Мұхит ағыстары
Мұхит суы неге үнемі қозғалыста?
Мұхит суының ең басты ерекшеліктерінің бірі — оның үздіксіз қозғалыста болуы. Жюль Верннің әйгілі романындағы «Наутилус» сүңгуір қайығының «Тымық судағы қозғалыс» деген ұраны да бекер емес: судың беткі қабатынан бастап түбіне дейінгі барлық қабаты әрдайым қозғалысқа түсіп отырады.
Қозғаушы күштер: жел, тығыздық және Жердің айналуы
- Жел — беткі ағыстардың негізгі себебі. Ол суды горизонталь бағытта жылжытып, ағыстардың түзілуіне жағдай жасайды.
- Температура мен тұздылық айырмасы судың тығыздығын өзгертеді. Тығыздықтың ауысуы нәтижесінде ағын пайда болып, қозғалыс мұхиттың бүкіл қабатына таралады.
- Жердің өз осінен айналуы (ауытқытушы күш) ағыстардың бағытын өзгертеді: солтүстік жарты шарда — оңға, оңтүстік жарты шарда — солға ауытқуға мәжбүр етеді.
- Мұхит түбінің бедері мен материктердің пішіні ағыстардың бағыты мен таралуын айқындайды.
Ағыстар туралы алғашқы деректер қалай жиналды?
Ағыстар жайлы негізгі мәліметтерді теңізде жүзушілер өте ерте кездің өзінде-ақ байқаған. Кемелердің белгіленген бағыттан ауытқуы, сондай-ақ «шөлмек пошта» сияқты қарапайым бақылаулар ағыстардың бағыты мен жылдамдығын анықтауға көмектесті.
Беткі ағыстардың «жел картасына» ұқсайтын заңдылығы
Беткі ағыстардың таралуынан айқын заңдылық көрінеді: олардың жалпы схемасы тұрақты желдердің схемасына өте ұқсас. Пассаттар су массаларын батысқа айдаса, қоңыржай белдеулердегі батыс желдері оларды керісінше шығысқа қарай бағыттайды. Осы қозғалыс Жердің айналу әсерімен қосылып, әр мұхитта алып айналмалы жүйелердің қалыптасуына әкеледі.
Атлант мұхиты: алып айналмалы қозғалыстың үлгісі
Солтүстік Атлант: сағат тілі бағытымен
Солтүстік-шығыс пассат су массаларын батысқа қарай айдап, Солтүстік Пассат ағысын түзеді. Ол Оңтүстік Американың шығыс жағалауында екіге бөлінеді: бір тармағы Экваторлық Қарсы ағысқа айналып, судың бір бөлігін шығысқа қайтарады.
Екінші тармағы жағалау маңында су деңгейін көтеріп, Гольфстрим ағысын қалыптастырады. Қоңыржай белдеулердегі батыс желдері бұл су массаларын шығысқа қарай бағыттайды, ал Жердің айналуынан туатын ауытқытушы әсер қозғалысты күшейтіп, Солтүстік Атлант жылы ағысының пайда болуына ықпал етеді.
Поляр және қоңыржай ендіктерден судың кері қайтуы, сондай-ақ терең судың жоғары көтерілуі нәтижесінде Канарсағат тілі бағытымен жүретін алып айналмалы қозғалысы түзеледі.
Оңтүстік Атлант: сағат тіліне қарсы
Оңтүстік жарты шарда дәл осындай жүйе бар, бірақ ауытқу солға бағытталатындықтан, айналым сағат тіліне қарсы жүреді. Оңтүстік Пассат ағысы Оңтүстік Америка жағалауында Бразилия ағысына айналады.
Одан әрі судың қозғалысын Антарктика айналма ағысы (Батыс желдері ағысы) жалғастырады, ал Бенгела ағысының қатысуымен тағы бір айналмалы жүйе толыққанды қалыптасады.
Ең қуатты ағыс: Антарктика айналма ағысы
Оңтүстік жарты шардың қоңыржай ендіктерінде Дүниежүзілік мұхиттағы ең күшті ағыс — Антарктика айналма ағысы (Батыс желдері ағысы) қалыптасады. Бұл ағыс арқылы бір жыл ішінде әлемдегі барлық өзендерден ағатын судан 200 есе көп су өтеді.
Тынық мұхит: Куросио мен Гумбольдт ағыстары
Негізгі ұқсастықтар
Негізгі ағыстардың ұқсас көрінісі Тынық мұхитта да байқалады: Куросио ағысы көптеген белгілері бойынша Гольфстримге ұқсайды, ал Гумбольдт (Перу) ағысы Бенгела ағысына ұқсас.
Тынық мұхит батыстан шығысқа қарай өте созылып жатқандықтан, онда ендік бағыттағы ағындар басым келеді. Солтүстік және оңтүстік бөліктерінде су бетінде шеңбер тәрізді айналым қалыптасады.
Солтүстік Тынық мұхит айналымы
- Солтүстік Пассат ағысы
- Куросио
- Солтүстік Тынық мұхит ағысы
- Калифорния ағысы
Куросио ағысы: құрылымы мен маусымдық өзгерісі
Тынық мұхиттың экватордан солтүстіктегі 10°–22° с.е. аралығында Солтүстік Пассат ағысы қалыптасады. Филиппин аралдарының батысында ол үш тармаққа бөлінеді: бір тармағы пассатаралық қарсы ағынға құяды, екіншісі Зонд аралдарына бағытталады, ал ең ірі тармағы жылы Куросио ағысын түзеді.
Куросионың Гольфстримнен айырмашылығы — экваторлық суды толық қамтымайды: бір бөлігі Филиппин мен Тайвань (Формоза) арасымен Қытай теңізіне өтеді, екінші бөлігі Жапон теңізіне бағытталады. Жылдамдығы тәулігіне шамамен 90–100 км болғанымен, оның шекарасын анық ажырату әрдайым оңай емес.
Маусым бойынша да өзгеріс байқалады: жазда ағыс қыспен салыстырғанда біршама солтүстікке ығысады. Дегенмен Жапония маңында ол ешқашан 40° солтүстік ендіктен әрі таралмайды.
Жылу алмасуы және климат: ағыстардың үлкен әсері
Жылы ағыстардың «жылу тасымалы»
Ағыстар мұхитта жылудың таралуына орасан ықпал етеді: олар тропиктік белдеулерден қоңыржай ендіктерге жылуды жеткізеді. Бұл рөлді атқаратын ең белгілі жылы ағыстар — Гольфстрим мен Куросио.
Жылы және суық ағыстар түйіскенде не болады?
Жылы және суық ағыстар көбіне қоңыржай белдеулерде түйіседі. Нәтижесінде қасиеттері әртүрлі су массаларының түйісу аймақтары қалыптасып, құйындар пайда болады. Бұл құбылыстар мұхит үстіндегі ауа массаларының қасиеттерін өзгертеді және кейінірек қоңыржай белдеудегі құрлықтың ауа райынан да байқалады.
Неліктен ағыстарды бірлесіп зерттеу маңызды?
Ағыстардың климатқа, су алмасуына және экожүйелерге әсері өте кең болғандықтан, әртүрлі елдердің океанолог ғалымдары жүргізетін бірлескен зерттеулердің нәтижелері айрықша маңызды.
Солтүстік Мұзды мұхит: Атлант суының ықпалы
Жылы әрі тұзды судың енуі
Батыс және оңтүстік-батыс желдерінің әсерімен Солтүстік Атлант ағысының жылы сулары Атланттан Солтүстік Мұзды мұхитқа құяды. Осы ағыс бойлай енетін өңірлерде қыста қатпайтын порттар орналасады. Евразия жағалауларын бойлай аққан су жалпы алғанда батыстан шығысқа қарай жылжиды.
Атлантиканың тұзды әрі жылы суы мұзды мұхиттың суық және тұздылығы төмен суларымен салыстырғанда тығызырақ болғандықтан, оның бір бөлігі шығысқа қарай қозғалған сайын тереңге бойлай береді.
Беринг бұғазынан Гренландияға дейінгі аралықта мұхит арқылы су массалары кері бағытта — шығыстан батысқа қарай да қозғалады.
Үнді мұхиты: муссондар ықпалы және су қасиеттері
Климаттық ерекшелік: маусымдық муссондар
Мұхиттың географиялық орны климаттың қалыптасуына күшті әсер етеді. Үнді мұхиты климатының ерекшелігі — оның солтүстік бөлігінде маусымдық муссон желдері соғады. Бұл аймақ субэкваторлық белдеуде жатқандықтан, құрлықтың ықпалы айқын сезіледі.
Мұхиттың солтүстік бөлігі жақсы қызады әрі суық су массалары аз құйылады, сондықтан ол ең жылы бөліктің бірі: су температурасы кей жерлерде +30°C-қа дейін көтеріледі. Оңтүстікке қарай температура біртіндеп төмендейді.
Тұздылық: Қызыл теңіз мысалы
Жалпы алғанда, беткі қабаттың тұздылығы Дүниежүзілік мұхиттың орташа тұздылығынан жоғары болуы мүмкін. Әсіресе Қызыл теңізде тұздылық өте жоғары деңгейге жетіп, 42‰-ге дейін көтеріледі.
Муссондар ағыстарды қалай өзгертеді?
Үнді мұхитының солтүстік бөлігінде ағыстардың пайда болуына желдердің маусымдық ауысуы тікелей әсер етеді. Муссондар судың қозғалу бағытын өзгертіп, су массаларын араластырады және ағыстар жүйесін қайта құрады. Ал мұхиттың оңтүстік бөлігіндегі ағыстар Дүниежүзілік мұхит ағыстарының жалпы схемасына көбірек бағынады.
Нақты мысалдар: Гольфстрим және Солтүстік Пассат ағыстары
Атлант мұхитындағы пассаттық жүйе және Гольфстрим
Атлант мұхитында экватордың екі жағында пассаттық, ал олардың арасында антипассаттық ағындар қалыптасады. Солтүстік пассат ағыны Гвинея шығанағы маңында басталып, мұхитты кесіп өтіп, Антиль аралдары тұсында екі тармаққа бөлінеді.
Бір тармағы Мексика шығанағындағы Кариб теңізіне барып Кариб ағысын құраса, екіншісі Антиль аралдарының жағалауын бойлай Флорида ағысымен қосылып, Гольфстрим жылы ағысын түзеді.
Гольфстримнің кейбір сипаттамалары
- Ені: 75–120 км
- Жылдамдығы: шамамен сағатына 10 км
- Орташа температурасы: 25–26°C
- Тұздылығы: орташа мұхит суынан шамамен 5‰ жоғары
- 800–1200 м тереңдікте қарсы бағыттағы Антигольфстрим байқалады (сағатына 0,5–1,0 км).