Течение Гольфстрим. Чего стоит нам от него ожидать?! Гольфстрим остановился

Отдельные течения в океанах объединяются в системы, включенные в общебассейновый круговорот. Самое известное морское течение - Гольфстрим. Название это переводится на русский язык как Течение из Залива. Оно сохранилось с тех далеких времен, когда считаюсь, что течение возникает как поток вод, устремляющихся из Мексиканского залива через Флоридский пролив в . Теперь известно, что лишь малая доля вод Гольфстрима выносится из залива. Течение, выходящее оттуда, сейчас предпочитают называть Флоридским. Океанический поток, достигающий широты мыса Хаттерас на побережье , принимает в себя мощный приток из Саргассова моря. Тут-то и начинается собственно Гольфстрим, могучая «река в океане», уходящая на глубину 700 - 800 м и достигающая ширины 110 - 120 км. Отмечена еше одна особенность Гольфстрима: по выходе в океан оно отклоняется не вправо, как положено в Северном полушарии под влиянием вращения Земли, а влево! Это результат повышенного уровня океана в его субтропической части. Средняя температура поверхностных слоев течения 25 - 26° (на глубинах около 400 м - всего 10 - 12°). Однако в Гольфстриме на расстоянии длины корпуса судна бывают большие разности температур, достигающие 10°, а изменение цвета и прозрачности морской воды происходит буквально на глазах.

В поверхностном слое течения обычно обнаруживается ядро вод повышенной температуры, наиболее сильно выраженное у самой поверхности океана, и ядро вод высокой солености с центром на глубинах 100 - 200 м. Эта особенность прослеживается вплоть до Большой Ньюфаундлендской банки. Таким образом, представление о Гольфстриме как об очень теплом течении, проходящем через более холодные воды, справедливо только для поверхностного слоя, но и в нем самые теплые воды всего на несколько градусов превышают поверхностную температуру вод Саргассова моря.

Поверхностные скорости собственно Гольфстрима могут достигать 2,0 - 2,6 м/с. Даже на глубинах порядка 2 км они все еще значительны: 10 - 20 см/с. При выходе из Флоридского пролива мощность течения составляет 25 млн. м3/с (а эта величина более чем в 20 раз превышает расход всех рек планеты); после же присоединения Антильского течения (из Саргассова моря) мощность потока возрастает до 106 млн. м/с.

И вот такой могучий поток устремляется на северо-восток к Большой Ньюфаундлендской банке. Отсюда Гольфстрим, как и отделяющееся от него Течение Склона, поворачивает на юг, включаясь в северо-атлантический круговорот. А через океан, на восток, по направлению к устремляется Северо-Атлантическое течение, которое иногда считается частью вторичного океанического .

Журнал Nature опубликовал результаты исследования ученых Потсдамского института исследований климатических изменений и их последствий под руководством профессора физики океана Стефана Рамсторфа. Основной вывод этого исследования заключается в том, что циркуляция воды в океанах замедляется и что одним из последствий этого может быть замедление Гольфстрима. Это в свою очередь приведет ко многим бедствиям. Холодным зимам в Европе и сильному подъему уровня воды, который будет угрожать крупным прибрежным городам на восточном побережье США, таким, как Нью-Йорк и Бостон. Согласно их данным, Гольфстрим, который приносит мягкий климат в Северную Европу и благоприятные условия для жителей юго-востока США, замедляется самыми быстрыми темпами за последние 1000 лет.

Профессор Стефан Рамсторф: «Это сразу бросается в глаза, что один конкретный район в Северной Атлантике охлаждается последние сто лет, в то время как остальной мир нагревается. Теперь мы обнаружили убедительные доказательства того, что глобальный конвейер действительно ослабевает в течение последних ста лет, особенно начиная с 1970 года».

Данные, полученные учеными, подтверждают, что по мере роста глобальной температуры в связи с изменением климата, области, которые согреваются Гольфстримом, показывают падение температуры, особенно в зимний период. Приток теплой воды от экватора, который идет через Мексиканский залив, через океан, а затем вверх по западной стороне Великобритании и Норвегии, способствует теплому климату в Северной Европе. Это делает зимние условия в большей части северной Европы значительно мягче, чем они обычно могли бы быть, защищая эти регионы от большого количества снега и льда в течение зимних месяцев.

Теперь же исследователи обнаружили, что вода в северной части Атлантического океана холоднее, чем предсказывали компьютерные модели ранее. По их подсчетам в период между 1900 и 1970 годами из Гренландии в Атлантический океан поступило 8000 кубических километров пресной воды. Кроме того тот же источник «дал» еще дополнительно 13 000 кубических километров в промежутке между 1970 и 2000 годами. Это пресная вода имеет меньшую плотность, чем соленый океан и имеет тенденцию плавать на поверхности, нарушая баланс огромного течения.

В 90-е годы циркуляция начала восстанавливаться, но восстановление оказалось временным. Сейчас происходит новое ослабление, возможно, из-за стремительного таяния ледяного покрова Гренландии.

В данный момент циркуляция слабее на 15-20%, чем одно-два десятилетия назад. На первый взгляд, это не так уж и много. Но с другой стороны, утверждают ученые, подобного на Земле не было как минимум 1100 лет, примерно, с 900 года. Тревожит и то, что ослабление циркуляции происходит быстрее прогнозируемых учеными темпов.

Исследователи полагают, что наступление малого ледникового периода около 1300 года, было связано именно с замедлением течения Гольфстрим. В 1310-х годах Западная Европа, судя по летописям, пережила настоящую экологическую катастрофу. После традиционно тёплого лета 1311 года последовали четыре хмурых и дождливых лета 1312-1315 годов. Сильные дожди и необыкновенно суровые зимы привели к гибели нескольких урожаев и вымерзанию фруктовых садов в Англии, Шотландии, северной Франции и Германии. В Шотландии и северной Германии прекратилось виноградарство и производство вин. Зимние заморозки стали поражать даже северную Италию. Ф. Петрарка и Дж. Бокаччо фиксировали, что в XIV в. снег нередко выпадал в Италии.

В 2009-10 годах американские ученые уже зафиксировали внезапное повышение уровня воды в Атлантике у восточного побережья Америки на 10 см. Тогда нынешнее ослабление циркуляции только начиналось. В случае ее резкого ослабления уровень воды может подняться на 1 метр. Причем, речь идет только о повышении за счет ослабления циркуляции. К этому метру следует прибавить еще и подъем воды, который ожидается от глобального потепления.

Ученые подсчитали, что теплое течение Гольфстрим настолько мощное, что оно переносит больше воды, чем все реки планеты, вместе взятые. Несмотря на всю его мощь оно является лишь одной, хотя и крупной составляющей глобального процесса термохалинной, т.е. температурно-соленой, циркуляции воды. Ключевые составляющие ее находятся в Северной Атлантике, там, где и протекает Гольфстрим. Поэтому он и играет такую важную роль в формировании климата на планете.

Гольфстрим несет теплую воду на север в более холодные воды. У Большой Ньюфаундлендской банки он переходит в Северо-Атлантическое течение, влияющее на погоду в Европе. Это течение движется дальше на север до тех пор, пока холодные воды с повышенным содержанием соли не уходят на большую глубину из-за своей повышенной плотности. Затем оно на большой глубине движется в обратном направлении, на юг. Гольфстрим и Северо-Атлантическое течение играют решающую роль в формировании климата, потому что переносят теплую воду на север, а холодную на юг, к тропикам, т.е. постоянно перемешивает воду между океанскими бассейнами.

Если на севере Атлантики, скажем, в Гренландии тает слишком много льда, происходит опреснение холодной соленой воды. Уменьшение содержания соли в воде снижает ее плотность, и она поднимается на поверхность.

Этот процесс способен замедлить и со временем даже остановить термохалинную циркуляцию. Что может произойти в таком случае, попытался показать режиссер Роланд Эммерих в фантастическом фильме «Послезавтра» (2004). В его версии, на Земле наступил новый ледниковый период, который спровоцировал катастрофы и привел к хаосу планетарного масштаба.

Ученые успокаивают: если это произойдет, то очень нескоро. Тем не менее, глобальное потепление действительно замедляет циркуляцию. Одним из последствий, отмечает Стефан Рамсторф, может быть подъем уровня Атлантического океана у восточного побережья Соединенных Штатов и значительно более холодные зимы в Европе.

В 2010 году мировое сообщество потрясла ужасная новость: течение Гольфстрим, терморегулятор нашей планеты, может остановиться! Чтобы понять масштаб грядущей катастрофы, достаточно знать, что временная остановка течения 14 тысяч лет назад привела к малому ледниковому периоду. Но что же представляет собой Гольфстрим, и почему его циркуляция настолько важна для климата Земли?

Название происходит от английского выражения golf stream, что дословно переводится как «течение из залива». Так условно называют тёплое течение вдоль восточного побережья Северной Америки, но на самом деле понятие несколько шире: под Гольфстримом подразумевают целую систему, разветвлённую в северной части Атлантического океана. Его движение обусловлено суточным вращением Земли. Мощные струи шириной 70-90 км достигают скорости до нескольких метров в секунду. Примечательно, что выработать такое же количество тепла, как Гольфстрим, не могут даже сотни атомных станций.

Почему на севере растут пальмы

Своё начало Гольфстрим берёт в нагретом Мексиканском заливе, оттуда катит тёплые воды во Флоридском течении, в районе Багамских островов соединяется с Антильским течением и потоком изливается в океан. На уровне острова Ньюфаундленд смешивается с холодным Лабрадорским течением, что способствует активному испарению – именно поэтому ближайшие регионы такие влажные и туманные. А климат Старого Света благодаря этой особенности Гольфстрима становится мягким – в иных странах на тех же широтах, но лишённых такого течения поблизости, не зеленеют луга и не растут теплолюбивые растения. Например, в Нормандии те же пальмы чувствуют себя вполне вольготно, а побережье материка не превращается в тундру. Да и само Северное полушарие теплее Южного.

Со своей средней температурой воды в 26 градусов идеально для многих видов рыб и китов. Микроорганизмы, служащие им пищей, благодаря потокам попадают прямо в жадно раскрытые рты.

Новый ледниковый период

К сожалению, прогнозы учёных насчёт Гольфстрима не утешают. Течение постепенно замедляет свой ход и становится неустойчивым. Это влечёт за собой резкое изменение климата: Финляндия изнывает от жары, зато на Лазурном Берегу выпадает снег. Природные катаклизмы вроде цунами, торнадо и наводнения происходят всё чаще. Именно поэтому экологи били тревогу после разлива нефти в Мексиканском заливе: вредные химические вещества изменили вязкость и солёность воды, что сказалось на её течении. Видимо, фантазии голливудских режиссёров вполне могут претвориться в жизнь – без Гольфстрима Землю ждёт неясное будущее в условиях нового ледникового периода.

Но не только переработка «чёрного золота» вредит экосистеме Гольфстрима. Так называемый парниковый эффект, возникающий из-за активного и безрассудного технологического прогресса, приводит к таянию льдов Северного ледовитого океана и, соответственно, появлению пришлых вод в Гольфстриме. Сколько он будет с ними справляться и чем обернётся их соседство – вопрос времени.

Первым о возможной остановке Гольфстрима заявил в 2010 году доктор Джанлуиджи Зангари, физик-теоретик из института Фраскати в Италии. Позже исследователи подтвердили, что течение изменило своё направление: теперь оно уходит от острова Шпицберген и поворачивает в сторону Гренландии. Таким образом, если концентрация углерода в атмосфере будет продолжать расти, то циркуляция воды действительно прекратится. Будем надеяться, что учёные не допустят этой экологической трагедии. Человечество (и конкретно каждый из нас) должно осознавать масштаб проблемы и решать вопросы экологии – важнейшие и самые что ни на есть насущные.

ЭТНОМИР, Калужская область, Боровский район, деревня Петрово

Всё, что есть в ЭТНОМИРе, наглядно, красочно и доступно знакомит детей с культурой или историей, достопримечательностью или климатом, этносами или флорой и фауной региона, что способствует фиксации информации через впечатление, а значит, знания, полученные в ЭТНОМИРе, хорошо усвоятся детьми и сохранятся в их памяти на всю жизнь.

Посещение павильонов Улицы Мира, этнических жилищ, музеев парка и контактных зоопарков в доступной и наглядной форме дополняет школьную программу, а аттракционы и море развлечений на свежем воздухе делают отдых в парке не только познавательным, но и очень весёлым!

ЭТНОМИР предлагает множество вариантов программ для школьников. Одна из самых популярных – , включающая в себя экскурсию и посещение зоодома на территории парка.

По пути отдавая свое тепло.

1. Трасса

Схема течения Гольфстрим

Течение простирается на 10 тыс. км от берегов полуострова Флориды до островов Свальбард и Новая Земля . Начинается в Мексиканский заливе сточными водами Антильской течения , проходит Флоридский пролив , и, отклоняясь Большой Багамский банкой слева и принимая воды Антильской течения, течет вдоль береговой линии США в Ньюфаундлендской банки. Течение несет огромные массы свободно плавающих водорослей рода саргасум (Sargassum) термофильных тропических рыб (также летучие рыбы). У побережья Флориды четкую границу течения контрастно отделяет синие (цвета индиго) теплые воды от зеленовато-серых прибрежных прохладных, но более насыщенных кислородом , вод.

На южной окраине Ньюфаундлендской банки до Гольфстрима подходит с севера холодная Лабрадорское течение , на границе которой происходит перемешивание и опускание поверхностных вод. Также здесь встречаются холодные северные воздушные массы, которые вызывают господство туманов .

После прохождения Ньюфаундлендской банки (примерно в 40 западной долготы) собственно Гольфстрим переходит в Северо-Атлантическое течение, которое под влиянием западных и юго-западных ветров пересекает океан с востока на запад, постепенно изменяя направление у берегов Европы на северо-восточный. При пересечении Атлантического океана около 40 западной долготы 50 северной широты, делится надвое:

Основной поток Северо-Атлантического течения направляется в Норвежского моря и далее на север вдоль западного берега Скандинавского полуострова под названием Норвежского течения . В северной части Скандинавии от потока отделяется ветвь - Нордкапского течение , которое направляется на восток южной частью Баренцева моря .

Основной поток Норвежского течения продолжается на север, где под названием Шпицбергенского течения проходит вдоль западных берегов Шпицбергена . К северу от Шпицбергена воды течения погружаются на глубину и прослеживаются в Северном Ледовитом океане под холодными и опресненных поверхностными водами как теплая и ​​соленая промежуточная течение.

Теплые воды постепенно охлаждаясь вдоль трассы опускаются вниз и снова берут курс на юг. Там они снова нагреваются, поднимаются на поверхность и возвращаются на север.

2. Причины образования

Причиной появления течения является большой нагон пассатный ветрами воды через Юкатанского пролива до Мексиканского залива . Именно это вызывает значительную разницу уровня воды между заливом и прилегающей частью Атлантического океана. На выходе в океан мощность течения составляет 25 млн. м / с (2160 км в сутки), что в 20 раз превышает затраты всех рек земного шара. В океане течение соединяется с Антильских течением, причем мощность Гольфстрима увеличивается и на 38 северной широты достигает 82 млн. м / с. Одной из особенностей Гольфстрима является то, что в нарушение общей закономерности движения в Северном полушарии , течение на выходе в океан отклоняется не вправо под влиянием кориолисово силы , а слева. Это обусловлено повышенным уровнем воды океана в антициклональной области в субтропической части Атлантического океана и пидпрудженням вод на выходе из Мексиканского залива.

Глобальное потепление ослабляет течение вследствие увеличения объема талой пресной воды с ледников Гренландии и Арктики , а также российских рек, впадающих в северную Атлантику. Последние уменьшают соленость воды, что создает трудности для опускания холодной воды и, как следствие, замедляет работу механизма, который приводит течение в движение.

3. Характеристики вод

Температурная карта Атлантики. Теплые воды обозначены красным цветом

При выходе из Мексиканского залива в Флоридский пролив скорость перемещения воды достигает 80 - 120 морских миль в сутки (5-9 км / ч). Температура поверхностных вод 27 C, соленость - 36,5 . В океане Гольфстрим также движется со скоростью 6 км / ч (иногда до 10 км / ч) в северном направлении, вдоль края материковой отмели Северной Америки , а у мыса Гатерас отклоняется на северо-восток, к Ньюфаундлендской банки. Здесь его скорость уменьшается до 3-4 км / час. Ширина течения на юге - 75 км, у мыса Гатерас - 110-120 км. Толщина потока - 700-800 м, постепенно зменьшуючись на север. Во время движения Гольфстрим образует многочисленные меандры , а в самом потоке на восточной границе развиваются циклические круговороты, которые могут отделяться и самостоятельно двигаться на север.

Гольфстрим несет большой запас тепла и солей. Средняя годовая температура воды на поверхности составляет 25-26 C, на глубинах 400 м температура 10-12 C. Соленость 36,2-36,4 , максимальная - 36,5 , наблюдается на глубине 200 м.

Расход воды Гольфстримом составляют 50 млн. м / с с тепловой мощностью 1,4 10 15 Ват . Это равно мощности 1 млн. современных АЭС .

4. Влияние

Гольфстрим влияет на климат восточного побережья Северной Америки от Флориды до Ньюфаундленда , и западного побережья Европы. Система теплых течений Гольфстрима также значительно влияет на гидрологические и биологические характеристики как морей, так и собственно Северного Ледовитого океана . Массы теплой воды обогревают воздушные массы над ними, западными ветрами переносятся в Европу. Отклонения температуры воздуха от средних широтных величин в январе в Норвегии достигают 15-20 C, в Мурманске - более 11 C.

5. Зависимость от ветров

Изменения температуры воды в потоке находятся в тесной зависимости от колебаний силы пассатных ветров , что нагоняют теплые тропические воды в Мексиканский залив. Усиление северо-восточного пассата сказывается в повышении температуры Гольфстрима через 3-6 месяцев, а усиление юго-восточного пассата - через 6-9 месяцев. Вслед за повышением температуры наступают периоды охлаждения, связанные с тем, что усиление пассатов ведет одновременно к охлаждению поверхности океана. У берегов Африки поднимаются из глубин холодные воды. Периоды снижения температуры Гольфстрима проходят через 9-11 месяцев после усиления северо-восточного пассата и через 10-12 месяцев после усиления юго-восточного пассата.

6. Исследование

Течение было открыто в году испанской экспедицией Понсе де Леона . Первые исследования течения были начаты с усилением судоходства у берегов Северной Америки в XVIII веке. В году Бенджамин Франклин заинтересовался тем фактом, что почтовые корабли с Англии идут в Америку северным путем на несколько недель дольше южным направлением. Составленная им карта была издана в году в Англии, в году в Франции , в году в США . Именно он дал течения название - "течение из залива" (англ. Gulf Stream ).

Систематическое исследование Гольфстрима начато в середине XX века . Впервые существенное уменьшение мощности течения было зарегистрировано в году. Сейчас ученые пытаются выяснить, процесс ослабления мощности является кратковременным или долговременным. Krmmel, Die Atlantischen Meeresstrmmungen ("Zeitschr. F. Wissenschaftliche Geographie", 4 Jahrgang) ()

6.2. Аномалии 2010

Весной-летом года было зафиксировано аномалии в картине Гольфстрима. Исходя из имеющихся спутниковых данных, доктор Джанлуиджи Зангара, физик-теоретик из Национального института ядерной физики Италии отмечает, что мощность течения значительно уменьшилась, наблюдаются разрывы . Это он связывает с аварией на нефтяной скважине в Мексиканском заливе. Течение в заливе замкнулась сама на себя, из-за чего приток теплых вод до Гольфстрима значительно уменьшился

Примечания

1. Risk of global climate change by BP oil spill - www.associazionegeofisica.it / OilSpill.pdf / / доклад физика-теоретика Джанлуиджи Зангара для Национальной лаборатории Фраскати (Frascati National Laboratories - LNF), Национального института ядерной физики Италии (National Institute of Nuclear Physics - INFN). (Англ.)

Литература

1. (Рус.) Гершман И. Г. Гольфстрим и его влияние на климат, "Метеорология и гидрология", 1939, № 7-8.
2. (Рус.) Шулейкин В. В., Физика моря, 3 изд., М., 1953.
3. (Рус.) Самойлов К. И. Морской словарь. - М.-Л.: Государственное Военно-морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941.
4. (Рус.) География. Современная иллюстрированная энциклопедия, под ред. проф. А. П. Горкин. Росмэн, 2006.
5. (Рус.) Стоммелом Г. Гольфстрим, пер. с англ., М., 1963.

Всем известно еще со школьной скамьи, что течение Гольфстрим согревает целые континенты. Так вот представьте, что произойдет, когда оно полность поменяет направление. Сейчас идет этот процесс и это объясняет многие природные катаклизмы...

Ученые подтвердили, что знаменитое океанской течение Гольфстрим окончательно изменило свое направление. Теперь оно не достигает Шпицбергена, а поворачивает в сторону Гренландии, что способствует более теплой погоде на американском континенте, но “замораживает” северную Сибирь.

Первым об остановке Гольфстрима сообщил доктор д-р Джанлуиджи Зангари, физик-теоретик из института Фраскати в Италии, в своей журнальной статье 12 июня 2010 г. Статья основывается на спутниковых данных колорадского центра аэродинамических исследований, согласованных с национальным управлением океанических и атмосферных исследований ВМС США. Автор указал на остановку вращения потоков воды в Мексиканском заливе и разбиение Гольфстрима на части. В последствии снимки были изменены на сервере колорадского центра аэродинамических исследований и теперь уже сложно сказать, кем и когда.

Как шло течение

Холодное и более плотное Лабрадорское течение «подныривало» под теплое и более легкое течение Гольфстрим, не мешая ему обогревать Европу, достигая Мурманска. Затем Лабрадорское течение «выныривало» у берегов Испании под названием холодного Канарского течения, пересекало Атлантику, достигало Карибского моря, нагревалось и, проходя через петлю в Мексиканском заливе, уже под названием Гольфстрим беспрепятственно устремлялось обратно к Северу.

Гольфстрим был частью термохалинной системы циркуляции, ключевым элементом теплового регулирования планеты. Он отделял Англию и Ирландию от того, чтобы стать ледником. Сглаживал климат в скандинавских странах.

После сообщения д-ра Зангари канадский парламент создал комиссию для выяснения реального состояния дел с Гольфстримом вблизи берегов государства. Ее возглавил известный в США ученый-океанолог Рональд Раббит, технолог по переработке биомассы Мирового океана и улучшения окружающей среды. Специальный краситель, не причиняющий вреда флоре и фауне океана, заливали в контейнеры взрывающиеся на определенной глубине и, таким образом, отследили потоки перемещения масс воды. Гольфстрим как существующее течение обнаружен не был.

Но, как оказалось, саморегулирующаяся система под названием «сработала» и в этот раз. Течение по исследованиям «переползло» на 800 миль (1481 километр) восточнее зоны бывшего Гольфстрима. По снимкам со спутника температура этого течения увеличилась относительно Гольфстрима. Это значит, что увеличилась мощность испарения в теплой зоне над океаном.

Небольшое отступление: основная часть людей полагает, что влажный воздух тяжелее сухого, но это не так. Молекулы кислорода О2, углекислого газа СО2 и азота N2 тяжелее, чем молекулы воды Н2О.

Что несет нам такое изменение

Предположительно очень холодную до -45 градусов и малоснежную зиму на территории европейской части России, западную Европу засыплет снегом, а на границе фронтов будут бушевать ураганные ветры. В середине февраля 2011 года в Канаде вместо морозов наступила весна с температурой +10. Америка, судя по всему, тоже не останется без «пряника». Подтверждением тому недавние холода в Монтане, Южной Дакоте, Техасе, Арканзасе и Теннесси.

Основные мировые океанические течения. Гольфстрим берет начало в Мексиканском заливе направляется к Европе (темный цвет «реки»), поворачивает в сторону Гренландии, охлаждается (серый, светлый цвет «реки»), погружаясь на глубину, и течет на юг. По новым данным, русло Гольфстрима (поверхностный теплый поток) отклонилось за последнее время в сторону Гренландии на 800 км.