Большая Советская Энциклопедия (ОК)

Большая Советская Энциклопедия

Температура. Верхним тонким слоем воды толщиной в 1 см поглощается 94% поступающей на поверхность О. солнечной энергии. Вследствие перемешивания происходит передача тепла всей толще воды О. Различия теплового баланса определяют региональные и зональные особенности распределения температуры, что можно проследить по данным табл. 6.

Табл. 6. – Средняя температура воды на поверхности океана

Широта	70°–60° с. ш.	60–50	50–40	40–30	30–20	20–10	10–0	0°–10° с. ш.	10–20	20–30	30–40	40–50	50–60	70°с.ш. – 60° ю. ш.
Темпера- тура, °С	2,9	6,1	11,2	19,1	23,6	26,4	27,3	26,7	25,2	22,1	17,1	9,8	3,1	19,32

Среднегодовая температура поверхностных вод О. равна 17,5 °С, в то время как температура воздуха над О. равна 14,4 °С. При этом в Северном полушарии температура воды выше, чем в Южном (за счёт влияния материков). Термический экватор (линия наибольших температур) располагается к С. от экватора. Здесь среднегодовая температура достигает 28 °С, в замкнутых тропических морях 32 °С. По мере удаления от экватора к полюсам она постепенно понижается до -1,5, –1,9 °С в полярных районах. Распределение температуры на поверхности и в верхнем слое О. происходит, в общем, зонально, однако в умеренных широтах под влиянием тёплых и холодных течений температура воды в вост. части О. на 5—8 °С выше, чем в западных, а в субтропических широтах, наоборот, на В. на 5—10 °С ниже, чем на 3. Сезонные колебания температуры наблюдаются до глубины 100—150 м. На поверхности О. их величина изменяется от 1 °С и менее у экватора до 10 °С и более в умеренных и субтропических широтах. На больших глубинах О. распределение температуры определяется глубинной циркуляцией, переносящей воды, погрузившиеся с поверхности. Чем в более высоких широтах происходит погружение воды, тем большие глубины они занимают (вследствие большей плотности) и тем более низкие температуры они имеют. В соответствии с этим температура с глубиной понижается и в придонном слое составляет 1,4—1,8 °С, а в полярных областях ниже 0 °С. Однако понижение температуры с глубиной не везде происходит равномерно. Существенные изменения температуры наблюдаются только до глубины 1000 м (в разных районах от 200 до 2000 м). В открытых районах О., кроме полярных областей, температура заметно изменяется от поверхности до глубины 300—400 м, а затем до 1500 м изменения весьма незначительны (на глубине 400—450 м — 10—12 °С, на 1000 м — 3—7 °С, на 2000 м — 2,5—3 °С), с 1500 м температура почти не изменяется. В умеренных и полярных широтах понижение температуры нарушается в некоторых случаях проникновением тёплых или холодных вод в глубинных течениях. Во впадинах, глубина которых более 7 тыс. м, температура не понижается, а, наоборот, повышается ко дну на несколько десятых долей градуса под влиянием адиабатических процессов.

Солёность. В зависимости от соотношения составляющих водного баланса солёность в отдельных районах меняется почти от 0 (близ устьев крупных рек) до 39—42 ‰ (в тропических морях — Красное море, Персидский залив, Средиземное море). Широтная зональность в распределении солёности на поверхности О. нарушается также под влиянием течений, образования и таяния льда. В таблице 7 приведены средние величины солёности на поверхности о. для различных широт. В Северном полушарии солёность ниже, чем в Южном. Наибольшие величины её в открытом океане отмечаются в тропических широтах Атлантического океана, где она достигает 37,25‰. В полярных областях солёность падает до 31,4‰ на С. и 33,93‰ на Ю., у экватора — до 32—34‰. Сезонные колебания её наблюдаются до глубины 100—150 м, наиболее резко — в слое 10—25 м (превышают 2—3‰). Ниже глубины 150 м распределение солёности, так же как температуры, определяется глубинной циркуляцией и меняется слабо (от 34,6 до 34,9‰); между 40° с. ш. — 40° ю. ш. на глубине 400—800 м отмечается слой минимума (34,0—34,5‰), связанный с распространением погрузившихся с поверхности субполярных вод.

Табл. 7. – Средняя величина солёности на поверхности океана

Широта	80°–60° с. ш	60–50	50–40	40–30	30–20	20–10	10–0	0°–10° ю. ш	10–20	20–30	30–40	40–50	50–60	70° с. ш. – 60° ю. ш.
Солёность, ‰'	32,87	33,03	33,91	35,30	35,71	34,95	34,58	35,16	35,52	35,71	35,25	34,34	33,95	34,89

Циркуляция вод О. обусловливается целым рядом факторов (см. Морские течения). Под влиянием атмосферной циркуляции поверхностные течения до глубины 150—200 м образуют антициклональные круговороты в субтропических и тропических широтах и циклональные — в умеренных и высоких широтах. Первые из них образуются в тропических широтах мощными потоками пассатных течений, развивающихся под влиянием северо-восточных и юго-восточных пассатов. Эти течения пересекают О. с В. на 3. У восточных берегов материков они отклоняются к С. и Ю. соответственно в Северных и Южных полушариях и движутся вдоль материков приблизительно до широт 40—45°. Здесь под влиянием западных ветров поверхностные течения отклоняются на В. и вновь пересекают О., образуя в Южном полушарии непрерывный поток поверхностных вод — течение Западных Ветров, а в Северном полушарии — мощные Северо-Атлантическое и Северо-Тихоокеанское течения. У западных берегов материков от восточных поверхностных течений отклоняются ветви в сторону экватора, где они сливаются с пассатными течениями и замыкают субтропические антициклональные круговороты. В Северном полушарии восточные поверхностные течения отклоняются в более высокие широты, отделяя ветви в западном направлении. Эти ветви соединяются с поверхностными течениями, следующими из высоких широт в умеренные вдоль восточных берегов материков и замыкающими циклональные круговороты. В высоких южных широтах близ Антарктиды существует течение, направленное с В. на 3., между ним и восточным течением умеренных широт также образуются циклональные круговороты, обусловленные общей циклональной циркуляцией атмосферы в этих широтах. Системы течений Северного и Южного полушарий у экватора разделяются зоной межпассатных (экваториальных) противотечений (см. Межпассатные противотечения), движущихся с З. на В. Межпассатные противотечения имеют сезонный характер и только в Тихом океане существуют круглый год.

В муссонных областях О. течения меняются по сезонам (северая часть Индийского океана и северо-западная часть Тихого океана). Перенос в указанных системах циркуляций вод из низких широт в высокие и из высоких в низкие определяет наличие в О. тёплых и холодных течений, отличающихся по своим температурам от окружающих вод. Особенно ярко выражены системы тёплых течений Гольфстрим и Куросио в северных частях Атлантического и Тихого океанов и холодные течения Лабрадорское, Бенгельское, Курильское, Перуанское и др. На глубине более 150—200 м циркуляция вод определяется главным образом разностями плотностей воды в толще О. Последние создаются тем, что погружающиеся с поверхности О. в зонах сходимости течений (конвергенции зона) и в результате зимнего охлаждения и сползания по материковому склону воды обладают различными температурными и солёностными характеристиками, соответствующими географической широте места их погружения. На глубине до 1000—1500 м погрузившиеся воды совершают, по-видимому, циркуляцию, подобную поверхностной. Но в ряде районов на эту циркуляцию накладываются мощные противотечения (например, подповерхностные течения Ломоносова и Кромвелла, которые развиваются в экваториальных широтах Атлантического и Тихого океанов). На больших глубинах в направлении течений преобладает меридиональная составляющая, что обусловливает водообмен между северными и южными частями О. Глубинные воды возвращаются на поверхность О. в зонах расхождения поверхностных течений (см. дивергенция морских вод) и в областях сгона поверхностных вод, таких как циклональные круговороты. Т. о. происходит постоянное обновление вод на всех глубинах О. и перенос их гидрологических и гидрохимических характеристик от поверхности ко дну и обратно.

Волны. Помимо горизонтального и вертикального движений масс воды, для динамического состояния О. характерны волновые движения, вызываемые ветром, приливами и землетрясениями (см. Волны морские). Ветровые волны наблюдаются только в верхнем слое О. до глубины в среднем 50—60 м, их высота 12—13 м и более. Преобладающая высота океанских волн в умеренных широтах около 4 м, в тропических — 1,5 м. Приливные и сейсмические, т. н. цунами, волны охватывают всю толщу воды О. Приливные волны существуют в О. постоянно. В О. наблюдаются также внутренние волны, возникающие на поверхности раздела слоев воды с различной плотностью. Высота внутренних волн достигает нескольких десятков м. Если верхний слой тонок и разница плотностей этого слоя и нижележащего слоя велика, то создаётся явление «мёртвой воды», затрудняющей плавание, особенно парусных судов.

Приливы. Исключительную роль в режиме О. играют приливные явления (см. Приливы) в виде регулярных, почти периодических колебаний уровня воды, а также в виде приливных течений. Преобладают приливы полусуточного периода. Величина их в открытом О. не более 1 м, но у берегов достигает 3—6 м. Большие величины приливов характерны для побережий океанских заливов и окраинных морей: в заливе Фанди (Атлантическое побережье Канады) до 18 м. В некоторых районах (западная часть Мексиканского залива, Яванское море и др.) приливы суточные, величина их до 5,9 м (Охотское море). В др. районах наблюдаются смешанные приливы (неправильные полусуточные или суточные) высотой до 12,9 м (Пенжинский залив Охотского моря). Приливные течения имеют особенно большое значение в узкостях, где могут достигать больших скоростей (свыше 7 м/сек).

Перемешивание. Воды О. подвергаются перемешиванию, посредством которого происходит передача от слоя к слою гидрологических и гидрохимических характеристик и их выравнивание. Процессы эти действуют как в вертикальном, так и в горизонтальном (боковое перемешивание) направлениях. Перемешивание делится на типы: молекулярное и турбулентное, в котором выделяются разновидности — фрикционное (вызванное силой трения слоев при их движении относительно друг друга) и конвективное. Фрикционное перемешивание проявляется главным образом в форме ветрового и приливного. Ветровое перемешивание проникает на глубину распространения ветровых волн, приливное охватывает всю толщу воды до дна О. В отличие от ветрового перемешивания, развивающегося эпизодически, приливное перемешивание осуществляется с более или менее правильной периодичностью. Конвективное, или плотностное, перемешивание связано с нарушением плотностной стратификации слоев воды при увеличении плотности вышележащего или уменьшении плотности нижележащего слоя, что обусловливается понижением температуры и повышением солёности в первом случае или повышением температуры во втором случае. Наиболее важное значение имеет конвекция, развивающаяся при зимнем охлаждении поверхности О. (зимняя вертикальная циркуляция), когда она охватывает мощный слой воды и в отдельных замкнутых морях с большой солёностью воды распространяется до дна (Красное море, Средиземное море). При перемешивании вод различных температур и солёностей происходит увеличение плотности смеси, что весьма важно для режима О. При этом основное значение имеют разности температур и их абсолютного значения. Чем ниже температура вод и чем больше их температурные различия, тем больше уплотнение и тем большие глубины охватываются перемешиванием. В результате уплотнения при перемешивании в зонах сходимости поверхности течений с различными температурными и солёностными характеристиками происходит погружение поверхностных вод на глубины О.

Значение перемешивания в жизни О. огромно. Благодаря ему солнечное тепло, поглощаемое тонким поверхностным слоем, распространяется в глубину, выравнивается солёность морских вод, глубинные и придонные воды получают кислород, а поверхностные обогащаются питательными (биогенными) веществами, накапливающимися в глубинных водах. Районы О. с небольшими глубинами и интенсивным перемешиванием наиболее богаты в промысловом отношении (моря Баренцево, Северное, Азовское, район о. Ньюфаундленд и др.).

Уровень О., особенно у берегов, непрерывно колеблется под влиянием приливов, изменений атмосферного давления, берегового стока, плотности морской воды и сгонно-нагонных ветров. Соответственно колебания уровня имеют периодический и непериодический характер. Периодические колебания, связанные с приливами, имеют полусуточный или суточный период и достигают большой величины. Изменения уровня, вызванные изменениями атм. давления и др. длительно действующими факторами, носят сезонный характер. В некоторых замкнутых морях (Чёрное, Азовское, Балтийское) эти колебания превышают приливные. Непериодические изменения уровня вызываются сгонно-нагонными ветрами и имеют величину 1—3 м. В сочетании с приливным поднятием уровня нагонный уровень может достигать большой высоты и иногда приводит к катастрофическим наводнениям на берегах О. (например, наводнения на берегах Северного моря). Существуют также вековые колебания уровня О., связанные с колебательными движениями земной коры и колебаниями объёма Мирового океана.