Die Bewegung des Wassers in den Windwellen des Ozeans. Wie unterscheiden sich Meeresströmungen von Wellen? Die Bewegung des Wassers in den Ozeanen

1. Einleitung

Meerwasser ist ein sehr bewegliches Medium, daher ist es in der Natur ständig in Bewegung. Diese Bewegung wird aus verschiedenen Gründen und vor allem durch den Wind verursacht. Es regt die Oberflächenströmungen im Ozean an, die riesige Wassermassen von einem Gebiet zum anderen tragen. Der direkte Einfluss des Windes erstreckt sich jedoch über eine relativ geringe Entfernung (bis zu 300 m) von der Oberfläche. Die Beweglichkeit des Meereswassers manifestiert sich auch in vertikalen Schwingungsbewegungen, wie beispielsweise Wellen und Gezeiten. Letztere sind auch mit horizontalen Bewegungen von Wassergezeitenströmungen verbunden. Unten in der Wassersäule und in den bodennahen Horizonten erfolgt die Bewegung langsam und hat Richtungen, die mit der Bodentopographie verbunden sind.

2. Die Bewegung des Wassers der Ozeane

Abb.1. Diagramm der Wasserzirkulation des Weltozeans.

Oberflächenströmungen bilden zwei große Wirbel, die durch eine Gegenströmung nahe dem Äquator getrennt sind. Der Whirlpool der Nordhalbkugel dreht sich im Uhrzeigersinn und der Südhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn. Wenn man dieses Schema mit den Strömungen des echten Ozeans vergleicht, kann man eine signifikante Ähnlichkeit zwischen ihnen für den Atlantik und den Pazifik erkennen. Gleichzeitig ist es unmöglich zu übersehen, dass der echte Ozean ein komplexeres System von Gegenströmungen in der Nähe der Grenzen der Kontinente hat, wo beispielsweise der Labradorstrom (Nordatlantik) und der Alaska-Rückstrom (Pazifischer Ozean) befinden sich. Darüber hinaus sind die Strömungen in der Nähe der westlichen Ränder der Ozeane durch höhere Wasserbewegungsgeschwindigkeiten gekennzeichnet als die der östlichen. Die Winde üben einige Kräfte auf die Meeresoberfläche aus und drehen das Wasser auf der Nordhalbkugel im Uhrzeigersinn und auf der Südhalbkugel dagegen. Große Wirbel von Meeresströmungen resultieren aus diesem Paar rotierender Kräfte. Es ist wichtig zu betonen, dass Wind und Strömung nicht eins zu eins sind. Das Vorhandensein des schnellen Golfstroms vor der Westküste des Nordatlantiks bedeutet beispielsweise nicht, dass in diesem Gebiet besonders starke Winde wehen. Das Gleichgewicht zwischen dem rotierenden Kräftepaar des mittleren Windfeldes und den daraus resultierenden Strömungen bildet sich über die Fläche des gesamten Ozeans aus. Außerdem sammeln Strömungen eine riesige Menge an Energie an. Daher führt eine Verschiebung des mittleren Windfeldes nicht automatisch zu einer Verschiebung großer ozeanischer Wirbel.

Vom Wind getriebene Strudel werden von einer weiteren Zirkulation überlagert, der Thermohaline ("halina" - Salinität). Temperatur und Salzgehalt bestimmen zusammen die Dichte des Wassers. Der Ozean transportiert Wärme aus den tropischen in die polaren Breiten. Dieser Transport erfolgt unter Beteiligung so großer Strömungen wie dem Golfstrom, aber es gibt auch einen Rückfluss von kaltem Wasser in Richtung der Tropen. Es tritt hauptsächlich in Tiefen unterhalb der Schicht windgetriebener Whirlpools auf. Wind- und thermohaline Zirkulationen sind Bestandteile der allgemeinen Zirkulation des Ozeans und interagieren miteinander. Wenn also thermohaline Bedingungen hauptsächlich die konvektiven Bewegungen von Wasser erklären (das Absinken von kaltem schwerem Wasser in den Polarregionen und sein anschließendes Abfließen in die Tropen), dann sind es die Winde, die die Divergenz (Divergenz) von Oberflächengewässern verursachen und tatsächlich „ pumpen Sie kaltes Wasser zurück an die Oberfläche, wodurch der Zyklus abgeschlossen wird .

Die Vorstellungen über die thermohaline Zirkulation sind weniger vollständig als über die Windzirkulation, aber einige Merkmale dieses Prozesses sind mehr oder weniger bekannt. Es wird angenommen, dass die Bildung von Meereis im Weddellmeer und im Europäischen Nordmeer wichtig für die Bildung von kaltem dichtem Wasser ist, das sich in Bodennähe im Süd- und Nordatlantik ausbreitet. Beide Bereiche erhalten Wasser mit erhöhtem Salzgehalt, das im Winter auf den Gefrierpunkt abkühlt. Wenn Wasser gefriert, wird ein erheblicher Teil der darin enthaltenen Salze nicht in das neu gebildete Eis aufgenommen. Dadurch nehmen der Salzgehalt und die Dichte des verbleibenden ungefrorenen Wassers zu. Dieses schwere Wasser sinkt zu Boden. Es wird allgemein als antarktisches Grundwasser bzw. nordatlantisches Tiefenwasser bezeichnet.

Ein weiteres wichtiges Merkmal der thermohalinen Zirkulation hängt mit der Dichteschichtung des Ozeans und ihrer Auswirkung auf die Durchmischung zusammen. Die Wasserdichte im Ozean nimmt mit der Tiefe zu und die Linien konstanter Dichte sind fast horizontal. Wasser mit unterschiedlichen Eigenschaften lässt sich in Richtung von Linien konstanter Dichte viel leichter mischen als quer dazu.

Die thermohaline Zirkulation ist schwer mit Sicherheit zu charakterisieren. Tatsächlich müssen sowohl die horizontale Advektion (Transport von Wasser durch Meeresströmungen) als auch die Diffusion eine wichtige Rolle in der thermohalinen Zirkulation spielen. Die Bestimmung der relativen Bedeutung dieser beiden Prozesse in jedem Bereich oder jeder Situation ist eine wichtige Aufgabe.

Die Hauptmerkmale der Oberflächenzirkulation der Gewässer des Weltozeans werden durch Windströmungen bestimmt. Es ist wichtig zu beachten, dass die Bewegung der Wassermassen im Atlantik und im Pazifik sehr ähnlich ist. In beiden Ozeanen gibt es zwei riesige antizyklonale Kreisströmungen, die durch den äquatorialen Gegenstrom getrennt sind. In beiden Ozeanen gibt es außerdem starke westliche (auf der Nordhalbkugel) Grenzströmungen (Golfstrom im Atlantik und Kuroshio im Pazifik) und ähnliche, aber schwächere östliche Strömungen (auf der Südhalbkugel) - Brasilianer und Ostaustralisch. Entlang ihrer Westküste lassen sich kalte Strömungen verfolgen – Oyashio im Pazifischen Ozean, Labrador- und Grönlandströmungen im Nordatlantik. Darüber hinaus wurde im östlichen Teil jedes Beckens nördlich des Hauptwirbels ein kleinerer Zyklonwirbel gefunden.

Einige der Unterschiede zwischen den Ozeanen sind auf Unterschiede in den Umrissen ihrer Becken zurückzuführen. Der Atlantik, der Indische und der Pazifische Ozean haben alle unterschiedliche Formen. Einige der Unterschiede werden jedoch durch die Eigenschaften des Windfeldes bestimmt, wie beispielsweise im Indischen Ozean. Die Zirkulation im südlichen Teil des Indischen Ozeans ähnelt im Wesentlichen der Zirkulation in den südlichen Becken des Atlantischen und Pazifischen Ozeans. Aber im nördlichen Teil des Indischen Ozeans ist es eindeutig den Monsunwinden ausgesetzt, wo sich während des Sommer- und Wintermonsuns das Zirkulationsmuster vollständig ändert.

Je näher man sich der Küste nähert, desto deutlicher werden aus einer Reihe von Gründen Abweichungen vom allgemeinen Zirkulationsmuster. Durch das Zusammenwirken der wichtigsten klimatischen Eigenschaften der Strömungen mit den gleichen Eigenschaften der Küsten entstehen oft stabile oder quasi-stabile Wirbel. Auffällige Abweichungen vom durchschnittlichen Zirkulationsmuster können auch lokale Winde in Küstennähe verursachen. In einigen Gebieten sind die Störfaktoren des Zirkulationsregimes Flussabfluss und Gezeiten.

In den zentralen Regionen der Ozeane werden die durchschnittlichen Eigenschaften der Strömungen aus wenigen genauen Daten berechnet und sind daher besonders unzuverlässig.

Westliche Grenzströme - Golfstrom und Kuroshio

Es ist bekannt, dass die westlichen Grenzströmungen auf der Nordhalbkugel (Golfstrom und Kuroshio) besser entwickelt sind als ihre Gegenstücke auf der Südhalbkugel.

Betrachtet man allgemein die Zirkulation ozeanischer Gewässer als ein System ausgedehnter antizyklonaler Wirbel, so ist zu beachten, dass die Strömungen, die zusammen die Wirbel bilden, in ihren verschiedenen Teilen sehr unterschiedlich sind. Die westlichen Grenzströme, wie der Golfstrom und der Kuroshio, sind schmale, schnelle, tiefe Ströme mit ziemlich gut definierten Grenzen. Strömungen, die auf der anderen Seite der Ozeanbecken zum Äquator gerichtet sind, wie Kalifornien, Peru und Bengalen, sind dagegen breite, schwache und flache Strömungen mit vagen Grenzen. Einige Forscher glauben sogar, dass es sinnvoll ist, diese Grenzen zu ziehen auf der seewärtigen Seite solcher Strömungen.

Die kalifornische Strömung gilt als die am besten untersuchte von ihnen. Die Tiefe dieses Flusses ist in der oberen 500-m-Hauptschicht begrenzt. Es besteht aus einer Reihe großer Wirbel, die einem schwachen, aber breiten Wasserstrom überlagert sind, der zum Äquator gerichtet ist. Die Geschwindigkeiten und Richtungen der Wasserbewegung, die in der kalifornischen Stromzone zu einem bestimmten Zeitpunkt gemessen werden, können sich vollständig von den Durchschnittswerten unterscheiden. Dasselbe Bild ist offenbar für andere östliche Grenzströme charakteristisch.

Der Küstenwasserstrom ist normalerweise sehr komplex und wird bei seiner Beschreibung oft vom breiteren System der Küstenströmungen unterschieden, indem ihm ein anderer Name gegeben wird.

In der Zone vieler östlicher Grenzströmungen ist der Auftrieb der Hauptfaktor, der die Verteilung von Temperatur, Salzgehalt und chemischen Eigenschaften des Wassers an der Oberfläche bestimmt. Der Auftrieb ist von großer biologischer Bedeutung, denn dank ihm transportieren Tiefengewässer Nährstoffe in die oberen Wasserschichten und tragen so zu einer Steigerung der Produktivität des Phytoplanktons bei. Auftriebszonen sind die biologisch produktivsten Gebiete der Welt.

3. Tiefe Wasserzirkulation

Die Hauptfaktoren, die die Zirkulation tiefer Gewässer bestimmen, sind Temperatur und Salzgehalt.

In den subpolaren Regionen des Weltozeans kühlt sich Wasser an der Oberfläche ab. Bei der Eisbildung werden Salze daraus freigesetzt, die das Wasser zusätzlich aufsalzen. Dadurch wird das Wasser dichter und sinkt in die Tiefe. Gebiete mit intensiver Tiefenwasserbildung befinden sich im Nordatlantik bei Grönland und im Weddell- und Rossmeer bei der Antarktis.

Die Bewegung der Gewässer des Weltozeans …………………………………………………3

Westliche Grenzströmungen - Golfstrom und Kuroshio……….6

Äquatorströmungen………………………………………………………8

Zirkulation polarer Gewässer ………………………………………………10

Wellen und Gezeiten ………………………………………………………...11

Tsunami ………………………………………………………………………12

Gezeiten …………………………………………………………………..12

Bibliografisches Verzeichnis ....………………………………………………13

Die Bewegung des Wassers der Ozeane

Wasser ist seinem Aggregatzustand nach ein sehr bewegliches Medium, daher befindet es sich in der Natur in ständiger Bewegung. Diese Bewegung wird durch verschiedene Gründe verursacht, hauptsächlich durch den Wind. Es beeinflusst das Wasser des Ozeans und regt Oberflächenströmungen an, die riesige Wassermassen von einer Region des Ozeans in eine andere tragen. Die Energie der Translationsbewegung von Oberflächenwasser aufgrund innerer Reibung wird auf die darunter liegenden Schichten übertragen, die ebenfalls an der Bewegung beteiligt sind. Der direkte Einfluss des Windes erstreckt sich jedoch über eine relativ geringe Entfernung (bis zu 300 m) von der Oberfläche. Unten in der Wassersäule und in den bodennahen Horizonten erfolgt die Bewegung langsam und hat Richtungen, die mit der Bodentopographie verbunden sind.

In den zentralen Regionen der Ozeane werden die durchschnittlichen Eigenschaften der Strömungen aus wenigen genauen Daten berechnet und sind daher besonders unzuverlässig.

Westliche Grenzströme - Golfstrom und Kuroshio

Es ist bekannt, dass die westlichen Grenzströmungen auf der Nordhalbkugel (Golfstrom und Kuroshio) besser entwickelt sind als ihre Gegenstücke auf der Südhalbkugel.

Betrachtet man den Golfstrom als Teil eines kreisförmigen antizyklonalen Wirbels, dann ist es kaum möglich, seinen Anfang und sein Ende genau zu bestimmen. Es ist bekannt, dass zwischen Mexiko und Kuba eine starke Strömung durch die Straße von Yucatan rauscht, die normalerweise eine Schleife im Golf von Mexiko beschreibt und erst dann aus der Straße von Florida in den Ozean mündet. Auf etwa 1200 km, von Key West in Florida bis Cape Hatteras in North Carolina, folgt der Golfstrom hartnäckig der Küste Amerikas und weicht nur gelegentlich geringfügig davon ab. Nachdem er jedoch die Hatteras passiert hat, beginnt der Golfstrom sozusagen zu scheuern. Südlich der Great Newfoundland Bank überquert er den Nordatlantik. Auf diesem gewundenen Abschnitt seines Weges formt der Golfstrom riesige wellenförmige Mäander. Einer von ihnen wurde bei 45 Grad gefunden. westlich, etwa 2500 km von Cape Hatteras entfernt. Irgendwo entlang des Weges zwischen dem südöstlichen Rand der Neufundlandkette und dem Mittelatlantischen Rücken ist der Golfstrom nicht mehr als eine einzige Strömung zu verfolgen.

Die Breite des Golfstroms an der Oberfläche reicht von 125 bis 175 km. Der linke, wenn man flussabwärts schaut, Rand des Golfstroms ist gut zu erkennen an dem horizontalen Temperaturgradienten, der sich ab einer Tiefe von mehreren zehn Metern und Gegenströmung bemerkbar macht. Es ist schwierig, die rechte Kante anhand der Temperatur zu erkennen, aber dort ist oft ein ziemlich merklicher Gegenstrom zu bemerken. Die Geschwindigkeit des Golfstroms an der Oberfläche kann 250 cm/s erreichen, d.h. 5 Knoten überschreiten.

Die kalifornische Strömung gilt als die am besten untersuchte von ihnen. Die Tiefe dieses Flusses wird hauptsächlich durch die obere 500-Meter-Schicht begrenzt. Es besteht aus einer Reihe großer Wirbel, die einem schwachen, aber breiten Wasserstrom überlagert sind, der zum Äquator gerichtet ist. Die Geschwindigkeiten und Richtungen der Wasserbewegung, die in der kalifornischen Stromzone zu einem bestimmten Zeitpunkt gemessen werden, können sich vollständig von den Durchschnittswerten unterscheiden. Dasselbe Bild ist offenbar für andere östliche Grenzströme charakteristisch.

Der Küstenwasserstrom ist normalerweise sehr komplex und wird bei seiner Beschreibung oft vom breiteren System der Küstenströmungen unterschieden, indem ihm ein anderer Name gegeben wird.

äquatoriale Strömungen

Die Strömungen der tropischen Zone sind eng mit dem System der Passatwinde verbunden. Passatwinde aus dem Nordosten wehen in den meisten Teilen des Atlantiks und des Pazifischen Ozeans auf der Nordhalbkugel, und Passatwinde aus dem Südosten spielen ihre Rolle auf der Südhalbkugel. Diese beiden Passatwindsysteme sind durch einen Bereich der intratropischen Konvergenz getrennt, der durch schwache Winde mit instabilen Richtungen gekennzeichnet ist. Sie wird oft als äquatoriale Ruhezone bezeichnet. Da er die Windsysteme der beiden Hemisphären trennt, kann er als eine Art klimatischer Äquator betrachtet werden. Normalerweise liegt es zwischen 3 Grad. NL und 10 Grad NL

Die Hauptozeanströmungen der tropischen Zone spiegeln sozusagen die Merkmale des Windsystems dieser Orte wider. Somit werden die Nord- und Südäquatorialströmungen der westlichen Richtung, die einen Teil der antizyklonalen Hauptzirkulationen der Strömungen der nördlichen und südlichen Hemisphäre bilden, von den Passatwinden "kontrolliert". Zwischen diesen beiden breiten Strömen gibt es einen relativ schmalen (300 - 500 km breiten) äquatorialen Gegenstrom, der nach Osten gerichtet ist. In Küstennähe werden sowohl das Feld der Passatwinde als auch das System der äquatorialen Strömungen komplizierter.

Die ozeanischen Gewässer der Tropenzone zeichnen sich durch eine gut durchmischte warme Oberflächenschicht aus, die durch eine mächtige Sprungschicht vom kalten Wasser der Tiefe getrennt ist. Die Sprungschicht dient auch als eine Art Barriere zwischen sauerstoffreichen, aber phosphat- und nitratarmen Oberflächengewässern und tiefen Gewässern mit geringem Sauerstoffgehalt und relativ hohem Nährstoffgehalt. Äquatorialströmungen sind hauptsächlich auf die Thermokline-Region beschränkt. Diese äquatoriale unterirdische Strömung im Pazifischen Ozean wird allgemein als Cromwell-Strom bezeichnet. In der Weite des Ozeans gleicht er einem nur 200 m dicken und 300 km breiten Band und bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von bis zu 150 cm pro Sekunde. Der aktuelle Kern fällt normalerweise mit der Thermokline zusammen und befindet sich am oder in der Nähe des Äquators. Manchmal steigt es an die Oberfläche, aber das passiert selten.

Zirkulation polarer Gewässer

Die Zirkulation der Gewässer des Weltmeeres in den Polarregionen der Nord- und Südhalbkugel ist völlig unterschiedlich. Der Arktische Ozean ist unter der Decke von treibendem Eis verborgen. Vorhandene Informationen über die Strömungen im Arktischen Ozean weisen auf einen langsamen Wassertransfer gegen den Uhrzeigersinn hin. Die freie Vermischung der tiefen kalten Gewässer der Arktis mit den tiefen Gewässern des Atlantiks und des Pazifiks wird durch zwei ziemlich flache Schwellen zwischen den Kontinenten behindert. Die Tiefe der flachen Schwelle in der Beringstraße, die Tschukotka und Alaska trennt, erreicht nicht einmal 100 m, behindert jedoch den Wasseraustausch zwischen Atlantik und Pazifik durch den Arktischen Ozean erheblich.

Anders sieht es auf der Südhalbkugel aus. Die breite (300 Meilen) und tiefe (3000 m) Drake-Passage - zwischen Südamerika und der Antarktis - sorgt für einen ungehinderten Wasseraustausch zwischen dem Atlantik und dem Pazifik. Dadurch erstreckt sich der nach Osten gerichtete Antarktische Zirkumpolarstrom bis zum Grund und erweist sich mit der errechneten Wassermenge als größte Strömung im Weltmeer.

Der antarktische Zirkumpolarstrom wird von den hier vorherrschenden Westwinden angetrieben und seine Durchschnittsgeschwindigkeit und Wasserströmung werden durch das Gleichgewicht zwischen der tangentialen Windkraft an der Oberfläche und der Reibungskraft am Boden bestimmt. Es wurde festgestellt, dass die Strömung über die Bodensenken nach Süden und über die Hebungen nach Norden abweicht, was auf den unbestrittenen Einfluss der Bodentopographie auf die Richtung dieser Strömung hinweist.

Die am stärksten ausgeprägten advektiven Wasserströmungen im Tiefseebereich der Ozeane sind entlang der westlichen Grenzen der Becken zu verzeichnen.

Wellen und Gezeiten

Wellen sind regelmäßig und haben einige gemeinsame Merkmale – Länge, Amplitude und Periode. Die Geschwindigkeit der Wellenausbreitung wird ebenfalls notiert.

Die Wellenlänge ist der Abstand zwischen den Gipfeln oder Böden der Wellen, die Höhe der Welle ist der vertikale Abstand von unten nach oben, sie ist gleich der doppelten Amplitude, die Periode ist gleich der Zeit zwischen den Momenten der Durchgang zweier aufeinanderfolgender Hochs (oder Tiefs) durch denselben Punkt.

Die Höhe der Welligkeit wird in etwa einem Zentimeter gemessen, und die Periode beträgt etwa eine Sekunde oder weniger. Brandungswellen erreichen in Perioden von 4 bis 12 s mehrere Meter Höhe.

Meereswellen haben unterschiedliche Umrisse und Formen.

Wellen, die durch lokalen Wind verursacht werden, werden als Windwellen bezeichnet. Eine andere Art von Wellen sind Dünungen, die das Schiff auch bei ruhigem Wetter langsam erschüttern. Dünungen bilden Wellen, die bestehen bleiben, nachdem sie das Windgebiet verlassen haben.

Bei jeder Windgeschwindigkeit wird ein gewisser Gleichgewichtszustand erreicht, der sich im Phänomen der voll ausgebildeten Wellen ausdrückt, wenn die vom Wind auf die Wellen übertragene Energie gleich der vom Wind auf die Wellen übertragenen Energie ist, gleich der während des Zerstörung der Wellen. Doch um eine voll entwickelte Welle zu bilden, muss der Wind lange und großflächig wehen. Der dem Wind ausgesetzte Raum wird als Fetch-Region bezeichnet.

Tsunami

Tsunamis breiten sich in Wellen vom Epizentrum von Unterwasserbeben aus. Das von Tsunamiwellen betroffene Gebiet ist riesig.

Tsunamis stehen in direktem Zusammenhang mit den Bewegungen der Erdkruste. Ein Erdbeben mit flachem Fokus, das zu erheblichen Verschiebungen der Kruste am Grund der Ozeane führt, wird ebenfalls einen Tsunami verursachen. Aber ein gleich starkes Erdbeben, das nicht von merklichen Bewegungen der Kruste begleitet wird, wird keinen Tsunami verursachen.

Ein Tsunami tritt als einzelner Impuls auf, dessen Vorderkante sich mit der Geschwindigkeit einer flachen Welle ausbreitet. Der Initialimpuls sorgt nicht immer für die konzentrische Ausbreitung der Energie und damit der Wellen.

Gezeiten

Gezeiten sind das langsame Steigen und Sinken des Wasserspiegels und die Bewegung seines Randes. Gezeitenkräfte sind das Ergebnis der Anziehungskraft von Sonne und Mond. Wenn Sonne und Mond ungefähr in einer Linie mit der Erde stehen, also während der Vollmond- und Neumondperioden, sind die Gezeiten am größten. weil die Rotationsebenen von Sonne und Mond sind nicht parallel, die Wirkung der Kräfte von Mond und Sonne ändert sich mit den Jahreszeiten und auch in Abhängigkeit von der Mondphase. Die Gezeitenkraft des Mondes ist etwa doppelt so hoch wie die der Sonne. Große Unterschiede in der Amplitude der Gezeiten in verschiedenen Teilen der Küste werden hauptsächlich durch die Form der Ozeanbecken bestimmt.

Bibliographisches Verzeichnis

Große Reihe von Wissen. Planet Erde/Komp. BIN. Berlyant. - M .: LLC "TD" Verlag "Welt der Bücher", 2006. Verlag "Moderne Pädagogik", 2006. - 128 S.: ill.

BUNDESAGENTUR FÜR BILDUNG

STAATLICHE BILDUNGSHOCHSCHULE „STAATLICHE PÄDAGOGISCHE HOCHSCHULE SHUI“

Institut für Geographie und Didaktik

BEWEGUNG DER GEWÄSSER DES WELTMEERES

Die Arbeit wurde abgeschlossen von: Ermakov Dmitry Yurievich, Student des 2. Jahres der 1. Gruppe der Tagesabteilung der Fakultät für Naturgeographie Fachgebiet -050102.65 Biologie mit zusätzlichem Fachgebiet 050103.65 Geographie

Betreuer: Außerordentlicher Professor für Geographische Wissenschaften, Dozent Markov Dmitry Sergeevich

. Wasser. Ozeane sind in ständiger Bewegung. Unter den Arten der Wasserbewegung werden Wellen und Strömungen unterschieden. Nach den Gründen für das Auftreten von Wellen werden sie in Wind, Tsunami und Zwangsströmung unterteilt

Die Ursache von Windwellen ist der Wind, der die vertikale Schwingungsbewegung der Wasseroberfläche verursacht. Die Höhe der Wellen hängt eher von der Stärke des Windes ab. Wellen können eine Höhe von 18-20 m erreichen.Wenn das Wasser im offenen Ozean vertikalen Bewegungen ausgesetzt ist, bewegt es sich in Küstennähe vorwärts und bildet eine Brandung. Der Grad der Windwellen wird auf einer 9-Punkte-Skala bewertet.

. Tsunami- Dies sind riesige Wellen, die bei Unterwasserbeben auftreten, deren Hypozentren sich unter dem Meeresboden befinden. Die durch Zittern verursachten Wellen breiten sich mit enormer Geschwindigkeit aus - bis zu 800 km / h. Im offenen Ozean ist die Höhe vernachlässigbar, sodass sie keine Gefahr darstellen. Solche Wellen, die in seichtes Wasser laufen, wachsen jedoch, erreichen eine Höhe von 20 bis 30 m und fallen auf die Küste, was große Zerstörungen anrichtet.

Die Flutwellen sind mit der Anziehung von Wassermassen verbunden. Welt Ozean. Mond und. Sonne. Die Höhe der Gezeiten hängt von der geografischen Lage und der Zerlegung und Konfiguration der Küstenlinie ab. M. Die maximale Höhe der Gezeiten (18 m) wird in der Bucht beobachtet. Fandi.

Strömungen sind horizontale Wasserbewegungen in den Ozeanen und Meeren auf bestimmte konstante Weise; sie sind eine Art Flüsse im Ozean, deren Länge

erreicht mehrere tausend Kilometer, Breite - bis zu Hunderten von Kilometern und Tiefe - Hunderte von Metern

Je nach Standorttiefe in der Wassersäule werden Oberflächen-, Tiefen- und Bodenströmungen unterschieden. Entsprechend den Temperatureigenschaften werden die Ströme in warm und kalt unterteilt. Die Zugehörigkeit einer bestimmten Strömung in warm oder kalt wird nicht durch ihre eigene Temperatur, sondern durch die Temperatur der umgebenden Gewässer bestimmt. Eine Strömung wird als warm bezeichnet, deren Wasser wärmer ist als das umgebende Wasser, und als kalt - kalt.

Die Hauptursachen für Oberflächenströmungen sind Winde und die unterschiedlichen Wasserstände in verschiedenen Teilen des Ozeans. Unter den durch Wind verursachten Strömungen werden Drift (verursacht durch konstante Winde) und Wind und (entstehen unter dem Einfluss saisonaler Winde) unterschieden.

Die allgemeine Zirkulation der Atmosphäre hat einen entscheidenden Einfluss auf die Entstehung eines Strömungssystems im Ozean. Stromschema in. Die Nordhalbkugel bildet zwei Ringe. Die Passatwinde verursachen Passatwindströmungen, die auf äquatoriale Breiten gerichtet sind. Dort gewinnen sie eine östliche Richtung und bewegen sich in den westlichen Teil der Ozeane, wodurch sie den Wasserspiegel dort anheben. Dies führt zur „Bildung von Abwasserströmen, die sich entlang der Ostküste des Südens bewegen (Golfstrom, Kuro-Sio, Brasilien, Mosambik, Madagaskar, Ostaustralien). In gemäßigten Breiten werden diese Strömungen aufgenommen die vorherrschenden Westwinde und werden in den östlichen Teil der Ozeane geleitet

Wasser in Form von Ausgleichsströmungen bewegt sich bis zu 30 Breitengraden, von wo aus die Passatwinde Wasser austrieben (Kalifornien, Kanaren) und den südlichen Ring schließen. Der Großteil des durch Westwinde verdrängten Wassers bewegt sich entlang der Westküsten der Kontinente in hohe zirkumpolare Breiten (Nordatlantik, Mittelpazifik). Von dort wird Wasser in Form von Abwasserströmen, die von Nordostwinden aufgenommen werden, entlang der Ostküsten der Kontinente in gemäßigte Breiten (Labrador, Kamtschatka) geleitet und schließt den Nordring.

Auf der Südhalbkugel wird in den äquatorialen und tropischen Breiten nur ein Ring gebildet. Der Hauptgrund für seine Existenz sind auch die Passatwinde. Im Süden (in gemäßigten Breiten) bildet sich, da dem Wasser keine Kontinente im Wege stehen, eine kreisförmige Strömung, die von den Westwinden erfasst wird. Westliche Winde.

Zwischen den Passatwindströmungen beider Hemisphären entlang des Äquators bildet sich ein Interpasatia-Gegenstrom. Im nördlichen Teil. Die Monsunzirkulation im Indischen Ozean erzeugt saisonale Windströmungen

Die riesigen Wassermassen der Ozeane sind in ständiger Bewegung. Die Wasseroberfläche der Meere und Ozeane ist sehr selten ruhig und glatt, meistens laufen Wellen daran entlang. Manchmal überschreiten sie nur wenige Millimeter, und manchmal verwandeln sie sich in riesige Wälle, die so hoch sind wie ein fünfstöckiges Gebäude. Im offenen Ozean sind Wellen normalerweise nicht höher als 4 m und etwa 150 m lang.

Aber die Meeresaktivität ist nicht auf Wellen beschränkt. Die gesamte Wassersäule, einschließlich der Bodenschichten, wird kontinuierlich durchmischt. Warum passiert dies?

Die Hauptursache für Meereswellen ist der Wind. Je nach Stärke können sich kleine Wellen oder riesige Wellen bilden (z. B. bei tropischen Wirbelstürmen - ca. .. Der Wind bewegt die oberen Wasserschichten über weite Strecken und bildet Ozean- und Meeresströmungen. Die Anziehungskräfte der Mond und Sonne verursachen mächtige Flutwellen und Ebbe, riesige Tsunamiwellen entstehen bei Unterwasserbeben und Vulkanausbrüchen.

Für einen Beobachter an Land scheinen die Wellen auf das Ufer zuzulaufen, tatsächlich bewegen sie sich jedoch auf vertikalen Kreisbahnen. In horizontaler Richtung bewegt sich das Wasser bei Wellen nicht, wie man am Boot oder an den sich auf den Wellen wiegenden Möwen erkennen kann. Das Ausmaß der Aufregung hängt nicht nur von der Stärke des Windes ab, sondern auch davon, woher er weht. Der Wind, der von der Küste weht, verursacht keine starken Wellen, aber wenn er vom Meer weht, dann ist es wichtig zu wissen, wie weit die Wellen vom Beobachtungspunkt aus entstanden sind: Je größer diese Entfernung, desto stärker die Aufregung.

Wenn der Wind nachlässt, hört die Aufregung nicht sofort auf, für einige Zeit breitet sich eine Dünung im Wasser aus - Wellen, die sich durch Trägheit bewegen. Ein schwacher Wind führt zur Bildung von Ripples – kleinen Wellen von wenigen Millimetern Höhe. Der Wind bricht die Symmetrie der Welle, ihr vorderer Hang wird steiler als der hintere und es bilden sich schaumige Lämmer.

KATASTROPHE AN DER KÜSTE DES INDISCHEN OZEANS

Am 26. Dezember 2004 ereignete sich im Indischen Ozean vor der Westspitze der Insel Sumatra ein Erdbeben der Stärke 9. Vertikale Verschiebungen des Meeresbodens erzeugten mächtige Tsunamiwellen, die zahlreiche Inseln Indonesiens, die Küste Indochinas, die Nikobaren- und Andamaneninseln, die Hindustan-Halbinsel, die Insel Sri Lanka sowie Kenia und Somalia trafen. Vor der Küste Indonesiens erreichte eine Welle von monströser Stärke eine Höhe von mehr als 20 m, sie fegte alles auf ihrem Weg weg, wusch Hunderte von Städten und Dörfern weg, etwa 500.000 Menschen starben.

In den Meeren ist die Höhe der Wellen gering, zum Beispiel im Mittelmeer wachsen die Wellen nur bis zu fünf Meter. Die größten Störungen werden in gemäßigten Breiten beobachtet, die sogar den Namen "Roaring Forties" erhielten, und im ozeanischen Ring der südlichen Hemisphäre, wo sich 25-Meter-Wellen mit einer Länge von 400 Metern mit einer Geschwindigkeit von 20 m / s bewegen.

Wenn Sie sich dem Ufer nähern, verlangsamt sich der untere Teil der Welle auf dem Grund, sein oberer Teil kippt um und der Kamm zerbricht in kleine Spritzer. Die Wellen brechen in Ufernähe und bilden eine Brandung - ca. .. An den steilen Ufern treffen die Wellen mit großer Wucht auf die Felsen, und Gischtfontänen schießen in die Höhe. Die zerstörerische Kraft der Brandung ist sehr groß.

TSUNAMI

Wellen, die sich bei Unterwasserbeben, Erdrutschen an steilen Grundhängen und explosiven Vulkanausbrüchen im Ozean bilden, werden Tsunamis genannt. „tsu-na-mi“ bedeutet auf Japanisch „hohe Welle im Hafen“. Riesige Wellen brechen am häufigsten an der Ostküste des Landes der aufgehenden Sonne zusammen, weshalb wahrscheinlich das japanische Wort gewählt wurde, um sich auf dieses katastrophale Phänomen zu beziehen.

Bei Unterwasserbeben bildet sich eine Wellenfront, die die gesamte Wassersäule durchdringt – von den tiefsten Stellen bis zur Oberfläche. Es entsteht eine einzelne Welle oder eine Reihe riesiger Wellen. Im offenen Ozean beträgt die Höhe eines Tsunamis nur 1-2 m, sie können von einem Schiff oder Flugzeug nicht gesehen werden, aber die Länge dieser Wellen erreicht manchmal 600 km und die Ausbreitungsgeschwindigkeit beträgt 1000 km/h. Wenn sich ein Tsunami seichtem Wasser nähert, nimmt die Geschwindigkeit der Welle ab, als würde sie auf dem Grund langsamer werden. Die Wellenhöhe wächst schnell; außerdem je schmaler die Bucht. In engen Buchten kann die Höhe der Wasserwand 50 m überschreiten und an flachen, breiten Küsten normalerweise nicht mehr als 5-6 m. Bevor sich der Tsunami nähert, wenn sich vor dem ersten Kamm eine Senke oder ein Wellenboden befindet , das Wasser tritt manchmal mehrere Kilometer von der Küste entfernt zurück.

Im 20. Jahrhundert ereigneten sich mehr als 250 Tsunamis, von denen etwa 100 zerstörerisch waren und in ihren Folgen starken Erdbeben ähneln. An der Küste Japans treten Wellen mit einer Höhe von 7-8 m etwa 1 Mal in 15 Jahren auf, und eine Höhe von 30 m oder mehr wurde in den letzten 1500 Jahren 4 Mal beobachtet. Die höchste - 70 m - war eine Welle, die 1737 auf der Halbinsel Kamtschatka in der Nähe des Kaps Lopatka aufschlug.

Der durch den Ausbruch des Krakatau-Vulkans 1883 in Indonesien ausgelöste Tsunami umrundete ganze Ozeane.

Eine Tsunamiwelle hat eine kolossale Energie und zerstört fast alles, was ihr auf ihrem Weg begegnet: Wie Späne wirft sie riesige Seeschiffe an Land, zerstört Städte und Dörfer, zerstört Tausende von Menschenleben - beachten Sie ... Interessanterweise spüren Tiere die Annäherung von Gefahr in vorrücken und auf einem Hügel verlassen, den das Wasser nicht erreichen kann.

Das Wasser der Ozeane ist in ständiger Bewegung. Dies gewährleistet die Vermischung von Wasser, Umverteilung von Wärme, Salzgehalt und Gasen.

Betrachten Sie die einzelnen Bewegungen des Wassers.

1. Wellenbewegungen (Wellen). Die Hauptursache für Wellen ist der Wind, aber sie können auch durch eine starke Änderung des atmosphärischen Drucks, ein Erdbeben, Vulkanausbrüche an der Küste und am Meeresboden, Gezeitenkraft verursacht werden.

Der höchste Teil der Welle wird Kamm genannt; Der tiefste Teil ist die Sohle. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Kämmen (Sohlen) wird als Wellenlänge - () bezeichnet.

Die Höhe der Welle (H) ist das Übermaß des Wellenkamms über seiner Sohle. Die Wellenperiode () ist die Zeitspanne, in der sich jeder Punkt der Welle um eine Distanz bewegt, die seiner Länge entspricht. Geschwindigkeit () - die Entfernung, die ein beliebiger Punkt der Welle pro Zeiteinheit zurücklegt.

Unterscheiden:

a) Windwellen - unter dem Einfluss des Windes wachsen die Wellen gleichzeitig in Höhe und Länge, während die Periode () und die Geschwindigkeit () zunehmen; Während sich die Wellen entwickeln, ändern sich ihr Aussehen und ihre Größe. Im Stadium der Wellendämpfung werden lange sanfte Wellen als Dünung bezeichnet. Windwellen haben eine erhebliche zerstörerische Kraft und bilden dadurch das Relief der Küste. Die durchschnittliche Wasserhöhe von Windwellen im Ozean beträgt 3-4 m (maximal bis zu 30 m), in den Meeren ist die Höhe der Wellen geringer - maximal nicht mehr als 9 m. Mit zunehmender Tiefe verblassen die Wellen schnell.

b) Tsunamis - seismische Wellen, die die gesamte Wassersäule bedecken, treten bei Erdbeben und Unterwasservulkanausbrüchen auf. Tsunamis haben eine sehr lange Wellenlänge, ihre Höhe im Ozean überschreitet 1 m nicht, sodass sie im Ozean nicht wahrnehmbar sind. Aber an den Küsten, in den Buchten, steigt ihre Höhe auf 20-50 m. Die durchschnittliche Geschwindigkeit der Tsunami-Ausbreitung liegt zwischen 150 km/h und 900 km/h. Vor der Ankunft eines Tsunamis zieht sich das Wasser normalerweise innerhalb von 10-15 Minuten um mehrere hundert Meter (bis zu 1 km) von der Küste zurück. Große Tsunamis sind selten. Die meisten von ihnen befinden sich an den Ufern des Pazifischen Ozeans. Der Tsunami ist mit enormen Zerstörungen verbunden. Der stärkste Tsunami ereignete sich 1960 infolge eines Erdbebens in den Anden vor der Küste Chiles. Gleichzeitig breitete sich der Tsunami über den Pazifischen Ozean auf die Küsten Nordamerikas (Kalifornien), Neuseelands, Australiens, der Philippinen, Japans, Kurilens, Hawaiis und Kamtschatkas aus. Der Tsunami erreichte fast einen Tag nach dem Erdbeben die Küsten von Japan und Kamtschatka.

c) Flutwellen (Gezeiten) entstehen durch den Einfluss von Mond und Sonne. Gezeiten sind ein äußerst komplexes Phänomen. Sie ändern sich ständig und können daher nicht als periodisch betrachtet werden. Für die Navigation wurden spezielle "Gezeiten"-Tabellen erstellt, was besonders wichtig für Hafenstädte am Unterlauf von Flüssen ist (London an der Themse usw.). Die Energie der Flutwellen wird beim Bau von PES genutzt (sie befinden sich in Russland, Frankreich, den USA, Kanada, China).

2. Strömungen des Weltmeeres (Meeresströmungen). Dies sind horizontale Wasserbewegungen in den Ozeanen und Meeren, die durch eine bestimmte Richtung und Geschwindigkeit gekennzeichnet sind. Ihre Länge beträgt mehrere tausend Kilometer, Breite - Dutzende, Hunderte von Kilometern, Tiefe - Hunderte von Metern.

Die Hauptursache für Meeresströmungen ist der Wind. Andere Gründe sind gezeitenbildende Kräfte, Schwerkraft. Alle Ströme werden von der Coriolis-Kraft beeinflusst.

Ströme können nach einer Reihe von Merkmalen klassifiziert werden.

ich. Strömungen werden nach ihrem Ursprung unterschieden.

1) Reibung - entstehen unter Einwirkung von sich bewegender Luft auf der Wasseroberfläche:

a) Wind - verursacht durch vorübergehende Winde (saisonal),

b) Drift - verursacht durch konstante Winde (vorherrschend);

2) Gravitation - entstehen unter dem Einfluss der Schwerkraft:

a) Abwasser - fließen aus Bereichen mit überschüssigem Wasser und neigen dazu, die Oberfläche zu nivellieren,

b) Dichte - sind das Ergebnis von Unterschieden in der Dichte von Wasser in derselben Tiefe;

3) Gezeiten - entstehen unter der Wirkung von gezeitenbildenden Kräften; decken die gesamte Wassersäule ab.

II. Ströme werden durch Dauer unterschieden

1) konstant - sie haben immer ungefähr die gleiche Richtung und Geschwindigkeit (Nordpassat, Südpassat usw.);

2) periodisch - Richtung und Geschwindigkeit periodisch ändern (Monsunströmungen im Indischen Ozean, Gezeitenströmungen und andere);

3) vorübergehend (episodisch) - es gibt keine Regelmäßigkeiten in ihren Änderungen; sie ändern sich häufig, meistens durch Windeinwirkung.

III. Durch die Temperatur kann man (aber relativ) Strömungen unterscheiden

1) warm - zum Beispiel beträgt die Temperatur des Nordatlantikstroms +6 o C und das umgebende Wasser +4 o C;

2) kalt - zum Beispiel beträgt die Temperatur der peruanischen Strömung +22 ° C, das umgebende Wasser +28 ° C;

3) neutral.

Warme Strömungen gehen in der Regel vom Äquator zu den Polen, kalte umgekehrt. Warme Strömungen sind normalerweise salziger als kalte.

IV. Je nach Tiefe des Standortes werden Strömungen unterschieden

oberflächlich,

tief,

Unterseite.

Gegenwärtig hat sich ein bestimmtes System von Meeresströmungen etabliert, hauptsächlich aufgrund der allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre. Ihr Schema ist wie folgt. In jeder Hemisphäre, auf beiden Seiten des Äquators, gibt es große Zirkulationen von Strömungen um permanente subtropische barische Maxima (in diesen Breiten bilden sich Gebiete mit hohem Luftdruck aus): auf der Nordhalbkugel im Uhrzeigersinn, auf der Südhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn. Zwischen ihnen gibt es eine äquatoriale Gegenströmung von West nach Ost. In gemäßigten und subpolaren Breiten der nördlichen Hemisphäre werden kleine Strömungsringe um das barische Minimum herum beobachtet (Gebiete mit niedrigem atmosphärischem Druck: das isländische Minimum und das Aleuten-Minimum). In ähnlichen Breiten der südlichen Hemisphäre gibt es eine Strömung von West nach Ost um die Antarktis (die Strömung der Westwinde).

Die stabilsten Strömungen sind die nördlichen und südlichen Passatwinde (äquatoriale) Strömungen. Vor den östlichen Küsten der Kontinente in tropischen Breiten warme Abwasserströme: Golfstrom, Kurosivo, Brasilien, Mosambik, Madagaskar, Ostaustralien.

In gemäßigten Breiten gibt es unter dem Einfluss konstanter Westwinde warme Nordatlantik- und Nordpazifikströmungen und eine kalte Westwindströmung (Western Drift). Vor den Westküsten der Kontinente in tropischen Breiten werden kalte Ausgleichsströmungen beobachtet: die kalifornische, kanarische, peruanische, Benguela- und westaustralische Strömung.

Bei kleinen Strömungsringen sind im Atlantik die warmen norwegischen und kalten Labrador-Strömungen und im Pazifischen Ozean die Alaska- und Kurilen-Kamtschatka-Strömungen zu nennen.

Im nördlichen Teil des Indischen Ozeans erzeugt die Monsunzirkulation saisonale Windströmungen: im Winter - von Ost nach West, im Sommer - umgekehrt (im Sommer ist es eine kalte Somali-Strömung).

Im Arktischen Ozean verläuft die Hauptrichtung von Wasser und Eis von Ost nach West in Richtung Grönlandsee. Die Arktis wird mit Wasser aus dem Atlantik in Form der Strömungen Nordkap, Svalbard, Novaya Zemlya aufgefüllt.

Die Bedeutung der Meeresströmungen für das Klima und die Natur der Erde ist groß. Strömungen stören die zonale Temperaturverteilung. So trägt der kalte Labradorstrom zur Bildung von Eis-Tundra-Landschaften auf der Labrador-Halbinsel bei. Und die warmen Strömungen des Atlantiks machen den größten Teil der Barentssee eisfrei. Auch Strömungen beeinflussen die Niederschlagsmenge: Warme Strömungen tragen zum Niederschlagsfluss bei, kalte nicht. Auch Meeresströmungen tragen zur Durchmischung des Wassers bei und sorgen für den Transport von Nährstoffen; Mit ihrer Hilfe kommt es zur Migration von Pflanzen und Tieren.

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