Гольфстрим

редактировать
Теплое быстрое атлантическое течение, берущее начало в Мексиканском заливе, обтекает оконечность Флориды вдоль восточного побережья США. Состояния до пересечения Атлантического океана

Температура поверхности в западной части Северной Атлантики. Земля Северной Америки имеет черный и темно-синий цвет (холодный), а Гольфстрим - красный (теплый). Источник: НАСА

Гольфстрим, вместе с его северным продолжением Североатлантический дрейф, теплый и быстрый Атлантический океанское течение, которое берет начало в Мексиканском заливе и простирается до оконечности Флориды, и следует за восточным побережьем Соединенных Штатов и Ньюфаундлендом раньше. пересекает Атлантический океан как Североатлантическое течение. Процесс западной интенсификации делает Гольфстрим ускоряющимся на север течением у восточного побережья Северной Америки. Приблизительно 40 ° 0'N 30 ° 0'W / 40,000 ° N 30,000 ° W / 40,000; -30.000, он разделяется на две части: северный поток, Североатлантический дрейф, пересекает Северную Европу и южный поток, Канарское течение, рециркулирующий у берегов Западной Африки.

Гольфстрим влияет на климат восточного побережья Северной Америки от Флориды до Ньюфаундленда и западного побережья Европы. Несмотря на недавние дебаты, существует консенсус в отношении того, что климат Западной Европы и Северной Европы теплее, чем в других районах аналогичной широты из-за Североатлантического течения. Это часть Североатлантического круговорота. Его присутствие привело к развитию сильных циклонов всех типов как внутри атмосферы, так и внутри океана. Гольфстрим также является значительным потенциальным источником возобновляемой энергии.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Свойства
  • 3 Формирование и поведение
  • 4 Локализованные эффекты
  • 5 Влияние на формирование циклона
  • 6 Возможный возобновляемый источник энергии
  • 7 См. Также
  • 8 Ссылки
  • 9 Дополнительная литература
  • 10 Внешние ссылки

История

Карта Гольфстрима Бенджамина Франклина, напечатанная в Лондоне в 1769 году

Даты открытия Гольфстрима европейцами в экспедицию 1512 года Хуана Понсе де Леона, после чего он стал широко использоваться испанскими кораблями, плывущими из Карибского моря в Испанию. В протоколе путешествия Понсе де Леона от 22 апреля 1513 г. отмечалось: «Течение такое, что, хотя у них был сильный ветер, они могли идти не вперед, а назад, и кажется, что они шли хорошо; в конце концов, это было известно, что течение сильнее ветра ».

Бенджамин Франклин заинтересовался паттернами циркуляции в Северной Атлантике. В 1768 году, находясь в Англии, Франклин услышал любопытную жалобу от Колониального таможенного совета : почему британские пакеты доставлялись в Нью-Йорк из Англии на несколько недель дольше, чем среднему американскому торговому судну нужно было добраться до Нью-Йорка. Ньюпорт, Род-Айленд, несмотря на то, что торговые суда уходят из Лондона и должны плыть по реке Темзе, а затем по Ла-Маншу, прежде чем они пересекут в Атлантике, в то время как пакеты уходили из Фалмута в Корнуолле.

Франклин спросил Тимоти Фолджера, капитана китобойного промысла острова Нантакет. Фолджер объяснил, что торговые суда обычно пересекали течение - что определялось по поведению китов, измерению температуры воды и изменениям цвета воды - в то время как капитаны почтовых пакетов сталкивались с этим. Франклин попросил Фолджера наметить путь течения на карте Атлантического океана и добавить примечания о том, как избежать течения при плавании из Англии в Америку. Затем Франклин переслал диаграмму Энтони Тодду, секретарю почтового отделения Великобритании. Карта Гольфстрима Франклина была напечатана в 1769 году в Лондоне, но британские морские капитаны почти не обращали на нее внимания. Копия карты была напечатана в Париже примерно в 1770–1773 годах, а третья версия была опубликована Франклином в Филадельфии в 1786 году.

Свойства

Гольфстрим - это запад. -усиленное течение, вызванное в основном ветровой нагрузкой. Североатлантический дрейф, напротив, в значительной степени обусловлен термохалинной циркуляцией. В 1958 году океанограф Генри Стоммел заметил, что «в ручье действительно очень мало воды из Мексиканского залива». Перенося теплую воду на северо-восток через Атлантический океан, он делает Западную Европу и особенно Северную Европу теплее, чем это было бы в противном случае.

Формирование и поведение

Эволюция Гольфстрима к западу от Ирландии продолжается как Североатлантическое течение

Река с морской водой, называемая Атлантическим Северо-Экваториальным течением, течет на запад от побережья Центральной Африки. Когда это течение взаимодействует с северо-восточным побережьем Южной Америки, течение разделяется на две ветви. Один проходит в Карибское море, а второй, Антильское течение, течет к северу и востоку от Вест-Индии. Эти две ветви соединяются к северу от Флоридского пролива.

, пассаты дуют на запад в тропиках, а западные дуют на восток в средних широтах. Эта модель ветра накладывает напряжение на поверхность субтропического океана с отрицательным изгибом через северную часть Атлантического океана. Результирующий перенос Свердрупа направлен к экватору.

Из-за сохранения потенциальной завихренности, вызванной движущимися на север ветрами на субтропическом хребте . западная периферия и повышенная относительная завихренность движущейся на север воды, транспорт уравновешивается узким ускоряющимся течением к полюсу. Это течет вдоль западной границы океанического бассейна, перевешивая эффекты трения с западным пограничным течением, и известно как Лабрадорское течение. Сохранение потенциальной завихренности также вызывает изгибы вдоль Гольфстрима, которые иногда обрываются при изменении положения Гольфстрима, образуя отдельные теплые и холодные водовороты. Этот общий процесс, известный как западная интенсификация, заставляет течения на западной границе океанического бассейна, такого как Гольфстрим, быть более сильными, чем на восточной границе.

Как следствие, возникающий Гольфстрим. сильное океанское течение. Он транспортирует воду со скоростью 30 миллионов кубических метров в секунду (30 сверхдрупов ) через Флоридский пролив. Когда он проходит к югу от Ньюфаундленда, этот показатель увеличивается до 150 смердрупов. Объем Гольфстрима превосходит все реки, впадающие в Атлантический океан, вместе взятые, которые составляют 0,6 сверхдрупы. Однако оно слабее, чем Антарктическое циркумполярное течение. Учитывая силу и близость Гольфстрима, пляжи на восточном побережье США могут быть более уязвимы для крупных аномалий уровня моря, которые значительно влияют на скорость береговой эрозии.

. Гольфстрим обычно составляет 100 километров. (62 мили) в ширину и от 800 метров (2600 футов) до 1200 метров (3900 футов) в глубину. Скорость течения самая высокая у поверхности, максимальная скорость обычно составляет около 2,5 метров в секунду (5,6 миль в час). По мере продвижения на север теплая вода, переносимая Гольфстримом, подвергается испарительному охлаждению. Охлаждение осуществляется за счет ветра: ветер, движущийся над водой, вызывает испарение, охлаждение воды и увеличение ее солености и плотности. Когда образуется морской лед, соли остаются вне льда - процесс, известный как исключение рассола. Эти два процесса производят более плотную и холодную воду (или, точнее, воду, которая остается жидкой при более низкой температуре). В северной части Атлантического океана вода становится настолько плотной, что начинает опускаться через менее соленую и менее плотную воду. (конвективное действие похоже на лавовую лампу.) Этот нисходящий поток холодной плотной воды становится частью North Atlantic Deep Water, южного потока.. Очень мало водорослей находится внутри течения, хотя водоросли располагаются группами к востоку от него.

В апреле 2018 года два исследования, опубликованные в журнале Nature, показали, что Гольфстрим был самым слабым по крайней мере в течение 1600 лет.

Локальные эффекты

Гольфстрим оказывает влияние на климат полуострова Флорида. Участок у побережья Флориды, называемый Флоридским течением, зимой поддерживает среднюю температуру воды не менее 24 ° C (75 ° F). Восточные ветры, движущиеся над этой теплой водой, переносят теплый воздух над Гольфстримом вглубь суши, помогая поддерживать температуру в штате более мягкую, чем в других местах на юго-востоке Соединенных Штатов зимой. Кроме того, близость Гольфстрима к Нантакету, Массачусетс увеличивает его биоразнообразие, потому что это северная граница для южных разновидностей растений и южная граница для северных видов растений, Нантакет зимой теплее, чем на материке.

Североатлантическое течение Гольфстрима, наряду с аналогичными потоками теплого воздуха, помогает поддерживать Ирландию и западное побережье Великобритании на пару градусов. теплее востока. Однако разница наиболее заметна на западных прибрежных островах Шотландии. Заметное влияние Гольфстрима и сильных западных ветров (подгоняемых теплой водой Гольфстрима) на Европу происходит вдоль норвежского побережья. Северные районы Норвегии лежат близко к зоне Арктики, большая часть которой зимой покрыта льдом и снегом. Однако почти все побережье Норвегии остается свободным ото льда и снега в течение всего года. Эффект потепления, обеспечиваемый Гольфстримом, позволил построить и сохранить довольно крупные поселения на побережье Северной Норвегии, включая Тромсё, третий по величине город к северу от Полярного круга. Погодные системы, нагретые дрейфом Гольфстрима, перемещаются в Северную Европу, также нагревая климат за скандинавскими горами.

Влияние на формирование циклонов

Ураган «Сэнди», усиливающийся вдоль оси Гольфстрима в 2012 году.

Теплая вода и контраст температур на краю Гольфстрима часто увеличивают интенсивность циклонов, тропических или иных. Для образования тропических циклонов обычно требуется температура воды выше 26,5 ° C (79,7 ° F). Образование тропических циклонов распространено над Гольфстримом, особенно в июле. Штормы распространяются на запад через Карибский бассейн, а затем либо движутся в северном направлении и изгибаются к восточному побережью Соединенных Штатов, либо остаются на северо-западном пути и входят в Мексиканский залив. Такие штормы могут вызвать сильные ветры и причинить серьезный ущерб юго-восточным прибрежным районам США. Ураган «Сэнди» в 2012 году был недавним примером урагана, пересекшего Гольфстрим и набирающего силу.

Было показано, что сильные внетропические циклоны значительно усиливаются на мелководье. фронтальная зона, вынужденная течением Гольфстрима, в холодное время года. Субтропические циклоны также имеют тенденцию генерироваться около Гольфстрима. 75 процентов таких систем, задокументированных между 1951 и 2000 годами, сформировались около этого течения теплой воды, причем два годовых пика активности приходятся на май и октябрь. Циклоны в океане образуются под Гольфстримом, простираясь до глубины 3500 метров (11500 футов) под поверхностью океана.

Возможный возобновляемый источник энергии

Теоретически максимальное рассеивание энергии из Гольфстрима турбинами находится в диапазоне 20–60 ГВт. Одно из предложений, которое теоретически могло бы обеспечивать мощность, сопоставимую с несколькими атомными электростанциями, могло бы развернуть поле подводных турбин, расположенных в 300 метрах (980 футов) под центром ядра Гольфстрима. Тепловая энергия океана могла бы также можно использовать для производства электричества, используя разницу температур между холодной глубокой водой и теплой поверхностной водой.

См. также

  • icon Портал по океанам
  • Портал о тропических циклонах
  • icon Погодный портал

Ссылки

Дополнительная литература

Внешние ссылки

На Wikimedia Commons есть материалы, связанные с Gulfstream.
  • Ocean Motion - Описание Гольфстрима как западного пограничного течения
Последняя правка сделана 2021-05-22 13:11:10
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте