Океанічні течії та їхній вплив на клімат

Океанічна течія — це горизонтальне переміщення великих мас води в океані в певному напрямку. На відміну від хвиль, які є коливальними рухами, течія переносить воду на великі відстані — тисячі кілометрів. Уяви собі гігантську «річку» в океані, яка тече в одному напрямку й має сталу швидкість.

Головна причина — постійні вітри

Основний «двигун» океанічних течій — це постійні вітри. Вітер тре об поверхню води й захоплює її за собою. Так виникають дрейфові (вітрові) течії:

• Пасати — постійні вітри, що дмуть від тропіків до екватора. У Північній півкулі пасати дмуть із північного сходу на південний захід, у Південній — із південного сходу на північний захід. Вони женуть воду зі сходу на захід, утворюючи Північну й Південну Пасатні течії.

• Західні вітри помірних широт (30–60°) дмуть із заходу на схід. Вони створюють потужні течії, що рухаються в тому ж напрямку, — наприклад, Північноатлантичну течію й Течію Західних Вітрів.

Інші чинники

Окрім вітру, на течії впливають:

• Сила Коріоліса — через обертання Землі рухома вода відхиляється: у Північній півкулі — праворуч, у Південній — ліворуч. Саме тому течії не йдуть прямо за вітром, а закручуються в гігантські кільця.

• Обриси материків — коли течія впирається в берег, вона змушена повертати вздовж нього.

• Різниця густини води — холодна вода щільніша за теплу, солона — за прісну. Через різницю густини вода може рухатися навіть на глибині (глибинні течії).

Теплі й холодні течії

Поділ на теплі й холодні течії — відносний. Тепла течія — це течія, вода якої тепліша за навколишню воду океану. Вона рухається переважно від екватора до вищих широт, несучи тепло з тропіків. Холодна течія — холодніша за навколишню воду, рухається від високих широт до екватора.

Важливо: температура води в течії може бути низькою в абсолютних числах, але вона все одно вважається теплою, якщо вона тепліша за навколишні води. Наприклад, Нордкапська течія взимку має температуру лише +2…+4 °C, але вона тепліша за води Баренцового моря, тому її класифікують як теплу.

Типи течій за походженням

Тепер, коли ти знаєш, що течії створюють вітри, розгляньмо, як вони розташовані на карті світу. Система течій утворює велетенські кільця — кругообіги води в океанах.

Тропічні широти: пасатні течії

У тропічних широтах (приблизно 0–30°) пасати женуть воду зі сходу на захід. Так утворюються Північна Пасатна течія (в Атлантиці й Тихому океані) та Південна Пасатна течія. Обидві вони теплі, бо народжуються в теплих тропічних водах.

Коли пасатна течія досягає східного берега материка, вона не може рухатися далі — берег змушує її повернути. Вода відхиляється в бік вищих широт, утворюючи потужні теплі течії вздовж східних узбереж:

• Гольфстрім — уздовж східного узбережжя Північної Америки (Атлантичний океан)

• Бразильська — уздовж східного узбережжя Південної Америки

• Куросіо — уздовж східного узбережжя Азії (Тихий океан)

• Мозамбіцька — уздовж східного узбережжя Африки (Індійський океан)

• Східноавстралійська — уздовж східного узбережжя Австралії

Помірні широти: західні вітри

У помірних широтах (30–60°) західні вітри женуть воду із заходу на схід. У Північній півкулі Гольфстрім переходить у Північноатлантичну течію, яка несе теплу воду до берегів Європи. У Південній півкулі західні вітри створюють найпотужнішу течію Світового океану — Течію Західних Вітрів (Антарктичну циркумполярну течію), яка кільцем оперізує Антарктиду. Ця течія холодна, бо вода навколо Антарктиди дуже холодна.

Повернення до екватора: холодні течії

Біля західних берегів материків у тропічних широтах вода повертає до екватора. Ці течії несуть холодну воду з помірних широт, тому вони холодні:

• Канарська — біля західного узбережжя Північної Африки (Атлантика)

• Бенгельська — біля західного узбережжя Південної Африки (Атлантика)

• Перуанська (Гумбольдта) — біля західного узбережжя Південної Америки (Тихий океан)

• Каліфорнійська — біля західного узбережжя Північної Америки (Тихий океан)

• Західноавстралійська — біля західного узбережжя Австралії (Індійський океан)

Окремо варто згадати Лабрадорську течію — холодну течію, що несе айсберги з Арктики вздовж східного узбережжя Північної Америки на південь. Саме вона приносить айсберги до району Ньюфаундленду, де в 1912 році затонув «Титанік».

Напрямок кругообігу

У Північній півкулі кільце течій у тропічних і помірних широтах обертається за годинниковою стрілкою. У Південній півкулі — проти годинникової стрілки. Це зумовлено силою Коріоліса, яка відхиляє воду праворуч у Північній півкулі й ліворуч у Південній.

Океанічні течії — це не просто рух води. Вони переносять величезну кількість тепла з одних широт в інші, і це прямо впливає на клімат узбереж, а через нього — на життя людей, тварин і рослин.

Теплі течії: м'яка зима й багато опадів

Тепла течія нагріває повітря над собою. Це тепле й вологе повітря вітри несуть на сусідні материки. Результат — м'яка зима й велика кількість опадів на узбережжі.

Найяскравіший приклад — Західна Європа. Північноатлантична течія (продовження Гольфстріму) несе теплу воду до берегів Великої Британії, Франції, Норвегії. Завдяки цьому зими в Лондоні чи Парижі набагато м'якші, ніж у тих самих широтах у Сибіру чи Канаді.

Мурманськ — найбільше місто за Полярним колом (68° пн. ш.). Попри сувору арктичну зиму, його порт не замерзає цілий рік. Причина — тепла Нордкапська течія, гілка Північноатлантичної течії, яка заходить у Баренцове море. Температура води взимку там +2…+4 °C, що достатньо, щоб лід не утворювався.

Холодні течії: прибережні пустелі

Холодна течія охолоджує нижній шар повітря. Холодне повітря важче за тепле, тому воно не піднімається вгору, хмари не утворюються, і опадів майже не випадає. Так біля західних узбереж материків у тропічних широтах виникають прибережні пустелі.

Цікаво, що хоча опадів майже немає, у таких пустелях часто бувають густі тумани. Волога з теплого повітря конденсується над холодною водою течії й осідає туманом на узбережжі. Деякі рослини й тварини в Атакамі пристосувалися добувати воду саме з туману.

Апвелінг: холодна течія годує рибу

Апвелінг — це підйом холодних глибинних вод до поверхні. Біля західних узбереж материків вітер зганяє поверхневу воду від берега, і на її місце з глибини піднімається холодна вода, багата на поживні речовини (фосфати, нітрати). Ці речовини — добриво для фітопланктону, яким живиться зоопланктон, а ним — риба.

Саме тому біля узбережжя Перу (Перуанська течія) — одне з найбагатших рибних місць у світі. Тут ловлять мільйони тонн анчоусів щороку. Інший приклад — район Ньюфаундленду в Атлантиці, де зустрічаються тепла Північноатлантична течія й холодна Лабрадорська. На стику різних температур води утворюються рибні банки (мілини, багаті на рибу) й часті тумани.

Ель-Ніньйо: коли звичний порядок ламається

Раз на кілька років звична система течій у Тихому океані змінюється. Тепла вода, яка зазвичай накопичується біля Індонезії та Австралії, зміщується на схід — до берегів Перу. Це явище називають Ель-Ніньйо (ісп. «хлопчик», за назвою Христа, бо воно часто починається під Різдво).

Наслідки Ель-Ніньйо:

• Апвелінг біля Перу слабшає — поживних речовин меншає, риба йде або гине, рибальство занепадає.

• На узбережжі Перу й Еквадору випадають зливові дощі, спричиняючи повені й селі.

• В Австралії, Індонезії та на півдні Африки настає посуха, горять ліси, гинуть урожаї.

Ель-Ніньйо — класичний приклад взаємодії Океану й атмосфери, коли зміна в одній системі викликає ланцюгову реакцію в іншій.

Окрім течій, вода в океані здійснює й інші рухи: хвилі, цунамі, припливи й відпливи. Кожне з цих явищ має свою причину й по-своєму впливає на узбережжя.

Вітрові хвилі

Вітрові хвилі — це коливання поверхні води під дією вітру. Вітер «розгойдує» воду, і вона починає рухатися вгору-вниз. Що сильніший і триваліший вітер, то вищі хвилі. Найвищі хвилі (до 30 м) спостерігають в океанічних водах навколо Антарктиди, де постійно дмуть сильні західні вітри.

Біля берега хвилі сповільнюються через тертя об дно, їхня висота зростає, і вони руйнуються — утворюється прибій. Хвилі постійно руйнують скелясті береги (цей процес називають абразією) і намивають піщані пляжі. Так хвилі формують берегову лінію.

Цунамі

Цунамі — це гігантські хвилі, спричинені не вітром, а підводними землетрусами, виверженнями вулканів або зсувами. Коли на дні океану раптово зміщується величезна маса гірських порід, вона штовхає всю товщу води, і від епіцентру розбігаються хвилі.

У відкритому океані цунамі майже непомітні: висота хвилі — лише 0,5–1 м, але довжина — сотні кілометрів, а швидкість — до 800 км/год (як у реактивного літака). Коли така хвиля доходить до мілководдя біля берега, вона сповільнюється, а її висота різко зростає — до 10–30 м і більше.

Найруйнівніші цунамі в історії:

• 2004 рік, Індійський океан — землетрус біля Суматри спричинив хвилі до 30 м, загинуло понад 200 000 людей у 14 країнах.

• 2011 рік, Японія — землетрус магнітудою 9,0 біля узбережжя Хонсю, хвилі до 40 м, аварія на АЕС «Фукусіма-1».

Припливи й відпливи

Припливи й відпливи — це періодичне підняття й опускання рівня океану. Вони відбуваються під дією притягання Місяця й Сонця. Місяць своїм тяжінням «притягує» воду океану, утворюючи припливний горб. Оскільки Земля обертається, за добу через кожну точку проходять два припливні горби — тому приплив і відплив трапляються зазвичай двічі на добу.

Висота припливу залежить від форми берегової лінії. Найвищі припливи у світі — у затоці Фанді на атлантичному узбережжі Канади: різниця між рівнем води під час припливу й відпливу сягає 18 м! У відкритому океані приплив рідко перевищує 1 м.

Запам'ятай: вітрові хвилі створює вітер, цунамі — землетруси, а припливи — притягання Місяця й Сонця. Це три різні механізми, які не варто плутати.

Розгляньмо типові завдання НМТ на тему океанічних течій. Кожен приклад показує, як застосувати знання на практиці.

Приклад 1. Чому Мурманськ — незамерзаючий порт?

Завдання: Мурманськ розташований за Північним полярним колом, однак його порт не замерзає взимку. Яка причина цього явища?

• А) Висока солоність вод Баренцового моря

• Б) Вплив теплої Нордкапської течії

• В) Полярний день улітку нагріває воду

• Г) Вплив холодної Лабрадорської течії

Розв'язання: Мурманськ лежить на березі Баренцового моря, куди заходить тепла Нордкапська течія — гілка Північноатлантичної течії. Вона приносить воду температурою +2…+4 °C, яка не дає морю замерзнути. Солоність (А) справді впливає на температуру замерзання, але в Баренцовому морі вона не настільки висока, щоб запобігти утворенню льоду. Полярний день (В) триває лише кілька місяців і не нагріває воду настільки. Лабрадорська течія (Г) холодна й протікає біля берегів Північної Америки, а не Європи.

Відповідь: Б) Вплив теплої Нордкапської течії.

Приклад 2. Яка течія сприяє утворенню пустелі Наміб?

Завдання: Яка океанічна течія сприяє утворенню прибережної пустелі Наміб на південному заході Африки?

• А) Мозамбіцька

• Б) Гольфстрім

• В) Бразильська

• Г) Бенгельська

Розв'язання: Пустеля Наміб розташована на західному узбережжі Південної Африки. Біля цього узбережжя проходить холодна Бенгельська течія. Вона охолоджує повітря, не даючи йому підніматися й утворювати хмари, тому опадів майже не випадає. Мозамбіцька течія (А) тепла й проходить біля східного узбережжя Африки. Гольфстрім (Б) — біля Північної Америки. Бразильська (В) — біля Південної Америки.

Відповідь: Г) Бенгельська.

Приклад 3. Виберіть три холодні течії

Завдання: Оберіть три холодні океанічні течії з-поміж запропонованих:

• 1) Гольфстрім

• 2) Канарська

• 3) Куросіо

• 4) Перуанська

• 5) Бразильська

• 6) Північноатлантична

• 7) Лабрадорська

Розв'язання: Холодні течії рухаються від високих широт до екватора. Канарська течія (2) несе холодну воду з півночі Атлантики до екватора вздовж Африки. Перуанська (4) — холодна течія біля західного узбережжя Південної Америки. Лабрадорська (7) несе холодну арктичну воду вздовж Північної Америки. Гольфстрім (1), Куросіо (3), Бразильська (5) і Північноатлантична (6) — теплі течії, вони рухаються від екватора до вищих широт.

Відповідь: 2) Канарська, 4) Перуанська, 7) Лабрадорська.

Приклад 4. Біля яких узбереж проходять теплі течії?

Завдання: Біля яких узбереж материків у тропічних широтах проходять теплі океанічні течії?

• А) Західних

• Б) Східних

• В) Північних

• Г) Південних

Розв'язання: У тропічних широтах пасати женуть воду зі сходу на захід. Коли ця тепла вода досягає східних берегів материків, вона повертає вздовж них до вищих широт. Саме тому теплі течії (Гольфстрім, Бразильська, Куросіо, Мозамбіцька, Східноавстралійська) проходять біля східних узбереж. Біля західних узбереж (А) у тропіках, навпаки, проходять холодні течії (Канарська, Бенгельська, Перуанська, Каліфорнійська).

Відповідь: Б) Східних.

На НМТ учні часто припускаються одних і тих самих помилок у темі океанічних течій. Ось найпоширеніші пастки й те, як їх уникнути.

• Помилка 1. «Тепла течія — це течія з теплою водою» Насправді тепла течія — це течія, вода якої тепліша за навколишню воду океану. Нордкапська течія має температуру всього +2…+4 °C взимку, але вона тепліша за воду Баренцового моря, тому її класифікують як теплу. Не плутай абсолютну температуру з відносною.

• Помилка 2. «Гольфстрім і Куросіо — холодні течії, бо вони доходять до високих широт» Це неправильно. Гольфстрім і Куросіо починаються біля екватора й несуть теплу воду на північ. Вони теплі, навіть коли їхні води вже охололи біля берегів Норвегії чи Японії. Холодні течії, навпаки, рухаються від високих широт до екватора.

• Помилка 3. «Холодні течії приносять опади» Навпаки: холодні течії охолоджують повітря, воно стає важчим і не піднімається, тому хмари не утворюються. Саме холодні течії спричиняють прибережні пустелі (Атакама, Наміб). Опади приносять теплі течії, які нагрівають і зволожують повітря.

• Помилка 4. «У тропіках біля західних узбереж проходять теплі течії» Це поширена плутанина. Запам'ятай просте правило: у тропічних широтах теплі течії проходять біля східних берегів материків, а холодні — біля західних. Правило стосується тропічних широт: у помірних і високих широтах біля східних узбереж проходять і холодні течії — Лабрадорська (Північна Америка), Курильська (Азія), Фолклендська (Південна Америка).

• Помилка 5. «Цунамі — це дуже великі хвилі від сильного вітру» Цунамі спричиняють підводні землетруси, виверження вулканів або зсуви, а не вітер. Вітрові хвилі — це зовсім інше явище, хоча вони теж можуть бути великими (до 30 м). Цунамі небезпечне тим, що у відкритому океані майже непомітне, а біля берега виростає до десятків метрів.

• Помилка 6. «Припливи виникають через вітер» Припливи й відпливи спричинені гравітаційним притяганням Місяця й Сонця, а не вітром. Вітер може створювати нагінні явища (коли вода піднімається біля берега через сильний вітер), але це не припливи. Припливи мають чіткий добовий ритм — зазвичай двічі на добу.

Тема океанічних течій входить до програми НМТ з географії в кількох розділах. Розуміння того, як саме перевіряють цю тему, допоможе тобі ефективно готуватися.

Місце в програмі

Тема 1.6 програми НМТ — «Гідросфера»; до неї входять рухи води й взаємодія Океану й атмосфери: океанічні течії, хвилі, цунамі, припливи й відпливи. Ель-Ніньйо — приклад такої взаємодії. Тема 2.1 вимагає вміння називати й знаходити на карті теплі й холодні течії кожного океану.

Формати завдань

На НМТ течії перевіряють у двох форматах:

• Завдання 1–20 — вибір однієї відповіді з чотирьох (1 бал) У таких завданнях можуть запитувати, яка течія спричиняє певну кліматичну особливість узбережжя (наприклад, чому Мурманськ не замерзає, або яка течія утворює пустелю Атакама).

• Завдання 25–30 — вибір трьох відповідей із семи (0–3 бали) Тут можуть запропонувати список течій, з якого треба вибрати три теплі або три холодні. Або ж подати кілька тверджень про вплив течій, з яких треба вибрати три правильні.

Стратегія виконання

Найкраща стратегія для завдань про течії — уявити кільце течій в океані. Запам'ятай просте правило:

Від екватора вздовж східних берегів материків рухаються теплі течії. До екватора вздовж західних берегів материків рухаються холодні течії.

Якщо в завданні питають про вплив на клімат, подумай: тепла течія → нагріває повітря → більше опадів, м'якша зима. Холодна течія → охолоджує повітря → опадів мало, можлива пустеля. Для завдань про хвилі, цунамі й припливи просто запам'ятай три різні причини: вітер, землетрус, притягання Місяця й Сонця.

• Океанічні течії створюють передусім постійні вітри: пасати женуть воду зі сходу на захід, західні вітри — із заходу на схід. Сила Коріоліса й обриси материків визначають напрямок руху.

• Тепла течія — тепліша за навколишню воду, рухається від екватора до вищих широт. Холодна течія — холодніша за навколишню воду, рухається від високих широт до екватора.

• У тропічних широтах теплі течії проходять біля східних берегів материків (Гольфстрім, Бразильська, Куросіо, Мозамбіцька, Східноавстралійська), а холодні — біля західних (Канарська, Бенгельська, Перуанська, Каліфорнійська, Західноавстралійська).

• Північноатлантична й Нордкапська течії пом'якшують клімат Європи. Завдяки Нордкапській течії Мурманськ — незамерзаючий порт за Полярним колом.

• Холодні Перуанська й Бенгельська течії спричиняють утворення прибережних пустель Атакама й Наміб. Апвелінг біля цих узбереж забезпечує багатство риби.

• Вітрові хвилі створює вітер, цунамі — підводні землетруси, а припливи й відпливи — притягання Місяця й Сонця. Не плутай ці три різні механізми.