6.9: Циркуляція океану та циркуляція атмосфери

Last updated
Save as PDF

Page ID: 38138

Michael E. Ritter
University of Wisconsin-Stevens Point via The Physical Environment

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Як і циркуляція повітря, циркуляція світового океану має важливе значення в широтному перерозподілі енергії. Теплі океанські течії - це коридори теплої води, що рухаються від тропіків до полюсу, де вони виділяють енергію в повітря. Холодні океанські течії - це коридори холодної води, що рухаються з більш високих широт в бік екватора. Вони поглинають енергію, отриману в тропіках, тим самим охолоджуючи повітря вище. Можна зробити чітке співвідношення між закономірністю океанічних течій і циркуляцією повітря над ними.

океанічні течії

Основні океанічні течії - це вітрові течії, хоча деякі океанічні течії виникають внаслідок змін щільності та солоності води. Субтропічні клітини високого тиску відповідають за багато великих океанічних течій Землі. Вивчіть розташування субтропічних висот, а потім розмістіть їх положення на карті світових океанічних течій. Бачите будь-яку кореляцію? Зверніть увагу, як положення субтропічних максимумів і циркуляція навколо них збігаються з циркуляцією багатьох світових океанічних течій. Візьмемо, наприклад, Гольфстрім. Коли повітря дме із західної сторони субтропічної висоти, воно протікає над теплим басейном субтропічної води, перетягуючи його на північ, створюючи теплу океанську течію. Наближаючись до східного узбережжя Сполучених Штатів, він відхиляється на північний схід, що тече до північної Атлантики та Європи. Після перетину Атлантики він перетворюється в Північноатлантичну течію (Дрейф). Гольфстрім підсилює нестабільність і ймовірність опадів при проходженні над ним повітря. Тепло Північноатлантичного дрейфу стримує клімат Британських островів.

Малюнок\(\PageIndex{2}\): Гольфстрім з'являється на цьому історичному супутниковому знімку. (Зображення люб'язно надано NOAA.)

Коли повітря циркулює навколо східних сторін субтропічних максимумів, воно дме над холодними басейнами води, тягнучи їх до екватора, створюючи холодні океанські течії. Течія Перу - це холодний струм, що рухається вітром, що протікає уздовж узбережжя Південної Америки. Повітря, що рухається по холодній течії, стабілізується, гальмуючи підняття, розвиток хмар і опадів. Прохолодні прибережні пустелі утворюються вздовж деяких берегів, які межують з холодними океанськими течіями, наприклад, пустеля Атакама. Ці пустелі отримують свою мізерну вологу з туманів, які утворюються, коли теплі, вологі повітряні маси з подальшої подорожі в океані над холодною течією, що спричиняє конденсацію.

Вивчіть карту океанічних течій. Циркуляція повітря навколо субтропічних максимумів і створюваних нею течій створює загальну закономірність розподілу холодних і теплих океанських течій. Взагалі кажучи, теплі течії зустрічаються уздовж східних узбережжя більшості материків і холодні океанські течії уздовж західних узбережжя. Ми побачимо, як ця закономірність впливає на розподіл клімату в розділі 9 «Кліматичні системи».

Ель-Ніньо і Ла-Нінья

Протягом століть ми визнали сезонну зміну циркуляції Тихого океану. Перуанський рибалка наприкінці 1800-х років назвав сезонні гойдалки океанської води «Ель-Ніньо» (іспанською мовою «Дитина Христа»), як це зазвичай відбувалося навколо Різдва. Періодичне ослаблення пасатів у центральній та західній частині Тихого океану дозволяє теплій воді вторгнутися в східну частину Тихого океану. Уздовж перуанського узбережжя, що зазіхає тепла вода витісняє багату поживними речовинами північно-проточну холодну океанічну течію, що спричиняє зниження рибальства. Сьогодні це явище відоме як "Ель-Ніньо/Південне коливання», і ми розуміємо, як ця зміна сезонної циркуляції вітру та океану впливає на глобальні погодні моделі (див. Грудень - лютий умови; червень - серпень). Прохолодніше, ніж нормальна температура океану в цьому регіоні називається «Ла-Нінья». Це також має значний вплив на погоду у всьому світі.

нормальні умови — Малюнок\(\PageIndex{3a}\): Нормальні умови (люб'язність NOAA)

Малюнок\(\PageIndex{3b}\): Умови Ель-Ніньо (люб'язність NOAA)