График температур мирового океана

ГЛАВА 8. ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ ОКЕАНОВ И МОРЕЙ

Суточные и годовые изменения температуры связаны с изменениями компонент теплового баланса, а также с теплом, переносимым течениями и вертикальным обменом вод. В ходе температуры на поверхности океанов и морей проявляются главным образом суточные и годовые колебания радиационной компоненты теплового баланса. Однако накопление и расходование тепла морем запаздывает относительно максимума и минимума температуры воздуха. Наивысшие температуры воды на поверхности наблюдаются после полудня, около 14-16 часов, а наинизшие — около 4-8 часов утра.

Суточный ход температуры морей и океанов

Изменение запасов тепла в деятельном слое моря в течение суток сравнительно невелико, так как в дневные часы при повышении прихода тепла за счет радиации и теплообмена с атмосферой нагревание воды ослабляется потерей тепла на испарение, а ночью конденсация влаги на поверхности моря уменьшает охлаждение. Наконец, высокая теплоемкость воды способствует сглаживанию температуры при изменении запасов тепла в течение суток. Поэтому суточная амплитуда температуры на поверхности воды океанов и морей невелика и значительно меньше суточных амплитуд температуры воздуха.

Нередко амплитудой называют разность крайних значений, что неверно: амплитудой колебания называется наибольшее отклонение от среднего значения.

В среднем суточные колебания, т. е. разница между максималь­ными и минимальными значениями температуры воды на поверхности, не превышают 0,2-0,3° С, а в высоких широтах 0,1° С, т. е. температура воды остается почти постоянной. Наибольшие суточные колебания наблюдаются в тропиках, где в тихую погоду они достигают 1° С. Суточные колебания температуры летом больше, чем в зимние месяцы.

Годовой ход температуры морей и океанов

Годовой ход температуры воды на поверхности океанов и морей выражен более отчетливо, чем суточный. Сезонные изменения температуры в течение года тоже связаны с изменениями элементов теплового баланса. В годовом периоде наивысшие и наинизшие температуры поверхностных вод, подобно тому, как это происходит в суточном ходе, наступают несколько позже моментов наступления максимальных и минимальных температур воздуха. В северном полушарии наиболее высокие температуры за год наблюдаются в августе, наинизшие — в феврале, в южном — наоборот.

Годовые колебания температуры поверхностных вод значительно превосходят суточные, так как в течение года (от месяца к месяцу) изменяется соотношение между приходом и расходом тепла. Годовые колебания зависят и от широты места, так как в течение года с широтой изменяются различия в нагревании и охлаждении поверхностных вод (табл. 12).

Годовые колебания температуры поверхности вод Мирового океана в зависимости от широты места

Наибольших различий температура поверхностных вод достигает в умеренном поясе, между 40 и 30°, причем в северном полушарии в этом поясе они больше. Это связано с влиянием материковых вод, количество которых в этом полушарии больше, чем в южном. Колебания температуры в указанных широтах еще более возрастают под влиянием того, что здесь расположены области повышен­ного давления с характерной для них ясной погодой, способствую­щей нагреванию воды за счет солнечной радиации и охлаждению- за счет излучения в холодное время года. В поясе наибольших различий температуры в обоих полушариях имеются замкнутые области, где эти различия достигают в северном полушарии 12° С (Тихий: океан), в южном 6-8° С (Индийский океан). От этих областей по направлению к полюсам годовые колебания уменьшаются до 2° С (в полярных областях). В отдельных частях Мирового океана годовые колебания температуры резко увеличиваются под влиянием течений. Так, например, в северо-западной части Атлан­тического океана, к югу от Ньюфаундленда, где в течение года, происходит смещение границ течений Гольфстрима (теплого) и Лабрадорского (холодного), годовая разница температур воды возрастает до 30° С. В Тихом океане у берегов Азии она также достигает 25-30° С вследствие смещения теплого и холодного течений Куросио и Камчатско-Курильского. Годовые различия возрастают и под воздействием сгонно-нагонных ветров. В морях годовые изменения температуры значительнее, чем в океанах. Наибольших величин они достигают в морях средних широт. Так, например, в средней части Балтийского моря годовая разница равна 17° С. Такой же величины она достигает в средней части Черного моря, а в северной части возрастает до 24° С. В Средиземном и Белом морях эта разница около 14° С.

Суточное колебание температуры

Суточные колебания температуры отмечаются до глубины 25-30 м. В некоторых районах при наличии поверхностного однородного слоя они могут распространяться и на большие глубины (до 50 м). Годовые колебания могут прослеживаться до глубины 300- 400 м. Крайние значения температуры в течение года на глубине 200 м отмечаются на 3-3,5 месяца позднее, чем на поверхности. Ниже 500 м суточные и годовые колебания температуры почти отсутствуют. На основании 20 наблюдений в южной части Атланти­ческого океана в 1943 г. было установлено, что средняя разность температуры на глубине 2000 м равна 0,06° С, а на 3000 м — 0,04° С. Колебания температуры воды от года к году зависят от изменений элементов теплового баланса, которые в значительной степени определяются многолетними климатическими колебаниями, связанными с изменениями солнечной активности и другими геофизичес­кими явлениями.

Межгодовые колебания температуры

Большое значение в многолетних и межгодовых колебаниях температуры имеют изменения интенсивности теплых и холодных течений и смещения их в пространстве. Межгодовые колебания температуры воды бывают наибольшими во фронтальных зонах океанов (см. стр. 164), а наименьшими в тропических и полярных областях. По мере удаления от тропиков к областям умеренных широт они увеличиваются.

Источник: Общая гидрология, Гидрометеоиздат, Ленинград, 1973

Источник

Распределение температуры по вертикали

ГЛАВА 8. ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ ОКЕАНОВ И МОРЕЙ

§ 32. Распределение температуры по вертикали

Температура океанических вод, как правило, с глубиной понижается, но это понижение неодинаково в различных широтах. Существенные изменения температуры происходят только до глубины 1000 м (в разных районах от 200 до 2000 м). В этом слое вертикальные градиенты температуры воды, т. е. изменения: температуры на единицу длины (единицу расстояния между горизонтами), быстро растут, а ниже указанной границы резко снижаются и становятся ничтожно малыми (табл. 13).

Изменения температуры воды и градиентов температуры с глубиной между 50° с. ш. и 50° ю. ш.

Неравномерное распределение температуры, а также и солености в основном создается процессами перемешивания и морскими течениями. В поверхностных слоях, в пределах деятельного слоя моря, переслоенность водных масс связана главным образом с процессами вертикального обмена, а на глубине неоднородность океанологических характеристик связана с общей циркуляцией вод Мирового океана. Неоднородность вод океанов и морей, связанная с процессами вертикального и горизонтального обмена, определяет наличие промежуточных холодных или теплых слоев с пониженными или повышенными температурами. Эти слои могут быть конвективного (за счет перемешивания) и адвективного происхождения. Последние связаны с доставкой (advectos), т. е. горизонтальным вторжением, водных масс, переносимых из вне течениями. Примером может служить наличие теплых атлантических вод во всей центральной части Северного Ледовитого океана, которые прослеживаются на глубинах от 150-250 до 800-900 м. При переходе от поверхностных вод к промежуточным, глубинным и придонным (см. стр. 165) на границах. их соприкосновения возникают вертикальные градиенты, океанологических характеристик. Переходный слой, в котором велики градиенты температуры, солености, плотности и других свойств, называют слоем скачка. Эти слои могут быть временными, сезонными и постоянными в деятельном слое и на границе его с водами глубин. Глубоководные наблюдения в различных районах Мирового океана. (рис. 14) показывают, что в открытых районах кроме полярных областей, температура заметно изменяется от поверхности до глубины 300- 400 м, затем до 1500 м изменения весьма незначительны, а с 1500 м она почти не изменяется. На 400-450 м температура 10-12° С, на 1000 м 4-7° С, на 2000 м 2,5-4° С и с глубины 3000 м она около 1-2° С.

Распределение температуры по вертикали в полярных областях океана

В полярных областях распределение температуры по вертикали носит несколько иной характер (рис. 14, кривая для 61° с. ш.). Здесь на поверхности располагается холодный и относительно опресненный слой: в Антарктике вследствие пополнения пресной воды таянием материковых льдов, в Арктике в результате выноса речных вод. Температура этого слоя около 0°С, а в южных широтах даже до -1,8° С. До 200 м температура воды повышается: в южном полушарии до 0,5° С, в северном до 2° С. Глубже температура падает и на горизонте 800 м достигает 0°С. Температура воды океанов у дна в пределах 45° с. ш. — 45° ю. ш. держится между 0 и +2° С, в умеренных широтах снижается до 0º С, в полярных бассейнах становится отрицательной, достигая -1º С и даже -2° С. Нижние, глубинные слои Мирового океана получают некоторое, весьма небольшое количество тепла от внутренней теплоты Земли. Это тепло вызывает повышение температуры воды в застойных участках океанических впадин и желобов на десятые доли градуса.

В открытых частях океанов, особенно на широтах 40—50°, местами 60°, в толще воды выделяются два слоя: теплый поверхностный и мощный холодный, простирающийся до дна. Между ними лежит переходный слой, называемый главным термоклином. Это постоянный слой скачка, расположенный между глубинами 300-500 и 700-1500 м, характеризующийся понижением температуры от 12-17 до 4-5° С. В высоких широтах, где температура вод однородна от поверхности до дна, термоклин расположен на поверхности.

Распределение температуры воды в окраинных, средиземных и межостровных морях

Распределение температуры воды в окраинных, средиземных и межостровных морях зависит от местных физико-географических условий. Большое значение имеет водообмен с соседним морем или океаном, приток пресных вод, интенсивность вертикальной циркуляции и ледовый режим моря (см. стр. 83). Большое влияние на стратификацию (переслоенность) вод в морях оказывают также приливные процессы. В мелководных проливах и заливах в результате перемешивания воды приливными течениями температура, соленость, содержание газов на поверхности и у дна почти не меняются. Так, например, в Горле Белого моря температура воды на поверхности и у дна 6-7° С, зимой — от -1 до -1,8° С.

В целом Мировой океан, имеющий среднюю температуру 3,8° С, представляет собой холодную сферу. Однако, поглощая огромное количество тепла в низких широтах, он постепенно отдает его атмосфере в средних и высоких широтах в холодное время. Межширотный теплообмен и обмен теплом между океаном и материкам и определяют особенности климата и погодных условий на Земле. В тепловом балансе Земли Мировой океан имеет большое регулирующее значение.

Источник: Общая гидрология, Гидрометеоиздат, Ленинград, 1973

Источник

Распределение температуры воды на поверхности Мирового океана и морей

ГЛАВА 8. ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ ОКЕАНОВ И МОРЕЙ

§ 30. Распределение температуры воды на поверхности Мирового океана и морей

Распределение температуры поверхностных вод тесно связано с распределением солнечной радиации и расходом тепла на испарение и в соответствии с этим носит в значительной мере зональный характер. Но эта зональность под влиянием местных причин (океанических течений, ветров, близости материков) во многих районах значительно нарушается.

Наглядное изображение распределения температуры на поверхности Мирового океана дают карты изотерм — линий, соединяющих точки с одинаковыми значениями температуры (средними годовыми, сезонными, средними месячными). Система изотерм — средних годовых температур занимает промежуточное положение. Пояс наивысших температур (выше 26° С) охватывает на обеих картах широкую полосу севернее экватора. В этой полосе лежит термический экватор (линия наивысших температур), положение которого незначительно меняется от сезона к сезону. Термический экватор то удаляется, то приближается к географическому экватору в пределах 7—10° северной и в отдельных местах южной широты.

В северном же полушарии севернее 35° с. ш. зональное распределение температуры резко нарушается. В этой части земного шара сосредоточены основные массы суши, Кроме того, здесь у западных берегов на 35—40° с. ш. встречаются теплые и холодные течения: Гольфстрим, Лабрадорское, и Восточно-Гренландское в Атлантическом океане, Куросио и Камчатско-Курильское в Тихом океане. В связи с этим изотермы в этих районах резко отклоняются от параллелей, а в Атлантическом океане наблюдаются аномалии температуры До 5° С.

Самые высокие температуры на поверхности Мирового океана наблюдаются В августе. Они достигают 32° С близ берегов Америки и Азии в — Тихом океане. В феврале в южном полушарии такие высокие температуры не наблюдаются. На этот месяц приходятся самые низкие температуры (—1,8°С), наблюдающиеся в Северном Ледовитом океане к северу от Америки и Азии, в Атлантическом океане около Ньюфаундленда и в южных полярных водах вблизи берегов Антарктиды.

Средние годовые температуры поверхности вод океанов

Средняя годовая температура поверхностных вод в различных океанах неодинакова: в Атлантическом 16,9° С, в Тихом 19,1º С и Индийском 17,1° С. Самый теплый океан Тихий, значительно холоднее Атлантический, так как в Тихом океане площадь, заключенная между тропиками и наиболее сильно нагреваемая, составляет большую часть площади всего океана, чем в Атлантическом, где к тому же сильно влияние холодных вод Северного Ледовитого океана.

Средняя годовая температура поверхностных вод Мирового океана 17,4° С, т. е. на 3° выше средней годовой температуры воздуха. Отсюда ясно, какое громадное значение имеет тепло, накопленное водами Мирового океана, в тепловом балансе системы атмосфера— океан.

Температура поверхностных вод морей может значительно отличаться от температуры вод океанов в тех же широтах, что объясняется влиянием местных причин — близостью материков, характером водообмена с океаном, притоком речных вод и т. д.

Наиболее низкие температуры поверхностных вод в северных морях. На Белом море в течение длительного времени — с октября по май — встречаются льды. Температура поверхностных вод этого моря в средней части достигает 15° С, при входе в море не поднимается выше 8° С. В Баренцевом море средняя температура летом около 3°С (на севере до —1,8ºС). В районе теплого Нордкапского течения за год она изменяется от 2 до 12° С.

Воды Балтийского моря значительно теплее, в особенности в южной и центральной частях, где они летом (в августе) прогре­ваются до 20—18° С на юге, 17—14° С в центральной части.

В Финском заливе температура на поверхности 15—17° С, в Бот­ническом она снижается до 10° С в северной части залива.

В окраинных морях побережья Сибири температура летом не превышает 6° С и только в заливах под влиянием речных вод возрастает до 8° С.

Южные моря отличаются значительно более высокими темпера­турами. В Черном море наивысшая температура воды летом до 26° С, наинизшая в средней части моря 7—8° С. В Азовском море летом температура воды повышается до 24° С, а на мелководьях до 30° С, зимой падает ниже 0°С, так же как в северо-западной части Черного моря.

Изменения температуры воды в прибрежной зоне морей под влиянием динамических факторов (сгонно-нагонные ветры, ураганы) могут происходить за короткие промежутки времени. Под влиянием сгона вод под действием ветров температура воды у бе­регов может понизиться на 10—12°С за несколько часов, вслед­ствие подъема глубинных вод, компенсирующих отток. Такие явления часто наблюдаются на Черном, Балтийском и других морях.

В средиземных морях и заливах большое влияние на изменения температуры оказывают прогретые воздушные массы, распростра­няющиеся из прилежащих районов с жарким климатом. Так, например, в южной части Красного моря поверхностные воды в августе нагреваются до 32°С; в Персидском заливе температура доходит до 35,6°С, понижаясь до 15—20°С в феврале.

Источник: Общая гидрология, Гидрометеоиздат, Ленинград, 1973

Источник