Svaka teorija strujanja zasniva se na sistemima hidrodinamičkih jednačina za komponente vektora brzine, koje se u svakom konkretnom slučaju pojednostavljuju u skladu sa problemom. W. Ekman je koristio dvije jednačine za komponente vektora brzine u I v- projekcije protoka na osi X I at, uzimajući u obzir samo dvije sile koje uravnotežuju jedna drugu: silu trenja uzrokovanu vjetrom na površini i Coriolisovu silu.

Problem je postavio F. Nansen, koji je tokom ekspedicije na Framu (1893 - 1896) uočio odstupanje leda udesno od vjetra, objasnio ga utjecajem Coriolisove sile i zatražio da se provjeri to sa matematičkim rješenjem. Prvo rešenje izveo je W. Ekman 1902. godine i odgovaralo je najjednostavnijim i istovremeno opštim uslovima: okean je ujednačen po nivou, gustini i viskoznosti, beskonačno dubok, ogroman i podložan delovanju stalnog vetra ( uzeti duž y ose). Vjetar je također neograničen i konstantan, kretanje je ujednačeno (stacionarno). Pod ovim uslovima rešenje je izgledalo ovako:

Gdje V o - brzina struje na površini okeana; µ - koeficijent dinamičkog viskoziteta; With- gustina vode; sch- ugaona brzina Zemljine rotacije; ts- geografska širina, os z usmereno nadole.

Jednačine pokazuju da površinska struja odstupa od smjera vjetra za 45° udesno na sjevernoj hemisferi i ulijevo na južnoj hemisferi. Ispod površine, struja opada sa dubinom u apsolutnoj vrijednosti prema eksponencijalnom zakonu i nastavlja da odstupa udesno na sjevernoj hemisferi, a ulijevo na južnoj hemisferi. Projekcija na površinu okeana prostorne krive koja prolazi kroz krajeve vektora brzina (omotača) biće izražena logaritamskom spiralom - Ekmanovom spiralom (slika 1).

Rice. 1.

Na horizontu struja ima smjer suprotan od površinskog, a brzina je jednaka (oko 4%) površinskoj, odnosno brzina praktično blijedi (treba zapamtiti isti obrazac za vrijeme valova). Ovaj horizont, tzv dubina trenja, definirao je Ekman koristeći formulu

i cijeli sloj se zove Ekmanian, ili frikcioni sloj.

Dubina trenja stoga zavisi od geografske širine mjesta. Ova dubina varira od minimalne vrijednosti na polu do maksimalne (beskonačno) na ekvatoru, gdje je sinus geografske širine nula. To znači da bi, prema teoriji, struja vjetra na ekvatoru trebala da se proteže do dna, što u prirodi nije slučaj. Debljina sloja strujanja vjetra je praktično ograničena na nekoliko desetina metara.

Ostaje utvrditi gdje se prenosi voda cijelog sloja ako struje na različitim horizontima imaju različite smjerove. Odgovor se može naći integracijom vertikalnih komponenti trenutne brzine. Ispostavilo se da se prijenos vode u struji vjetra, prema Ekmanu, događa ne duž vjetra, već okomito na njega, duž apscise x ose. Ovo je lako razumjeti, budući da se teorija zasniva na pretpostavci ravnoteže između sile trenja (usmjerena je duž ose ordinate u pozitivnom smjeru) i Coriolisove sile. To znači da potonji moraju biti usmjereni duž ordinatne ose prema negativnim vrijednostima, a za to prijenos mase mora biti usmjeren duž ose apscise u pozitivnom smjeru (za sjevernu hemisferu desno).

Ekmanova teorija nam također omogućava da dobijemo formulu za odnos između brzina vjetra W i površinske struje V 0:

U formuli (3), koeficijent proporcionalnosti pri brzini vjetra W(0,0127) se poziva koeficijent vjetra.

Zatim je Ekman (1905) svoju teoriju primijenio na more konačne dubine. Pokazalo se da rješenje ovisi o glavnom argumentu - omjeru dubine mjesta i dubine trenja. Od toga zavise brzina strujanja vjetra, ugao odstupanja struje od vjetra i oblik krive koja obavija vektore struje. Kada je ugao skretanja strujanja na površini 21,5°, kada je ugao manji od 5°, smjer se malo mijenja duboko od površine, a kada je smjer strujanja isti u cijelom sloju. Vrijednost brzine na dnu postaje nula.

U blizini obale struktura strujanja vjetra postaje složenija. U idealnom slučaju, kada je obala vertikalni zid sa dubinom većom od 2 D a dno se ovom zidu približava okomito, formira se troslojni sistem strujanja. Dubina gornjeg sloja D ima normalno razvijenu strukturu Ekmanove spirale; ispod se nalazi sloj s vertikalno konstantnom brzinom strujanja usmjerenom duž obale - ovo gradijentni tok. U sloju koji se nalazi prema gore od dna na udaljenosti D (donji sloj trenja), brzina strujanja se smanjuje i mijenja smjer duž iste spirale od vrijednosti brzine međusloja na nulu na samom dnu. Dijagram takve strukture obalne struje prikazan je na Sl. 2. On ilustruje obalnu cirkulaciju vode za vrijeme udarnog vjetra, kada je rezultirajući tok vode usmjeren dalje od obale. Vjetar je usmjeren tako da obala leži na lijevoj strani (dijagram je dat za sjevernu hemisferu). Sa suprotnim vjetrom, sličan obrazac se dobija za slučaj naleta, a vjetar okomit na obalu neće proizvesti ni val ni val. Ovo je neutralan vetar. Ova shema se ne pojavljuje u svom čistom obliku, iako se u blizini dubokih obala (na primjer, u blizini kavkaskih i krimskih obala Crnog mora) može primijetiti slična situacija, koja u slučaju naleta dovodi do izbijanja (vidjeti 10.5.2) .

Rice. 2. Dijagram strukture struje u blizini duboke obale na dionici ( A) i plan ( b) (prema Ekmanu)

Na plitkim obalama, gdje najveći učinak naleta stvaraju vjetrovi u smjeru okomitom na obalu (na primjer, u Finskom zaljevu i Taganrogu), a njegov smjer paralelan s obalom bit će neutralan.

Zasnovano na Ekmanovoj teoriji, istraživanja strujanja vjetra su se razvila i nastavljaju se razvijati. Na primjer, razvijene su teorije strujanja vjetra za plitka mora različitih oblika. Utvrđena je uloga promjena nivoa vjetra u formiranju obrasca vodenih struja u Svjetskom okeanu. Ispostavilo se da se pod uticajem neujednačenog vjetra pojavljuju nagibi površine vode, koji u početku malo mijenjaju polje gustine. Ako vjetar duva dugo, polje gustine se preuređuje. Manje gusta voda u gornjim slojevima, pod uticajem Coriolisove sile i udara vjetra, teče prema visokom nivou (desna strana struje na sjevernoj hemisferi), a gušća voda na dubini teče prema nižem nivou i pritisku ( lijeva strana struje).

Struje vjetra dovode do naleta vode sa zavjetrinske strane rezervoara i do naleta na vjetrovitoj strani. Rezultirajući horizontalni gradijent pritiska, usmjeren u smjeru suprotnom od vjetra, uzrokuje jednu od vrsta dubokih kompenzacijskih struja. [...]

Struje vjetra u rezervoarima, tekućim jezerima, zaljevima i estuarijima gotovo uvijek su u interakciji s katabatskim ili seicheskim strujama. Istovremeno, oni mijenjaju vertikalnu distribuciju brzine oticanja ili seiške struje, au nekim slučajevima čak stvaraju jedinstvene sisteme cirkulacije vode u bilo kojem području ili čak u cijelom rezervoaru.[...]

Struja vjetra se uočava u površinskim slojevima sa dubinom od prosječno 0,4 dubine rezervoara (H); ima isti smjer kao i vjetar, a brzina mu varira od r0 na površini do nule na dubini od 0,4 N. Ispod se nalazi sloj kompenzacijskog toka, koji ima smjer suprotan vjetru. . Prilikom ispuštanja otpadnih voda u blizini obale (što se obično dešava), najgori uslovi se stvaraju u akumulaciji sa vjetrom uz obalu, u pravcu najbližeg vodozahvata5 Ovaj slučaj se dalje razmatra.

Struje koje nastaju uz učešće sila trenja su strujanja vjetra uzrokovana privremenim i kratkotrajnim vjetrovima, te strujanja zanošenja uzrokovana uspostavljenim vjetrovima koji djeluju dugo vremena. Struje vjetra ne stvaraju nagib nivoa, ali strujanja zanošenja vode do nagiba nivoa i pojave gradijenta tlaka, koji određuju pojavu duboke gradijentne struje u obalnim područjima. [...]

STRUJA VJETRA - kretanje vode pod uticajem vjetra.[...]

Tokom intenzivnih oluja, koje se poklapaju sa prolećnim plimama, javljaju se maksimalne brzine transporta nanosa, jer su struje pojačane olujnim udarom i/ili strujama vetra (Sl. 9.50, B). U proksimalnim zonama, erozija proizvodi plitke kanale, ravne erozione površine i zaostale naslage šljunka. U nizvodnim zonama dolazi do brze migracije oblika korita, uključujući formiranje polumjesecnih dina s distalnim taloženjem tanjih slojeva olujnog pijeska. Nastali sedimentni pokrivač ima veće šanse da se sačuva.[...]

Pored strujanja vjetra, dva dodatna fenomena također mogu igrati važnu ulogu u hidrodinamičkoj slici unutarnjih vodnih tijela. Pod utjecajem vjetra izobarične površine postaju nagnute, što zauzvrat uzrokuje promjenu ugla nagiba termokline i nivoa površine. Sa prestankom vjetra u rezervoaru se javljaju dugoperiodične oscilacije, poznate kao seiševi (slika 4.17).[...]

Budući da strujanja vjetra zavise od režima vjetra na jednom ili drugom području, navedeni parametri su prihvaćeni za evropski dio. SSSR prema meteorološkim stanicama i uzimajući u obzir povećanje brzine vjetra za otprilike 20%. Svi proračuni su napravljeni za strujanja vjetra sa prosječnom brzinom vjetra od 5,5 m/sec. Tako je formula 10.21 dobijena za poseban slučaj sa gore navedenim parametrima.[...]

Brzina strujanja vjetra u gornjim i donjim slojevima u Kaspijskom moru kod Bakua je određena na 2,0-2,5% brzine vjetra. Za ostale morske obale ova vrijednost dostiže 3-5%.[...]

Jednosmjerne struje vjetra proučavane su, kao što je gore navedeno, u instalaciji čiji je dizajn predodredio stvaranje cirkulacije vode u horizontalnoj ravni pod utjecajem vjetra.[...]

U jednosmjernom strujanju vjetra jasno je uočena promjena vertikalne distribucije OG sa promjenom H/k omjera. Na H/k 1,0, vrijednosti sn su opadale od površine vode, gdje su bile najveće, do horizonta (0,2...0,4)R, a zatim su opadale vrlo glatko ili se praktično nisu mijenjale do dna (vidi. sl. 3.7). Vrijednosti na H/k 1,0 su se glatko smanjivale od površine do horizonta (0,5...0,8)R, a zatim su se lagano povećavale prema dnu, tako da su se na površini i na dnu ispostavile da su blizu i čak i jednaki. Dalje smanjenje N/c na 0,4-0,6 dovelo je do izravnavanja raspodjele st„ po vertikali. [...]

Materijali iz proučavanja strujanja u prirodnim uslovima iu laboratorijskim instalacijama pokazuju da se stepen uticaja struje vetra na katabatsku struju povećava, pod istim uslovima, sa povećanjem brzine vetra i sa smanjenjem brzine katabatike. ili seiche current.[...]

U prirodnim uslovima strujanja vjetra često su poremećena seizmičkim, otjecanjem ili rezidualnim strujama. U tom smislu, iz mjernih podataka rijetko je moguće dobiti dijagrame s glatkom vertikalnom promjenom brzine i stabilnim smjerom protoka tokom vremena na različitim horizontima. Samo u slučajevima kada se struje na pojedinim vertikalama mjere duže vrijeme i ova mjerenja su praćena snimanjem vjetra, vodostaja i valova, iz mnogih dijagrama moguće je odabrati one koji ispunjavaju uslove kvazi-stabilnih strujanja vjetra. Mjerenja ove vrste izvršile su grupe ekspedicija Državnog hidrološkog instituta na akumulacijama Kairakkum, Kakhovsky i Kremenchug i na nekoliko malih jezera. Nekoliko dijagrama dobijenih ovim mjerenjima prikazano je na Sl. 4.16. Najveći vertikalni gradijenti brzine u većini ovih dijagrama ograničeni su na površinske i donje slojeve, a najmanji - na središnji dio toka.[...]

U višesmjernom strujanju vjetra, vrtložne formacije s okomitom ili nagnutom osom rotacije nastaju češće nego u jednosmjernom strujanju vjetra. Oni su jasnije izraženi i češće se javljaju u području utjecaja kompenzacijskog toka. Najveće od vrtložnih formacija sa vertikalnom osom rotacije prodiru kroz cijelu debljinu zone djelovanja kompenzacijske struje (slika 2.5) i čak djelomično prodiru u zonu djelovanja struje drifta.[...]

Za potpuni razvoj strujanja vjetra, za razliku od valova, potrebno je da se cjelokupna vodena masa akumulacije počne kretati u skladu sa snabdijevanjem energijom vjetra i gubicima energije: trenjem u vodenom stupcu. Dakle, pri istoj brzini, vjetru i drugim jednakim uslovima, trajanje razvoja vjetrostruja će biti duže u akumulaciji u kojoj je dubina veća, a vrijeme rasta talasa u ovim rezervoarima će biti približno isto. Ova se okolnost može potvrditi primjerom. Trajanje razvoja strujanja vjetra, na primjer, u jezeru. Bajkal (Yasr = 730 m) sa brzinom vjetra od 10,5 m/s, prema gore navedenim proračunima, iznosi 60-110 sati, a trajanje razvoja talasa za centralni dio, prema radu, oko 18 sati. [...]

Iako su plimne struje dvosmjerne, linearne ili kružne, one vrše pretežno jednosmjerni transport sedimenta zbog činjenice da 1) struje oseke i oseke obično nisu jednake po maksimalnoj snazi ​​i trajanju (sl. 7.39, e); 2) struje oseke i oseke mogu pratiti međusobno isključive transportne rute; 3) efekat usporavanja povezan sa kružnom plimom odlaže dovod sedimenta; 4) jednosmjerna struja plime može biti pojačana drugim strujama, na primjer strujom vjetra. Interakcija ovih procesa dobro je prikazana na primjeru najistraženijih mora u svijetu, odnosno mora sjeverozapadne Europe, čiji je hidrodinamički režim u djelomičnoj ravnoteži s oblicima površine dna i pravcima sedimenta. transport.[...]

Sarkisyan A. S. Proračun stacionarnih struja vjetra u oceanu // Izv. Akademija nauka SSSR[...]

Prilikom proučavanja vertikalne strukture strujanja vjetra, najveća pažnja se mora posvetiti najvećim vrtložnim formacijama, jer one imaju najveću energiju kretanja i određuju, na primjer, procese kao što je vertikalno miješanje vode.[...]

Razmatrani tipovi vrtložnih struktura strujanja vjetra, iako su tipični, ne iscrpljuju svu moguću raznolikost procesa kretanja čestica čak ni za specificirane uslove vjetra i valova.[...]

Kao što je poznato (vidi § 73), sa dubinom brzina struje opada i njen smjer se mijenja. Na nekoj dubini struja može imati smjer suprotan od površinskog. Obrnuti smjer toka nije uvijek rezultat geostrofičkog efekta. U rezervoarima ograničene veličine, to je često rezultat formiranja kompenzacijske struje. U blizini obale, strujanja vjetra uzrokuju pojavu zanošenja ili talasa. Pojavljuje se dodatni nagib površine vode, usmjeren protiv vjetra. Kao rezultat toga, pod utjecajem gravitacije, razvija se protustruja dubokog gradijenta (kompenzacijska struja), koja pomaže u održavanju ravnoteže vode u jezeru. Na taj način se formira mješoviti tok.[...]

Za kvazi-stabilne jednosmjerne struje vjetra pokazalo se da je trajanje postojanja velikih vrtložnih formacija blizu iznad prosječnih vrijednosti, ali je ova informacija otprilike približna, jer je dobijena prebrojavanjem broja okvira snimanja sa jasno definisanim uzlaznim i silazne putanje čestica. [...]

Određeni napredak je postignut u proračunu polja strujanja iz polja vjetra, površinskih i dubokih struja, uzimajući u obzir promjene u polju gustine. Međutim, nedovoljno poznavanje stvarnih parametara (na primjer, koeficijenta viskoznosti) ne dozvoljava da se problem strujanja vjetra smatra riješenim. Stoga su se, uz teorijske proračune polja strujanja, donedavno naširoko koristile poluempirijske metode za rješavanje primijenjenih problema.[...]

U uskim uvalama prevladavaju seiške i gradijentne struje koje nastaju kada postoje razlike u nivou između akumulacije i zaljeva i djeluju pretežno duž uzdužne ose uvale. Uloga strujanja vjetra u ovakvim uslovima je neznatna, posebno u prisustvu visokih obala.[...]

Dosta informacija o promjenama površinske brzine strujanja vjetra u obalnim zonama plitkih voda dobijeno je u Državnom hidrološkom institutu uglavnom iz zračnih mjerenja, a informacije o promjenama prosječne brzine na vertikalama dobivene su mjerenjima dubokim plovcima s čamaca. . Prethodne analize su pokazale da većina mjerenja ukazuje na neznatnu promjenu brzine strujanja vjetra po širini zone. Međutim, diferenciranim ispitivanjem ranije dobijenih i novih trenutnih podataka mjerenja, bilo je moguće identificirati razlike u trendovima promjena brzine po širini obalnog pojasa plitke vode u različitim smjerovima vjetra u odnosu na obalu. [...]

Gore je pokazano da u završnim fazama razvoja struje vjetra jednosmjerne po dubini u vodenom stupcu dolazi do formiranja eliptičnih vrtloga koji mogu pokriti cijelu debljinu toka, a u uzdužnom smjeru su 8-10 puta veća od dubine. Uz ove najveće strukturne formacije, u toku se formiraju manji vrtlozi s horizontalnom osom, koji ispunjavaju prostor unutar velikih vrtloga i duž njihove konture, kao i vrtlozi različitih veličina sa okomitim ili nagnutim osama rotacije. Uglavnom iste strukturne karakteristike preovlađuju u jednosmjernim strujama vjetra iu kvazi-stabilnoj fazi razvoja procesa.[...]

U široko otvorenim zaljevima koji slobodno komuniciraju s akumulacijom, procesi transporta vodenih masa obično su određeni strujama vjetra. Pod uticajem vetra, talasa i strujanja vetra akumulacije, u takvim uvalama nastaju veoma jedinstveni sistemi makrocirkulacije vode.[...]

Na osnovu razmatranja predloženih metoda za uspostavljanje kriterijumskih odnosa, jasno je da je fizičko modeliranje strujanja vjetra vrlo radno intenzivan zadatak kako u odnosu na eksperimentalnu tehniku ​​tako i u odnosu na preračunavanje podataka modeliranja na prirodne uslove. Međutim, prethodni eksperimenti pokazuju da se troškovi rada i novca najčešće plaćaju velikom vrijednošću dobivenih materijala.[...]

Kao primjer na sl. 4.3, debela linija pokazuje tok sredine, a isprekidana linija pokazuje granični položaj donje granice struje zanošenja u istražnom polju, čije su dimenzije duž aksijalne ravni žlijeba bile približno jednake ukupnoj dubina toka. Fluktuacije na donjoj granici driftne struje su se povećavale u slučajevima kada se povećala veličina vrtložnih formacija i kada je struja vjetra u razvoju bila superponirana na rezidualnu struju.[...]

Istraživanja su pokazala da kada otpadna voda koja sadrži zagađivače uđe i rasprši se pomoću posebnih tehničkih uređaja ili struja, hemijska jedinjenja se transformišu. Zagađivači iz otopljenog oblika prelaze u čvrstu fazu, akumulirajući se u sedimentima dna, ili ulaze u one morske organizme koji, ako ih ljudi ne koriste, predstavljaju hranu za ribe. U ovom slučaju, potrebno je uzeti u obzir utjecaj kemijskih spojeva na morsku obalu, kao i atmosferu kada vjetrovne struje odnose pjenu u obliku aerosola. Poslednji faktor je slabo proučen, pa je trenutno teško proceniti njegov uticaj. Emisije gasova i prašine, poput otpadnih voda, prolaze kroz slične faze, i na kraju, kao rezultat interakcije na granici voda-vazduh, dolazi do aktivnog rastvaranja pojedinačnih jedinjenja.[...]

Valjanost ovog mišljenja se može vidjeti kada se razmatraju hronogrami (slika 3.2) za tri različita jezera: Ladoga, Bely i Balkhash. Na prva dva jezera tokom perioda snimanja preovladavale su struje vjetra u relativno stabilnim smjerovima (sl. 3.2a, b), a na trećem jezeru preovladavale su seiške struje sa periodom od 3 do 12 sati (sl. 3.2). Svi kronogrami jasno pokazuju fluktuacije u brzini i smjeru struje, uprkos činjenici da je prva od ovih karakteristika u prosjeku iznosila 176 s. Prikazani kronogrami nam omogućavaju da zaključimo da trenutne brzine u prirodnim uvjetima variraju u čak širim granicama nego što je prikazano na Sl. 3.2. Međutim, dobijanje trenutnih vrednosti brzine i smera strujanja u prirodnim uslovima, posebno u zoni talasnih oscilatornih kretanja, veoma je teško.[...]

Posebno je zanimljiva činjenica da generalizovani dijagram na Sl. 6.4 se prilično značajno razlikuje od dijagrama dobijenih mjerenjima u jezeru. Balhaš u uslovima preovlađivanja seiških struja, ali je blizak dijagramima dobijenim merenjima pod uticajem strujanja vetra u rezervoarima sa ograničenom dubinom.[...]

Koristeći ovu tehniku, lako je provjeriti da je širina zone koju pokriva struja vjetra višesmjerna po dubini obično 4-6 puta veća od širine zone koju pokriva, na primjer, blizu obale vjetra jednosmjerna struja vjetra. u dubinu. Površina poprečnog presjeka koju pokriva gradijentni tok u takvim uvjetima ispada 2,0-2,5 puta veća od površine poprečnog presjeka koju pokriva drift tok. Razlozi za ove razlike su razlike u stepenu turbulizacije struje - znatno veće u zoni dejstva struje višesmerne po dubini nego u zoni dejstva jednosmerne struje.

Struje vjetra

strujanja površinskih voda okeana i mora koje nastaju djelovanjem vjetra na površinu vode. Razvoj strujanja vjetra nastaje pod kombinovanim utjecajem sila trenja, turbulentne viskoznosti, gradijenta pritiska, sile otklona Zemljine rotacije itd. Komponenta vjetra ovih strujanja, bez uzimanja u obzir gradijenta tlaka, naziva se drift struja. U uslovima vjetrova stabilnog smjera razvijaju se snažne struje vjetra, kao što su sjeverni i južni pasati, struja zapadnih vjetrova itd. Teoriju strujanja vjetra razvio je Šveđanin V. Ekman, Ruski naučnici V. B. Shtokman i N. S. Lineikin, američki G. Stoml.

Velika sovjetska enciklopedija. - M.: Sovjetska enciklopedija. 1969-1978 .

Pogledajte šta su "struje vjetra" u drugim rječnicima:

DRIFT CURRENTS- strujanja vjetra u okeanu uzrokovana upornim, dugotrajnim vjetrovima. Odlikuje ih konstantnost godišnjih karakteristika sa primjetnom razlikom u sezonskim (Gulf Stream, Kuroshio, strujanja pasata, itd.). Ekološka enciklopedija...... Ekološki rječnik

morske struje- translatorna kretanja voda Svjetskog okeana uzrokovana vjetrom i razlika u njihovim pritiscima na istim horizontima. Struje su glavna vrsta kretanja vode i imaju ogroman uticaj na distribuciju temperature, saliniteta i... ... Pomorski enciklopedijski priručnik

Translacijska kretanja vodenih masa u okeanima i morima, dio općeg ciklusa vode Svjetskog okeana. Oni su uzrokovani silom trenja između vode i zraka, gradijentima pritiska koji nastaju u vodi i plimnim silama Mjeseca i Sunca. Na... ... Morski rječnik

Strujanja u rezervoarima uzrokovana djelovanjem vjetra. Pogledajte strujanja vjetra...

DRIFT CURRENTS- strujanja vjetra, privremena, periodična ili trajna, koja nastaju na površini vode pod utjecajem vjetra. Odstupaju od smjera vjetra na sjevernoj hemisferi udesno pod uglom od 30-45°. U plitkim bazenima ugao je mnogo manji, a na ... ... Rečnik vetra

- ... Wikipedia

Karta svjetskih okeanskih struja 1943. Morske struje su stalni ili periodični tokovi u debljini svjetskih okeana i mora. Postoje stalni, periodični i nepravilni tokovi; površinske i podvodne, tople i hladne struje. U... ... Wikipediji

- (okeanske struje), translatorna kretanja masa vode u morima i okeanima, uzrokovana različitim silama (djelovanje trenja između vode i zraka, gradijenti tlaka koji nastaju u vodi, plimne sile Mjeseca i Sunca). Na… … enciklopedijski rječnik

Gradijentne struje, struje u morima i okeanima, pobuđene horizontalnim gradijentima pritiska, koji su uzrokovani neravnomjernom raspodjelom gustine morske vode. Zajedno sa strujama vjetra (vidi Struje vjetra) konstantna P...... Velika sovjetska enciklopedija

Pomorci su saznali za prisustvo okeanskih struja gotovo čim su počeli orati vode Svjetskog okeana. Istina, javnost je na njih obratila pažnju tek kada su zahvaljujući kretanju oceanskih voda napravljena mnoga velika geografska otkrića, na primjer, Kristofor Kolumbo je doplovio u Ameriku zahvaljujući Sjevernoj ekvatorijalnoj struji. Nakon toga, ne samo mornari, već i naučnici su počeli da obraćaju veliku pažnju na okeanske struje i nastoje da ih prouče što bolje i dublje.

Već u drugoj polovini 18. veka. mornari su prilično dobro proučili Golfsku struju i stečeno znanje uspješno primijenili u praksi: od Amerike do Velike Britanije hodali su strujom, au suprotnom smjeru držali su se na određenoj udaljenosti. To im je omogućilo da ostanu dvije sedmice ispred brodova čiji kapetani nisu bili upoznati s tim područjem.

Oceanske ili morske struje su velika kretanja vodenih masa u Svjetskom okeanu brzinom od 1 do 9 km/h. Ovi potoci se ne kreću haotično, već u određenom kanalu i smjeru, što je glavni razlog zašto se ponekad nazivaju rijekama oceana: širina najvećih struja može biti nekoliko stotina kilometara, a dužina može doseći nekoliko hiljada.

Utvrđeno je da se vodeni tokovi ne kreću pravo, već blago odstupaju u stranu i podliježu Coriolisovoj sili. Na sjevernoj hemisferi gotovo uvijek se kreću u smjeru kazaljke na satu, na južnoj je obrnuto.. U isto vrijeme, struje koje se nalaze u tropskim geografskim širinama (nazivaju se ekvatorijalnim ili pasatima) kreću se uglavnom od istoka prema zapadu. Najjače struje zabilježene su duž istočnih obala kontinenata.

Vodeni tokovi ne kruže sami, već ih pokreće dovoljan broj faktora - vjetar, rotacija planete oko svoje ose, gravitacijska polja Zemlje i Mjeseca, topografija dna, obrisi kontinenata i ostrva, razlika u temperaturnim pokazateljima vode, njenoj gustini, dubini na različitim mestima u okeanu, pa čak i njenom fizičko-hemijskom sastavu.

Od svih vrsta vodenih tokova, najizraženije su površinske struje Svjetskog okeana, čija je dubina često nekoliko stotina metara. Na njihovu pojavu uticali su pasati koji su se stalno kretali u tropskim geografskim širinama u pravcu zapad-istok. Ovi pasati formiraju ogromne tokove sjevernih i južnih ekvatorijalnih struja u blizini ekvatora. Manji dio ovih tokova vraća se na istok, stvarajući protustruju (kada se kretanje vode odvija u smjeru suprotnom od kretanja zračnih masa). Većina njih pri sudaru s kontinentima i otocima skreće na sjever ili jug.

Tople i hladne vode

Mora se uzeti u obzir da su pojmovi "hladnih" ili "toplih" struja uslovne definicije. Dakle, uprkos činjenici da je temperatura vodenih tokova Benguela struje, koja teče duž Rta dobre nade, 20°C, smatra se hladnom. Ali struja North Cape, koja je jedan od ogranaka Golfske struje, s temperaturama od 4 do 6 ° C, je topla.

To se dešava zato što su hladne, tople i neutralne struje dobile nazive na osnovu poređenja temperature njihove vode sa temperaturom okolnog okeana:

• Ako se indikatori temperature vodenog toka poklapaju s temperaturom okolnih voda, takav tok se naziva neutralnim;
• Ako je temperatura struja niža od okolne vode, one se nazivaju hladne. Obično teku od visokih do niskih geografskih širina (na primjer, Labradorska struja), ili iz područja gdje, zbog velikih riječnih tokova, okeanska voda ima smanjen salinitet površinskih voda;
• Ako je temperatura struja toplija od okolne vode, tada se nazivaju toplim. Oni se kreću od tropskih do subpolarnih geografskih širina, na primjer, Golfska struja.

Glavni protok vode

U ovom trenutku, naučnici su zabilježili petnaestak velikih okeanskih tokova vode u Pacifiku, četrnaest u Atlantiku, sedam u Indijskom i četiri u Arktičkom okeanu.

Zanimljivo je da se sve struje Arktičkog okeana kreću istom brzinom - 50 cm/sek, od kojih su tri, i to zapadnogrenlandska, zapadni špicbergenska i norveška, tople, a samo je istočni Grenland hladna struja.

Ali gotovo sve oceanske struje Indijskog okeana su tople ili neutralne, s monsunskom, somalijskom, zapadnoaustralijskom i rtom Agulhas struja (hladna) koja se kreće brzinom od 70 cm/sec, brzina ostalih varira od 25 do 75 cm. /sec. Vodeni tokovi ovog okeana su zanimljivi jer, zajedno sa sezonskim monsunskim vjetrovima, koji dva puta godišnje mijenjaju smjer, okeanske rijeke mijenjaju i tok: zimi uglavnom teku na zapad, ljeti - na istok (a fenomen karakterističan samo za Indijski okean).

Budući da se Atlantski okean proteže od sjevera prema jugu, njegove struje imaju i meridionalni smjer. Vodeni tokovi koji se nalaze na sjeveru kreću se u smjeru kazaljke na satu, na jugu - u smjeru suprotnom od kazaljke na satu.

Upečatljiv primjer toka Atlantskog okeana je Golfska struja, koja, počevši u Karipskom moru, nosi tople vode na sjever, razbijajući se usput u nekoliko sporednih tokova. Kada se vode Golfske struje nađu u Barencovom moru, ulaze u Arktički okean, gdje se hlade i okreću na jug u obliku hladne Grenlandske struje, nakon čega u nekoj fazi odstupaju na zapad i ponovo se spajaju sa Zaljevom. Struja, formirajući začarani krug.

Struje Tihog okeana su uglavnom u geografskom pravcu i formiraju dva ogromna kruga: sjeverni i južni. Budući da je Tihi okean izuzetno velik, nije iznenađujuće da njegovi vodeni tokovi imaju značajan utjecaj na veći dio naše planete.

Na primjer, vodene struje pasata prenose tople vode sa zapadnih tropskih obala na istočne, zbog čega je u tropskoj zoni zapadni dio Tihog okeana mnogo topliji od suprotne strane. Ali na umjerenim geografskim širinama Tihog oceana, naprotiv, temperatura je viša na istoku.

Deep Currents

Naučnici su dugo vremena vjerovali da su duboke vode okeana gotovo nepomične. Ali ubrzo su specijalna podvodna vozila otkrila i spore i brze vodene tokove na velikim dubinama.

Na primjer, ispod ekvatorijalne struje Tihog okeana na dubini od oko sto metara, naučnici su identificirali podvodnu Kromvelovu struju, koja se kreće na istok brzinom od 112 km/dan.

Sovjetski naučnici pronašli su slično kretanje vodenih tokova, ali u Atlantskom okeanu: širina Lomonosovljeve struje je oko 322 km, a najveća brzina od 90 km/dan zabilježena je na dubini od oko sto metara. Nakon toga, otkriven je još jedan podvodni tok u Indijskom okeanu, iako se ispostavilo da je njegova brzina znatno manja - oko 45 km/dan.

Otkriće ovih struja u okeanu dalo je povod za nove teorije i misterije, od kojih je glavna pitanje zašto su se pojavile, kako su nastale i da li je čitavo područje okeana prekriveno strujama ili tamo je tačka na kojoj je voda mirna.

Uticaj okeana na život planete

Uloga okeanskih struja u životu naše planete teško se može precijeniti, jer kretanje vodenih tokova direktno utiče na klimu planete, vremenske prilike i morske organizme. Mnogi okean upoređuju sa ogromnim toplotnim motorom koji pokreće solarna energija. Ova mašina stvara stalnu razmjenu vode između površinskih i dubokih slojeva okeana, obezbjeđujući ga kiseonikom otopljenim u vodi i utječući na život morskih stanovnika.

Ovaj proces se može pratiti, na primjer, razmatranjem Peruanske struje, koja se nalazi u Tihom okeanu. Zahvaljujući porastu dubokih voda, koje podižu fosfor i dušik prema gore, životinjski i biljni plankton se uspješno razvija na površini okeana, što rezultira organizacijom lanca ishrane. Plankton jedu male ribe, koje zauzvrat postaju plijen većih riba, ptica i morskih sisara, koji se, s obzirom na toliku obilje hrane, ovdje naseljavaju, što regiju čini jednim od najproduktivnijih područja Svjetskog oceana.

Dešava se i da se hladna struja zagrije: prosječna temperatura okoline poraste za nekoliko stepeni, što uzrokuje da topli tropski pljuskovi padaju na tlo, koji, kada uđu u okean, ubijaju ribu naviknutu na niske temperature. Rezultat je katastrofalan - ogromna količina mrtve sitne ribe završi u okeanu, velike ribe odlaze, pecanje prestaje, ptice napuštaju svoja gnijezdišta. Kao rezultat toga, lokalno stanovništvo je lišeno ribe, usjeva uništenih obilnim kišama i profita od prodaje guana (ptičjeg izmeta) kao gnojiva. Često može potrajati nekoliko godina da se obnovi prethodni ekosistem.

Struje vjetra

strujanja površinskih voda okeana i mora koje nastaju djelovanjem vjetra na površinu vode. Razvoj strujanja vjetra nastaje pod kombinovanim utjecajem sila trenja, turbulentne viskoznosti, gradijenta pritiska, sile otklona Zemljine rotacije itd. Komponenta vjetra ovih strujanja, bez uzimanja u obzir gradijenta tlaka, naziva se drift struja. U uslovima vjetrova stabilnog smjera razvijaju se snažne struje vjetra, kao što su sjeverni i južni pasati, struja zapadnih vjetrova itd. Teoriju strujanja vjetra razvio je Šveđanin V. Ekman, Ruski naučnici V. B. Shtokman i N. S. Lineikin, američki G. Stoml.

Velika sovjetska enciklopedija. - M.: Sovjetska enciklopedija. 1969-1978 .

• Erozija vjetrom
• Vjetroturbina

Pogledajte šta su "struje vjetra" u drugim rječnicima:

DRIFT CURRENTS- strujanja vjetra u okeanu uzrokovana upornim, dugotrajnim vjetrovima. Odlikuje ih konstantnost godišnjih karakteristika sa primjetnom razlikom u sezonskim (Gulf Stream, Kuroshio, strujanja pasata, itd.). Ekološka enciklopedija...... Ekološki rječnik

morske struje- translatorna kretanja voda Svjetskog okeana uzrokovana vjetrom i razlika u njihovim pritiscima na istim horizontima. Struje su glavna vrsta kretanja vode i imaju ogroman uticaj na distribuciju temperature, saliniteta i... ... Pomorski enciklopedijski priručnik

Svjetske okeanske struje- naprijed kretanja vodenih masa u okeanima i morima, dio općeg ciklusa vode Svjetskog okeana. Oni su uzrokovani silom trenja između vode i zraka, gradijentima pritiska koji nastaju u vodi i plimnim silama Mjeseca i Sunca. Na... ... Morski rječnik

Drift struje- strujanja u rezervoarima uzrokovana djelovanjem vjetra. Pogledajte strujanja vjetra...

DRIFT CURRENTS- strujanja vjetra, privremena, periodična ili trajna, koja nastaju na površini vode pod utjecajem vjetra. Odstupaju od smjera vjetra na sjevernoj hemisferi udesno pod uglom od 30-45°. U plitkim bazenima ugao je mnogo manji, a na ... ... Rečnik vetra

Morske struje- ... Wikipedia

Oceanske struje

Oceanske struje- Mapa svjetskih okeanskih struja 1943. Morske struje su stalni ili periodični tokovi u debljini svjetskih okeana i mora. Postoje stalni, periodični i nepravilni tokovi; površinske i podvodne, tople i hladne struje. U... ... Wikipediji

morske struje- (okeanske struje), translatorna kretanja masa vode u morima i okeanima, uzrokovana različitim silama (djelovanje trenja između vode i zraka, gradijenti tlaka koji nastaju u vodi, plimne sile Mjeseca i Sunca). Na… … enciklopedijski rječnik

Gustine struje- gradijentne struje, struje u morima i okeanima, pobuđene horizontalnim gradijentima pritiska, koji su uzrokovani neravnomjernom raspodjelom gustine morske vode. Zajedno sa strujama vjetra (vidi Struje vjetra) konstantna P...... Velika sovjetska enciklopedija