Важной чертой циркуляции океанских вод является апвел-линг (upwelling) — подъем водных масс и даунвеллинг (down-welling) — опускание водных масс. Апвеллинг или даунвеллинг возникают у берегов при действии на значительной водной акватории касательного по направлению к берегу ветра. При таком направлении скорости ветра экмановский перенос водной массы может быть направлен к берегу (в этом случае возникает даунвеллинг) или от берега — в этом случае возникает апвеллинг. Рис. 9.4 поясняет механизм возникновения этого интересного явления. В зонах апвеллинга наблюдается подъем глубинных водных масс, богатых биогенными элементами.[ ...]
| Схема течений в прибрежной зоне в Северном полушарии |  |
| Сила Кариолиса и ее географические следствия |  |
Помимо экваториальной зоны апвеллинга, подъем глубинных вод возникает там, где сильный постоянный ветер отгоняет поверхностные слои от берега больших водоемов. Учитывая выводы теории Экмана, можно констатировать, что апвеллинг происходит при касательном к берегу направлении ветра (рис. 7.17). Смена направления ветра на противоположное ведет к смене апвеллинга на даунвеллинг или наоборот. На зоны апвеллинга приходится всего 0,1% площади Мирового океана.[ ...]
В частности, оси ложбин динамической топографии хорошо соответствуют линиям дивергенции поверхностных течений, на которых происходит сгон или расхождение поверхностных вод и, следовательно, подъем глубинных вод (апвеллинг). Наоборот, оси гребней динамической топографии соответствуют линиям конвергенции, на которых происходит нагон или схождение поверхностных вод и, следовательно, их опускание в глубины (даунвеллинг). Линии дивергенции и конвергенции делят карту поверхностных течений на квазиширотные динамические зоны. С юга на север последовательно расположены антарктическая дивергенция (АД), антарктическая конвергенция (АК, она же — южный полярный фронт), южная субтропическая конвергенция (ЮСТК, она же — субантарктический фронт), южная тропическая дивергенция (ЮТД), северная тропическая конвергенция (СТК; это — несколько смещенная на север из-за асимметрии южного и северного полушарий экваториальная линия динамической симметрии), северная тропическая дивергенция (СТД), северная субтропическая конвергенция (ССТК), северная полярная конвергенция (СПК, она же — северный полярный фронт) и субполярная дивергенция (СПД).[ ...]
Очень часто интенсивность апвеллинга оказывается настолько большой, что он начинает изменять температуру поверхности моря. Поэтому признаком его возникновения часто является узкий прибрежный пояс вод с низкой температурой. Прибрежные воды вообще очень часто оказываются более холодными, чем те, которые немного удалены от берега. Этот процесс нелинеен, поскольку для того чтобы охладить поверхность, необходимы достаточно большие отклонения. Кроме того, при этом обычно возникает вертикальное перемешивание. К тому же, поскольку процесс даунвеллинга не может в принципе сделать поверхность моря более теплой, смена апвеллинга и даунвеллинга в среднем понижает температуру поверхности. Пример сильных изменений на поверхности показан на рис. 10.16. Этот эффект наиболее явно выражен у берега, поскольку температуры вод у берега и в нескольких милях от него могут отличаться на величину до 10°С (см. рис. 1 работы [41]). Определить апвеллинг можно также по цвету вод и изобилию морской жизни.[ ...]
Эффективность этих течений может значительно увеличиваться за счет волн, вызванных штормами в северной части Тихого океана и проходящих по шельфу [1394,2330]. В соответствии с этим формируется серия симметричных волновых знаков ряби, направленных с севера на юг (параллельно побережью) на глубинах до 204 м. Умеренные штормы и передовые волны главных штормов, как полагают, образуют знаки ряби на дне шельфа на глубине до 100 м, тогда как летом средние волны ограничиваются образованием знаков ряби на глубинах менее 85 м. Таким образом, зимние штормы образуют даунвеллинг (опускание вод с поверхности на глубину), при котором однонаправленные донные течения текут немного косо в сторону моря или параллельно береговой линии, тогда как волны двигаются в восточном направлении и следуют приблизительно параллельно берегу.[ ...]
В 1905 г. шведский ученый В. Экман создал теорию ветрового течения, получившую математическое и графическое выражение, известное как спираль Экмана. Согласно ей, поток воды должен быть направлен под прямым углом к направлению ветра, с глубиной он настолько отклоняется силой Кориолиса, что начинает течь в противоположном ветру направлении. Одно из следствий переноса воды, по теории Экмена, состоит в том, что пассатные ветры становятся причиной смещения потока, направленного к северу и югу от экватора. Для компенсации оттока здесь происходит подъем холодных глубинных вод. Вот почему температура поверхностной воды на экваторе оказывается ниже на 2—3°С, чем в соседних с ним тропических областях. Медленный подъем глубинных вод в верхние слои океана называют апвеллингом, а опускание — даунвеллингом.[ ...]
Продольные гряды в типичном случае имеют высоту 3—9 м, длину 9- 15 км и ширину до 3 км. Происхождение и детали их динамики определенно не установлены, но имеются различные геоморфологические и текстурные данные, которые позволяют построить модель процесса их образования [2403]. Гряды ориентированы косо относительно береговой линии и относительно направления пикового течения. В поперечном сечении они асимметричны; склон, обращенный в сторону моря и вниз по течению (на юг), более крутой и имеет более тонкую текстуру. Мэриленд наблюдаются закономерные изменения в морфологии гряд, выраженные в том, что в направлении моря склоны гряд становятся более пологими, а сечение их более широким [2398]. Структура спирального потока, связанная с шельфовыми штормовыми потоками, не исключает приведенные данные.[ ...]