И.А. Жирков - Жизнь на дне. Биоэкология и биогеография бентоса, страница 3

Ñõåìà öèðêóëÿöèè àòìîñôåðû Çåìëè. — îáëàñòè âûñîêîãî äàâëåíèÿ (àíòèöèêëîíû); Í — îáëàñòèíèçêîãî äàâëåíèÿ (öèêëîíû); ñòðåëêè — ïðåîáëàäàþùåå íàïðàâëåíèå âåòðà, ñåðûì ïîêàçàíû ïåðåõîäíûå îáëàñòè. Ïîêàçàíà ñèòóàöèÿ âî âðåìÿ âåñåííåãî èëè îñåííåãî ðàâíîäåíñòâèÿ(ñîëíöå â çåíèòå íàä ýêâàòîðîì.

Ïî Ãàáàóýðó èç Âàëüòåðà (1968).Æèçíü íà äíå8600601201806060404020200020204040606012360060120180120Ðèñ.1.4. Ñðåäíèå ìíîãîëåòíèå âåêòîðû êàñàòåëüíîãî íàïðÿæåíèÿ âåòðà íà ïîâåðõíîñòè Ìèðîâîãîîêåàíà. Ïî Â.À. Áóðêîâó (1980).1 — 0–25; 2 — 25–100; 3 — >100×10-2 äèí/ñì2.êàþùèéñÿ âîçäóõ äîñòèãàåò ïîâåðõíîñòè Çåìëè êîëè÷åñòâî îñàäêîâ ïîíèæåíî.

Âñÿ ýòàñèñòåìà ñìåùàåòñÿ â òå÷åíèå ãîäà íà 5–15° øèðîòû ê ñåâåðó èëè þãó îò ýêâàòîðà âñëåä çàïåðåìåùåíèåì Ñîëíöà, ïîýòîìó äîâîëüíî øèðîêèé ïîÿñ â ðàçíûå ñåçîíû ãîäà ïîïàäàåòòî ïîä âëèÿíèå ïåðåìåùàþùåãîñÿ ïîÿñà òðîïè÷åñêèõ äîæäåé, òî ñóõèõ ïàññàòîâ. Ìåíÿþùååñÿ âî âðåìåíè è ïðîñòðàíñòâå êîëè÷åñòâî îñàäêîâ ïðèâîäèò íå òîëüêî ê îáùåèçâåñòíûì ÿâëåíèÿì: îáðàçîâàíèþ ñóõîãî ñóáòðîïè÷åñêîãî è âëàæíîãî òðîïè÷åñêîãî ïîÿñîâ, íîè ê ñåçîííîé äèíàìèêå ñîë¸íîñòè â îêåàíå.Îïóñêàþùèéñÿ îêîëî 30° øèðîòû âîçäóõ òîëüêî ÷àñòè÷íî äâèãàåòñÿ ê ýêâàòîðó, ÷àñòè÷íî æå — ê ïîëþñàì. Âåòåð ýòîò íå ñòîëü ñèë¸í è ïîñòîÿíåí, êàê ïàññàòû, íî â îáùåìèìååò íàïðàâëåíèå ñ çàïàäà íà âîñòîê. Ó ïðèìåðíî 60° øèðîòû îí âñòðå÷àåòñÿ ñ âåòðîì,äóþùèì îò ïîëþñà è èìåþùèì ïðåèìóùåñòâåííî íàïðàâëåíèå ñ âîñòîêà íà çàïàä.

Èç-çàíàëè÷èÿ ñåçîíîâ ñõåìà öèðêóëÿöèè çèìîé è ëåòîì ðàçëè÷àåòñÿ: âåòåð îò ïîëþñà ïðåîáëàäàåò çèìîé, îò òðîïèêà — ëåòîì. Ñðåäíèå ìíîãîëåòíèå íàïðàâëåíèå è ñêîðîñòü âåòðà íàïîâåðõíîñòè Ìèðîâîãî îêåàíà ïîêàçàíû íà ðèñ. 1.4.Âåòåð, äóþùèé ó ïîâåðõíîñòè ìîðÿ, ïåðåäà¸ò âîäå ÷àñòü ñâîåé ýíåðãèè, ñîçäàâàÿâîëíû è òå÷åíèÿ. Íàèáîëåå âûðàæåííûìè è ïîñòîÿííûìè ÿâëÿþòñÿ äóþùèå ñ çàïàäà íàâîñòîê â ïîÿñå 40–60° øèðîòû è ñ âîñòîêà íà çàïàä âäîëü ýêâàòîðà ïàññàòû. Ïîýòîìó îñíîâíûìè ïîâåðõíîñòíûìè òå÷åíèÿìè Ìèðîâîãî îêåàíà ÿâëÿþòñÿ øèðîòíûå. Ìåðèäèîíàëüíûå òå÷åíèÿ âîçíèêàþò êàê çàìûêàþùèå çâåíüÿ ïðè ðàñ÷ëåíåíèè øèðîòíûõ ìàòåðèêàìè.  ðåçóëüòàòå îáðàçóþòñÿ ãëîáàëüíûå àíòèöèêëîíàëüíûå ñóáòðîïè÷åñêèå êðóãîâîðîòû*.

 íàñòîÿùåå âðåìÿ èõ ïÿòü. Ó ýêâàòîðà øèðîòíûå òå÷åíèÿ þæíîãî è ñåâåðíîãîêðóãîâîðîòà ñîåäèíÿþòñÿ â îäíî ýêâàòîðèàëüíîå ïàññàòíîå òå÷åíèå. Âûñîòà íàãîíîâ ó çàïàäíûõ áåðåãîâ îêåàíîâ äîñòèãàåò ìåòðà (ðèñ. 1.5). Ýêâàòîðèàëüíûå òå÷åíèÿ â êàæäîìîêåàíå ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ íà ãëóáèíó 50–100 ì, íèæå èõ â îáðàòíîì íàïðàâëåíèè èäóò ãîðàçäî áîëåå ìîùíûå ïðîòèâîòå÷åíèÿ. Çàïàäíûå ìåðèäèîíàëüíûå òå÷åíèÿ ýæå è áûñòðåå,ïîýòîìó îíè áîëåå èçâåñòíû, íàèáîëåå èçâåñòíûìè ÿâëÿþòñÿ Ãîëüôñòðèì è Êóðîñèî. Èõ*  àíòèöèêëîíè÷åñêèõ êðóãîâîðîòàõ âîäà äâèæåòñÿ ïî ÷àñîâîé ñòðåëêå â Ñåâåðíîì ïîëóøàðèè èïðîòèâ — â Þæíîì, â öèêëîíè÷åñêèõ — íàîáîðîò.1. Äíî êàê áèîòîï9ãðàäóñû ìåðèäèàíà560404240102060320 40100ñêîðîñòü150 ñì/ñ200020204040606019506006012345120180120Ðèñ.

1.5. Ñðåäíÿÿ ìíîãîëåòíÿÿ ãîäîâàÿ äèíàìè÷åñêàÿ òîïîãðàôèÿ ïîâåðõíîñòè Ìèðîâîãî îêåàíà.Ïî Â.À. Áóðêîâó (1980).1–3 — äèíàìè÷åñêèå ãîðèçîíòàëè, êðàòíûå: 1 — 50 äèí. ñì., 2 — 10 äèí. ñì, 3 — 5 äèí. ñì; 4 — äèâåðãåíöèè:ÀÄ — àíòàðêòè÷åñêàÿ, ÞÒÄ — þæíàÿ òðîïè÷åñêàÿ, ÑÒÄ — ñåâåðíàÿ òðîïè÷åñêàÿ, ÑÏÄ — ñóáïîëÿðíàÿ; 5 —êîíâåðãåíöèè: ÞÑÒÊ — þæíàÿ ñóáòðîïè÷åñêàÿ, ÑÒÊ — ñåâåðíàÿ òðîïè÷åñêàÿ, ÑÑÒÊ — ñåâåðíàÿ ñóáòðîïè÷åñêàÿ. Íà âðåçêå — ãðàôèê äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñêîðîñòè ãåîñòðîôè÷åñêîãî òå÷åíèÿ.ñðåäíèå ñêîðîñòè äîñòèãàþò 1 ì/ñåê = 3,6 êì/÷àñ. Ãîëüôñòðèì, Êóðîñèî è àíàëîãè÷íûå òå÷åíèÿ â þæíîì ïîëóøàðèè ïåðåíîñÿò ò¸ïëóþ âîäó îò ýêâàòîðà â âûñîêèå øèðîòû.

Ñåâåðíàÿ âåòâü Ãîëüôñòðèìà ÿâëÿåòñÿ «ïå÷êîé» Åâðîïû, îòñþäà â Åâðîïó ïîñòóïàåò 1/4 òåïëà.Òàêèì îáðàçîì, ê ïàññàòíîé öèðêóëÿöèè äîáàâëÿåòñÿ öèðêóëÿöèÿ âîä, âûðàâíèâàþùàÿòåìïåðàòóðû íèçêèõ è âûñîêèõ øèðîò. Ýòî âûðàâíèâàþùåå äåéñòâèå îñîáåííî ñêàçûâàåòñÿ â Åâðîïå, ãäå ñðåäíÿÿ òåìïåðàòóðà çíà÷èòåëüíî âûøå, ÷åì â Àçèè íà òåõ æå øèðîòàõ(ðèñ. 1.7). Âîñòî÷íûå ìåðèäèîíàëüíûå òå÷åíèÿ øèðå è ìåäëåííåå.

Ñ óâåëè÷åíèåì ãëóáèíû ñêîðîñòü òå÷åíèÿ ïîñòåïåííî óìåíüøàåòñÿ, íî ïîâåðõíîñòíûå òå÷åíèÿ ïðîñëåæèâàþòñÿ ïðèìåðíî äî ãëóáèíû 1000–1500 ì. Íà õîä òå÷åíèÿ îêàçûâàåò ñóùåñòâåííîå âëèÿíèå èïîäâîäíûé ðåëüåô, ïðè÷¸ì íå òîëüêî â ïðåäåëàõ øåëüôà. Òàê, îòêëîíåíèå Öèðêóìàíòàðêòè÷åñêîãî òå÷åíèÿ îò ïðàâèëüíîãî êðóãà ñâÿçàíî ñ ïîäâîäíûìè ãîðàìè íà ãëóáèíàõ äî4000 ì. Óðîâåíü îêåàíà â öåíòðå àíòèöèêëîíè÷åñêèõ êðóãîâîðîòîâ ïîäíèìàåòñÿ è äîñòèãàåò 2090 äèí.

ñì. Îáùàÿ ñõåìà ïîâåðõíîñòíîé öèðêóëÿöèè ïîêàçàíà íà ðèñ. 1.6.Íà þãå êðóãîâîðîòû îáúåäèíÿåò Öèðêóìàíòàðêòè÷åñêîå öèêëîíè÷åñêîå òå÷åíèå, äîñòèãàþùåå äíà.  âûñîêèõ øèðîòàõ Ñåâåðíîãî ïîëóøàðèÿ öèêëîíè÷åñêèå êðóãîâîðîòûðàñïîëîæåíû ó Àëåóòñêèõ îñòðîâîâ è â Ñêàíäñêîì áàññåéíå.  öåíòðå öèêëîíè÷åñêèõêðóãîâîðîòîâ ïðîèñõîäèò îïóñêàíèå âîäû. Ó áåðåãîâ Àíòàðêòèäû â ìîðÿõ Óýäåëëà è Ðîññà óðîâåíü îïóñêàåòñÿ äî 1820 äèí. ñì. Òàêèì îáðàçîì, ìàêñèìàëüíûé ïåðåïàä âûñîò ïîâåðõíîñòè Ìèðîâîãî îêåàíà ñîñòàâëÿåò 2,7 ì.

 Ñåâåðíîé Àòëàíòèêå óðîâåíü îêåàíà îïóñêàåòñÿ äî 1880 äèí. ñì. öåíòðàëüíûõ ÷àñòÿõ ñóáòðîïè÷åñêèõ êðóãîâîðîòîâ è íà ñåâåðå Àðàâèéñêîãî ìîðÿôîðìèðóþòñÿ âóäû* ïîâûøåííîé ñîë¸íîñòè. Îíè îïóñêàþòñÿ âíèç è ôîðìèðóþò ïîäïî* Íàèáîëåå ãëîáàëüíûå êîìïîíåíòû Ìèðîâîãî îêåàíà íàçûâàþò âóäàìè. Ëîêàëüíûå âîäû íàçûâàþòâîäíûìè ìàññàìè, ïðè ýòîì óêàçûâàþò ìåñòî èõ îáðàçîâàíèÿ èëè èíóþ îòëè÷èòåëüíóþ îñîáåííîñòü.Æèçíü íà äíå10ÊÌÑÏÍÐèñ.

1.6. Îñíîâíûå ïîâåðõíîñòíûå òå÷åíèÿ è àïâåëëèíãè Ìèðîâîãî îêåàíà.I — öèêëîíè÷åñêèå òðîïè÷åñêèå, II — àíòèöèêëîíè÷åñêèå ñóáòðîïè÷åñêèå, III — öèêëîíè÷åñêèå âûñîêîøèðîòíûå; 1 — Ïðèáðåæíîå àíòàðêòè÷åñêîå, 2 — Àíòàðêòè÷åñêîå öèðêóìïîëÿðíîå, 2à — åãî þæíàÿ âåòâü; Àòëàíòèêà: 3 — Ôîëêëåíäñêîå. 4 — Þæíî-Àòëàíòè÷åñêîå, 5 — Èãîëüíîå, 6 — Áðàçèëüñêîå, 7 — Áåíãåëüñêîå, 8 — Þæíîå ïàññàòíîå.

9 — Àíãîëüñêîå, 10 — Ãâèàíñêîå, 11 — Ýêâàòîðèàëüíîå ïðîòèâîòå÷åíèå Ëîìîíîñîâà; 12 — Ãâèíåéñêîå, 13 —Çåëåíîãî ìûñà, 14 — Àíòèëüñêîå, 15 — Ñåâåðíîå ïàññàòíîå, 16 — Êàíàðñêîå, 17 — Ãîëüôñòðèì,18 — Ñåâåðî-Àòëàíòè÷åñêîå, 19 — Ëàáðàäîðñêîå, 20 — Èðìèíãåðà, 21 — Áàôôèíîâî, 22 — Çàïàäíî-Ãðåíëàíäñêîå; Èíäèéñêèé îêåàí: 3 — Þæíîèíäîîêåàíñêîå, 4 — Ìàäàãàñêàðñêîå, 5 — Çàïàäíî-Àâñòðàëèéñêîå, 6 —Þæíîå ïàññàòíîå, 7 — Ñîìàëèéñêîå. 8 — Ýêâàòîðèàëüíîå ïðîòèâîòå÷åíèå Òàðååâà, 9 — Çàïàäíî-Àðàâèéñêîå,10 — Âîñòî÷íî-Àðàâèéñêîå, 11— Çàïàäíî-Áåíãàëüñêîå, 12 — Âîñòî÷íî-Áåíãàëüñêîå; Òèõèé îêåàí: 3 — Çàïàäíî-Íîâîçåëàíäñêîå, 4 — Âîñòî÷íî-Íîâîçåëàíäñêîå, 5 — Âîñòî÷íî-Àâñòðàëèéñêîå, 6 — Þæíî-Òèõîîêåàíñêîå,7 — Ïåðóàíñêîå, 8 — Þæíîå ïàññàòíîå; 9 — Ïåðóàíî-×èëèéñêîå, 10 — Ýêâàòîðèàëüíîå ïðîòèâîòå÷åíèå Êðîìâåëà, 11 — Ìèíäàíàî, 12 — Ñåâåðíîå ïàññàòíîå, 13 — Ìåêñèêàíñêîå, 14 — Êàëèôîðíèéñêîå, 15 — Êóðîñèî,16 — Ñåâåðî-Òèõîîêåàíñêîå, 17 — Îéÿñèî, 18 — Àëåóòñêîå, 19 — Àëÿñêèíñêîå, 20 — Âîñòî÷íî-Áåðèíãîâîìîðñêîå; Ñåâåðíûé Ëåäîâèòûé îêåàí: 1 — Íîðâåæñêîå, 2 — Íîðäêàïñêîå, 3 — Âîñòî÷íî-Ãðåíëàíäñêîå, 4 — Çàïàäíîå àðêòè÷åñêîå, 5 — Òèõîîêåàíñêîå.

Ïî Â.Í. Ñòåïàíîâó (1974).Àïâåëëèíãè: Ê — Êàëèôîðíèéñêèé, Ì — Ìàððîêàíñêèé, Í — Íàìèáèéñêèé, Ï — Ïåðóàíñêèé, Ñ — Ñîìàëèéñêèé.Îñíîâíûå çîíû îáðàçîâàíèÿ ãëóáèííûõ âîä, ìîðÿ: Ë — Ëàáðàäîðñêîå, à — Ãðåíëàíäñêîå,  — Óýääåëà, Ð —Ðîññà.âåðõíîñòíûå ïðîìåæóòî÷íûå âîäû, ðàñïðîñòðàíÿþùèåñÿ îò ñåâåðíûõ äî þæíûõ ïîëÿðíûõ ôðîíòîâ. Íàä íèìè ëåæàò ïîâåðõíîñòíûå âîäû, îòäåë¸ííûå ãàëîêëèíîì. Áëèæå êïîëþñàì îò ïîëÿðíûõ ôðîíòîâ ïîäïîâåðõíîñòíûå ïðîìåæóòî÷íûå âîäû îáðàçóþòñÿ çèìîé, êîãäà óñòàíàâëèâàåòñÿ ãîìîòåðìèÿ.  îñòàëüíûå ñåçîíû ïîâåðõíîñòíûå âîäû íàãðåâàþòñÿ, îáðàçóÿ ñåçîííûé òåðìîêëèí.Íàèáîëåå èíòåíñèâíî âçàèìîäåéñòâóþò ñ àòìîñôåðîé âîäû, ëåæàùèå âûøå ïîäïîâåðõíîñòíûõ ïðîìåæóòî÷íûõ âîä. Âåòðîâîå ïåðåìåøèâàíèå ïðèâîäèò çäåñü ê ñîçäàíèþîòíîñèòåëüíî ãîìîãåííîãî ïîâåðõíîñòíîãî ñëîÿ. Ýòó îäíîðîäíîñòü ïîñòîÿííî íàðóøàåòíàãðåâàíèå – îõëàæäåíèå è îïðåñíåíèå – îñîëîíåíèå, êîòîðûå ïðèâîäÿò ê âîçíèêíîâåíèþ, ñîîòâåòñòâåííî, òåðìè÷åñêèõ è ñîë¸íîñòíûõ êîíâåêöèé.

Ïîâåðõíîñòíûå è ïîäïîâåðõíîñòíûå âîäû ðàçäåëÿåò ñëîé ñêà÷êà, èëè ñåçîííûé ïèêíîêëèí, òîëùèíîé â äåñÿòêèìåòðîâ. Äëÿ ïîâåðõíîñòíîãî ñëîÿ õàðàêòåðíû ñåçîííûå èçìåíåíèÿ ñâîéñòâ âîäû. Ïî íàïðàâëåíèþ ê ïîëþñàì ïîÿâëÿþòñÿ ñåçîííûå ðàçëè÷èÿ òåìïåðàòóðû âñ¸ âîçðàñòàþùåéàìïëèòóäû.  óìåðåííî ò¸ïëûõ ðàéîíàõ îíà ìîæåò äîñòèãàòü 20°C è áîëåå. Ïîâåðõíîñòíûé ñëîé èìååò òîëùèíó â òðîïèêàõ äî 10–30 ì, â óìåðåííûõ øèðîòàõ äîñòèãàåò 30–80 ì,â ïîëÿðíûõ ðàéîíàõ âíîâü óìåíüøàåòñÿ äî 15–20 ì.  çàâèñèìîñòè îò ìåñòíûõ óñëîâèéóêàçàííûå öèôðû ìîãóò óìåíüøàòüñÿ èëè çíà÷èòåëüíî óâåëè÷èâàòüñÿ. Íèæíÿÿ ãðàíèöàïîäïîâåðõíîñòíîãî ñëîÿ áîëüøåé ÷àñòüþ ðàñïîëîæåíà íà ãëóáèíàõ 200–300 ì, íà øåëüôå1.

Äíî êàê áèîòîï11Ðèñ. 1.7. Îòêëîíåíèÿ òåìïåðàòóðû âîçäóõà (èçîàíîìàëû) îò ñðåäíåé äëÿ äàííîé øèðîòû â ÿíâàðå.Ïî À.Ñ. Ìîíèíó, Þ.À. Øèøêîâó (1979).îáû÷íî äîõîäèò äî äíà.  óìåðåííûõ øèðîòàõ îáû÷íî âåñíîé è îñåíüþ, â âûñîêèõ øèðîòàõ — ëåòîì èìåþòñÿ ïåðèîäû ãîìîòåðìèè, âî âðåìÿ êîòîðûõ ïèêíîêëèí èñ÷åçàåò.Ïðèìåðû ðàñïðåäåëåíèÿ òåìïåðàòóðû ïî ãëóáèíå â óìåðåííûõ ðàéîíàõ ãëóáîêîãî ìîðÿïîêàçàíû íà ðèñ. 1.8.Íà øåëüôå, ãäå ãëóáèíû íåâåëèêè, à ðåëüåô — ñëîæåí, ãèäðîëîãè÷åñêàÿ êàðòèíà ìîæåò ñóùåñòâåííî îòëè÷àòüñÿ îò îïèñàííîé âûøå ñõåìû.

Íåðåäêî ñðåäíèå ãëóáèíû øåëüôà çàíÿòû ïîñòîÿííûìè ëèíçàìè õîëîäíîé âîäû, âåðõíèå íàõîäÿòñÿ â ïîâåðõíîñòíîìñëîå, òîãäà êàê ãëóáèíû íèæå ýòèõ ëèíç (â æåëîáàõ, ïðîðåçàþùèõ øåëüô, îñîáåííî ñîîáùàþùèõñÿ ñ áîëüøèìè ãëóáèíàìè ñêëîíà) íàõîäÿòñÿ ïîä âëèÿíèåì ïðîíèêàþùèõ èç îêåàíà áîëåå ãëóáèííûõ âîä. Ýòè ãëóáèííûå âîäû áîëåå ñîë¸íûå è â âûñîêèõ øèðîòàõ, îñîáåííî çèìîé, áîëåå ò¸ïëûå.Ïîñêîëüêó îñíîâíîé íàãðåâ âîäû îñóùåñòâëÿåò Ñîëíöå, íà ïîâåðõíîñòè âîäà èìååòáîëåå âûñîêóþ òåìïåðàòóðó, ÷åì âíèçó.

Êàçàëîñü áû, ÷òî ðåçóëüòàòîì ýòîãî äîëæíî áûòüóñòàíîâëåíèå ñòðàòèôèêàöèè Ìèðîâîãî îêåàíà è âîçíèêíîâåíèå àíàýðîáíûõ óñëîâèé íàåãî ãëóáèíàõ, ïî òèïó òîãî, êîòîðîå èìååò ìåñòî â ׸ðíîì ìîðå ñåé÷àñ. Îäíàêî ýòîãî íåïðîèñõîäèò. Ñóùåñòâóþò äâà ìåõàíèçìà, îáåñïå÷èâàþùèå îáìåí ãëóáèííûõ âîäíûõ ìàññÌèðîâîãî îêåàíà.  èñòîðèè Çåìëè ïðåîáëàäàë òî îäèí, òî äðóãîé. Ñåé÷àñ ðåçêî äîìèíèðóåò öèðêóëÿöèÿ ïîëÿðíîãî òèïà. Ñóòü å¸ â òîì, ÷òî â ïðèïîëÿðíûõ ðàéîíàõ âîäà îõëàæäàåòñÿ è ñòàíîâèòñÿ òÿæåëåå, ÷åì íèæåëåæàùèå ñëîè. Ïîýòîìó îíà îïóñêàåòñÿ, à íà å¸ ìåñòî ïðèõîäÿò áîëåå ë¸ãêèå ò¸ïëûå âîäû ñî ñòîðîíû ýêâàòîðà.