Prądy morskie

Opiekun merytoryczny: Grzegorz Wach

Prądy morskie to duże i praktycznie niezmieniające się ruchy wody w oceanach. Wywoływane są przede wszystkim występowaniem wiatrów stałych oraz różnicami temperatur. Przyczyną ich pojawiania jest także poziom zasolenia oraz ruch obrotowy Ziemi, który nadaje i zmienia ich kierunek.

W zależności od oceanów, na których się pojawiają, stwarzają 5 dużych kręgów cyrkulacji wody morskiej. Natomiast przy brzegach lądowych układ prądów morskich jest modyfikowany przez spływ wód rzecznych do większego zbiornika wodnego (ocean albo morze) i ukształtowanie się linii brzegowej, która oddziela wodę od lądu.

Powierzchniowe prądy morskie mają średnią prędkość około 10 kilometrów na dobę. Szybsze z nich mogą osiągnąć prędkość nawet od 100 do 150 kilometrów na jeden dzień.

Przepływ prądów morskich mierzony jest w sverdrupach (Sv jest jednostką transportu danej objętości wody. Używa się ją w obliczeniach dotyczących prądów oceanicznych, tzw. oceanografii. Wynosi ok. 10 do potęgi 6 metrów na sekundę).

Rodzaje prądów morskich

Z powodu temperatury wody, która niesiona jest przez prąd morski w stosunku do otaczających wód oceanu wyróżnia się prądy ciepłe (niosą one wodę, która jest cieplejsza niż otaczająca ją woda) i prądy zimne (niosą one wodę, która jest chłodniejsza niż otaczająca ją woda).

Te prądy morskie mają dosyć duży wpływ na kształtowanie klimatu poszczególnych regionów kuli ziemskiej. Przykładem jest ciepły Prąd Północnoatlantycki, który stanowi przedłużenie Golfsztromu, przyczynia się on także do ocieplenia klimatu Skandynawii. Drugim takim prądem morskim jest zimny Prąd Benguelski występujący u południowo-zachodnich wybrzeży Afryki. Przyczynił się on do powstania pustyni Namib na kontynencie afrykańskim. Obecnie powierzchnia tego pustkowia wynosi ok. 130 000 km2.

Ze względu na genezę (sposób powstawania), prądy morskie można podzielić na:

– wiatrowe – powstające przez silne wiatry i kierowane przez nie w danym kierunku,

– gęstościowe – wynikają ze zróżnicowanego ciężaru objętościowego wód w różnych miejscach, jednak na danym obszarze (na morzu lub oceanie). Przeważnie tworzą się pod powierzchnią wody, jednak zdarzają się przypadki, gdy powstają ponad nią,

– spływowe – powstają z powodu wyrównywania poziomu wód w różnych miejscach. Rzadszą ich przyczyną jest dopływ wód słodkowodnych do mórz i oceanów. Kolejnym powodem ich powstawania jest zwiększone parowanie na obszarze zbiornika wodnego (morza lub oceanu),

– kompensacyjne – powstają, aby przywrócić równowagę hydrostatyczną, która została naruszona przez różne siły, m.in. przez wiatry stałe (wiatry charakterystyczne dla danej powierzchni).

Największe prądy morskie na oceanach:

Ocean Atlantycki:

Antylski (ciepły), Benguelski (zimny prąd morski), Brazylijski (ciepły prąd morski), Falklandzki (zimny prąd morski), Florydzki (ciepły), Gujański (ciepły), Gwinejski (ciepły), Irmingera (ciepły), Kanaryjski (zimny), Karaibski (ciepły), Labradorski (zimny), Łomonosowa (głębinowy prąd morski), Malstrom (silny prąd morski), Norweski (ciepły), Południoworównikowy (ciepły), Północnoatlantycki (ciepły prąd morski), Północnorównikowy (ciepły prąd morski), Wiatrów Zachodnich (zimny), Wschodniogrenlandzki (zimny prąd morski), Zachodniogrenlandzki (ciepły prąd morski), Zatokowy (zwany także Golfsztrom; podpowierzchniowy prąd morski).

Ocean Indyjski:

Agulhas (ciepły prąd morski), Madagaskarski (ciepły prąd morski), Monsunowy (ciepły prąd morski), Mozambicki (ciepły prąd morski), Południoworównikowy (ciepły prąd morski), Równikowy Prąd Wsteczny (jest to woda przeniesiona na zachód przez inne prądy, takie jak: Południoworównikowy i Północnorównikowy), Somalijski (zimny prąd morski), Prąd Wiatrów Zachodnich (zimny prąd morski), Zachodnioaustralijski (zimny prąd morski).

Ocean Spokojny:

Alaskański (ciepły prąd morski), Aleucki (ciepły prąd morski), Cromwella (głębinowy prąd morski), Kalifornijski (zimny prąd morski), Kuro Siwo (ciepły prąd morski), Oja Siwo (tzw. Kurylski; zimny prąd morski), Peruwiański (zimny prąd morski), Południoworównikowy (ciepły prąd morski), Północnorównikowy (ciepły prąd morski), Równikowy Prąd Wsteczny (jest to woda przeniesiona na zachód przez inne prądy, takie jak: Południoworównikowy i Północnorównikowy), Wiatrów Zachodnich (zimny prąd morski), Wschodnioaustralijski (ciepły prąd morski).

Pozostałe prądy morskie:

1. Prąd głębinowy

Głębinowy prąd morski – prąd, który występuje głęboko pod powierzchnią wody. Często jest oddzielony od niej innymi prądami morskimi.

Wiatr nie ma bezpośredniego wpływu na prądy głębinowe. Te rodzaje prądów powstają w wyniku różnic gęstości, które związane są z temperaturą i zasoleniem wody morskiej lub wyrównują różnice spowodowane przemieszczaniem mas wody przez inne prądy.

Prądy gęstościowe tworzą na Ziemi układ, czyli tzw. cyrkulację termohalinową. Natomiast cyrkulacja głębinowa jest znacznie wolniejsza od powierzchniowej, wolniej także powstaje od tempa tzw. downwellingu, czyli opadania wód.

Prądy głębinowe przepływają między innymi pod wodami, które płyną przez Prąd Zatokowy i Prąd Brazylijski, na południe od Atlantyku. Wody głębinowe najczęściej pojawiają się wzdłuż zachodnich wybrzeży kontynentów, gdzie następnie ma miejsce tzw. upwelling. Te prądy pojawiają się m.in. u wybrzeży Kalifornii, Peru i Chile.

2. Prąd powierzchniowy

Prąd powierzchniowy – prąd morski przepływający przy powierzchni wody. Całkowicie związany jest z wiatrem, który go przesuwa i kieruje jego kierunkiem płynięcia.

Najsilniej występuje na Atlantyku, którego przepływ powodują antypasaty (stały prąd powietrza, który wieje w kierunku zachodnim). Prędkość tego przepływu osiąga do 2 m/s i słabnąc zmierzają ku północnemu wschodowi. Prądem tego typu, który otacza cały glob, jest Prąd Wiatrów Zachodnich opływający Antarktydę.

Na Bałtyku, wzdłuż polskich wybrzeży z zachodu na wschód, płynie prąd powierzchniowy o prędkości od kilku do kilkunastu centymetrów na sekundę. Wygładza on linię brzegową i rozbudowuje mierzeje.

Na powierzchni wody kierunek jej ruchu jest odchylony od kierunku wiatru o około 45°. Kolejne warstwy wód znajdujące się poniżej zaczynają się poruszać na skutek siły wzajemnego tarcia o siebie. W coraz niższych warstwach siła ta jest coraz mniejsza, co powoduje jeszcze większe odchylenie od kierunku wiatru. W związku z tym wzrasta głębokość prądu, co powoduje zmniejszenie się prędkości oraz zmianę kierunku ruchu wody. Zostaje wtedy utworzona tzw. spirala Ekmana.

Prądy powierzchniowe tworzą się w strefie równikowej przy udziale pasatów i odchylają od kierunku równoleżnikowego pod wpływem siły Coriolisa, a ich dalszy przebieg jest związany z układem napotkanych mas lądowych. Kiedy spotykają się przeciwne prądy powierzchniowe, ten niosący wody o większej gęstości (zimniejsze, bardziej zasolone) zapada się i przestaje być prądem powierzchniowym.

3. Prąd wiatrowy

Prąd wiatrowy, tzw. prąd dyfrowy to powierzchniowy prąd morski, który powstał wskutek długotrwałych działań wiatru. Jest wywoływany poprzez prace sił tarcia, które występują między powierzchnią morza a powietrzem. Można to określić jako wymiana pędu jako w formie przepływu wody. Zjawisko, które jest skutkiem jego powstawania, jest zwane upwellingiem.

W pierwszym stadium rozwoju, na początku prądy wiatrowe powoli płyną. W miarę upływu czasu, więcej energii zostaje dostarczane do całego procesu, dlatego coraz bardziej prędkość prądu ulega zwiększeniu. Energia jest przekazywana pomiędzy warstwami wody, które ułożone są poziomo, a do kolejnych warstw przekazywanych jest coraz mniej energii. To powoduje całkowity zanik prądu na dużych głębokościach. Siła Coriolisa, która odchyla prąd w prawo o 45° (stopni) na półkuli północnej i o 45° (stopni) w lewo na półkuli południowej jeśli chodzi o stosunek do kierunku wiatru, działa na powierzchnię wody i dochodzi przez to do powstawania prądu. Następne warstwy wody odchylają się od warstw wyższych również o 45° (stopni) w prawo lub w lewo, co skutkuje powstaniem spirali, którą nazywamy spiralą Ekmana.

Prędkość prądu wiatrowego mamy możliwość obliczyć za pomocą wzoru:

Vp = 0,0127 x Vw / (sin fi)^0,5

Vp – prędkość prądu wiatrowego

Vw – prędkość wiatru

fi – szerokość geograficzna miejsca, w którym badamy prędkość prądu wiatrowego.

Od 0,2 do0,8 węzła to średnia prędkość, jaką wynoszą prądy wiatrowe.

Prąd wiatrowy wywołany jest działalnością wiatrów stałych (pasatów, czyli stałego ciepłego wiatru), sezonowych (monsunów, czyli układów wiatru) lub wiatrów przeważających w danej strefie. Prąd, który jest wytwarzany przez wiatr jest zwany prądem dryftowym. Wieje on okresowo w danym obszarze.

4. Prąd przydenny

Prąd przydenny – prąd morski, który występuje praktycznie przy dnie oceanu.

Prądy przydenne mają za zadanie rozprowadzać wody o wysokiej gęstości, które związane są z ich niską temperaturą lub dużym poziomem zasolenia. Przykładem takich „transporterów” są, np. zimne wody arktyczne, które zostają przeprowadzone przez prądy przydenne na północ. Kolejnym przykładem takich wód są wody północnoatlantyckie, wody głębinowe (przy dnie oceanu lub morza), które tworzą downwelling (polega on na opadzie powierzchniowych warstw wód na dno przeważnie oceanu, rzadziej zdarza się to w

W tej chwili widzisz tylko 50% opracowania

by czytać dalej, podaj adres e-mail!

Wystąpił błąd, spróbuj ponownie :(

Udało się! :) Na Twojej skrzynce mailowej znajduje się kod do aktywacji konta

Dołącz do Panda Genius i czytaj bez limitu!

Podaj poniżej swój adres e-mail

Wyrażam zgodę na otrzymywanie od EDU Games S.A., ul. Nowopogońska 98, 41-250 Czeladź, NIP: 6252475036, KRS: 0000861152, REGON: 387109330 (dalej jako "Administrator") newslettera, czyli informacji o tematyce związanej z edukacją i szkolnictwem oraz ofert handlowych lub/ i reklamowych za pośrednictwem komunikacji e-mail i telefonicznej. Podanie danych jest dobrowolne, ale niezbędne do otrzymywania newslettera lub/i ofert. Podstawa prawna przetwarzania danych to wyrażenie zgody, zgodnie z art. 6 ust. 1 lit. a. RODO. Twoje dane będą przechowywane o momentu wycofania zgody. Masz prawo do dostępu do swoich danych, ich sprostowania, usunięcia, ograniczenia przetwarzania, prawo do przenoszenia danych, prawo do wniesienia sprzeciwu wobec przetwarzania, a także prawo do wniesienia skargi do organu nadzorczego. Masz prawo wycofać swoją zgodę w dowolnym momencie, bez wpływu na zgodność z prawem przetwarzania, którego dokonano na podstawie zgody przed jej wycofaniem. Wycofanie zgody jest możliwe poprzez kontakt z Administratorem na adres e-mail: [email protected] lub naciśniecie przycisku "wypisz się" znajdującego się w wiadomościach e-mail od nas.

Rozwiń

"; w morzach) u wybrzeży Grenlandii oraz Morzu Norweskim, w kierunku południowym.

5. zachodnia intensyfikacja prądów morskich

Zachodnia intensyfikacja prądów morskich – zjawisko, które przejawia się wzmocnieniem zachodnich bocznych części prądów oceanicznych w ciągu cyrkulacji oceanicznej. Wtedy prądy płynące wzdłuż wybrzeży po zachodniej stronie oceanów są znacznie silniejsze, głębsze i przechodzą przez prądy, które mają węższe przekroje poprzeczne niż prądy, które występują u wschodnich brzegów lądów.

Historia odkrycia zachodniej intensyfikacji prądów morskich

To zjawisko nazwał, opisał i wyjaśnił amerykański oceanograf Henry Stommel. Opublikował je w roku 194, w artykule zatytułowanym „The Westward Intensification of Wind-Driven Ocean Currents” (po polsku: „Zachodnia intensyfikacja prądów oceanicznych wywoływanych przez wiatry”).

W tym artykule przedstawił między innymi swoje spostrzeżenia na temat kilku modeli matematycznych, opisujących kierunki i siłę prądów morskich w oparciu o wybrane parametry (brak, stała lub zmienna siła Coriolisa, kierunek podążania wiatrów, układ wybrzeży i tarcie). Swoją opinię oparł na tym, że w modelach nieuwzględniających siły Coriolisa lub ze stałą siłą Coriolisa, wzorzec cyrkulacji jest dokładnie taki sam i nie ma różnic pomiędzy wschodnimi i zachodnimi bocznymi odcinkami prądów oceanicznych.

Co to jest siła Coriolisa / efekt Coriolisa?

Efekt Coriolisa – jest to zjawisko, które występuje, gdy ciało porusza się w obracającym układzie odniesienia (jest to punkt lub układ punktów w przestrzeni, względem którego określa się ruch danego ciała.

Siłę Coriolisa wyraża się poprzez wzór:

Fc = -2m(w x v)

Fc – siła (F) Coriolisa (c)

m – masa ciała

v – prędkość ciała

w – prędkość kątowa układu (wielkość opisująca ruch obrotowy ciała)

x – iloczyn wektorowy

Zachodnia intensyfikacja prądów ma wspólne oddziaływania:

– ze wzrostem siły Coriolisa, gdy rośnie szerokość geograficzna,

– ze zmieniającą się siłą i kierunkiem wiatrów (tzn. pasatów, wiatrów zachodnich i wiatrów umiarkowanych), gdy zmienia się szerokość geograficzna,

– z tarciem pomiędzy lądami a masami wód, które transportowane są w prądach oceanicznych.

Wiatry wiejące w strefie międzyzwrotnikowej napędzają masy wód oceanicznych, odchylane przez siłę Coriolisa, na obydwu półkulach w kierunku równika. Czynniki te powodują spychanie prądów w kierunku zachodniego brzegu oceanów. To w tym miejscu woda przemieszcza się z niższych w kierunku wyższych szerokości geograficznych. Powoduje to łączenie mas wód u wybrzeży i wzrost szybkości przepływu prądu, który skierowany jest w kierunku bieguna, tak aby zachowana została równowaga w ramach całkowitej cyrkulacji oceanicznej i wymiany wód pomiędzy wschodnim i zachodnim krańcem działania cyrkulacji.
Wtedy prądy ulegają poszerzeniu i spłyceniu, natomiast prędkość wody maleje, ale całkowita objętość transportowanej wody pozostaje taka sama jak po zachodniej stronie danego systemu cyrkulacji, by zachować równowagę w wymianie wód.

6. Prądy zachodnie:

Golfsztrom (inaczej Prąd Zatokowy) – jest podpowierzchniowym prądem morskim znajdującym się na północnej części Oceanu Atlantyckiego. Płynie z prędkością ok. 9 km/h.

Kuro Siwo – ciepły prąd morski znajdujący się w północno-zachodniej części Oceanu Spokojnego. Jego prędkość przemieszczania się wynosi: od 2 do 6 km na godzinę. Płynie na północ wzdłuż wschodnich wybrzeży Wysp Japońskich. Ociepla wody Pacyfiku.

Prąd Brazylijski – ciepły prąd morski. Ma miejsce na Oceanie Atlantyckim. Płynie wzdłuż wybrzeża Ameryki Południowej do równoleżnika 40°S południowy zachód. W pewnym momencie odłącza się Prądu Południoworównikowego i dalej płynie sam, można nazwać go odgałęzieniem Prądu Południoworównikowego.
Prędkość Prądu Brazylijskiego wynosi od 1 do 3 km/h.
Temperatura wód, przez które przepływa wynoszą: w zimie od 14 do 26°C, w lecie od 20 do 28°C.

Prąd Agulhas (nazywany także Prądem Południowoafrykańskim) – jest to ciepły prąd morski, którego miejscem występowania jest Ocean Indyjski. Prąd ten płynie w kierunku południowo-zachodnim. Przebiega wzdłuż wschodniego wybrzeża południowej Afryki. Jego prędkość waha się od 50 do 80 mil na dobę.

Prąd Wschodnioaustralijski – jest to ciepły prąd morski znajdujący się na Oceanie Spokojnym. Przemieszcza się z północy na południe. Wschodnie wybrzeża Australii, stanowią odgałęzienie Prądu Południoworównikowego. Porusza się z prędkością ok. 2 km/h. Temperatura wody latem wynosi na północy 22°C, natomiast na południu Ziemi 12°C. Zimą osiąga 26°C na północy i 17°C na południu.

Cechami charakteryzującymi te Prądy zachodnie są:

– granica, która oddziela od systemów cyrkulacji przybrzeżnej,

– brak upwellingu (zjawisko, które powoduje podnoszenie się wód głębinowych przy brzegach oceanów) przybrzeżnego,

– wody ubogie w biogeny (pierwiastki, które są niezbędne dla funkcjonowania morskich zwierząt, są to: azot, fosfor, węgiel, żelazo, tlen i wodór),

– wody, którymi kierują pasaty.

Prędkość: szybka; wynosi kilkaset kilometrów na dobę.

7. Prądy wschodnie:

Prąd Kanaryjski – zimny prąd morski znajdujący się na Oceanie Atlantyckim. Jest on odgałęzieniem Prądu Północnoatlantyckiego. Swoją drogę pokonuje płynąc od wybrzeży Portugalii wzdłuż lądu zachodniej Afryki aż do Senegalu, gdzie zakręca na zachód, dodając szybkości i wspomagając Prąd Północnorównikowy.

Jego prędkość wynosi ok. 2 km/h. Temperatura wód, przez które przepływa Prąd Kanaryjski wynoszą: w lecie od 12 do 19°C na północy i od 23 do 26°C na południu Ziemi, natomiast w czasie zimy odpowiednio 12 i 22 stopni Celsjusza.

Prąd Benguelski – zimny prąd morski, który płynie wzdłuż wybrzeża południowo-zachodniej Afryki. Jest także odgałęzieniem Prądu Wiatrów Zachodnich. Płynie z południa, tj. od okolic Przylądka Dobrej Nadziei, ku równikowi.

Porusza się z prędkością 1 km/h. Latem temperatura wody, przez którą płynie prąd wynosi od 20 do 27°C. Natomiast w zimie od 19 do 26°C.

Prąd Kalifornijski – jest to zimny prąd morski, który znajduje się przeważnie na Oceanie Spokojnym, Jest także prawym odgałęzieniem Prądu Północnopacyficznego. Płynie on z północy na południe wzdłuż wybrzeży i lądów Półwyspu Kalifornijskiego (od ok. 45°N do ok. 20°N).

Prędkość Prądu Kalifornijskiego wynosi ok. 1-2 km/h. Natomiast temperatura wód powierzchniowych występuje pomiędzy 12-17°C na północy Ziemi oraz 25-26°C na południu. W zimie jednak wynosi odpowiednio po 12°C i 25°C.

Prąd peruwiański (inaczej Prąd Humboldta) – jest to zimny prąd morski pływający na Pacyfiku. Swoją drogę pokonuje z południa na północ, będąc odnogą Prądu Wiatrów Zachodnich. Temperatura wód powierzchniowych, przez które przepływa Prąd Humboldta wynosi ok. 20°C w ciągu lata i ok. 15°C w ciągu zimy.

Prąd Zachodnioaustralijski – jest to zimny prąd morski pływający na Oceanie Indyjskim. Swoją drogę przebywa wzdłuż zachodnich brzegów Australii na północ. Jest on także odgałęzieniem Dryfu Wiatrów Zachodnich. Prędkość średnia, z jaką porusza się Prąd Zachodnioaustralijski wynosi ok. 1 km/h.

Szczególne cechy prądów wschodnich:

– słaba granica, która oddziela od systemów cyrkulacji przybrzeżnej inne prądy,

– częsty upwelling,

– wody bogate w biogeny (pierwiastki, które są niezbędne dla funkcjonowania morskich zwierząt, są to: azot, fosfor, węgiel, żelazo, tlen i wodór).

Prędkość: wolna; wynosi kilkadziesiąt kilometrów na dobę.

Co to jest upwelling?

Upwelling – jest to zjawisko, które powoduje podniesienie się oceanicznych wód głębinowych. Zwykle są to wody głębinowe (na samym dole morza lub oceanu), które zostają podniesione na powierzchnię. Występują dwa rodzaje tego zjawiska: upwelling przybrzeżny i upwelling równikowy.

Upwelling przybrzeżny występuje przy brzegach lądów. Tworzony jest przede wszystkim przez wiatry wiejące wzdłuż przybrzeża, które powodują odpływanie od brzegu wody powierzchniowej i zastępowanie jej wodami z niższych warstw. Zjawisko upwellingu przybrzeżnego występuje głównie wzdłuż zachodnich wybrzeży kontynentów obu półkul. Powstaje na skutek wiatrów wiejących w kierunku równika.

Upwelling równikowy ma miejsce w strefie równikowej. Jest on wynikiem rozbieżnie wiejących pasatów. Znajduje się także pomiędzy Prądem Północnorównikowym i Prądem Południoworównikowym.

Upwellingi widoczne są we wszystkich morzach i oceanach świata. Duże upwellingi, tzw. upwellingi oceaniczne występują zwłaszcza u wybrzeży Peru i Chile, przez zimny Prąd Peruwiański. Zimne, a zarazem bogate w składniki pokarmowe wody głębinowe powodują, że wody na powierzchni oceanu charakteryzują się najczęściej bardzo dużą produktywnością biologiczną, co oznacza, że upwellingi wspomagają rozwój drobnych organizmów żyjących w wodzie.

Upwellingi występują m.in. przy zachodnim wybrzeżu Ameryki Południowej, blisko wybrzeży Wysp Zielonego Przylądka, niedaleko Wysp Kanaryjskich, a także na południowo-zachodnich przybrzeżach Afryki.

W Polsce upwelling pojawia się najczęściej w przypadku wystąpienia wiatrów od wschodniej strony kraju. Mają miejsce przy lądzie od strony Morza Bałtyckiego.

Sprawdź również:

Prądy morskie

W tej chwili widzisz tylko 50% opracowania

Dodaj komentarz jako pierwszy!