Понимание океанских течений, типов, процессов, преимуществ и классификации
Понимание океанских течений, типов, процессов, преимуществ и классификации представляет собой движение водных масс как по вертикали, так и по горизонтали, так что оно достигает баланса, или также очень широкое движение воды, которое происходит во всех океанах мира.
Также читайте статьи, которые могут быть связаны: Типы моря - определение, преимущества, морфология, глубина, расположение, встречаемость
Определение океанического течения
Определение потока
Течение - это система циркуляции океана в направлении вертикального и горизонтального движения, создаваемая силой. гравитация, трение ветра (трение ветра) и колебания плотности воды в разных частях океана (Аноним, 2009). Океанские течения текут по очень сложной схеме, помимо того, что они вызваны факторами, упомянутыми выше, течениями. Море также вызвано топографией дна океана и вращением Земли. вращения). Согласно Гроссу (1990), океанские течения представляют собой непрерывный процесс массового перемещения морской воды из разных областей или происходит непрерывно. Понд и Пикард (1983) провели дальнейший анализ массового движения морской воды, они заявили, что океанские течения (Ocean течение) - это процесс массового движения морской воды к гидростатическому равновесию, который вызывает горизонтальное и вертикальное смещение массы вода.
Морские течения также можно интерпретировать как массовое перемещение морской воды из одного места в другое как по вертикали (движение вверх), так и по горизонтали (движение в сторону). Примерами таких движений являются сила Кориолиса, которая отклоняет направление тока от силы вращения Земли. Отклонение будет указывать вправо в Северном полушарии и влево в Южном полушарии. Эта сила заставляет круговорот течь по часовой стрелке (вправо) в Северном полушарии и против часовой стрелки в Южном полушарии. Изменение направления течения от влияния ветра к влиянию силы Кориолиса известно как спираль Экмана (Pustekkom, 2005).
Морская волна представляет собой движение водных масс как по вертикали, так и по горизонтали, так что оно достигает баланса, или также очень широкое движение воды, которое происходит во всех океанах мира. Течение - это также текущее движение массы воды, вызванное уловкой ветра, а также разницей в плотности или движением длинных волн.
Также читайте статьи, которые могут быть связаны: Определение государственной территории - граница, суша, океан, воздух, местоположение, воздействие, угроза, договор
Процесс возникновения океанских течений
Согласно Пирсу Чепмену (2009), хотя нынешняя мировая система очень сложна, он заключает, что Есть две основные силы, производящие океанические течения на Земле, а именно солнце (солнце) и вращение земли (земля). вращения).
Солнце влияет на океаны двумя способами. Во-первых, солнце нагревает атмосферу, создает ветер и перемещает поверхность моря за счет трения. Этот ветер имеет тенденцию толкать поверхность воды по направлению ветра, дующего над ней.
Хотя ветры достаточно сильны, чтобы повлиять на поверхностный слой, их влияние составляет менее 100 метров (325 футов) глубиной. Во-вторых, влияние солнца заключается в изменении плотности или плотности поверхности воды океана непосредственно путем изменения ее температуры и / или солености. Если вода охладится или станет более соленой (с высоким содержанием соли) в процессе испарения, морская вода станет более плотной. Это приведет к
столб воды становится нестабильным, в результате чего ток становится функцией плотности, это также известно как термохалинная циркуляция.
Вращение Земли также вызывает токи через силу Кориолиса. Эта сила заставляет воду изгибаться вправо в северном полушарии и влево в южном полушарии. Это происходит потому, что на движение океанской воды влияет трение о землю о дно океана и из-за линейной скорости Земли. к востоку значение уменьшается от максимума на экваторе и приближается к нулю на полюсах (угловая скорость, однако, нет измененный). Кусок воды на экваторе движется с той же скоростью, что и скорость вращения Земли. Если бы этот кусок начал двигаться на север без трения, то его движение быстро превысило бы скорость вращения Земли. Сохранение количества движения (произведение массы и скорости) приводит к более быстрому движению на восток по мере удаления от экватора. Сила Кориолиса увеличивает скорость течения по мере его удаления от экватора.
Согласно Понд и Пикард (1983) потенциальное движение водных масс, вызывающее возникновение течений, находится под сильным влиянием двух основных сил, а именно первичных и вторичных сил. Основными силами, вызывающими движение, являются гравитация, ветровое напряжение, атмосферное давление и сейсмические воздействия. Между тем, второстепенными силами, вызывающими движение, являются сила Кориолиса и трение.
Гросс (1990) утверждает, что факторы, вызывающие токи, состоят из четырех частей, а именно трения. ветер, приливные силы, разница в плотности морской воды и силы горизонтального градиента давления, а также Кориолис.
Основываясь на приведенном выше объяснении, можно сделать вывод, что океанские течения создаются двумя основными движущими силами, а именно солнцем как движущей силой. первичный и вращение Земли как вторичные движущие силы, в то время как другие факторы являются лишь производными от главного фактора.
Также читайте статьи, которые могут быть связаны: Экосистема морской воды - определение, характеристики, типы, среды обитания, сообщества, проблемы, региональное деление
Типы океанских течений
На основе процесса возникновения:
- Течение Экмана - это течение, на которое влияет ветер.
- Термохалинные токи - это токи, на которые влияют плотность и сила тяжести.
- Приливные течения - это течения, на которые влияет присутствие приливов.
- Геострофические токи - это токи, на которые влияет наличие горизонтального градиента давления, а также сила Королиса.
- Ветровое течение - это ток, на который влияет характер движения ветра и который возникает в поверхностном слое.
В зависимости от уровня глубины:
- Поверхностные течения возникают в пределах нескольких сотен метров от поверхности, движутся в горизонтальном направлении и зависят от характера распределения ветра.
- Глубокие течения возникают далеко внизу вращающейся колонны, направление их движения не зависит от характера распределения ветра, а также переносит водные массы из полярных регионов в экваториальные.
По расположению течение можно разделить на два, а именно верхнее течение (поверхностное) и нижнее течение. Поверхностные течения - это течения, которые движутся по поверхности моря и обычно вызываются ветром. В то время как подводные течения - это течения, которые движутся ниже уровня моря, обычно вызванные различиями в плотности (Пустеком, 2005).
Согласно Пирсу Чепмену (2009), токи также можно разделить на две основные группы, а именно:
- Поверхностные течения - это течения, на которые в значительной степени влияет движущая сила ветра и обычно движутся в направлении распространения ветра.
- Глубокие течения - это течения на глубине более 200 м, где основной движущей силой является не ветер, а функция плотности или плотности, более известная как термохалин.
Между тем, исходя из мнения Гросса (1990), классификацию токов на основе генерируемой силы можно разделить на четыре группы, а именно:
- Течение Экмана - это течение, вызванное трением ветра и движущееся по спирали в глубоком море.
- Приливные течения, а именно течения, вызванные приливными генерирующими силами, обычно небесными телами, такими как Луна и
солнце. - Термохалинные течения - это течения, вызванные градиентами, наклонами или различиями в плотности морской воды.
- Геострофические токи, а именно токи, вызванные равновесием между силой горизонтального градиента давления и силой Кориолиса при двух разных градиентах плотности.
В отличие от случая с группировкой потоков Brown et al (1989) на основе причины их возникновения, он классифицировал их на пять основных групп, а именно:
- Термохалин Поток
Течения, возникающие из-за разницы в плотности морской воды, вызывают градиент морской воды и побуждают водные массы перемещаться из одного места в другое. - Приливное течение
Токи, возникающие из-за результирующей силы, создающей массу воды на поверхности земли, против силы тяжести и относительного положения небесных тел по отношению к Земле. - Инерционный ток
Возникающий ток возникает из-за того, что существует баланс между силой Кориолиса и центробежной силой из-за изборного контура или однородной плотности, а сила трения считается небольшой (нулевой). - Ветровое течение
Течения, возникающие из-за движения воздуха или ветра, который толкает поверхность воды. - Геострофическое течение
Ток, который возникает из-за того, что ток вызван равновесием между силой горизонтального градиента давления и силой Кориолиса при двух разных градиентах плотности.
Также читайте статьи, которые могут быть связаны: Понимание и формы рельефа морского дна вместе с полными примерами
Факторы, вызывающие океанические течения
Возникновение течений в океане обусловлено двумя основными факторами, а именно:
- Внутренние факторы, такие как разница в плотности морской воды, горизонтальные градиенты давления, а также трение водного слоя.
- Внешние факторы, такие как притяжение солнца и луны, на которые влияет сопротивление. морское дно, а также сила Кориолиса, сила тяжести, тектонические силы, перепады давления воздуха и т. д. ветер.
Океанские течения возникают из-за нескольких факторов, а именно ветра, разницы в уровне соли и разницы температур (Мухаммад, Хамид. 2005) Вот объяснение:
- Океанские течения из-за ветра
Ветер, дующий на поверхность морской воды, вызовет океанические течения. Так же, как если бы мы обдували чашу водой, можно сделать вывод, что ветер может вызывать океанические течения. Направление течения - это направление ветра.
Течение из-за этого ветра дует, когда оно ударяется о землю или континент, тогда вода перед сушей или континентом будет выше, чем окружающая поверхность морской воды. Разница в уровне моря вызовет поток воды из моря с более высоким уровнем воды в море с более низким уровнем воды. Такие океанические течения называются компенсаторными.
- Океанские течения из-за разницы в уровне соли
Морская вода с высоким содержанием соли имеет большую плотность, чем морская вода с низким содержанием соли. Следовательно, если есть два моря, которые находятся рядом друг с другом, но из-за разного содержания соли, то На морском дне будет поток воды из моря с высоким содержанием соли в море с низким содержанием соли.
С другой стороны, на поверхности будет поток воды из моря с низким содержанием соли в море с высоким содержанием соли. Пример Гибралтарского порога расположен между европейскими и африканскими континентами.
- Разница температур
Холодная морская вода имеет большую плотность, чем горячая. Морская вода в полярных регионах холодная, поэтому имеет большую плотность. Следовательно, морская вода будет опускаться и перемещаться в область с меньшей плотностью через глубокое морское дно.
Когда этот поток попадает на землю, направление потока может измениться от дна к поверхности. Это называется апвеллингом. Районы апвеллинга богаты рыбой, потому что эти течения переносят питательные вещества с морского дна. Пример: море Банда и западное побережье Перу-Эквадор (Латинская Америка).
Также читайте статьи, которые могут быть связаны: Ранняя история образования моря на Земле по мнению морских исследователей
Класс океанских течений
Океанские течения можно разделить на 2, а именно по температуре и в зависимости от их местоположения (Мухаммад, Хамид. 2005) :
- В зависимости от температуры океанические течения делятся на 2: горячие океанские течения и холодные океанские течения. Горячие океанские течения - это течения, в которых температура воды выше, чем температура морской воды, которую посещают. Например: гнедое течение и куросиво. Это течение идет из тропиков в регионы с умеренным климатом. Наоборот с холодными токами. К холодным токам, например, относятся Лабрадорское течение, Бенгельское течение, Ойясивское течение и Перуанское течение. Этот ток идет с полюсов в регионы с умеренным климатом.
- По своему расположению океанские течения делятся на два: поверхностные и придонные или придонные течения. Поверхностные течения движутся по поверхности океана как течения. Пример: все океанические течения вызваны ветром. Подводное течение, вода, которая движется как океанские течения, находится на морском дне. Если направление движения меняется на вертикальное, то этот ток становится восходящим.
Характеристики ап веллинга (Eka Djunarsjah. 2005), а именно:
- Движение воды вверх
- Возникает, когда ветер дует параллельно берегу
- На направление тока влияет сила Кориолиса.
- Определяется топографией морского дна
- Если подземное течение богато питательными веществами, акватория будет иметь высокую биологическую продуктивность.
На уровне моря вдоль побережья протекают океанские течения, называемые прибрежными течениями. Это течение течет в направлении береговой линии. На пляжах с мелким песком и довольно большими волнами часто возникают мелкие придонные течения с направлением течения, перпендикулярным береговой линии, что называется отрывным течением. Процесс происходит, когда встречные направления прибрежных течений встречаются, и в это время направление волн параллельно береговой линии, затем на в месте встречи с прибрежным течением будет скопление массы воды, которая затем потечет в более низкое место, а именно к середине море.
Это условие будет усилено, если уровень моря перед массой воды будет ниже, так что отрывное течение становится все сильнее и тяжелее. Если направление волны не параллельно береговой линии, прибрежное течение будет прерывистым. По окончании прибрежного течения от окончания прерывистого прибрежного течения водное течение уйдет в более низкое место, а именно в середину моря. Вот где возникает ток отрыва. Риповые течения могут уносить песок под собой вместе с людьми, находящимися в нем, и переноситься в более глубокие моря. Обратное течение - это то, что часто топит людей, путешествующих по пляжу (Сахала Хутабарат и Стюарт Эванс, 2008).
Также читайте статьи, которые могут быть связаны: Понимание морских экосистем, их типов, характеристик и зонирования
Преимущества океанического течения
Океанские течения, в частности, полезны для жизни человека (Мухаммад, Хамид. 2005)):
- Океанские течения из-за ветра могут влиять на климатические условия местности, например, в Западной Европе в сезон дождей. холода не такие холодные, и море не замерзает, потому что на него влияют горячие течения потока или течения залив.
- Место слияния холодного и горячего течений - местность, богатая рыбой. Это потому, что местность богата планктоном.
- Океанские течения могут распространять различные виды животных и растений в различные части мира.
Исследование и картографирование энергетического потенциала океанических течений - одно из важных направлений исследования нетрадиционных источников энергии на море. Энергия океанских течений как возобновляемая энергия является потенциальной энергией в прибрежных районах, особенно на малых островах в восточном регионе. (А. Yuningsih et al, 2010).
Роль текущих наблюдений в гидрографических исследованиях (Eka Djunarsjah. 2005):
- Инжиниринг: морское строительство, планирование портов и экологический мониторинг
- Позиционирование (метод точного счета)
- Безопасность доставки
Для определения кинетической ценности энергии океанских течений, а именно путем получения морфологических данных морского дна и гидро-океанографических свойств, которые затем преобразуются в ссылки на электроэнергию и местоположение, которые соответствуют требованиям, необходимым в качестве основных исходных данных при использовании энергии океанических течений для выработки электроэнергии в регионе уверен (А. Yuningsih et al, 2010).
Анализ закономерностей движения поверхностных океанических течений. Из результатов моделирования поверхностных океанических течений за 2002-2009 гг. Известно, что:
- Течения, которые перемещаются с азиатского континента на Австралийский континент, из-за влияния западного муссонного ветра, средняя картина этого движения течения происходит в диапазоне декабря-февраля.
- Течения, которые перемещаются с австралийского континента на азиатский, из-за влияния восточного муссонного ветра, средняя картина этого движения течения происходит в диапазоне с июня по август. Кроме того, существует переходный период, а именно переходный период между западным муссоном и восточным муссоном или наоборот (Видьястути, Рахма. 2010)
Средняя скорость сильных океанских течений находится на широте 0,250 LU, которая находится вокруг экватора. Между тем в водах далеко от экватора средняя скорость течения мала. В 2002 году средняя скорость течения составляла 475,2 см / сек. Самое сильное течение - в водах пролива Каримата, а самое слабое - в водах вокруг юга Ириан-Джая.
В 2003 г. самое сильное течение было в море Малуку, самое слабое - в районе моря Сулавеси, а средняя скорость течения составляла 496,3 см / сек. В 2004 году самое сильное течение было вокруг западного острова Суматра, который непосредственно примыкает к Индийскому океану, самое слабое течение - вокруг моря Флореса. Для среднего течения скорость 481,4 см / сек. (Видьястути, Рахма и др., 2010 г.)
Когда поверхность моря испытывает ветровое напряжение, образуются высоты волн, а затем и поверхностные течения. Если высота волны велика, скорость течения меняется и образуется сильное прибрежное течение, которое постепенно приводит к истиранию пляжа. (Хадикусумах, 2009).
Также читайте статьи, которые могут быть связаны: Наиболее полное определение и виды ветра
Поверхностные течения в Индонезии.
Поверхностные течения - это течения, которые движутся по поверхности моря и на которые сильно влияют силы трения с движением воздушных масс. Факторы, генерирующие поверхностные токи, вызваны дующим над ними ветром. Энергия ветра оказывает влияние на поверхностные течения (вверху) примерно на 2% от скорости ветра. Скорость этого течения будет уменьшаться по мере увеличения глубины воды, пока, наконец, ветер не перестанет действовать на глубине 200 метров (Пустеком, 2005).
Поскольку поверхностное течение создается ветром, направление поверхностного океанического течения (вверху) следует за направлением преобладающего ветра. Особенно в Юго-Восточной Азии, поскольку направление муссонов очень четко меняется между западным и восточным муссонами, поверхностные океанические течения также находятся под сильным влиянием. Западное муссонное течение характеризуется потоком воды с севера через верхнюю часть Китайского моря, Яванское море и море Флореса. Что касается восточного муссона, то он течет с юга.
Ветер, который толкает поверхностный слой воды, создает пустоту наверху, в результате вода, идущая снизу, замещает пустоту наверху. Между тем, на поверхностные течения индонезийских вод сильно влияют муссоны, которые меняются каждые полтора года или более известные как всемирная система пассатов. С июля по август (восточный муссон) преобладающим ветром является восточный муссон, так что он подталкивает направление поверхностного течения к движению из с востока на запад, в то время как с ноября по февраль (западный муссон) дует западный муссон, и направление ветра меняется с запада на восток. С апреля по июнь и с сентября по октябрь проходит переходный сезон. В это время года поверхностные течения движутся неравномерно (Wyrtki, 1961). Кроме того, океанические течения Индонезии также подвержены влиянию лунно-сонной ветровой системы и имеют разные характеристики движения.
Поскольку вода из глубины слоя не контактировала с атмосферой, содержание кислорода низкое и температура ниже, чем при других температурах поверхностной воды, поэтому апвеллинг. Хотя кислорода мало, эти течения содержат растворенные питательные вещества, такие как нитраты и фосфаты, поэтому они, как правило, содержат много фитопланктона. Фитопланктон является основным ингредиентом пищевой цепи в океане, поэтому районы апвеллинга обычно богаты рыбой. Кража рыбы в различных морях Индонезии обычно воровка отслеживает симптомы апвеллинга. Во время апвеллинга они делают вид, что ловят рыбу вдали от морских вод.
Течения, которые происходят в Индонезии и в больших масштабах по всей Индонезии, обычно представляют собой водные массы, происходящие из Тихого океана. Это происходит потому, что водная масса Тихого океана имеет более высокую плотность (холодную температуру), чем водная масса в районе экватора. Эта разница создает градиент или уклон и приводит к перемещению морской воды к области в к югу от Явы в течение года, в результате чего возникает градиент давления от Тихого до Индийского океана. Это гигантское движение водных масс через Индонезию, более известное как (Арлиндо), представляет собой систему течений, текущих из реки. От Тихого океана до Индийского океана через воды Индонезии, а именно через пролив Макассар и далее через пролив Ломбок (Gordon, A.L и R.A. Отлично, 1996).
Также читайте статьи, которые могут быть связаны: Понимание атмосферы и все преимущества атмосферы
Текущий метод измерения
Измерение тока на месте Arus
Текущие измерения на месте могут быть выполнены с использованием различных морских инструментов, и сегодня их количество продолжает расти. Самым простым и наиболее часто используемым инструментом для наблюдений за течением на месте является измеритель тока. Измеритель течения - это процесс измерения океанических течений с помощью измерителя течения с использованием метода Эйлера, который измеряет ток в фиксированной точке. Кроме того, существуют также известные токоизмерительные альты, использующие принцип Лангранжа, а именно дрейфующие буи. Этот инструмент работает, если выпустить его в воду, и этот инструмент будет смыт. направление текущего движения на заданной глубине, запись данных о направлении и скорости в реальном времени море. Этот инструмент движется по морю.
В настоящее время, наряду со временем и технологиями, сотрудничество между ARGO и NOAA разработало данные для более точного и точного измерения токов с помощью инструментов. дрифтер типа SVP (Survace Velocity Program) с различными датчиками, позиционирование с помощью GPS и система передачи с использованием спутниковой частоты 401,650 МГц.
Еще один инструмент, который можно использовать для измерения силы тока, - это измеритель тока записи (RCM). RCM - это устройство для измерения тока, которое оснащено DSU (Data Storage Unit), где ток будет записывается, затем DSU подключается к компьютеру для извлечения записанных текущих данных. в ДГУ.
Кроме того, устройство для измерения тока также известно как ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler). Этот инструмент работает, применяя принцип Доплера или концепцию распространения звука в жидких средах или море. ADCP работает, посылая высокочастотные звуковые импульсы, которые затем принимаются приемником. Приемник будет принимать отраженный звук, отраженный частицами, движущимися вместе с током, и затем будет запрограммирован в интерфейсе или компьютере.
Измерение расхода с помощью спутниковой альтиметрии
Спутник для измерения высоты - это спутник, который используется для просмотра или наблюдения за уровнем моря, включая физические изменения, а также его применение в анализ движений поверхностных течений. Этот спутник разрабатывается с 1975 г., и основным алгоритмом является снятие показаний волн с каждого канала в спутник. Спутники альтиметрии обычно наблюдают за тремя исследованиями научных объектов, посылая импульсы электромагнитных волн на поверхность моря с использованием передатчик (передатчик) радиолокационных импульсов - это начальный рабочий этап системы, входящей в состав альтиметрического спутника, импульсы отражаются обратно с поверхности моря и принимается обратно спутником, который может принимать чувствительный импульс радара (приемник) с часами, имеющими высокую точность. высокая. Основная информация, определяемая спутниками для измерения высоты, - это топография морской поверхности.
Одним из примеров альтиметрического спутника является NOAA-AVHRR (Национальное управление океанических и атмосферных исследований - Усовершенствованный радиометр очень высокого разрешения) и Seastar-WiFS (датчик морского поля), спутник для измерения высоты Topex / Poseidon и Другие.
Измерение течения с помощью альтиметрического спутника с использованием принципа дистанционного зондирования. Используя систему каналов, содержащуюся в спутниковом датчике, альтиметрический спутник может регистрировать или отслеживать направление глобального движения течения. Точность и разрешение текущих данных очень важны, поэтому мониторинг океанских течений при использовании спутниковой альтиметрии необходимо обращать внимание на аспекты пространственной коррекции, геометрии и Другие.
Измерение расхода в гидродинамической модели
Измерение расхода путем построения гидродинамической модели
Гидродинамическая модель - это математический и физический подход, который используется для определения направления и скорости океанских течений с использованием нескольких переменных и переменных. Обычно используемое физическое уравнение является примитивным уравнением второго закона Ньютона, в котором этот закон исследует форму движения жидкости. Уравнение второго закона Ньютона такое же, как уравнение сохранения количества движения, где скорость изменения импульс относительно времени во вращающейся системе отсчета равен результирующей чистой силе Работа.
Кроме того, используемое уравнение является законом сохранения массы или неразрывности массы. Моделирование таким образом может более точно определить направление и скорость течения, но его использование будет очень сложным. Подход, используемый в этом методе, представляет собой численный метод с помощью суперкомпьютера, так что, запустив эту программу, можно Моделирование текущей модели воды в определенное время путем включения нескольких переменных, таких как батиметрия, приливы, ветер и т. Д. (Нурджая, 2006).
