POWRÓT

Przyczyny i charakter cyrkulacji oceanicznych

O ruchach wód oceanicznych decydują przede wszystkim dwa czynniki - zewnętrzne pole sił (oddziaływanie wiatru i ciśnienia powietrza) oraz wewnętrzne pole sił (układ termohaliczny). Cyrkulacje występujące w poziomej, przypowierzchniowej powłoce oceanu to efekt przemieszczania wód pod wpływem siły pierwszej. Skutkiem siły drugiej jest ruch w pionie, który doprowadza do tworzenia masy wodnej oraz jej mieszania i przemieszczania. Poza gęstością  i czynnikami atmosferycznymi na powstawanie prądów mogą mieć wpływ różnice poziomu wody w sąsiednich akwenach czy siły związane z istnieniem pływów. Oprócz sił generujących prądy występują także siły wtórne, które powodują ich pewne modyfikacje. Są to oddziaływania siły odśrodkowej, tarcia (przyczyniającego się do zmniejszania prędkości prądu), siły Coriolisa. Ta ostatnia przyczynia się do odchylenia kierunku płynięcia w prawo na półkuli północnej i w lewo na południowej. Zależy ona od masy poruszającego się ciała, od jego prędkości, prędkości kątowej Ziemi oraz od szerokości geograficznej. Jest wprost proporcjonalna do prędkości i masy. Jej oddziaływanie nie zaznacza się na równiku. Prądy morskie najczęściej kształtują się pod wpływem kilku czynników, czego przykładem może być Prąd Zatokowy.

Klasyfikacje prądów przeprowadza się na podstawie przyczyn tworzących cyrkulacje, czasu występowania, rozmieszczenia w kierunku pionowym oraz ciepłoty wód niesionych danym prądem.

Z uwagi na przyczyny powstawania można wydzielić następujące prądy:

-          gęstościowe - generowane wskutek różnic gęstości pewnych części oceanu;

-          dryfowe - powstające pod wpływem dłuższego oddziaływania wia­tru na powierzchnię o stałym kierunku;

-          wiatrowe - tworzące się podczas krótkotrwałego działania wiatru na powierzchnię;

-          kompensacyjne (stoczne) - dążące do wyrównania poziomu wód;

-          pływowe - będące następstwem przypływów i odpływów.

Ze względu na długotrwałość występowania wyróżnia się prądy powierzchniowe:

-          stałe (dryfowe) -  powstające pod wpływem stałych wiatrów, na przykład pasatów. Z roku na rok zachowują mniej więcej tę samą prędkość, kierunek i podobną objętość przemieszczanej wody;

-          prądy okresowe - zmieniające co jakiś czas swój kierunek na przeciwny na przykład pod wpływem monsunów;

-          prądy czasowe - wywoływane przejściowo działającymi siłami o różnym natężeniu. Mogą to być gwałtowne zmiany ciśnienia atmo­sferycznego lub krótkotrwale, ale silne wiatry. Cechują się one dużą zmiennością kierunku  i prędkości płynięcia.

Biorąc pod uwagę położenie w masie wody, prądy dzieli się na: powierzchniowe, podpowierzchniowe, głębinowe, przydenne, przybrzeż­ne, morza otwartego.

W zależności od ciepłoty wód wyróżnia się prądy: ciepłe, zimne, neutralne.

W zależności od charakteru ruchu prądy dzieli się na: krzywoliniowe i prostoliniowe, antycyklonalne i cyklonalne.

Prędkość prądu na powierzchni jest proporcjonalna do tarcia stycznego, natomiast odwrotnie proporcjonalna do współczynnika lepkości w kierunku pionowym i sinusa szerokości geograficznej. Wraz z przenikaniem prądu w głąb jego prędkość maleje w postępie geometrycznym, a wektor prędkości coraz bardziej skręca (w prawo na półkuli północnej). Na pewnej głębokości jego kierunek zaczyna być przeciwny do wektora prądu powierzchniowego. Jest to głębokość tarcia lub inaczej głębokość warstwy Ekmana, na której prąd płynie z prędkością 1/23 prędkości prądu powierzchniowego. Energia zaczerpnięta na powierzchni zanika na głębokości około 100 m. Wypadkowa przemieszczania słupa wody, na który oddziałuje wiatr, jest skierowana pod kątem prostym w stosunku do niego, odchylona o 90° w prawo na półkuli północnej i o 90° w lewo na półkuli południowej. Powyższe wartości nie oddają precyzyjnie rzeczywistego ruchu wód w oceanie.