Течения оказывают влияние на распределение и других океанологических характеристик: солености, содержания кислорода, биогенных веществ, цвета, прозрачности и др. Распределение этих характеристик оказывает огромное влияние на развитие биологических процессов, растительный и животный мир морей и океанов. Изменчивость морских течений во времени и пространстве, смещение их фронтальных зон влияют на биологическую продуктивность океанов и морей.

Большое влияние оказывают течения на климат Земли. Например, в тропических областях, где преобладает восточный перенос, на западных берегах океанов наблюдаются значительные облачность, осадки, влажность, а у восточных, где ветры дуют с материков, - относительно сухой климат. Течения существенно влияют на распределение давления и циркуляцию атмосферы. Над осями теплых течений, как, например, Гольфстрим, Северо-Атлантическое, Куросио, Северо-Тихоокеанское, движутся серии циклонов, которые определяют погодные условия прибрежных районов материков. Теплое Северо-Атлантическое течение благоприятствует усилению исландского минимума давления, а, следовательно, и интенсивной циклонической деятельности в Северной Атлантике, Северном и Балтийском морях. Аналогично влияние Куросио на область алеутского минимума давления в северо-восточном районе Тихого океана. С теплыми течениями, проникающими в высокие широты, связана циклоническая циркуляция атмосферы, что способствует выпадению обильных атмосферных осадков. Над холодными течениями, напротив, развиваются отроги высокого давления, что вызывает уменьшение количества осадков. В районах встречи теплых и холодных течений часто отмечаются туманы и сплошная облачность.

Там, где теплые течения глубоко проникают в умеренные и приполярные широты, их влияние на климат сказывается особенно ярко. Хорошо известно смягчающее влияние Гольфстрима, Северо-Атлантического течения и его ветвей на климат Европы, течения Куросио - на климатические условия северной части Тихого океана. Следует отметить большее значение в этом отношении Северо-Атлантического течения, чем Куросио, так как Северо-Атлантическое течение проникает почти на 40° севернее Куросио.

Резкие различия в климате создаются в том случае, если берега континентов или океанов омываются холодными и теплыми течениями. Так, например, восточное побережье Канады находится под влиянием холодного Лабрадорского течения, западное же побережье Европы омывается теплыми водами Северо-Атлантического течения. В результате в зоне между 55 и 70° с. ш. продолжительность безморозного периода на побережье Канады менее 60 дней, на европейском - 150 - 210 дней. Ярким примером воздействия течений на климатические и погодные условия служит Чилийско-Перуанское холодное течение, температура вод которого на 8 - 10° ниже окружающих вод Тихого океана. Над холодными водами этого течения воздушные массы, охлаждаясь, образуют сплошной покров слоисто-кучевых облаков, в результате на побережье Чили и Перу наблюдаются сплошная облачность и отсутствие осадков. Юго-восточный пассат создает в этом районе сгон, т.е. отход от берега поверхностных вод и подъем холодных глубинных вод. Когда побережье Перу находится только под воздействием этого холодного течения, этот период характеризуется отсутствием тропических штормов, дождей и гроз, а летом, особенно при усилении идущего навстречу теплого прибрежного течения Эль-Ниньо, здесь наблюдаются тропические штормы, разрушительной силы грозы, ливни, размывающие почву, жилые постройки, дамбы, насыпи.

Пульсации океанических течений, меандрирование и смещение их осей к югу или северу оказывают существенное влияние на климат прибрежных районов. Одновременными наблюдениями за распределением температуры в пределах таких крупномасштабных потоков, как Гольфстрим и Куросио, обнаружены извилины (меандры), имеющие волнообразный характер. Они напоминают меандры рек и в виде сгущения изотерм в оси главного потока перемещаются вместе с течением. Например, смещение оси Куросио к югу и северу достигает 350 миль между 34 и 40° с. ш. Положение фронтов Куросио - Ойясио, Гольфстрим - Лабрадорское и других течений испытывает полумесячные, месячные, полугодовые, годовые и многолетние колебания. В связи с этим наблюдаются колебания климатологических и метеорологических факторов на побережьях близлежащих материков. Погодные условия Японии связывают с колебаниями фронта Куросио, климатические условия Курильской гряды, о. Хоккайдо и севера о. Хонсю находятся под влиянием холодного течения Ойясио.

Оледенение и климат.

Облик природной среды определяется климатом - результирующей процессов в атмосфере, океане и на поверхности суши, достаточно постоянной (условно на протяжении 20 - 30 лет) для любого района земного шара. Оледенение тоже продукт климата, но, раз возникнув, оно само становится мощным фактором формирования и изменения климата.

В формировании климата участвуют деятельные массы звеньев атмосферы, океана и суши. Океан здесь - наиболее инерционное звено, хотя происходящие в нем процессы служат главным источником климатических изменений. В планетарной системе атмосфера - океан - суша - оледенение снега и льды играют особую роль, так как представляют собой наиболее изменчивый компонент, то расширяя и увеличивая высоту суши, то вызывая разрастание океана. Кроме того, они обладают сильными обратными связями, вызывающими охлаждение климата в период разрастания оледенения и потепление при его убывании.

Теплота фазовых превращений природных льдов составляет около 35% всего внешнего теплооборота Земли как планеты, не считая отражаемой энергии. Выделение теплоты кристаллизации при формировании атмосферного льда, перенос льда к земной поверхности и в более низкие широты, сопровождаемый поглощением теплоты таяния, служат мощными факторами перераспределения тепла на Земле.

Посмотрим теперь, как влияют на климат ледники и ледниковые покровы. Они оказывают возмущающее воздействие на атмосферу: возникает слой инверсии, который тем мощнее и устойчивее, чем больше и холоднее ледники. Из-за высокого альбедо поверхности и, как правило, отрицательных значений температуры поверхности снега и льда, а также больших затрат тепла на таяние льда структура теплового баланса ледников приобретает своеобразный характер. Крупные колебания ледников вызывают изменения уровня океана и холодных течений, тем самым оказывая влияние на климат через океан.

Ледниковый покров, подобный Гренландскому (он имеет площадь около 1,8 млн. км², длину около 2000 км, ширину около 800 км и высоту ледораздела приблизительно 3000 м над уровнем моря), может разрушить циклоны средних размеров, но не способен погасить самые мощные. И действительно, траектории циклонов нередко пересекают Гренландский ледниковый покров, хотя их повторяемость над покровом меньше, чем над окружающими морями и сушей.

Влияние ледникового покрова на энергетику атмосферы характеризуют следующие соотношения. Годовой радиационный баланс в среднем для всего Гренландского ледникового покрова отрицателен - 4,9*10¹⁷ кДж/год, а на таяние Гренландского ледника ежегодно затрачивается еще 0,7*10¹⁷ кДж тепла. Тепловые затраты на поддержание постоянной средней годовой температуры льда должны пополняться эквивалентным теплом 5,6-10 17 кДж/год, приходящим к Гренландии из низких широт. Если принять среднюю скорость переноса воздушных масс в нижних слоях тропосферы над Гренландским ледниковым покровом равной 10 м/с, а пути отдельных частиц воздуха над ледником оценить в 1000 км, то окажется, что за год над покровом сменяется примерно 200 объемов воздуха. Сопоставляя это количество воздуха с приведенными выше затратами тепла, приходим к выводу, что Гренландский ледниковый покров выхолаживает в среднем на 1° слой воздуха толщиной 1500 м. Но в действительности выхолаживание часто достигает 5°, и оно захватывает лишь 300 м.

По мере уменьшения ледников их охлаждающее влияние уменьшается. Новоземельский ледниковый покров охлаждает над собой на 3° слой воздуха в 70 м, отдельный горный ледник длиной в несколько километров - на 2° слой в 75 м, а вся ледниковая система, например, Большого Кавказа, охлаждает над горной страной на 1° 50-метровый слой воздуха. В относительно сухих районах ледники испаряют влагу и увлажняют атмосферу, а в более влажных влага конденсируется на поверхности ледников и атмосфера иссушается.

Особенно сильно воздействует на климат огромный Антарктический ледниковый покров. Здесь формируется ледниковый антициклон, т.е. область повышенного давления над покровным ледником. Глубокие циклоны могут, хоть и изредка, проникать в центральные части ледниковых покровов, что отмечается на всех внутриконтинентальных антарктических станциях.

В результате крутого подъема поверхности на периферии ледниковых щитов она охлаждается примерно на 6° на каждый километр, а из-за выпуклой формы щитов осадки усиливаются на их периферии и ослабляются на внутренних плато. В результате Антарктида "живет" в основном своим краем, где выпадает основная масса осадков, лед движется быстрее всего, интенсивно откалываются айсберги. Разрастание ледниковых щитов на первоначальном этапе их истории увеличивает снежность, что, в свою очередь, способствует их росту. Однако после того как щит достиг определенных размеров, его дальнейший рост вызывает уменьшение снежности из-за отклонения путей циклонов, что в конечном счете замедляет и прекращает разрастание ледникового щита. Это один из механизмов, ограничивавших беспредельный рост оледенения в прошлом.

Высокое альбедо снежно-ледниковых поверхностей перестраивает радиационный баланс системы Земля - атмосфера. По сравнению со средним альбедо земной поверхности отраженная в космос солнечная радиация увеличена над материковыми ледниковыми покровами в 3,5 раза, над фирновыми областями горных ледников в 2 раза, над островными ледниковыми покровами на 1/3, а над языками горных ледников на 1/5. Роль ледников в радиационном балансе существенно зависит от условий облачности.

Добавим к этому, что затраты тепла на ежегодное таяние всего накопленного за год снега и льда составляют почти 6*10¹⁸ кДж, или около 0,2% поглощаемой Землей солнечной радиации. А затраты тепла океаном на таяние айсбергов и абразию ледяных берегов почти 1017 кДж/год, что соизмеримо с тепловым стоком/ рек в океан.

Таким образом, снега и льды охлаждают климат в планетарном масштабе. В основном из-за наличия огромного ледяного материка в южнополярной области южное полушарие Земли на 2,2° холоднее северного. Гренландский ледниковый покров совместно с Восточно-Гренландским холодным течением поддерживает круглогодичное существование исландского минимума давления, другой же известный минимум давления - алеутский, расположенный в стороне от ледниковых покровов, носит сезонный характер. Круглогодичный минимум давления атмосферы сохраняется и вокруг другого континентального ледникового покрова - Антарктического. Это отражается на всем механизме атмосферной циркуляции.

Чем меньше ледник, тем менее заметным становится его климатическое влияние. Но даже на отдельных небольших ледниках почти всегда изменяется температура в приземном слое воздуха при переходе с ледниковой на каменную поверхность, и наоборот. Это так называемый температурный скачок, который зависит от многих условий: размеров ледника, заснеженности ледника и склонов, температуры воздуха, нагрева скал, зависящего от интенсивности солнечной радиации, т.е. облачности и широты места. На большинстве ледников температурный скачок составляет 1 - 2°.

Заключение