В южном полушарии штормовой ветер повторяется еще чаще. Это так называемые «ревущие сороковые» и не менее бурные пятидесятые градусы южной широты. Зыбь из штормовых очагов катится, почти не ослабевая, многие сотни миль и по всему пути следования увеличивает местное штормовое волнение.
Преобладающие западные ветры создают общее течение поверхностных вод на восток. В северном полушарии — это Северо-Атлантическое и Северо-Тихоокеанское течения, в Южном — Западный дрейф, или Антарктическое циркумполярное течение, сплошным кольцом опоясывающее воды Антарктики. В умеренном поясе находится лишь та часть течения, что лежит севернее антарктической конвергенции. Оконечность Южной Америки и острова не разрывают течения, а лишь отклоняют поток.
В Северной Атлантике, черев которую проходит важнейший в мире океанский путь Европа — Америка, частые и сильные штормы затрудняют мореплавание, особенно для малых судов, очень осложняют ведение промысла рыбы.
Основные жизненные процессы происходят в верхнем, эпипелагическом слое — между поверхностью и слоем основного скачка температуры. Близ границы с субполярными водами рыбопромысловая продуктивность наиболее высокая: первичная продукция доходит до 500 гС/м2 в день, количество планктона — до 500 мг/м3.
На границе с субтропиками видовое разнообразие организмов больше, чем в высоких широтах. Значительные сезонные колебания температуры поверхностных слоев — одна из причин горизонтальных миграций многих животных, нередко на очень дальние расстояния. В результате промысловые скопления рыб перемещаются в течение года: в теплое время — в высокие широты на откорм, в холодное — ближе к экватору на нерест. Так, летом в Северной Атлантике до берегов Норвегии доходят даже синие тунцы, обычно обитающие в тропических и субтропических водах. Наоборот, в высокие широты Субарктики уходит на лето треска. Основные промысловые рыбы северного умеренного пояса — треска, сельдь, камбала, ближе к границе субтропиков — скумбрия, анчоус, сардина.
Главный процесс в умеренных широтах — трансформация приходящих сюда тропических и полярных воздушных и водных масс, постоянное их взаимодействие и вследствие этого большая динамичность атмосферы и океана.
Субтропические пояса. На обширном пространстве низких широт, между умеренными северным и южным поясами с их облачным небом и частыми штормами господствуют вечно теплые воды. Редки бури и ненастья, дуют постоянные по направлению несильные ветры, исключительно разнообразна морская фауна: акулы и морские черепахи, тунцы и летучие рыбы, кораллы. Это — субтропические, тропические и экваториальный пояса.
Субтропические пояса находятся между зонами западных ветров умеренных широт и пассатов тропических широт. Здесь нет четко выраженных преобладающих воздушных потоков, почти всегда держится высокое атмосферное давление (затропический максимум). Над теплой поверхностью океана из опускающегося воздуха, принесенного антипассатом, формируется морской тропический воздух, теплый, довольно сухой. Отсюда он растекается в более высокие и низкие широты. Часты штили, горизонтальные движения поверхностных вод выражены слабо. В открытом океане вдали от берегов течения переменного направления. Средние части акваторий окружены кольцом течений. В Северной Атлантике — это Северное пассатное, Гольфстрим, Северо-Атлантическое и Канарское. Круговорот вод по периферии увлекает за собой воды средней части акватории, создавая огромный по часовой стрелке круговорот от Северной Америки до Африки. По данным академика В. В. Шулейкина, полное обращение вод совершается за 14 месяцев. Аналогичные, хотя и не столь четкие круговороты имеются в Южной Атлантике (Южное пассатное, Бразильское, Южно-Атлантическое, Бенгельское течения), на севере Тихого океана (Северное пассатное, Куро-Сиво, Северо-Тихоокеанское, Калифорнийское), а также в южных частях Тихого и Индийского океанов.
Особенно резко отличаются от типичных субтропических акваторий восточные окраины океанов. Условия там определяются динамикой вод, потоками холодных компенсационных течений (Канарское, Бенгельское, Калифорнийское, Перуанское), несущих относительно холодную воду к экватору, а главным образом — почти постоянным подъемом холодных вод с глубины к поверхности. Эти воды значительно холоднее вод течений. Над ними образуются туман, слошная низкая слоистая облачность, моросящие дожди. Вся обстановка здесь больше напоминает акватории умеренного пояса в осенний сезон.
В связи с преобладающим опусканием воздуха и его устойчивой стратификацией в субтропиках обычно ясное небо, ничтожное количество осадков и сухой воздух. Из-за сухости воздуха испарение очень велико. За год испаряется слой воды толщиной более 2 м, и именно здесь, в области зарождения пассатов, максимальная для открытого океана соленость (в полузамкнутом Средиземном море — до 390/00, в Северной Атлантике — до 37,50/00, в других океанах меньше). Температура воды на поверхности летом около 24–26 °C, зимой 16–18 °C. В таких условиях формируется центральная субтропическая (по другой классификации, центральная тропическая) вода океанов, теплая (16–18 °C) и высокой солености. Зимой ее плотность значительна, и тогда она погружается под более теплую и легкую воду низких широт. Кроме того, антициклональный круговорот вызывает приток поверхностных вод к его средним частям, создается избыток вод, что также заставляет воду погружаться. Поэтому на фоне преобладающего общего опускания конвективная циркуляция почти не развивается. Погружение поверхностных вод компенсируется не подъемом глубинных вод, а в основном приходом вод с севера и юга. Погрузившиеся на глубину 100–200 м воды направляются в подповерхностном слое в основном в сторону экватора и на запад. Летом сильный прогрев вод до 24–26 °C вызывает уменьшение плотности поверхностного слоя. Создается устойчивая стратификация, погружение прекращается, вертикальное перемешивание не развивается.
В результате ни зимой, ни летом не происходит подъема вод и поверхностные слои не обогащаются питательными солями. Вода круглый год малоплодородна, первичная продуктивность мала, количество планктона тоже очень невелико, порядка 50 мг/м3. Соответственно мало здесь и рыб. В то же время преобладание высокой температуры поверхностных слоев и отсутствие резкого зимнего охлаждения позволяют обитать очень разнообразной по видовому составу фауне, в том числе рыбам: различным тунцам, скумбриям, летучим рыбам, акулам.
На суше северной части пояса соответствуют субтропики (средиземноморского или муссонного типа). Более южные части пояса отвечают северным и средним частям великого пояса тропических пустынь Земли: юго-запада Северной и запада Южной Америки, Юго-Западной и Северной Африки, Юго-Западной Азии, Австралии. Это районы, куда практически не проникает летний экваториальный муссон.
Основные процессы в субтропическом океане — опускание воздуха с последующим зарождением пассата и юго-западного (в северном полушарии) ветра умеренных широт, осолонение вод, приходящих с севера и юга, их погружение и движение (на глубине) в тропические и экваториальные широты, подъем вод у берега под влиянием пассата.
Схема 3
Взаимодействие элементов природы
в субтропических поясах
Тропические пояса. Тропические пояса обоих полушарий — это главным образом зоны пассатных (или экваториальных) течений океана. Здесь господствует устойчивый пассат с востока, северо- или юго-востока силой 3–5 баллов. Она увеличивается до 5–8 баллов в меридиональном направлении от зоны зарождения ветра около 30° с. ш. или 20° ю. ш. в сторону экватора. Кроме того, наблюдается усиление пассата в приэкваториальной полосе зимой соответствующего полушария, когда центры действия атмосферы смещаются к экватору.
Зимой северного полушария, при смещении всей системы пассатных ветров на юг, сила пассата у экватора иногда доходит до 7–8 баллов. Наоборот, летом зона ветра сдвигается на север, а сила уменьшается. Наблюдаются также многодневные колебания силы пассата в любой точке: несколько дней дует слабый ветер, 2–3 балла, по поверхности океана бегут легкие волны, затем пассат усиливается до 4–5 баллов, синяя поверхность океана покрывается массой белых пенных гребней некрупных волн, а еще через несколько дней начинает дуть свежий ветер в 5–7 баллов, вызывая значительное волнение. Колебания силы пассата наблюдаются в Тихом, Атлантическом и Индийском океанах, в Карибском море. Однако, несмотря на такую сложную изменчивость (сезонную и многодневную) да еще сезонные сдвиги зоны ветра, пассат, безусловно, самый устойчивый ветер на Земле. Поэтому в прошлом он был любимым ветром моряков парусного флота.
Для зон пассатов очень характерны бесконечные, до самого горизонта, ряды белых кучевых облаков с разорванными краями. Они движутся довольно низко над океаном. Над ними на фоне белесого неба уже в струе антипассата еле видны просвечивающие перистые облака верхнего яруса. Вечером кажется, что солнце опустится за чистый горизонт и будет виден зеленый луч. Но по мере опускания солнца, близ горизонта, обнаруживаются новые ряды облаков, которые из-за дымки были невидимы днем. После захода солнца океан становится темно-серым, а белые кучевые облака — темно-сиреневыми. Легкие перистые облака верхнего яруса все ярче освещаются снизу зашедшим солнцем. Обилие водяных паров в атмосфере, рассеивающих длинноволновые лучи, придает им красный или вишневый цвет. Кучевые облака нижнего яруса становятся темнее, верхние освещаются ярче на фоне потемневшего синего неба, и кажется, что общая освещенность неба сильнее. На светлом фоне верхних облаков нижние плывут мрачными, темными тенями. Но через несколько минут краски неба меркнут и наступает тропическая ночь.
В связи с сезонной миграцией атмосферных систем летом в тропический пояс входит экваториальный воздух с большой влажностью и облачностью, выпадают обильные, иногда длительные дожди. Здесь достаточно отчетливый сезонный ход метеорологических явлений: сухая зима, влажное, дождливое лето.