Климат Тихого океана

Над Тихим океаном они формируются под влиянием общепланетарных факторов, охватывающих большую часть Земли. Так же как и над Атлантикой, в субтропических широтах обоих полушарий над океаном находятся центры постоянных барических максимумов, в приэкваториальных широтах располагается экваториальная депрессия, в умеренных и приполярных районах — области пониженного давления: на севере — сезонный (зимний) Алеутский минимум, на юге — часть постоянно действующего Антарктического (точнее Приантарктического) пояса низкого давления. На формирование климата Тихого океана оказывают влияние и барические центры, образующиеся над прилегающими к нему материками.

Системы ветров формируются в соответствии с распределением атмосферного давления над океаном. Субтропические максимумы и экваториальная депрессия обусловливают действие в тропических широтах пассатных ветров. В связи с тем, что центры Северотихоокеанского и Южно-Тихоокеанского максимумов сдвинуты в сторону американских континентов, наибольшие скорости и устойчивость пассатов наблюдаются именно в восточной части Тихого океана.

Юго-восточные ветры держатся здесь до 80% времени в годовом выводе, их преобладающие скорости — 6-15 м/с (максимальные — до 20 м/с). Северо-восточные ветры имеют несколько меньшую устойчивость — до 60-70%, их преобладающие скорости — 6-10 м/с. Штормовой силы пассаты достигают крайне редко.

Максимальные скорости ветров (до 50 м/с) связаны с прохождением тропических циклонов — тайфунов.

Повторяемость тропических циклонов в Тихом океане (по Л. С. Мининой и Н. А. Безрукову, 1984)

Обычно тайфуны возникают летом и зарождаются в нескольких областях. Первая область находится восточнее Филиппинских о-вов, откуда тропические циклоны движутся в северо-западном и северном направлениях к Восточной Азии и далее на северо-восток в сторону Берингова моря. Ежегодно обрушиваясь на Филиппины, Японию, Тайвань, восточное побережье Китая и некоторые другие районы, тайфуны, сопровождающиеся ливневыми дождями, ураганными ветрами и штормовыми волнами до 10-12 м высотой, производят значительные разрушения и приводят к гибели тысяч людей. Другая область находится к северо-востоку от Австралии в районе о-вов Новые Гебриды, отсюда тайфуны перемещаются в сторону Австралии и Новой Зеландии. В восточной части океана тропические циклоны случаются редко, область их зарождения — прибрежные районы, прилегающие к Центральной Америке. Трассы движения этих ураганов пролегают через прибрежные районы Калифорнии в направлении залива Аляска.

В приэкваториальных широтах в зоне конвергенции пассатов преобладают слабые и неустойчивые ветры, очень характерна штилевая погода. В умеренных широтах обоих полушарий господствуют западные ветры, особенно в южной части океана. Именно в средних широтах Южного полушария они имеют наибольшую силу («ревущие сороковые») и постоянство. Часто возникающие циклоны на полярном фронте определяют здесь образование штормовых ветров со скоростью более 16 м/с и повторяемостью в осенне-зимний период до 40%. Непосредственно у берегов Антарктиды в высоких широтах преобладают восточные ветры. В умеренных широтах Северного полушария сильные западные ветры зимнего периода летом сменяются слабыми.

Северо-западная часть Тихого океана — область ярко выраженной муссонной циркуляции. Чрезвычайно мощный Азиатский максимум зимой формирует здесь северные и северо-западные ветры, несущие холодный и сухой воздух с материка. Летом они сменяются южными и юго-восточными ветрами, переносящими с океана на материк теплые и влажные воздушные массы.

Температуры воздуха и осадки

Большая протяженность Тихого океана в меридиональном направлении определяет значительные межширотные различия термических показателей у водной поверхности. Над акваторией океана четко проявляется широтная зональность распределения тепла.

Максимально высокие температуры (до 36-38°С) отмечаются в районе северного тропика к востоку от Филиппинского моря и в районе Калифорнийского и Мексиканского побережий. Самые низкие — в Антарктике (до — 60°С).

На распределение температуры воздуха над океаном существенное влияние оказывают направления господствующих ветров, а также теплых и холодных океанических течений. В целом в низких широтах западная часть Тихого океана теплее восточной.

Чрезвычайно велико влияние суши материков, окружающих океан. Преимущественно широтный ход изотерм любого месяца обычно нарушается в зонах контакта материков и океана, а также под влиянием преобладающих потоков воздуха и океанических течений.

Влияние Антарктиды имеет исключительно большое значение в распределении температуры воздуха над океаном. Воздух над южной половиной океана холоднее, чем над северной. Это одно из проявлений полярной асимметрии Земли.

Распределение атмосферных осадков также подчинено общей широтной зональности.

Наибольшее количество осадков выпадает в экваториально-тропической зоне конвергенции пассатов — до 3000 мм в год и более. Особенно обильны они в его западной части — в районе Зондских о-вов, Филиппин и Новой Гвинеи, где в условиях необычайно раздробленной суши развивается мощная конвекция. К востоку от Каролинских о-вов годовая сумма осадков превышает 4800 мм. В экваториальной «полосе затишья» осадков существенно меньше, а на востоке в приэкваториальных широтах отмечается относительно сухая зона (менее 500 мм и даже 250 мм в год). В умеренных широтах годовые суммы осадков значительны и составляют до 1000 мм и более на западе и до 2000-3000 мм и более на востоке океана. Наименьшее количество осадков выпадает в областях действия субтропических барических максимумов, особенно по восточной их периферии, где нисходящие потоки воздуха наиболее устойчивы. Кроме того, здесь проходят холодные океанические течения (Калифорнийское и Перуанское), способствующие развитию инверсии. Так, к западу от Калифорнийского п-ва выпадает менее 200 мм, а у берегов Перу и северного Чили — менее 100 мм осадков в год, а в отдельных районах над Перуанским течением — 50-30 мм и менее. В высоких широтах обоих полушарий по причине слабого испарения в условиях низких температур воздуха количество осадков невелико — до 500-300 мм в год и менее.

Распределение атмосферных осадков во внутритропической зоне конвергенции, как правило, равномерное в течение года. То же наблюдается в субтропических областях высокого давления. В районе действия Алеутского барического минимума они выпадают в основном зимой в период наибольшего развития циклональной активности. Зимний максимум осадков характерен и для умеренных и приполярных широт южной части Тихого океана. В муссонном северо-западном районе максимум осадков приходится на лето.

Облачность над Тихим океаном в годовом выводе достигает максимальных значений в умеренных широтах. Там же наиболее часто образуются туманы, особенно над акваторией, прилегающей к Курильским и Алеутским о-вам, где их повторяемость в летний период составляет 30—40%. Зимой вероятность возникновения туманов резко снижается. Нередки туманы у западных побережий материков в тропических широтах.

Тихий океан находится во всех климатических поясах, кроме арктического.

Физико-химические свойства вод

Тихий океан считается самым теплым из океанов Земли. Средняя годовая температура его поверхностных вод составляет 19,1°С (на 1,8°С выше температуры Атлантического океана и на 1,5°С — Индийского океана). Это объясняется огромным объемом водного бассейна — накопителя тепла, большой площадью акватории в наиболее нагреваемых экваториально-тропических районах (более 50% от общей), изолированностью Тихого океана от холодного Арктического бассейна. Влияние Антарктики в Тихом океане также слабее в сравнении с Атлантическим и Индийским океанами благодаря его огромной площади.

Распределение температуры поверхностных вод Тихого океана определяется в основном теплообменом с атмосферой и циркуляцией водных масс. В открытом океане изотермы имеют обычно широтный ход за исключением районов с меридиональным (или субмеридиональным) переносом вод течениями. Особенно сильные отклонения от широтной зональности в распределении температур поверхностных вод океана отмечаются у западных и восточных побережий, где меридиональные (субмеридиональные) потоки замыкают основные кругообороты циркуляции вод Тихого океана.

В экваториально-тропических широтах наблюдаются наиболее высокие сезонные и годовые температуры вод — 25-29°С, причем их максимальные значения (31-32°С) принадлежат западным районам экваториальных широт. В низких широтах западная часть океана теплее восточной на 2-5°С. В районах Калифорнийского и Перуанского течений температура воды может быть на 12-15°С ниже по сравнению с прибрежными акваториями, расположенными на тех же широтах в западной части океана. В умеренных и субполярных акваториях Северного полушария западный сектор океана, наоборот, в течение всего года холоднее восточного на 3-7°С. Летом температура воды в Беринговом проливе 5-6°С. Зимой нулевая изотерма проходит по средней части Берингова моря. Минимальная температура здесь до —1,7—1,8°С. В антарктических водах в районах распространения плавучих льдов температура воды редко поднимается до 2—3°С. Зимой отрицательные значения температуры отмечаются южнее 60—62° ю. ш. В умеренных и приполярных широтах южной части океана изотермы имеют плавный субширотный ход, значительной разницы в температурах вод между западной и восточной частями океана здесь нет.

Соленость и плотность вод

Распределение солености вод Тихого океана подчиняется общим закономерностям. В целом этот показатель на всех глубинах ниже, чем в других океанах мира, что объясняется размерами океана и значительной удаленностью центральных частей океана от засушливых областей материков. Водный баланс океана характеризуется существенным превышением количества атмосферных осадков вместе с речным стоком над величиной испарения. Кроме того, в Тихом океане, в отличие от Атлантического и Индийского, на промежуточных глубинах нет поступления особо соленых вод средиземноморского и красноморского типов. Очагами формирования высокосоленых вод на поверхности Тихого океана являются субтропические районы обоих полушарий, поскольку здесь испарение значительно превышает количество выпадающих осадков.

Обе высокосоленые зоны (35,5%о на севере и 36,5%о на юге) находятся выше 20° широты обоих полушарий. К северу от 40° с. ш. соленость уменьшается особенно быстро. В вершине залива Аляска она равна 30—31%о. В Южном полушарии уменьшение солености от субтропиков к югу замедляется из-за влияния течения Западных Ветров: до 60° ю. ш. она остается более 34%о, а у берегов Антарктиды уменьшается до 33%о. Распреснение воды наблюдается и в экваториально-тропических районах с большим количеством атмосферных осадков. Между очагами осолонения и распреснения вод распределение солености испытывает сильное влияние течений. Вдоль берегов течения выносят на востоке океана распресненные воды из высоких широт в более низкие, а на западе — осолоненные воды в обратном направлении. Так, на картах изогалин четко выражены «языки» распресненных вод, которые поступают с Калифорнийским и Перуанским течениями.

Самой общей закономерностью изменения плотности вод в Тихом океане является увеличение ее значений от экваториально-тропических зон до высоких широт. Следовательно, уменьшение температуры от экватора к полюсам полностью перекрывает понижение солености на всем пространстве от тропиков до высоких широт.

Льдообразование в Тихом океане происходит в приантарктических районах, а также в Беринговом, Охотском и Японском морях (частично в Желтом море, заливах восточного побережья Камчатки и о. Хоккайдо и в заливе Аляска). Распределение массы льда по полушариям очень неравномерно. Основная его доля приходится на антарктическую область. На севере океана подавляющая часть плавучих льдов, образующихся зимой, к концу лета тает. Припайный лед не достигает за зиму значительной толщины и летом также разрушается. В северной части океана предельный возраст льда — 4—6 месяцев. За это время он достигает толщины 1—1,5 м. Самая южная граница плавучих льдов отмечалась у берегов о. Хоккайдо на 40° с. ш., а у восточного берега залива Аляска — на 50° с. ш.

Среднее положение границы распространения льдов проходит над материковым склоном. Южная глубоководная часть Берингова моря никогда не замерзает, хотя находится значительно севернее замерзающих областей Японского и Охотского морей. Вынос льдов из Северного Ледовитого океана практически отсутствует. Напротив, летом часть льда выносится из Берингова моря в Чукотское. На севере залива Аляска известно несколько прибрежных ледников (Маласпина), которые продуцируют небольшие айсберги. Обычно в северной части океана лед не является серьезным препятствием для океанского судоходства. Лишь в отдельные годы под влиянием ветров и течений создаются ледяные «пробки», закрывающие судоходные проливы (Татарский, Лаперуза и др.).

В южной части океана большие массы льда присутствуют круглый год, причем все виды его распространяются далеко на север. Даже летом кромка плавучих льдов держится в среднем около 70° ю. ш., а в отдельные зимы с особо суровыми условиями льды распространяются до 56—60° ю. ш.

Толщина плавучего морского льда к концу зимы достигает 1,2—1,8 м. Больше он не успевает нарастать, поскольку выносится течениями к северу в более теплые воды и разрушается. Многолетних паковых льдов в Антарктике нет. Мощные покровные ледники Антарктиды дают начало многочисленным айсбергам, которые доходят до 46—50° ю. ш. Дальше всего на север они выносятся в восточной части Тихого океана, где отдельные айсберги встречались почти у 40° ю. ш. Средние размеры антарктических айсбергов составляют 2—3 км в длину и 1—1,5 км в ширину. Рекордные размеры — 400×100 км. Высота надводной части колеблется от 10—15 м до 60— 100 м. Основные районы возникновения айсбергов — моря Росса и Амундсена с их крупными шельфовыми ледниками.

Процессы образования и таяния льдов являются важным фактором гидрологического режима водных масс высокоширотных районов Тихого океана.

Динамика вод

Особенностями циркуляции атмосферы над акваторией и сопредельными частями материков прежде всего определяется общая схема поверхностных течений в Тихом океане. В атмосфере и океане формируются однотипные и генетически связанные циркуляционные системы.

Как и в Атлантическом, в Тихом океане формируются северный и южный субтропические антициклональные кругообороты течений и циклональный кругооборот в северных умеренных широтах. Но в отличие от других океанов здесь существует мощное устойчивое Межпассатное противотечение, которое образует с Северным и Южным Пассатными течениями два узких тропических кругооборота в приэкваториальных широтах: северный — циклональный и южный — антициклональный. У берегов Антарктиды под влиянием ветров с восточной составляющей, дующих с материка, образуется Антарктическое течение. Оно взаимодействует с течением Западных Ветров, и здесь формируется еще один циклональный кругооборот, особенно хорошо выраженный в море Росса. Таким образом, в Тихом океане по сравнению с другими океанами наиболее ярко выражена динамическая система поверхностных вод. С кругооборотами связаны зоны конвергенции и дивергенции водных масс.

У западных берегов Северной и Южной Америки в тропических широтах, где сгон поверхностных вод Калифорнийским и Перуанским течениями усиливается устойчивыми ветрами вдоль берега, наиболее ярко выражен апвеллинг.

Важная роль в циркуляции вод Тихого океана принадлежит подповерхностному течению Кромвелла, представляющему собой мощный поток, движущийся под Южным Пассатным течением на глубине 50—100 м и более с запада на восток и компенсирующий в восточной части океана убыль воды, сгоняемой пассатами.

Протяженность течения около 7000 км, ширина — примерно 300 км, скорость — от 1,8 до 3,5 км/ч. Средняя скорость большинства основных поверхностных течений составляет 1—2 км/ч, Куросио и Перуанского—до 3 км/ч Наибольшим переносом вод отличаются Северное и Южное Пассатные течения — 90—100 млн. м3/с, Куросио переносит 40—60 млн. м3/с (для сравнения Калифорнийское течение — 10—12 млн. м3/с).

Приливы на большей части Тихого океана — неправильные полусуточные. В южной части океана преобладают приливы правильного полусуточного характера. Небольшие области в экваториальной и северной части акватории имеют суточные приливы.

Высота приливных волн составляет в среднем 1—2 м, в бухтах залива Аляска — 5—7 м, в заливе Кука — до 12 м. Наибольшая высота приливов в Тихом океане отмечалась в Пенжинской губе (Охотское море) — более 13 м.

В Тихом океане образуются самые высокие ветровые волны (до 34 м). Наиболее штормовыми являются зоны 40—50° с. ш. и 40—60° ю. ш., где высота волн при сильных и длительных ветрах достигает 15—20 м.

Штормовая активность наиболее интенсивна в районе между Антарктидой и Новой Зеландией. В тропических широтах преобладающее волнение обусловлено пассатами, оно довольно устойчиво по направлению и высоте волн — до 2—4 м. Несмотря на огромную скорость ветра в тайфунах, высота волн в них не превышает 10—15 м (поскольку радиус и продолжительность этих тропических циклонов невелики).

Острова и побережья Евразии в северной и северо-западной части океана, а также берега Южной Америки нередко посещают цунами, которые многократно вызывали здесь тяжелые разрушения и человеческие жертвы.