Калифорнийское побережье США… Солнце, жара, бескрайние пляжи и бесчисленные серфингисты. Но вот желающих просто искупаться здесь единицы. И дело даже не в акулах, которыми кишат местные воды, а в том, что в этой части Тихого океана, в зоне субтропического климата очень холодная вода. Даже на широте Лос-Анджелеса в июле-августе она прогревается максимум до +20-22 градусов. А причина такой «вопиющей несправедливости» кроется в холодном Калифорнийском течении. В нашем материале расскажем, чем это течение притягивает акул и как влияет на формирование на континенте пустынных регионов, таких, как, например, знаменитая Долина Смерти в США.
Географическое положение Калифорнийского течения
Калифорнийское течение протекает на востоке Тихого океана вдоль западного побережья Северной Америки с севера на юго-восток. Это холодное поверхностное течение, которое является важным звеном общего круговорота течений в северной части Тихого океана. Оно берет начало в районе 45-50° с.ш., в том месте, где Северо-Тихоокеанское течение разделяется на два потока: на теплое Аляскинское течение, уходящее на север, и на холодное Калифорнийское течение, идущее в южном направлении. А в районе полуострова Калифорния, около 27° с.ш., холодное Калифорнийское течение поворачивает на запад, становясь частью Северо-Пассатного течения.
Направление и протяженность Калифорнийского течения
Калифорнийское течение протекает с севера на юго-восток и имеет ширину от 500 до 800 километров в зависимости от сезона: в теплый сезон, то есть весной и летом, оно шире.
Начинается течение в районе острова Ванкувер, южнее границы Канады и США, проходит вдоль всего западного побережья США, затем идет мимо Мексики и достигает мыса Пунта-Эухения на полуострове Калифорния (прим. ред.: не стоит путать полуостров Калифорния, целиком принадлежащий Мексике, и одноименный американский штат, расположенный севернее данного полуострова, на берегу Тихого океана).
Океанографы выделяют в системе Калифорнийского течения несколько потоков.
Как и в Гольфстриме или в течении Куросио, в системе Калифорнийского течения тоже имеется противотечение. Это теплое и менее мощное течение Дэвидсона — водный поток, который проходит между основным Калифорнийским течением и побережьем на глубине около 200 метров, и идет в обратном направлении, то есть на север. Здесь же, на глубине 100-300 метров существует Калифорнийское подводное противотечение, которое стабильно на протяжении года: на схеме выше они показаны красной стрелкой. Между течением Дэвидсона и берегом Северной Америки в южном направлении проходит прибрежная струя Калифорнийского течения. Кроме этого, на юге существует еще и Южно-Калифорнийский круговорот, или Южно-Калифорнийский вихрь, который отходит от основного потока в сторону континента.
Температурные особенности Калифорнийского течения
Калифорнийское течение является холодным, то есть температура его вод ниже, чем температура окружающей акватории Тихого океана, потому что его поток идет с севера. По мере продвижения на юг вода прогревается. Таким образом, температура в северной части Калифорнийского течения около + 9 °C, а на самом юге, в районе полуострова Калифорния, вода летом прогревается до +26 °C.
А вот пляжи американского штата Калифорния не совсем пригодны для купания. Например, температура поверхностных вод в городе Эврика, недалеко от Сан-Франциско, на севере штата Калифорния, в июле всего +14 °C. И даже на юге штата Калифорния вода в Тихом океане в самые жаркие летние месяцы редко превышает отметку +21 °C. Так что с купанием жителям Калифорнии не повезло. Как кстати, и населению Перу и Чили в Южной Америке: здесь вдоль берега тоже проходит холодное течение — Перуанское, и местные песчаные пляжи в тропиках и субтропиках привлекают лишь серфингистов.
Стоит учесть, что теплые и холодные течения — это относительная характеристика. На самом деле холодное Калифорнийское течение теплее, чем считающееся теплым соседнее Аляскинское течение, вода в котором имеет температуру от + 4 °C до + 13 °C. Но поскольку вокруг Аляскинского течения, идущего с юга, вода еще холоднее, то оно и получило статус теплого.
Взаимодействие Калифорнийского течения с другими течениями Тихого океана — это часть общей водной циркуляции в северной части Тихого океана. Вместе с Северо-Тихоокеанским течением, Северным Пассатным течением и мощным течением Куросио оно образует Северо-Тихоокеанский субтропический круговорот, вода в котором движется по часовой стрелке. В центре этого гигантского круговорота, поддерживаемого пассатами и западным переносом воздушных масс, расположено печально известное Большое тихоокеанское мусорное пятно, состоящее в основном из пластика. Таким образом, Калифорнийское течение — это одно из четырех течений в субтропическом круговороте: оно образуется непосредственно из Северо-Тихоокеанского течения и дает начало Северному Пассатному течению.
Скорость и сезонные изменения Калифорнийского течения
В общей системе Калифорнийского течения ярко выражена сезонность. Основной поток данного течения доминирует в теплый сезон, с июля по ноябрь, когда сильны северные ветра, поддерживающие движение воды. А в холодный сезон эти ветра ослабевают, как и само течение, и с ноября по февраль силу набирает его сосед — теплое противотечение Дэвидсона.
Что касается скорости перемещения водных масс, то Калифорнийское течение довольно медленное. Вода в нем движется со скоростью 0,1-0,3 м/с, изредка возрастая до 0,5 м/с в тех местах, где поток сужается. Для сравнения: средняя скорость воды в холодном Лабрадорском течении — 0,25-0,55 м/с, а максимальная скорость воды в мощном теплом течении Куросио достигает 3 м/с.
Влияние Калифорнийского течения на климат побережья Северной Америки
Мы уже отмечали сходство Калифорнийского течения с Перуанским: оба несут холодные воды из высоких широт в сторону тропиков, и оба оказывают похожее влияние на климат и ландшафты соседнего континента.
Например, наличие пустынь в западной части США и Мексики связано в том числе и с протекающим рядом Калифорнийским течением, хотя атмосферная циркуляция и наличие горной преграды тоже играют свою роль. Пустыни Сонора и Мохаве, где находится знаменитая Долина Смерти, — это регионы с минимальным количеством осадков, которые выпадают чаще зимой, когда слабеет основной поток Калифорнийского течения. На карте ниже показаны засушливые регионы на западе Северной Америки.
Дело в том, что интенсивное испарение с поверхности воды и образование насыщенных влагой воздушных масс, несущих на континент дожди, происходит только над теплой водой — вспомним тропические циклоны, которые всегда зарождаются над хорошо прогретыми водами. Холодная вода — это минимум испарения, и над такими участками Мирового океана не формируются насыщенные влагой воздушные массы. К тому же преобладающие ветра в западной части США дуют с севера на юг или с континента в сторону Тихого океана, а вдоль побережья протянулись Кордильеры, которые тоже нужно преодолеть. Получается, что на соседний континент попадает минимум осадков, поэтому на территории западных американских штатов Калифорния, Аризона и Невада, и соседнего с ними мексиканского штата Нижняя Калифорния преобладает сухой средиземноморский климат с пустынными и полупустынными ландшафтами. Похожая ситуация с Перуанским течением и осадками наблюдается и в районе южноамериканской пустыни Атакама.
Конечно, холодное Калифорнийское течение влияет не только на количество осадков, но и на температуру воздуха: на западном побережье США летом, когда Калифорнийское течение особенно сильно, заметно холоднее, чем на той же широте, но на восточном побережье, где течения несут воду из тропиков Атлантики. Например, в городе Хаф-Мун-Бей, расположенном недалеко от Сан-Франциско, штат Калифорния, средние суточные максимумы температуры в июле всего + 19 °C, хотя он лежит на широте 37° с.ш. В Сан-Франциско тоже не жарко: здесь средний суточный максимум в июле всего + 20,1 °C. А вот в городе Вирджиния-Бич, штат Вирджиния, что лежит в тех же широтах, но на атлантическом побережье, средние максимальные температуры июля уже +32 °C.
В Лос-Анджелесе, расположенном южнее и ближе к границе с Мексикой, лето уже теплее: средний суточный максимум в июле тут + 27,8 °C. Но вода все равно не прогревается, и в океане купаются лишь любители прохладных вод Калифорнийского течения. Зимой течение слабеет, и разница в температурах воздуха между западным и восточным побережьем США уже не так заметна.
Роль Калифорнийского течения в формировании туманов
Еще одна особенность западного побережья США — это частые туманы. И в их образовании тоже виновато холодное Калифорнийское течение и связанный с ним процесс апвеллинга. В районе Калифорнийского течения преобладают северо-западные ветра, которые вместе с силой Кориолиса как бы отодвигают поверхностные воды от береговой линии, способствуя активизации процесса апвеллинга — подъему с глубины более холодных водных масс. Таким образом, даже при продвижении на юг вода в Калифорнийском течении попутно охлаждается, что поддерживает в потоке стабильно низкие температуры: какая бы жара ни стояла на соседнем континенте, вода в океане всегда будет намного холоднее.
В то же время над сушей, в прибрежной зоне, воздух в субтропических широтах прогревается достаточно хорошо, до более высоких температур. И вот теплая воздушная масса на границе с океаном встречается с холодным воздухом, который формируется над Калифорнийским течением. Теплый поток с суши начинает охлаждаться, и водяной пар конденсируется в мельчайшие капли: так и формируется туман. И это явление чаще можно увидеть в северной части американского штата Калифорния, например, в том же Сан-Франциско.
Калифорнийское течение и климатические аномалии
Как мы уже отмечали, Калифорнийское течение — это часть Северо-Тихоокеанского субтропического круговорота, а через пассатные течения оно связано и с Южно-Тихоокеанским круговоротом. А как раз в паре пассатных течений, в Северном и Южном, наиболее ярко проявляются климатические аномалии, связанные с феноменом Эль-Ниньо. Подробнее о механизме образования этого явления и его климатических последствиях мы уже рассказывали в нашем материале. Здесь лишь отметим основные моменты, связанные именно с Калифорнийскими течением.
Итак, во время Эль-Ниньо наблюдается сильный прогрев поверхности океана, и это тормозит апвеллинг в тропической зоне, как раз там, где Калифорнийское течение переходит в Северо-Пассатное течение. А перегрев и снижение интенсивности апвеллинга, в свою очередь, замедляет и холодное Калифорнийское течение: во время Эль-Ниньо оно заметно ослабевает, а температура воды в нем повышается. К чему это приводит? Замедление апвеллинга сокращает количество фитопланктона и влияет на водных обитателей, поэтому рыбные уловы падают в разы, а птицы и морские млекопитающие вынуждены мигрировать в поисках пищи.
Калифорнийское течение и морские экосистемы
Холодная вода, прохладный воздух на побережье и частые туманы даже летом — это, возможно, и минус для живущих здесь людей. Но вот для морских обитателей Калифорнийское течение — это райское место, поэтому данный регион один из самых высокопродуктивных в Мировом океане.
Холодное течение, стабильный апвеллинг, наличие небольших водоворотов — все это выносит богатые кислородом и питательными веществами глубинные воды из зоны шельфового разлома. Такие условия благоприятны для развития фитопланктона и зоопланктона, для формирования мелкой биоты, что, в свою очередь, привлекает сюда большое количество различных видов рыб, в том числе и промысловых. А вслед за этими потребителями планктона следуют киты, тюлени, дельфины, морские птицы, а также белые и тигровые акулы, которых тут достаточно много. Таким образом, невероятное разнообразие и огромное количество морской фауны на западе Тихого океана — заслуга именно Калифорнийского течения.
Значение Калифорнийского течения для рыболовства
Калифорнийское течение обеспечивает высокую биологическую продуктивность прибрежных вод. И рыболовство является важной отраслью экономики для американских штатов Орегон, Вашингтон и Калифорния, а также для мексиканского штата Нижняя Калифорния, имеющих выход к Тихому океану в зоне Калифорнийского течения. Здесь в промышленных масштабах добывают:
- тихоокеанскую сардину;
- анчоуса;
- палтуса;
- сельдь;
- скумбрию;
- разные виды тунца;
- крабов;
- кальмаров.
Изучение Калифорнийского течения в океанографии
Калифорнийским течением, которое тогда еще не получило свое название, активно пользовались испанские мореплаватели еще с XVI века. Это течение легко доставляло корабли из зоны западного переноса и Северо-Тихоокеанского течения на юг, вдоль побережья Северной Америки. Именно этим маршрутом пользовались в эпоху Великих географических открытий моряки, которые путешествовали по Тихому океану из района Филиппинского архипелага в сторону испанских колоний на территории современной Мексики.
Первые серьезные научные исследования Калифорнийского течения связаны с именем норвежского океанографа Харальда Свердрупа, который вместе с канадским и американским океанографом Ричардом Флемингом в 1930-х годах работал в Институте океанографии Скриппса при Калифорнийском университете в Сан-Диего. Тогда ученые выяснили, что Калифорнийское течение медленное, имеет значительную ширину, а его главной особенностью является наличие зоны прибрежного апвеллинга.
Позднее, в 1940-х годах была развернута программа CalCOFI — California Cooperative Oceanic Fisheries Investigations. Изначально программу создали для изучения динамики популяции промысловой тихоокеанской сардины у берегов Калифорнии, а позднее это стало масштабной системой мониторинга. Благодаря программе были получены обширные данные по физическим и химическим параметрам Калифорнийского течения.
Современные исследования Калифорнийского течения направлены на изучение его динамики в условиях глобального повышения температуры и его связи с феноменом Эль-Ниньо. Основным источником информации о течении служат морские буи и научные спутники.
Калифорнийское течение в вопросах и ответах
1. Что называют Калифорнийским течением?
Калифорнийское течение — это холодное поверхностное течение, часть Северо-Тихоокеанского субтропического круговорота в Тихом океане.
2. Где проходит Калифорнийское течение?
Калифорнийское течение проходит на востоке Тихого океана вдоль западного побережья Северной Америки, от острова Ванкувер на севере до полуострова Калифорния на юге.
3. В каком направлении движется Калифорнийское течение?
Калифорнийское течение движется с севера на юго-восток.
4. Почему Калифорнийское течение считается холодным?
Потому что температура воды в нем ниже, тем температура в окружающей акватории Тихого океана.
5. Как Калифорнийское течение влияет на климат Калифорнии?
Калифорнийское течение делает климат побережья более прохладным и сухим.
6. Почему вдоль побережья часто образуются туманы?
Над сушей образуются более теплые воздушные массы, и когда они встречаются с холодными воздушными массами, возникающими над Калифорнийским течением, происходит конденсация влаги и образование тумана.
7. Что такое апвеллинг в зоне Калифорнийского течения?
Апвеллинг — это подъем холодных глубинных вод, которые несут питательные вещества и растворенный кислород.
8. Как Калифорнийское течение влияет на морскую фауну?
Из-за наличия зоны апвеллинга Калифорнийское течение является зоной высокой биопродуктивности.
9. Почему район Калифорнийского течения богат рыбой?
Богатая питательными веществами и кислородом среда Калифорнийского течения стимулирует развитие планктона, который служит начальным звеном в пищевой цепи и привлекает сюда множество разных видов рыб.
10. Меняется ли сила Калифорнийского течения по сезонам?
Да, Калифорнийское течение сильнее проявляется в теплый сезон, с июля по ноябрь, когда сильны северные ветра, поддерживающие движение воды.
11. Как Калифорнийское течение связано с Эль-Ниньо?
Во время развития Эль-Ниньо Калифорнийское течение и связанный с ним апвеллинг ослабевают.
12. Влияет ли Калифорнийское течение на судоходство?
В эпоху Великих географических открытий Калифорнийское течение помогало морским судам быстрее доплыть из района Филиппинского архипелага в район полуострова Калифорния. Но современное судоходство мало зависит от течений и попутных ветров.
13. Как изучают Калифорнийское течение современные ученые?
Основная информация поступает с дрейфующих буйковых станций, которые передают данные о параметрах течения на спутники Земли, а оттуда в центры обработки информации.
14. Может ли Калифорнийское течение измениться из-за климата?
Да, Калифорнийское течение меняет свою интенсивность во время климатических аномалий, вызванных феноменом Эль-Ниньо. Возможно, в будущем из-за повышения общей температуры в Мировом океане Калифорнийское течение станет более теплым.
***
Казалось бы, всего лишь океаническое течение, но насколько разностороннее влияние оно оказывает на близлежащий материк и жизнь его обитателей. Калифорнийское течение и связанные с ним климатические особенности западного побережья Северной Америки — один из ярких примеров того, насколько на нашей планете все взаимосвязано. Температура воздуха, количество осадков, преобладающие ветра, наличие туманов, купальный сезон и добыча морепродуктов — все это для местных жителей определяется наличием и стабильностью Калифорнийского течения. Да, без него здесь был бы более комфортный, влажный и теплый климат, но тогда местные морские экосистемы не давали бы людям столь большого улова морепродуктов.
Автор текста Ольга Фролова
Изображение на обложке: разработано Magnific
