Prądy morskie to poziome ruchy wody w morzach i oceanach, związane z przenoszeniem znacznych ilości wód na duże odległości. Prądy morskie powstają pod wpływem:

• różnic gęstości wody wywołanych zmianami temperatury i zasolenia,

• ciśnienia powietrza i tarcia wiatru o powierzchnię oceanu,

• różnic w wysokości poziomu zwierciadła wody w sąsiadujących częściach oceanu,

• siły przyciągania Księżyca i Słońca.

Podział prądów morskich

Ze względu na przyczyny powstawania wyróżniamy:

• prądy morskie wiatrowe – powstają wskutek tarcia powietrza o powierzchnię oceanów i mórz oraz parcia wiatru na dowietrzne zbocza fal. Prąd morski wywołany wiatrami stałymi (pasaty), wiatrami sezonowymi (monsuny) lub wiatrami zdecydowanie przeważającymi (np. wiatry zachodnie w strefie umiarkowanej) jest nazywany prądem dryftowym. Prąd morski wywoływany wiatrami krótkotrwałymi nazywamy prądem wiatrowym;

• prądy morskie grawitacyjno‑gradientowe, które obejmują:

  • prądy morskie barogradientowe, wywołane zmianami ciśnienia atmosferycznego nad morzami i oceanami;

  • prądy morskie spływowe, powstające wskutek dopływu wód rzecznych, opadu atmosferycznego, parowania, dopływu wód z innego akwenu lub odpływu wód do innego zbiornika wodnego;

  • prądy morskie gęstościowe, powstające na skutek różnic gęstości wody morskiej, o czym decydują różnice temperatury i zasolenia wody (są to głównie prądy podpowierzchniowe i głębinowe);

  • prądy morskie kompensacyjne, o charakterze wtórnym, dążące do wyrównania poziomu morza bez względu na przyczynę, która wywołała zakłócenie równowagi hydrostatycznej;

• prądy pływowe – powstające w związku z przesuwaniem się fal pływowych (pływy). Szczególnie silne prądy pływowe są obserwowane w akwenach przybrzeżnych, gdzie obejmują całą masę wody (do dna); im dalej od brzegów, tym są słabsze.

Ze względu na stałość i czas trwania wyróżniamy:

• prądy stałe – mają zawsze ten sam kierunek i tę samą prędkość;

• prądy zmienne – zmieniające kierunek i prędkość w regularnych odstępach czasu;

• czasowe – krótkotrwałe, powstające pod wpływem krótkotrwałych, silnych wiatrów.

Wyróżnić można również:

• prąd przybrzeżny – prąd, który płynie równolegle do brzegu na wysokości linii przyboju; wywołują go fale zbliżające się do brzegu pod kątem ostrym;

• prąd strumieniowy – prąd wody tworzący się wtedy, gdy woda w linii przyboju przepływa przez wąski przesmyk – tworzy się wówczas silny prąd, który płynie prostopadle do linii brzegowej w kierunku od lądu;

• prąd wsteczny – ruch wody w kierunku od plaży do morza; powstaje w wyniku ruchu falowego wody.

Ze względu na cechy termiczne wyróżniamy:

• prądy ciepłe – temperatura wód niesionych prądem jest wyższa od temperatury wód otaczających;

• prądy zimne – temperatura wód niesionych prądem jest niższa od temperatury wód otaczających.

Cechy prądów morskich

Prąd morski charakteryzuje się głównie przez podanie jego kierunku i prędkości. Kierunek prądu oznacza się stroną świata, w którą prąd płynie. Prędkość prądu morskiego wyraża się w węzłachwęzełwęzłach, niekiedy km/h, m/s lub cm/s. Na półkuli północnej szybkie i silne prądy występują w zachodnich częściach basenów oceanicznych. Na półkuli południowej największą dynamiką charakteryzują się prądy we wschodnich częściach oceanu.

Ważną cechą przemieszczania się wody w postaci prądu jest krętość i nieustanna zmienność.

RXLC71lr3GGij

Schemat przedstawia dynamikę prądu zatokowego. Kolorem niebieskim jest zaznaczony podłużny kształt z dolnym odgałęzieniem w owalnym kształcie. Wzdłuż dolnej krawędzi biegnie szereg niebieskich, równoległych strzałek. Na niebieskim tle widnieje data: 8-12.04.1950. Na jej tle biegnie przezroczysta, szeroka struga, której krawędzie wyznacza przerywana linia. Zamiast odgałęzienia na jego tle znajduje się owalny kształt wyznaczony przez przerywane linie. Na jej tle znajduje się data: 19-22.04.1950.

Kierunki prądów morskich

Kierunki prądów morskich wzbudzanych przez stałe wiatry są często znacznie odchylone na skutek działania siły Coriolisa – niekiedy nawet do 45° w stosunku do kierunku wiatru. Wraz z głębokością prędkość prądu maleje i na głębokości tarcia wynosi Indeks górny 1¹⁄Indeks dolny 23₂₃ prędkości powierzchniowej. Teoretyczny obraz zmian kierunku i prędkości prądu dryftowego wraz z głębokością przedstawia spirala Ekmana.

Rs4kC42VSvWZi

Ilustracja przedstawia model spirali Ekmana, która obrazuje jednorodny słup wody wprawiony w ruch przez wiatr wiejący nad powierzchnią wody. Pierwszy obrazek to model przestrzenny. Powierzchnia wody to płaska, niebieska powierzchnia, od której w górę odchodzi szary słup symbolizujący głębokość. Od niego odchodzi szereg strzałek w kształcie wachlarza – na samym dole znajdują się najkrótsze, a im wyżej, tym są dłuższe. Na samej górze najdłuższa strzałka podpisana jest jako prąd powierzchniowy. Ponad powierzchnią wody, pod kątem ostrym w górę znajduje się strzałka podpisana jako wiatr. Druga ilustracja przedstawia rzut spirali Ekmana z góry. Gruba, niebieska strzałka podpisana jest jako wiatr. Od niej odchodzi pod kątem prostym cienka strzałka podpisana wypadkowy ruch wody. Kąt jest oznaczony na zdjęciu. Na górze, z tego samego miejsca odchodzi pod kątem 45 stopni strzałka podpisana prąd powierzchniowy. Kąt również jest oznaczony na zdjęciu.

Model spirali Ekmana obrazuje jednorodny słup wody wprawiony w ruch przez wiatr wiejący nad powierzchnią wody. Masy wody znajdujące się pod powierzchnią podlegają działaniu dwóch sił: siły tarcia wiatru i skierowanej w prawo (na półkuli północnej) siły Coriolisa. Wspólne działanie tych dwóch sił sprawia, że przypowierzchniowa warstwa wody porusza się w kierunku odchylonym o 45° w prawo (w lewo na półkuli południowej) od kierunku wiatru. Im większa głębokość, tym prędkość ruchu wody wywołanej przez wiatr jest mniejsza. Na pewnej głębokości woda porusza się w kierunku przeciwnym do kierunku wiatru, który wprawił ją w ruch. Taką głębokość nazywamy głębokością tarcia.

Na kierunek prądów wiatrowych ma wpływ rozmieszczenie i zarys lądów, występowanie wysp oraz rzeźba dna oceanu. Układ kontynentów powoduje odchylenie przebiegu części mas wody Dryfu Wiatrów Zachodnich, prowadzące do wzmocnienia prądów morskich po wschodniej stronie oceanów (Prądu Humboldta i Prądu Agulhas), podobnie przepływ wód z Pacyfiku do Oceanu Indyjskiego pomiędzy wyspami Indonezji osłabia prądy po zachodniej stronie Pacyfiku. W północnej części Oceanu Indyjskiego kierunki prądów zmieniają się sezonowo wraz z monsunową cyrkulacją powietrza.

Zimowy monsun wzbudza Prąd Monsunowy, płynący ze wschodu ku zachodnim wybrzeżom oceanu. Powstaje Prąd Równikowy Wsteczny. Prąd Somalijski niemal zanika. Zmienia się kierunek prądów w Morzu Arabskim na przeciwny do kierunku wskazówek zegara.

Słownik