Рис. 8. ЛОК «Факторы, влияющие на соленость поверхностных вод Индийского океана» [составлено по 1,13,14].
Распределение солености по вертикали в Индийском океане отличается большей сложностью по сравнению с распределением температуры. В экваториальной зоне до глубины 1000 м соленость возрастает, глубже она уменьшается, из-за притока водных масс с тропических широт. В тропической зоне на поверхности соленость максимальная, а с глубиной понижается до 1000-1500 м. В умеренном поясе соленость слабо изменяется. В полярной зоне до глубины 100 м соленость увеличивается из-за притока плотных масс с умеренных широт, глубже соленость падает.
Плотность воды. Плотность морской воды зависит от солености, температуры и давления. Чем больше соленость воды, тем плотность больше. Чем выше давление, тем плотность выше. Плотность океанических вод меняется очень незначительно, на несколько тысячных долей единицы. От особенностей ее распределения зависит структура горизонтальной и вертикальной циркуляции, перемешивания вод и ряд других гидрофизических процессов, протекающих в океане.
В западном районе, прилегающем к бассейну Аравийского моря, плотность вод несколько выше, чем восточном районе, что связано с пониженной соленостью в Бенгальском заливе. В субтропических, умеренных и южных полярных широтах распределение плотности имеет почти зональный характер, т.е. она мало изменяется вдоль параллелей.
Сезонные колебания плотности на поверхности океана невелики, причем максимальные амплитуды приурочены к тропическим районам, где наблюдается наибольший годовой ход влагообмена.
Несмотря на малую сжимаемость морской воды, ее плотность растет с глубиной, что связано с уменьшением температуры воды. Рост плотности от поверхности до дна в Индийском океане в районе экватора может достигать 0,5-0,6%, причем наиболее резко она возрастает в так называемом слое скачка, на глубине нескольких десятков метров [14].
Гидрохимические характеристики вод Индийского океана изучены еще не достаточно и занимают промежуточное положение между водами Тихого и Атлантического океанов.
Кислород. Содержание кислорода в воде зависит от температуры. Чем выше температура воды, тем меньше кислорода в воде. Максимальные величины содержания кислорода в антарктической области (до 8,5 мл/л) и уменьшаются к северу океана, где содержание кислорода составляет около 4,5 мл/л.
С глубиной содержание кислорода постепенно уменьшается. Глубина залегания слоя кислородного минимума в Аравийском море порядка 300-900 м. В северном тропическом, экваториальном и южном тропическом поясах наблюдаются два минимума кислорода, из которых нижний «основной», а верхний образуется из-за внедрения субантарктических вод пониженной солености, содержащих относительно высокие концентрации кислорода. Верхний минимум кислорода – это пассивное образование в результате внедрения субантарктических вод в слой пониженных концентраций кислорода и разделение его на два минимума [13].
Фосфаты. В Индийском океане максимум фосфатов постепенно увеличивается от Антарктики (2,0 – 2,2 мг-ат/м3) к северу до 0,2 мг-ат/м3 в районе Аравийского моря. С глубиной содержание фосфатов возрастает. В северной части океана имеется глубинный максимум фосфатов в слое 1000-1500 м и он доходит до 25° ю. ш.
Нитраты и нитриты. Нитриты обнаруживаются только в поверхностных слоях океана. Больше всего их антарктической области летом. В субантарктике количество нитритов в верхнем слое составляет около 8-10 мг-ат/м3. Севернее 30° ю. ш. нитритов, растворенных в океанической воде, почти нет. Горизонтальное и вертикальное распределение содержания нитритов в общих чертах подобно распределению фосфатов. Максимум содержания нитритов в поверхностном слое антарктических вод и на промежуточных глубинах в центральной части океана (20-25 мг-ат/м3).
Прозрачность. Прозрачность зависит от угла падения солнечных лучей. Чем выше угол падения, тем прозрачней вода. А также зависит от живых организмов и содержания газов. Чем выше содержания газов, тем меньше прозрачность.
В распределении прозрачности вод Индийского океана наблюдается широтная зональность. Выделяются три зоны высокой относительной прозрачности: субтропическая – вдоль южного тропика, где максимальные значения достигают 40 и более метров, экваториальная – по обе стороны от экватора со значениями около 30 м, и зона северных частей Аравийского моря и Бенгальского залива со значениями от 30 до 35 м. Зоны высокой прозрачности вод разделяются неглубокими минимумами, однако к 40° с. ш. прозрачность вод падает до 20 м [13].
1.7.Динамика вод
1.7.1.Поверхностные течения
Система циркуляции поверхностных вод Мирового океана определяется главным образом ветром. При рассмотрении рис.3 и рис. 4, в соответствии с муссонным типом циркуляции атмосферы сезонный характер имеют, и поверхностные течения вод северной части Индийского океана.
Зимой северного полушария в экваториальной области господствует северо-восточный муссон. Область океана между экватором и 10° с. ш. занята Муссонным течением. Достигая Мальдивского хребта, течение поворачивает на север, вовлекаясь в циклоническую циркуляцию Аравийского моря (рис. 3). Муссонное течение зимой достигает наибольшей скорости (60-80 см/сек) в январе.
На экваторе господствует Экваториальное противотечение, являющееся компенсационным потоком. Оно восполняет отток вод от восточной границы океана. В западной части Индийского океана Экваториальное противотечение разветвляется на две ветви, на севере смыкается с циклонической циркуляцией Аравийского моря, а на юге с Пассатным течением, движущегося с востока на запад. Достигая берегов
о. Мадагаскар, Пассатное течение разветвляется на две ветви, которые огибают остров с севера и юга, оно переходит в течение Агульяс. Вблизи южной оконечности Африки течение Агульяс поворачивает на восток и сливается с Антарктическим течением.
От Антарктического кругового течения отходит ветвь Южно-Индоокеанского течения, направленного на северо-восток. Достигая берегов Австралии, Южно-Индоокеанское течение поворачивает на север, давая начало Западно-Австралийскому течению, которое переносит относительно холодные субантарктические воды в область южных тропиков.
Летом поверхностные течения во всем океане в общем плане представляется в виде двух крупномасштабных круговоротов, элементами которого являются Пассатное, Мадагаскарское, Агульяс, Антарктическое круговое и Западно-Австалийское, летом изменяются относительно мало по сравнению с зимой (рис. 4).
В северной части Индийского океана, под воздействием юго-западного ветра Муссонное течение меняет свое направление и идет с запада на восток.
У северо-восточного побережья Африки, в летний период возникает мощное Сомалийское течение, которое по существу является продолжением Пассатного течения. Сомалийское течение усиливается юго-западным муссоном и поэтому имеет большую скорость, достигая до 200 см/сек. Сомалийское течение возникает в связи с подъемом глубинных вод к поверхности океана. Распространяясь в Аравийское море, Сомалийское течение сливается с Муссонным.
На образование и развитие различных течений в Индийском океане оказывает влияние рельеф самого океана. Так, слабо развитый шельф в северной части восточноафриканского побережья способствует развитию здесь в летний период мощного вдольберегового потока – Сомалийского течения [27].
В Индийском океане существует подповерхностное экваториальное течение, получившее название течения Тареева, ядро которого обычно располагается на глубинах 200-300 м, однако в восточной части океана оно поднимается к поверхности. Его вертикальная толщина изменяется от 200 до 100 м, ширина 200-300 м [38]. Главная его особенность заключается в сезонных изменениях ряда характеристик. Наиболее развито течение Тареева зимой северного полушария, когда над ним в поверхностном слое проходит в противоположном направлении Муссонное течение.
1.7.2. Водные массы
Водные массы Индийского океана формируются либо во внутренних очагах, либо привносятся извне, из соседних океанов и морей.
Большинство промежуточных, глубинных и придонных водных масс формируется из поверхностных. Опускание поверхностных вод происходит главным образом за счет тех вертикальных перемещений, которые вызываются горизонтальным обращением [32].
Границами различных типов водных масс (поверхностных, промежуточных, глубинных и придонных) являются пограничные слои, разделяющие структурные зоны.
Поверхностные водные массы. Их свойства и пределы распространения определяются зональной изменчивостью обмена энергии и веществ и циркуляции поверхностных вод.
В поверхностной структурной зоне Индийского океана формируются следующие водные массы: экваториальные; северотропические и южнотропические, своеобразной их модификацией являются воды Аравийского моря и Бенгальского залива; южные субтропические; субантарктические и антарктические.
