Апвеллинг — подъем глубинной воды к поверхности. У берега он возникает, когда ветер долго гонит верхний слой моря вдоль побережья или от суши в открытое море. Поверхностная вода уходит, а снизу поднимается другая — холоднее, плотнее и обычно богаче растворенными питательными веществами.
Как запускается процесс
Главный механизм связан не с волной, а с устойчивым ветром и направлением берега. Ветер сдвигает верхний слой воды. Из-за вращения Земли поток отклоняется, в океанографии такой перенос называют экмановским переносом (смещение поверхностной воды под действием ветра и вращения планеты). Если отток идет от берега, у кромки суши образуется нехватка поверхностной воды. Ее заполняет вода из глубины.
Для наблюдателя на пляже картина выглядит просто: еще вчера море казалось прогретым, а потом у берега вода стала заметно холоднее. Перемена порой происходит за несколько часов или за сутки. При этом воздух остается теплым, солнце не пропадает, но купание резко меняется по ощущениям.
Почему вода холодная
На глубине солнечное тепло почти не работает. Верхний слой прогревается, перемешивается волнами и контактирует с воздухом. Ниже температура ниже, а состав воды иной. Когда глубинная масса выходит наверх, поверхность у берега теряет привычное летнее тепло.
Сила охлаждения зависит от нескольких условий: насколько долго дул ветер, как устроен шельф, на какой глубине лежит холодный слой, как направлена береговая линия. Если дно уходит вниз быстро, подъем холодной воды ощущается резче. Если море мелкое и хорошо перемешано, контраст слабее.
У апвеллинга есть заметные признаки помимо температуры. Вода меняет цвет и прозрачность, в прибрежной полосе усиливается приток питательных солей, растет количество фитопланктона. Из-за этого зона подъема глубинной воды обычно связана с высокой биологической продуктивностью. Для рыбы и морских птиц такие участки кормовые. Для отдыхающих — неожиданно холодные.
Где и когда бывает
Апвеллинг формируется не у каждого берега и не в любой день. Нужны подходящие ветер, форма побережья и строение водной толщи. Чаще он заметен в теплый сезон, когда поверхностный слой успевает сильно прогреться и контраст температур становится ощутимым. После смены ветра подъем нередко ослабевает, а поверхность снова прогревается.
Иногда к охлаждению у берега приводит не апвеллинг, а приливное или штормовое перемешивание. Разница в механизме существенная. При перемешивании холодная вода поднимается вместе с верхней по всей толще или в широкой полосе. При апвеллинге есть направленный отток поверхностного слоя и подпитка снизу. Для прогноза состояния моря синоптики и океанологи смотрят на ветер, температуру поверхности и распределение течений.
Если коротко, холодная вода у берега появляется не случайно. Ее поднимает из глубины сочетание ветра, вращения Земли и формы побережья. Пока ветер сохраняет нужное направление, прибрежная полоса остается холодной, даже при ясной погоде и жарком воздухе.