Ситуация в Индийском океане: там направления течений меняются в зависимости от сезона и направления господствующих ветров-муссонов. В южном полушарии тоже есть субтропические круговороты, только в отличие от северных они вращаются против часовой стрелки. Близ экватора идет Южное Пассатное течение, тоже с востока на запад. У берегов Южной Америки часть его отклоняется на юг, образуя Бразильское течение, а вдоль берегов Африки к северу идет Бенгальское течение. В Тихом океане в круговороте участвуют Восточно-Австралийское и Перуанское течения. В Индийском— на западе течение Мыса Игольного, на востоке — Западно-Австралийское.
И еще назовем самое мощное на Земле Течение западных ветров, идущее вокруг Антарктиды, в силу чего его называют еще Антарктическим циркумполярным (или круговым) течением. Оно пересекает все три океана и
[smszamok]
замыкает южные субтропические круговороты. Ширина этого течения 2500 километров, от 40-й параллели на юг, почти до Антарктиды. Это знаменитые у моряков «ревущие сороковые»—зона сильных и постоянных ветров и штормов. Разумеется, здесь названы лишь наиболее крупные течения, это видно и по карте-схеме, приведенной на цветной вкладке, да и на ней обозначены далеко не все (их, только поименованных,— около сорока). Но, кроме течений, существуют еще так называемые противотечения. Это те, что движутся навстречу основному в данном районе потоку. Наиболее известные экваториальные противотечения, еще их называют межпассатными, ибо они «уютно устроились» как раз в тихой, штилевой полосе между северными и южными пассатными течениями и идут им навстречу, на восток. Обнаружены противотечения по краям Гольфстрима, и вообще существует такая точка зрения, что всякому течению соответствует свое противотечение. Основания для такого взгляда есть, но экспериментальных подтверждений пока маловато.
Еще одно противотечение заслуживает быть отмеченным — Антило-Гвианское. Его открытие так же, как и открытие течений Ломоносова и Кромвелла,— одно из крупнейших в последние годы. Открыла его в 1969 году экспедиция, которой руководил известный советский океанолог профессор В. Г, Корт. Оно зарождается севернее Багамских островов и устремляется на восток узкой полосой между Антильским и Гвианским течениями, идущими на запад. Далее в океане оно дает начало экваториальному противотечению, а также течению Ломоносова, но это последнее идет уже под поверхностью океана.
Да, есть и такие — подповерхностные течения. Одно из них в экваториальной зоне Тихого океана открыл в 1953 году американский ученый Т. Кромвелл. Впоследствии это течение, столь же мощное, как Гольфстрим, получило имя своего первооткрывателя. В мае 1959 года подобное же подповерхностное течение было открыто в Атлантике, и тоже под Южным Пассатным течением. Сделали это ученые Морского гидрофизического института АН УССР, которыми руководил академик АН А. Г. Колесников, в экспедиции на корабле «Михаил Ломоносов». Они и дали открытому течению имя «отца русской науки». В Индийском океане подобное подповерхностное течение носят имя Б. А. Та-реева — молодого советского океанолога, недолгая жизнь которого была посвящена изучению именно этого течения.
До сих пор мы говорили лишь о поверхностных и подповерхностных водах, то есть о верхнем слое океана толщиной около 500—1000 метров. Но специалисты различают еще промежуточные воды, глубинные и придонные, и все они циркулируют! Наиболее сильные потоки, как и поверхностные, получают собственные имена. Это, например, Антарктическая донная вода. Зимой в антарктических морях образуется лед, соль из него постепенно уходит в воду. Холодная и «пересоленная» вода опускается ко дну и там очень медленно, не тоже движется. В Северной Атлантике зона интенсивного опускания вод—близ Гренландии. Она формирует придонный поток в южном направлении — это Арктическая донная вода. Где-то в районе 40° с. ш. от встречается с Антарктическими придонными водами.
Глубинные воды — это те, которые располагаются ниже 2000 метров от поверхности океана. Например, Северо-Атлантиче екая глубинная вода находится на глубик до 4000 метров, она движется на юг вдоль западных берегов Атлантики, заворачивае по пути в центральную часть океана, а петом Антарктическое круговое течение увлекает ее на восток, но уже вместе с Антарктической донной водой. Так вот, океанологи, начиная исследование, превращают «елку» (океан) в «столб» (простейшую модель), а потом снова, одну за другой, начинают приделывать «ветви», пытаясь понять роль каждой из них. И вот как сами говорят о своем труде: «По существу наши теоретические усилия должны показать, как можно, используя гидродинамические уравнения, создать математическую модель, которая была бы похожа на то, что мы с помощью несовершенных приборов смутно воспринимаем как реальную циркуляцию океана». Это слова Г. Стоммела, крупнейшего американского специалиста. А поскольку приведены они в книге Д. Толмазива, то можно полагать, что советские океанологи разделяют эту точку зрения.
Что ж, океанологи вольны иронизировать над собой, над своей наукой. Но мы с вами видим в этих словах огромную сложность «предмета» исследований и мужество ученых, ведущих эти исследования. Да и результаты вовсе не дают оснований воображать океанолога сидящим на берегу моря и у выло повторяющим вслед за поэтом: «плещешь ты, куда захочешь…» Многие загадки океанских течений уже получили достаточно удовлетворительное объяснение.
Так, например, выяснено, почему западные ветви северных субтропических круговорот (Гольсфстрим и Куросио) намного сильнее (быстрее) восточных и почему такого усиления западных ветвей нет в южном полушарии; каков механизм образования Анти-Гольфстрима — глубинного противотечения под Гольфстримом; как влияет на течение рельеф дна и т. п. Показано также, что Антило-Гвианское противотечение служит источником для течения Ломоносова, а это важно, ибо указывает на связь различных течений, на существование их общей системы.
Недавно закончился эксперимент «ПОЛИМОДЕ», в котором исследовалась природа океанских вихрей в Атлантике. Обработка результатов потребует, конечно, времени и даст, как ожидают, интересные и важные результаты. Кое-что, впрочем, известно уже сейчас. Дело в том, что эксперимент проводился в зоне пресловутого Бермудского треугольника. Там обнаружены значительные магнитная и гравитационная аномалии, но не замечено ничего сверхъестественного.
В последние годы было обнаружено, что вода океана состоит из тонких слоев (от нескольких сантиметров до метра), различающихся температурой и соленостью (электропроводностью). Это тоже одно из крупнейших открытий в океанологии. В Институте океанологии имени П. П. Ширшова уже дано объяснение этому явлению — разработана теория тонкослойной структуры океана.
Ну и так далее. Перечень работ можно продолжать, и эта возможность убеждает, что в конце концов в званиях об общей циркуляции будет «наведен порядок». Что, конечно, совершенно необходимо. В свое время выдающийся ваш ученый, президент АН, академик С. И. Вавилов сформулировал три главные и равные по трудности задачи, стоящие перед наукой XX века: овладение атомной энергией, продление жизни человека до нормы (150 лет) и прогнозирование погоды на сезон (квартал) вперед. Так вот, решение проблемы долгосрочного прогноза погоды невозможно без точного знания закономерностей океанической циркуляции, ибо система течений Мирового океана есть система «центрального отопления» нашей планеты.
Океан занимает 71 процент поверхности Земли, и он аккумулирует основное количество солнечного тепла, приходящего на Землю. Течения разносят это тепло во все уголки планеты, а оттуда отводят остывшую воду в «котел» тропической зоны океана. Гольфстрим, например, доставляет тепло на север Атлантики, и там, где он встречается с холодным Лабрадорским течением, формируются атмосферные вихри, а господствующие в этих краях западные ветры переносят вихри на Европу и далее на восток. От этого движения зависит погода. Да и климат. Порты Мурманск и Певек на одной широте, но если первый не замерзает, то второй освобождается ото льда лишь на 2,5—3 месяца в году. Сравните также климат Ленинграда и Магадана, ови тоже на одной широте. И так — по всей планете.
Знать течения, конечно, необходимо и морякам, и, может быть, не столько сегодня, сколько в будущем. Нетрудно представить, что к концу столетия морской транспорт (грузовой по крайней мере) станет подводным. И тем самым он избавится от штормов, то есть станет независимым от погоды. И тут надо будет знать течения не вообще, не «в среднем», а досконально. Ибо если уж двигаться под водой, то по течению: ведь сопротивлевие воды значительно выше, чем воздуха. Еще есть любопытные проекты использования течений для выработки электроэнергии. Дело в том, что по сравнению с реками морские течения выглядят гигантами. Глубина морских течений измеряется сотнями метров, а ширина — сотнями н даже тысячами километров. Куросио, например, переносит в секунду 50 миллионов кубометров воды, Гольфстрим — до 100 миллионов, Антарктическое круговое — более 200 миллионов! Для сравнения скажем, что все реки Земли переносят в секунду всего 1 миллион кубометров воды. Подсчитано, что только механическая энергия океанских течений (без учета переносимого тепла) составляет 350 миллиардов киловатт! (Суммарная мощность всех современных энергоустановок 7 миллиардов киловатт.) Так вот, если в Гольфстрим опустить гидравлическую турбину, то можно получить тысячи киловатт электроэнергии. Есть проект использования Флоридского течения: 200 турбин на глубине 120 метров создадут мощность 25 миллионов киловатт. Есть и другие намерения, и во всех случаях полагают, что добытая «из-под воды» электроэнергия будет во много раз дешевле, чем на тепловых и даже атомных электростанциях.
Обсуждаются и другие интересные перспективы — управление климатом, например. Но все это перспективы дальние, и прежде всего потому, что плохо мы еще знаем «нрав» океанских течений. Однако надо учесть, что по-настоящему серьезное изучение океана — с использованием инструментальных измерений, современного математического аппарата, ЭВМ и т. п.— ведется всего каких-нибудь 20 лет. Сделано же за это время много, причем темпы и масштабы исследований нарастают. Будут совершенствоваться и методы исследований. Вероятно, немалые перспективы в этом плане раскрывает космонавтика. Снимки океана с орбиты отчетливо показывают границы разных по температуре слоев — гидрологические фронты. Можно фиксировать количество планктона (больше — меньше), а также волнение на поверхности. В. Ковалевок в А. Иванченков во время полета ва станции «Салют-6» видели под-водные хребты в районе островов Самоа, скопления водорослей, планктона. В программу их работы были включены наблюдения зоны Гольфстрима. Течения, правда, видны хуже — только, если они отличаются по цвету. Впрочем, В. Севастьянов в своем «Дневнике над облаками» пишет, что «на громадном водном просторе отчетливо видны течения и различные зоны, которые они огибают». П. Климук в телевизионном фильме «Обычный космос» рассказывает о том, что хорошо видел зону схождения теплового Гольфстрима и холодного Лабрадорского течения, хотя ее и прикрывал туман.
Словом, возможности космонавтики в исследовании океана, видимо, значительны.
Более определенно сейчас сказать трудно, так как обе они — и космонавтика и океанология—только набирают силу. У них много общего (океан не случайно называют гидрокосмосом, а небо пятым океаном), в от их союза можно ожидать многого.
Космонавтика уже оказывает услуги океанологии. Так и раньше было известно, что уровень моря не везде одинаков. Космические наблюдения показали, где на поверхности океана есть впадины и поднятия, они были точно измерены. Так, к югу от острова Шри Лавка (Цейлон) уровень моря опущен на 112 метров, а в районе острова Новая Гвинея, наоборот, поднят на 78 метров относительно земного эллипсоида, то есть линии, очерчивающей фигуру Земли. Северная часть Атлантики представляет собой плато, верхняя точка которого на 67 метров выше среднего уровня моря.
[/smszamok]
Получить эти данные можно было только с околоземной орбиты, с помощью искусственных спутников Земли. Это, так сказать, свеженькая загадка океана. Ученые предполагают, что рельеф водной поверхности «отражает» расположение геологических структур с концентрированной массой, «спрятанных» глубоко под дном океана. То есть водная поверхность как-то «приспосабливается» к вариациям гравитационного поля — к изменениям силы тяжести Земли. И если так, то вода во впадинах, очевидно, должна быть более плотной, а в буграх более легкой. А это уже небезразлично для циркуляции.
Видимо, в прямом смысле послушной волна никогда не станет, во когда специалисты разберутся в океанской циркуляции, они будут точно знать, к какой волне обратиться, чтобы «…на берег она бочку вынесла легонько и отхлынула тихонько».
Сочинение! Обязательно сохрани - » Схема ветров и течений в приэкваториальной полосе Тихого океана . Потом не будешь искать!
Запись была опубликована
02.09.2009 в 19:20 в категории Занимательная физика.
Вы можете следить за ответами в этой записи через RSS 2.0 ленты.
Загрузка...