Анатолий Бернацкий - 100 великих тайн океана

• Название: 100 великих тайн океана
• Автор: Анатолий Бернацкий
• Жанр: Прочая научная литература

Мировой океан оказывает огромное и многогранное влияние на функционирование всех систем Земли. Он формирует климат планеты, является важнейшим источником поступающего в атмосферу кислорода, а также регулирует содержание в воздухе углекислоты. Глобальные геологические и геохимические процессы, протекающие в водной среде океана, а также на его дне, оказывают значительное влияние на жизнь Земли. Океан, вероятно, одна из самых сложных земных сфер. Видимо, поэтому человек и знает об океане намного меньше, чем, например, об атмосфере или литосфере.

Очередная книга серии рассказывает о самых волнующих тайнах океана.

---

Например, в случае интенсивного таяния ледников Гренландии поступившая в море пресная вода разбавит ту массу соленой воды, которая двигалась с юга. В свою очередь эта вода, став менее плотной, перестанет «тонуть», и конвейер Брокера остановится. Последствия этого процесса выльются для Европы в сильнейшее похолодание на много лет. И только лишь когда Гренландия перестанет таять, конвейер возобновит свою работу.

Поскольку вода опускается фактически в одном месте – на севере Атлантики, а поднимается в нескольких, то и основные усилия исследователей долгое время были направлены на изучение сил, «тянущих» воду вниз, а не «толкающих» ее вверх.

Однако в ряде работ внимание ученых обращается как раз на механизмы, ответственные и за подъем воды к поверхности. В частности, еще в 1994 году была смоделирована глобальная система течений Мирового океана. Модель наглядно продемонстрировала, что на усиление ветрового перемешивания в Южном океане и соответствующую активизацию там подъемов вод Северная Атлантика будет реагировать более интенсивным погружением собственных вод.

Совершенно очевидно, что для обеспечения работы тянущего механизма необходимо проникновение в глубь более теплых поверхностных вод и нарушение резкого градиента плотности, изолирующего верхнюю, хорошо перемешиваемую зону, от основной глубинной массы.

Важную роль здесь могут играть сильные штормы, способные «размывать» верхнюю границу плотного нижнего слоя водной толщи подобно волнам, размывающим берег. Определенное значение для перемешивания могут иметь и мигрирующие животные: крупные ракообразные (криль), рыбы и киты.

Современные модели климата предсказывают, что таяние ледников Гренландии может понизить интенсивность погружения вод (то есть «толкающего» механизма) в Северной Атлантике примерно на 30 %.

Но те же модели предполагают резкое усиление ветров и более частые штормы в районе Южного океана. А это означает, что должен активизироваться «тянущий» механизм, ответственный за подъем глубинных вод к поверхности.

Ринги – гигантские водовороты

Еще в середине 70-х годов прошлого века район Тихого океана, соседствующий с японскими островами Огасавара, привлек внимание ученых из университета Киото. Оказывается, это место с давних пор пользовалось у моряков дурной славой. По крайней мере, сообщения о бесследно пропавших кораблях приходили отсюда почти столь же часто, как и из знаменитого Бермудского треугольника. Благо и расположен данный район в «проклятом» месте – на границе так называемого «моря Дьявола».

Ринги у берегов Хоккайдо. Вид из космоса

В результате проведенных исследований в 400 километрах от Огасавары и впрямь было обнаружено почти что «колдовское» место: гигантский водоворот радиусом около 100 километров. Высота же этого исполинского конусовидного образования достигает 5000 метров. Посреди 100-километрового раструба находится впадина, уровень воды в которой расположен на несколько десятков метров ниже уровня океана. Энергия же этой громадины, по подсчетам океанологов, в 10 раз превышает энергию обычного течения.

Казалось бы, ничего особенного: подобных водоворотов в океане немало. В частности, рожденных Гольфстримом.

И все-таки этому кольцевидному течению присуща одна очень характерная особенность: примерно раз в 100 дней данный водоворот меняет направление своего вращения. С чем связана эта странность и какие механизмы формируют периодическую смену направлений, ученые до сих пор объяснить не могут.

По правде говоря, первооткрывателями круговых течений являются вовсе не японские исследователи: мореплавателям и купцам они известны уже много столетий. А вот по-настоящему их стали изучать только в 1970-х годах. И начало этому положили советские океанологи, выполнившие серию исследований в тропической Атлантике. Они же и назвали их синоптическими вихрями, хотя, видимо, правильнее было бы назвать их морскими циклонами. А в зарубежной литературе их и вовсе именуют рингами (от англ. «ring» – кольцо).

Вообще же сами по себе водовороты – явление не такое уж и уникальное. Гигантские воронки обнаружены во многих областях океана: и в районе Бермудского треугольника, и вблизи Шри-Ланки, и даже у берегов Антарктиды. И в центре каждого такого водоворота имеется довольно глубокая впадина: например, возле Шри-Ланки ее глубина превышает 100 метров, а со спутников зафиксированы впадины, глубина которых достигает и 200 метров.

Очень богата круговыми течениями Атлантика: только в северной ее части обнаружено около 10 рингов. Их возникновение связано с Гольфстримом, который, как и всякое течение, образует по мере движения многочисленные петлеобразные излучины, или меандры.

Первые меандры появляются после мыса Хаттерас, от которого Гольфстрим течет узким потоком, а далее, увеличиваясь в размерах, они перемещаются вместе с течением или же отрываются от него и движутся самостоятельно. Если во время штиля в водоворот диаметром 150–300 километров попадает яхта, она может вернуться на прежнее место лишь спустя несколько суток.

Оторвавшиеся меандры образуют вихри. Слева от генерального потока вихри вращаются по часовой стрелке, справа – против часовой. Скорость течения в этих завихрениях составляет 0,3–2,0 узла. При этом внутри вихрей, проникающих в область теплого океана к югу от основной ветви течения, вода всегда холодная (циклонические вихри), а внутри вихрей, вторгающихся в холодную область к северу от течений, – теплая (антициклонические вихры).

Наблюдения последних лет показали, что в течение года Гольфстрим образует по 5–8 пар таких вихрей, то есть циклонов и антициклонов в год. При этом некоторые из циклонов имеют диаметр до 200 километров и проникают в глубину почти до самого ложа океана. Циклоны Гольфстрима дрейфуют со скоростью до 3 миль в сутки и в основном на юго-запад.

Живут отдельные циклоны по 2 года и более и могут удаляться от Гольфстрима на расстояние свыше 1000 километров. Как правило, исчезают они около восточного берега полуострова Флорида.

Кольца антициклонов, отделяющиеся от Гольфстрима с северной стороны, обычно также смещаются со скоростью 3 мили в сутки. Живут такие вихри около одного года и, добравшись до мыса Хаттерас, снова вливаются в Гольфстрим. Однако отдельные вихри движутся на юго-восток и, пересекая основную ветвь Гольфстрима, попадают в Саргассово море…

Аналогично рингам Гольфстрима выглядят и ринги Куросио. С тем лишь различием, что к северу они не являются одиночными вихрями, а образуют сложное вихревое поле из ветвей и меандров Куросио, Курильского и Северо-Тихоокеанского течений.

Вообще же появление синоптических вихрей в океане может быть связано не только с отсечением меандров, но и с атмосферными явлениями, с распределением в океане температуры и солености и с рельефом дна.

Наблюдения последних лет показали, что в океане существуют круговые течения с гораздо меньшим диаметром, нежели ринги. За характерный спиралеобразный вид их еще называют вихрями закручивания, или спиральными вихрями. На периферии таких вихрей развиваются вихри еще меньших размеров, причем это касается даже их так называемой «иерархии». Спиральные вихри способны образовывать цепочки вихрей.

Мелкомасштабные вихревые течения иначе называют водоворотами. Их диаметр колеблется от нескольких метров до нескольких километров, и образуются они чаще всего при обтекании течением неровностей дна или берегов.

Могучий Мальстрем

«Во время прилива течение между Лофотеном и Моске бурно устремляется к берегу, но оглушительный гул, с которым оно во время отлива несется обратно в море, едва ли может сравниться даже с шумом самых мощных водопадов. Гул этот слышен за несколько десятков километров, а глубина и размеры образующихся здесь ям и воронок таковы, что судно, попадающее в сферу их притяжения, неминуемо захватывается водоворотом, идет ко дну и там разбивается о камни. Когда же море утихает, обломки выносит на поверхность. Но это затишье наступает только в промежутке между приливом и отливом и продолжается всего четверть часа, после чего волнение снова постепенно нарастает.

Когда течение бушует и ярость его еще усиливается штормом, опасно приближаться к этому месту на расстояние норвежской мили. Шхуны, яхты, корабли, вовремя не заметившие опасности, погибают в пучине. Часто случается, что киты, очутившиеся слишком близко к этому котлу, становятся жертвой разъяренного потока. И невозможно описать их неистовый рев, когда они тщетно пытаются выплыть. Однажды медведя, который плыл от Лофотена к Моске, затянуло в воронку, и он так ревел, что рев его был слышен на берегу. Громадные стволы сосен и елей, поглощенные водоворотом, выносит обратно втаком растерзанном виде, что щепа из них торчит, как щетина…».