Статистика сайта

Поиск

Динамика Мирового океана

Морские течения нередко называют реками в океанах — образно, но не совсем верно. Несоизмеримы масштабы: один лишь Гольфстрим переносит в десятки раз больше воды, чем все реки мира, вместе взятые. По составу текучая океанская вода практически не отличается от той, которая движется медленнее и образует как бы ложе для течения. Характер океанских потоков отличается своеобразием и образует глобальные круговороты с отдельными ответвлениями…

Впрочем, мы забегаем вперед. То, что сейчас для нас представляется вполне естественным и привычным, зримым (при взгляде на карты и глобусы, где отмечены течения мирового океана), — все это сравнительно недавно, 3—4 столетия назад, представляло собой географическую проблему, со всей полнотой даже еще не поставленную.

Одно из первых упоминаний о морских течениях и водоворотах мы находим в древнегреческом предании о Сцилле и Харибде (оно воспето Гомером в связи с плаванием Одиссея). Считается, что речь идет о Мессинском проливе, разделяющем южную оконечность Апеннинского полуострова и острова Сицилию (созвучие со Сциллой очевидное). По‑видимому, здесь наиболее часто суда древних греков попадали в водовороты и сильные течения, выбрасывавшие их на скалы.

Согласно одной из версий. Мировой океан находится в постоянном движении, омывая сушу. Однако никто в древности не знал, что это за океан, есть ли у него пределы, почему и каким образом движутся его воды. Об этом на практике приходилось узнавать мореплавателям, которые дерзали удаляться от берегов. В те времена наиболее полные сведения о крупных морских течениях имели жители островов Индийского и Тихого океанов, которые отваживались на сверхдальние плавания. Но их знания так и не вошли в анналы науки, поэтому могут считаться географическими открытиями лишь предположительно. В конце Средневековья, в эпоху Великих географических открытий, мореплаватели Португалии, Испании, Голландии, Британии собирали сведения о морских течениях, но не желали делиться своими знаниями с конкурентами. Поэтому подобные данные оставались разрозненными и неопределенными.

Так, флотилия Колумба пересекала Атлантический океан, смещаясь к югу, в струе Северного экваториального течения. У них сложилось убеждение, что воды океана движутся «на запад вместе с небом».

Несколько позже, в 1513 году, Хуан Понсе де Леон — участник второй экспедиции Колумба, ставший губернатором Пуэрто‑Рико, организовал морскую экспедицию, в составе которой было необычайно большое количество пожилых и больных матросов. Это было, по‑видимому, самое великовозрастное и «больнообильное» мероприятие за всю историю мореплавания. Объяснялся такой казус изначальной задачей флотилии: отыскать легендарный остров Бимини, на котором находится источник вечной молодости и здоровья.

Курсом на северо‑запад флотилия Понсе де Леона прошла Багамские острова и встретила, наконец, большую землю, которую они поначалу приняли за Бимини. Во всяком случае так отмечено было на карте, составленной старшим кормчим Антоном Аламиносом. Испанцы курсировали вдоль берега, постоянно высаживаясь и пробуя воду из всех встреченных источников и ручьев. Чуда не происходило, никто из них не омолодился, лишь пережили несколько неприятных встреч с туземцами — рослыми, сильными, вооруженными луками и копьями.

Огорченный Понсе де Леон вынужден был прервать поиски чудесного источника. Он назвал вновь открытую землю Флоридой (Цветущей), но так и не узнал, что это полуостров. На обратном пути его вновь ожидала досадная неудача, ставшая залогом географического открытия: двигаясь на юг, они попали в сильное теплое течение, отбрасывающее корабли в открытый океан. У южной окраины Флориды оно стало таким сильным, что сорвало с якоря одно их судно.

Аламинос первым отметил этот мощный поток, направленный на юге Флориды с запада на восток, а затем вдоль берега уходящий на север (он позже получил название Гольфстрима, точнее — его западной ветви). Воды течения имели синий цвет, в отличие от зеленовато‑голубой океанской воды.

Остров, который туземцы называли Бимини, нашли во время следующей экспедиции, но и на нем не оказалось волшебного источника. Понсе де Леон вновь отправился во Флориду, был ранен и, не имея желанной волшебной живой воды, умер.

Аламинос использовал Гольфстрим, чтобы пересечь Мексиканский залив и пройти 1200 км за четыре дня. Он же предложил использовать это течение для наиболее быстрого возвращения в Европу (идея была совершенно верной).

Интересный случай произошел в 1856 году, когда команда брига, вставшая на ремонт в районе Гибралтара, случайно взяла в качестве балласта небольшой бочонок, обросший ракушками. Внутри него оказался кокосовый орех, залитый смолой, а в нем записка, которую отправил… Христофор Колумб! Он отправил таким образом сообщение королю и королеве Испании о гибели каравеллы «Санта‑Мария» и бунте офицеров на судне «Нинья». В Европу это письмо попало через 358 лет. Правда, остается неясным маршрут его скитаний.

Благодаря течениям впервые северным путем от берегов Аляски до Исландии мимо Северной Америки удалось проплыть в 1905 году… бутылке! За шесть дет она прошла около 2500 миль, главным образом дрейфуя со льдами.

История бутылочной почты, использующей морские течения, началась, по‑видимому, в 1560 году, когда какой‑то неграмотный английский лодочник обнаружил на берегу запечатанную бутылку. Местный судья прочел содержащееся в ней сообщение, оказавшееся секретным: о том, что датчане захватили остров Новую Землю, принадлежавший России. С тех пор английская королева Елизавета учредила специальную должность «открывателя бутылок», в адрес которого надлежало отправлять запечатанными все бутылки, найденные в море или на берегу. Нарушившего указ ожидала смертная казнь. Правда, трудно сказать, использовались ли такие находки для изучения океанических течений.

В XVII веке появились первые карты, на которых были отмечены фрагменты течений, отражающие немногие фактические сведения и значительную долю фантазии составителей. Только в 1770 году была создана достаточно точная карта Гольфстрима. Ее автором был ученый и главный почтмейстер британских колоний Б. Франклин. Он выяснил, что американские китобои и торговые моряки проходили от Англии до Нового Света на две недели быстрее, чем британские почтовые пакетботы. Почему? Франклин, расспросив моряков, выяснил: американские капитаны по пути в Англию используют мощное океанское течение, а возвращаются, держа курс в стороне от него.

В XIX веке немецкий географ А. Гумбольдт, английские моряки‑исследователи Дж. Ренкелл и М. Мори приступили к сбору и систематизации сведений о течениях Мирового океана. Первую обобщенную карту составил М. Мори. С середины XIX века, согласно международному соглашению, была организована единая система наблюдений за движениями атмосферных и водных потоков в Мировом океане.

Наиболее основательную научную экспедицию с этими целями организовало Британское морское ведомство на корабле «Челленджер» (1872—1876). Отчет составил 50 объемистых томов. Один из ученых, проводивший эти работы Дж. Меррей, в начале XX века составил океанографическую сводку, в которой отметил все основные горизонтальные и вертикальные, холодные и теплые течения Мирового океана.

Подобные исследования имели не только теоретический интерес. Правда, окончилась эра парусников, непосредственно зависящих от воздушных и водных течений. Для навигационных целей уже, казалось бы, перестали иметь существенное значение прихотливые потоки морских вод. Однако в 1912 году прозвучало грозное предупреждение: гигантский пароход «Титаник» затонул, столкнувшись с плавучей ледяной горой — айсбергом, принесенным в эту область Атлантики морскими течениями.

Кроме того, выяснилось, что по границам теплых и холодных вод находятся наиболее богатые планктоном акватории с обилием рыб, птиц и морского зверя. А динамика этих потоков оказывает влияние на климат прибрежных территорий. Во второй половине XX века наиболее остро встал вопрос о загрязнении вод Мирового океана. И вновь в этой связи важное значение приобрели знания морских течений. Не исключено, что в ближайшем будущем с помощью этих течений будет осуществлена транспортировка айсбергов из арктических и антарктических акваторий к берегам тех стран, которые испытывают острый дефицит в пресной воде.

За последние десятилетия интерес к течениям мирового океана подстегивается глобальным потеплением климата Оно вызвано истреблением лесов и сжиганием горючих полезных ископаемых. В результате увеличивается содержание в атмосфере углекислого газа, который задерживает длинноволновое тепловое излучение земной поверхности, отражающей солнечные лучи, создавая так называемый парниковый эффект. Динамика океанических течений сказывается на движении и температуре воздушных масс, на климатических изменениях в конкретных регионах. Эта научная задача еще далека от своего решения.

Столь же важна, интересна и мало изучена проблема образования вихревых атмосферных потоков (тропических циклонов, тайфунов). Вполне возможно, что они связаны с динамикой океанических потоков.

Морские течения не имеют постоянных русел. Они не только «блуждают», смещаясь от года к году на сотни километров, но и разветвляются. Отдельные струи образуют огромные завихрения, которые могут вовсе отделяться от основного потока.

Кроме того, были открыты мощные движения вод Мирового океана, находящиеся на глубинах в десятки и сотни метров, а направленные противоположно поверхностным течениям. Они получили название противотечений. Обычно с ними связано интересное явление, получившее название апвеллинг (от англ. «ап» — вверх, «велл» — хлынуть) — подъем холодных вод с глубины.

Апвеллинг в небольших масштабах можно наблюдать в любом море, когда нагретые приповерхностные слои сгоняются устойчивым ветром, дующим с суши, а на их место поднимаются более холодные слои. Когда в этот процесс вовлекаются холодные течения и апвеллинг продолжается достаточно долго, это вызывает приток с глубины к поверхности кислорода (холодная вода насыщена больше, чем теплая) и питательных солей. Здесь активизируется жизнь и скапливается много промысловых рыб, а также тюленей и птиц, которые гнездятся на островах, прибрежных скалах.

Но как только апвеллинг ослабевает или холодное течение отклоняется в сторону открытого моря, начинается массовый мор рыбы и меняются погодные условия на прибрежных территориях. Так, холодное Перуанское течение, омывающее берега западной окраины Южной Америки, порой уступает место ответвлению теплого Экваториального течения (эта ветвь называется Эль‑Ниньо).

Обычно оно не проникает южнее 1—3° ю.ш. Но в некоторые годы его теплые потоки внедряются далеко на юг, примерно на 10—13°. Тогда температура воздуха у берегов Эквадора и Перу повышается в среднем на 3—5°C. Теплый воздух с моря, насыщенный влагой, вызывает в предгорьях Анд сильные тропические ливни, наносящие урон сельскому хозяйству.

Уменьшение в морской воде содержания кислорода вызывает массовую гибель рыб, а за ними и птиц. Местное население лишается урожая, рыбы и доходов от добычи гуано — ценного удобрения из птичьего помета. От обилия гниющей рыбы вода насыщается сероводородом, который разрушает подводную часть судов и портовых сооружений.

До сих пор океанские течения таят, в себе немало загадок. Важное значение имеет познание взаимодействия общей циркуляции атмосферы и Мирового океана в связи с общим изменением климата на планете. Не менее важны более конкретные исследования динамики воздуха и воды в отдельных регионах. Нет еще полной ясности даже в том, какие силы, помимо ротационных (связанных с вращением Земли) и солнечной энергии вызывают глобальную динамику гидросферы.

Открытие океанских и воздушных течений Земли продолжается.