100 великих тайн океана

Как правило, дальность распространения звука в море равна (в зависимости от мощности источника звука) десяткам или сотням километров. Но бывают случаи, когда звук распространяется по так называемому подводному каналу, который представляет собой область глубин, где скорость звука вначале уменьшается, а достигнув минимума, начинает возрастать. Физически это обусловливается большой зависимостью распространения звука в морской воде от ее температуры, солености и гидростатического давления.

С глубиной скорость звука уменьшается, но лишь до тех пор, пока понижается температура воды. Достигнув определенного уровня, скорость начинает возрастать из-за повышения гидростатического давления. Верхние и нижние границы звукового канала имеют глубину с равными скоростями звука. За ось канала принимается глубина с наименьшей скоростью распространения звука.

Сверхдальнее прохождение звука в канале объясняется тем, что звуковые лучи, почти полностью отражаясь от верхней и нижней границ звукового канала, не выходят за его пределы, а концентрируются и распространяются вдоль оси звукового канала.

«Чтобы лучше понять это, – писал академик Л.М. Бреховский, – вспомните, как ведет себя уставший путник. Он предпочитает держаться теневой, более прохладной стороны, нести на своих плечах как можно меньше груза и двигаться с минимальной скоростью. Ведь только при этих условиях он сможет пройти максимальное расстояние. Звуковой луч в морской воде подобен этому путнику. Выйдя из источника, он уходит вверх от оси звукового канала. Но чем выше, тем теплее, и луч заворачивает вниз, “в холодок”. И углубляется до тех пор, пока не начинает “ощущать” тяжесть повышающегося гидростатического давления».

Американские ученые однажды проделали такой опыт: взорвали в Атлантике небольшой заряд, а спустя некоторое время отголосок взрыва был зафиксирован на Бермудских островах, удаленных от места эксперимента на 4500 километров. Для сравнения: в воздухе взрыв той же силы слышен на расстоянии всего в 4 километра, а в лесу – не более чем в пределах 200 метров.

В другом опыте взрыв был произведен у Бермудских островов, а сигнал услышан у берегов Австралии, то есть на расстоянии в 20 тысяч километров!

Явление сверхдальнего распространения звука в подводном звуковом канале специалисты использовали для создания спасательной системы «Софар». С кораблей и самолетов, терпящих бедствие, сбрасывались небольшие заряды весом от 0,5 до 2,5 килограмма, которые взрывались на глубине залегания оси звукового канала. Береговые посты, зафиксировав место взрыва, оперативно выясняли место катастрофы.

Вечное движение океана

Океанические течения

В океанах и морях в определенных направлениях на расстояния в тысячи километров перемещаются огромные массы воды шириной в десятки и сотни километров и глубиной в несколько сотен метров. Такие потоки – «реки в океанах» – называются морскими течениями. Движутся они со средней скоростью 1–3 километра в час, хотя у некоторых течений она может достигать и 9 километров в час.

Нордкапское течение с температурой воды 4–6 °C считается теплым

В зависимости от направления движения морские течения делятся на зональные – несущие свои воды на запад и на восток, и меридиональные – движущиеся на север или на юг.

В отдельную группу выделяют еще и противотечения, то есть течения, идущие навстречу соседним, более мощным и протяженным. Кроме того, есть и четвертая группа течений, называемых муссонными. К последним относятся течения, которые от сезона к сезону меняют свою силу – в зависимости от направления прибрежных ветров.

Важным моментом в характеристике течений является тот факт, что каждое из них занимает более или менее постоянное географическое положение. При этом в Северном полушарии движение воды происходит преимущественно по часовой стрелке, а в Южном – против часовой стрелки. Наиболее же сильные течения проходят вблизи восточных побережий материков.

Появление течений вызывается многими причинами: например, нагреванием и охлаждением поверхности воды, различиями в плотности водных слоев, осадками и испарением.

Однако основным фактором, способствующим возникновению мощных океанических течений, являются ветры. В частности, пассатные, которые в Атлантике и в Тихом океане не стихают круглый год.

Так, мощные потоки Северного и Южного пассатных (экваториальных) течений, циркулирующих по обе стороны экватора, нагоняют воду к западным окраинам обоих океанов. При этом одна часть этой воды возвращается обратно на восток в виде Экваториального противотечения, а другая, упираясь в барьер из материков и островов, поворачивает на север или на юг, а затем на восток, совершая круговое движение как в Северном, так и в Южном полушариях.