Дерзкие мысли о климате

Когда же мы так уточнили природу холодных вод Мирового океана, то получаем возможность уверенно сказать, какие изменения или отклонения могут нарушить сложившуюся циркуляцию и теплообмен его глубинных вод.

А ими могут быть:

– исключение льда и льдообразования на полярных акваториях, что могло и может иметь место в длительной истории Земли или по воле человека;

– полное или частичное отсечение водообмена полярных водоёмов с Мировым океаном, вероятность которого также нельзя исключать ни в длительном естественном развитии Земли, ни при участии человека;

– временная или длительная теплоизоляция ледяного покрова полярных водоёмов, например, очень глубоким снежным покровом, прерывающим дальнейшее протекание льдообразования под ним, что полностью исключать нельзя;

– изменение солености верхних слоев полярных водоёмов, что трудно представить, но нельзя исключить полностью;

– опреснение всей океаносферы, что даже представить невозможно.

Думаю, что эти оценки могут пригодиться при палеогеографических исследованиях и изучения современных проблем климатологии. А теперь посмотрим, как собственно отражается термохалинная конвекция полярных водоёмов на состоянии термики внешних сфер Земли в наше время.

Заметим, что приведенный в предыдущем разделе способ расчета массы воды, вовлекаемой в термохалинную конвекцию рассолами, выпадающими из льда, не исключает той вероятности, что в подобную конвекцию вовлекается тем больший объем воды, чем меньше становится разница между соленостями поверхностных и глубинных вод. Важно только, чтобы она была. Это объясняется тем, что любое, даже незначительное повышение плотности одной массы воды над другой в конце концов должно вызывать их плотностную гравитационную стратификацию.

В то же время можно предполагать, что по мере увеличения общего объёма вод, вовлекаемых в конвекцию, интенсивность ее протекания при малых различиях плотностей легче может быть нарушена влиянием наложенных динамических факторов, например, течением, ветровым перемешиванием вод и т. д.

С такими необходимыми оговорками можно грубо определить сколько всего в океаносфере ежегодно погружается ко дну плотной и холодной воды под влиянием процессов, происходящих в плавучем льду.

Воспользуемся для этого известными данными об общих ежегодных оледенениях морей северного и южного полушарий и сведениями о различии средней солености воды в высоких широтах, почерпнутых из книги В. Н. Степанова «Океаносфера» (1983).

На морях северного полушария всего ежегодно образуется около 126 × 10¹¹ т льда, а южного – 207 × 10¹¹ т. По отношению к северному полушарию образование льда 85 × 10¹¹ т в Северном Ледовитом океане и масштабы, вызываемой им термохалинной конвекции, выше уже определены. Остающиеся 41 × 10¹¹ т льда при том же рассолении (до 5‰) и солености вод за пределами Северного Ледовитого океана 32‰, а глубинных 35‰, способны вызвать погружение ко дну ещё 36900 км ³ воды, что в 4 раза меньше, чем в Северном Ледовитом океане. Такая величина представляется правдоподобной, хотя возможно, что расчет может страдать недоучетом некоторых наложенных динамических явлений, способных здесь с большей вероятностью, чем в постоянно замерзающем океане, гасить интенсивность термохалинной конвекции.

Таким образом, всего в северном полушарии в термохалинную конвекцию вовлекается общий объем воды, равный, примерно, 186×10³ км ³ в год. Если таким же путем определить интенсивность термохалинной конвекции в акваториях океанов южного полушария, то при солености поверхностных вод 34,7‰ в ходе рассоления льда до 8‰ здесь в термохалинное опускание холодных и соленых вод должно вовлекаться уже около 480×10³ км³, что в 2,6 раза больше, чем в северном полушарии. Однако здесь менее интенсивная термохалинная конвекция определенно более всего и вскоре же нарушается значительной динамичностью циркумполярного течения западных ветров, оконтуривающего Антарктику. Впрочем, если то и другое имеет место, то эти факты могут явиться новым, дополнительным аргументом в пользу объяснения более низкой средней температуры поверхности океанов и атмосферы в южном полушарии по сравнению с северным. Из этого же следует, что поддержание придонной толщи тяжелых глубинных вод Мирового океана с большей вероятностью осуществляется термохалинной подледной конвекцией, происходящей в северном полушарии, а точнее в Северном Ледовитом океане, чем в южном полушарии, что в известной степени подтверждается меридиональным сечением поля солености Атлантического океана.