На суше и на море - 1980

За короткое время, прошедшее с начала изучения циклоноподобных океанских вихрей, называемых иногда также рингами, в северо-восточной части Атлантики их открыто более десяти. Их возникновение связано с Гольфстримом, который, миновав мыс Гаттерас, отходит от побережья Северной Америки и начинает меандрировать, то есть образовывать петлеобразные изгибы. Некоторые из таких петель отрываются от основного потока Гольфстрима и становятся самостоятельными круговыми течениями, или вихрями, причем скорость движения воды весьма высока и в отдельных случаях достигает 4 км/час. Диаметр таких колец — 150–300 км. Они охватывают толщу воды почти до дна океана, глубина которого здесь 2500–3500 м.

Установлено, что вихри, обособляющиеся от Гольфстрима с его южной стороны, отличаются от окружающих теплых вод Саргассова моря тем, что в их центре более низкая температура. Те же вихри, которые отделяются с северной стороны Гольфстрима, наоборот, имеют более теплый центр. Кольцеобразные вихри с теплым центром, как правило, смещаются на запад-юго-запад со скоростью до 5 км в сутки. Существует такой отдельный вихрь около года, затем водная масса, достигнув снова мыса Гаттерас, вливается в Гольфстрим.

Дрейф круговых вихрей с холодным центром в основном юго-западный, а скорость не превышает 3 км в сутки. Место их исчезновения — у восточного побережья полуострова Флорида, срок существования — в два-три раза больше.

В последнее время такого рода системы обнаружены и в других акваториях. Так, океанологи Японии исследуют их в районе течения Куро-Сио, полагая, что они должны воздействовать на биологические процессы, важные для рыболовства. Отмечено, что биологические сообщества в круговых течениях весьма своеобразны.

Циркумполярное течение, движущееся вокруг Антарктиды, также, как оказалось, порождает круговые вихри. Однако, по-видимому, по размерам и скорости они уступают тем, что наблюдаются вблизи Гольфстрима. Так, круговое течение, открытое южнее мыса Горн, имеет поперечник немногим более 100 км, а скорость вращательного движения — около 1,1 км/час. Специалисты предполагают, что это объясняется меньшей скоростью Циркумполярного течения по сравнению с Гольфстримом.

Изучение круговых вихрей, очевидно свойственных многим районам Мирового океана, где присутствуют мощные потоки водных масс, имеет большое теоретическое и прикладное значение.

От редакция. Первые инструментальные измерения вихрей в открытом океане были выполнены в тропической Атлантике на морском полигоне, названном «Полигон-70», экспедицией Академии наук СССР в 1970 г. Именно советские ученые дали круговым течениям удачное название — синоптические вихри. Воздушные синоптические вихри живут гораздо меньше водных, но общее свойство этих систем в воде и воздухе — их временный характер и циклическое развитие: рождение, перемещение и разрушение внутри более крупных циркуляции. Важным открытием на «Полигоне-70» было обнаружение сложной глубинной структуры вихрей открытого океана, которая существенно отличается от вихрей пограничных течений Гольфстрима и Куро-Сио.

Воронкообразные течения у берегов Австралии

Более двухсот лет назад было установлено, что вдоль восточного побережья Австралии, омывая штаты Квинсленд и Новый Южный Уэльс, движется направленное с севера на юг течение. Этот поток прослеживался от северной части Кораллового моря до южных районов Тасманова моря. Однако причины, вызывающие столь значительное течение, оставались неизвестными из-за больших трудностей исследовательских работ в опасном для мореплавания районе Большого Барьерного рифа.

Только в 1977 г. с помощью специальных дрейфующих буев удалось установить, что течение имеет значительно более сложную структуру, чем полагали до сих пор. Оно состоит из трех воронкообразных завихрений с диаметрами, достигающими 200 км. Направлено движение этих кольцевых течений против часовой стрелки. Наибольшее из них наблюдается на траверсе Кофс-Харбор и бухты Джервис (Квинсленд), остальные — в районе мыса Кейп-Хоув и у северного побережья острова Тасмания.

Выяснены и причины такого явления. Разогретые тропические воды северной области Кораллового моря разливаются на большой поверхности над более холодными нижележащими слоями, испытывая при этом влияние вращения Земли. На смену им поднимаются из глубины охлажденные водные массы; таким образом появляются теплые «острова».

Измерения показали, что в центре этих «островов» уровень моря примерно на 1 м выше окружающих вод. Силы земного тяготения и вращение планеты приводят такие теплые «линзы» во вращение, которое в южном полушарии, согласно закону Кориолиса, приобретает направление против часовой стрелки. Это течение имеет прерывистый характер: когда уровень воды в центре теплого «острова» уравнивается с окружающим водным пространством, оно прекращается вплоть до появления новых разогретых водных масс из Кораллового моря.

Вихреобразные течения: вид из космоса