На суше и на море - 1983

Еще в 20-х годах нашего столетия норвежские метеорологи В. Бьеркнес и Я. Бьеркнес выдвинули гипотезу о фронтальном происхождении циклонов в атмосфере, согласно которой они возникают, в результате волновых движений фронтов, то есть границ воздушных масс с различными термодинамическими характеристиками (температурой, влажностью, плотностью и др.). Эта гипотеза была подтверждена многочисленными наблюдениями. По аналогии с атмосферными океанские вихри Тоже должны формироваться во фронтальных зонах, в том числе и в районе Гольфстрима.

Особенно детально этот район изучался в последние 30 лет при помощи научно-исследовательских судов (в том числе подводных), самолетов, ИСЗ. Оказалось, что Гольфстрим — целая система поверхностных и глубинных течений, расположенных в интенсивной фронтальной зоне шириной около 100 км, отделяющей теплые и соленые воды Саргассова моря от более холодных и опресненных вод материковых склонов и шельфов восточного побережья Северной Америки. Струи Гольфстрима и фронтальная зона тесно связаны между собой и испытывают волнообразные отклонения от среднеклиматического уровня. Близко напоминающие извилистые русла равнинных рек, они получили названия меандров Гольфстрима. Наиболее интенсивное меандрирование происходит на участке к востоку от мыса Гаттерас. Меандры смещаются в восточном направлении, увеличиваясь в размерах. Многократные наблюдения позволили проследить процесс отрыва меандров Гольфстрима на определенном этапе их развития и образования отдельных вихрей, которые получили название рингов (колец) Гольфстрима за особенности гидрологической структуры.

_{Рис. 1. Фотоснимок в инфракрасном диапазоне поверхности океана в районе Гольфстрима (северо-западная Атлантика), сделанный с ИСЗ НОАА-3 (США) 28 апреля 1974 года. В верхнем левом углу видно побережье США в районе мыса Гаттерас. Левая нижняя часть района закрыта облаками. Темные области — участки относительно теплых вод Гольфстрима к Саргассова моря. Светлые области у берега — участки холодных вод материкового шельфа и склона. Гольфстрим расположен вдоль линии резкой смены тонов цвета (соответствующей фронту Гольфсдама), Видны волнообразные искривления фронта. К северу от этого фронта на светлом фоне видны более темные пятна — теплые антициклоническне ринги Гольфстрима. К югу от фронта на темном фоне видны светлые пятна (в частности, в центре рисунка) — холодные циклонические ринги}

Ринги имеют ядро, состоящее из вод, резко отличающихся по температуре, солености и другим характеристикам от окружающих вод. Ядро опоясывает кольцо вод собственно течения Гольфстрим с высокими скоростями (1–2 м/сек, иногда и больше) и горизонтальными градиентами[15] характеристик. Размер рингов 50 —250 км, в толщу вод они проникают на сотни и тысячи метров, нередко до дна. Ядра с аномальными свойствами вод делают ринги хорошо заметными на снимках, полученных с ИСЗ. На рис. 2 показан процесс меандрирования и вихреобразования в районе Гольфстрима, по данным нескольких последовательных космических снимков в инфракрасном диапазоне.

К северу от Гольфстрима образуются только антициклонические вихри с вращением вод по часовой стрелке, а к югу (в Саргассовом море) только циклонические с вращением против часовой стрелки. Циклонические ринги несут в своих ядрах холодные опресненные воды, характерные для районов к северу от Гольфстрима, а антициклонические имеют ядра из теплых, высокосоленых вод Сар-гассова моря. Таким образом, образование и перемещение рингов — один из наиболее эффективных процессов водообмена между водными массами по обе стороны от фронтальной зоны.