Планета Земля. Познакомьтесь с миром, который мы называем домом

В высказывании Артура Кларка содержится неявный намек на то, что мы недооцениваем наши моря, воспринимая их как должное. И что еще хуже, мы злоупотребляем водной стихией. Моря и океаны по-прежнему являются важным источником продовольствия для многих людей во всем мире, однако чрезмерный вылов ставит под угрозу 85 % мирового рыбного промысла. И так же, как и в случае с атмосферой, мы склонны рассматривать океаны как гигантскую мусорную яму. К сожалению, загрязнение морей и океанов, которое происходит от ведения сельского хозяйства, промышленной деятельности и повседневного быта, разрушает способность океанов к поддержанию жизни (см. главу 9).

С планетарной точки зрения океаны предоставляют другие «услуги». Например, они действуют как огромные тепловые аккумуляторы, выравнивая экстремальные температуры и обеспечивая Земле уравновешенный климат, благоприятствующий жизнедеятельности. За последние десятилетия на передний план вышло еще одно очень полезное свойство океанов: они поглощают из атмосферы огромное количество углерода.

Эта способность в значительной степени зависит от циркуляции воды и структуры течений, переносящих огромные количества тепла, соли и других веществ по всему земному шару. На планете существует пять крупномасштабных течений; самое известное из них – Гольфстрим. Объем воды, движущийся в любом из этих течений, примерно в 50 раз больше суммарного стока всех пресноводных рек Земли.

Вода на поверхности океана поглощает углекислый газ из воздуха и, погружаясь в океанские глубины, надежно удерживает его взаперти. Углекислый газ поглощают также крошечные морские растения – фитопланктон. Некоторые ученые опасаются, что изменение климата нарушит схему циркуляции мирового океана, что может серьезно ограничить способность океана впитывать углекислый газ. Мы должны вплотную заняться изучением роли океанов в формировании климата, чтобы понять тенденции его изменения.

Движущие силы

Океанские течения возникают вследствие нескольких факторов. Один из них – это ветры, дующие над океанской поверхностью. Они приводят в движение поверхностные потоки. Другой очень важный фактор – сила эффекта Кориолиса, вызванная вращением Земли. Именно она заставляет океанские течения и ветры изгибаться в сторону от направления движения (см. главу 6).

В северном полушарии сила эффекта Кориолиса отклоняет океанские течения вправо относительно направления их движения, а в южном полушарии – влево. Циркуляция водных потоков на поверхности океанов в основном сводится к схеме, которая представляет собой ряд замкнутых структур, называемых океаническими круговоротами. Эти круговые движения имеют асимметричную форму, поскольку сила эффекта Кориолиса возрастает от экватора к полюсам. На западных краях океанических бассейнов наблюдаются сильные, узкие и быстрые круговые течения со скоростью до 2 метров в секунду. Эти западные пограничные течения включают в себя и Гольфстрим в Североатлантическом регионе. На востоке океаническая циркуляция состоит из слабых, широких и медленных потоков со скоростью менее 0,1 метра в секунду.

Все основные океанические бассейны имеют свои круговороты (см. рис. 7.1). Субтропические круговороты – это крупные замкнутые структуры циркуляции воды, которые находятся между 10-м и 40-м градусами широты. Приполярные круговороты группируются между 50-м и 70-м градусами. Из-за ветра в этих круговоротах накапливаются дополнительные массы воды. Это значит, что уровень моря не везде одинаков. Например, в Североатлантическом субтропическом круговороте уровень Саргассова моря – территории между Вест-Индией и Азорскими островами – примерно на метр выше уровня моря вокруг Бермудских островов. Основным исключением из такой схемы круговоротов является Антарктическое циркумполярное течение – сильное течение, циркулирующее вокруг Южного океана[2] с запада на восток. Существуют также сложные схемы течений, обусловленных ветрами, дующими вдоль экватора, где сила эффекта Кориолиса равна нулю.

Рис. 7.1. Основные океанические поверхностные течения, возникающие под действием ветров и эффекта Кориолиса.