Тайны океана

Поверхностные течения в океане захватывают слои в несколько сот метров. А как ведет себя вода в глубинных слоях океана? Долгое время думали, что глубинные и особенно придонные океанские воды почти неподвижны. Но вот появилась новая техника измерения течений и представление о динамике глубинных вод совершенно изменилось. В глубинах океана обнаружены течения переменных направлений и скоростей от сантиметра до десятков сантиметров в секунду. В Тихом океане под Экваториальным течением на глубине в среднем 100 м действует мощное течение, направленное на восток. Течение названо именем его первого исследователя Кромвеля, а открыто оно было случайно, его обнаружили сети рыбаков, опущенные в воду глубже обычного. Такое же подповерхностное течение в экваториальной зоне и также направленное на восток навстречу Экваториальному течению открыто и исследовано в Атлантическом океане советскими океанологами. Оно названо именем Ломоносова. Ширина его 200 миль, максимальная скорость - на глубине 100 м, наибольшая скорость, отмеченная на этой глубине - 56 миль в сутки, перенос воды равен половине переноса Гольфстрима или Куросио. Максимальная скорость такого же подповерхностного экваториального течения в Тихом океане - 70 миль, в Индийском океане - 28 миль в сутки.

Долгое время происхождение этих странных течений, струящихся в толще океанской воды, словно в трубе с жидкими стенками, оставалось загадкой. Интересное объяснение предложил для них в докладе на 2-м Международном конгрессе советский океанолог Н. К. Ханайченко. В зону мощных поверхностных пассатных течений, текущих у экватора с востока на запад, у западных берегов континентов вливаются с юга и севера питающие их поверхностные течения. Им помогают поднимающиеся у берегов к поверхности глубинные воды. Но и этого, оказывается, недостаточно, чтобы компенсировать отток воды от западных берегов континента. И вот, недостаток воды у начала пассатных течений восполняют экваториальные противотечения, а вместе с ними подповерхностные течения. Они окончательно восстанавливают равновесие, усиливаясь или ослабевая в зависимости от усиления или ослабления пассатных ветров и пассатных экваториальных течений. Система океанских течений может служить примером саморегулируемых физических процессов планетарного масштаба.

Инструментальных измерений глубоководных течений накоплено пока немного. Однако их достаточно для доказательства того, что вода в океане вплоть до самых больших глубин находится в постоянном движении. Однако закономерности этого движения далеко еще не разгаданы. Разные мнения высказываются, например, о том, проникают ли струи Гольфстрима до дна или навстречу им на некоторой глубине действует встречное течение? Одни предполагают, что на известной глубине около 1000- 1500 м в океане существует "нулевая поверхность", где вода неподвижна, так как эта поверхность служит границей между разнонаправленными течениями. Другие утверждают, что такой нулевой поверхности нет, так как течениями охвачена вся толща воды, в том числе и горизонты, которые обычно принимают за нулевую поверхность при теоретических расчетах течений. Обстоятельный доклад об этом на примере северной половины Тихого океана сделала на 2-м Международном конгрессе 3. Ф. Гурикова. Словом, до получения полного представления о сложном движении воды в океане еще очень много работы. Одни ученые строят для этого теоретические модели, основанные на математических расчетах, другие идут путем инструментальных наблюдений и прослеживания движения водных масс.

В числе крупных теоретиков движения океанских вод можно назвать советских ученых В. Б. Штокмана, А. С. Саркисяна, американского океанолога Г. Стоммела и японского - К. Хидака.

В океане есть еще одна могучая сила, которая приводит в движение водные массы. Это разница в плотности воды, которая зависит от ее температуры, солености, а при больших глубинах на нее влияет и гидростатическое давление. Изменения плотности океанской воды ничтожны, они измеряются сотыми долями единицы. Но сила, порождаемая этими изменениями, достаточно велика, чтобы привести в движение воды океана даже без всякого участия ветров. Это одно из чудес геофизики. До сих пор еще не угасли споры о том, чему принадлежит главная роль в циркуляции океанских водных масс - ветрам или разнице плотностей воды.