Занимательное волноведение. Волнения и колебания вокруг нас

Водоворот Корриврекан фигурирует в кульминационном эпизоде одного фильма, снятого британским режиссером Майклом Пауэллом в 1945 году. В фильме героиня едет к своему жениху, богатому фабриканту, на вымышленный Кило-ран, один из Гебридских островов, но вынуждена задержаться на острове Малл. Там она влюбляется в красивого морского офицера, который возвращается на все тот же Килоран. Разрываясь между возникшими нежными чувствами и твердым решением выйти замуж по расчету, героиня, презрев бурное море и штормовую погоду, настаивает на продолжении путешествия. Само собой, морской офицер вызывается ее сопровождать. И совершает героический поступок, когда судно захлестывает вода, и их утягивает в клокочущие воды водоворота Корриврекан. Этот классический фильм называется «Я знаю, что делаю!». Наверняка вы были бы очень рады услышать эту же фразу от рулевого на пароме во время переправы через быстрые воды сизигийного прилива.

Водоворот Корриврекан образуется в результате стремительного течения приливных вод над сильно изрезанным морским дном

И подобных узких проливов в мире немало. Например, в Японии: водовороты Наруто образуются благодаря приливному течению между островами Ава и Сикоку — в проливе, соединяющем Тихий океан и Внутреннее море. Однако в Норвегии, пожалуй, таких бурных потоков больше, чем где-либо. Приливные потоки, рождающие мощный Мальстрем между оконечностью архипелага Лофотенские острова и островом Верей, внутри Северного полярного круга, бегут со скоростью 10-11 узлов, то есть 19 км/ч. Именно они вдохновили Жюля Верна на изображение страшной воронки в своем романе «Двадцать тысяч лье под водой». Но самый быстрый приливный поток — Сальстраумен, его скорость достигает 22 узлов, или 40 км/ч. Его водовороты можно увидеть под мостом недалеко от норвежского города Буде.

На картине Утагава Хиросигэ «Волнение, вызванное водоворотами в провинции Ава» (1853-1856) изображены водовороты, образующиеся в результате стремительного потока приливных вод через японский пролив Наруто

Приливно-отливные потоки отличаются от обычных океанических течений — тех, что обусловлены восходящим потоком более теплых вод и нисходящим вод более холодных, а также преобладающими ветрами — тем, что меняют направление своего течения в зависимости от времени суток. Вдоль большинства побережий, например, окружающих Атлантический океан, приливы полусуточные, то есть в течение лунных суток случаются две полные и две малые воды. В то время как вдоль других побережий, например вокруг Мексиканского залива и Южно-Китайского моря, приливы суточные, то есть в течение лунных суток случается одна полная и одна малая вода.[52] Но даже если они и меняют направление движения с определенной регулярностью, это все равно течения. Как же прилив может одновременно быть еще и волной? Приливные волны слишком широки, да и высотой не отличаются, потому в открытом море мы их не замечаем — только возле берега. И все же, если вы сравните приливы с обычными, вызванными ветром океаническими волнами, накатывающими на пологий берег, вы убедитесь в их сходстве друг с другом.

Мы знаем, что обычные океанические волны при приближении к берегу преобразуются: из глубоководных в мелководные. Дно все поднимается, и волна больше не может двигаться по круговой траектории, как это было в открытом море. Постепенно круговые орбиты уплощаются, пока не остается лишь движение вперед-назад — хорошо известное нам волнение, когда волны то накатывают на берег, то отходят от него. Как только глубина снижается до одной двадцатой длины волны, волны из глубоководных становятся мелководными.

В то же время приливы — это всегда мелководные волны. Потому что даже самые глубокие впадины самых глубоких океанов, где толща воды достигает 11 км, намного меньше одной двадцатой длины приливных волн, которые от одного гребня до другого растягиваются на сотни километров. То, что мы видим приливные волны как течения, обусловлено масштабностью этого явления. Сравните себя, наблюдающего за приливной волной, и краба-отшельника, наблюдающего за обычной океанической волной, которая плещется туда-сюда на песчаной отмели. С точки зрения краба, накатывающая мелководная волна — всего лишь омывающая песок вода. То же самое происходит, когда мы наблюдаем за мелководной приливной волной. Приливные и океанические волны различаются не только масштабами — очередные гребни у них накатывают с разной периодичностью во времени. Океанические волны, распространяющиеся свободно и взаимодействующие друг с другом, могут накатывать как им заблагорассудится, а волнам приливным, «понуждаемым» равномерным движением небесных тел, свойственна предсказуемость.