Владимир Тюрин-Авинский - На суше и на море - 1980

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

Вихреобразные течения в Мировом океане ныне исследуются также с помощью искусственных спутников Земли. Так, с борта американского спутника «Landsat», находившегося на высоте 915 км над поверхностью планеты, удалось сделать космоснимок, на котором хорошо различимы по меньшей мере восемь таких образований. Среди них три развитых двойных кольцеобразных вихря. Некоторые из обнаруженных колец имеют диаметр не менее 30 км.

Изучение этого явления играет большую роль в метеорологии и океанологии, в том числе в исследовании взаимодействия океана и атмосферы, в прослеживании процессов загрязнения водной среды, измерении продуктивности планктона и т. п.

Колебания уровня моря

Согласно существовавшему до сих пор мнению, в случае частичного таяния оледенения Западной Антарктиды произойдет повышение уровня Мирового океана — во всех районах одинаковое.

Американские ученые Дж. А. Кларк и Ц. С. Лингл указали на необходимость учитывать неизбежные изменения в строении дна океана под влиянием меняющихся нагрузок, возникающих при превращении части льда в морскую воду и перераспределении ее в различных бассейнах.

Кроме того, по их расчетам, степень подъема уровня моря должна изменяться и со временем, так как за первоначальной упругой деформацией ложа океана должны последовать процессы притока вязких материалов из недр земли, которые постепенно компенсируют эффект нового распределения весовой нагрузки на кору. В частности, в результате таяния западноанзарктического ледяного купола в течение последующих 1100 лет у берегов ледяного шельфа Росса и мыса Горн уровень моря должен упасть вследствие подъема дна океана в близлежащих районах. Вблизи Гавайских островов подъем уровня моря должен быть на 25 % большим, чем в среднем по всему Мировому океану. Аналогично этому во всех областях, расположенных вдалеке от ледникового покрова, например у берегов штата Нью-Йорк или в Северном море, подъем уровня моря первоначально будет на 10–15 % превышать средний по земному шару, а затем, примерно через 1 тыс. лет, постепенно станет равным ему.