Николай Вершинский: Загадки океана

ему присуждена премия имени А. П. Карпинского. Эта премия присуждается за выдающиеся научные достижения в области природоведческих наук на благо человечества.) Каждый год в океане обнаруживаются новые явления. Вот одно из последних: член — корреспондент АН СССР К. Н. Федоров и кандидат физико — математических наук А. И. Гинзбург нашли в океане новые когерентные структуры. Так они назвали особый вид поверхностных течений в форме гриба или в виде вихревых диполей. К. Н. Федоров и А. И. Гинзбург сначала обнаружили их при изучении космических фотографий поверхности океана, сделанных со спутника «Метеор», а потом воспроизвели эти явления на лабораторной установке в Институте океанологии (см. рис. на с. 7 и 9).

На рисунках на с. 7 представлены космическая фотография грибовидного течения и его схема. Подобные снимки удаются только в том случае, если на поверхности воды океана есть тот или иной трассер (трассером могут быть плавающие на поверхности океана льдинки или скопления фитопланктона, а в лабораторных экспериментах — капля краски или чернил). Не все еще ясно в образовании этого удивительного явления. И самое главное — каков характер импульса, вызывающего его появление?

Космическая фотография грибовидного течения в океане.

Схема грибовидного течения.

Грибовидное течение, смоделированное на лабораторной установке.

Что такое океанология? Это комплекс пяти наук: физики и химии океана, его геологии и биологии, техники для исследования. Проблемы, возникающие при изучении Мирового океана, связаны с различными научными дисциплинами. Этими проблемами успешно занимается Институт океанологии им. П. П. Ширшова АН СССР.

Океанология — советский термин. Примерно тот же комплекс наук на Западе чаще называют океанографией. У нас же под океанографией обычно понимается более узкий комплекс научных дисциплин, без биологии и геологии.

Отдельные науки, входящие в океанологический комплекс, объединяет техника. Прежде всего — научно — исследовательское судно (НИС). Оно — основной инструмент океанологов, без хорошего судна в океане ничего не сделаешь. На борту НИС имеются приборы для измерения основных параметров морской воды. Если экспедиция имеет комплексный характер, то в ней работают представители всех разделов океанологии. Но часто бывают и специализированные рейсы, тогда приглашаются специалисты по теме рейса. Но, каким бы рейс ни был, на борту судна окажутся хоть по одному представителю других наук.

К числу измеряемых в океане физических параметров океанологи относят следующие.

Температура. Информация о температуре воды на разных глубинах океана необходима всем специалистам. Гидрофизики по температуре определяют различные водные массы и находят в океане фронты или пограничные слои между ними. Данные о температуре воды очень важны для биологов. В океане рыбаки ищут рыбу в зоне высоких градиентов температуры, там крнцентрируются планктонные организмы, которые служат пищей рыбам. Синоптики также учитывают температуру воды в океане. Если в энергоактивные зоны или близко к берегам Европы подойдут большие синоптические вихри с пониженной температурой воды, то тепла ждать не приходится.

Особое значение для биологов, акустиков и военных моряков имеет распределение температуры во — ды по вертикали: расположение слоя скачка температуры, известного под названием сезонного термоклина или слоя «жидкого грунта». В нем скапливаются планктонные животные и могут лежать, как на настоящем грунте, подводные лодки. Глубина залегания слоя скачка температуры изменяется в зависимости от сезона года. Зимой он глубже, а летом — ближе к поверхности.

Интересуются температурой воды, особенно в придонных слоях, и морские геологи. Им важно знать распределение температуры по вертикали в слое осадков на дне. По величине и знаку градиента температуры они могут судить о тепловом потоке, идущем в океан из недр Земли.

Измерение температуры океана с борта научно — исследовательских судов занимает много времени и стоит дорого. Поэтому ученые ищут новые способы, позволяющие получать информацию о температуре дешевле и быстрее. Перспективными считаются измерения температуры поверхности океана со спутников, когда используется инфракрасное излучение (ИК) или излучение в области сверхвысоких частот (СВЧ). В этом случае удается быстро получить информацию о распределении температуры по большей части Мирового океана. Но точность измерений не всегда достаточна.

Читать дальше