Больше того, внутренние волны, например, искажают подводные акустические колебания. А это очень важно для тех, кто занимается вопросами подводной акустической связи и с их помощью прогнозирует районы скопления промысловых рыб, поскольку пища выносится внутренними волнами в те или иные места океана.
Конечно же внутренние волны важны и для мореплавания. Кстати, теперь ученые предполагают, что катастрофа с американской подводной лодкой "Трешер" могла быть вызвана встречей ее с одной из таких внутренних
волн-гигантов. По их мнению, могло произойти следующее: внутренняя волна бросила "Трешер" на сверхпредельную для подводной лодки глубину.
Природа глубинных волн очень сложна и пока еще полностью не изучена. Но зачем нам это все знать? Ученые объясняют ее гидродинамическим эффектом приливно-отливных течений, наталкивающихся на своем пути на горные цепи, протянувшиеся по дну океана. Удалось, например, установить, что волны полусуточного периода вызывают в основном приливы. Но ведь волны такого диапазона - лишь незначительная часть внутренних волн. А что вызывает образование всех остальных - и сейчас неизвестно. Как-то влияют ветры, как-то течения, но что играет главную роль, а что - второстепенную, еще не совсем до конца ясно.
Эти невидимые, скрытые от наших глаз волны обладают всеми свойствами обычных волн, которые мы привыкли видеть на поверхности моря. Они также растут, а потом, как обычные волны прибоя, обрушиваются, вызывая при этом турбулентность - вихревые потоки. Но и турбулентность, в свою очередь, может вызвать внутренние волны. Видимо, не последнюю роль играют в данном случае и мощные циклоны, вздымающие и раскачивающие миллионно-тонные массы воды.
ВИХРИ
Явление крупномасштабных вихревых образований впервые было обнаружено советскими учеными во время осуществления программы "ПОЛИГОН-70" в тропической зоне Северной Атлантики. Здесь, вдали от берегов, в открытом океане вдоль линий, образующих крест, ученые
84
А.И. ВОЙЦЕХОВСКИЙ
ЗАГАЛКИ Г.ЕРМУДСКОГО ТРЕУГОЛЬНИКА
85
поставили 17 автоматических буйковых станций, котор! измеряли параметры течений. Измерения проводили*! шесть месяцев, а характеристики течений регистрировались каждые полчаса. Когда были обработаны результаты измерений, то оказалось, что здесь было открыто удивительное явление природы - синоптические вихри с горизонтальными размерами от 100-150 до 300-400 метров.
Эти вихри обладают огромными запасами кинетичес кой энергии, которая в сотни раз превышает энергию чений более крупных масштабов. Наряду с этим они заме но влияют на энергетический баланс Мирового океана,4поскольку в них заключено до 90 процентов его кинети-*' ческой энергии. Сами же течения - это сложная совокупность разномасштабных вихрей в океане с некоторым of щим направлением перемещения. Помимо этого, было яснено, что океанические течения проявляются не тольк| на поверхности океана, но существуют и в виде друп например подводных течений, порой противоположно! направления.
Удалось установить, что существуют вихри с циклони| ческим (против часовой стрелки) и антициклоническш вращением воды. Оказалось, например, что в Северно! полушарии изотермические поверхности поднимаются ядрах "циклонов" и опускаются в ядрах "антициклонов* Амплитуда этих смещений составляет 100-150 метров. N за подъема вод циклонические вихри имеют в центре от рицательную температуру, а антициклонические вихри положительную температуру, поэтому их соответствен^ называют "холодными" и "теплыми".' В случаях, когда ЯДЕ более холодное, внутри вихря наблюдается повышенна биологическая продуктивность, что объясняется подъеме" внутренних вод, богатых питательными веществами. Of
Рис. 12. Вихрь с "антиц и клони ческим" вращением воды
типа этих вихрей, естественно, создают особые, труднопрогнозируемые условия для теплового и влажного обмена с воздушной атмосферой Земли.
Значимость динамики океана в областях, где "живут", то есть развиваются и действуют, синоптические вихри, которые проникают на глубину более полутора километров, усугубляется еще и сложным характером взаимодействия их с квазистатическими океанскими
86
А.И. ВОЙЦЕХОВСКИЙ
чениями. Эти течения, как известно, имеют свои сезонные и годичные флуктуации изменчивости, что, естественно, значительно затрудняет прогнозирование характера их поведения во времени.
В связи с этим пришлось отказаться от долго бытовавшего представления о "реках" в океане. Как всякая ломка старых понятий, процесс данного осмысления был нелегким и болезненным. И как следствие этого процесса возник принципиально новый подход к измерениям течений на различных глубинах - появился метод полигонов. Дело заключалось в том, что измерения океанских течений, сделанные в одном и том же пункте в разное время, как правило, не согласуются с общей картиной циркуляции вод.
Читать дальше