благодарность своим коллегам, с которыми он работал во время 27–го рейса НИС «Академик Курчатов», особенно Ю. А. Иванову за ценные замечания по русскому переводу книги.

Климат и погода в океане

Реки в океане

Для многих выражение «реки в океане» может показаться странным, даже абсурдным, ибо в океане нет речных русл в обычном понимании этого слова, нет и четких границ, которые бы направляли речной поток. И все‑таки природа сумела «канализировать» перенос водных масс в океане и без четких границ, что делает океанские течения еще более внушительными. «Реки в океане» с незапамятных времен протекают в одних и тех же местах, их расход лишь слегка меняется со временем. Они несут тепло холодным берегам и охлаждают теплые, представляя собой самый грандиозный процесс, протекающий в жидкой оболочке Земли. Так, например, течение Гольфстрим несет воды в сотни раз больше, нежели самая полноводная река Амазонка в нижнем течении, а Антарктическое циркумполярное течение — в десять раз больше, чем Гольфстрим.

Рассмотрим подробнее эти глобальные переносы, определяющие облик океанской циркуляции, или, иными словами, проследим путь «рек в океане». Основные и, возможно, наиболее характерные особенности распределения течений — это наличие субтропических циркуляционных колец, система течений в экваториальной области океана и течение в Южном полушарии, опоясывающее Землю. Каждая система течений разграничивается ярко выраженными океанскими фронтами, представляющими собой зоны, где температура и соленость очень быстро меняются в поперечном направлении.

Самым внушительным океанским течением является Антарктическое циркумполярное течение, или, как его еще называют, течение Западных ветров. Опоясывая земной шар и пересекая три океана, оно достигает в ширину 2 500 км и проникает на глубину 3000–5000 метров. За одну секунду течение переносит более 200 млн. кубических метров воды со скоростью 25–30 см в секунду. Исследования показали, что его отклонение от параллелей обусловлено взаимодействием с рельефом дна, причем при уменьшении глубины океана течение отклоняется влево, а при повышении — вправо.

Иными характерными представителями группы течений, направленными вдоль параллелей, являются экваториальные, или пассатные течения. Они известны еще со времен Колумба, который, наблюдая за движением своего судна, пришел к заключению, хотя и довольно приблизительному, что в тропических зонах Атлантического океана вода перемещается на запад. Пассатными они называются потому, что вызываются господствующими здесь пассатами. Эти ветры дуют по обе стороны экватора круглый год, способствуя переносу на запад огромных масс воды, образующих Северное и Южное Пассатные течения.

Ближе к экватору пассатные ветры ослабевают, а в области экватора вообще исчезают. Здесь расположена так называемая штилевая зона. В результате неравномерности ветрового поля в ней образуется Межпассатное противотечение, направление которого — восточное, т. е. обратное движению пассатных течений. Амплитуда колебания его скорости довольно велика, что объясняется годовыми колебаниями скорости ветра.

Схема распределения течений на поверхности Мирового океана

I —5 — Северное и Южное экваториальные течения, 6 — Куросио; 7 — Восточно — Австралийское течение; 8 — Гольфстрим; 9 — Бразильское течение; 10 — Агульясово течение; 11 — Северо — Тихоокеанское течение; 12 — Северо — Атлантическое течение; 13 — Антарктическое циркумполярное течение; 14 — Калифорнийское течение; 15 — Перуанское течение; 16 — Канарское течение; 17 — Бенгальское течение; 18 — Западно — Австралийское течение; 19–21 — Экваториальные противотечения; 22 — Аляскинское и Алеутское течения; 23 — Норвежское течение; 24 — Западно — Шпицбергенское течение; 25 — Восточно — Гренландское течение; 26 — Лабрадорское течение; 27 — Течение Ирмингера; 28 — Оясио; 29 — Фолклендское течение.

Интересно отметить, что система экваториальных течений в каждом из океанов имеет свои особенности, связанные с размерами, формой и общим расположением океана. Например, в Тихом океане экваториальное противотечение зарождается у берегов Филиппин и движется на восток со средней скоростью 40–60 см в секунду. Пройдя 8500 миль, оно достигает берегов Южной Америки. То же происходит и в Атлантическом океане, но там из‑за небольших размеров океана течения распространяются на относительно небольшие расстояния.

В Индийском океане система течений испытывает сильное влияние муссонов. С другой стороны, «поведение» этого океана, расположенного в Южном полушарии, несколько иное. Например, когда дует северо-восточный муссон, направление которого почти совпадает с направлением пассатных ветров, система функционирует так же, как и в других океанах. Однако изменение направления муссона порождает необычную ситуацию, при которой экваториальное противотечение просто — напросто исчезает.

В последние тридцать лет результаты усилившихся в этот период наблюдений приводят к неожиданным открытиям, особенно когда они ведутся в районе «кухни» земной погоды — в тропиках и на экваторе. Первый сюрприз был преподнесен довольно необычным образом. В 1951 году американский океанограф Таунсенд Кромвелл возглавил экспедицию, имевшую задачу исследовать условия жизни некоторых видов морских организмов в экваториальных широтах Тихого океана, т. е. целью этой экспедиции отнюдь не являлось изучение морских течений. Для выполнения задачи экспедиции необходимо было опустить рыболовные снасти на глубину в несколько сот футов. На поверхности их удерживали специальные поплавки. Так как измерения проводились в области Южного Пассатного течения, отличающегося стабильностью, то естественно Кромвелл ожидал, что снасти, опущенные в воду, и поплавки будут относиться течением на запад.

Вертикальный разрез струи течений: а) течения Ломоносова; 6) течения Кромвелла. По замкнутым кривым скорость течений, выраженная в см/с для течения Ломоносова, а в узлах (миль/час) — для течения Кромвелла, одинакова. На нижнем рисунке показаны линии одинаковых температур в области течения Кромвелла.

И вот неожиданно для ученого рыболовные снасти стало относить на восток. Удивлению его не было границ, и Кромвелл тут же решил выяснить причину этого «недоразумения». Он приказал опустить в воду все измерительные приборы,