Что такое океанические реки



Реки в океане

Известно, что в океане существуют гигантские струйные течения, определяющие климат многих стран. Например, Гольфстрим и Ойясио распространяются на тысячи километров. Гольфстрим ежегодно перекачивает огромные массы теплой воды из тропических широт, главным образом из Мексиканского залива, в полярные области, отогревая побережья Скандинавии и Кольского полуострова, которые в противном случае были бы ледяными пустынями. Ойясио, напротив, гонит охлажденные в высоких широтах воды вдоль гряды Курильских и Японских островов на юг, делая климат наших восточных побережий более суровым.

Не так давно в океане были обнаружены другие течения, не менее мощные. Их можно назвать реками в океане. Они текут близ поверхности дна над подножием континентальных склонов из высоких широт в низкие. Так как эти течения несут свои воды вдоль контура материков, они получили название контурных геострофических. Первыми свидетельствами существования этих придонных течений были фотографии участков дна на глубинах 3000—5000 м, сделанные в южных районах атлантической окраины США. На них отчетливо видны разнообразные знаки ряби на поверхности осадка. Знаки ряби — это система субпараллельных подводных валов и разделяющих их ложбин, которая напоминает ветровую рябь, возникающую на поверхности воды. Ее появление на дне связано с перераспределением частиц осадка под воздействием струй придонного течения. Знаки ряби известны в руслах рек, в эстуариях и дельтах, на приливно-отливных равнинах, на открытых участках шельфа, а также на абиссали — словом, везде, где перемещаются водные массы. В зависимости от высоты гребней подводных валов и расстояний между ними различаются мелкая рябь, мега-рябь и подводные дюны. Мегарябь, например, характеризуется превышением ее гребней над ложем ложбин не свыше 60 см и расстоянием между соседними волнами ряби до 12 м. Подобные же «волны», но меньшей высоты и длины, именуются просто знаками ряби. Наконец, крупные аккумулятивные тела на поверхности дна по ассоциации с прибрежными насыпными формами получили название подводных дюн.

В глубоководных обстановках наблюдались дюны высотой 91 м. Нередко они выстраиваются цепочками с расстояниями между соседними валами 9,6 км. В пределах континентальных подножий были открыты целые поля ряби, сформировавшейся на поверхности осадка. Стало ясно, что речь идет о новом явлении, ведь на абиссали не действуют приливно-отливные течения, ветровые волны или океанская зыбь. Дальнейшие исследования подтвердили, что обнаружены следы процессов, имеющих глобальные масштабы и играющих первостепенную роль в «проветривании» (вентиляции) океанских глубин. Датчики скорости течений, установленные у дна, зафиксировали устойчивые перемещения водных масс над некоторыми его участками со скоростью до 50 см/с. Эти придонные течения устремлялись к экватору и, как выяснилось вскоре, даже пересекали его, проникая в другое полушарие. Сначала было открыто Арктическое контурное течение, формируемое холодными водами высоких широт северного полушария. Затем над континентальным подножием Южной Америки в Атлантическом океане обнаружили другое контурное течение, несущее к экватору холодные воды антарктического происхождения. Над окраиной Южной Бразилии оба течения встречаются и текут одно под другим в противоположных направлениях: арктические водные массы над антарктическими, более xолодными и тяжелыми.

Таким образом, соленые тяжелые воды, охлажденные в высоких широтах, погружаются ко дну абиссальных котловин вдоль континентальных склонов полярных стран и текут над дном вдоль контура материков к экватору. Это довольно медленные течения, разбивающиеся на отдельные струи, меандрирующие в пространстве. Однако эту пространственную неустойчивость компенсирует их относительная стабильность во времени. Холодные воды богаты кислородом, поэтому контурные течения разносят его на огромных пространствах, предотвращая тем самым возникновение застойных явлений и сероводороного заражения осадков и придонных масс воды.

Как и реки на суше, контурные течения перемещают не только огромные водные массы, но и значительное количество осадочного материала. При скорости 40—50 см/с вода способна волочить частицы довольно крупных размеров, вплоть до крупного песка. Собственно говоря, знаки ряби и являются прямым свидетельством перемещения осадков. Ведь волны ряби постоянно мигрируют, двигаясь по ходу течения с небольшой, но довольно постоянной скоростью. При этом зерна осадка время от времени взмучиваются и оседают в зависимости от ундуляции скорости отдельных водных струй у дна. Об эффективности этого процесса свидетельствует тот факт, что осадочный материал, подхваченный в высоких арктических широтах, в конечном итоге оказывается вблизи экватора и даже к югу от него. Более того, контурные течения, энергия которых в значительной степени расходуется по пути к экватору, на определенном отрезке уже не способны перемещать значительное количество частиц. Они оседают, формируя поля подводных дюн или гигантские насыпные валы.

Одним из наиболее изученных образований такого рода является вал Блейк, отделяющий континентальное подножие Багамской погруженной платформы от внутренних частей абиссальной котловины в центральном секторе Атлантики. Протяженность другого вала, Ньюфаундлендского, превышает 500 км, а высота более 1 км. Мощность осадочной толщи, состоящей, как полагают, почти исключительно из контуритов, составляет 1,5 км. Это пятнистые однородные с плохо выраженной слоистостью отложения, имеющие преимущественно карбонатно-терригенный состав (известковые глины и мергели) и пелитово-алевритовую размерность ( 0,1 мм), в том числе раковинками фораминифер (более 20%) и скелетными остатками других организмов. Осадки обычно плохо отсортированы и несут следы сильного перемешивания илоедами. Скорости их накопления меняются от 1 до 12 см в 1000 лет.

Казалось бы, каким образом можно установить, что осадки вала Блейк или какого-либо другого аналогичного по строению поднятия на дне океана являются контурстами? На деле существуют вполне надежные критерии. Ведь материал, идущий из приполярных широт, весьма своеобразен по составу. Это касается прежде всего глинистой фракции, в которой преобладают иллит и хлорит — минералы, легко разрушающиеся в гумидных условиях на суше. С континента в океан они сносятся в основном ледниками, т. е. в полярных широтах. В тропиках же эти минералы, особенно хлорит, становятся неустойчивыми. Поэтому, когда на участках континентального подножия в низких широтах появляются осадки с явно чужеродной для окружающей суши минеральной ассоциацией, можно заподозрить, что эти осадки отложены контурным геострофическим течением.

Источник

Течения — реки океана


Течения — реки океана

Уже при первом знакомстве с мощными морскими течениями человек сравнивал их с реками. Основанием для такой аналогии служило их свойство, как и великих рек земного шара, переносить огромные массы воды. Течения, как и реки, имеют более или менее постоянные берега, реки — твердые, а течения — жидкие, т. е. массы малоподвижных вод по обеим сторонам течения. Когда Франклин впервые нанес на карту главное течение Атлантического океана Гольфстрим, он представил это течение в виде мощной реки.

В последнее время накопился ряд фактов, подтверждающих справедливость этой аналогии. Оказалось, что мощные океанические течения могут разбиваться на рукава, образовывать дельты и меандрировать, т. е. образовывать в океане петли, которые, так же как и в реках, могут полностью отшнуроваться от основного потока течения и превратиться в своего рода «старицы». Само собой разумеется, что «меандры» и «рукава» далеко не постоянны.

Однако существуют и принципиальные различия между течениями океана и реками Суши. Реки всегда текут от мест, расположенных выше, к местам, расположенным ниже над уровнем моря, и впадают либо во внутренние озера, либо в моря и океаны. Течения же циркулируют в океане на более или менее «ровной» поверхности океана. Чаше всего они также текут к районам с более низким уровнем, но подчас, подгоняемые ветрами, как бы поднимаются в гору, т. е. уровень океана вниз по течению может быть выше, чем уровень его вверх по течению. Как показали новейшие прецизионные (особо точные) нивелировки, именно так обстоит дело на участке Гольфстрима от Флоридского пролива до г. Чарлстон.

Это принципиальное различие приводит еще к одной парадоксальной особенности океанических течений: в отличие от рек течения могут впадать сами в себя. Доказано это было довольно просто. На одном из участков течения были брошены поплавки, которые, описав сложный путь, через некоторое время оказались точно в том же месте, из которого начали свое путешествие. Это обстоятельство заставило некоторых ученых рассматривать даже такие мощные и хорошо известные течения как Гольфстрим и Куро-Сиво, как детали общей циркуляции океана, обычно состоящей из нескольких замкнутых круговоротов.

В последнее время приводится еще одно возражение против аналогии между реками и морскими течениями. Современные исследования Гольфстрима показали, что на некоторых участках течение не представляет сплошной ленты, а разбивается как бы на струи, разделенные полосами противотечений Однако реки на большом протяжении иногда текут двумя параллельными рукавами, например, реки Волга и Ахтуба Кроме того, в крупных реках, текущих одним руслом, бывают два стрежня (зоны максимальных скоростей), разделенных областями с незначительными течениями.

Однако в нашу задачу не входит ни доказательство справедливости указанной аналогии, ни детальное описание морских течений вообще. Все это заняло бы очень много места, ибо литература о течениях Мирового океана огромна. Здесь мы остановимся лишь на одном, но очень важном вопросе: о влиянии морских течений на климат.

Вряд ли у кого-либо вызывает сомнения важность тепловой энергии для жизни человека. Без тепла нет жизни. Практически единственным источником тепла на нашей планете служит солнце Недаром солнечные лучи называют «живительными». Те области земли, куда солнце посылает много тепла и где достаточно влаги богаты жизнью Достаточно сравнить тропические леса приполярные районы, чтобы ясно представить себе роль солнечного тепла.


Первая карта Гольфстрима, составленная Франклином

Солнце обогревает землю неравномерно. Чем дальше к северу и к югу от экватора, тем меньше тепла получает поверхность земли. Если бы поверхность земли была однородной, то есть не было бы суши и моря, не было гор и равнин, скал, песков, то тепловые условия на такой однородной земле определялись бы только удаленностью от экватира, то есть было бы строго широтное распределение тепла. Тогда климат в пределах одинаковых широт был бы одинаковым. Однако, на самом деле земля неоднородна. Материки и океаны по-разному нагреваются солнцем. По-разному они и расходуют тепло.

И океан и материк отдают часть полученного тепла атмосфере. Чем не равномернее нагреты области суши или воды, тем не равномернее нагревается и воздух. В результате возникают воздушные течения — ветры.

Ветры переносят тепло из одних районов в другие и тем самым нарушают широтное распределение тепла на поверхности земли. Но наряду с переносом тепла, аккумулированным в воздухе, ветры, проносясь над поверхностью океанов, увлекают в своем движении и воды. В том, что ветер — одна из главнейших причин возникновения морских течений, можно убедиться, сравнив, например, карту течений и ветров Атлантического океана. Ветер не только непосредственно переносит по-разному нагретые воздушные массы, но, обусловливая движение океанских вод, служит причиной перемещения огромных количеств тепла, заключенных в воде.

Механизм переноса тепла морскими течениями совсем не так прост, как это может показаться с первого взгляда. Чтобы яснее себе это представить, придется вспомнить некоторые физические законы и некоторые особенности воды, как физического тела.

Наличие океанов и материков определяет неравномерность широтного распределения тепла, а огромные массы перемещающихся океанских вод еще более усложняют его перераспределение.

Роль океанских течений в распределении тепла по нашей планете очень значительна, она отмечена еще учеными средневековья, которые делили морские течения на «теплые» и «холодные». Это деление, однако, весьма относительно. Так, Бенгуельское течение, температура вод которого у мыса Доброй Надежды около 20°, — течение «холодное», Нордкапское же течение, принося воды температуры 4—6°, тем не менее теплое течение. Оба течения нарушают широтное распределение температур. В первом случае средняя годовая температура воды данной широтной зоны понижается на 1—2°, во втором случае повышается примерно на 3—4°. В этом смысле и употребляют обычно термин «теплое» или «холодное» течение.

Так как распределение тепла по земному шару имеет широтный характер, то, как правило, тепло или холод переносят только меридионально ориентированные течения, течения же, идущие вдоль параллелей, практически ощутимых количеств тепла не переносят.

Таким образом, только меридиональные течения могут быть отнесены к «теплым» или «холодным». Теплые течения направлены от экватора к полюсам; холодные течения — от полюсов к экватору.

Морские течения существенно влияют также на изменение температурных характеристик океана, на распределение и образование льдов в море.

Прежде чем говорить о влиянии морских течений на климат, мы хотим предварительно, хотя бы в самых общих чертах, раскрыть физические стороны этого процесса, установить почему и как море и в частности морские течения могут оказывать тепловое влияние.

Вода в море известна в двух агрегатных состояниях: в виде жидкости (точнее жидкого раствора солей) и в виде твердого тела (морского льда). То обстоятельство, что морская вода — жидкость, имеет важное значение, ибо это в значительной степени и обусловливает способность моря аккумулировать и переносить тепло.

Влияние льдов на тепловую жизнь моря также очень велико. Так как плотность льда меньше плотности воды, он плавает на поверхности и служит тепловой изоляцией, во много уменьшая теплообмен между морем и атмосферой. Перемещаясь течениями в более теплые районы, лед тает, на что поглощается тепло и температура воды понижается.


Схема течений Мирового океана

Солнечная энергия практически единственный природный источник энергии на земле. В силу этого способность поглощать тепло очень важное свойство. Море обладает почти такой же способностью поглощать лучистую энергию, как и абсолютно черное тело, т. е. почти полностью поглощает все падающие на него лучи. В отличие от атмосферы, которая хорошо пропускает солнечное излучение и в особенности коротковолновую часть солнечного спектра * . Следовательно, воздух мало нагревается прямыми солнечными лучами Нижний, наиболее плотный двухкилометровый слой атмосферы поглощает столько же солнечного тепла, сколько несколько сантиметров воды. Атмосфера нагревается главным образом за счет процессов теплопроводности, соприкасаясь с нагретой поверхностью моря Или суши, а также излучаемым поверхностью океана теплом Эффект теплового излучения океана (или суши) вполне аналогичен теплу, излучаемому нагретой печкой Таким образом, воздушный океан подогревается, в основном, снизу, а водный океан — сверху.

* ( Красная и инфракрасная часть спектра солнца несет основную часть тепла. )

Вода обладает не только способностью хорошо поглощать солнечное тепло, но и сохранять большое количество тепла вследствие большой удельной теплоемкости. Удельная же теплоемкость земных пород в 3—4 раза меньше. Это также увеличивает значение моря как аккумулятора тепла.

Если сравнить удельную теплоемкость воды с удельной теплоемкостью воздуха, то

окажется, что 1 см 3 воды, охлаждаясь на 1°, нагревает 3134 см 3 воздуха.

Если воду охлаждать, то пока не начнет образовываться лед, отдача тепла будет сопровождаться закономерным понижением температуры. Как только вода охладится до температуры замерзания, дальнейшее понижение ее температуры прекратится, но при этом начнет образовываться лед. Затрату тепла на образование 1 г льда называют скрытой теплотой льдообразования. Скрытым расход тепла на образование льда называют потому, что с помощью термометра нельзя определить изменение количества тепла в воде при наличии в ней льда. Тепловая энергия при этом расходуется не на изменение скорости движения молекул воды, а на перестройку молекул воды в молекулы льда или наоборот.

Читайте также:  Десятка самых больших рек мира

Скрытая теплота льдообразования очень велика, и поэтому переносимые течениями и ветрами льды весьма существенно влияют на температуру вод тех районов, где они тают. Так, 1 г растаявшего льда понижает на температуру 80 см 3 воды или 250 000 см 3 воздуха.

Аналогично тому, как при образовании льда тепло расходуется на перестройку молекул воды в молекулы льда, так и при испарении воды тепло расходуется на переход молекул воды в молекулы водяного пара.

Скрытая теплота испарения воды — самая высокая из величин парообразования всех известных тел. Для испарения 1 г воды, нагретой до кипения, нужно затратить около 540 калорий Испарившуюся с поверхности моря воду в виде водяного, пара переносят воздушные течения. При конденсации эта теплота выделяется: конденсация 1 г водяного пара нагревает на 1 около 2 000 000 см 3 воздуха.

Как известно, при нагревании все тела, а также вода, расширяются, а при охлаждении сжимаются.

Однако это сжатие у воды наблюдается не на всем диапазоне изменения температур.

Если пресную воду достаточно высокой температуры охлаждать, то объем ее будет закономерно уменьшаться. По мере приближения температуры к +4°С эта закономерность нарушается, и темп уменьшения объема охлаждаемой воды замедляется. При дальнейшем же понижении температуры объем волы начнет возрастать. Наименьшего объема (или наибольшей плотности) вода достигает при +4 o С.

Это кажущееся отклонение от общего закона объясняется тем, что вода состоит не из одной системы молекул, а из нескольких. Соотношение количеств этих молекул различное и зависит от температуры. Полагают, что в воде имеются 3 группы молекул: H2O — молекула, характерная для водяного пара и называемая простой молекулой воды, или гидрольной молекулой, (H2O)2 — молекула, характерная для воды, так называемая двойная молекула, или дигидрольная, и (H2O)3 — молекула льда — тройная, или тригидрольная молекула. Водяной пар, вода и лед представляют собою смесь из этих трех видов молекул. В зависимости от температуры процентное содержание этих молекул различно.

При охлаждении одновременно идут как бы два процесса: во-первых, нормальное уменьшение объема (температурное сжатие) и, во-вторых, увеличение объема вследствие образования больших, менее плотных молекул льда. При понижении температуры до +4° ледовые молекулы образуются медленно и объем воды уменьшается. Начиная с +4°, образуются легкие ледовые молекулы и этот процесс начинает преобладать, тогда плотность воды несколько уменьшается. При образовании льда количество ледовых молекул резко возрастает, и плотность льда примерно на 10% становится меньше плотности воды.

Все сказанное относится к пресней, точнее к дистиллированной воде. Наличие солей в воде снижает температуру, при которой она достигает наибольшей плотности и несколько снижает температуру замерзания. При количестве солей, равном примерно 25 г на кг морской воды, температура при наибольшей плотности и температура замерзания воды становятся одинаковыми и составляют — 1, 3°.

Океанская вода более солена (примерно 35 г на кг), следовательно, наибольшая плотность морской воды должна быть при температуре замерзания. Из этого казалось бы незначительного обстоятельства вытекают весьма важные следствия.

Интересно сравнить, как протекает охлаждение пресного водоема и моря. Что бы произошло, если бы температура наибольшей плотности воды в пресных водоемах была бы равна температуре замерзания гак же, как и у морской воды, а плотность льда была бы больше, чем воды?

С наступлением осени вода, охлаждаясь, с поверхности опускалась бы на дно водоема, и постепенно он весь охладился бы до температуры замерзания, а затем промерз бы до дна. Нетрудно представить себе последствия полного замерзания пресноводных бассейнов: вымерзли бы рыбы и другие животные, многие гидроэлектростанции в зимнее время прекратили бы работу, нарушился бы сток грунтовых вод, огромной проблемой стало бы зимнее водоснабжение и т. д.

Проникновение в глубины моря охлажденных на поверхности вод ограничивается вертикальным распределением плотности. Дело в том, что соленость моря с глубиной, как правило, несколько возрастает. Более соленая вода имеет большую плотность. Вследствие этого менее соленая поверхностная вода, даже охладившись до температуры замерзания (около—1,5°), будет опускаться до тех пор, пока не встретит слой хотя и более теплой, но более плотной за счет солености воды.

Вертикальная зимняя циркуляция имеет огромное значение для развития жизни в море и для отдачи в атмосферу захороненного в глубинах тепла. В период развития вертикальной циркуляции поверхностные, богатые кислородом воды опускаются в глубину, а их место занимают глубинные воды, богатые солями. Этим, в частности, объясняется то, что в более высоких широтах, где зимой температура сильно понижается, жизнь в океане развивается интенсивнее, так как именно там сильнее вертикальный обмен вод, нежели в тропических широтах, где зима по температуре мало отличается от лета.

После того, как слой воды охладится до температуры замерзания, начинается образование льда. Морской лед менее плотен, чем лед пресных вод. В нем обычны пустоты, образовавшиеся в результате стенания рассола после кристаллизации пресной воды.

Ледяной покров для моря так же, как и для рек и озер, служит защитным покровом от дальнейшего охлаждения.

То обстоятельство, что в море зимнее охлаждение захватывает большие толщи воды, измеряемые сотнями метров, усиливает роль моря как аккумулятора со щечного тепла.

Все эти свойства волы — ее подвижность, способность аккумулировать и отдавать тепло и влагу атмосфере, способность поглотать лучистую энергию и обусловливают воздействие моря на климат.

Это влияние осуществляется несколькими путями. Климатические условия над морем зависят прежде всего от температуры поверхности моря, которая определяет температуру и влажность воздуха.

От распределения температуры поверхности моря зависит в некоторой мере распределение атмосферною давления, а, следовательно, и система воздушных потоков Они. в свою очередь существенно влияют на такие климатические характеристики, как температура воздуха, его влажность, скорость ветра, а также туманы и осадки. Таков в общих чертах механизм воздействия моря на климат непосредственно над морем.

Воздействие моря на климат прилегающих частей материков сложнее.

Непосредственное тепловое воздействие моря на сушу распространяется в пределах узкой прибрежной полосы Несколько дальше от береговой черты влияние моря осуществляется посредством бризов. Возникновение бризовых ветров обусловлено тем, что днем поверхность суши нагревается сильнее, чем прилегающие части моря, а ночью охлаждается намного быстрее по сравнению с морем Все кто бывал на черноморских берегах Крыма или Кавказа летом, ощущал благотворное влияние дневного бриза, когда он несет приятную прохладу с моря.

На климат более удаленных частей суши воздействие моря сказывается при переносе воздушных масс, сформировавшихся над морем Если система господствующих ветров переносит морской воздух на сравнительно более холодную сушу, это создает условия для формирования так называемого морского климата, т. е. влажного теплого, характерного, например, для северо-западной части Европы.

Сам механизм переноса воздушных масс с территории моря на сушу также существенно зависит от распространения тепла по поверхности суши и моря. Если суточный ход температуры морских побережий и моря вызывает бризовые ветры, то сезонный ход температур на суше и на море определяет более устойчивые во времени ветры. Принциц образования устойчивых ветров аналогичен образованию бризов, а ветры эти носят название муссонов.

Но процессы нагревания воздуха над океаном и отдачи тепла этим нагретым воздухом существенно различны.

Над более теплым океаном воздух нагревается и до больших высот насыщается водяным паром. Это отнимает от океана колоссальное количество тепла (достаточно напомнить, что 1 г водяного пара содержит количество тепла, способное нагреть на 1° 2000 000 см 3 воздуха). Процесс отдачи тепла воздухом происходит медленнее. Если при более холодном воздухе теплообмену между океаном и атмосферой способствуют процессы конвекции, протекающие даже при полном отсутствии ветра, го при более теплом воздухе конвекция отсутствует и, следовательно, в этом случае теплообмен совершается только при ветре, т. е. только за счет механического перемешивания.

Взаимодействие атмосферы и океана наиболее ярко проявляется в областях теплых и холодных течений. Теплые течения, по мере своего продвижения к полюсам, становятся абсолютно холоднее, так как их температура постепенно понижается, но относительно окружающих вод они теплее. Это влияние особенно заметно в зимнее время. Наоборот, холодные течения по мере своего продвижения к экватору становятся относительно все холоднее и холоднее, особенно усиливается это явление в летнее время.

Для характеристики влияния течений на климат можно прежде всего упомянуть о простой, но важной для нашего случая, закономерности, подмеченной многими исследователями. Она состоит в том, что в среднем температура воздуха редко отличается от температуры поверхности океана более, чем на 2 градуса.

В областях океана, где действуют сильные устойчивые меридионально направленные течения, четко выражено их тепловое воздействие. Если бы в океанах не было течений, то изотермы воды были бы вытянуты вдоль параллелей.

Если сопоставить карту изотерм поверхности воды северной части Атлантического океана в августе и карту океанических течений, то видно, что наиболее сильные отклонения изотерм совпадают с расположением наиболее устойчивых и выраженных течений.

Следовательно, рассматривая различие в температурах вод в океане вдоль параллелей, можно получить количественное выражение отепляющего или охлаждающего влияния морских течений.


Температура воды на поверхности. Атлантического океана в августе

В качестве примера рассмотрим систему изотерм и систему течений в северной части Атлантического океана.

На карте течений Атлантического океана видно, что основная система течений — Флоридское—Гольфстрим — Северо-Атлантическое—Норвежское — и направление изотерм совпадают. Также совпадают с направлениями изотерм направления Лабрадорского и Восточно-Гренландского течений. Первая система течений, которую для простоты часто называют системой Гольфстрим, несет относительно теплые воды из южной части Атлантики к берегам западной Европы, в Баренцево море и далее в Северный Ледовитый океан. Вторая система транспортирует холодные опресненные воды Северного Ледовитого океана на юг вдоль восточных берегов полуострова Лабрадор и Гренландии.

Эти системы течений и определяют весьма значительные температурные различия вдоль параллелей северной части Атлантического океана.

Так, если в Бискайском заливе в наиболее холодном за год месяце температура воды и воздуха +10 1-12°, то в районе к югу от Ньюфаундленда и в районе Галифакса (на той же широте) в это время обычны льды, а температура воздуха от 0 до —10°. Летом в августе в Бискайском заливе температура воды и воздуха 18—20°, в районе Галифакса 14—16°.

Но климатические различия этих областей состоят не только в разности температур. Район Бискайского залива относят в значительной части к субтропической зоне. Район Галифакса и Ньюфаундлендской банки, благодаря влиянию холодных течений, относят к умеренной зоне. Плавучие льды в районе Ньюфаундленда, даже летом. — обычное явление, в Бискайском заливе льдов вообще не бывает. Столь же резко различие и в количестве туманов Повторяемость туманов в районе Ньюфаундленда летом достигает 30—40%, а в Бискайском заливе туманы бывают очень редко. Резко различен и их ландшафт. Физико-географические отличия этих двух областей, лежаших в одних широтах, такие же, как между юго-западными районами Франции и югом Скандинавии, отстоящими друг от друга в широтном направлении более чем на 1200 км.

Еще большие различия в климате над Атлантикой вдоль 70° северной широты. Так, если в районе мыса Нордкап в самый холодный месяц средняя температура воздуха достигает — 2°, воды — +5°, го восточное побережье Гренландии закрыто в это время мощными льдами. Летом, в районе мыса Нордкап температура воды и воздуха поднимается до +8 — + 10°, а вдоль Гренландского побережья даже в летние месяцы постоянно дрейфуют льды, выносимые течением из Арктики.

Климатические различия вдоль 70° северной широты существенны не только в Атлантическом океане — они столь же существенны и в других областях.

Отепляющее влияние Северо-Атлантического течения охватывает всю северо-западную часть Европы.

Это влияние проявляется в том, что зона тундры здесь очень сужена, а в некоторых местах и совсем отсутствует.

Наиболее ярко эти физико-географические различия иллюстрирует плотность населения. Северные берега Скандинавии довольно густо заселены; помимо городов Мурманска. Нарвика. Варде здесь многочисленны поселки и деревни. В этих же широтах восточного берега Гренландии — безжизненная ледяная пустыня с редкими стойбищами коренного гренландского населения, расположенными в узкой прибрежной полосе, на 2—3 месяца в году освобождающейся от снежно-ледяного покрова.

Теплые течения переносят из экваториальных или тропических районов в высокие широты огромные количества тепла. Недаром известный русский климатолог А. И. Воейков образно назвал их «трубами водяного отопления земного шара».

Совершенно естественное внимание в этом отношении вызывает Гольфстрим и его продолжение, Северо-Атлантическое течение — самая огромная теплая река Мирового океана, длиною в 10 000 км, шириною 100—150, а местами до 300 км и глубиною 700—800 м.

Начинается это течение в Мексиканском заливе. Поэтому Франклин, впервые нанесший его на карту, назвал его «течением залива» (таково в переводе значение слова Гольфстрим).

По выходе из Флоридского пролила его мощность (количество переносимой воды) достает 25 млн м 3 в секунду, это намного больше, чем общий расход всех рек мира А несколько севернее, после присоединения к Флоридскому потоку Антильского течения, его мощность увеличивается до 38 млн. м 3 в секунду.

От берегов Америки Гольфстрим направляется на северо-восток к северным берегам Англии. За гем он проникает в Норвежское море, проходит на север вдоль Норвегии и достигает северо-западных берегов Шпицбергена. Кстати, укажем здесь, что движение вод Гольфстрима на северо-восток через Атлантику часто даже в научной литературе объясняют действием отклоняющей силы вращения земли — силы Кориолиса. Советский ученый В. Б. Штокман своими исследованиями доказывает, что направление океанических течений определяют, главным образом, господствующие ветры.

Хотя температура вод Гольфстрима обычно отлична всего лишь на 1—2° от температуры окружающих вод, все же, благодаря своему большому расходу (мощности), это течение переносит из тропиков в умеренные и высокие широты огромное количество тепла. Без Гольфстрима Скандинавия была бы подобна Гренландии: она была бы вся покрыта льдом и почти необитаема. Значительно более суровым оказался бы и климат европейской территории СССР, он мало чем отличался бы от климата, например, Якутии.

Влияние океана и в особенности его теплых течений на климат прилегающих к нему материков можно хорошо проследить по специальным климатическим картам. Эти карты строят таким образом: для каждой географической параллели вычисляют средние многолетние из средних месячных значений температуры воздуха всех пунктов, расположенных около данной параллели, как на суше, «так и над морем. Для каждого месяца года получается по одному значению средней температуры по всем широтам. Затем вычисляют отклонения от этих средних широтных температур средних температур конкретных метеорологических станций. Эти отклонения называют аномалиями широтного распределения температуры, а сами карты — картами изаномал (равных отклонений температуры от среднеширотного ее значения). Такие карты для Советского Союза были построены академиком В. В. Шулейкиным.

Читайте также:  Самое крупное река южной америки

Каким же образом тепло Гольфстрима или другого теплого течения передается суше? Подробный анализ механизма передачи тепла Гольфстрима на материк Европы был произведен скандинавским геофизиком Сандстремом. Он показал, что повышение температуры воды против обычного в южной части Гольфстрима (у берегов Америки) не влияет на погоду Европы. На южном участке своего пути температура воды Гольфстрима мало отлична от температуры окружающих вод и от температуры прилегающего воздуха, что не может вызвать каких-либо изменений ни в гидросфере, ни в атмосфере.


Изаномали температуры воздуха для января

Таким образом, если теплый фронт Гольфстрима находится далеко на юге, поблизости от Флоридского пролива. а на всем остальном его протяжении температура воды нормальная или даже ниже нормы, то температура воздуха в Европе определяется только широтой места. При таком положении зимы в Европе должны быть холодными Примером этому может служить холодная зима 1939—1940 гг.

Если по тем или иным причинам вода Гольфстрима окажется значительно теплее по сравнению с нормой в средней его части, например, в океане между Ньюфаундлендом и Англией, то. по утверждению Сандстрема, зима в Европе будет холодной и тем холоднее, чем теплее Гольфстрим Он объясняет это явление так.

В средней части Гольфстрима теплая вода встречает воздух более холодный, чем она сама и начинает его нагревать В этом районе образуется область пониженною атмосферного давления, порождающая циклоны, которые втягивают воздух из прилегающих районов с высоким атмосферным давлением Воздух, поступающий с европейской стороны, приходит из Сибири. Он очень холодный, по видимому, этим и следует объяснить холодные зимы 1940—41 и 1941—42 гг. Тогда теплое ядро Гольфстрима находилось в его средней части, и в Европе преобладали восточные ветры.

Необычно теплый Гольфстрим в южной и средней его частях, т. е. на участке от Флоридского пролива до Англии, не производит зимою отепляющего действия также и на территорию Северной Америки. Более того, потепление вод Гольфстрима вызывает усиление зимнего муссона, т. е. ветров, дующих в зимние месяцы с суши на море, и, как следствие, — похолодание на восточном побережье США и Канады. Ведь ветры зимнего муссона, несущие воздух с охлажденного материка, всегда холодные.

Когда же «теплый фронт» Гольфстрима продвинется в Норвежское море и достигнет высоких широт, направление ветров над Европой будет становиться все более южным, что приведет к более теплым зимам в Европе. Подобные условия были например в теплые зимы 1942—43 и 1943—44 гг.

Потепление в Европе сопровождается одновременным похолоданием в Гренландии, а также, по-видимому, и в Канаде.

Дойдя до Арктики, теплая волна вскоре должна затухнуть, так как здесь она вызовет усиленное гаяние льдов. Опресненные арктические воды, распространяясь, приведут к понижению температуры в северной Атлантике, что уменьшит температурные различия с сушей и в конечном счете приведет к ослаблению ветров над Атлантикой. Таким образом, ослабнет влияние основного фактора, приводящего в движение всю систему Гольфстрима. Скорости течения уменьшатся, и количество тепла, транспортируемого в Арктику, сократится На смену потеплению через некоторое время придет похолодание. Промежуток времени между потеплением и похолоданием должен быть равен периоду добегания теплой воды от Флоридского пролива до Арктики и в среднем составляет 3—4 года.

Коротко основные положения Сандетрема сводятся к тому, что на климат Европы и особенно на характер европейских зим оказывают влияние резкие повышения содержания тепла в водах Гольфстрима, т. е. образование как бы теплой волны, которая бежит от его истоков вплоть до Арктики. Если эта теплая волна появляется в южной или средней части Гольфстрима, то над Европой преобладают восточные ветры, а зимы бывают холодные; если волна образуется в крайней северной части (у северо-западных берегов Норвегии)—развиваются преимущественно южные ветры, и зимы становятся теплыми. Тепло, получаемое Европой зимою, — это тепло не вод Гольфстрима, а воздушных потоков из южной Европы, со Средиземного моря и из Малой Азии.

Теория Сандетрема представляет большой интерес для долгосрочного прогнозирования погоды Действительно, если прав Сандстрем, то оказывается возможным, прослеживая продвижение «теплого фронта» Гольфстрима, определить, какие будут зимы в Европе через один, два и три года Однако, гипотеза Сандетрема представляет собою только первый и может быть не очень совершенный шаг в развитии физически-обоснованной теории климатообразуюшего влияния теплых течений. Однако эта гипотеза не объясняет некоторых важных явлений и, в частности, длительного потепления Арктики, происшедшего в 20-30-х годах настоящего века.

За 15 лет, начиная с 1920 г., средние годовые температуры воздуха на Шпицбергене оказались выше средней многолетней величины на 1,7°, на Ян-Майене на 1,3°, на Медвежьем острове на 1,8°, в Якобсхавне (западная Гренландия) на 2,5°, на Земле Франца-Иосифа на 3,6°. Одновременно с повышением температуры воздуха повысилась и температура воды. На гидрологическом разрезе (серия гидрологических станций, на которых производят наблюдения температуры, солености воды и др.) по Кольскому меридиану это потепление за период с 1921 по 1934 гг. составило, по данным профессора Н. Н. Зубова, 0,7° по сравнению с периодом 1900—1906 гг. Потепление сопровождало интенсивное таяние ледников, отступление к северу кромки арктических льдов, появление норвежских рыб в водах Шпицбергена и т. д.

По предположению, высказанному в свое время проф. В. Ю. Визе, причину такого потепления можно усмотреть в общем усилении атмосферной циркуляции на всем земном шаре. Это усиление сказалось во всех центрах действия атмосферы * северного полушария, т. е. в областях высокого давления оно стало еще выше, в областях низкого давления — ниже. Углубление Исландского минимума и повышение Азорского максимума обусловило усиление юго-западных ветров в Норвежском море. Все это способствовало большому притоку теплой атлантической воды в Северный Ледовитый океан. Но этот приток теплых вод нельзя рассматривать как первопричину потепления Арктики и большей части северного полушария, а только как следствие усиления интенсивности циркуляции атмосферы. В свою очередь поступление теплых вод в высокие широты в тот период оказало влияние на углубление Исландского минимума.

* ( Устойчивые области высокого (максимум) или низкого (минимум) атмосферного давления.)

Сандстрем отрицает значение непосредственного переноса тепла Гольфстримом в Европу. А между тем, этот перенос, с точки зрения советских ученых, играет важную роль в изменениях погоды в Европе и в конечном счете имеет решающее значение в формировании климата. Правда, вопрос о том, что усиливает или ослабляет этот перенос, еще нельзя считать решенным, однако ему уделяют серьезное внимание при разработке способов долгосрочных прогнозов погоды.

Ученые не ограничиваются изучением влияния на климат Гольфстрима, они решают проблему влияния и других теплых и холодных течений.

В Тихом океане издавна известно мощное теплое течение Куро-Сиво, которое подобно Гольфстриму берет начало в тропиках. В образовании его большую роль играет северо-восточный пассат северного полушария. В характере этих двух течений много общего. Насколько мощен и отчетлив Гольфстрим на участке Флоридский пролив — Ньюфаундлендская банка, настолько же отчетливо выражено течение Куро-Сиво на участке остров Тайвань — остров Хонсю; как Гольфстрим отклоняется вправо и пересекает Атлантический океан, так и Куро-Сиво от юго-восточной оконечности острова Хонсю (мыс Ноджима) отклоняется вправо и пересекает Тихий океан. Гольфстрим отжимает от Америки холодное Лабрадорское течение, а Куро-Сиво — холодное Курильское — от берегов островов Хоккайдо и Хонсю. Однако этим и исчерпывается аналогия между двумя наиболее мощными теплыми течениями обоих океанов.

Северо-Атлантическое течение (или, как его еще называют, дрейф Гольфстрима), являющееся продолжением Гольфстрима, хотя и менее ярко выражено, чем собственно Гольфстрим, все же не теряет своего специфического характера. Оно проникает далеко на север; одна ветвь, идущая к западу от Шпицбергена, входит в Северный Ледовитый океан, другая — Нордкапская ветвь — в Баренцево море. Ничего подобного нет в Тихом океане. Некоторые исследователи оспаривают даже проникновение ветви Куро-Сиво в Берингово море, не говоря уже о вхождении его в Северный Ледовитый океан через Берингов пролив.

Бесспорно одно, что Куро-Сиво не транспортирует далеко на север столь громадных количеств тепла, как Гольфстрим. В тропиках у своих истоков Куро-Сиво, как и Гольфстрим, имеет температуру воды, равную температуре воздуха, вследствие чего теплообмена с атмосферой не происходит и южная часть Куро-Сиво не оказывает существенного влияния на погоду. Разница между температурой воздуха и воды, а следовательно, и влияние на погоду и климат увеличивается вниз по течению. Но течение Куро-Сиво не заходит в высокие широты, поэтому его влияние на климат Канады значительно меньше, чем влияние Гольфстрима на климат Северной Европы.

Влияние Куро-Сиво на климат Советского Приморья аналогично влиянию Гольфстрима на климат США. Отепляющего действия на азиатское побережье оно не производит Более того, в зимнее время аномально теплое течение Куро-Сиво и его ответвление — Цусимское течение должны вызвать усиление зимнего муссона, т. е. северо-западных ветров, дующих с охлажденного материка Азии Действительно, когда температура вод Куро-Сиво высока по сравнению с нормой, в северной части Тихого океана в осенне-зимнее время понижается давление в области Алеутской депрессии (область пониженного атмосферного давления), что, в свою очередь, вызывает усиление холодных потоков воздуха с азиатского материка.

Что касается влияния Куро-Сиво не климат Японских островов, то оно осложняется муссонными ветрами над Дальним Востоком. Зимою над Японией часто дуют северо-западные ветры Они обостряются с усилением Куро-Сиво Поэтому зимою отепляющего эффекта на Японию это усиление течения не производит.

Летом на Дальнем Востоке господствуют юго-восточные ветры летнего муссона Они приносят потепление на Японские острова и вызывают частые дожди. Этот эффект усиливается при повышении температуры воды Куро Сиво.

Нельзя не упомянуть о значении, которое имеет для жителей западного побережья Южной Америки холодное Перуанское течение и теплое течение Эль-Ниньо. Если они занимают свое обычное положение и имеют нормальную интенсивность, климат южного Эквадора и северного Перу—сухой и прохладный. Нарушения в положении и силе течения приводят к настоящей катастрофе.

Перуанское течение, или течение Гумбольдта, как его еще называют в честь известного немецкого путешественника и ученого-географа, впервые описавшего его, берет свое начало поблизости от Магелланова пролива, приблизительно на 50-ом градусе южной широты В этом месте Поперечное течение Мирового океана, опоясывающее сплошным кольцом по 45—50-ой параллели весь земной шар. при пересечении Тихого океана с запада на восток, наталкивается на берег Южной Америки. Здесь оно разделяется на две ветви. Одна поворачивает к югу погибая мыс Горн, уходит в Атлантический океан, другая идет на север вдоль западных берегов Южной Америки. Это и есть Перуанское течение. Оно проходит от острова Веллингтон (50е ю ш., 75° з. д.) до мыса Агуха (6° ю. ш. 81° з. д.) расстояние в 2640 морских миль (около 5000 им). Течение это холодное. Па большем протяжении температура его вод составляет 12—19°, что на несколько градусов (иногда на 8—10) ниже температуры окружающей атмосферы.

Перуанское течение сильно влияет на климатические условия прибрежных районов Америки Оно делает климат и погоду одинаковыми на огромном участке берега от Вальпарайсо почти до экватора.

Климат этого района настолько сухой, что ощущается недостаток питьевой воды. Осадков за год выпадает очень мало, меньше 100 мм, а в некоторых пунктах годами не выпадает ни капли дождя. Источником водоснабжения служат ручьи и небольшие речки, сбегающие с Анд при таянии снегов, а также сконденсированная влага прибрежных туманов.

Климат всегда прохладный, но не холодный. Он сходен с климатом прибрежной Калифорнии Здесь не бывает гроз, обычно столь частых в тропических районах. Не бывает и штормов.

Панорама побережья пустынна и неприглядна, преобладает монотонный, серо-коричневый цвет. Глядя на берег, никак нельзя сказать, что находишься в тропиках.

Воды Перуанского течения чрезвычайно богаты рыбой, растительным и животным планктоном и крупными моллюсками. Обычно это холодолюбивые виды. Планктоном питается рыба, которая, в свою очередь, служит пищей бесчисленным стаям всевозможных птиц: чаек, бакланов, альбатросов, буревестников и других. Миллионами гнездятся они на берегах многочисленных скалистых островов, разбросанных вдоль побережья. Эти острова большей частью не населены и представляют собою идеальные места для гнездования.

Местные жители покровительствовали птицам: не охотились на них и не собирали яиц, птицы платили за это людям огромными отложениями ценного удобрения—гуано. Разработка древних пластов гуано в XIX в. привела к обогащению многих предприимчивых торговые компаний и до сих пор обеспечивает плодородие почвы окрестных полей. Рыболовство в этих водах стало развиваться только в последнее время и, естественно, рыбаки и птицы стали с этих пор конкурентами. Исход борьбы нетрудно предугадать.

К берегам Эквадора навстречу Перуанскому течению направляется маломощное теплое течение Эль-Ниньо («Дитя»). Оно наиболее заметно в декабре и названо в честь праздника Рождества (25.XII). Это — южная ветвь экваториального противотечения Тихого океана. Обычно Эль-Ниньо спускается к югу не далее мыса Агуха, где и встречается с Перуанским течением, отклоняющимся здесь к северо-западу и сливающимся с южным пассатным течением Тихого океана. Но время от времени Эль-Ниньо под действием усиливающихся северных ветров проникает значительно дальше на юг, иногда до портов Кальяо и Писко.

Вторжение теплого течения так далеко к югу, по сравнению с его обычным положением, приводит к катастрофическим последствиям. Куда бы ни подходило Эль-Ниньо, везде оно нагревает воздух и воду. При этом в обычно сухих и бедных штормами районах начинают свирепствовать сильные ветры, грозы, проливные дожди и даже ливни. Дожди и высокая температура приводят к временному интенсивному развитию тропических растений в местах, где до этого были голые, выжженные солнцем бесплодные полупустыни. Огромные рои москитов, бабочек и других насекомых наводняют страну. Все живые существа, не привыкшие к такому климату, страдают от большой влажности и жары, от укусов москитов. Население охватывают эпидемии тропических болезней. Штормы и ливни приносят страшные разрушения хозяйству страны. На низких местах, в долинах и на склонах сопок дожди смывают всю почву, с таким трудом возделанную, и уничтожают урожай, рушат постройки, сделанные из абобов (необожженного кирпича), смывают мосты.

В море холодолюбивые рыбы массами отходят на юг, в районы, где холоднее вода. Рыбы, не успевшие отойти или неумеющие быстро передвигаться, погибают в колоссальных количествах. В этих случаях побережье северного Перу покрывается мертвыми отбросами моря. В районе порта Кальяо скапливается такое количество этих отбросов, что сероводород, образующийся от разложения их, меняет окраску воды и покрывает серо-черным дурнопахнушим налетом берега, пляжи и КГ,РПУС стоящих в гавани судов Это явление известно морякам под названием «красок Кальяо».

Читайте также:  Названия больших рек нашей страны


Вторжение на юг течения Эль-Ниньо

Такой опустительный период длится несколько недель с переменной системы ветров появляется холодное течение и восстанавливается равновесие.

Только два последствия, которые с некоторым сомнением можно назвать положительными, вызывает вторжение Эль-Ниньо: наполняет водой сооруженные еще в древние времена резервуары южного Эквадора и северного Перу и «удобряет» воды моря смытой почвой, очень богатой полезными органическими и неорганическими веществами, вследствие чего морская жизнь после вторжения Эль-Ниньо вскоре начинает бурно развиваться.

Такие аномальные вторжения Эль-Ниньо происходят не часто. Старожилы утверждают, что эти вторжений повторяются через 7 лет, а периоды между 1925, 1933/и 1939 гг., казалось бы, подтверждали справедливость этого наблюдения. Однако последовавшее через 2 года после этого очень внушительное вторжение теплого течения в 1941 г. полностью развеяло этот спасительный миф.

Особенно сильным было вюржение Эль-Ниньо 1925 г., происходившее в марте и апреле. На большом протяжении от мыса Агуха до Вальпарайсо прекратился юго восточный пассат и преобладал юго-западный муссон, несущий дожди частыми теплыми северными ветрами. В первых числах марта температура воды повысилась с 15.6е до 24е, и начался дождь Если в г. Тружильо за три года (1918—20) в общем выпало менее 35 мм дождя, го за один март 1925 г. здесь выпало 400 мм. Из них 23 мм — с 7 по 9 марта. Ветер при этом был северный, северо-восточный и восточный.

Ливни резко подняли уровни рек, и произошли все описанные выше события Линии железных дорог были сильно повреждены, знаменитые надписи на развалинах Чан Чаны, сохранявшиеся без изменения в течение 4-х веков, оказались почти полностью стертыми.

В Арекипе (южнее Перу), где годовое количество осадков около 100 мм. за десять дней января 1925 г. выпало 130 мм осадков. Дожди стали частым явлением даже в северном Чили, где всегда бывает ясная погода. Холодное течение в то время было отжато на юг до 22,5° ю.ш.

Вторжения 1932 и 1939 гг. бьпи менее значительными Однако и в эти годы Эль-Ниньо проникло значительно дальше на юг, чем обычно, и причинило большие разрушения в Перу В 1939 г. оно превратило маленькие речки в бурные, многоводные потоки, и там, где раньше жители переправлялись вброд, нужно было переправляться при помощи люльки, подвешенной к канату. Бурные потоки размыли полотно трансамериканского интернационального шоссе и разрушили на нем основание строящегося моста.

Вода смыла почву, обнажив скалы, уничтожила урожай на низких местах Однако в некоторых местах, особенно там где были возведены временны? ограды, благодаря обилию влаги, был получен небывалый урожай. Но эта незначительная выгода не могла идти ни в какое сравнение с огромными бедствиями, причиненными вторжением Эль-Ниньо.

Разрушения 1941 г. были более внушительными, чем в 1939 г. Теплые воды распространились к югу до порта Писко (около 14° ю. ш.) и более широкой полосой.

Интересно, что в 1939 и 1941 гг. к порту Кальяо подходили тунцы, коюрые обычно не проникают в зону холодного течения. Их в изобилии находили среди камней этого порта (отсюда, кстати, начал свое знаменитое путешествие Т. Хейердал на «Кон-Тики»).

В настоящее время Перуанское течение и Эль-Ниньо считаются достаточно хорошо изученными, но все еще невозможно предсказать случаи вторжений Эль-Ниньо и их интенсивность.

Значительный интерес с точки зрения влияния на климат представляют Бенгуэльское течение, омывающее западное побережье южной Африки, и Фольклендское, омывающее восточное побережье Южной Америки. Все эти течения холодные, и влияние их на формирование климата и ландшафта побережий континентов, вдоль которых они идут, во многом аналогично рассмотренным выше.

Влияние холодного Курильского течения на климат Курильской гряды и Ойя-Сиво на остров Хоккайдо очень велико. Чем холоднее эти течения весною и летом, тем пасмурнее и холоднее лето на Хоккайдо и даже на расположенном южнее острове Хснсю. Такие холодные годы отмечаются большим неурожаем риса в Японии.

Из холодных течений в Индийском океане можно отметить западно-австралийское течение, однако, его влияние на климат западной Австралии незначительно.

Справедливость утверждения о мощном влиянии, которое оказывают морские течения на климат, — очевидна. Вот почему многие задумывались над тем. нельзя ли изменить климат нашей планеты с помощью морских течений, изменив их направления и интенсивность: теплые течения приблизить к берегам, а холодные отвести в сторону. Такой подход к делу означает попытку только перераспределить тепло на земном шаре, а не изыскать новые источники тепла.

На первый взгляд это кажется заманчивым и осуществимым. Действительно, ничего страшного не произойдет, если в тропических районах океана температура воды и воздуха упадет на несколько градусов, а потепление в полярных районах оживит бесплодные ледяные пустыни. Однако при более тщательном рассмотрении почти все предложения оказываются или необоснованными или технически неосуществимыми.

Проектов улучшения климата было много. В США рассматривали предложение построить плотину, которая приблизила бы Гольфстрим к берегам Америки. Но даже если плотина и повернула бы Гольфстрим (а на деле это не так), то и тогда в свете изложенной выше 4 теории Сандстрема это не привело бы к ожидаемым результатам.

В России в прошлом столетии (в 1894 г.) предлагали перекрыть Татарский пролив плотиной, чтобы преградить путь холодному течению, будто бы идущему из Охотского моря в Японское Однако позже выяснили, что такого течения вообще в природе не существует. Тогда на смену пришел другой проект, по которому необходимо было искусственно углубить и расширить пролив Невельского (самое узкое место между материком и островом Сахалин в Татарском проливе), чтобы направить в Охотское море струи теплого Цусимского течения. Это, по мнению автора проекта, должно было бы вызвать потепление климата в Охотском море и советском Приморье. Для этого было предложено отвести реку Амур и направить ее в Японское море в районе залива Де-Кастри (в расположенную к северу от него бухту Табо). Тогда Амур перестал бы создавать подпор вод, препятствующий Цусимскому течению проникать в Охотское море; он перестал бы аккумулировать наносы с своем лимане, а Цусимское течение постепенно размыло бы рыхлые грунты дна пролива Невельского и лимана реки Амур. Произошло бы естественное расширение и углубление пролива, и был бы обеспечен свободный проход Цусимских вод в Охотское море. Никаких инженерных обоснований этот проект не имел.

Н. А. Белинский и А. В. Труфанов предложили другой проект улучшения климатических условий Дальнего Востока. По их мнению, следовало прорыть канал на севере Камчатки, в самом узком месте перешейка, по так называемому Парапольскому долу. Это вызвало бы непрерывный ток вод из Пенжинской губы Охотского моря в Берингово. Сброс вод через проектируемый канал создал бы подток теплых ветвей Куро-Сиво, входящих в Охотское море через пролив Лаперуза и через средние Курильские проливы, а также проникновение теплых вод Японского моря в Охотское море через пролив Невельского.

Подход теплых вод к Пенжинской губе значительно ослабил бы или вовсе устранил холодное течение, берущее начало в северо-восточной части Охотского моря (в заливе Шелехова). Как известно, это холодное течение идет с востока на запад вдоль северных берегов Охотского моря, а затем спускается к югу по его западному побережью до Сахалинского залива и далее вдоль восточного берега Сахалина до пролива Лаперуза.

По мнению авторов, осуществление проекта должно было бы вызвать резкое улучшение климата морей Дальнего Востока и их побережий, резко уменьшить туманы у побережья в летнее время и улучшить ледовые условия зимою. Авторы уже представляли себе и незамерзающие порты, и цветущие сады, и курорты на суровом побережье наших Дальневосточных морей, однако из-за недостаточной изученности вопроса авторы не могли произвести необходимые расчеты, они рассматривали только качественную сторону проекта, который считали «вполне осуществимой мечтой».

В 1948 г. рассматривался проект инженера А. Н. Шумилина, предлагавшего построить плотину в Беринговом проливе для перекачки теплых тихоокеанских вод в Северный Ледовитый океан.

Существовал также проект плавучей плотины понтонного типа для изменения направления Нордкапской ветви теплого Северо-Атлантического течения, входящей в Баренцово море. Проект предусматривал приближение этой ветви к берегам и проход ее в Карское море через пролив Карские Ворота, что должно было улучшить ледовые условия в западном секторе Арктики. В проекте высказано также интересное соображение о том, что для изменения направления теплых течений в открытом море вовсе не потребуется насыпки плотины до дна, достаточно сделать плавучую плотину с заглублением около 100 ж от поверхности моря.

Все эти проекты также не были обоснованы хотя бы примерными расчетами.

В 1958—1959 гг. большое внимание привлек проект; инженера П. М. Борисова, предлагавшего так же, как и до него А. Н. Шумилин, построить плотину через Берингов пролив. Но в отличие от Шумилина, Борисов говорил о перекачке вод Северного Ледовитого океана в Берингово море. Качать воду должны были турбины, работающие на энергии атомной электростанции мощностью 10—12 млн. кв 7 . Таким образом, предполагалось перекачивать из Ледовитого океана в Тихий около 500 км 3 в сутки. Если бы не было восполнения, то такая перекачка воды привела бы к понижению уровня Северного Ледовитого океана до 20 м в год. Однако искусственная убыль воды, по мысли автора проекта, покрывалась бы возрастанием притока атлантических вод в Арктику. Сброс воды через плотину приведет, с одной стороны, к уменьшению мощности холодных течений, идущих из Арктики в Атлантический океан, а, с другой, создаст прямоток теплых вод Гольфстрима из Атлантики через Северный Ледовитый океан в Тихий.

Все это должно повысить температуру воды Арктического бассейна, в результате чего льды начнут интенсивно таять Процесс таяния льдов в дальнейшем постепенно усилится вследствие того, что вода лучше поглощает солнечную радиацию, чем льды, покрытые снегом, отражающие большую часть солнечных лучей. Таким образом. солнце завершит работу, начатую Гольфстримом, и в итоге земля станет получать тепла больше прежнего за счет уменьшения отражения его в межпланетное пространство.

По расчетам Борисова, для полного освобождения Арктического бассейна от льдов необходимы 6—7 лет, но уже через 2—3 года заметно увеличится период навигации в Гренландском, Баренцевом и Карском морях. Затем потеплеет климат северных районов Канады, Аляски и нашей страны, а на полюсе и побережье Ледовитого океана средне-январская температура воздуха поднимется на 30—85°. Климат Сибири будет таким, как в Западной Украине. Январские температуры на широтах Москвы, Владивостока, Лондона, Берлина и Нью-Йорка также поднимутся на 10°. Будет обеспечена круглогодичная навигация по Северному морскому пути. Около 50% территории СССР, 60% — Канады и 70% Аляски, ныне пораженные вечной мерзлотой, оттают, что резко улучшит условия промышленного освоения северных районов нашей страны и позволит культивировать теплолюбивые сельскохозяйственные культуры.

Все это произойдет, если последствия проекта инженера Борисова окажутся действительно такими, какими он их рисует. Однако никакой уверенности в этом нет.

Проект Борисова широко обсуждали в печати. Он вызвал существенные возражения климатологов. Метеоролог Д. А. Дрогайцев выразил обоснованное сомнение в возможности обеспечить прямоток Гольфстрима через Северный Ледовитый океан и растопить льды Арктики. Он обратил внимание на то, что система ветров, зависящая от расположения основных центров действия атмосферы, останется неизменной. А так же, как нельзя остановить ветры, невозможно преградить путь течениям открытого океана.

По мнению некоторых метеорологов, никакого прямотока не получится: теплое и холодное течения сохранятся, так как сохранится (пусть даже и переместившись несколько к северу) исландский циклон, который и вызывает эти течения.

Что же произойдет после постройки плотины в Беринговом проливе? Возможно, это немного улучшит климат на севере, но зато ухудшит его на материке. Лето станет суше, зима холоднее; засушливый пояс поднимется к северу. Справедливость этой точки зрения доказывается тем, что произошло в 20—30 гг. в связи с потеплением Арктики. Льдов в эти годы в советских арктических морях стало меньше, условия навигации резко улучшились. Циклоны, которые до этого приходили из Атлантики в Европу, стали проникать в Арктику, минуя Центральную часть СССР. Вследствие этого на материке зимы стали более сухими, малоснежными, участились засухи, уменьшился сток рек. С 1930 г. резко начал, падать уровень Каспийского моря.

Идея преобразования климата, по мнению некоторых ученых, не только не стала научной проблемой, она еще не вышла за пределы научной фантазии.

Другие же не придерживаются такого крайнего взгляда, они считают проблему мелиорации климата вполне реальной. Уже сейчас человек меняет климат в небольших масштабах и может быть недалек тот день, когда он займется его изменениями в масштабе планеты. Что же касается проекта Борисова, то никак нельзя считать его достаточно научно обоснованным. В этом проекте не учитывается угроза засушить некоторые области СССР, сейчас служащие житницами страны. Кроме того, при потеплении Арктики начнут таять ледники Гренландии и Шпицбергена, и тогда уровень Мирового океана поднимется на 8 м, что приведет к затоплению огромных территорий. в том числе и прибрежных городов, таких, как Ленинград, Архангельск и, др.

Критикуя проект Борисова, указывали на то, что его осуществление (постройка плотины) не сможет существенно приблизить теплое течение к центру Арктики, так как турбины будут качать не только поверхностную воду, объем которой должен, по Борисову, компенсироваться подтоком теплых вод, но и холодную глубинную, а может быть и придонную воду Северного Ледовитого океана. Выкачать же весь океан и заменить его холодные воды теплыми — вещь совершенно нереальная.

Даже в случае достижения желаемой цели, т. е. резкого потепления приполярных районов, последствия проекта могут оказаться, в конечном счете, неожиданными. Достигнутое в начальной стадии потепление Арктики вызовет уменьшение термических контрастов между северными и средними широтами, а это, в свою очередь, приведет к ослаблению циркуляции атмосферы и гидросферы и в конце концов вызовет последующее ослабление Гольфстрима.

Сама по себе идея мелиорации климата бесспорно заслуживает внимания. Но такая идея требует тщательной разработки и должна решаться не осуществлением какого-либо одного технического мероприятия, а комплексно, с учетом всех возможных последствий.

Нельзя приступить к осуществлению проектов преобразования климата, даже в самом лучшем случае сопряженных с очень большими расходами, без достаточной уверенности в благоприятных результатах.

Источник

Поделиться с друзьями
Байкал24