1001 вопрос об океане и 1001 ответ

Дубах Гарольд В.

305. Что такое вращательное приливное течение?

В проливах и узких бухтах приливо-отливное течение изменяет свое направление на обратное скачком; такие течения называют реверсивными. В открытом океане, где течения не стеснены берегами, направление течения меняется постепенно, а не реверсивно, поэтому такие течения называются вращательными.

306. Где отмечены самые сильные течения?

В открытом океане течения считаются сильными, если они достигают скорости 3 узлов и более — как, например, в Гольфстриме. Однако в узких каналах, проливах и в прибрежных водах — там, где приливами создаются исключительные гидравлические условия, — течения могут быть значительно сильнее.

Хороший пример тому — течение, которое образуется в трех проливах, соединяющих два норвежских фьорда — Салтенфьорд и Сьерстадфьорд. В среднем из этих проливов, известном под названием «Сторстраум» («сильное течение»), скорость потока в сизигию достигает 16 узлов. Когда сильные западные и юго-западные ветры гонят воду во внутренний фьорд Сьерстад, скорости бывают еще выше. Местные жители утверждают, что когда течение достигает полной силы, рев слышен на расстоянии многих километров. Эти течения образуют в проливах сотни водоворотов, причем некоторые из них достигают 9 м в диаметре и 1–2 м в глубину.

307. Каким образом были получены сведения о поверхностных течениях?

Наши знания о поверхностных течениях основаны на огромном количестве наблюдений, проведенных торговыми судами. В 40 — х гг. XIX в. лейтенант ВМС США М. Ф. Мори обратился с призывом ко всем морякам мира сообщать результаты наблюдений о дрейфе и сносе судов.

По этим наблюдениям были составлены карты поверхностных течений. Океанографическое управление ВМС США до сих пор пользуется этим методом.

308. Что такое дрейф и снос судна?

В навигации дрейфом называю! найденное с помощью астрономических или радиогеодезических определений смещение судна относительно его счислимого положения, обусловленное действием ветра, в то время как аналогичное смещение под действием течения называют сносом.

В океанологии же под словом «дрейф» нередко понимают перенос течением либо суммарный перенос под действием как течения, так и ветра.

309. Как пользуются дрейфующими бутылками?

Дрейфующие бутылки применяют для определения поверхностных течений. В них добавляют немного песка для балласта, вкладывают почтовую открытку или специальный бланк и выпускают в море с кораблей, паромов, самолетов и даже дирижаблей. Нашедшего просят сообщить место и время обнаружения бутылки. Ежегодно Вудс-Холский океанографический институт выпускает в море у восточного побережья США 10–20 тыс. дрейфующих бутылок. Возвращается обычно 10–11% вложенных в них открыток. Полученные сведения о дрейфе бутылок хранятся на перфокартах. Эти данные были использованы при составлении атласа поверхностной циркуляции в районе континентального шельфа.

310. Как измеряются придонные течения?

Для этого существует много способов. Например, Вудс-Холский институт применяет пластиковые карточки или конверты, которые утяжеляются с помощью небольшого груза таким образом, чтобы они дрейфовали вблизи дна. Из 7000 карточек, выпущенных институтом, было возвращено около 1700.

311. С какого времени пользуются дрейфующими бутылками?

В 1885 г. принц Альберт Монакский использовал бутылки и деревянные поплавки для прослеживания течений в Атлантике. Он выпустил около 2000 бутылок и поплавков и получил достаточное количество сообщений о них, чтобы составить довольно точную карту поверхностных течений. Эта карта очень пригодилась после первой мировой войны для определения вероятного дрейфа мин.

312. Какое расстояние может проплыть дрейфующая бутылка?

Известны случаи, когда такие бутылки пересекали Атлантику от берегов США до Ирландии, Англии и Франции, то есть покрывали расстояние около 5 тыс. км. Некоторые бутылки описывали почти замкнутый круг, проходя мимо Азорских о-вов и попадая на берег Вест-Индских о-вов, то есть проделывая путь в 8 тыс. км.

313. Каков «рекорд» дальности плавания дрейфующих бутылок?

Пожалуй, самое длительное плавание совершила бутылка, выпущенная 20 июня 1962 г. в австралийском городе Перт: она была выловлена почти пять лет спустя вблизи Майами на Флоридском п-ове. Океанологи из

Биологической лаборатории тропической Атлантики подсчитали, что бутылка проплыла около 26 тыс. км со средней скоростью 0,4 узла. Вероятнее всего, путь ее лежал вокруг мыса Доброй Надежды, затем на север вдоль побережья Африки, далее через Атлантику к северному побережью Бразилии, затем на север вдоль побережья Южной Америки в Мексиканский залив, а уже оттуда через Флоридский пролив — в Майами.

314. Как впервые был измерен поверхностный дрейф в Северном Ледовитом океане?

В 1893 г. норвежский океанограф Фритьоф Нансен намеренно позволил своему судну «Фрам» вмерзнуть в арктический лед. Оно дрейфовало со льдом в течение трех лет. Этим дрейфом Нансен доказал свою гипотезу о существовании в Арктическом бассейне течения, направленного с востока на запад. Ледяное поле, с которым дрейфовал «Фрам», прошло 1028 миль со средней скоростью менее 1 мили в сутки.

315. Как прослеживают водные массы?

Водные массы одного происхождения отличаются от других водных масс соленостью и температурой. По характерным сочетаниям температуры и солености можно прослеживать перемещение водных масс на значительных расстояниях.

316. Как океанологи прослеживают водные массы и границы течений по содержанию кислорода?

По мере опускания водной массы ниже зоны фотосинтеза, в которой вырабатывается кислород, его содержание в воде постепенно уменьшается за счет биологической деятельности. Чем медленнее опускается водная масса, тем значительнее становится дефицит кислорода в ней. Измерение содержания растворенного в воде кислорода на больших пространствах позволяет океанологам прослеживать границы течений. Правда, эту информацию необходимо увязывать с другими данными, поскольку низкое содержание кислорода может быть вызвано аномально высоким биологическим потреблением в течение короткого промежутка времени, а не нормальным потреблением за более долгий период времени.

317. Что такое «возраст водной массы» и как его определяют?

Возрастом водной массы называют время, прошедшее с тех пор, когда эта масса находилась на поверхности моря в контакте с атмосферой. Обычно возраст водной массы измеряют по скорости распада радиоактивного изотопа углерода (С¹⁴) в пробе воды. Время полураспада С¹⁴ составляет 5600 лет.

318. Каков возраст промежуточных и придонных водных масс?

С ошибкой ±100 лет с помощью радиоуглеродного метода можно оценить возраст Атлантических придонных вод в 900 лет, Северо-Атлантических глубинных вод — в 700 лет, Северо-Атлантических центральных вод — в 600 лет. Для Антарктических промежуточных и придонных вод эта методика дает возраст около 350 лет.

319. Какие приборы применяются для измерения течений?

Во многих измерителях течений, как механических, так и электрических, датчиком скорости течения служит крыльчатка, а датчиком направления — магнитный компас. Все эти приборы основаны на измерении числа оборотов крыльчатки за определенный промежуток времени. Это делается с помощью механического (вертушка Экмана) или электрического (измеритель течений Робертса) счетчика. В последнее время широко используется ротор Савониуса, обороты которого регистрируются электрическим счетчиком.

320. Что такое вертушка Экмана?

Это механический прибор для измерения скорости и направления течений, изобретенный шведским физиком В. В. Экманом. Поток вращает чувствительную крыльчатку, число ее оборотов подсчитывается специальным счетчиком. С помощью специальной таблицы число оборотов пересчитывается на единицы скорости течения. Направление течения определяется по выпадению металлических шариков в компасную коробку через определенное количество оборотов крыльчатки. Направление течения определяется по тому, в какой из секторов компасной коробки попали шарики. После каждого измерения вертушку приходится поднимать на палубу для снятия отсчетов количества оборотов крыльчатки и для определения положения шариков в компасной коробке. После этого она перезаряжается для следующего измерения.