Моря и океаны
Шрифт:
Каким образом воздействуют Луна и Солнце на движение вод в морях и океанах? А вот как. Известно, что Луна движется вокруг Земли и что обе планеты движутся вокруг Солнца. Но так как Луна во много раз ближе к Земле, чем Солнце, то и притягательное воздействие Луны на Землю оказывается гораздо сильнее, чем воздействие Солнца. Естественно, что это воздействие оказывает наиболее сильное и видимое влияние на жидкую оболочку нашей планеты, т. е. на океаны и моря.
Если бы на поверхности Земли не было материков и островов и вся Земля была бы покрыта водой (к тому же равной глубины), то воздействие Луны на этот мировой океан сказалось бы следующим образом. В ближайшей к Луне области океана, в силу притяжения, произойдёт подъём воды навстречу Луне. Одновременно в противоположной части мирового океана центробежная сила вызовет тоже подъём воды. Но так как поднятие воды не может произойти где-либо без падения уровня в другом месте, то это падение и произойдёт в полосе, перпендикулярной к линии воздействия Луны. Луна обходит земной шар в течение 24 часов 50 минут; таким образом, очевидно, дважды в течение суток произойдёт в мировом океане поднятие и опускание вод в результате следования приливной волны за движением Луны.
Мы говорили, что Солнце, ввиду своей удалённости, оказывает меньшее воздействие на воды океана. Однако, когда Луна и Солнце располагаются с Землёй на одной прямой линии (в новолуние и полнолуние), то частицы воды будут находиться под воздействием обоих светил, и, естественно, это вызовет наибольший прилив. Но может быть и противоположное явление, когда Луна и Солнце находятся на линиях, перпендикулярных друг к другу. При этом силы двух светил будут направлены в разные стороны и будут противодействовать друг другу. Прилив в этот момент будет наименьший.
Это явление мы рассматривали сейчас в условиях безбрежного мирового океана, но на самом деле материки и острова разделяют мировой океан на отдельные океаны и различные моря. Суша препятствует свободному распространению приливной волны и вносит большое разнообразие в характер этого явления.
11. ТЕЧЕНИЯ
В старых морских повестях часто рассказывается о записке, найденной в бутылке, выловленной из океана. Такую бутылку, брошенную посередине океана, с вложенной в неё запиской могло прибить течением к берегу, и тогда она сообщала о бедствии, постигшем мореплавателей. В старые времена это был почти единственный способ для осуществления связи потерпевших кораблекрушение с каким-либо кораблём или далёким берегом.
Течения действительно совершают далёкие странствования: они пересекают океаны и моря (см. рис 2). К берегам Англии и Норвегии течения заносят тропические деревья. Громадные сибирские кедры, унесённые половодьем, оказываются на Новой Земле, на Шпицбергене и даже в Гренландии. Буйки от немецких мин, поставленные в 1914 году в европейских водах, находили на берегах Новой Земли.
Для Европы особое значение имеет течение, называемое Гольфстримом. Это течение идёт от берегов Америки — из Мексиканского залива — и с большою скоростью направляется к берегам Европы. «Гольфстрим» означает «течение из залива» (по-английски «гальф» означает морской залив, а «стрим» — течение).
Ещё более значительные течения имеются в Тихом океане.
Что вызывает эти огромные перемещения вод? Главных причин две: ветер и разность плотностей воды в разных районах океана.
Вот как, например, образуется течение Гольфстрим. В экваториальной области дуют постоянные ветры с востока на запад. В Атлантическом океане они гонят воду в Мексиканский залив. Вода, постепенно прибывая в этом заливе, ищет выхода и вытекает мощным течением через Флоридский пролив в северную половину Атлантического океана. 90 миллиардов тонн воды в час выливается Гольфстримом из Мексиканского залива! Поток имеет глубину в 800 метров. Скорость течения во Флоридском проливе достигает 8 километров в час.
Благодаря вращению Земли создаются особые силы, отклоняющие поверхностные течения в северном полушарии — вправо и в южном полушарии — влево. Благодаря этому Гольфстрим и порождённое им Северо-Атлантическое течение, постепенно поворачиваясь, пересекают северную часть Атлантического океана и устремляются, прижимаясь к берегам Европы, на северо-восток.
Северо-Атлантическое течение, идущее к берегам Европы, отепляет и увлажняет климат западной и северозападной Европы. Вот почему на юге Норвегии растёт виноград, а Мурманский порт не замерзает.
Подобные течения существуют и в других океанах. Так, например, в Тихом океане мощное Экваториальное течение вызывает идущее на север и затем на северо-восток течение Куро-Сиво; оно имеет огромное значение для климата и рыболовства советского Дальнего Востока.
Плотность морской воды зависит от температуры и солёности воды. Холодные воды тяжелее тёплых. Поэтому охлаждённые на севере воды опускаются в глубину. Но ведь вода, благодаря своему жидкому состоянию, будет стремиться выравняться, сохранить везде одинаковый уровень. Следовательно, от экватора к полюсам должна начать поступать поверху более тёплая и лёгкая вода. На севере она будет охлаждаться и опускаться. Таким образом, благодаря разности в плотности воды, создадутся два основных течения: одно — тёплое (лёгкие воды) — от экватора к полюсам, в поверхностных слоях океана, другое — холодное (тяжёлые воды) — от полюсов к экватору, в глубине. Вблизи экватора холодные воды начнут подниматься вверх, так как тёплые воды уходят из экваториальной области на север.
Обычно образование любого течения зависит как от ветра, так и от различия в плотности воды.
Расположение материков, островов и различная глубина морей и океанов приводят к тому, что различные части течений обособляются. Часто появляются местные течения, которые приобретают самостоятельный характер.
Значение течений в климате, а следовательно, и в жизни многих стран огромно. Если бы, например, атлантические волы, входящие в Баренцево море, отдали бы в воздух тепла больше только на 1 градус, чем они дают теперь, то климат Мурманска был бы на 10 градусов теплее!
Зная изменения температуры морских течений, можно предсказывать погоду, количество льдов и другие климатические явления.
12. СВЕТ В МОРЕ
На большие глубины моря проникает мало солнечных лучей. Это происходит, прежде всего, потому, что не все солнечные лучи проникают в воду. Часть их отражается. При этом, чем ниже стоит солнце над горизонтом, тем больше лучей отражается от поверхности моря.
Известно, что белый свет — свет сложный. Он состоит из различных цветов. Проникая в воду, солнечный луч распадается на свои составные части; при этом лучи разных цветов проникают на различную глубину. Красные лучи полностью поглощаются первыми несколькими десятками метров воды, зелёные почти исчезают на глубине в 100 метров. Только фиолетовые лучи проникают глубже, но и они исчезают на глубине более 1500 метров. Был проведён такой опыт. В море в особом приборе — фотометре была выставлена фотографическая пластинка на глубине в 1700 метров, и несмотря на трёхчасовую выдержку, пластинка не потемнела. Следовательно, на этой глубине нет даже признаков света.
О том, как много света поглощает вода, могут дать представление следующие цифры: на глубине в 10 сантиметров под поверхностью воды имеется только 80 процентов света, упавшего на поверхность; на глубине в 20 метров света уже остаётся 10 процентов; на глубине 50 метров — всего 1 процент и на глубине 100 метров — только 0,002 процента от света, падающего на поверхность моря.
Распространение водных растений на глубине зависит от проникновения света в воду. Они, как и растения суши, нуждаются в солнечном свете и поэтому на глубине более 200 метров не встречаются.