Жизнь моря
Система преобладающих постоянных течений частично изменяется под действием различных обстоятельств. Прежде всего это зависит от физических преград — суши или глубины места. Они отклоняют течения. Благодаря неравномерности в силе ветра в различных частях его фронта возможно образование противотечения. Таково происхождение экваториального противотечения — мощного движения воды, идущего в межпассатной области с запада на восток.
В романе Жюля Верна «Дети капитана Гранта» рассказывается о записке, найденной в бутылке, плавающей в океане. Такую брошенную посредине океана бутылку прибило течением к берегу, и она сообщала о бедствии, постигшем мореплавателей. В старые времена для потерпевших кораблекрушение это был почти единственный способ сообщить о постигшем их несчастье.
Морские течения распространяются на большие пространства. Они пересекают океаны и моря. Недаром на берегах Англии и Норвегии часто находят стволы тропических деревьев. Громадные сибирские деревья, унесенные половодьем, оказываются на Новой Земле, на Шпицбергене и даже в Гренландии. Буйки от мин, поставленных в 1914 году в европейских водах, находили на берегах Новой Земли. Известны случаи, когда на берегу кораллового островка вырастают пальмовые рощи. Это течение доставило к острову кокосовые орехи.
На направление движения частиц воды влияет также отклоняющая сила вращения Земли. Благодаря этой силе частицы воды в северном полушарии отклоняются вправо, а в южном — влево.
Неодинаковый нагрев суши и моря летом и зимой создает перемещение воздушных масс, которые приводят в движение воды океанов.
Летом суша нагревается сильнее, чем море. Над ней давление воздуха становится меньше, чем над морем. Следовательно, понизу массы воздуха перемещаются с моря на сушу, а поверху наоборот. Устанавливаются длительно действующие ветры с моря; их называют летними муссонами.
Зимою суша охлаждается значительно сильнее моря. Давление воздуха над сушей становится большим, чем над морем, и устанавливаются постоянные ветры с суши на море. Это — зимний муссон.
Муссонами пользовались еще в древние времена жители прибрежных стран. Само слово «муссон» древнего, арабского происхождения и означает «сезон».
На движение воды оказывают влияние также циклоны и антициклоны.
Скользящие по поверхности холодных масс теплые воздушные массы, в силу вращения Земли, приобретают вихреобразное вращательное движение. Давление внутри вихря уменьшается. Так образуется циклон. Движение ветра в циклоне в северном полушарии направлено против часовой стрелки, в южном — наоборот, по часовой стрелке. Область, охватываемая циклоном, доходит до сотен километров в поперечнике. Перемещение центра циклона может происходить с огромной скоростью, в несколько десятков километров в час.
Зимою над сушей, а летом над морем воздушные массы холоднее. Там, где воздух холоднее, давление больше. Воздушные массы в северном полушарии двигаются по часовой стрелке, а в южном — против часовой стрелки. Так образуются антициклоны. Антициклоны могут иметь диаметр в тысячи километров и захватить целый материк.
Вполне естественно, что в зоне действия циклонов и антициклонов наблюдается совершенно различный характер погоды. Циклоны приносят с собою резкие смены погоды, облачность, осадки. Антициклоны влекут за собою осенью и зимой понижение температуры. Летом при антициклоне устанавливается ясная, сухая погода.
Ветровые течения гонят воду к наветренному берегу. Таким образом, уровень воды здесь должен повышаться, а у противоположного берега понижаться. Но вода стремится уравновеситься. Это создает противоположное течение в глубине моря. В первом случае мы имеем дело с нагоном воды, когда к берегу прибывает много теплой, поверхностной воды. Во втором случае — со сгоном воды, когда взамен ушедшей по ветру теплой воды из глубины к поверхности подымутся холодные воды.
Эти простейшие влияния ветра на движение вод не раз испытали на себе отдыхающие на пляже. Часто в ясный, теплый солнечный день вода у берега бывает так холодна, что только закаленным физкультурникам доставляет удовольствие купаться. Значит, ночью дул ветер с берега. Наоборот, когда ветер дует с моря, то и в пасмурную погоду вода будет теплой.
Как видим, даже переменчивые ветры могут вызвать значительные перемещения водных масс. Представим же себе, какую работу совершают постоянные ветры — пассаты — в океане! Действительно, они приводят в движение такие громадные массы поверхностной воды, что трудно подобрать сравнение в нашей повседневной жизни.
Тысячелетиями дуют в Тропической области океана пассаты. В экваториальной части Атлантического океана они гонят воду в Мексиканский залив. Прибывшие воды начинают искать выхода, и вода вытекает мощным течением (Гольфстрим) через Флоридский пролив в северную половину Атлантического океана. 90 миллиардов тонн воды в час — такова мощь течения Гольфстрим при его выходе из Мексиканского залива! Поток Гольфстрим имеет глубину в 800 метров. Скорость течения во Флоридском заливе достигает 8 километров в час.
Обычно скорость течения в океане небольшая. Редко она более 2 километров в час. Но эти скорости течений характерны только для поверхностных слоев; с глубиной скорость течения резко снижается.
Уже первые путешественники в Америку писали о теплом течении, скорость которого была такова, что корабли, несмотря на попутный ветер, не только не двигались против течения, а, наоборот, дрейфовали против ветра. Капитаны кораблей, приходящих из Америки в Англию, проделывали свой маршрут быстрее, нежели плывущие из Англии в Америку. Они пользовались течением, идущим из Мексиканского залива в направлении к европейским берегам. Природу этого явления выяснил в XVIII веке знаменитый физик Франклин. Франклин нанес это течение на карту. Оно получило название «Гольфстрим» — течение из залива («гольф» — по-английски залив, «стрим» — течение).
Гольфстрим доходит до Ньюфаундленда. Здесь под влиянием северо-западных ветров течение поворачивает на восток, разбивается на ряд струй. Мощные западные ветры увлекают порожденное Гольфстримом атлантическое течение на северо-восток, оно пересекает северную часть Атлантического океана и устремляется, прижимаясь к берегам Европы, на север. Часть атлантических вод входит в Баренцово море. Главные массы, мощной струей огибая Шпицберген, устремляются в Северный Ледовитый океан.
Вещественным доказательством южного происхождения атлантических вод, вливающихся в Северный Ледовитый океан, является плод вест-индского растения энтада гигалобиум, найденный у берегов Шпицбергена, под 80° северной широты. На станции «Северный полюс» были сделаны интересные наблюдения над распределением температуры в Северном Ледовитом океане. Температура разных слоев воды, оказывается, отличается весьма резко. Поверхностные воды до глубины почти в 200 метров имеют температуру до минус 1,7 градуса С. Воды с максимальной температурой (до плюс 1–2 градуса) занимают преимущественно слой от 200 до 800 метров глубины. Глубже опять идут воды более холодные, с температурой в 0,8 градуса С. Происходит это оттого, что теплые воды атлантического течения, входящие в Северный Ледовитый океан, отличаются более высокой соленостью, чем опресненные сибирскими реками поверхностные полярные воды. Атлантические воды, как более тяжелые, начинают погружаться до глубины, при которой они уравновешиваются с окружающими водами. Таким слоем являются глубины от 150–200 до 800–1000 метров. Опуститься на дно атлантические воды не могут, так как при равной солености они значительно теплее, чем глубинные воды Ледовитого океана.
Пальмовые рощи выросли из орехов, принесенных течением.
Чем дальше двигается атлантическая вода, тем больше тепла она теряет. А раз так, то она опускается все глубже и глубже. Наконец, в дальних от входа районах атлантические воды становятся настолько холодными, что опускаются на большие глубины. Так образуются глубинные воды Ледовитого океана.
