Гарольд Дубах - 1001 вопрос об океане и 1001 ответ

Самая холодная вода в море Уэдделла, в Антарктике. Холодная морская вода тяжелее теплой, поэтому она опускается и распространяется вдоль дна на север.

Пояс максимальных температур поверхностных вод расположен примерно между 5 и 10° северной широты. Причина этого заключается в том, что в южном полушарии воды значительно больше, чем в северном, поэтому поглощение солнечной энергии происходит там с меньшим приращением температуры [19] Так как теплоемкость воды значительно выше, чем суши. — Прим. перев. .

Он зависит от характера облачности, однако суточные изменения редко превышают 0,5 °C, причем они охватывают лишь тонкий поверхностный слой. При ясной погоде температура может подниматься на 2 °C. Суточные колебания температуры воды малы по сравнению с колебаниями температуры воздуха и почвы, потому что для аналогичного изменения температуры вода должна поглотить в пять раз больше тепловой энергии, чем воздух.

На экваторе вода всегда теплая, а в полярных районах — всегда холодная, поэтому суточные и сезонные изменения температуры там невелики. В средних же широтах смена времен года вызывает заметные сезонные изменения температуры поверхностных вод.

По данным Немецкой службы погоды в Гамбурге, в период с 1900 по 1950 г. в Северной Атлантике существовала тенденция к потеплению, однако с 1951 по 1963 г. отмечено понижение температуры примерно на 0,3 °C.

В общем температура в океане быстро убывает с глубиной. Для океана типична трехслойная структура: в верхнем слое (перемешанном слое) толщиной от 20 до 200 м температура однородна, в следующем за ним тонком слое (называемом термоклином) температура резко падает, ниже термоклина температура уменьшается более плавно.

Это однородный верхний слой, который нагревается солнечной радиацией и перемешивается течениями, ветровым волнением и приливами. В районах постоянных ветров, как, например, в пассатной зоне, этот слой может достигать толщины 200 м. В районах значительного дневного прогрева возникает суточный термоклин в слое от поверхности до глубины 6 — 10 м. На глубинах 30 — 100 м может образоваться также сезонный термоклин.

Даже в тропиках температура воды на глубине более 1500 м не превышает 3 °C. Однако отрицательные температуры встречаются лишь в отдельных местах.

Исследования, проведенные еще 170 лет назад, показали, что исключительно низкая температура придонных вод в тропиках может объясняться только одним — притоком вод из полярных районов. Более поздние измерения содержания растворенного в воде кислорода указывают на то, что холодная вода, будучи плотнее теплой, опускается в полярных районах и медленно распространяется вдоль океанского дна по направлению к экватору.

Это линия резкого перепада температуры, разделяющая различные водные массы и воды различного происхождения.

Такие фронты аналогичны атмосферным фронтам, которые разделяют воздушные массы различного происхождения и распознаются по резким перепадам температуры на коротких расстояниях. В океане информацию, необходимую для определения местонахождения фронта, получают с помощью батитермографа, дающего непрерывную запись распределения температуры по глубине [20] Более подробную информацию дает система датчиков, буксируемых за судном на различных горизонтах. Такую систему называют термокосой. — Прим.: перев. .

Это может иметь место в океанических впадинах глубиной более 3500 м. Однако температура воды при этом повышается не более чем на 0,5 °C.

206. Какое влияние оказывает на океан солнечная радиация?

Солнечная радиация служит источником энергии, обусловливающей изменения температуры, испарение и возникновение течений. Она регулирует скорость фотосинтеза у всех морских растений, которые служат прямым или косвенным источником пищи для всех морских животных. Солнечная радиация оказывает влияние на размножение, поведение и миграции морских животных. И наконец, она позволяет морским животным (и аквалангистам) видеть под водой.

Более 60% приходящей солнечной энергии поглощается в верхнем метровом слое воды, а более 80% — в верхних 10 м. В прибрежных и мутных водах поглощение значительно сильнее. Энергия в видимом участке спектра пропускается значительно лучше, чем в инфракрасном и ультрафиолетовом участках. Глубже всего проникает излучение как раз тех длин волн, которые нужны растениям.

Важнейший фактор — мутность, то есть количество взвешенных в воде твердых частиц, включая осадочный материал и микроорганизмы. Большое значение имеет и высота солнца над горизонтом: глубже всего свет проникает в полдень. Условия погоды и длина волны излучения также играют свою роль. Глубже 200 м сезонные колебания прозрачности, по-видимому, малы.

Когда солнце в зените и атмосферные условия идеальны, очень слабый, однако доступный человеческому глазу сине-зеленый свет можно видеть даже на глубине 800 м. Приборы зафиксировали проникновение света на глубину 1000 м.

Это объясняется тем, что вблизи поверхности обычно много взвесей. Итальянские аквалангисты, работавшие на затонувшем судне «Иджипт» к юго-западу от французского порта Брест, сообщали, что до глубины 20 м видимость уменьшалась, а затем снова улучшилась. На глубине 120 м, где находилось затонувшее судно, свет был настолько слабый, что видимость составляла всего около 2 м.

Аквалангистам, пользующимся маской с плоским стеклом, подводные объекты кажутся увеличенными примерно на 30%. Это вызвано различием коэффициентов преломления света в воде и в воздухе, заключенном в маске. Аквалангист к этому привыкает и бессознательно вводит соответствующую поправку, однако при подводной фотографии возникают серьезные трудности. Для того чтобы устранить искажение объекта, — стекла в подводных фотобоксах делают изогнутыми. Путем подбора кривизны можно добиться того, что искажения будут минимальными.