Гарольд Дубах - 1001 вопрос об океане и 1001 ответ

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.

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.

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.

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.

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.

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 (С 14) в пробе воды. Время полураспада С 14составляет 5600 лет.

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.

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.

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.

Вертушка Экмана работает в течение заданного времени: она включается и выключается с помощью специального посыльного груза. Это цилиндрический латунный груз диаметром 2,5 см и длиной 7,5 см. Его надевают на трос и отпускают. Груз скользит по тросу и, ударяясь об установленный на заданной глубине прибор, заставляет его срабатывать. Батометр при этом переворачивается, а счетчик морской вертушки включается либо выключается.

Так океанологи сокращенно называют электромагнитный измеритель течений — прибор, измеряющий скорость и направление течений с движущегося судна. ЭМИТ работает на принципе электромагнитной индукции, открытом еще в 1832 г. Фарадеем. Морская вода является электролитом, поэтому при ее движении через геомагнитное поле в ней возникает электрический ток. Потенциалы наведенной э. д. с. снимаются с помощью двух электродов, буксируемых за судном на расстоянии 100 м один от другого. Вектор течения рассчитывается по результатам измерений на двух взаимно перпендикулярных курсах.

Это поплавки нейтральной плавучести, изобретенные английским океанологом Джоном Сваллоу. Вес каждого поплавка можно подобрать таким образом, чтобы он находился на определенной, заранее заданной глубине. Направление и скорость движения поплавка определяются по сигналам установленного на нем акустического передатчика; сигналы эти принимаются судовым гидролокатором. С помощью поплавков Сваллоу удалось обнаружить течение на глубинах гораздо более 2000 м.

В каждом океане имеется четко выраженный круговорот течений. В северном полушарии вода вращается по часовой стрелке, в южном — против. Отчасти это обусловлено вращением Земли, но главная причина заключается в пассатных ветрах, дующих по обе стороны экватора с востока на запад.