Има ли дълбоки реки в океана Откриване на тайните на океана
Има ли дълбоки реки в океана?
В средата на ХХ век. Океанолозите са описали основно системата от повърхностни течения на Световния океан. Учените са определили много параметри на тези течения: тяхната мощност, тоест количеството вода, пренасяна за секунда; скорост; температурата на повърхностния слой и т.н. Но им беше ясно, че познаването на природата на движението на повърхностните води очевидно не е достатъчно, за да се състави пълна картина на движението на водните маси в океана. И това знание беше просто необходимо, без него беше невъзможно да се обяснят много парадокси на полетата на температурата и солеността на океанските води, беше невъзможно да се подходи към съставянето на прогнозни математически модели на поведението на системата океан-атмосфера.
Първото голямо откритие, което до голяма степен промени представите на океанолозите за природата на движението на океанските водни маси, беше направено в Тихия океан. Както често се случва, сякаш случайно беше открит нов феномен. През 1951 г. американските рибари започват да ловят риба на екватора, използвайки дълбоки мрежи. Те бяха изненадани да открият, че мрежите им се носят на изток, въпреки че мощното течение на южния пасат теглеше рибарските лодки на запад.
Това мистериозно явление стана известно на американския океанолог Таунсенд Кромуел. Той организира изследвания в екваториалните води на Тихия океан, които доведоха до откриването на противотечение под Южното пасатно течение на екватора със скорост, достигаща на места 150 cm / s.
Тази подводна река се простира по протежение на екватора от Соломоновите острови до островите Галапогос на 8000 мили, има ширина 150-250 мили, а дебелината на слоя вода, движеща се на изток, достига 300 м. Първоначално противотокът се нарича екваториален. По-късно е преименуван на Кромуел, който загива през 1958 г. при самолетна катастрофа.
В бъдеще курсът на Кромуел беше изследван и от експедиции на Витяз. За да изследват течението по целия профил и на различни дълбочини, учените са използвали буйови станции с токови рекордери. Оказа се, че този ток в напречно сечение има формата на буквата "П". По-долу, в котловината на това течение, насочено на изток, е открит друг независим и също мощен поток. И това, което е поразително, е постоянството на такъв сложен хидродинамичен модел. Дори и да има острови по пътя на течението, то само ги заобикаля от двете страни, като след това запазва оригиналната си структура.
През 1959 г. на борда на „по-малкия брат“ на „Витяз“, RV „Михаил Ломоносов“, експедиция, ръководена от G.P. Ponomarenko, работи в Атлантическия океан. В хода на изследването учените направиха изключително откритие: те откриха екваториално подповърхностно противоточение, кръстено на Ломоносов.
В следващите круизи това дълбоко противотечение беше подробно проучено. Учените откриха поразителен природен феномен: на дълбочина от 75 до 200–400 м, в дълбините на океанските води, течеше мощна подводна река с ширина 200–250 мили. Вертикално тази река се простира на около 200 м. Тя тече по екватора със скорост 100–120 cm/s под повърхността на южното екваториално течение и е насочена в обратна посока, тоест от запад на изток. Мощността му е доста значителна и е равна на около половината от мощността на Гълфстрийм.
Дълбокият противоток на Ломоносов е ясно изразен воден поток, който пресича Атлантическия океан от бреговете на Южна Америка до бреговете на Африка. Експедициите на "Михаил Ломоносов" го проследиха и проучиха на повече от 2600 мили. Това откритие промени значително разбирането на учените за циркулацията на водатамасите на тропическия Атлантик и също така е епохално събитие в историята на океанологията. Освен това през този период от борда на „Михаил Ломоносов“ е открито друго дълбоко противотечение, протичащо в океана под бразилското повърхностно течение. Така нашият R/V Михаил Ломоносов влезе завинаги в историята на океанологията.
Този кораб е построен през 1957 г. за Морския хидрофизичен институт на Академията на науките на СССР по инициатива на неговия директор академик В. В. Шулейкин и е бил плаващ филиал на института със 17 лаборатории, където 65 учени - хидрофизици, морски геолози, хидрохимици и др. - са имали всички условия за интензивна изследователска работа. Корабът, построен в ГДР, е добре оборудван за онова време с научно оборудване и изследователски лебедки.
Интересно е, че една от първите автоматизирани системи за събиране, предаване и обработка на данни от експедиционни хидрофизични изследвания е създадена и тествана директно по време на експедиционните пътувания. Корабът беше първият R/V, на който цифровият компютър Dnepr беше инсталиран и използван за автоматизиране на събирането и обработката на научни материали.
Припомняйки загадките на морските течения, разкрити от учените на Михаил Ломоносов, уместно е да цитираме благородните пророчески думи на великия Ломоносов, чието име е на борда на кораба, за ползите от мирното научно корабоплаване: „О, ако всичките трудове, грижи, разходи и безкрайно много хора, изтребени и унищожени от жестокостта на войната, бяха обърнати в полза на мирното научно корабоплаване действие! Не само щяха да бъдат открити досега неизвестни области на обитаемия свят и брегове, свързани с ледове по недостъпни досега брегове, но, изглежда, тайните на самото морско дъно биха могли да бъдат открити от неуморното усърдие на хората. Колко би се увеличило благосъстоянието ни от размянатаизлишък от неща между народите и колко по-ярка би светнала светлината на науката след откриването на нови тайни на природата!
Тъй като историята е за изследователския кораб "Михаил Ломоносов", не е възможно да не се докосне до едно научно изследване, свързано с благородната борба за пълна забрана на тестовете на ядрени оръжия.
Учените на борда на R/V Михаил Ломоносов, използвайки отлично научно оборудване, проведоха изследвания за определяне на концентрацията на вредни изкуствени радиоактивни изотопи в близкия въздушен слой на атмосферата и плътността на техните отлагания върху повърхността на океана. След това, използвайки натрупания опит и знания за динамиката на океанските води и законите на движение на водните маси от теченията, учените изследват пространственото разпределение на радиоактивните изотопи в океана. Заключението на съветските учени беше недвусмислено: основният източник на радиоактивно замърсяване на въздуха над океана, а оттам и на самия океан, са продуктите на делене, образувани в резултат на предишни експлозии на ядрени оръжия и продължаващи да текат от стратосферата в долните слоеве на атмосферата и върху земната повърхност. Това беше значителен принос на съветските океанолози в борбата за забрана на тестовете на ядрени оръжия, в борбата за мирно небе над нашата синя планета.
През 1959–1960г Съветски учени на борда на Витяз откриха подземно противотечение по екватора, подобно на противотечението на Ломоносов в Индийския океан. Характеристиките му бяха следните: дълбочината на течението беше 100-400 m, ширината беше две до триста мили, а скоростта беше около 100 cm / s.
В резултат на последващи изследвания те установиха, че противотокът не остава спокоен и постоянен през цялото време. По него се разпространяват вълни с дължина от порядъка на 1000 км, тоест течението понякога се извива като въже, ако издърпате края му. Това противотечение бешекръстен на B ... A. Tareeaa, млад съветски учен, починал преждевременно във Владивосток, преди корабът да тръгне на експедиционно пътуване, по време на което са направени важни изследвания, довели до откриването му.
В бъдеще съветските океанографи продължиха да търсят дълбоки реки в океана вече на кораби от ново поколение. През 1969 г., по време на едно от пътуванията на новия флагман на съветския научноизследователски флот, НИС „Академик Курчатов“, бяха извършени задълбочени изследвания на дълбоководните течения в тропическия Атлантик в района на Антилските и Бахамските острови. В резултат на това беше открито ново изключително откритие: в дълбините на океана беше открито неизвестно мощно течение - подводна река с ширина 80 - 150 мили, течаща от брега на Флорида на югоизток по протежение на Антилския хребет и североизточното крайбрежие на Южна Америка до екватора, където се свързва с източниците на противотечението на Ломоносов. Това противотечение се намира на дълбочина 600–800 m и носи води, приблизително равни по обем на половината от Гълфстрийм. Дължината му е повече от 3500 мили и се нарича Гвиана-Антилско подземно противотечение.
В следващите години, неочаквано за учените, е регистрирана променливостта на подземните екваториални противотечения. На тези подводни реки са открити множество меандри, разклонения - меандри. Така тук всичко се оказа по-сложно, отколкото учените първоначално смятаха. В структурата на тези противотечения важна роля играят елементите на турбулентност и променливост.
Дългосрочните изследвания на теченията, извършени от океанолози, позволиха да се съставят първите глобални модели на динамиката на водните маси на Световния океан, които до голяма степен отразяват реалната картина на повърхностните и дълбоките течения. Но без такъв работещ модел е просто невъзможно да се разбере грандиознотопроцеси на взаимодействие между океана и атмосферата, които основно формират климата на нашата планета.