Глава 3. Приливная теория крупномасштабных океанских течений


3.5 Некоторые географические, геометрические и гидродинамические аргументы и свидетельства справедливости приливной теории океанских течений

Рассмотрим еще некоторые "географические" и иные свидетельства и аргументы существования приливно-волнового механизма переноса вод в Атлантическом, Тихом и Индийском океанах.


3.5.1 Экваториальные течения западного направления - единственные ведущие звенья глобальной системы крупномасштабных океанских течений

Из приливной теории течений следует, что две созданные Луной приливные куполообразные волны, в любой момент времени находящиеся на поверхности Мирового океана и движущиеся благодаря вращению Земли в западном направлении, являются единственным внешним (космическим) источником, движущим океанские воды. Именно это звено является внешним генератором течений. Все другие источники движения океанских вод (ветер, солнечное тепло, разные плотности воды, осадки, испарение), кроме сил Кориолиса, рождаются на Земле и в ее атмосфере под действием солнечного тепла. Бегущие приливные волны передают кинетическую энергию другим глобальным и локальным течениям


3.5.2 Экваториальные течения западного направления создают повышенный уровень воды в западной области каждого из океанов, что создает градиентные компенсационные струйные течения. Эти компенсационные течения могут быть поверхностными или подповерхностными противотечениями

В гипотетическом океане, где отсутствовали бы острова и мели, а размеры океана позволяли бы целиком без помех и ограничений разместить весь купол приливной волны, движущаяся в западном направлении приливная волна, теоретический объем купола которой в таком океане составляет около 10000 кубических километров, ежедневно переносил бы в западный регион этого океана количество воды, равное этому объему. С учетом ограниченных размеров реальных океанов и наличия в них островов, мелей и других помех, объем воды, ежедневно переносимый в западные регионы каждого из океанов, составляет лишь некую часть этого теоретически подсчитанного объема воды. Западный перенос вод приливными волнами создает избыток (нагон) вод в западных областях океанов и поднимает здесь уровень поверхности океана. Эта "возвышенность" свободной поверхности создает горизонтальный градиент давления, которые служат движущей силой горизонтальных градиентных компенсационных струйных течений, направленных "вниз под уклон" этой возвышенности, образуя "русла рек" струйных течений из западной области океана. Подобные выводы подтверждены наблюдениями в Атлантическом океане, где в западной части океана Карибское море и Мексиканский залив образуют своеобразный накопитель вод экваториальных течений западного направления и здесь наблюдается область постоянно высокого уровня воды, получившая название "холм Дефанта". Именно отсюда берет начало Гольфстрим, который является компенсационным градиентным струйным течением.

Очевидно, что градиентные течения, вытекающие из областей океана с повышенным уровнем поверхности, могут быть противотечениями, (т.е. возвратными течениями) по отношению к прямым течениям, втекающим в .эту область и создающими в ней поднятие поверхности. Очевидно, что такое противотечение может поверхностным и располагаться как по краям прямого течения (такие противотечения есть по обоим краям Гольфстрима), так и рассекать прямое течение на два потока - такими противотечениями являются межпассатные пртивотечения во всех трех океанах. Однако струи противотечения могут располагаться и под прямыми (ведущими) течениями - такие подповерхностные противотечения существуют в экваториальной зоне всех трех океанов и образуют прямолинейные мощные струи, текущие на восток узкой симметричной относительно экватора полосой и простирающиеся на тысячи километров. Эти экваториальные противотечения (поверхностные и подповерхностные), совместно с двумя субтропическими круговоротами в каждом из океанов, образуют "нулевой баланс" вод зональных потоков в океане: сколько воды приносят к западному берегу бегущие приливные волны, столько же воды должно возвратиться к восточному.


3.5.3 Струйный характер течений и их пульсации

О струйном характере океанских течений было известно давно по данным о сносе кораблей и дрейфе плавающих предметов. Да и по здравому смыслу океанское течение, как река в океане, по определению является струей. В настоящее время при помощи измерительных приборов установлена изменчивость во времени струйных течений как по величины их расхода, так и по геометрической форме траекторий. Многие из этих явлений не имеют сегодня общепризнанного объяснения

Неожиданной для океанологов оказалась обнаруженная пульсация во времени величин расходов и скоростей главного западного экваториального течения при сохранении величин средних значений этих параметров за месячный период наблюдений.

Не менее трудным для объяснения оказалось явления меандрирования, то есть синусообразных изгибов русла струйных крупномасштабных течений, подобных излучинам (меандрам) равнинной реки, и изменение характера этих изгибов во времени. Меандрам подвержены градиентные компенсационные течения. Лента Гольфстрима извивается причудливым образом, создавая в горизонтальной плоскости волны и петли подобно меандрирующей реке. Волны и петли типичных размеров, от 100 до 400 км, перемещаются вдоль струи со скоростью, намного меньшей, чем средняя скорость течения в Гольфстриме. Сегодня нет признанного научного объяснения этого явления. В океанологической литературе можно прочесть такую фразу о меандрировании крупномасштабных течений: "Здесь происходит нечто выходящее за пределы известных механизмов динамики вод"[Толм., с.124]

С позиций приливной теории пульсации расходов и волнообразно извивающиеся струи компенсационных течений можно объяснить неравномерным (пульсирующим) характером западного переноса вод куполообразными движущимися вдоль экватора приливными волнами, образованными притяжением Луны и Солнца. Перенос вод этими волнами в западные регионы океанов носит пульсирующий характер, причем периоды и амплитуды этих пульсаций различны. Эти различия являются следствием неодинаковости размеров лунных и солнечных приливных волн, неодинаковости их периодов движения, периодического сложения и вычитания лунных и солнечных приливов (сизигийные и квадратурные приливы) и следствием изменений месячных и сезонных положений Луны и Солнца относительно экватора.


3.5.4. Пульсации ведущих экваториальных течений


3.5.6. Меандрирование компенсационных градиентных крупномасштабных течений


3.5.7 Циркумполярное течение

Самое замечательное течение Мирового океана - Циркумполярное, которое является кольцевым потоком, движущимся в восточном направлении с умеренной скоростью. Этот поток является "касательным" к южным ветвям субтропических круговоротов всех трех океанов Южного полушария. С позиций приливной теории воды Циркумполярного течения приобретают скорость, смешиваясь на большой протяженности с текущим на восток водами южных ветвей субширотных круговоротов трех океанов. Поток может приобрести часть кинетической энергии за счет Западных Ветров (т.е. ветров, дующих не восток), которые господствуют в это регионе. Можно сделать вывод, что Циркумполярное течение является неотъемлемым звеном глобальной системы океанической циркуляции. Оно также, совместно с субтропическими круговоротами в океанов, принимает участие в обеспечении "нулевого баланса" вод зональных западно-восточных потоков в Мировом океане, где первичными (т.е. ведущими) звеньями является западный перенос вод в экваториальном поясе океанов, осуществляемый бегущими приливными волнами, а вторичными (т.е. ведомыми) звеньями являются все остальные компенсационные гравитационные горизонтальные поверхностные и подповерхностные течения.


3.5.8 Западная интенсификация течений

Приливная теория приливов может объяснить еще одно явления в океанах - так называемую Западную интенсификацию крупномасштабных течений. Это явление заключается в том, что во всех океанах, а особенно в их частях, расположенных в Северном полушарии, крупномасштабные течения у западных берегов более интенсивны, чем у восточных. Типичным примером является Северная Атлантика, где у западного берега узкая мощная и быстроходная лента Гольфстрима прижата к берегу, а у восточного берега Северной Атлантики течет несравнимо более слабая и размытая струя Канарского течения, образующая с Гольфстримом один субтропический круговорот. Такая же картина наблюдается в Тихом океане, где западное течение Куросио намного мощнее Калифорнийского на востоке. В Индийском океане наблюдается та же картина большей интенсивности западных течений по сравнению с восточными, хотя здесь эта картина искажена очертаниями берегов и сезонными изменениями. В океанах Южного полушария явление Западной интенсификации течений также проявляется, хотя и в меньшей степени, чем в Северном полушарии. Исключение здесь составляет Тихий океан, где отсутствует сплошное западное побережье океана, потому не проявляется западная прибрежная интенсификация течений. С позиций приливной теории течений Западную интенсификацию крупномасштабных течений можно объяснить тем, что, как было описано, приливные куполообразные поверхностные волны ежедневно приносят к западным побережьям огромные массы океанских вод, причем этот западный перенос вод максимален в тропическом поясе каждого океана и убывает в обоих полушариях с ростом широты. Этим самым создается нагон вод и подъем поверхности у западных побережий, что и вызывает интенсификацию градиентных горизонтальных течений в западных регионах океанов.


Глава 3.4 Содержание Заключение

Home