CASTLE.PRI.EE

Записи с меткой «водовороты»

Рыбы помогли открыть такое удивительное явление, как топографические вихри. Исследователи Гавайского хребта в 1967 году зафиксировали одну аномалию: стаи рыб были вдалеке от шельфа, практически посреди безжизненного океана. В дальнейшем обнаружилось, что в том месте находилась подводная гора, а над ней мощные вихревые образования. Таким образом, промысловые скопления кабан-рыбы опровергли укоренившиеся в прошлом представления об отсутствии движения водных масс в глубинных слоях океана.

Топографические вихри связаны с рельефом дна над подводными горами, хребтами, желобами. К ним относятся синоптические вихри, ринги Гольфстрима, вихри Тейлора и другие. Подобные явления можно наблюдать на суше возле гор.

В 2009 году на спутниковых снимках были впервые зафиксированы гигантские кольца в ледовом покрытии озера Байкал. И в последующие годы такие кольца регулярно фиксировались. У науки – отсутствует объяснение этому явлению. Кольца имеют практически круглую форму, в диаметре до 7 км, с шириной самого кольца, более тёмного и более тонкого, подтаявшего льда, порядка 1 км. Кольца таких размеров очень сложно обнаружить с суши.

Подлёдные измерения течений и термической структуры вод в районе колец показали, что под кольцом озера находится антициклонический вихрь. Он доставляет более тёплую глубинную воду к нижней поверхности льда. Это приводит к таянью льда снизу. Загадкой остаётся, почему формируется вихрь подо льдом, связанно ли такое вихреобразование с каньонным углублением рельефа дна и почему же таяние льда происходит именно по кольцу? Такое ощущение, что в глубине находится спираль электроплитки.

Ещё в середине 70-х годов прошлого века район Тихого океана, соседствующий с японскими островами Огасавара, привлёк внимание учёных из университета Киото. Оказывается, это место с давних пор пользовалось у моряков дурной славой. По крайней мере, сообщения о безследно пропавших кораблях приходили отсюда почти столь же часто, как и из знаменитого Бермудского треугольника. Благо и расположен данный район в «проклятом» месте – на границе так называемого «моря Дьявола».

В результате проведённых исследований в 400 километрах от Огасавары было обнаружено почти что «колдовское» место: гигантский водоворот радиусом около 100 километров. Он достигает глубины 5000 метров. Посреди 100-километровой воронки находится впадина, уровень воды в которой расположен на несколько десятков метров ниже уровня океана. Энергия же этой громадины, по подсчётам океанологов, в 10 раз превышает энергию обычного течения.

Этому кольцевидному течению присуща одна особенность: примерно раз в 100 дней данный водоворот меняет направление своего вращения (как будто переключили тумблер). С чем связана эта странность и какие механизмы формируют периодическую смену направлений, учёные до сих пор затрудняются объяснить.

Круговые течения известны уже много столетий мореплавателям и купцам. А изучать их стали только в 1970-х годах. Тогда советские океанологи выполнили серию исследований в тропической Атлантике. Они же и назвали их синоптическими вихрями, хотя, видимо, правильнее было бы назвать их морскими циклонами. А в зарубежной литературе их именуют рингами (ring – кольцо).

Гигантские воронки обнаружены во многих областях океана, например, в районе Бермудского треугольника, вблизи Шри-Ланки, у берегов Антарктиды. И в центре каждого такого водоворота имеется довольно глубокая впадина. Например, возле Шри-Ланки её глубина превышает 100 метров, а со спутников зафиксированы впадины, глубина которых достигает 200 метров.

Много круговых течений в Атлантике, только в северной её части обнаружено около 10 рингов. Их возникновение связывают с Гольфстримом, который образует по мере движения многочисленные петлеобразные излучины, или меандры. Первые меандры появляются после мыса Хаттерас, от которого Гольфстрим течёт узким потоком, а далее, увеличиваясь в размерах, они перемещаются вместе с течением или же отрываются от него и движутся самостоятельно. Если во время штиля в водоворот диаметром 150–300 километров попадает яхта, она может вернуться на прежнее место лишь спустя несколько суток.

Оторвавшиеся меандры образуют вихри. Слева от генерального потока вихри вращаются по часовой стрелке, справа – против часовой. Скорость течения в этих завихрениях составляет 0,3–2,0 узла. При этом внутри вихрей, проникающих в область тёплого океана к югу от основной ветви течения, вода всегда холодная (циклонические вихри), а внутри вихрей, вторгающихся в холодную область к северу от течений, – тёплая (антициклонические вихри).

Наблюдения последних лет показали, что в течение года Гольфстрим образует по 5–8 пар таких вихрей (циклонов и антициклонов) в год. При этом отдельные из циклонов имеют диаметр до 200 километров и проникают в глубину почти до самого ложа океана. Циклоны Гольфстрима дрейфуют со скоростью до 3 миль в сутки и в основном на юго-запад (это напоминает гигантский миксер, который перемешивает воды океана).

Живут отдельные циклоны по 2 года (что их поддерживает?) и более, и могут удаляться от Гольфстрима на расстояние свыше 1000 километров. Как правило, исчезают они около восточного берега полуострова Флорида (как будто кто-то их выключает).

Кольца антициклонов, отделяющиеся от Гольфстрима с северной стороны, обычно также смещаются со скоростью 3 мили в сутки. Живут такие вихри около одного года и, добравшись до мыса Хаттерас, снова вливаются в Гольфстрим. Однако отдельные вихри движутся на юго-восток и, пересекая основную ветвь Гольфстрима, попадают в Саргассово море.

Аналогично рингам Гольфстрима выглядят и ринги Куросио. К северу они образуют сложное вихревое поле из ветвей и меандров Куросио, Курильского и Северо-Тихоокеанского течений.

Предполагается, что появление синоптических вихрей в океане может быть связано как с отсечением меандров, так и с атмосферными явлениями, с распределением в океане температуры и солёности и с рельефом дна.

Наблюдения последних лет показали, что в океане существуют круговые течения с диаметром меньшим, чем ринги. За характерный спиралеобразный вид их еще называют вихрями закручивания, или спиральными вихрями. На периферии таких вихрей развиваются вихри ещё меньших размеров, получается, что-то вроде «иерархии». Спиральные вихри способны образовывать цепочки вихрей.

Мелкомасштабные вихревые течения иначе называют водоворотами. Их диаметр колеблется от нескольких метров до нескольких километров, и образуются они чаще всего при обтекании течением неровностей дна или берегов.
Использованы материалы книги Анатолия Бернацкого «Сто великих тайн океана» и статья «Влияние мезомасштабных форм рельефа дна на физику течений вод Мирового океана».