Океанические течения влияют на формирование погоды
3 декабря 2021, 14:51 [ «Аргументы Недели» ]
Человечество не сразу разобралось в том, как мировой океан влияет на формирование климата на Земле. Исследователи долго бились над познанием природы волн, затем изучали причины возникновения приливов и отливов. В какой-то момент было открыто и такое явление, как океанические течения. Затем исследователи узнали о существовании синоптических вихрей, влияющих на формирование циклонов, тайфунов и ураганов. Далее, учёные пришли к выводу о цикличности колебаний земного климата. И о том, что климатические изменения имеют более глубинные процессы, чем это представлялось ранее. На климатические изменения влияет движение не только океанических течений и синоптические вихри, но и перемещение магмы, лунная и солнечная гравитация, и опять же активность нашего светила.
Течения, в отличие от волн, перемещают водную массу и имеют другую природу. Издревле при пересечении Атлантики моряки познали на себе, что плавание из Америки в Старый Свет длилось на две недели меньше, чем путешествие в обратном направлении. Этот феномен весьма тревожил британское адмиралтейство, но объяснить Лондонским властям его смог только Бенджамин Франклин. Оказалось такое явление, как быстротекущая океанская река в северной Атлантике, то есть Гольфстрим, было уже известно китобоям с острова Нантакет, расположенного у северо-восточных берегов США. Во время плавания в апреле-мае 1775 года Франклин изучил это течение, и определил, что оно несёт тёплые воды и даже отличается по цвету от остальной массы вод Атлантического океана и что «она не сверкает ночью» под светом Луны.
Исследования продолжил в середине XIX века правнук Франклина Александр Даллас Бэйч, который создал и применил основы современной океанографической съемки. Байче гордился тем, что продолжил океанографическую работу, начатую его прадедом, хотя это стоило жизни его брату Джорджу, морскому офицеру, командовавшему исследовательским бригом «Вашингтон», который был выброшен за борт вместе с десятью членами своей команды во время шторма у мыса Хаттерас во время исследования Гольфстрима в сентябре 1846 года. Учёный поставил себе задачу ответить на следующие вопросы: каковы пределы Гольфстрима на этой части побережья США, на поверхности и под поверхностью; являются ли они постоянными или переменными, меняются ли они с сезоном, с преобладающими и различными ветрами; каково влияние большего или меньшего количества льда в окрестностях; как лучше всего распознать границы течения (по температуре на поверхности или под поверхностью, по зондированиям, по характеру дна, по своеобразным формам растительной или животной жизни, по метеорологии, по солености воды?); каковы направления и скорости различных течений в общем потоке Гольфстрима и прилегающих к нему течениях на поверхности, под поверхностью, и каким вариациям они подвержены?
В конце концов был сделан вывод, что эффект большой циркуляции Гольфстрима заключается в передаче значительного количества тепла через Северную Атлантику, которая превышает почти в сто раз мировую необходимость в энергии. Объединив ряд физических, химических, геологических, биологических и метеорологических факторов, Бэйч расширил океанографию до понимания океана как сложной системы физических и биологических взаимосвязей.
В последующие столетия курс и темп Гольфстрима отслеживались и измерялись, как и изменения, которые он претерпевает, пересекая северную часть Атлантики. В ходе движения на север значительная часть теплой тропической воды охлаждается и испаряется, оставляя после себя более соленую, «тяжелую» воду. К тому времени, когда он достигает Норвежского моря, охладившаяся в Гольфстриме вода начинает погружаться ко дну океана, поворачивая на юг к экватору в холодном противотоке, который в конечном итоге вернет его в точку, где началось его путешествие. Результатом этой большой циркуляции является передача значительного количества тепла через Северную Атлантику, влияние этого фактора ощущают на себе жители Старого света, особенно Скандинавии. Гольфстрим обеспечивает в этой части земной суши более мягкие зимы, чем таковые в Восточной Европе, Азии или в Северной Америке на тех же широтах.