Файл: Истошин, Ю. В. Морские течения.pdf

динатами 45° ю. ш., 60° з. д., которую нашли у северо-западных берегов Новой Зеландии (37° ю. ш., 173° в. д.). За 3,5 года она пе­ ресекла с запада на восток Атлантический и Индийский океаны и прошла около 11 000 морских миль со средней скоростью 0,4 узла.

Не менее сложным был путь бутылки, выброшенной в море у берегов Пакистана (Карачи) и найденной у побережья Корнуэлл (Анг­ лия). Зимним муссонным течением бутылку, вероятно, пригнало к северо-восточным берегам Африки, затем Сомалийским и Мозам­ бикским течениями, направленными на юг, и течением у мыса Иголь­ ного ее снесло к мысу Доброй Надежды, далее она пошла на север уже описанным путем. За 4,5 года она проделала путь около 11 000 миль.

По траекториям поплавков судят о течениях

Кроме определения морских течений с помощью поплавков (бутылок) существует еще несколько сходных методов. Все они на­ зываются поплавочными, так как при их использовании направле­ ния течений определяются путем наблюдений за движением пла­ вающих предметов, увлекаемых потоком.

Эти способы дают возможность получить пространственную кар­ тину течений (в горизонтальной плоскости) в виде так называемых «линий токов» (траекторий поплавков).

На заре океанографической науки в качестве поплавков рассмат­ ривались естественные плавающие на поверхности океана предме­ ты, полузатонувшие суда, айсберги, плавник, всевозможные облом­ ки кораблекрушений.

Лучшими поплавками издавна служили останки потерпевших

ломки легко распознать (по форме или по сохранившемуся на но­ су или на корме названию судна) и оповестить мореплавателей о месте их нахождения и дате обнаружения.

41

В прошлом веке, когда преобладали деревянные суда, обломки кораблекрушений настолько засоряли океан (не тонули), что при­ ходилось посылать военные корабли, чтобы отбуксировывать их в порты или взрывать на месте. Но необходимость в таких действи­ ях не отпала до сих пор. Суда береговой службы США, Канады, Англии и других стран занимаются обнаружением и ловлей этих опасных для мореплавания предметов.

Однако некоторые из затопленных судов оставались на плаву в течение весьма длительного времени. Так, груженная лесом потер­ певшая аварию шхуна «Фанни Волстон» дрейфовала ровно 3 года (1891—1894 гг.). За это время она проделала путь 15 000 километров

42

и описала окружность в западной части Северной Америки, окон­ турив так называемое Саргассово море. Моряки встречали ее 46 раз.

Данные о путях следования останков потерпевших аварию судов пригодились в свое время для составления схем течений в океанах.

Относительно легко опознаются характерные по форме айсбер­ ги. Впрочем, следить за их продвижением можно, как правило, только в течение весьма ограниченного времени. Будучи вынесен­ ными в открытый океан, они быстро меняют форму и уменьшаются в размерах. Распознать их вторично становится трудно. Это осо­ бенно справедливо применительно к айсбергам северного полуша­ рия. Огромные столообразные айсберги Антарктики сохраняются значительно дольше.

Более легко прослеживаются с самолета так называемые «дрей­ фующие острова» — огромные массивы шельфового льда, оторвав­ шиеся от северной окраины Канадского архипелага (от Земли Элс­ мира на севере Канады). Три таких дрейфующих острова были об­ наружены в 1946, 1948 іи 1950 гг. нашими летчиками И. С. Котовым, И. П. Мазуруком и В. С. Петровым. Ледяные острова возвышаются над обычными морскими льдами иногда на 8—10 метров, общая толщина их достигает 75 метров, а диаметр наиболее крупных из них — 30 километров.

Эти острова в 1946—1955 гг. двигались вместе с паковыми аркти­ ческими льдами по замкнутой траектории по часовой стрелке в вос­ точной части Северного Ледовитого океана. Наблюдения за пере­ мещением ледяных островов советских и американских исследова­

полюса, отдавшись воле дрейфующих льдов, было принято Нансе­ ном после обнаружения на берегах Гренландии останков экспеди­ ции Де-Лонга на судне «Жаннета», раздавленном льдами к северовостоку от Новосибирских островов. Эта находка, а также много­ численные случаи выброса стволов сибирских лиственниц на берега Гренландии привели Ф. Нансена к убеждению о существовании ве-

43

ликого арктического дрейфа — о движении морских вод и льдов с

ный полюс-1», а также все последующие перемещения литерных станций «СП» позволили с большой достоверностью установить ге­ неральное направление, средние скорости и некоторые закономер­ ности дрейфа льдов и течений в Полярном бассейне.

Все перечисленные выше случаи перемещения всевозможных плавающих предметов сыграли большую роль в установлении са­ мых общих схем течений в малоизученных районах Мирового океа­ на. Они позволили определить генеральное направление потока вод и среднюю скорость течения. Для дальнейшего изучения течений требовались иные методы.

Весьма перспективен способ наблюдения над течениями с по­

вмонтированы радиопередатчики, время от времени подающие в эфир радиосигналы. Эти сигналы засекаются из нескольких мест с берега при помощи радиопеленгаторов. В Арктике вместо поплав­ ков используются обычные льдины, на которых и устанавливаются радиометстанции. Их радиопередачи содержат информацию о ме­ теорологической обстановке в районе льдины и дают возможность проследить за дрейфом льдины. Правда, перемещение льдины в этом случае обязано не только течению, но и воздействию ветра, влияние которого должно быть исключено при расчете течения.

В последнее время получили распространение авиаметоды на­ блюдений над течениями, дающие возможность получить деталь­ ную картину течений на значительной площади. Перемещения по­ плавков фиксируются с самолета. Для этого производится несколь­ ко повторных аэрофотосъемок серии поплавков. Поплавки, снабжен­ ные легко растворяющимся в воде красителем (например, уранином), предварительно сбрасываются с самолета. Попадая в море, поплавок создает большое яркоокрашенное пятно. Перемещение этих пятен и фиксируется при аэрофотосъемке.

Вблизи берегов на ограниченных по площади акваториях (в бух­

44

тах, проливах) для изучения микроструктуры течений ранее до­ вольно часто употреблялся так называемый способ «преследуемых поплавков». В море выбрасывались специальные, выкрашенные в различные цвета буйки, положение которых определялось пеленга­ цией приметных предметов на берегу или засечками угломерным прибором (секстаном) со шлюпки или катера, идущего вслед за по­ плавком. Последняя вариация метода и составляет сущность спо­ соба преследуемых поплавков.

До сих пор мы говорили об изучении морских течений путем наблюдения за перемещением поплавков на поверхности океана. Но изобретательный ум человека придумал способ использования поплавков на больших глубинах моря. Так, для этой цели на глу­ бинах до 1000 метров употребляются поплавки-парашюты. Обыкно­ венный парашют (не грузовой) соединяется тонким тросом с под­ держивающим буем, плавающим на поверхности, и погружается на заданную глубину, на которой предполагается произвести измере­ ние течения. Парашют раскрывается на глубине при помощи пус­ кового устройства — грузика, скользящего вниз по тросу и ударяю­ щего по замочку на парашюте.

Принцип действия поплавков-парашютов заключается в следую­ щем. Раскрытый парашют увлекается глубинным течением и тащит за собой на тросе поверхностный буек. Конечно, при этом в какомто другом направлении увлекается поверхностным течением и по­ верхностный буек, кроме того искажает истинную картину сопро­ тивление соединительного троса. Но, как показала практика, вслед­ ствие большой разницы в размерах парашюта и поддерживающего буя возникающие при этом ошибки относительно малы. В конеч­ ном итоге вся система движется в направлении и со скоростью глу­ бинного течения. Следовательно, направление и скорость течения на заданной глубине определяются по перемещению поверхностного поддерживающего буя, увлекаемого поплавком-парашютом.

Местоположение буя осуществляется вблизи берегов пеленгаци­ ей береговых предметов, а в открытом море обычными способами: астрономическим или радиопеленгацией. Иногда выставляется вспо­ могательная буйковая заякоренная установка, используемая в каче­ стве репера. Для этого на дно моря опускается якорь (весом 150—

45

300 кг), скрепленный тросом с поверхностным буем, Этот буй снаб­ жен пассивным радиолокационным отражателем — металлической башенкой для пеленгации буя с судна с помощью радара в случае, когда буй находится вне пределов прямой видимости. Постановка реперного буя рекомендуется в тех районах, где на заданной глуби­ не не ожидаются сильные, направленные в одну сторону течения, так как в противном случае поплавок-парашют быстро удалится на значительное расстояние от буйковой заякоренной установки.

Этот способ не получил широкого распространения, будучи громоздким и дорогостоящим. Он, например, применялся в СССР

на Черном море, в Японии к востоку от острова Хонсю, где дал хорошие результаты. Поплавки-парашюты опускались на горизонты 50, 100, 200 и 600 метров в зоне фронта (область соприкосновения Куросио и Оясио). Положение парашютов относительно кораОля фиксировалось японцами радаром, а местоположение корабля определялось радиолокационным прибором системы «Лоран».

Измерения течений поплавками-парашютами на горизонтах 50 и 200 метров показали, что воды в зоне фронта к востоку от о. Хон­ сю движутся на юго-восток со скоростью около 1 узла, в то время как в поверхностном горизонте направление движения чисто вос­ точное.

В настоящее время метод измерения течений с помощью поплав­ ков-парашютов заменен более точным способом. Мы имеем в ви­ ду поплавки нейтральной плавучести.

Поплавки нейтральной плавучести представляют собой трубки, плавучесть которых можно по желанию изменять. Плавучесть по­ плавков рассчитывается предварительно с учетом плотности воды, находящейся на заданной глубине, на которой предполагается изме­ рить течение. Достигнув заданной глубины, трубки перестают по­ гружаться. Находясь на этой глубине в уравновешенном положении, трубки перемещаются вместе с объемом воды, окружающей трубку,

внаправлении и со скоростью глубинного течения.

Втрубки вмонтированы источники ультразвука, время от време­ ни испускающие звуковые сигналы. За поплавками следит судно, принимающее двумя гидрофонами (с носа и кормы) звуковые сигналы от поплавка. Направление и скорость глубинного течения

46

определяются по местонахождению судна, находящегося над поплав-. ком, теми же способами, как и в случае поплавков-парашютов.

Совершенно очевидно, что при использовании поплавков нейт­ ральной плавучести полностью исключаются ошибки, связанные с влиянием поддерживающего буя и несущего поплавка, возникаю­ щие при употреблении поплавков-парашютов.

Первым, кто предложил идею и конструктивно оформил поплав­ ки нейтральной плавучести, был англичанин Своллоу. Он же провел

рял глубинные течения в ряде точек в Северной Атлантике, в том числе и под Гольфстримом. Именно он в 1957 году впервые изме­ рил течение под Гольфстримом на участке южнее мыса Гаттерас и зафиксировал на глубинах около 3 тысяч метров довольно сильное Южное течение (0,2—0,35 узла). Затем Своллоу производил изме­ рения глубинных течений в Индийском океане на экваторе с целью обнаружения там подповерхностного течения, подобного течению, Кромвелла в Тихом океане или течению Ломоносова в Атлантике,

Впоследствии способ измерения течений с помощью поплавков нейтральной плавучести нашел широкое применение в ряде стран и обогатил океанографическую науку данными о режиме глубинных течений открытого океана.

Этот способ отличается рядом достоинств: он относительно де­ шев (если не считать затрат на акустическое оборудование), отли­ чается достаточно высокой точностью и, что самое главное, в тече­ ние короткого времени дает представление о картине глубинных те­ чений на обширных по площади акваториях океана. Если запустить в данном районе серию поплавков и наблюдать за ними в течение длительного времени с двух и более судов, то можно получить уникальные данные о глубинных потоках. Таких данных нельзя по­ лучить никакими другими методами, даже если выставить в этом районе сотню буйковых станций. Вот почему можно уверенно утверждать, что для получения пространственной картины течений этот способ в течение длительного времени останется незаменимым, точно так же, как метод буйковых постановок самописцев течений незаменим для изучения изменчивости течений во времени.

47