Подводный мир
Рассылка
Библиотека
Новые книги
Ссылки
Карта сайта
О нас



Пользовательского поиска







предыдущая главасодержаниеследующая глава

Глава 5. Море в движении

Движения водных масс возникают в основном под влиянием космических сил и связаны с движением Земли: притяжение Солнца и Луны вызывает колебания уровня моря; нагревание воды, ветер и вращение Земли приводят к возникновению течений. Есть и другие, чисто местные, причины движения воды, которые, однако, зависят от тех же основных сил.

С тех пор как наблюдения за падающим яблоком в саду впервые навели Ньютона на размышления о силе тяжести, мы знаем, что различные скопления атомов, образующие физические тела, испытывают взаимное притяжение. Это притяжение может быть большим или малым, но оно всегда прямо пропорционально произведению масс тел и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними. Важно также подчеркнуть, хотя это и не всегда достаточно очевидно, что сила притяжения действует одинаково на оба взаимодействующих тела. Земля притягивает падающее яблоко - это очевидно. Яблоко, со своей стороны, притягивает Землю - это менее очевидно, но тем не менее справедливо.

Асцидии
Асцидии

По закону Ньютона, в приложении его к солнечной системе, Солнце и его спутники, планеты, должны тяготеть друг к другу. Но будучи по размерам значительно больше своих спутников, Солнце притягивает их с гораздо большей силой, заставляя спутники вращаться вокруг себя. Этот же закон действует и за пределами нашей солнечной системы, так как существует взаимное притяжение между Солнцем и его спутниками, с одной стороны, и между Солнцем и другими небесными телами - с другой. Однако этого вопроса мы не будем здесь касаться, так как влияние других звездных систем невелико и его трудно измерить.

Поэтому, говоря о приливах, мы можем ограничиться только рассмотрением сил, действующих внутри солнечной системы. Притяжение, существующее между Луной и Землей, подобно притяжению между Солнцем и Землей. Во взаимном притяжении между Землей и Луной Земля действует с большей силой, заставляя Луну вращаться вокруг себя. Однако превосходство Земли в этом отношении не должно вызвать у нас недооценки сил Луны, так как нельзя забывать, что силы, которыми обладает спутник Земли, оказывают большое воздействие на жизнь нашей планеты.

Группа перьевидных морских червей
Группа перьевидных морских червей

Земля и Луна, вращающиеся одна вокруг другой подобно танцующей паре, испытывая влияние силы притяжения, в той или иной мере деформируют друг друга. Сила притяжения Луны недостаточна, чтобы воздействовать на твердую материю земной коры (хотя точные приборы показывают, что в какой-то мере ей и это удается), но она может периодически изменять форму гидросферы. Благодаря силе притяжения происходит подъем вод океана навстречу Луне. Вода оттягивается от поверхности Земли и поднимается по направлению к Луне. Сила притяжения Луны зависит от расстояния между ней и океаном Вследствие этого в области Мирового океана, расположенной на обращенной к Луне стороне Земли, наблюдается подъем уровня воды. Но в то же время более удаленные от Луны части гидросферы подвергаются воздействию центробежной силы системы Земля - Луна, более сильному, чем притяжение Луны, и здесь возникает несколько меньший подъем уровня воды, чем на противоположной стороне Земли. Максимальный подъем воды происходит дважды за 24 часа 50 минут. В это время уровень воды достигает наивысшего положения, называемого полной водой. Наиболее низкое положение уровня воды, или малая вода, наблюдается в областях земного шара, отстоящих на 90° от районов полной воды. В южной части Мирового океана, где отсутствуют материки, создающие препятствия правильному распространению прилива, регулярно два раза в сутки происходит подъем уровня. Однако в северном полушарии наблюдается совсем другая картина приливов и отливов. Здесь поверхность моря стремится колебаться относительно некоторой оси, и между уровнями полной и малой воды нет такой большой разницы, как в прибрежных областях. Это явление можно сравнить с раскачиванием воды в блюдце, когда вода стремится колебаться вокруг центрального участка, где подъема и опускания воды не происходит.

Солнце вносит некоторые осложнения в эту картину. Хотя масса Солнца во много раз больше массы Луны, сила его притяжения воздействует на воды Земли значительно слабее, так как Солнце находится гораздо дальше от Земли, чем Луна (150 миллионов километров против 385 тысяч километров). Как показали вычисления, приливообразующая сила Солнца составляет - приливообразующей силы Луны. Когда Солнце и Луна располагаются на одной прямой линии с Землей, они действуют на воды Земли одновременно, вызывая максимальные приливы, называемые сизигийными. При таком расположении Луны и Солнца относительно Земли наблюдается наибольшая разность между уровнями прилива и отлива. Когда же угол между направлениями на Луну и на Солнце делается равным 90°, происходит противоположное явление - разность уровней полной и малой воды становится очень небольшой. Такие приливы называются квадратурными. Сизигийные приливы происходят около новолуния и полнолуния, а квадратурные - к концу первой и третьей четверти, т. е. один раз в две недели. На приливообразующую силу влияют и другие факторы, например изменения расстояния от Земли до Луны на различных участках лунной орбиты и сезонные изменения расстояния от Земли до Солнца. Однако эти вопросы слишком специальные, чтобы разбирать их здесь более подробно.

Колониальное морское животное Obelia
Колониальное морское животное Obelia

Не только приливы вызывают движение воды. Перемещения огромных масс воды происходят также благодаря океаническим течениям. Возникновение и характер течения обусловлены различиями как в температуре и солености морской воды, так и в направлении преобладающих ветров. Местные изменения в характере течений вызываются приливообразующими силами. Сейчас мы кратко рассмотрим карту важнейших океанических течений, после чего перейдем к более подробному обсуждению некоторых вопросов, связанных с движением вод. (Карта дает упрощенную картину поверхностных течений.)

Океанические течения. Течения в Индийском океане показаны в период северо-восточных муссонов; во время юго-западных муссонов картина меняется. 1 - Лабрадорское течение; 2 - Восточно-Гренландское течение; 3 - Северо-Атлантическое течение; 4 - Гольфстрим; 5 - Северное акваториальное течение; 6 - Канарское течение; 7 - Южное акваториальное течение; 8 - течение Гумбольдта; 9 - Бразильское течение; 10 - Бенгельское течение; 11 - Южное акваториальное течение; 12 - Западно-Австралийское течение; 13 - Куросно; 14 - Северное акваториальное течение; 15 - Противотечение; 16 - Южное акваториальное течение; 17 - Восточно-Австралийское течение; 18 - Течение Западных Ветров; 19 - Калифорнийское течение
Океанические течения. Течения в Индийском океане показаны в период северо-восточных муссонов; во время юго-западных муссонов картина меняется. 1 - Лабрадорское течение; 2 - Восточно-Гренландское течение; 3 - Северо-Атлантическое течение; 4 - Гольфстрим; 5 - Северное акваториальное течение; 6 - Канарское течение; 7 - Южное акваториальное течение; 8 - течение Гумбольдта; 9 - Бразильское течение; 10 - Бенгельское течение; 11 - Южное акваториальное течение; 12 - Западно-Австралийское течение; 13 - Куросно; 14 - Северное акваториальное течение; 15 - Противотечение; 16 - Южное акваториальное течение; 17 - Восточно-Австралийское течение; 18 - Течение Западных Ветров; 19 - Калифорнийское течение

Существует также несколько хорошо исследованных глубинных течений, которых мы не будем здесь подробно касаться. В Атлантическом океане есть два громадных кольца океанических течений, одно в северном полушарии, другое в южном. Северное кольцо складывается из Северного экваториального течения, Гольфстрима и Канарского течения. Южное кольцо состоит из течений Южного экваториального, Бразильского, Западных Ветров и Бенгельского. В Тихом океане повторяется приблизительно та же картина, хотя в южном полушарии она и выражена менее отчетливо. В южной части Индийского океана течения также образуют кольцо, но в северной части они зависят от сезонных ветров - муссонов и поэтому в течение года не остаются постоянными.

Мягкий коралл Alcyonium digitatum, или 'пальцы мертвеца'
Мягкий коралл Alcyonium digitatum, или 'пальцы мертвеца'

Какую роль в системе поверхностных течений играют те два главных фактора, о которых я уже упоминал? Прежде всего рас-смотрим фактор температуры и солености воды. В экваториальной области происходит значительное нагревание воды, имеющее двоякий эффект: во-первых, при повышении температуры воды уменьшается ее плотность; во-вторых, часть воды испаряется, отчего оставшаяся вода становится более соленой, а увеличение солености влечет за собой увеличение плотности воды.

Таким образом, это увеличение плотности противодействует уменьшению плотности от нагревания воды. Однако благодаря сильному нагреванию первое действие перевешивает второе, и поэтому для поверхностных вод вблизи экватора характерна меньшая плотность воды.

Осьминог обыкновенный (Octopus vulgaris)
Осьминог обыкновенный (Octopus vulgaris)

Посмотрим, что происходит у полюса. Здесь вода более плотная, так как благодаря низкой температуре воздуха вода все время остается холодной. В то же время благодаря замерзанию увеличивается соленость оставшейся воды (как известно, морской лед почти пресный). Таким образом, плотность воды также увеличивается благодаря увеличению ее солености.

Теперь сопоставим процессы, происходящие у экватора и у полюсов. Вследствие уменьшения плотности экваториальные воды начинают подниматься вверх. В свою очередь холодные воды умеренных и полярных областей благодаря большой плотности опускаются на глубину. В результате этого поверхностные воды экваториальной области постоянно стремятся "стечь" к полюсам.

Узорчатая каракатица (Sepia oppicinalis)
Узорчатая каракатица (Sepia oppicinalis)

Направление господствующих ветров влияет на передвижение воды в океане гораздо сильнее, чем соленость и температура самой воды. Когда даже такое имеющее сравнительно малую плотность вещество, как воздух, приходит в движение, у поверхности океана возникает значительное трение. Поэтому, если поток воздуха долго сохраняет одно направление, он вызывает перемещение огромных масс поверхностных вод.

Для неосведомленного человека карта ветров Земли представляет беспорядочную смесь красок и стрелок. Однако возникновение и поведение ветров подчиняются определенным законам, связанным с распределением атмосферного давления и с вращением Земли. Атмосферное давление в основном зависит от температуры воздуха. От сильного нагревания воздух вблизи экватора поднимается кверху и растекается к северу и югу. Поэтому над приэкваториальной областью Земли создается пояс низкого давления, а у полюсов, где воздух холодный и более плотный, образуется зона высокого давления.

Океанский кальмар, сфотографированный на глубине около 650 м
Океанский кальмар, сфотографированный на глубине около 650 м

В области экватора на больших высотах под влиянием отклоняющей силы вращения Земли воздух в своем движении к полюсам все больше и больше отклоняется к востоку и в широтах 25-30° устанавливается воздушное течение, идущее прямо на восток. В речение, идущее прямо на восток. В результате большого скопления воздуха в этих широтах в обоих полушариях образуются пояса высокого атмосферного давления, в которых и берут начало постоянные устойчивые приземные пассатные ветры, дующие в северном полушарии с северо-востока, а в южном - с юго-запада.

В умеренных широтах обоих полушарий располагаются области более низкого давления и часто проходят циклоны; в северном полушарии преобладают юго-западные, а в южном - северо-восточные приземные ветры.

Два кальмара различной формы. а - Ommastrephes sloanii, б - глубоководный кальмар Loligopsis verangi
Два кальмара различной формы. а - Ommastrephes sloanii, б - глубоководный кальмар Loligopsis verangi

Расположение главных ветровых поясов Земли показано на схеме. В действительности вследствие больших местных отклонений картина намного сложнее, в особенности в Южной Азии, где господствуют муссоны. На направление ветров к северу и югу от экватора оказывают также влияние большие массивы суши, сосредоточенные в северном полушарии. Но в целом схема правильно передает общую картину движения атмосферного воздуха.

Съедобный морской еж
Съедобный морской еж

Ветры, показанные на схеме, являются главной причиной, вызывающей возникновение основных течений и, в частности, кольцевых систем в Атлантическом и Тихом океанах. Входящие в состав Тихоокеанского кольца течения, которые несут экваториальные воды в западном направлении, зарождаются в двух пассатных поясах. Когда эти воды доходят до восточных побережий материков, они разделяются на две струи, одна из которых продолжает двигаться на север, а другая - на юг. Проходя в каждом полушарии через спокойные зоны высокого давления, эти течения достигают другой пары ветровых поясов с направлением ветров, противоположным пассатам. Поэтому течения поворачивают здесь на восток, пересекают океан, и кольцо замыкается у восточных берегов.

Главные ветровые пояса Земли. Заштрихованные места обозначают области высокого давления. 1 - северо-восточные пассаты, 2 - юго-восточные пассаты
Главные ветровые пояса Земли. Заштрихованные места обозначают области высокого давления. 1 - северо-восточные пассаты, 2 - юго-восточные пассаты

Из-за недостатка места я не могу остановиться на рассмотрении более сложных вопросов, касающихся взаимодействия между ветром и течениями и влияния других факторов. Однако уже из приведенного примера читатель, должно быть, составил представление о том, как тесно океанические течения связаны с другими процессами, совершающимися на Земле.

Говоря о течениях, необходимо остановиться на интересном вопросе об их скоростях. Мы знаем, что некоторые прибрежные течения, особенно в сочетании с приливами, обладают такой скоростью, что могут представлять опасность для купающихся. Но в открытом океане скорость течения обычно небольшая. Скорости многих течений не превышают нескольких километров в сутки. Есть, однако, несколько удивительных исключений из этого правила. Например, Гольфстрим имеет постоянную скорость от 3 до 8 км/час, а при выходе из Чесапикского залива он гонит от 74 до 93 млн. куб. и воды в секунду. Течение Куросно, идущее вдоль побережья Японии, движется со скоростью довольно быстро текущей реки.

Рак-отшельник и морской червь аннелида поселились в одной раковине; вверху к раковине прикрепился анемон; справа - морские коньки
Рак-отшельник и морской червь аннелида поселились в одной раковине; вверху к раковине прикрепился анемон; справа - морские коньки

Скорость поверхностных течений можно измерить во время стоянки судна специальными приборами, но любитель-океанограф может пользоваться привязанным к тросу поплавком, который по-прежнему остается одним из самых доступных и точных приборов. Поплавок представляет собой тонкий кусочек дерева, вырезанный в форме сектора. Край дуги утяжеляют свинцом, чтобы поплавок мог держаться в воде вертикально. К поплавку прикреплен тонкий линь, на который нанесены отметки через каждые 3 м. По длине вытравленного за определенный промежуток времени линя можно легко вычислить скорость течения.*

* (Привязанные поплавки представляют действительно самый простой, но в то же время, вопреки утверждению автора, очень неточный прибор. Привязанные поплавки употребляются для получения приближенных, ориентировочных данных и в научных наблюдениях не используются. (Прим. ред.))

Для измерения скорости глубинных течений требуется более сложный прибор. Одним из лучших приборов является вертушка Экмана - Мерца,* состоящая в основном из турбинки-пропеллера и регистрирующего устройства. Все это помещается в специальном корпусе, который опускается на требуемую глубину. По количеству числа оборотов турбинки, вращающейся от движения воды, определяется скорость течения.

* (Вертушка Экмана-Мерца также давно устарела; ее конструкция подверглась значительным изменениям сперва в Германии (в 30-х годах), а затем в СССР. Но и последние образцы этой вертушки уже выходят из употребления и заменяются значительно более совершенными сконструированными в СССР приборами. (Прим. ред.))

Жизнь в девонский период. а - рыба Dinicthys; б - три представителя акулоподобных Cladoselache; в - древний головоногий моллюски; г - чашеобразные кораллы; д - эвриптеррид; е - группа морских лилий криноид; ж - трилобит, вабирающийся на скалу; з - прикрепившиеся к скале брахиоподы; и - колония граптолитов
Жизнь в девонский период. а - рыба Dinicthys; б - три представителя акулоподобных Cladoselache; в - древний головоногий моллюски; г - чашеобразные кораллы; д - эвриптеррид; е - группа морских лилий криноид; ж - трилобит, вабирающийся на скалу; з - прикрепившиеся к скале брахиоподы; и - колония граптолитов

Вертушка Экмана-Мерца употребляется также для определения направления океанических течений. Делается это при помощи следующего устройства. Под турбинкой монтируется компас с очень тяжелой магнитной стрелкой, на одном конце которой имеется желобок. Обе половины стрелки наклонены вниз. В коробочке, расположенной над компасом, находятся маленькие металлические шарики. Через определенное число оборотов турбинки освобождается один шарик, который падает в чашечку в центре компасной стрелки и по желобку скатывается в один из секторов компаса. Когда прибор поднимают наверх, по сектору, в котором находится шарик, определяют направление течения.

Приводя в движение огромные массы воды Мирового океана, приливы совершают грандиозную работу. И все же наиболее сильное впечатление на нас производит ветровое волнение. Представим себе на минуту, каким однообразным было бы вечно спокойное море, и мы поймем, почему волнующееся море оказывает на человека столь сильное эстетическое воздействие. С научной точки зрения волны тоже представляют исключительный интерес, хотя, несмотря на многовековые исследования, многие явления, связанные с ними, поняты еще не полностью.

Лангуст (Palinurus vulgaris)
Лангуст (Palinurus vulgaris)

Существует много разновидностей морских волн, и разные авторы классифицируют их по-разному. Наибольший практический интерес представляют волны, вызванные ветром. Представим себе, что мы смотрим на совершенно спокойную поверхность глубокого моря. Постепенно поднимается ветер, дующий параллельно поверхности воды. Если бы ветры дули абсолютно равномерно, волны не могли бы возникнуть, так как не было бы силы, которая заставила бы колебаться одну часть поверхности моря больше другой. Но естественные ветры не дуют равномерно. При любом ветре есть небольшие колебания в скорости, и даже при самом незаметном движении воздуха происходит трение частиц воздуха о воду, вызывающее незначительное колебание поверхности воды. Образуется рябь, и если сила ветра не уменьшится, то рябь будет постепенно увеличиваться, так как ветер действует на наветренный склон волны сильнее, чем на подветренный. С усилением ветра волны увеличиваются все больше и больше, распространяясь по всему пространству моря.

Говоря о волнах, нужно отметить следующее важное обстоятельство: вода не перемещается вместе с волнами. Каждая частица воды движется по замкнутой круговой или эллиптической орбите вокруг положения равновесия, все время возвращаясь к своему исходному положению. В этом можно убедиться, наблюдая за брошенной в воду пробкой. Волна поднимает пробку, и, достигнув гребня, она опускается с другой стороны волны на старое место. Если пробку все же отнесет в сторону (например, к берегу), произойдет это не под действием волн, а благодаря течению или, что более вероятно, благодаря давлению ветра на пробку. Более того, даже очень большие волны слабо ощущаются уже на небольшой глубине. Колебательные движения частиц воды, возникшие в поверхностном слое, с глубиной уменьшаются, и на расстоянии от поверхности, равном длине волны, колебания частиц становятся в 500 раз меньшими, чем у поверхности.

Колючий краб-паук (Maia Sguinado). В поперечнике достигает 90 см. Весит такой краб иногда более 3 кг
Колючий краб-паук (Maia Sguinado). В поперечнике достигает 90 см. Весит такой краб иногда более 3 кг

У читателя, возможно, возник вопрос, почему разбиваются гребни волн и как при этом образуются "барашки", придающие морю столько красоты. На глубоких местах гребни волн разбиваются только при довольно сильном ветре. Когда ветер усиливается, увеличивается разница в скоростях поступательного движения частиц воды на гребне волны и встречного движения частиц у подошвы. В результате этого склон волны становится круче, отчего частицы воды на гребне как бы стремятся вырваться из своего орбитального пути. Отделившись от гребня, частицы воды рассыпаются пеной и брызгами.

Подобный процесс можно наблюдать и в прибрежной области, хотя здесь волны разбиваются вследствие уменьшения глубины.

Пятнистая акула (Calliscyblum venustum), обитатель восточных вод
Пятнистая акула (Calliscyblum venustum), обитатель восточных вод

На мелководье волны движутся медленнее, чем в более глубоких областях. Объясняется это изменениями, происходящими в орбитальном движении частиц воды, и отчасти трением волны о морское дно. При приближении к берегу передний склон волны первым вступает на мелководье, вследствие чего скорость его продвижения становится меньшей, чем у заднего склона. Задняя сторона волны постепенно обгоняет переднюю, которая становится все круче и круче. В конце концов передний склон волны принимает вертикальное положение, и верхушка волны опрокидывается на берег. Это похоже на то, как человек во время бега неожиданно натыкается на слой песка, который так замедляет шаги бегущего, что он плашмя падает лицом в песок.

Волны, приближающиеся к берегу
Волны, приближающиеся к берегу

Каждый, кто бывал на море, вероятно, замечал, что волны (независимо от направления, в котором они движутся в открытом море), дойдя до отмели, располагаются фронтом почти параллельно берегу. Это происходит вследствие затормаживания частиц воды у подошвы волны. Представим себе это явление с помощью рисунка. Волны приближаются к берегу под углом около 45°. У мелководья (на рисунке эта линия обозначена пунктиром) движение волн замедляется. Однако ясно видно, что уменьшение скорости различных частей волны происходит неодновременно. По мере приближения к берегу обращенная к нему сторона волны движется все медленнее и медленнее, в то время как сторона, обращенная к морю, продолжает двигаться со своей первоначальной скоростью, которая начинает уменьшаться, когда задний склон волны достигает отмели. В результате волна постепенно поворачивает влево и, дойдя до береговой линии, принимает положение, почти параллельное берегу.

Группа скатов (Rhinoptera)
Группа скатов (Rhinoptera)

Катание на досках (сёрфинг) основано на использовании особенностей поведения волн у отлогих берегов. Я хочу познакомить читателя с некоторыми научными принципами, на которых основан этот вид спорта. Чтобы, стоя на доске, успешно достичь берега вместе с волной, должны быть выполнены два условия: во-первых, доска должна двигаться со скоростью волны и, во-вторых, доску нужно сохранять в устойчивом положении, не давая ей менять направление. Для выполнения первого требования нужно выбрать волну, которая только начинает деформироваться, т. е. чтобы скорость продвижения гребня волны почти равнялась скорости остальной части волны. Уравнение скорости достигается тем, что доска все время как бы скользит вниз. Выполнение второго требования зависит от самого спортсмена. Как мы уже видели, продвижение частиц воды на гребне происходит быстрее, чем в какой-либо другой части волны, поэтому передний край доски движется с большей скоростью, чем ее задняя сторона. Это значит, что при малейшем отклонении от своего направления доска перевернется параллельно гребню. Задача спортсмена и состоит в том, чтобы, балансируя на доске, держать ее в устойчивом положении поперек гребня. Таким образом, сёрфинг представляет прекрасный пример искусного использования естественных сил, в основе которых лежит неутомимая деятельность самого моря.

Фантастическое изображение ихтиозавров и плезиозавров Из 'Книги о 'Морских драконах' Томаса Хокинса (1840)
Фантастическое изображение ихтиозавров и плезиозавров Из 'Книги о 'Морских драконах' Томаса Хокинса (1840)

Бьющиеся о берег волны отличаются от волн в открытом море своей силой. Прибой у крутого берега часто причиняет огромные разрушения. Давление волны достигает более 20 г на 1 кв. м.* При этом, ударяясь в берег, волны взбрасываются высоко вверх. По сообщению из Урста (Шетландские острова), прибоем была выломана дверь маяка на высоте 60 м над уровнем моря. У страха глаза велики, и возможно, что эта цифра преувеличена. Однако взбросы волн более 30 м высотой действительно наблюдались.

* (В настоящее время установлено, что давление волны может достигать значительно большей величины. {Прим. ред.))

В открытом море волны высотой до 12 м встречаются не так уж редко, хотя цифры иногда бывают преувеличены. Одну из самых высоких волн довелось увидеть в феврале 1923 г. пассажирам лайнера "Мажестик" в Атлантическом океане. Волна была настолько высокой, что она закрыла горизонт от наблюдателей, стоявших на мостике лайнера на высоте 27 м над уровнем моря. Даже если сделать поправку на качку лайнера, то вполне вероятно, что высота волны была около 23 м.

Вымершие Anthropornis. ати гигантские пингвины, жившие 200 млн. лет назад, были ростом с человека
Вымершие Anthropornis. ати гигантские пингвины, жившие 200 млн. лет назад, были ростом с человека

Гигантские волны обладают очень большой длиной и огромной скоростью распространения. Длиной волны условились считать расстояние между двумя соседними гребнями (хотя расстояние соседних волн тоже дало бы длину волны). Длина больших волн часто достигает 250-300 м. Максимальная длина волны, которую удалось зафиксировать, составляла 1130 м. Волны распространяются с самой разнообразной скоростью. В открытом море скорость всецело зависит от длины волны (как мы уже видели, на отмелях скорость движения волны уменьшается). Волна длиной 300 м имеет скорость около 75 км/час.

С ослаблением ветра волны постепенно принимают все более сглаживающуюся форму и вместо беспорядочных волн на поверхности моря появляются правильные колебания, называемые зыбью. Зыбь может быть вызвана и штормом, когда волны уходят в районы, где ветра нет. Не следует считать, что зыбь - это только легкое и безобидное волнение. Впечатление спокойствия, которое производит зыбь, обманчиво. Волны зыби иногда обладают такой силой, что, обрушиваясь на незащищенный берег, могут вызвать огромные разрушения. Становится жутко, когда наблюдаешь, как в море, где не ощущается ни малейшего дуновения ветерка, зыбь срывает суда с якорей и превращает пристани и молы в бесформенные массы стали и бетона. На побережье Тихого океана разрушительная зыбь - довольно обычное явление, а волны зыби, регулярно обрушивающиеся на берега Перу, заслужили настолько дурную славу, что получили даже особое название mar brava - "бешеное море". Такая зыбь иногда распространяется на много сотен и даже тысяч километров от центра штормовой области. Известно несколько случаев, когда зыбь, по-рожденная штормами на восточном побережье Америки, разрушала портовые сооружения на западном побережье Франции.

Морская змея (Lapemis curtus)
Морская змея (Lapemis curtus)

До сих пор мы говорили о ветровых волнах, которые, как я уже отметил, имеют в жизни моря наиболее важное значение. Но в океане существуют и другие виды волн. Есть, например, так называемые "пограничные волны", возникающие в местах соприкосновения различной плотности, или "стоячие волны" - сейши, в которых частицы воды не совершают полного орбитального движения, но дойдя до определенной точки, возвращаются назад по тому же пути. В нашем общем обзоре мы не можем подробно говорить о всех видах волн. *

Я позволю себе остановиться только еще на одном типе волн, которые обычно ошибочно называют "приливными" волнами.

"Приливные" волны не имеют никакого отношения к приливам. Образуются они в результате подводных землетрясений или извержений подводных вулканов. Иногда их называют по-японски - цунами, но мы будем пользоваться более известным их названием - "сейсмические" волны. Все мы знаем, если не из личного опыта, то из литературы, какие опустошения причиняют крупные землетрясения на суше. Когда землетрясения происходят на дне океана, разрушительная сила, передаваясь воде, возбуждает волны, которые могут пройти сотни и даже тысячи километров, прежде чем они неожиданно обрушатся на пребывающий в безмятежном спокойствии берег.

Кожистая черепаха (Dermochelys coriacea)
Кожистая черепаха (Dermochelys coriacea)

Сейсмические волны бывают нескольких видов, но механизм их образования еще не вполне ясен. Волны одного вида представляют собой быстрые колебательные движения, распространяющиеся в воде со скоростью звука. Суда, попадающие на такую волну, ощущают короткий резкий удар. Морякам вначале кажется, что они наскочили на скалу. Несуществующие мели, которые помечены на навигационных картах былых времен, вероятно, тоже были плодом воображения мореплавателей, попавших под действие подобной сейсмической волны. В очень редких случаях сейсмические волны могут повредить или даже совсем разбить корабль, но, как правило, эти волны в открытом море не приносят никакого ощутимого вреда кораблям.

Сейсмические волны, возникающие в результате больших смещений морского дна, чреваты более серьезными последствиями. Если неожиданно происходит очень сильная деформация морского дна, образуется волна, распространяющаяся в океане с огромной скоростью. Высота таких волн в месте зарождения очень велика; по мере продвижения волны высота ее быстро уменьшается, и благодаря ее огромной длине суда, находящиеся в открытом океане, даже не замечают этой волны. Однако по мере приближения к берегу волна достигает огромной высоты и обрушивается на берег в виде громадного пенистого вала. Так же ведут себя волны, вызванные извержением подводного вулкана. Сначала на поверхности воды над вулканом появляются небольшие фонтанчики воды, превращающиеся потом в высокие куполообразные волны. Под напором газов, скопившихся под водой, в воздух вздымаются тысячи тонн воды.

Сейсмические волны иногда распространяются с быстротой самых современных скоростных самолетов. Зарегистрировано несколько случаев, когда такие волны пробегали за сутки более 18 000 км. Немецкий океанограф Отто Крюммель приводит один случай, когда скорость волны достигала 1700 км/час. При дальнейшем распространении из того же центра волны достигают 180-1200 км в длину и проходят через одну и ту же точку с промежутками от 15 минут дог 2 часов.

Можно себе представить, какое действие оказывают такие волны, обрушиваясь на берег. В IV в. сейсмические волны поглотили острова в Средиземном море и отнесли лодки на крыши домов в Александрии. В более близкие времена, в августе 1868 г., во время землетрясения недалеко от побережья Перу образовались волны, которые выбросили корабль Соединенных Штатов Америки на полкилометра в глубь суши в Арике (Сев. Чили). Судно стояло там на высоком месте в течение 9 лет, пока вторая волна, на этот раз вызванная землетрясением в Икике (Сев. Чили), не занесла корабль еще дальше в глубь материка. Волны, нанесшие такое оскорбление достоинству военно-морского флота Соединенных Штатов, достигали высоты от 6 до 24 м.

Во время извержения вулкана Кракатау в 1883 г. образовались еще более крупные волны. Одна из них занесла стоявшую у южного побережья Суматры канонерку на 3 км в глубь суши на высоту 9 м. Другая волна, обрушившаяся на низко лежащий берег в Мераке на острове Ява, достигла фантастической высоты - 38 м, т. е. высоты современного 12-этажного дома.

Можно привести еще несколько подобных примеров, но, к счастью, за последние годы такие стихийные бедствия наблюдались редко. Только после войны в результате атомных взрывов в южной части Тихого океана образовались волны, приближающиеся по своей величине к сейсмическим. Удивителен тот факт, что род человеческий может создавать почти такие же разрушительные силы, как природа, не обладая в то же время умением вдохнуть жизнь в погибшую рыбку.

предыдущая главасодержаниеследующая глава


Цифровые библиотеки и аудиокниги на дисках почтой от INNOBI.RU



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку на страницу источник:

"Underwater.su: Человек и подводный мир"