Автор: Пользователь скрыл имя, 15 Февраля 2013 в 09:41, статья
Мировой океан заполнен синоптическими вихрями — мощными нестационарными возмущениями океанской циркуляции с квазивертикальными осями и горизонтальными размерами порядка 100—200 км. Эти вихри, активно взаимодействующие друг с другом и с крупномасштабными океанскими течениями и перемещающиеся в океане как под воздействием этих течений, так и в результате собственной динамики, были открыты в 1970 г. в тропической зоне Северной Атлантики (рис. 1) советской экспедицией «Полигон-70» под руководством академика Л. М. Бреховских'. Работы советских ученых были практически повторены американскими океанологами в 1973 г. в Саргассовом море в рамках эксперимента МОДЕ (Mid Ocean Dynamics Experiment).
После выступления М. Б. Кошляков ответил на вопросы.
Академик А. П. Александров поинтересовался, установлены ли корреляции между океанскими вихрями и процессами в атмосфере и влияют ли эти вихри на погоду к климат. М. Н. Кошляков подчеркнул, что существует прямая зависимость между океанскими вихрями и атмосферными процессами. Например, в районе Гольфстрима холодные и теплые океанские вихри непосредственно влияют на теплообмен океана и атмосферы. С участием океанских вихрей формируется среднее распределение температуры в океане, что также оказывает воздействие на атмосферу и погоду. М. Н. Кошляков отметил, что изучение динамики циркуляции океана без учета синоптических вихрей невозможно, хотя бы потому, что эти вихри — главный сток энергии для крупномасштабных течений в океане. Понять же динамику атмосферы, закономерности формирования погоды и климата можно, лишь построив совместные модели циркуляции океана и атмосферы.
Динамика синоптических
океанских вихрей
35
Отвечая на вопрос академика М. А. Маркова о скоростях океанских течений на глубинах 4000—5000 м, М. Н. Кошляков сказал, что они вряд ли достигают величин более 15—20 см/с. Примерно такие значения скорости течений были получены в ходе эксперимента ПОЛИМОДЕ на нескольких станциях с глубинными вертушками.
Вопрос академика Е. П. Велихова касался характера океанской турбулентности, обусловленной вихрями, и соотношения горизонтальной и вертикальной скоростей в вихрях. По словам М. П. Кошлякова, турбулентность квазидвумерная. Она становится двумерной, когда происходит выравнивание скорости по глубине. Вертикальная скорость в вихрях на несколько порядков меньше горизонтальной.
Академик Б, С. Соколов попросил рассказать о роли геоморфологического фактора в формировании синоптических вихрей в океане. Рельеф дна, как сказал М. Н. Кошляков, сильно влияет на образование вихрей, особенно если горные хребты высокие. В частности, когда Гольфстрим пересекает цепь подводных гор Новой Англии, формируется квазистационарный меандр и периодически возникают вихри.
В ответ на вопрос академика В. Е. Соколова, повторяется ли ежегодно картина океанских циклонов и антициклонов или она уникальна для каждого года, М. Н. Кошляков сообщил, что эта картина фактически не повторяется, но средние свойства синоптических вихрей, ио-видимому, мало изменяются от года к году.
Выступивший в ходе обсуждения научного сообщения академик Л. М. Брехов-ских напомнил, что до открытия синоптических вихрей океан представлялся спокойной водной массой, в которой текли спокойные «реки», отмеченные стрелочками во всех атласах океанов. Теперь же океан поразительно «ожил», оказалось, что по своей изменчивости и динамике он сравним даже с атмосферой, хотя, конечно, временные масштабы в океане больше, чем в атмосфере.
Л. М. Бреховских отметил необычайную плодотворность и результативность сотрудничества советских и американских океанологов по программе ПОЛИМОДЕ. •Советские ученые внесли весомый вклад в выполнение этой программы. В своих исследованиях они использовали приборы, предоставленные американскими коллегами, в частности, обрывные батитермозонды, выпуск которых отечественная промышленность пока не наладила. Сбрасываемый с борта судна или самолета, этот зонд, опускаясь до глубины 700 м, передает сведения о температуре океанских вод на разных глубинах, затем зонд теряется. Это—эффективный способ быстрого прощупывания океана. Еще один интересный прибор, предоставленный американскими коллегами,— акустический буй нейтральной плавучести. Сброшенный за борт, он заглубляется на определенную, наперед заданную глубину и плывет вместе с водными массами. Принимая от него акустические сигналы, можно в течение полугода следить за траекторией буя, а значит, и за движением водных масс.
Далее Л. М. Бреховских подчеркнул, что открытие синоптических вихрей имеет не только научный интерес, но и практическое значение; например, в океанских зонах, где вихри связаны с подъемом воды, в поверхностные слои выносятся питательные вещества и активизируется жизнь. Это явление используется биологами и рыбаками. При подводном плавании также приходится учитывать возможность появления вихрей. Дело в том, что вихри активно влияют на распространение звука, фокусируя или дефокусируя звуковые сигналы.
Как сообщил Л. М. Бреховских, сейчас заканчивается разработка новой международной программы по регистрации течения во всем Мировом океане с помощью ■спутниковых средств, главным образом, определение уровня океана радиолокационными способами. Завершение программы планируется в конце 90-х годов. Предполагается, что полученные данные позволят рассчитывать циркуляцию вод Мирового океана. Советские океанологи, по мнению Л. М. Бреховских, должны принять активное участие в работах по этой программе.
Завершая обсуждение научного сообщения, академик А. П. Александров отметил важность исследований Мирового океана и необходимость создания мощной приборной базы для таких исследований в нашей стране.
УДК 551.46
2*