Мікро- та макроструктури в океані

Невідоме перед очима. На це невідоме довго не звертали уваги. Просто не помічали, що було пов`язано з недостатньо досконалою технікою і методами вимірювання. Нові вимірювальні прилади, як правило, дозволяють отримати і нові результати. Іноді нові результати дають давно відомі прилади, застосовані за новою методикою. Йдеться про тонку микроструктуре в полях температури, солоності і щільності самого верхнього шару води в океані (в першому десятку метрів, рахуючи від поверхні вглиб).

Почнемо з температури. Як вимірювали температуру води в цьому шарі? Головним джерелом інформації довгий час служили дані стандартних гідрологічних серій. Так називається спосіб вимірювання температури води за допомогою перекидних термометрів. Термометри в особливій оправі прикріплюються до тонкого сталевого троса і опускаються в воду за допомогою суднової лебідки. Після досягнення заданої глибини лебідка зупиняється. Проводиться витримка протягом 5 хв, після якої з палуби судна по тросу надсилається маленький грузик. Він так і називається - посильний. Грузик падає вздовж троса, досягає оправи першого термометра і вдаряє по спусковому важеля.

В результаті удару грузика оправа з термометром перевертається на 180 °. Термометр перекидається «догори ногами». Ртутний стовпчик в ньому обривається. Ртуть переливається в інший резервуар на протилежному кінці термометра. Кількість перелом ртуті відповідає температурі води в точці вимірювання. Так фіксується температура води на тій глибині, де знаходився термометр.

Перекидання - своєрідний спосіб збереження інформації, придуманий в той час, коли не було сучасних способів реєстрації.

Кілька перекидних термометрів, прив`язаних до одного тросу, складають гідрологічну серію приладів. Щоб зафіксувати показання другого термометра, його теж необхідно перекинути. Це завдання виконує другий посильний грузик. Він відривається від нижньої частини оправи першого термометра в момент його перекидання. Падаючи уздовж троса вниз, другий грузик досягає другого термометра і в свою чергу вдаряє по спусковому важеля. Знову оправа перевертається разом з термометром. Після чого відривається третій грузик і рухається по тросу в глибину до третього термометру.

Процес повторюється стільки раз, скільки термометрів в серії. Це - класична техніка вивчення океану, нерідко застосовується ще і в наш час. Її перевага - надійність. Одночасно з вимірюванням температури визначається солоність вод океану. Для цієї мети на тросі зміцнюються батометри (циліндричні судини з двома кришками по кінцях). При спуску кришки відкриті. Вони герметично закриваються за допомогою посильних важків, і в батометр виявляються проби води з досліджуваних горизонтів. Після підйому проби води аналізуються в судновий лабораторії.

Самий верхній термометр серії зазвичай зміцнюється на тросі так, щоб він виявився на глибині близько 1 м після змотування з барабана лебідки необхідної довжини троса. Другий термометр - на глибині 8-10 м. Розподіл термометрів по глибині залежить від умов завдання.

Застосування перекидних термометрів для визначення температури води в верхньому десятиметровому шарі не найкращий спосіб вимірювання. Особливо це відноситься до першого термометру. Нерідко він вискакує з води - судно-то адже завантажується! Розмахи бортовий качки бувають досить великі - метр і більше. Так що показується термометром цифра є деяким середнім значенням температури для шару води товщиною близько метра, а іноді і більше.

Чималі розміри чутливого елемента термометра, т. Е. Його балончика зі ртуттю, також вносять свою частку в осреднение вимірюваної температури.

Відео: РЕЗОНАНС. Життя в Океані мікрохвиль

Є ще один серйозний джерело похибок при вимірюваннях перекидаються термометрами в верхніх метрах океану. Згідно з існуючими правилами, спуск гідрофізичних зондів завжди проводиться з навітряного борту судна. Тому верхній термометр завжди виявляється в шарі перемішаної води. Це зауваження стосується і до 2-го термометру. Поверхневий шар води океану перемішується корпусом судна, як великий лопатою. Перемішування відбувається через вітрового дрейфу судна. Воно зазвичай дрейфує бортом, або, як кажуть моряки, лагом. А осаду сучасних великих науково-дослідних суден досягає 7 м. «Лопата» такого розміру здатна перемішати воду на глибину понад 7 м. І тим самим згладити фізичні неоднорідності майже в десятиметровому шарі. Корпус судна утворює в ньому дрейфовий слід.

Перемішування - причина, яка утрудняє отримання точної інформації про фізичні параметри верхнього десятиметрового шару океану. Опускати зонд з протилежного, підвітряного борту не можна - довгий трос з висячим на ньому зондом може затягнути під кіль судна. Це небезпечно: зонд може розбитися, а трос - намотатися на гвинт. Відбудеться серйозна аварія.

Дані гідрологічних серій практично завжди показували відсутність будь-яких неоднорідностей в поле температури поблизу поверхні океану. В результаті склалася думка, що верхній шар океану добре перемішаний. З`явився термін «верхній перемішаний шар океану». Він набув широкого поширення, але виявився далеко не завжди відповідним істині.

Сучасний спосіб дослідження фізичних параметрів океану - застосування зондів. Вони почали широко використовуватися в 70-і рр. Зонд - це комплексна вимірювальна система, одночасно вимірює, як мінімум, три основних параметри - температуру, електропровідність і тиск води. Такі зонди скорочено часто називаються «зонди СТД» (солоність, температура, тиск).

Досконаліші зонди здатні одночасно вимірювати ще й вміст кисню, концентрацію водневих іонів або іонів багатьох інших елементів, що зустрічаються в морській воді. Вони були створені для дослідження глибоких шарів океану. Тому практично не могли дати нову інформацію про структуру верхніх шарів океану. Чому?

Тому, що зонд на кабель-тросі можна опускати в океан тільки з навітряного борту. У верхньому шарі товщиною близько 10 м в момент входу в воду в датчиках зонда виникають перехідні процеси, які на деякий час позбавляють їх можливості правильного сприйняття інформації-в момент входу в воду сам корпус зонда викликає перемішування води у верхньому шарі води-в момент входу корпусу зонда в воду, що спускається лебідкою, виникає перехідний процес у встановленні швидкості його погруженія- при вході у воду зонд може злегка розгойдуватися, що спотворює його свідчення.

В результаті сумарної дії ряду причин найкращі зонди зазвичай починають давати правильну інформацію з глибини 6-8 м. У порівнянні із середньою глибиною океану цифри ці малі. Вважалося, що обставина це не має особливого значення. Все ж за допомогою гідрофізичного СТД-зонда була виявлена тонка структура в верхньому шарі океану при денному прогріванні.

На підставі цих вимірів склалося уявлення про те, що глибина шару денного перемішування становить десятки метрів, т. Е. Можна порівняти з глибиною сезонного однорідного шару океану. Але в рамках таких вистав не вдалося пояснити добові коливання температури поверхні океану при слабких вітрах, що досягали 1-2 ° С.

Для таких великих коливань температури в шарі товщиною в кілька десятків метрів потрібно приплив тепла, в кілька разів перевищує максимально можливий потік за рахунок поглинання сонячної радіації. Але звідки йому взятися, цього таємничого потоку тепла?

І ще одне дуже дивне явище: в безвітряну погоду на поверхні океану були помічені скачки температури води в 1-2 ° С. Такі великі скачки показували датчики температури при буксируванні їх за судном на невеликій глибині. Вони відбувалися через кожні 10-150 м, здавалося б, без будь-якої помітної закономірності.

Скачки ці отримали назву «горизонтальні неоднорідності штильової погоди», фізичне походження яких, однак, не можна було пояснити з точки зору тих, що були уявлень. З цього приводу було опубліковано кілька робіт. Іноді наявність стрибків температури на поверхні океану відкидалося, але потім знову підтверджувалося. Чому вони виникали в штиль і на ходу? Питання ці довго залишалися без відповіді.

А одного разу в верхніх метрах океану було зареєстровано підвищення температури води на цілих 3 ° С. Зареєстровано в денний час, в штиль за допомогою обривного зонда.

Обривність зонд катапультируется з судна. На плаву залишається котушка, з якої змотується найтонша двохжильна добре ізольована дріт, що з`єднує датчик температури з реєструє апаратурою на судні. А вимірювальна частина у вигляді маленької торпедка з чутливим датчиком температури в лобовій частині і другий котушкою такий же дроту в хвостовій частині йде в глибину. Вся вимірювальна система функціонує кілька хвилин - до тих пір, поки торпедка не досягне граничної глибини. Тоді відбувається обрив сполучних проводів. Але справу зроблено - записаний профіль температури (графік розподілу в координатах глибина - температура). Обривність Термозонд - прилад одноразового застосування.

За допомогою подібного приладу в денні години і був отриманий єдиний профіль, який відзначив підвищення температури в поверхневому шарі. Він не відрізнявся особливою детальністю через відносно високу постійну часу датчика температури (0,1 с).

Розвиток вчення про взаємодію океану з атмосферою вимагало більш точної інформації про фізичні процеси поблизу поверхні розділу. Скачки, плями, невідомо звідки береться потужний потік тепла, значне перевищення температури - все це вимагало пояснення. Може бути, все це - нові загадки океану?

Ні. Вся справа в тому, що відома апаратура була непридатна для точних вимірювань в при поверхневому шарі океану.

У 1977 р був створений спливає зонд, який допоміг провести детальні вимірювання мікроструктури тонкого приповерхневого шару Атлантичного океану. Застосування нового методу дозволило виявити і досліджувати невідоме раніше явище аномального прогріву тонкого шару океану поблизу поверхні.

Багаторазовими вимірами було встановлено, що при швидкостях вітру над океаном, що не перевищують приблизно 5 м / с протягом денних годин, відбувається зростання температури води в поверхневому шарі товщиною в кілька десятків сантиметрів приблизно на 1 - 2 ° С. Збільшення температури цього тонкого шару відбувається не однаково по всій товщині, а розподіляється стрибками по ще більш тонким верствам - порядку декількох міліметрів.

Перепад температури по вертикалі, т. Е. Градієнт, часто досягає 0,03-0,04 ° С на міліметр. У перерахунку на 1 м градієнт температури складе 30-40 ° С / м. Це дуже великі цифри. Раніше такі дані отримували тільки при вимірах в Червоному морі в глибоководних западинах на дні, заповнених гарячим розсолом.

Явище аномального прогріву тонкого поверхневого шару океану викликано поглинанням променів Сонця і різким ослабленням турбулентного перемішування при слабкому вітрі (приблизно до 5 м / с). При більшій швидкості вітру перемішування посилюється і аномальний прогрів поступово зникає. Така картина спостерігалася у всіх обстежених районах Атлантичного океану в межах від екватора до 59 ° с. ш. Явище це вивчалося в багатьох експедиціях, в тому числі міжнародних. За допомогою вимірювань з штучного супутника Землі було показано широке поширення явища аномального прогріву тонкого поверхневого шару в Атлантичному океані і його зв`язок з зонами слабких вітрів.

Виявлення аномального прогріву тонкого приповерхневого шару океану дозволило пояснити деякі експериментальні дані. Наприклад, «горизонтальні неоднорідності штильової погоди», т. Е. Безладні коливання температури, що спостерігаються при буксируванні датчика температури за судном, виникають через те, що датчик йде на різних глибинах. Датчик як би «стрибає». То він йде майже по поверхні, на невеликій глибині, де вода тепла, то трохи глибше, де вода холодна. Скачки в 1-2 ° С відповідають різниці в температурі між поверхневим шаром води завтовшки в межах 1-2 м інижележащим шарами води, зазвичай більш холодними.

Практичне значення відкриття аномально високого прогріву поверхневого шару океану полягає в тому, що воно дозволяє уточнити взаємодія між океаном і атмосферою. Взаємодія характеризується потоками тепла, вологи і механічних імпульсів.

Сильне нагрівання поверхні океану викликає підвищене випаровування. Воно призводить до утворення хмарності над даними районом океану. Хмарність зменшує сонячну радіацію і призводить до зменшення нагрівання поверхні океану. Виникає зворотний зв`язок між явищами на поверхні океану і в атмосфері. Вчені звернули увагу на особливий вплив аномального прогріву на хід цього процесу.

Явище аномального прогріву тонкого поверхневого шару в океані має суттєвий вплив на поширення оптичних сигналів в при поверхневому шарі. За рахунок ефекту просвітлення відбувається зниження коефіцієнта ослаблення.

Ослаблення - за рахунок збільшення розсіювання і рефракції світла на мікронеоднорідних з високими місцевими значеннями градієнтів. Наявність аномального прогріву також, мабуть, необхідно враховувати при розрахунку поширення акустичних сигналів поблизу поверхні океану.

Наявність високих градієнтів щільності в області аномального прогріву забезпечує плейстон - численним морським тваринам, мешкають у верхніх метрах води, поблизу поверхні, необхідні життєві умови. личинки і яйця плейстон жителів користуються комфортом, що виникають при наявності шарів з великими градієнтами. Як підводні човни можуть лежати в шарі «рідкого грунту»В сезонному термокліни, так і члени плейстон спільноти, безсумнівно, користуються високими градієнтами приповерхневих шарів.

Спливаючий зонд підходить до місця дослідження, т. Е. До поверхневого 10-метровому шарі, цілком готовим до проведення вимірювань. З цією метою перед пуском він витримується деякий час на глибині близько 11 -12 м, що дозволяє уникнути негативного впливу процесів перехідного режиму, до початку вимірювань вони вже затухлі.

При проведенні вимірювань зонд наближається до досліджуваного шару знизу. Винесені вгору датчики роблять виміри в практично невозмущенной воді. Розміри датчиків малі. Наприклад, датчик електропровідності дозволяє досліджувати структуру тонкого поверхневого шару починаючи з міліметрових значень.

Зонд працює в режимі вільного спливання. Тому на швидкості його підйому не позначається вплив качки судна. Швидкість зонда швидко стабілізується після його старту. Практично вона стає постійною вже після проходження першого метра вгору. Швидкість спливання зонда досить велика - до 2 м / с, щоб менше позначалося вплив поверхневих хвиль.

Використання чутливих датчиків з високою просторовою роздільною здатністю дозволило досліджувати тонку мікроструктуру поверхневого шару океану, практично уникнувши спотворень у всьому діапазоні її змін.

Фотографія спливаючого зонда перед спуском приведена на малюнку на с. 132. Зонд опускається в океан ні з бортів науково-дослідного судна, а з балки, винесеною вперед на 7-8 м перед форштевнем судна, і залишається там, на глибині 11 -12 м, до моменту пуску. Його спливання перешкоджає важкий електромагніт, прітянувшійся до нижньої кришки зонда. У момент старту вимикається струм в обмотці електромагніту, він відпадає і витягується на палубу на проводах живлення. А зонд стрімко спливає вгору. Одночасно з вимкненням струму в обмотці електромагніта включається осцилограф, на якому записується інформація, яка надходить від датчиків зонда. Вона йде на судно по найтонших ізольованим проводам, що не заважають спливання зонда.

На малюнку дана фотографія верхньої кришки зонда з одним з вимірювальних датчиків. Залежно від завдання дослідження застосовувалися різні датчики.

Верхня частина спливаючого зонда. Видно датчик температури, оточений захисним огородженням.

Наприклад, при дослідженні теплового балансу тонкого поверхневого шару океану використовувався датчик температури. Хороші результати давав платиновий плівковий датчик, який володів постійної часу в межах 3 мс (постійна часу - час, протягом якого показання приладу досягають 63% істинного значення вимірюваної величини). Дослідження теплового балансу підтвердили: виявлене явище аномального прогріву викликано денним прогревом.

Спливаючий зонд перед спуском в море.

В результаті вимірювань з спливаючих зондом можна вважати твердо встановленим, що при слабких вітрах протягом полуденних годин відбувається зростання температури поверхневого шару океану товщиною близько кількох десятків сантиметрів. Щодо нижчих шарів води збільшення температури може досягати декількох градусів і супроводжується утворенням мікроструктури в полях температури та електропровідності. Фізична причина цього явища пов`язана з поглинанням сонячної радіації і різким ослабленням турбулентного перемішування в поверхневому шарі при слабкому вітрі.

Гасіння турбулентних пульсацій швидкості в подібних умовах підтверджено вимірами за допомогою спеціального електромагнітного датчика. Він встановлювався на верхній кришці спливаючого зонда замість датчика електропровідності. У режимі спливання він фіксував турбулентні пульсації швидкості в двох перпендикулярних напрямках в горизонтальній площині або тільки пульсації по вертикальному напрямку, що збігається з напрямком спливання. Ці записи важливі для наукових розробок незвичайного явища. Подібні дослідження дають можливість оцінити загасання турбулентної енергії в верхньому шарі океану.

Підводні лінзи. Ці структурні елементи в океані виявлені відносно недавно. Своєю формою вони нагадують сочевицю, т. Е. Лінзу. Вода в формі лінзи в воді океану. Як же вчені відрізняють одну воду від іншої? Та ще визначають форму?

Перш за все по температурі - вода в лінзах значно тепліше навколишнього води океану. І ще по солоності - в лінзах вона помітно солоні.

Довго нікому не приходила в голову думка, що підвищення температури води в глибинах океану може ставитися до чітко змалював обсягом в формі лінзи. Надто вже незвичайної здавалася думка про можливість існування (інакше важко сказати!) В океані автономного величезного обсягу води, чомусь не змішується з навколишнім водою. Щось на зразок мікроструктури в макромасштабі.

Не так просто знайти лінзу в океані. Адже зверху її не видно. Необхідно зробити багато вимірів температури або солоності води в обстежуваному районі. Тоді по точках можна оконтурити масу води з відмінними параметрами і визначити її форму. Як уже згадувалося, солоність води в океані зазвичай розраховують за вимірюються за допомогою гідрофізичних зондів електропровідності, температури і тиску.

Перше повідомлення про знахідку лінзи в жовтні 1976 р належить Мак Дауелл. Лінза була виявлена в Атлантичному океані, на північ від Багамських островів, в точці з координатами 25 ° с. ш., 70 ° з. д.

Через рік Дауелл і Россби опублікували ще одне повідомлення з дивовижними подробицями про ту ж лінзі. Виявилося, що вона пройшла майже 6 тис. Км від того місця, де утворилася. Так показав аналіз її води. Ядро лінзи, т. Е. Її центральна частина, складалася з води Середземного моря.

Вона розташовувалася на глибинах між 700 і 1300 м, мала діаметр близько 200 км і переміщалася на південний захід зі швидкістю приблизно 6 см / с. Температура води в .ядре була вище температури навколишнього води приблизно на 1 ° С, солоність - вище на 0,2 проміле /% Середня солоність океану дорівнює 35% »т. Е. 35 г солі на 1 кг води.

З`ясувалися й інші, дуже важливі подробиці. лінза виявилася вихором! Одиночним глибинним антіціклоніческого вихором в формі лінзи. Антіціклоніческій означає, що він обертається за годинниковою стрілкою (для північної півкулі). Великі вихори на поверхні океану були відкриті майже на десять років раніше. Тепер знайдені підводні вихори, ще більш дивні.

Пізніше вченими різних країн було досліджено багато інших лінз в різних частинах світового океану.

Велика кількість лінз було виявлено радянськими вченими Л. Н. Белякова та В. А. Волковим в басейні Північного Льодовитого океану, в Чукотсько-Аляскинском секторі. Там вони мали діаметр 20-30 км і розташовувалися в шарі 30-350 м, перевищення температури в їх ядрах порядку 1,0 1,5 ° С.

Повідомлялося також про виявлення 19 різних лінз в Саргасовому морі - з діаметрами до 65 км і товщиною до 220 м. Вони розташовувалися на глибинах 550-800 м.

В останні роки були і інші знахідки різних лінз в Атлантичному океані.

Але найцікавішою є лінза, відкрита радянською експедицією «Мезополігон-85» в березні - липні 1985 р тропічній частині Північної Атлантики. У цій експедиції працювали три судна «Академік Мстислав Келдиш» (10-й рейс), «Академік Курчатов» (41-й рейс) і «Витязь» (9-й рейс). Центр району досліджень мав координати 20 ° с. ш., 37 ° з. д. Лінза названа «Мезополігон-85». Вона чудова у багатьох відношеннях. Перш за все - високою температурою ядра, що досягала приблизно 10 ° С при температурі оточуючих вод океану всього 6 ° С. На чотири градуси вище!

А солоність в центрі ядра лінзи була 35,9 ° / оо в порівнянні з 35,0 ° / оо для оточуючих вод. Різниця в солоності 0,9 ° / оо, майже ціла одиниця! Це дуже багато, тому що для середніх умов океану зміна солоності на 1 ° / оо відбувається по вертикалі протягом декількох тисяч метрів. Тут же така зміна спостерігалося в межах відносно скромних розмірів. Лінза розташовувалася на глибині в шарі між 750-800 м і 1400 1500 м, т. Е. Її розмір по вертикальній осі був всього близько 650-700 м.

Розподіл температури води в лінзі у вертикальній площині.

Діаметр лінзи був в межах 65-74 км, а її центр знаходився на глибині приблизно 1 тис. М. Щодо цього горизонту лінза мала несиметричну форму: її нижня частина трохи більш розтягнута по вертикалі, ніж верхня.

На малюнку наведені побудовані С. Л. Мещановим ізотерми, що характеризують розподіл температури води в лінзі і біля неї. Це - розріз по меридіональному напрямку, зроблений на широті 19 ° 40 с. ш.

На малюнку дано розподіл температури води для глибини 1 тис. М в горизонтальній площині.

Розподіл температури води в лінзі горизонтальній площині на глибині 1 тис. М.

На обох малюнках лінза чітко змальована замкнутими лініями ізотерм.

Розподіл температури води в лінзі у вертикальній площині.

Обсяг лінзи грандіозний - 2400 км³ води, теплішою і більш солоної, ніж навколишня її вода. Спостереження за лінзою показали, що вона рухалася в північно-східному напрямку зі швидкістю приблизно 1,1 -1,6 милі на добу. Одночасно лінза оберталася в горизонтальній площині. Швидкість обертання, виміряна на окружності лінзи, близько 30 см / с. Напрямок обертання антіціклоніческого.

При своєму русі в товщі океану лінза переносить 6,61· 10¹⁸ Дж теплової енергії плюс 2,89·10¹¹ кг солі.

Вода, з якої складається лінза, середземноморського походження. Вона приходить в Північну Атлантику з нижньою течією Гібралтарської протоки. Ядро лінзи з температурою близько 10 ° С і солоністю близько 36 ° / оо утворилося при змішуванні середземноморської води з водами Атлантичного океану в районі на північний захід від материкового схилу Піринейського півострова між паралелями 34 ° і 42 ° с. ш. і 9 ° і 14 ° з. д. в шарі на глибинах від 800 до 1400 м. Більше подібної води ніде немає. Цей район є, мабуть, місцем освіти лінз. Якісь ще не цілком зрозумілі причини призводять до того, що вони зароджуються саме тут, і в досить великій кількості. Деякі вчені вважають, що лінза утворюється кожні 15 діб і живе від 1 до 3 років. Тому одночасно в Північній Атлантиці мандрують не менше 50 лінз, а можливо, і значно більше - до 100 і більше. При такій великій кількості вони, мабуть, роблять помітний вплив на тепловий і сольовий баланс Північної Атлантики. У чому воно полягає? Все це треба досліджувати.

Отже, лінзи не такий вже рідкісний елемент структури океану. Були вони в океанах і раніше. Але їх не помічали, хоча іноді вимірювальні прилади і показували несподіване підвищення температури води в глибинах: його зазвичай відносили за рахунок інверсії або інтрузії.

Відео: Мікро- і наночастинки в океані і геосфері Землі. Академік Лісіцин. Ювілейна лекція

Знайдено багато лінз. Але ще не знайдені відповіді на безліч питань, пов`язаних з ними. Наприклад: як утворюються лінзи? Чому вони не змішуються з навколишнім їх водою океану? Чому практично не відмічено зниження температури води в лінзі? Чи багато лінз в інших пропан? Як довго вони живуть і яку роль відіграють вони там? Навіщо щось адже вони потрібні?

слизька вода. У 1968 р англійські вчені, спостерігаючи за рухом яхт в прибережній смузі, помітили, що іноді вони рухаються швидше, ніж зазвичай. Цей ефект отримав назву «слизьке море». Виникнення ефекту було пояснено зниженням втрат корпусів яхт на турбулентний тертя.

Коефіцієнт турбулентного тертя в при поверхневому шарі води значно зменшувався завдяки освіті в водах затоки стійкої стратифікації. При наявності стійкої стратифікації турбулентні пульсації в при поверхневому шарі води придушуються. Тому корпус яхти, що не дуже глибоко сидить у воді, відчуває значно знижений опір своєму руху. Оволодіння цим секретом дозволило англійським яхтсменам здобути перемогу на Олімпіаді в Акапулько.

Залишалося неясним питання, чи має ефект слизькій води місцевий характер, або він можливий і в умовах відкритого океану. Фізичні умови виникнення слизькій води не були встановлені. Ніхто не пов`язував освіту слизькій води з особливостями денного прогріву верхнього шару океану.

Радянські вчені А. В. Соловйов і В. Н. Кудрявцев недавно провели в Атлантичному океані цікаві експерименти, що дозволили отримати відповіді на ці важливі питання (робота проводилася в екваторіальній частині Атлантики в 35-му рейсі НДС «Академік Вернадський»). Вчені пов`язали освіту слизькій води з особливостями денного прогріву самого верхнього метрового шару океанської води. Їм вдалося показати, що шар слизькій води може утворюватися не тільки в прибережній зоні, а й у відкритому океані. Вони встановили, що в зоні слабких вітрів денне прогрівання верхнього шару океану супроводжується утворенням течії, зосередженого в верхньому метровому шарі океану. Перебіг має явно виражений періодичний характер (з періодом в одну добу). Воно загасає після заходу Сонця і поновлюється з світанком. Можна сказати, що це денний, або «сонячне», протягом.

Фізична причина виникнення течії пов`язана з придушенням турбулентності у верхньому шарі океану завдяки прогріванню. У самому верхньому метрі океанської води поглинається до 60% енергії сонячних променів. Значне поглинання сонячної радіації в цьому шарі води призводить до істотної зміни турбулентного режиму в ньому.

Свої дослідження вчені почали з вимірювання розподілу температури поблизу поверхні океану за допомогою спливаючого зонда. Це дало точні дані про профіль температури. Вимірювання швидкості денного приповерхневого течії вироблялося за допомогою двох дрифтерів. Так називаються невеликі поплавці з підводними вітрилами.

Один дріфтер мав вітрило з центром на глибині 35 см від поверхні, другий - на глибині 5 м. Обидва дрифтера одночасно випускалися в океан зі шлюпки в одній точці на відстані приблизно в 1 км від судна. Через 20 хв положення обох дрифтерів визначалися за допомогою суднової радіолокаційної станції. Дрифтер з малозаглиблених вітрилом рухався значно швидше другого, практично залишався на місці. Розбіжність між дріфтер дозволяло визначити швидкість течії. Похибка вимірювання швидкості оцінюється експериментаторами цифрою ± 2 см / с. Протягом лютого - квітня 1987 року було проведено 30 серій вимірювань. Вони підтвердили початкові результати. Так було виявлено нове періодичне протягом у відкритому океані.

Замість висновку. Творчий підхід, винахід вимірювальних приладів або використання давно відомих за новою методикою безперервно відкривають нам нові сторони «Великого Невідомого».

Дослідження океанологів щороку приносять нам нові дані про Світовому океані. Наприклад, в ході експерименту ХЕВЛ (Heigh Energy Benthic Boundary Layer Experiment) було виявлено багато незвичайних явищ. Одне з них - підводні шторми. На глибині близько 5 тис. М, у дна, виникають підводні течії зі швидкістю до 70 см / с. Вони піднімають опади і взмучивают воду. Виникають шари замутненої води завтовшки в декілька сотень метрів. Вони висять над дном, як хмари піску над Сахарою під час пилових бур. Вчені назвали їх нефелоіднимі шарами. Концентрація і розподіл за розмірами зважених часток в них можуть служити важливим джерелом інформації про активність придонних течій і властивості поверхні дна.

Відкриття в Світовому океані мають не тільки високу наукове значення, часто вони важливі і для вирішення практичних запитів народного господарства. Відкриття підводних покладів цінних руд - один із прикладів. Для швидкого використання таких відкриттів необхідно творче участь нових сил - молоді.

На закінчення хочеться навести чудові слова академіка П. Л. Капіци: «Для правильного навчання сучасної молоді потрібно виховувати в ній творчі здібності, і робити це треба ... починаючи зі шкільної лави ... Це фундаментальне завдання, від вирішення якої може залежати майбутнє нашій цивілізації не тільки в одній країні, а й у глобальному масштабі, завдання не менш важливе, ніж проблема світу і запобігання атомної війни ».