Дыхание океана

На воду океана действует одновременно много разных сил, которые приводят ее в движение. Характер физического воздействия этих сил неодинаков, соответственно этому и различаются виды движения океанских вод. Силы трения ветра о воду вызывают поверхностные волны и дрейфовые течения. Неравномерный нагрев морской поверхности солнцем в сочетании с различиями в солености воды создает градиенты температуры и плотности в ее толще, что также вызывает соответствующие течения. А притяжение Луны и Солнца воздействует на всю толщу океана и создает приливо-отливные течения, и т. д.

Но чем бы ни вызывались течения в море, горизонтальные перемещения масс воды всегда сопровождаются изменением ее уровня. Да по и естественно. Ведь вода в океане представляет собой единое и неразрывное водное тело, легко подвижное и меняющее свою форму, но неспособное к сжатию и разрежению.

Силы, приводящие в движение воду, бывают постоянные и переменные. Среди переменных есть повторяющиеся через определенные промежутки времени – периодические силы, и не имеющие определенной временной закономерности – случайные. Мы будем говорить здесь только о переменных силах, как периодических, так и случайных, именно они, как правило вызывают пульсирующие во времени и в пространстве движения океанских вод.

Одним из самых грандиозных геофизических явлений на нашей планете можно с полным основанием считать океанические приливы. Подъемы и опускания вод у берегов океана, происходящие с поразительной регулярностью, и сопутствующие им изменения скоростей и направлений приливных прибрежных течений давно знакомы рыбакам и жителям океанских берегов. Ученые изучают их более трехсот лет, и до сих пор эти явления привлекают к себе пристальное внимание.

Величина прилива различна в разных местах Мирового океана. В Балтийском и Черном морях она не превышает нескольких сантиметров, в Белом и Охотском морях доходит до 8–11 м, а в заливе Фанди на североатлантическом побережье Канады приливная волна высотой 18 м способна полностью затопить современный пятиэтажный дом. Около пологих и окаменелых берегов ширина осушаемой при отливе полосы морского дна достигает нескольких километров. При правильном полусуточном приливе – двух подъемах и двух опусканиях уровня прибрежных вод в сутки – скорости роста и падения уровня сравнительно невелики. А горизонтальные скорости движения воды в приливо-отливных течениях в узких проливах достигают иногда 5 и даже 8 м в секунду. Много бедствий приносит людям такой буйный прилив.

Две тысячи лет назад древнегреческие ученые уже связывали приливо-отливные явления с движениями Луны, с их периодичностью и неравномерностью. Но только в 1687г. теория приливообразующих сил Ньютона положила прочное основание всем последующим теоретическим исследованиям и непосредственным наблюдениям за этим явлением.

Приливообразующая сила возникает от того, что масса Луны и Солнца ослабляет силу земного притяжения. Масса Луны всего в 81,5 раза меньше земной, а расстояние между центрами планет составляет около 60 земных радиусов. Поэтому обе планеты вращаются вокруг общего центра тяжести, который находится в теле Земли на расстоянии около 4,5 тыс. км от ее центра. Причем точка эта все время движется так, что находится на одной прямой с центрами Земли и Луны. Интересно, что именно в этой движущейся точке всегда должна быть полная невесомость, а сила тяжести во всех остальных точках планеты будет меняться. Величина этих изменений в течение суток на поверхности Земли составляет немного меньше 1/10 000 000. Если бы изменения силы тяжести действовали только по вертикали, то они приводили бы только к незначительному сжатию и растяжению Земли. Но такая же десятимиллионная доля от силы, составляющей 981 г см/сек2, направлена по горизонтали, и в этом суть дела. Под влиянием приливообразующей силы ни одна песчинка пустыни не сдвинется с места, а масса воды океана – более 1,4х10(в 17степени) т – приходит в движение.