Знак Вопроса 1997 № 04 - страница 17
Западная часть северной Атлантики является очень сложным районом океана. Здесь нарождаются атмосферные циклоны и антициклоны, которые влияют на погоду в Европе. Очень сильное испарение с поверхности океана в этом районе — причина частых ураганов, свирепствующих в конце лета. Здесь резко выражены особенности океанической циркуляции, в частности, взаимодействие Флоридского, Северо-Пассатного, Антильского течений. Гольфстрим также создает сложную динамическую систему…
Мы часто слышим понятие «уровень моря». Однако, оказывается, пользоваться им нужно с большой осторожностью. Ученые на протяжении продолжительного времени исследовали это понятие и пришли к следующим выводам…
Можно ли вести разговор о форме поверхности океанов, где уровень воды непрерывно меняется под действием приливов, волн и течений? Но, вероятно, эти динамические колебания происходят относительно некоторого состояния равновесия. Впрочем, вдумаемся в смысл понятия «равновесие». Не говорит ли оно о том, что на различных участках океанической поверхности существует равный вес, т. е. сила тяжести на них одинакова?
Из школьной физики у некоторых из нас могло сложиться мнение о том, что сила тяжести на поверхности шарообразной Земли всюду одинакова и сообщает любому телу ускорение, равное 9,81 метра на секунду в квадрате. Между тем Земля, как известно, не шар, а эллипсоид вращения, сплюснутый в направлении полюсов, на котором множество выступов и впадин. Существует ли в таком случае «равновесная» поверхность, вдоль которой сила тяжести одинакова и направлена перпендикулярно?
Да, конечно, существует, но лишь как условное понятие, которое появилось в конце прошлого века и которое носит название «геоид». Итак, идеальный геоид — это гладкая фигура, которая совпадает с поверхностью «спокойного» Мирового океана. Впрочем, всем понятно, что океан никогда абсолютно спокойным не бывает. На него действуют атмосферные явления, в нем существуют различные течения, на планетарные воды воздействуют гравитационные силы, чередующие отливы и приливы.
Однако проведенный комплекс измерений с помощью специальных приборов — гравиметров выявил заметные аномалии силы тяжести в разных районах земного шара. Все дело, оказывается, в том, что в каждой точке земного «шара», если фигуру Земли представить поверхностью, которую должна занимать спокойная жидкость, эта поверхность всегда перпендикулярна направлению силы тяжести. А направление этой силы зависит не только от притяжения Земли как целого, но и от притяжения отдельных неоднородностей в теле нашей планеты.
«Неоднородностью» может, например, оказаться сгущение тяжелых компонентов в глубинном расплаве. Сила тяжести в этом случае отклонена, и соответственно искажается форма водной поверхности. Дело заключается в том, что в рельефе водной поверхности, как это ни странно, «отражаются» и геологические структуры, находящиеся глубоко под дном океана. Увеличение или уменьшение силы тяжести Земли за счет этих неровностей структур сказывается в высоте водной поверхности. Оказывается, что под воздействием высоких температур порядка 2000–2500 градусов Цельсия и огромного давления, превышающего атмосферное в 150–350 тысяч раз, вещество земных недр на глубинах от 400 до 700 километров может стать, как говорится, «в расплаве» — более плотным. Получается, что скрытый в теле планеты избыток масс как бы стягивает над собой воду. Таков механизм образования «горбов», или «выпуклостей», на поверхности Мирового океана. А недостаток масс проявляется в виде «впадин». Причем в данном случае необязательно виноваты глубинные факторы. Например, часто причиной «горба» может оказаться и подводная гора, которая тоже заметно стягивает над собой водные массы. Теоретически все вышеизложенное было, как говорится, хорошо известно.
А вот доказать аргументированно и как бы зримо увидеть все это удалось лишь путем космических исследований, выполненных с помощью искусственных спутников Земли. Специальные океанографические спутники с высокой точностью, начиная с конца 70-х годов и вот уже в течение многих лет, измеряют расстояния до поверхности океана. По этим измерениям станции слежения, фиксирующие элементы спутниковых орбит, определяют их истинную высоту с точностью менее десяти сантиметров. Обозначающаяся разность величин и есть показатель отклонений в уровне реального земного океана.