Наблюдения за морскими течениями
В открытом океане, как и в виду берегов, может применяться способ непосредственного определения направления и скорости течений при помощи поплавков, а также приборов, называемых в России вертушками; но этот способ требует постановки корабля на якорь или на драгу на больших глубинах, и потому в открытом океане до сих пор употреблялся сравнительно редко. Во-первых, потому, что сами вертушки только недавно достаточно усовершенствованы, а затем постановка судна на якорь или драгу на большой глубине не только требует особого оборудования (не существующего обычно на судах), но и может производиться только на корабле, имеющем своим назначением океанографические исследования. Остальные суда могут наблюдать течения только обычным вышеописанным способом сличения обсервованных и счислимых мест, и потому пока этот способ остается главным и основным для наблюдения течений в открытом океане.
Для определения течения на поверхности поплавками корабль или шлюпка становятся на якорь и .выпускают за борт поплавок такого рода, чтобы он почти весь был погружен в воду для уменьшения влияния на него ветра. К поплавку привязывают линь, размеченный на какие-либо единицы длины; заметив по часам момент, травят линь в течение определенного промежутка времени и отсюда получают скорость течения.
Очень удобными поплавками представляются предложенные американцем Митчелем. Они представляют два цинковых или жестяных цилиндрических сосуда одинакового диаметра и высоты. Нижний есть просто ведро, а верхний имеет горлышко, закрываемое пробкою; к нему и привязывают линь. Цилиндры можно подвешивать один под другим или раздвигать дальше друг от друга на проволоке. Для наблюдения поверхностных течений их подвешивают один под днищем другого. Такая пара цилиндров менее подвержена влиянию ветра, нежели один поплавок.
Естественные поплавки
Способ определения течений при помощи наблюдений свободно плавающих предметов появился по указанию самой природы. Задолго до открытия Америки, в XV столетии, у берегов северо-западной Европы находили обломки деревьев, плоды, иногда предметы, очевидно, обработанные человеком. Колумб, который жил некоторое время на о. Порту-Санту около Мадейры, видал там кусок дерева, .покрытый странной резьбой, найденный на берегу и, очевидно, принесенный течением. Впоследствии оказалось, что эти предметы приносились течениями с берегов Карибского моря, Мексиканского залива и Антильских островов. Однако ранее XVIII столетия людям не пришло в голову воспользоваться этими указаниями и применить поплавки к изучению течений.
Первая попытка такого рода была, по-видимому, сделана в 1763 г. французом Лагэньер, долго жившим на о. Доминика (Антильские острова) и производившим метеорологические наблюдения. При возвращении во Францию он бросал ,по пути за борт бутылки с записками. Всего было брошено 14 бутылок, и одна из них, брошенная в 47° с. ш. и 28° з. д., была найдена на берегу Бретани во Франции. Затем в 1802 г. английское судно Rainbow возобновило этот прием изучения течений, который постепенно и вошел в употребление. В 1837 г. Г. Берггауз напечатал список 21 плавания бутылок и дал приблизительные их пути на карте в своем «Физическом атласе». Затем французский гидрограф П. Досси в 1839 г. составил карту плаваний 97 бутылок за время от 1763 по 1838 г. Английский морской офицер Бичер в 1843 г. напечатал карту плавания 119 бутылок (одна от Зеленого Мыса проплыла до о. Мартиника). В 1852 г. он же издал дополнительную карту с плаванием 61 бутылки.
Впоследствии такие карты и обработки продолжали появляться, но» самый обширный опыт такого рода был предпринят в северном Атлантическом океане принцем Альбером Монакским в 1885, 1886, 1887 и 1888 гг., когда для изучения Гольфстрима и его разветвлений им был» брошено в океане 1675 поплавков, из них найдено 226, т. е. 13,5%.
Для уменьшения влияния ветра на бутылки, которые по большей части служат поплавками, они загружаются песком настолько, чтобы из воды виднелось одно горлышко. Иногда с той же целью употребляют две бутылки, связанные короткой проволокой, нижняя загружается настолько, чтобы верхняя поднималась над водой только горлышком. Такая пара бутылок уже совершенно не подвержена влиянию ветра, а двигается со слоем поверхностного течения. Верхняя бутылка несет в себе записку с указанием имени корабля, времени бросания и широты и долготы места бросания; с просьбой (на разных языках) нашедшему отослать записку по адресу, на ней напечатанному. Бутылка должна быть тщательно закупорена и горлышко осмолено для предохранения от попадания воды во внутрь.
Случалось, что бутылки были находимы плавающими в море, по большей же части их находят прибитыми к берегу, при этом, конечна, многие из них пропадают или разбиваются о скалистый берег, или засыпаются песком на отмелом берегу, или просто не попадаются на глаза прибрежным жителям, или, наконец, тонут в море, потому что были плохо закупорены и осмолены или по другим причинам. Все эти обстоятельства и обуславливают сравнительно небольшой процент нахождения бутылок. В морях с густым рыбачьим населением по берегам случается, что находят до 15—20% брошенных бутылок, в океанах — очень часто гораздо меньший процент. Так, в течение 1894—1897 гг. шотландское рыболовное управление через посредство рыбачьих судов бросило в Северном море 3550 поплавков, из коих было найдено 572, т. е. 16,1%. В Каспийском море экспедицией Министерства земледелия в 1904 г. тоже было найдено 16% брошенных бутылок. В 1907—1912 гг. в Японском и Охотском морях и в северном Тихом океане по почину бывшего начальника гидрографической экспедиции Восточного океана генерала М. Е. Ждан к о им самим и другими русскими судами было за 6 лет плавания брошено 10 000 бутылок, из них было найдено 219. Тем «е менее этот способ изучения поверхностных течений сохраняет свое значение, потому что число найденных бутылок все нарастает и увеличивает общий материал, и если из числа кем-либо брошенных бутылок хоть одна будет найдена, то и это принесет свою пользу. Случается, что бутылки, бросаемые в какой-либо определенной области океана, находятся всегда около тех же самых берегов. Например, бутылки, брошенные в Атлантическом океане восточнее 30° з. д. и южнее 10° с. ш., всегда находятся у берегов Гвинейского залива; это показывает приблизительные границы Гвинейского течения. Таким образом, бутылки для наблюдения поверхностных течений, несомненно, имеют значение.
При приложении предполагаемых путей бутылок принимают во внимание общий характер течений и промежуток времени от момента бросания до нахождения. При этом помогают короткие плавания бутылок, рассеянные среди длинных плаваний. Отсюда выводится предполагаемая суточная скорость и возможный путь.
Число брошенных и найденных бутылок в Атлантическом океане значительно, конечно, превосходит другие океаны. Случается, что бутылки, брошенные к югу от экватора около 10° з. д-, находили в Ла-Манше. г Очевидно, они прошли через Карибское море и Флоридский пролив в Гольфстрим- Бутылки, брошенные у Флориды, приносит к берегам северо-западной Европы и Африки; а брошенные у Испании, о-вов Канарских и Зеленого Мыса находят у Антильских островов, в Карибском море и Мексиканском заливе.
Бутылки, брошенные южнее 10° ю. ш. и западнее 30° з. д., находят у Бразилии и Ла-Платы, принесенные туда Бразильским течением. Бутылки же, брошенные около экватора поблизости 30° з. д., находят у берегов Африки и в Гвинейском заливе. Бутылки, брошенные в полосе 30—40° ю. ш., Поперечным течением приносит к южной Африке.
В Индийском океане, в северной, муссонной его части, на карте видны в тех же (местах противоположные направления плавания бутылок, потому что они относятся к разным частям года. В южном полушарии Экваториальное и Игольное течения указываются несколькими плаваниями бутылок.
В Тихом океане хорошо видны полосы Северного и Южного Экваториальных течений, в последнем имеется плавание бутылки от берегов Южной Америки до Австралии со средней скоростью 7,7 морских миль на протяжении 7600 морских миль в 966 дней.
Особенно длинные пути бутылок встречаются в области Восточного Поперечного течения южного полушария, где плавания в 7000—9000 морских миль не редки, а одна бутылка, брошенная у берегов Патагонии (45° ю. ш., 60° з. д.), найдена у северо-западных берегов Новой Зеландии (37° ю. ш., 173° в. д.) после того, как она прошла около 11 000 морских миль (20 000 км) в 1271 день со средней скоростью около *9 морских миль в сутки (16 км).
Естественные предметы
Такими же поплавками вместо бутылок служат и естественные предметы, например так называемый плавник, т. е. вынесенные реками в море стволы деревьев 'и затем течениями принесенные к берегу и выброшенные на него прибоем. Микроскопическое исследование позволяет определить породу деревьев и, следовательно, место, откуда они принесены.
В XVII и XVIII столетиях очень часто стволы тропических деревьев, вынесенных Амазонкой или Ориноко, попадали по течению через Карибское море н Мексиканский залив и далее вдоль Гольфстрима к берегам Исландии, где иногда подхватывались течениями Ирмингера и Западно-Гренландским, огибали с ними с юга Гренландию и по западному берегу ее доходили до о. Диско, где и служили для поделок эскимосов, получавших таким путам красное дерево. Теперь, с усиленной вырубкой лесов iiio берегам тропических рек, такие случаи стали редки.
Стручки породы мимозы, растущей на Вест-Индских островах, громадного размера, до 1,5 м длиной и 10—12 см в диаметре, крепкие и обладающие плавучестью, попадают таким же образом на берега Азорских островов, Мадейры и везде по северо-западным берегам Европы, на Шпицберген (80 с. ш.) и на северо-западную оконечность Новой Земли (76°5' с. ш.), где небольшой островок потому и назван о. Гольфстрим.
По берегам Карибского моря, отчасти Мексиканского залива, Антильских островов и Соединенных Штатов растет водоросль, называемая саргассы. Прибой отрывает их от корней, и они, распространяясь по течению, скопляются в той части северного Атлантического океана, которая лежит внутри круговорота, образуемого течениями между 25 и 35° с. ш. и 40 и 75° з. д..
Таким же способом сибирский лес, вынесенный Обью, Енисеем, Леной и др. реками, попадает на берега Новосибирских островов, на восточные берега Новой Земли, на южные и восточные берега Шпицбергена и даже в Исландию и восточную и западную Гренландию. Тем же путам заносились рыболовные принадлежности индейцев Аляски к берегам западной Гренландии. На приложенных здесь фотографиях изображены примеры нахождения плавника на берегах Сибири и Новой Земли. На фиг. 170 показан плавник на Хромской стрелке около устья р. Хромы. На другой фотографии (фиг. 171) представлен плавник, лежащий на отмелом северном берегу о. Диксон (к северу от устья р. Енисея); часть его распилена и обращена в дрова для отопления помещений гидрометеорологической и радиотелеграфной станции Главного гидрографического управления на о. Диксои в 1916 г.
В южном полушарии у берегов Южной Америки растет водоросль Macrocystis pyrtfera, очень большой длины (до 200 м). Отрываясь, она далеко уносится течением, пока, потеряв плавучесть, не утонет. Она распространена в океане вокруг всего земного шара, начиная от 35° ю. ш. и далее к югу в области Восточного дрейфового течения. Следующая фотография изображает отрывок такой водоросли в водах южного Индийского океана около о. Сен-Поль (около 37° ю. ш.). Какое значение имеют течения для разноса по поверхности океана семян наземных растений, видно из следующего примера. Изучение флоры океанических островов показало, что на них существует теперь.
Остатки судов
Еще лучшими поплавками служат остатки потерпевших аварию и брошенных в море судов (по-английски derelict или wreck, epave — по-французски), потому что эти остатки сидят глубоко в воде, следовательно, ветер на «их влияет меньше, нежели на бутылки. Эти остатки представляют легко заметные в океане предметы и в то же время опасные для встречных судов; следовательно, положение их тщательно отмечается встречными судами, наносится на карты, что и дает возможность достаточно хорошо проследить их путь в океане и вывести скорость их движения.
Случалось, что такие остатки судов плавали в океане несколько лет подряд и за это время неоднократно встречались судами. Иногда число таких остатков становилось в Атлантическом океане настолько велико, что они как бы засоряли пути судов, и приходилось посылать военные суда их взрывать. Такие остатки судов часто попадаются у берегов Северной Америки в Атлантическом океане и оттуда разносятся по океану. Поэтому суда «береговой стражи» (Coast guard), т. е. таможенные суда Соединенных Штатов, между прочим, заняты ежегодно ловлей, отбуксированием в порты, если это возможно, или уничтожением с помощью взрыва таких остатков судов.
В той части океана, где находится Саргассово море, выдаются три пути; один — шхуны Fannie Wolston — замечателен по характеру пути и по времени плавания. Путь ее образует замкнутую кривую в пределах собственно Саргассова моря. Пока остаток судна шел вначале в полосе Гольфстрима на восток, то он имел скорость около 36 морских миль; когда же он вошел в область Саргассова моря, то скорость убыла до 4—6 морских миль и немного увеличилась, до 9 морских миль, в западной части моря (скорость 17 морских миль в одном месте пути, вероятно, обусловлена случайной причиной). Общая длина пути более 8000 морских миль (около 15 000 км) за время с 15/Х 1891 г. по 21/Х 1894 г., т. е. 1100 дней; груз шхуны был дерево, почему она и плавала так долго, и за это время ее встретили и определили ее место 46 раз.
Другое судно, барк Telemach, описало совершенно подобный путь, очерчивающий область Саргассова моря, и скорости ею совершенно того же порядка, как и Fannie Wolston.
Третье судно, совершившее подобный же путь, это шхуна Alma Cummings, которая всего четыре раза была встречена. Общая длина пути 5320 морских миль в 553 дня. Шхуна сперва шла в области Гольфстрима, там ее средняя скорость была 17 морских миль, потом она пересекла Саргассово море со скоростью 4 морские мили и, попав в область Северного Экваториального течения, а потом Карибского, была прибита к берегу.
Интересен путь буя, стоявшего у восточной окраины Ньюфаундлендской банки; сорванный оттуда, он три раза был встречен и прибит к берегу перед входом в Нью-Йорк. Путь буя ясно указывает на холодное течение, идущее между берегом и Гольфстримом на юго-запад.
18 декабря 1887 г. огромный плот бревен (27000 штук) буксировался океанов из зал. Фунди в Нью-Йорк, перед входом туда свежим NW ветром плот разбило и бревна раскидало. Потом кучки бревен долго плавали по океану, разнесенные Гольфстримом и его ветвями, и еще в сентябре 1888 г. такая кучка была встречена к северу от Мадейры.
Разнообразие путей остатков судов, их зигзаги обусловлены неправильностями путей и скоростей океанических течений, вызываемыми такими же неправильностями в воздушных течениях. Все это показывает, что за отдельные промежутки времени течения могут значительно уклоняться от своего среднего направления и скорости, что подтверждается и обычными судовыми наблюдениями (см. далее, обработка судовых наблюдений течений).
Плавучие льды
Подобно остаткам судов, и плавучие льды также указывают направление и скорость течений, но только надо принять во внимание, что на движение плавучих льдов и обломков судов имеет большое влияние ветер, а на движение ледяных гор, глубоко сидящих в воде, гораздо большее влияние имеют течения в более глубоких слоях океана. Потому пути их и пути ледяных полей и остатков судов могут и различаться. Вообще пути плаваний льдов и остатков судов не могут быть непосредственно сравниваемы, например, с картами плавания бутылок, и в то же время понятно, почему границы распространения льдов в океанах всегда назначаются на картах океанических течений.
Косвенные способы изучения течений. Всякое океаническое течение есть всегда вода, принесенная в данное место из другой части океана, а так как вода, как было указано в главе о температуре, отличается большой теплоемкостью, то, будучи перенесена в иные условия, она медленно изменяет свою температуру. Соленость и удельный вес воды изменяются еще медленнее, нежели ее температура. Вода, 'принесенная из другого места, сохраняет до некоторой степени и свой цвет.
Поэтому все только что перечисленные свойства воды могут служить указанием — есть ли наблюдаемая вода местная или она принесена из других частей океана и, следовательно, образует океаническое течение.
Необходимо указать здесь, что наблюдение одной только температуры может ввести иногда и в заблуждение, потому что изменение температуры может происходить и от разных побочных причин. Потому-то одновременно с температурой необходимо определять и ее соленость.
В тех местах океана, где скорость течений мала, этот способ их изучения очень важен. Вообще определение температуры и солености одновременно всегда дает хорошие указания для определения границ течений.
Для тех частей океанов, где имеются карты распределения температуры и солености, основанные на многочисленных и тщательных наблюдениях, изучение течений может производиться по этим картам.
|
|
Читайте в рубрике «Морские течения»: |