книги из ГПНТБ / Истошин, Ю. В. Морские течения
.pdfКак известно, Северный Ледовитый океан разделяется откры тым советскими учеными хребтом Ломоносова на две части: за падную, примыкающую к Атлантическому океану, и восточную, примыкающую к Тихому океану.
Циркуляция вод и льдов в западной приатлантической части океана представляется в следующем виде: Шпицбергенское тече ние, войдя в Северный Ледовитый океан, постепенно уходит на глубину и следует далее к северу в подповерхностных слоях океа на. Затем главная масса теплых атлантических вод поворачивает к востоку и движется вдоль материкового склона Евразии, отделяя ветви в наши северные моря.
Дрейф льдов в приатлантической половине океана происходит, в общем, с востока на запад. Вынос же льдов и вод из Полярного бассейна в Атлантический океан осуществляется Восточно-Грен ландским течением.
Данные о движении льдов в северной части Тихого океана поя вились в 1946—1947 гг., когда советские летчики обнаружили там «ледяные острова». Изучение движения этих «островов» с помощью авиации позволило установить здесь движение льдов и вод по ча совой стрелке.
Как измеряют и изучают морские течения?
О том, что вода морей и океанов находится в непрестанном движении, люди знали в глубокой древности. Для такого суждения было достаточно одного взгляда на море с берега. Плавая по мо
рям, |
люди замечали |
характерные, постоянно действующие тече |
ния, |
сведения о них |
передавались из поколения в поколение. |
6 дальнейшем мореплаватели и ученые древности писали о наибо лее впечатляющих течениях в своих ученых трудах. Так, греческий ученый Аристотель, живший более 2 тысяч лет тому назад, упоми нает о течениях в проливах Дарданеллы и Босфор, а также в Кер ченском проливе Черного моря. Его ученик Теофраст описывает течение в Гибралтарском проливе.
К 15—16 векам были открыты почти все важнейшие течения Ми
рового океана. Особо |
много сведений о морских течениях было |
4* |
31 |
получено в эпоху «великих географических открытий» (1492— 1525 гг.).
К этому же времени относится и первое измерение течения в океане, о котором до нас дошли письменные свидетельства. Во вре мя своего первого плавания в Америку Христофор Колумб 13 сен тября 1492 г. в точке с координатами 27° с. ш. и 40° з. д. по откло нению лота, опущенного в воду на значительную глубину, опреде лил, что его каравеллу «Санта Мария» сносит течением на юго-за пад. Так впервые с помощью простого прибора (лота) было опре делено направление Северного пассатного течения Атлантического океана. Скорость течения не определялась. Конечно, этот способ измерения морских течений был весьма неточным. Чтобы получить более или менее достоверные сведения о течении, нужно было опускать лот на такую глубину, на которой не действовало бы те чение поверхностного слоя моря (в случае с Колумбом на глубину около 100—150 м). Если не выполнить это требование, то сам лот
будет сноситься течением вместе с судном, и нужного угла |
накло |
на лотлиня не получится. А на какую глубину необходимо |
опус |
кать лот, заранее нельзя установить, так как некоторые |
течения |
(Гольфстрим, Куросио) распространяются на глубину в несколько
сотен |
метров, другие же течения — всего лишь |
на десятки метров, |
а под |
ними действуют подчас сильные течения |
другого направле |
ния. Это обстоятельство может существенно исказить данные о на правлении поверхностного течения, которое мы хотим определить.
Следует иметь в виду, что измерения течения с помощью лота необходимо производить при штиле, так как при ветре отклонение лотлиня от вертикали может возникнуть за счет ветрового дрейфа.
Судовые журналы—источник сведений о течениях
Первые массовые определения течений стали повсеместно вхо дить в обиход с изобретением хронометра (в 1767 г.), позволяюще го с достаточной точностью определять долготу места судна. До этого моряки могли определять точно только широту по высотам Солнца и звезд.
32
Определение течений не входило в обязательную задачу море плавателей: они по долгу службы обязаны были отмечать положе
ние судна по счислению, т. |
е. |
место, полученное из навигацион |
ных данных: по курсу судна |
и |
пройденным расстояниям, и положе |
ние судна, полученное астрономическим путем (широта по высотам светил, долгота по хронометру). Вахтенные журналы сдавались в специальные учреждения (гидрографические службы), где течения определялись путем сравнения одновременных определений места двумя способами: по счислению и астрономическим. Смысл этой операции заключался в следующем: в первом случае, ведя после довательную прокладку курсов судна и откладывая по этим курсам пройденные расстояния, штурман получал счислимое место судна. При этом пройденные расстояния определялись с помощью лагавертушки, вращающейся при движении судна относительно воды. Если вода увлекается течением, а судно не имеет хода (лежит в дрейфе), то лаг не работает. Как только судно даст ход, начнет ра ботать лаг.
Таким образом, при способе определения места судна по счислению не учитывается течение.
При астрономическом способе местоположение судна опреде ляется с учетом не только переплытого расстояния, но и с учетом ветрового дрейфа и сноса судна течением. Этот способ дает ис тинное местоположение судна относительно берегов и дна.
Чтобы определить только течение и исключить влияние ветро вого дрейфа, следует сопоставление счислимого и обсервованного (определенного астрономическим путем) мест судна производить только тогда, когда плавание проходило при штиле или маловетрии (ветер не более 2—3 баллов).
Способ определения течения путем сравнения счислимого и об сервованного местоположений судна называется навигационным.
Практически направление и скорость течений этим способом определяется так: в определенный момент времени определяют обсервованное место судна (астрономическим путем или с помощью радионавигационных средств). Для этого же момента снимают с карты счислимое место. Если плавание проходило при маловетрии, а совпадения счислимого места с обсервованным не получилось, то
33
можно считать, что судно было снесено течением, действующим от предыдущей обсервации до нашей последней обсервации. Направ ление течения получится, если соединить на карте счислимое место
с |
обсервованным (течение будет направлено от |
счислимого |
места |
к |
обсервованному, а скорость— если разделить |
расстояние |
между |
этими двумя местами на промежуток времени между обсервация ми).
Пусть предыдущая обсервация производилась ровно сутки тому назад. В этом случае расстояние между счислимым и обсер
вованным местами, выраженное в морских |
милях, |
после |
деления |
на 24 часа даст скорость течения в узлах |
(морских |
милях |
в час). |
К сожалению, в настоящее время, в связи с массовым внедрени |
|||
ем в практику инструментальных способов |
измерения течений, на |
||
вигационный способ утратил свое былое значение, а между тем в известном смысле он представляется незаменимым. Этот метод не требует никаких специальных затрат, а все прочие способы обходят ся дорого. С его помощью удается охватить наблюдениями обшир ные области океана и, в первую очередь, районы интенсивного мо реплавания. Практически важным является то, что навигационный способ дает возможность измерить течение в слое, соответствую щем осадке судна, а именно это течение интересует мореплавателей.
Но, пожалуй, наиболее важным преимуществом навигационного метода является его массовость.
За 200 лет использования навигационного способа были опреде лены и нанесены на карты все основные системы течений Мирового
океана: Гольфстрим, Северо-Атлантическое, |
Куросио, Оясио |
(Ку |
|||||
рильское), Пассатные и другие. |
|
|
|
|
|
||
Ни один из всех существующих |
способов |
наблюдений |
над те |
||||
чениями не дал столько |
сведений |
о течениях |
в морях и |
океанах, |
|||
как навигационный. |
|
|
|
|
|
|
|
К |
недостаткам навигационного |
метода, которые |
ограничиваю! |
||||
сферу |
его применения, |
относится |
невозможность |
измерять |
под |
||
поверхностные и глубинные течения. Еще более важным недостат ком является ограниченность времени и условий применения: ведь штилевые погоды редкость на море, да и погода с ветром в 2—3 балла не часто наблюдается. Кроме того, следует помнить, что на
34
вигационный способ применим только к измерению постоянных течений. С его помощью нельзя изучать приливо-отливные течения, так как при осреднении за сутки они автоматически исключаются, невозможно определить ветровые течения, сгонно-нагонные и т. д.
Навигационный способ рисует картину течений в среднем мно голетнем плане.
В лучшем случае она детализируется разбивкой данных для летнего и зимнего сезона года. Не может быть и речи об изуче нии изменчивости течения: о колебаниях его интенсивности, изме нений положений от года к году.
|
Бутылочная |
почта |
||
Одним |
из простейших |
и относительно дешевых способов на |
||
блюдений |
над течениями |
является |
так |
называемая бутылочная |
почта. Первоначально, до |
изобретения |
радио, закупоренные бу- |
||
тылки с записками внутри |
употреблялись |
для передачи сведений |
||
о кораблекрушениях. |
|
|
|
|
Можно было бы рассказать много историй о том, как записки в бутылках помогли выяснить причины гибели кораблей. Так, напри мер, в 1902 году в Северной Атлантике пропал без вести пароход «Гурониан», не имевший радиостанции. Через некоторое время бы ли найдены две бутылки с записками, извещавшими, что «Гурони ан» перевернулся и затонул, а экипаж пытался спастись на шлюп ках. Однако все погибли.
Именно записка в бутылке сообщила о судьбе японского пират ского брига, вышедшего на разбойничий промысел из маленькой
гавани на острове Кюсю. Бриг |
направился на юг к берегам |
Китая |
|
и Филиппин, где осенью часто наблюдаются |
жестокие штормы. |
||
Один из них потопил судно, и |
«рыцари удачи» |
вынуждены |
были |
вплавь добираться до ближайшего необитаемого островка. Без пи щи и воды они не могли долго продержаться на острове и вскоре стали умирать один за другим. Последний оставшийся в живых японец Мацуяма написал записку о том, что произошло с бригом, вложил ее в бутылку, засмолил горлышко и бросил в море. По
35
странной иронии судьбы бутылка была найдена через 150 лет пос ле гибели брига, вблизи от того места, где родился Мацуяма— у поселка Харатутемура. Ее доставило к,месту назначения течение Куросио.
Бутылки или запаянные банки с |
записками |
нередко использова |
||
лись и после изобретения радио (в |
случае потери радиосвязи). Так, |
|||
в 1942 г. гоночная яхта Гарольда |
Дугласа |
не |
вернулась в |
порт |
Сидней (Австралия). Спустя 7 месяцев на берегу |
близ Сиднея |
бы |
||
ла обнаружена бутылка с запиской, сообщавшей, что на яхте ис портилась машина, ,и судно выносит в открытый океан. Вместе с запиской находилось завещание. Оно понадобилось, так как Дуглас погиб.
В 1933 году погиб пароход «Сэксилби», шедший с грузом желез ной руды в Ирландию. В 400 милях от Ирландии пароход попал в жестокий шторм, радиосвязь прервалась, и вскоре пароход затонул вместе с 26 членами экипажа. Три года о нем не было никаких све дений, но в 1936 году на побережье Англии (Уэльс) была найдена банка из-под какао с запиской следующего содержания: «Сэксил би» тонет в районе Ирландского берега. Привет сестрам, братьям и Дине. Джо О’Кейн». По случайности бутылка была обнаружена вблизи городка, где жили родные моряка Джо.
Прослышав о «надежности» бутылочной почты, многие пред приимчивые люди стали употреблять этот способ для самых раз личных целей. Так, американский священник из г. Сиэтл выбросил в море около 20 тысяч бутылок с проповедями. Пастор получил от клики со всех концов Тихого океана: из Новой Гвинеи, Мексики, Аляски и Гавайских островов.
Одна изобретательная норвежская девушка, поместив в бутыл ки с соответствующей запиской свою фотографию, нашла себе же ниха из команды шхуны, выловившей ее.
Однако бутылочная почта издавна использовалась в чисто науч ных целях и стала дешевым средством для изучения морских те чений. Этот способ был введен в практику 200 лет тому назад фран цузом Лагеньером. В 1763 году он возвращался во Францию с Ан тильских островов, а по пути выбросил за борт 14 запечатанных бу тылок с записками, содержащими просьбу вернуть их по указан
36
ному адресу, сообщив место и дату их обнаружения. Одна запис ка, брошенная в Атлантике на 47° с. ш. и 28° з. д., была найдена на побережье Франции в Бретани. Лагеньер смог рассчитать ско рость Северо-Атлантического течения, перенесшего бутылку от мес та выброса до места нахождения.
После Лагеньера многие капитаны кораблей, ученые и путешест венники использовали бутылочную почту для изучения течений. Они исходили из следующего простого предположения. Если знать место и дату выброса бутылки в море (эти сведения обычно содер жались в самой записке, помещаемой в бутылку), а также место и дату ее обнаружения, то можно составить себе приблизительное представление о пути следования бутылки, а значит, и о направ лении течения, которое увлекало бутылку, а затем по пройденно му расстоянию и времени дрейфа рассчитать и среднюю скорость течения.
Конечно, те люди или учреждения, которые «организовали» Ьутылочную почту, произведут анализ вероятного движения бутылки лучше, чем моряк, обнаруживший одну бутылку, поскольку в их распоряжении будет не одно, а несколько донесений о нахожде нии бутылок данной серии выброса бутылок в море. Совместное рассмотрение этих донесений позволит организатору бутылочной почты составить общую схему течений изучаемого района, исклю чив из расчета средней скорости течения бутылки, долго проле жавшие на берегу.
Расчет мореплавателей и мореведов полностью оправдался: в печати одно за другим стали появляться сообщения о нахождении бутылок и описания вероятных путей их плавания. Вскоре накопилось столько данных, что стало возможным составлять сводные карты путей бутылок. Так, уже в 1837 году картограф Берггауз напечатал карту с указанием путей 27 бутылок, француз Досси в 1839 году издал карту с путями 97 бутылок. Известный океанограф Альберт Монакский в 1885—1888 гг. выбросил в море 1675 бутылок, из которых было найдено 226 штук. По этим и всем другим имеющимся в его распоряжении данным он составил первую карту течений Северной Атлантики, основанную исключительно на данных бутылочной почты.
37
С тех пор во всех морях и океанах были проведены серии ис следований течений с помощью бутылочной почты. В ледовых мо рях с целью избежать раздавления бутылок льдами употреблялись деревянные или металлические буйки. Разумеется, точность пока
заний бутылочной почты в полярных |
морях будет |
значительно |
|||
меньшей, чем в морях умеренных и тропических |
широт с их хоро |
||||
шо |
обжитыми берегами. В северных морях бутылки могут |
пролежать |
|||
на берегу, будучи необнаруженными десятки лет. |
Действительно, |
||||
из |
230 бутылок, брошенных |
в Арктике Джоном |
Франклином в |
||
1847 году, за целых сто лет |
найдено |
было всего |
3 бутылки. |
||
|
Из русских исследований течений с помощью |
бутылочной поч |
|||
ты |
следует особо упомянуть |
результаты работ Гидрографической |
|||
экспедиции Восточного океана. По инициативе начальника этой экс педиции генерал-майора М. Е. Жданко в начале XX века в воды наших дальневосточных морей было выброшено 10 000 бутылок. Об работка и анализ полученных данных позволили М. Е. Жданко соз дать первые карты течений в то время еще плохо изученных Япон ского, Охотского и Берингова морей.
Бутылочная почта, несмотря на всю свою примитивность, про должает широко использоваться до сих пор.
В 1936 г. экспедиция Владивостокского управления гидрометео рологической службы на шхуне «Россинанто» выбросила в Япон ском море несколько тысяч бутылок. Тысячи бутылок были выбро- шены в 1937—1939 гг. в дальневосточных морях с гидрографических «судов. Анализ дрейфов этих бутылок, произведенный автором этой
«брошюры, позволил |
уточнить |
имеющиеся представления |
о течени |
|
ях дальневосточных |
морей. |
Так, например, |
бутылочная |
почта в |
Японском море дала |
возможность выяснить вопрос об изменени |
|||
ях течений от одного |
сезона |
года к другому. |
В летнее |
время в |
Японском море действует широко известная среди моряков систе ма течений: вдоль берегов советского Приморья и Кореи с севера
на юг идет |
Приморское течение. Вдоль западных |
берегов островов |
|||
Хонсю и Сахалина с юга на север |
проходит Цусимское |
течение. |
|||
В зимнее |
время |
под воздействием |
устойчивых и |
сильных |
ветров |
зимнего муссона |
поверхностные воды увлекаются |
от берегов При- |
|||
морья по направлению ветра на юго-восток.
38
Это обстоятельство уже было использовано при поиске авиаци ей лишившихся управления шхун и вынесенных в открытое море полузатопленных барж. Если эти суда потерпели аварию на подхо дах к заливу Петра Великого, то летом их следует искать к юго-за паду от места аварии вдоль берегов Кореи, а зимою к юго-восто ку по направлению к японским префектурам Акита, Ниигата и к полуострову Ното.
Bö время весенней селедочной путины 1949 г. в водах южного
Сахалина автором этой брошюры была |
организована бутылочная |
|
почта в Татарском проливе. С |
судов |
было выброшено в море |
500 бутылок. Значительная часть |
их впоследствии была обнаружена |
|
на западном берегу Сахалина. Некоторые бутылки были найдены в проливе Невельского и на Курильских островах. Таким образом были определены особенности морских течений в период весенней пу
тины. |
почта широко используется учеными |
< |
Бутылочная |
Англии, Аме-, |
|
рики и Японии. |
Японцы применили бутылочную |
почту в 1940— |
1941 гг. для изучения течений в северной части Тихого океана С целью определить пути миграций лососевых рыб к берегам Камчат ки, что позволило бы им осуществить перехват рыб при следова нии их на нерест. Чтобы ускорить нахождение бутылок в открытом море, не дожидаясь выброса их на берег, японцы стали прикреп лять к бутылкам на веревке полметра длиной железный якорек, ко торый по идее должен зацепиться за сети, в больших количествах выставляемых на путях подхода лосося в реки Камчатки.
В Англии бутылочная почта применялась в 1954—1955 гг. с целью изучения причин загрязнения побережья Британских остро вов отходами нефти. Вместо бутылок в данном случае использова лись пластмассовые конверты, содержащие записки с текстом, от печатанным на 8 языках. Конверты разбрасывались на обширной акватории Северной Атлантики большими сериями в различные сезоны года для определения сезонной изменчивости течений. На шедшему конверт и вернувшему его по данному адресу выплачи валось небольшое вознаграждение.
В Тихом океане в широком масштабе организовали бутылочную почту американцы и канадцы. Так, например, Вудс-Холский океа-
39
нографический институт в США выбрасывает в море у восточного побережья Северной Америки от десяти до двадцати тысяч буты лок ежегодно. Возвращается обычно около 10—11% общего числа бутылок.
Из сказанного следует, что бутылочная почта по-прежнему ис пользуется и в качестве своеобразного средства связи и как спо соб изучения течений в морях и океанах.
В настоящее время, когда многими странами накоплен и опуб ликован обширный архив бутылочной почты, можно проследить наиболее интересные случаи дрейфа бутылок.
Считается, что самый длинный путь проделала бутылка, брошен ная с научной целью в конце 1948 г. у г. Мельбурна (Австралия). Эта бутылка была найдена на южном побережье Англии в июне 1952 года. Одним из возможных путей бутылки можно считать путь с Пассатным течением Индийского океана, затем с течением у мыса Игольного до мыса Доброй Надежды, далее в Атлантике с Бенгельским течением на север вдоль западных берегов Африки, с Южным пассатным течением в Карибское море и, наконец, с Гольф стримом в Англию. В этом случае за 3,5 года бутылка покрыла бы около 14 000 морских миль.
Именно таким предполагают англичане путь бутылки, брошенной в море 20 июля 1962 года вблизи австралийского города Перт и найденной почти пять лет спустя в Майями, штат Флорида (США). Расчет траектории этой бутылки по описанной выше траектории ,дает путь в 14 000 миль, при средней скорости Уз узла. Однако, с нашей точки зрения, наиболее вероятен путь бутылки, брошенной у г. Мельбурна, не через Индийский океан, а поперек Тихого и Ат лантического океанов по параллели 45—50° ю. ш. с течением За падных Ветров, опоясывающим весь земной шар в южном полуша рии. С этим течением, направленным с запада на восток, бутылка могла проплыть до южной оконечности Африки, где она была под хвачена Бенгельским течением и пошла на север уже описанным выше путем. В этом случае путь бутылки был бы еще длиннее по сравнению с расчетами англичан.
По-видимому, течением Западных Ветров увлекалась бутылка, брошенная у берегов Патагонии (Южная Америка) в точке с коор
40
