В настоящее время ещё совсем недостаточно исследованы различные составляющие теплового баланса Мирового океана и внутренних морей. Единственная составляющая, к тому же малая по сравнению с другими, не нуждается в уточнении: это – количество лучистой энергии, отражающейся от поверхности океана, а потому не входящей в воду.
Очень важно систематически проводить во всех океанических и морских экспедициях измерения количества тепла, поступающего от прямых солнечных лучей и от облаков; важно систематически измерять и в особенности регистрировать потери тепла на эффективное излучение, поскольку до настоящего времени выяснено лишь, что эта отрицательная составляющая теплового баланса в океанических условиях не такова, как в условиях материковых, и что даже в различных областях Атлантического океана она неодинакова: благодаря дополнительному уменьшению эффективного излучению в западных районах.
Вособенности скудны наши сведения
одальнейших судьбах тепла,
оставшегося в водах океана и распространяющегося в них: либо в адвекционных потоках – из одной области в другую (в частности, от берегов в открытое море или в обратном направлении), либо за счет турбулентного перемешивания между отдельными горизонтальными слоями и перемешивания в самых крупных вихрях, возникающих в горизонтальной плоскости.
Как мы видим, предстоит ещё большая работа по усовершенствованию статистической теории турбулентности и непосредственных инструментальных методов изучения турбулентных пульсаций.
Только после создания вполне надежных методов вычисления коэффициентов турбулентного теплообмена и после детального изучения адвекции в открытом море и в прибрежных районах, – только после этого станет возможным во всей полноте вычислить все составляющие теплового баланса океана или внутреннего моря: и составляющие внешнего баланса, и составляющие внутреннего баланса тепла.
В настоящее время мы в состоянии лишь косвенными методами вычислять все эти составляющие полного теплового баланса. Надо напомнить, что при повышении температуры морской воды излучение с поверхности моря несомненно возрастало бы, если бы при этом не повышалось, и весьма значительно, содержание водяного пара в воздухе над морем. Именно водяной пар как бы стабилизирует обратное эффективное излучение.
На протяжении времени между половиной июня и началом сентября нет смысла следить за теплообменом между водой и воздухом: в этот период разность температур между водой и воздухом иногда меняет знак, прямой теплообмен чередуется с обратным и оба вообще незначительны ввиду малой разности температур между водой и воздухом. Нарастание потерь прекращается в октябре, когда возникает утолщающий ледяной покров и начинает проявлять свои свойства мощного теплонного изолятора. Именно поэтому к концу ноября потери сквозь ледяной покров уменьшаются вдвое, несмотря на то, что температура воздуха продолжает падать.
Напротив, потери на испарение, игравшие решающую роль в умеренных и жарких поясах, отходят на второй план в полярных морях, где упругость насыщенного пара весьма мала, состояние воздуха близко к насыщению, а потому влажный дефицит не может достичь сколько-нибудь значительной величины.
Учет положительных и отрицательных составляющих теплового баланса в ледовитом море обязательно должен быть пополнен вычислением тепла, выделяющегося при замерзании морской воды и отнимаемого у моря при таянии льдов.
Необходимо отметить, что количество тепла, выделяющегося осенью при образовании ледяного покрова, должно в точности ровняться количеству тепла, которое следующей весной и летом отнимается у моря при таянии. У морской воды отнимается меньше тепла, чем было бы при отсутствии добавочной составляющей.