III) Причины течений и их отклонений. Вопрос о причинах течений принадлежит к самым неразработанным вопросам океанографии; исследования различных ученых в этом направлении не привели пока к цельной теории и в результате сводятся лишь на самые общия указания, на целые ряды факторов, относительная важность которых неодинаково всеми признается. Мы укажем на главнейшие из таких факторов: 1) Приливы и отливы. Одно из лучших объяснений по этому вопросу сводится к тому, что ось водяного эллипсоида, образующегося от притяжения луны, вследствие трения вод, всегда составляет векторый угол с направлением на светило, отчего и рождается сила, которая заставляет воды двигаться к W-ту. Пользуясь теорией Эри о движении приливных волн, Герц вычислил даже, как должна быть велика эта сила и скорость течений. Оказалось, что если принять во внимание наблюдаемые высоты приливов в океанах, то течение всего выходит около 11/2, миль в сутки. Следовательно, течение от приливов почти в 20 раз меньше скорости экваториальных течений, а потому эта причина не может считаться главнейшей причиной океанских течений. 2) Разность плотностей воды. – Это различие может происходить от разности температур и разности соленостей. Если два бассейна, соединенные между собой каналом, содержат воду различной плотности, то в бассейне с более плотной водой некоторый слой на глубине будет находиться под большим давлением, чем соответственный слой в другом бассейне. От этой разности давлении произойдет в означенном слое движение воды от места с большим давлением к месту с меньшим давлением, что, в свою очередь, произведет неравенство уровней обоих бассейнов, а именно уровень будет выше в бассейне с более легкой водой. Вследствие этого неравенства уровней произойдет движение вод на поверхности. Если причины, поддерживающие неравенство плотностей, непрерывны и постоянны, то и означенное движение вод как на поверхности, так и на глубине должно не прекращаться. Подобный явления могут легко быть обнаружены простым кабинетным опытом, они же подтверждаются и наблюдениями в проливах, соединяющих моря различных соленостей и температур, каковы, напр., Зунд, Гибралтар, Босфор, Баб-эль-Мандебский. Однако, непосредственное применение этих опытных данных к объяснению течений в океанах встречает не малое затруднение. Нельзя, конечно, отрицать что разность температур и соленостей имеет влияние на систему океанских течений, но только едва ли это влияние играет главную роль в системе океанских течений. Известно, что в океанах существует на больших глубинах весьма медленное движение вод от полюсов к экватору и что движение это единственно может быть объяснено неравенством давлений на глубинах и, всего вероятнее, неравенством плотности, и что это движение должно произвести и поверхностное течение от экватора к полюсу. Известно также, что в близповерхностном слое океанских вод разность в плотности в тропиках и в полярных морях гораздо больше, чем на глубинах. а потому и движение воды в этом слое должно быть сильнее; но достаточна ли эта разность, чтобы ею одной можно бы было объяснить происхождение течений – это еще вопрос. Кроль вычислил, что скорость течения при разности температурь в 300 ничтожна. Наибольшая разность в удельном весе вод в океане имеет место преимущественно в меридиональном направлении, а потому этою разностью и можно было бы еще объяснить систему меридиональных течений. Но неизвестно, какое значение эта разность имеет для экваториальных течений. Можно сказать вообще, что разность температур и соленостей производит течения, но что это не есть главнейшая причина системы океанских течений. 3) Ветер. – Способность ветров производить М. течения давно уже признавалась всеми, но полагали, что этим путем в морях могут происходить только временные и слабые поверхностные течения, или так называемый дрейфовые. Франклин первый указал на пассаты, как на главную причину экваториальных течений. Последователь его, Реннель, разделил все течения на два класса: дрейфовые он приписывал непосредственному действию ветра на поверхность моря, а другие, собственно течения, по его мнению, происходят от накопления водяных масс в данном месте вследствие дрейфовых течений. Затем уже в наше время главным поборником идеи происхождения системы океанских течений от ветров является Цеприц. Чтобы доказать, что в системе океанских течений ветры играют первенствующую роль, надо было указать, что этой причины совершенно достаточно для объяснения направления и скорости всех главных М. течений. Свои доказательства Цеприц основывает не на образовании разности уровней под действием ветра или так сказать накоплении М. вод у подветренных берегов, но он исходит из понятия о силе сцепления между частицами на поверхности моря и самым нижним слоем воздуха и показывает, как постоянный ветер по силе и по направлению в течение многих столетий, приведя сначала в движение поверхностный слой вод, мало помалу распространил свое действие и на более глубокие слои вод. Движущийся над поверхностью моря воздух замедляется вследствие трения о водную поверхность, но вместе с тем это трение служит причиной того, что спокойная вода приходить сама в движение или же движение текучей воды замедляется или ускоряется, смотря по тому, будет ли скорость движущейся над ней массы воздуха меньше или больше скорости текучей воды. Таким образом означенное трение представляет некоторую силу. Величину этой силы уже Ньютон принимал пропорциональной разности параллельных скоростей и пропорциональной протяжению соприкасающихся поверхностей; впоследствии было указано, что эта сила не зависит от давления внутри текучей жидкости. Представим себе теперь, что данная поверхность жидкости движется в данном направлении, то, при разборе влиянии ветров, постоянных по силе и направлению, на передвижение в том же направлении означенной поверхности жидкости; следует принять во внимание, будет ли данный объем ограниченный или беспредельный. В последнем случае скорость движения жидкости как на поверхности, так и с глубиной, должна постоянно возрастать до тех пор, пока не достигнет скорости одинаковой с ветром. Иначе будет, если поверхность бесконечна, а глубина конечна – в этом случае дно тормозит движение ближайших к нему слоев, а, следовательно, влияет и на верхний слой, почему последний и не будет в состоянии достигнуть скорости движущегося ветра. Исследования показывают, что распределение скоростей в самой воде не будет зависеть от продолжительности действия ветра, также как и от величины внутреннего трения, а потому, если в начале скорости изменялись пропорционально глубине, то и с течением времени закон изменения их будет тот же.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260