Wiry otwartym oceanie

Jak trudno jest dokonać odkrycia. Wśród najważniejszych wydarzeń w oceanografii to ogromny otwór w ciągu ostatnich 20 lat wiry. Nikt nie przypuszczał, że wielkie wiry mogą znajdować się w otwartym oceanie. Wcześniej znany tylko wiry wytwarzane w szybkich prądach w pobliżu wybrzeży. Wiadomo również, że silne wiry mogą wystąpić w strefie brzegowej w prądów morskich. Pierwszy wir na otwartym morzu zanotowano ekspedycji Instytutu Oceanologii. PP Szirszowa Akademii Nauk ZSRR.

W 1967 roku ekspedycja została przeprowadzona na Morzu Arabskim przez radzieckich naukowców zwanych „Polygon-67”. Pomysł o korzyściach płynących z badań witryna została wyrażona przez słynnego radzieckiego naukowca V. B. Sztokman w 1935 g., Aby uzyskać właściwe zrozumienie procesów fizycznych w każdej dziedzinie world Ocean, To musi być na tyle długi, aby obserwować, co dzieje się w tym samym obszarze. Nie raz był zwyczaj oceanografowie. Pół wieku temu, oceany wydają się znacznie bardziej stabilny. Ustalenie zmienności - wynik badań oceanografów w ciągu ostatnich dwóch dekad. Polygon wymaga długotrwałej obecności statku badawczego w okolicy, oraz po otrzymaniu informacji od dużych obszarach oceanów - długi post z „cięć” w Meridian, szerokości lub innego kierunku. Przezwyciężyć tę sprzeczność możliwe. Konieczne jest przeprowadzenie różnych lotów. Podczas lotu statków badawczych składowisk dla długiego czasu pracy w ograniczonym obszarze oceanu. A jeśli potrzebujesz informacji z dużych obszarów oceanu, statki dokonania wielkich zmian na danej trasie. Wyprawa „Polygon-67” zostały skomponowane kartę prądy w ciągu pierwszych i drugich hydrologicznych badań tego samego obszaru Morza Arabskiego na głębokości 150 m. Teraz wiemy, że zamknięte kwestia Aktualne mapy pokazują - przed nami podwodne wiry. Ale w 1967 roku, nikt nie odważył się zrobić taki ostateczne wnioski. Karta „a” i „b” uzyskano z dużą szczelinę w czasie „i” - na podstawie pomiarów od 21 stycznia do 7 lutego 1967 roku, „b” - od 20 marca do 6 kwietnia 1967 roku, która nie pozwalała ustanowienie ścisłych relacji między rozwojem wiry na obu kartach.

Naukowcy były ograniczone do wniosku: nie są dobrze zdefiniowane baroclinic zaburzeń płynie skali poziomej około 250 km. otwarte wiry ocean nie zostały jeszcze odkryte ...

A teraz to na pewno powiedzieć, że był to duży wir na Oceanie Indyjskim, o średnicy w części podwodnej (na głębokości 150 metrów), około 250 km.

wiry synoptyczne. W lutym - wrzesień 1970 wyprawa „Polygon-70” odbyła się pod przewodnictwem Brekhovskikh. Jego głównym zadaniem było zbadanie tendencji w typowym obszarze otwartym oceanie, t. E. od wybrzeża i regionów czołowych. Eksperyment został przeprowadzony w południowej części obecnego Północnoatlantyckiego Równikowej oceaniczne głębiny od 5000 do 5500 m.

W tym miejscu badanie typu przepływu stosowany Teleprinter metrów prędkości wodomierzoweOcieplane BPV-2 (Leningrad projekt specjalista YK Alekseeva), nazywana po prostu pokładów. Tym razem zastosowano nową technikę ich użycia: w badanym obszarze oceanu została wydana w tym samym czasie około dwustu gramofonami w punktach wzdłuż promieni prostokątny przekrój. Ten układ pozostawiono urządzenia pomiarowe do pokrycia najszersze możliwe wahania natężenia przepływu widma częstotliwości prędkość. Każdy promień ma długość 100 km. Środek znajdował się w 16 ° C z 30. wag. i 33 ° 30 godz. d. Każdy promień boi ze stołu obrotowego 4 i wspólny boja w centrum, w 17 boi. Na rysunku na str. 21 metrów podano układ BPV-2. Na przewodach, przymocowane do boi, został umieszczony na talerzu obrotowym 10, na głębokości od 25 do 1500 m. Autonomiczne Rejestratory Jednocześnie stosowane i temperatury wody.

Prawie pół roku pracy statków badawczych Instytutu Oceanologii w tym stosunkowo niewielkim placu w oceanie: monitorowanie boje bezpieczeństwa, sprawdzając swoją pozycję, Reaktywacja albo zastąpione gramofony, przeprowadzono badanie ogólne hydrologiczny. Aby wykryć wiry i śledzić ich ruch za oceanem musiała być na tyle długi, aby przeprowadzić pomiary ciągłe wybranego obszaru. Vane stał w miejscu przez prawie sześć miesięcy. Potem nagrywać prędkość i kierunek prądów zostały przetworzone na komputerze. Wynik był zamykany doskonale widoczne antycyklonalnej wirowe (ten rotacji wody w kierunku ruchu wskazówek zegara na półkuli północnej), przechodząc przez teren składowiska na zachód - południowy zachód od początku kwietnia do początku lipca 1970 roku, ten wir został mianowany Chief burzę.

Jednocześnie tylna część innej anty-wir cyklonu została zarejestrowana, który poruszał się w przedniej części głównego wiru. Wiry były bardzo blisko jeden po drugim.

Głównym wir miał kształt eliptyczny o współczynniku osiowym od około 1: 2. Płytkie wielkość osi wirów około 100 km, jest określona jako odległość od centrum wiru punkty maksymalnej prędkości orbitalnej na obwodzie wiru (odległość „a” na rysunku). Średnia prędkość od centrum w kwietniu - lipca 1970 wynosiła 5,5 cm / s. Maksymalna prędkość ruchu orbitalnego wody na obwodzie wiru osiągnęła 35 cm / s przy głębokości 400-600 m.

Wideo: 5 najbardziej nieprawdopodobne wypadki w Oceanie

Te wiry są nazywane synoptyczna. Meteorologia synoptyczna nazywa zmiana w okresie od kilku dni do kilku miesięcy. Wraz z otwarciem wirów w oceanie, termin ten stał się ugruntowaną w oceanografii.

Mechanizm powstawania wirów. Najciekawsze jest to, że ocean wir fala Rossby pojawił. Taki wniosek był doktorem nauk fizycznych i matematycznych MN Koshliakov po dokładnym przestudiowaniu wyników na „On-Ligon-70.”

Na rysunku przedstawiono schemat głównego wiru. Litera L oznacza długość fali. Zliczanie znanego wzoru Rossby danej wartości wielkości wiru zlokalizowane zgodnie z danymi eksperymentalnymi.

Program główny High on "Polygon-70". Elipsy - upraszcza się przepływy wirowe, proste linie - w zakresie fal, L - długość fali, a - odległość od centrum wiru strumienia przy maksymalnej prędkości, c - prędkość ruchu postępowego wiru, s. - prędkość fazy falisty x, y - współrzędne prostokąta.

wiry synoptyczne dzisiaj z otwartym oceanie są uważane za Doktorem Fizycznej i Nauk Matematycznych MN Koshlyakov i inni naukowcy jako kompleks syntezy fal Rossby i turbulencji na dużą skalę. Każdy wir - rodzaj bardzo złożonego procesu fizycznego (fale rossby'ego) oraz czysto losowy turbulentne wiry dużą skalę. Procent burzliwe „zanieczyszczenia” mogą się znacznie różnić od wiru do wiru. Jest to jedna z trudności w nauce i prognozowania otwarte wiry ocean.

wiry synoptyczna skala były wcześniej znane tylko w atmosferze. Oceanografowie nie od razu przyznał swoją formację w oceanie. Teraz to już nie ma wątpliwości. Wiry tworzą się ze względu na niestabilność przepływu baroclinic dużą skalę.

Post radzieccy naukowcy o przeprowadzce w oceanie ogromnych wirów generowane zainteresowanie naukowców i oceanografów całym świecie. W 1973 roku amerykańscy naukowcy w swoim poligonie Morza Sargassowego w powiększonej skali pomiaru powtórzono i potwierdziły wyniki badań Radzieckiego. Eksperyment amerykański był nazywany „vogue-1”.

W 1974 roku nowy składowisko w subarktycznym powierzchni czołowej w północno-zachodniej części Oceanu Spokojnego, radzieccy naukowcy, którzy pracowali na statkach badawczych „Vityaz” i „Dymitra Mendelejewa”, otworzył kolejną burzę. To - największe, owalny, jego wymiar wzdłuż głównej osi 150 mil (1 mil morskich = 1852 km), prędkość przepływu na obrzeżu osiągnęła 100 cm / s. Trąba przeniknął na głębokości 3000 m.

Wideo: REKIN pieczeń na ogniu w otwartym oceanie! TRATWA # 2

wspólny radziecko-amerykańska ekspedycja pod kryptonimem „Polimoda” odbyła się w południowo-zachodniej części Morza Sargassowego od lipca 1977 do września 1978 roku. Wzięło w nim udział 10 statków badawczych. Podstawą eksperymentu było 19 cumy Instytut Oceanologii, które znajdowały się w węzłach siatki trójkątów równobocznych. Środek siatkę w temperaturze 29 ° C wag., w temperaturze 70 ° C. d, odległość między stacjami. - 72,7 km. W tym zakresie stwierdzono wiele różnych wirów. Szczególnie silne wiry (Hydrophysics wywołać ich baroclinic) zatężono w termokliny warstwy lub powyżej. Szybkość przepływu w nich osiągnęła 70-80 cm / s przy głębokości od 100 do 400 m, która jest znacznie większa niż średnia prędkość przepływu w badanej Morza Sargassowego.

wiry zderzenie. Na stronie „Polimoda” został po raz pierwszy otrzymał informację o zachowaniu wirów w spotkaniu z siebie. Na początku kwietnia w południowej części składowiska zamieścił duży wir na wschodzie, a na koniec kwietnia w północno-zachodniej części inwazji z północy silny wir. Na początku maja, nastąpił gwałtowny zbieżności, towarzyszy ich częściowego połączenia. W rezultacie, z tyłu był silny strumień wody południowo-wschodnim kierunku, energia kinetyczna gęstość zwiększa się o 12 razy. Wpływ stężenia precedensu energia prześledzić w górnej oceanu grubości 1000 m.

Wideo: raz z rekinami na otwartym oceanie!

Synoptyczne wiry nosić ogromne ilości energii. Na przykład, przy końcu lutego w północno rogu wielokąta tworzy wir, całkowita energia kinetyczna, która w warstwie od 0 do 1400 m głębokości oszacowano na 17·10 ¹⁴ J!

Wiry - energochłonne edukacji. Mogą one wpływać na zmianę pogody. W związku z tym konieczne jest, aby wziąć pod uwagę różnicę temperatur między wodą w wirze i do otaczającego oceanu.

Badanie wirów z kosmosu. 01 września 1977 z satelity za pomocą radiometru podczerwieni odkryto właśnie utworzona antycyklonalnej wir. Temperatura wody w niej wynosiła 11 ° C wyższa od temperatury wody otaczającej oceanu. Największy rozmiar wiru osiągnął 185 km. Przez 5 miesięcy był co najmniej 360 mil ze średnią prędkością 4,5 km / dzień. Podczas tej fazy zostaje ochłodzone: Różnica pomiędzy jej temperatury i wodach morskich spadło do 3-4 ° C, jednocześnie lekko zmniejszenie maksymalnej wielkości wiru - do 148 km. Jednak głębokość warstwy mieszanej wody wzrósł z 50 do 100 m. W ciągu tygodnia, w którym to czasie przepuszczono przez dwa przewody wody burzowej wirowym warstwy wierzchniej o grubości 200 m chłodzone do temperatury 1 ° C, Obliczenie wykazało, energii nawierzchni wiru do atmosfery równe 1357 W / m².

Aby docenić ogromną wartość ostatniej cyfry, należy pamiętać, że stała słoneczna jest równa 136R W / m². Okazuje się, że wir dać energię z taką samą intensywnością, co daje promieniowania słonecznego w przestrzeni, która nigdy nie jest na poziomie powierzchni oceanu ze względu na absorpcję promieniowania w atmosferze.

Uwaga, nawiasem mówiąc, że w naszych czasach stała słoneczna, jeden z uniwersalnych stałych, przestał być stałym ... Jak niedawno grupa amerykańskich naukowców kierowany przez R. Wilson, ogólnej intensywności promieniowania słonecznego dla dwuletniego okresu 1980-1985. spadła o 0,1%. Spadek promieniowania słonecznego występowały w ilości około 0,019% rocznie. Jeśli proces: redukcja promieniowania słonecznego będzie dalej z tą samą prędkością, całkowita tłumienie 0,2% w roku 1990. W tym przypadku, słoneczny „stałej” staje się równa 1357,4 W / m², T, np. będzie zbliżona do ilości powrotny, wiru. Wilson dotyczy spadek intensywności emisji z konwencjonalnym jedenastu cyklu słonecznego. Założenie to wynika zarówno przez jego zespół zaobserwowali spadek aktywności magnetycznej.

Dotychczasowe prognozy aktywności słonecznej możliwość takich wahań nie są brane pod uwagę. Jednak, zdaniem autora, prawdziwym zagrożeniem dla klimatu Ziemi obserwuje się spadek intensywności promieniowania słonecznego, widocznie jeszcze nie jest.

Woda przenoszenia ciepła z powietrza wirowego przepływu odgrywają szczególną rolę ciepła jawnego i utajonego (odparowywanie z powierzchni wierzchołka). To zależy od prędkości wiatru, określonej wilgotności w warstwie powierzchniowej, a różnica temperatur pomiędzy powietrzem i wodą. Gdy różnica rzędu 10-11 ° C na wyparce może być bardzo duża. Dlatego duży wir ciepłego pod pewnymi warunkami może zrobić wiele kłopotów, ułatwiając powstawanie tornada (tornada, huragany). Fakt, że pogłębienie cyklonów przy zamykaniu ich w ciepłym powierzchni oceanu jest dobrze znana.

Według radzieckich naukowców wir traci ciepło do atmosfery bardziej intensywnie niż nienaruszonej powierzchni morza w tych samych warunkach. I innej obróbki cieplnej wicher.

Wiry są i zimno. Podejście do banków może spowodować duże chłodzenie wirowych. Zwłaszcza jeśli wir będzie dużo, jeśli idą za sobą. Na przykład, wschodnich brzeg Kamczatki całego łańcucha chłodniczego dużych wirów stwierdzono, w którym temperatura wody wynosiła 5 ° C poniżej temperatury otaczającej wody. Całość pytanie efektu wirów na procesów atmosferycznych słabo poznane. Meteorolodzy szacują taki wpływ jako potencjalnie istotne.

Po przetwarzania obrazów fotograficznych wykonanych z tektury US sztuczny satelita wykryto wiry około 30 km średnicy „Landsat-2” z wysokości 915 km. Na jednym ze zdjęć zrobionych natychmiast przynajmniej osiem wiruje formacje na powierzchni oceanu, w tym trzy dobrze rozwiniętą podwójnego wiru w kształcie pierścienia.

A w 1985 roku, ekspedycja Instytutu Oceanologii. PP Szirszowa Akademii Nauk ZSRR zarejestrowanych w trąby powietrzne Tropical Atlantic około 50 km w rozmiarze.

W konsekwencji, w oceanach istnieje duża średnica wir - kolejność 100-300 km, średni - około 50 km, a małe - około 30 km. Jest to typowe dla wszystkich oceanach? Lub zestaw losowo związane z niewystarczającą liczbą pomiarów? Być może istnieje ciągły zakres wirów przestrzennej z maksimum w poszczególnych wielkości?

Niektórzy naukowcy uważają, że nie jest w oceanach ciągłego zespołu wirów wszystkich rozmiarach. I istnieją trzy główne rodzaje wirów, którego wymiary w przybliżeniu odpowiadające znaleziony.

Badanie wirów oceanicznych jest ważne nie tylko z punktu widzenia interakcji między oceanem i atmosferą, ale także do badania procesów przenoszenia zanieczyszczeń w oceanach, wpływ na produktywność biologiczną, do nawigacji. Miałaby prawdopodobnie okresowo publikować lub transmisji strumieni mapy synoptyczne. Tak, jak to się dzieje z mapami pogodowymi. Wszakże każdy statek będzie w oceanie, konieczne jest, aby wiedzieć, kierunek i prędkość prądu lub pilot nie będzie w stanie dokładnie obliczyć drogę statku.

Ale od czasu do czasu, aby uzyskać dokładne mapy prądów oceanicznych korzystających występy boja z gramofonami to nie jest takie proste. Marynarzy na pomoc w tych dniach przyszedł nawigacji satelitarnej. Pozycja statku na morzu jest określana z dużą dokładnością za pomocą sztucznych satelitów. W tym celu, każde naczynie jest zainstalowany specjalny sprzęt. Błąd w ustalaniu pozycji nie przekracza ± 0,1 mi, a w razie potrzeby może być dalej zmniejszony. Tworzenie uproszczonej próbek urządzeń do nawigacji satelitarnej, nawet dla małych łodzi.

Satelity mogą pomóc w szybkim przygotowaniu dokładnych map prądów. W tym celu, obszar badania wody oceanu osuszone specjalne boje, a następnie przez satelitę. Natomiast w wolnym trybie dryfu, boje śledzenia i sterowania przepływem satelity do zmiany swojego stanowiska i podać współrzędne boje w centrum przetwarzania, gdzie szybko otrzymywać informacje o prędkości i kierunku prądów i zmian w różnych obszarach oceanów.

Wideo: zbudować dom do nieba w otwartym oceanie! Tin! TRATWA # 3

Istnieją inne sposoby, aby określić położenie statków radiowych na morzu, nie związanego z satelitów. Niektóre z nich mają bardzo wysoką dokładność definicji. Na przykład, faza Radziecki radiogeodetic system do różnych badań morskich zapewnić „snap” z zakresem błędu od 2-3 do 30 m odległości od stacji do 200 km w nocy iw ciągu dnia nawet do 300 km. Miejsce na statku w znanych współrzędnych, które można łatwo przekształcić w konwencjonalnych współrzędnych geograficznych, np. E. szerokości i długości. Identyfikowanie taki statek jest wymagane dla różnych rodzajów badań geofizycznych na dnie morza. Na przykład, w poszukiwaniu ropy naftowej i innych minerałów, podczas wiercenia, przy operacjach ratowniczych i do innych celów.