Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

В предисловии мы говорили, что сила Кориолиса препятствует равномерному. распределению тепла на Земле, ограничивая обмен воды и воздуха между поляр­ными и тропическими широтами. Мы представили тогда читателю две планеты, движение на одной из них конт­ролировалось силой Кориолиса — ее мы назвали «пла­нетой зональных контрастов», другую, где сила Корио­лиса не могла направить движение вдоль параллелей, мы описали как планету однородного климата. Но воз­можно ли вообще существование такого благопрдят- ного варианта? Ведь невращающиеся планеты будут не­равномерно освещаться Солнцем и иметь теневую сто­рону. Это должно вызывать сильнейшие температурные контрасты и стремительные движения воды и воздуха.

Однако действие силы Кориолиса можно нейтрали­зовать, не прекращая вращение Земли. — Представим, что океан рассечен плотинами или берегами на узкие длин­ные каналы, идущие вдоль меридианов от экватора к полюсам. Тогда сила Кориолиса не смогла бы повер­нуть на восток течение, идущее к Северному полюсу. Все действие этой силы свелось бы единственно к тому, что в каналах поддерживался бы нагон и высокий уро­вень, воды у правого, если смотреть по течению, берега. Это в действительности происходит в морских проливах и подтверждается нивелирными измерениями.

Представим морское течение, по левую сторону ко­торого расположен берег, а по правую — открытое море. Будем наблюдать за возникновением течения. В началь­ный момент времени вода неподвижна. Но вот какая-то сила, например ветер, приводит прибрежные воды в движение на север: Немедленно, с началом движения в действие вступает и сила Кордолиса, стремящаяся по­вернуть течение направо, т. е. на восток. Если бы дви­жущая сила — ветер — охватила весь океан, то вода ото­шла бы от берега подобно отливу. Но. в нашем примере ветер полосой простирается вдоль берега, а дальше, в. открытом море, он затухает. Сила Кориолиса пытается оторвать воду от берега. Действуя на частицы-воды в течении, она их все увлекает в открытое море. Происхо­дит следующее: частицы прибрежной полосы, как сол­даты в строю, «все вдруг» поворачиваются направо и, упираясь друг в друга, надавливают на неподвижные воды открытого моря. Эти воды могут расступиться и дать место потоку, если поток движется на них своей головной частью, а он наступает флангом, подобным стеце или длинной плотине. В результате создается та­кая же картина, как в канале: уровень воды прибрежного течения повышается слева направо, и в правой половине течения по направлению к неподвижным водам откры­того моря образуется нагон.

Этот нагон будет нарастать до тех. пор, пока сила Кориолиса не уравновесится противодействующей силой, вызванной наклоном уровня. Эта встречная сила пред­ставляет собой градиент давления. Она направлена вдоль наклона уровня и пропорциональна величине тан­генса угла наклона. Теперь, когда сила Кориолиса ней­трализована, вода движется на север так же, как если бы она находилась в канале. Канал и в действитель­ности создается в. процессе движения.. Левый край ка­нала твердый, правый -— жидкий. Можно сказать, что это «канал с одним берегом». А если единственный берег окажется справа? Это тоже возможно. Твердый берег будет противодействовать -силе Кориолиса, в северном полушарии действующей направо, и течение будет про­двигаться вдоль этого ібер-ега. Пример — воды Гольф­стрима у берегов Скандинавии (.Норвежское течение).

Между каналом с одним берегом и обычным кана­лом есть важное различие, используемое живыми орга­низмами. Оно состоит в том, что в ветровом течении без одного или двух берегов обязательно создается попереч­ная циркуляция и возникают вертикальные движения, которые в обычном канале могут быть подавлены плот — костной стратификацией воды. — .: .

ту вала. Процесс этот длится непрерывно, и воды, необ — ^ ходимые для восстановления вала, забираются от бе­рега. Вследствие этого у берега и вообще в левой поло­вине течения возникает вертикальный подток воды к поверхности, чтобы компенсировать там ее убыль.

Выше для наглядности мы сказали, что сила Корио­лиса поворачивает пришедшие в движение частицы «все вдруг». Это, как видно из табл. 1, не совсем точно. Для полного поворота частиц направо требуется 6 ч и более в зависимости от географической широты места.

На рис. 4 вдоль основного течения показано боко­вое противотечение. Оно возникает за счет того, что во­ды растекающегося вала отклоняются направо той же силой Кориолиса. Если представить, что у канала оба берега жидкие, то противотечение появится не только •

справа, но и слева, где оно возникнет за счет воды, которая стремится заполнить впадину Б. Пример тому— заток лабрадорских вод слева от Гольфстрима вдоль американского берега.

Итак, на Земле функционируют меридиональные не­видимые каналы. Они расположены вдоль берегов оке­ана. .Наиболее крупный из них — Гольфстрим, имеющий’ на широте Нью-Йорка расход 75 млн. м3/с, ширину около 100 км, толщину около І км, максимальную ско­рость 2,5 м/с. —

Вдоль правого, мористого края Гольфстрима, сущест­вует противотечение со’скоростью 0,5 м/с, на горизон­тах около 1300 м отмечается глубинное противотечение со скоростью до 0,2. м/с. Большая часть Гольфстрима переходит в замкнутый круговорот Северной Атлантики. Только 10 млн. м3/с составляют его ветвь, уходящую на север к Исландии и Скандинавии (Северо-Атлантическое течение), и только 3 млн. м3/с попадает в Северный Ле­довитый океан.

Аналогичное течение Тихого океана — Куросио — имеет на той же широте расход 65 млн. м3/с, ширину около 200 км, толщину около 500 м, максимальную ско­рость 1,7 м/с. В нем также отмечено противотечение.

Комментарии запрещены.