Подводный мир - Хеберляйн Герман (читать бесплатно полные книги TXT) 📗
Плавая на научно-исследовательских судах, часто можно видеть акул. Надо сказать, что поведение их бывает очень различным. Иногда они проплывают мимо крюка с наживкой, не обращая на него никакого внимания. А иногда кидаются на него, как сумасшедшие, и, даже срываясь с крюка с порванными челюстями, тут же снова кидаются на наживку. Приходилось видеть, как в нескольких сантиметрах от носа акулы взрывали двухсотграммовую толовую шашку. Фонтан воды взлетал на 10-20 м, а акула чуть отворачивала в сторону и плыла как ни в чем не бывало дальше. Поэтому очень трудно поверить, что крики и хлопанье ладонью по воде могут отпугнуть акулу. Лучше с ней вообще не встречаться в воде...
Сегодня человечество только начинает по-настоящему осваивать океан; оно напоминает пловца, который подошел к воде и пробует ее температуру носком ноги. В недалеком будущем логика развития экономики и техники заставит людей осваивать океан на полную мощность. Уже сейчас в развитых странах мира работает множество океанографических научно-исследовательских институтов. Если раньше океанология была в основном наукой описательной, то теперь ей нужны математики и физики. Ведь недаром в одном из лучших вузов страны - Московском физико-техническом институте - появились специальности термогидромеханика и физика гидрокосмоса, которые готовят исследователей океана. Книга Германа Хеберляйна рассчитана в основном на молодого читателя, она увлекает его на путь исследования неведомого - на изучение многочисленных тайн Мирового океана.
Ю. Житковский, доктор физико-математических наук, лауреат Государственной премии СССР
Малая океанография
Введение
Современная океанография очень молода. Она развилась практически во время второй мировой войны. Первое использование возможностей этой молодой науки в военных целях, при подготовке высадки войск союзников в Северной Франции, сопровождалось трудностями, казавшимися в то время едва ли преодолимыми из-за отсутствия серьезных знаний о свойствах морей. И сегодня еще очень трудно найти однозначное соответствие между явлениями и количественными характеристиками в океанографии.
Единственное, что можно утверждать с несомненностью: при поисках на больших глубинах мы встретимся с массой чудес.
Во всех справочниках и атласах мы сталкиваемся с противоречивыми деталями и датами. А поэтому следует очень осторожно подходить к некоторым данным и, чтобы избежать ошибок, пользоваться лишь наиболее достоверными источниками.
Чтобы лучше понять и представить себе подводный мир и современные погружения, необходимо иметь некоторые общие океанографические сведения.
Типы и виды морей
По всеобщему представлению, море "очень обширно, очень глубоко (много глубже, нежели высоки наиболее высокие горные вершины), текуче, солоно" - словом, имеет все свойства, которые в дальнейшем стали считаться само собой разумеющимися.
Едва лишь 30% земной поверхности занято сушей. Остальная часть, добрых 70%, покрыта морем. В отличие от разобщенных, не связанных между собой континентов, океан, за исключением нескольких незначительных внутренних морей, непосредственно связан в единое целое. Из трех океанов - Тихого, Атлантического, Индийского - самый большой первый. Он составляет половину всей морской поверхности Земли. Моря, входящие в состав Мирового океана, очень различны по глубине. Если средняя глубина Северного моря составляет 60 м, то для самого океана она достигает 4000 м.
Если всю массу Земли, выступающую из воды, сбросить в море, то и тогда это всеобщее море будет иметь среднюю глубину 2400 м!
Ранее предполагалось, что морское дно совершенно плоско. Практические измерения и исследования показали, что плоски лишь отдельные участки морского дна, по площади не превышающие 1 км. Морское дно, так же как и остальная часть земной коры, сильно изрезано.
Существовало мнение, что слой отложений на морском дне составляет лишь несколько миллиметров. Исследования Пикара, проведенные во время его погружения на глубину 1080 м 26 августа 1953 г., впервые показали, что слой отложений на дне моря может превышать толщину в 1 м. Этот крайне тонкий слой осадков удерживается, не сползая, даже на очень крутых склонах дна.
Температура
Море можно назвать действенным (активным) регулятором температуры земного шара. Его физические свойства очень сильно зависят от содержания солей. Температура морской воды меняется в совершенно жестких пределах. В то время как точка замерзания морской воды находится между -1,5 и -1,9°С (пресная вода при +4°С имеет наибольший удельный вес и опускается на дно наших озер), на поверхности температура морской воды может доходить до +30°С. Да, в очень закрытых бухтах, например в бухтах Персидского залива, столбик ртути поднимается даже до 39°С.
Морская вода очень "ленива" и нагревается крайне медленно. Этим объясняется тот факт, что в Средиземном море, например, температура воды достигает максимума не в июле-августе, когда максимальна температура воздуха, а лишь в сентябре. И только в феврале медленно остывает до минимальной.
В верхних слоях температура воды падает очень быстро, затем - чем глубже, тем медленнее. Вблизи морского дна она в отличие от пресной воды доходит почти до 0°С*. Перемещающиеся сверху вниз массы воды, приводя к постоянному выравниванию температуры, придают гигантским массам воды океана колоссальную стабильность, очень важную для выполнения ими роли всемирного регулятора (выравнивателя).
* (До 2°С, за исключением полярных районов (прим. Ю. Житковского). )
Теплые (точно так же как и холодные) морские течения, перемещают огромные массы теплой (или холодной) воды из одних частей Земли в другие. Роль этих перемещений становится ясной, если мы вспомним, сколь различны климатические условия в областях, лежащих на одних и тех же широтах.
Всем известное утверждение, что чистая вода при замерзании расширяется, применимо к морской воде лишь частично. Пресная (чистая) вода расширяется в интервале температур +4 до 0° С на 0,00132%. При замерзании же объем льда на 9% превышает объем воды. Чистая вода при +4°С имеет наибольшую плотность.
С повышением содержания солей температура, при которой вода имеет наибольшую плотность, понижается. При некоторой концентрации она опускается ниже точки замерзания, так что жидкая фаза при охлаждении уже не расширяется. Но даже при замерзании соленой воды объем льда всегда превышает объем жидкой фазы.
Содержание солей и минералов
Удельный вес пресной воды (на уровне моря при 4°С) равен, как известно, единице. При тех же условиях удельный вес морской воды составляет величину от 1,02 до 1,04. Это обстоятельство прекрасно известно пловцам. Тяжелая морская вода гораздо лучше держит их, чем вода материковых рек и озер. Наряду с описанными выше физическими свойствами содержание соли оказывает решающее влияние и в других отношениях.
Протоплазма клеток тканей животных и растений только тогда жизнеспособна, когда она образует соединение с соляным раствором, сходным с морской водой. Плазма крови человека и других позвоночных оказывается очень сходной по составу с морской водой; во всяком случае, она содержит те же химические вещества, но в меньшей концентрации.
1000 весовых частей морской воды содержит примерно 35 промилле растворенной соли. Это отношение в океанах колеблется лишь незначительно. Но во внутренних морях (например, в Мертвом море) содержание соли доходит до 200 промилле-факт, который здесь связан главным образом с повышенным испарением.
Считается, что моря во время их образования были засолены слабо. Главным поставщиком солей оказывается минеральная основа континентов. Первые дожди начали процесс, благодаря которому разрушаются скалы и содержащиеся в них минералы сносятся в море.
