Книга: Мир океана. Рассказы о морской стихии и освоении ее человеком.

Глава 5. Вечное движение

<<< Назад Глава 4. Вода океана

Вперед >>> Глава 6. Земля, море, воздух

Глава 5. Вечное движение

Течения

Гениальный провидец в науке и замечательный писатель-фантаст Жюль Верн одним из первых отметил в качестве самой характерной особенности океана его вечное движение. Недаром девизом для своего «Наутилуса» он избрал краткое, но выразительное изречение: «Подвижный в подвижном». Океан находится в постоянном движении; даже скованные льдами, его воды продолжают перемещаться. Легче всего обнаруживаются поверхностные течения; с ними приходится считаться морякам, их воды несут на себе множество плавающих предметов.

Издавна потерпевшие кораблекрушение и попавшие на неведомый берег путешественники пытались послать о себе весть, доверив океану запечатанную бутылку с вложенным в нее письмом. Такая почта далеко не всегда приходила вовремя. В 1912 году недалеко от Земли Франца-Иосифа попала в беду американская полярная экспедиция, которую возглавлял Э. Болдуин. Потерпевшие решили послать в бутылке просьбу о помощи. Экспедиции удалось благополучно вернуться на родину, сам Э. Болдуин прожил еще 30 лет и скончался в 1933 году, а брошенная бутылка попала в руки людей только в 1949 году.

Но рекорд длительности доставки принадлежит письму X. Колумба. Правда, он вложил свое послание не в бутылку, а в скорлупу кокосового ореха, которую тщательно засмолил и поместил сверх того в дубовый бочонок. Адресовалось оно испанскому королю. Великий мореплаватель сообщал о гибели каравеллы «Санта Мария» и об отказе кормчих на «Нинье» повиноваться его распоряжениям. После этого X. Колумб совершил еще три экспедиции в Америку, а письмо все еще находилось где-то в пути. Его совершенно случайно нашли 358 лет спустя на берегу Гибралтара (бочонок все же прибило к испанским берегам).

Хотя «бутылочная почта», как явствует из приведенных примеров, крайне ненадежна и доставка посланий по адресу зависит от случая, ей придавалось вполне серьезное, даже государственное значение. В 1560 году бедный лодочник нашел на берегу Англии закупоренную бутылку с вложенной в нее бумагой. Заметив через стекло текст, но не умея читать, он отнес находку местному судье. В бутылке оказалось важное государственное донесение о захвате датчанами русского острова Новая Земля. Чтобы подобные секретные сведения впредь не получали огласки, английская королева Елизавета учредила специальную должность Королевского Откупоривателя Бутылок (имелись в виду сосуды не с вином, а с письмами). Только это официальное лицо имело право распечатывать «бутылочную почту». Всякий другой за вскрытие найденной в море или на берегу бутылки отправлялся на виселицу.

Должность «откупоривателя бутылок» просуществовала почти 250 лет, и ее (вместе со смертной казнью за самовольное чтение писем из бутылок) отменил король Георг III.

В наши дни «бутылочная почта» перешла, так сказать, в новое качество: с ее помощью ученые получают важнейшую информацию о скорости и направлении морских течений.

Одним из первых применил для этой цели пустые бутылки американский исследователь Д. Фультон, однофамилец изобретателя парохода. В 1894–1897 годах свыше двух тысяч бутылок с напечатанными письмами и около полутора тысяч маркированных деревянных брусков послужили ему для изучения течений у берегов США.

Позднее бутылки в таких экспериментах стали заменять пластиковыми пакетами, а недавно применили дешевые, легкие и прочные шарики от пинг-понга. Конечно, на каждом таком шарике печатается обращение к нашедшему и адрес для возврата.

Плавающие предметы перемещаются не только благодаря течению, но и под действием ветра. Чтобы исключить его влияние, иногда подмешивают в воду красители или ароматические вещества. Так, летом 1959 года у берегов Флориды в Атлантический океан было вылито 9 тысяч тонн безвредного для морских животных пахучего вещества. К декабрю этот продукт парфюмерной промышленности вместе с Гольфстримом благополучно достиг берегов северной Англии и заполнил там воздух ароматом цветущих садов.

Часто подобные эксперименты ставятся самой природой. Так, например, часть пемзы, выброшенной вулканом Кракатау, течение перенесло через весь Индийский океан и менее чем через год прибило к берегам Мадагаскара. На основании этого факта определили направление, а также скорость течения, которая оказалась равной 9,3 мили в сутки.

Известно немало случаев, когда море перемещало обломки кораблей на огромное расстояние от места их гибели. Одна из таких трагедий разыгралась в 1881 году в Северном Ледовитом океане невдалеке от Новосибирских островов. «Жанетта», небольшое деревянное судно американской полярной экспедиции, руководил которой капитан Д. Де-Лонг, была раздавлена льдами и затонула. Спастись удалось лишь немногим членам экипажа. Сам Де-Лонг и одиннадцать его товарищей хотя и достигли берегов Сибири, но погибли от голода в устье Лены. Их тела удалось найти только через год.

Между тем обломки корабля вместе со льдами Арктики продолжали дрейфовать. Через три года спасательный круг с надписью «Жанетта» и 57 других предметов море выбросило на берег Гренландии. Останки корабля с морским течением пересекли всю Арктику!

Судьба обломков «Жанетты» и ряд других фактов натолкнули знаменитого исследователя Арктики Ф. Нансена на мысль достичь недоступный Северный полюс вместе с дрейфующими льдами. Как показала организованная им экспедиция на «Фраме» (1893–1896), струя течения, начинающаяся у Новосибирских островов, проходит несколько южнее полюса. Тем не менее «Фрам» был первым кораблем, который побывал севернее 85-го градуса.

Направление и скорость морских течений в Арктике почти не меняются. Через 40 лет после «Фрама» его маршрут почти в точности повторил советский ледокол «Седов» (1937–1940). Наиболее полно эти течения изучены советскими дрейфующими экспедициями. Первыми такой рейс на льдине от Северного полюса до кромки льдов Гренландского моря совершила в 1937–1938 годах знаменитая четверка в составе метеоролога Е. Федорова, биолога П. Ширшова и радиста Э. Кренкеля под руководством И. Папанина. Сейчас, когда пишется эта книга, в Арктике работают одновременно две станции «Северный полюс» (СП-22 и СП-24).

Начальник отдела морских экспедиций Академии наук СССР И. Папанин.

Задолго до того, как наш мир был открыт «до конца», когда еще отдельные острова, целые архипелаги и даже материки Америка и Австралия не были нанесены на карту, море доставляло на берега Европы и Азии стволы и плоды неведомых растений. Какие-то странные семена нередко находили в морских выбросах побережья Шотландии и Шпицбергена. Ни одно из известных европейцам растений не давало таких семян. Только после того, как X. Колумб впервые пересек океан и открыл Новый Свет, выяснилось, что деревья, на которых зреют таинственные плоды, растут на Антильских островах.

Долгое время в Индии, а затем и в Европе не могли раскрыть тайну так называемого «морского кокоса». С глубокой древности на западном берегу Индии время от времени находили огромные (до 25 килограммов), как бы сросшиеся из двух половин орехи. Таинственное происхождение орехов породило легенду о том, что они растут на высоких пальмах на морском дне. Из-за необычной формы плодов им приписывали волшебные и целебные свойства. Люди верили, что мякоть «морского кокоса» помогает женщинам избавиться от бесплодия и возвращает старцам юношескую силу и пыл. Поскольку считалось, что эти же плоды предохраняют от действия яда, раджи, постоянно дрожавшие за свою жизнь, платили за найденный на берегу моря «двойной» орех баснословные деньги.

Таинственность, окружавшая происхождение магических орехов, исчезла в 1768 году, когда был открыт остров Праслен в группе Сейшельских островов. Там обнаружили целые рощи с пальмами, на которых росли драгоценные «морские кокосы». Сейшельские острова лежат достаточно далеко и от Африки и от Индии, само местное население говорит, что девиз их родины — «тысяча миль отовсюду». Поэтому на материк попадает лишь считанное число унесенных морем плодов сейшельской пальмы. Тем не менее часть орехов, попавших в море из рощ острова Праслен (единственный остров, где сейшельские пальмы растут в природных условиях), вместе со струями летнего муссонного течения достигает берегов Индии и Мальдивских островов. Если в происхождении плодов сейшельской пальмы не осталось ничего таинственного, то их магическая целебная сила в Индии еще не развенчана, и гигантские орехи продолжают там цениться. Правда, фармакологи это мнение не разделяют.

Плоды знаменитой сейшельской пальмы выносят длительные морские путешествия.

Все реки мира текут по своим наклонным руслам благодаря силе земного тяготения. В отличие от текучей пресной воды морские течения могут быть вызваны различными причинами. Некоторые морские течения периодически меняют свой маршрут, а иногда и направление.

Течения в океане создаются ветрами (это так называемые дрейфовые течения), притяжением водных масс солнцем и луной (приливно-отливные), неравномерностью и переменой атмосферного давления (бароградиентные), впадением с материков потоков речной воды и различием в плотности водных масс, что, в свою очередь, зависит от их солености и температуры. Ни одна из этих сил, кроме ветра, не в состоянии вызвать перемещение воды даже в луже, но своим совместным действием они приводят в вечное движение Мировой океан. Первоначальное направление во всех видах течений вскоре изменяется под воздействием вращения Земли, сил трения, конфигурации дна и береговой линии. В результате создается впечатление неупорядоченности и хаотичности движения. Тщательное же изучение морских течений позволило с достаточной степенью точности нанести их на карту.

Выше уже говорилось, что наибольшее количество солнечного тепла приходится на район экватора. В приэкваториальной полосе воздух нагревается значительно сильнее, чем в других районах земного шара. От этого он становится легче, устремляется вверх, достигает верхних слоев тропосферы и начинает растекаться по направлению к полюсам. Несколько охладившись и достигнув примерно 30-го градуса северной и южной широт, он начинает опускаться. Благодаря притекающим от экватора новым порциям в субтропических широтах образуется избыточное давление, в то время как над самим экватором давление вследствие оттока нагретых воздушных масс постоянно понижено. Воздух из мест высокого давления устремляется в места низкого давления, то есть в направлении к экватору. Однако суточное вращение нашей планеты отклоняет его от прямого меридионального направления на запад. Совокупность этих обстоятельств создает два мощных постоянных потока теплого ветра (пассата), дующих с востока на запад, параллельно экватору.

Там, где пассат проходит над океаном, он увлекает с собой поверхностный слой воды и порождает теплые экваториальные течения. Циркуляция воздушных масс ни на миг не прерывается, пассаты дуют изо дня в день в одном и том же направлении, и теплые экваториальные течения, подобные широким рекам, перемещают с востока на запад огромные массы океанской воды. Поэтому в низких широтах практически нет смены сезонов года. Геометрическая правильность экваториальных течений несколько нарушается конфигурацией материков и гидрологическими особенностями каждого из трех океанов, пересекаемых экватором.

Между северным и южным пассатами находится штилевая зона, в которой происходит обратный отток части воды в восточном направлении, образующий экваториальное противотечение.

Экваториальные течения с выгодой используются в мореплавании. Они помогают судну быстрее пересечь океан с востока на запад. На постоянстве экваториальных течений основана гипотеза норвежского ученого Тура Хейердала о заселении островов Океании древними жителями Южной Америки. Чтобы убедить скептически настроенных ученых оппонентов, Т. Хейердал построил плот, подобный тем, на которых могли, по его мнению, плавать предки полинезийцев, и в обществе пяти других смельчаков пустился в опасное плавание по Тихому океану. Плот «Кон-Тики», подхваченный одной из ветвей южного экваториального течения, был перенесен от порта Кальяо в Перу до атолла Рароиа в архипелаге Туамоту. За 101 день он преодолел расстояние в 4300 морских миль (около 8 тысяч километров). Все расчеты Т. Хейердала строились на постоянстве течения, но во время экспедиции выяснилась и роль пассата, недостаточное уважение к которому однажды чуть не закончилось трагедией. «Мы недооценивали силу ветра и волн и вдруг обнаружили, что „Кон-Тики“ прокладывает себе путь сквозь волны гораздо быстрее, чем мы предполагали. Плот не был способен остановиться и подождать, не говоря уже о том, чтобы развернуться и пойти в обратном направлении…

«Кон-Тики».

Пытаясь схватить мешок, Герман плохо рассчитал свои движения и оказался за бортом. Сквозь гул волн до нас донесся слабый призыв о помощи, затем слева от плота промелькнула голова и рука Германа. Он делал отчаянные усилия, чтобы пробиться к плоту сквозь мощные валы, которые относили его в сторону. Герман был превосходным пловцом, и хотя было совершенно очевидно, что он подвергался смертельной опасности, мы всей душой надеялись, что ему удастся догнать плот. Как ни напрягал свои силы Герман, он все более отставал от плота, и расстояние это увеличивалось с каждым порывом ветра. Было ясно, что ему уже не удастся сократить просвет.

Внезапно мы увидели, что Кнют бросился в волны, держа в одной руке спасательный круг, и поплыл изо всех сил навстречу Герману. Вот на гребне мелькнула его голова, а вот Герман поднялся на высокой волне. И вдруг мы увидели их рядом друг с другом, они пробились сквозь валы и держались теперь вдвоем за круг.

Тем временем мы поспешно принялись вчетвером выбирать трос, привязанный к спасательному кругу».

Оказывается, теплое экваториальное течение вблизи выглядит совсем не таким ласковым, как можно было бы подумать.

Когда экваториальное течение встречает на своем пути материк или группу больших островов, оно разбивается на ветви, движущиеся либо в северном, либо в южном направлении вдоль побережья. В Тихом океане часть вод северного экваториального течения в районе Филиппинских островов поворачивает на север и в виде теплого течения Куро-Сио проходит мимо Тайваня и южных островов Японии. Маленькая веточка Куро-Сио проникает через Цусимский пролив в Японское море и, остыв, замирает у берегов южного Сахалина. Главная же струя Куро-Сио переходит в теплое Северо-Тихоокеанское течение. Его воды текут на восток, пересекают океан по 40-й параллели и согревают побережье Северной Америки вплоть до Аляски.

Аналогичным образом у бразильских берегов разделяется на две ветви Южное Экваториальное течение Атлантического океана. Особенно интересна судьба его северной ветви. Пройдя, как сквозь решето, через гряду Малых Антильских островов, оно под названием Карибского огибает с запада Кубу и направляется на север через Флоридский пролив. Здесь его воды, соединившись с продолжением Северного Экваториального течения, образуют мощную струю Гольфстрима. Нередко морские течения сравнивают с реками, забывая при этом о масштабах. С какой же рекой можно сравнить Гольфстрим, воды которого несут в 25 раз больше воды, чем все реки мира, взятые вместе!

Этот поток теплой соленой воды, оторвавшись от берегов Северной Америки вблизи острова Ньюфаундленд и получив теперь новое название Северо-Атлантического течения, устремляется на северо-восток к берегам Европы. В виде Норвежского течения он проникает далеко на север, его ветви достигают Шпицбергена и делают незамерзающей южную часть Баренцева моря. В отдельные годы в связи с усилением Гольфстрима влияние его теплых вод ощущается вплоть до Новой Земли. Одна из ветвей Северо-Атлантического течения сворачивает круто на юг и соприкасается с Северным Экваториальным течением. Образуется замкнутый круг, внутри которого находится море без берегов — Саргассово море.

Индийский океан имеет еще более сложную систему теплых течений, на которую сильное влияние оказывают муссоны — ветры, дующие летом в одном направлении, а зимой в противоположном.

Кроме теплых, существуют также и холодные поверхностные течения. Самое крупное из них — течение Западных ветров — циркулирует в направлении с запада на восток в южном полушарии. Оно порождено постоянно дующими штормовыми ветрами, благодаря которым широкое кольцо Мирового океана получило у моряков образное и жутковатое название «Ревущие сороковые».

Происхождение большинства других холодных течений не связано с ветром. Так, Восточно-Гренландское течение представляет собой сток воды из Северного Ледовитого океана в Атлантику, а Перуанское течение в значительной мере обязано своим происхождением подъему глубинных холодных вод.

Знаменитый немецкий путешественник и ученый-энциклопедист Александр Гумбольдт, изучивший и в 1802 году описавший холодное Перуанское течение (иногда его называют также течением Гумбольдта), считал, что оно питается исключительно поверхностными холодными водами высоких широт южного полушария и приводится в движение постоянно дующими ветрами. Это мнение господствовало в науке несколько десятилетий, пока британское адмиралтейство и Лондонское королевское общество не объединили своих усилий для изучения океана. Ими был снаряжен и оборудован для научных исследований паровой корвет «Челленджер», экспедиция на котором (1872–1876) добилась необыкновенно плодотворных результатов и сделала немало важных открытий.

Хотя со времен «Челленджера» прошло целое столетие, ученые всех стран, когда дело касается Мирового океана, не могут обойтись без трудов этой экспедиции. В одном из 52 громадных, в зеленых переплетах с золотым тиснением на корешках томов этого труда помещено исследование гидролога Д. Бьюкенена, посвященное морским течениям. Д. Бьюкенен установил, что Перуанское течение обязано своим происхождением главным образом подъему глубинных вод. Они резко отличаются от воды поверхностного холодного течения Западных ветров по цвету, а также по содержанию солей азота и фосфора. Благодаря этим биогенным солям у западного побережья Южной Америки наблюдается бурное развитие растительного и животного планктона, которым питаются бесчисленные стаи перуанского анчоуса. За анчоусами охотятся тунцы и другие хищные рыбы, они же служат основной пищей миллионам гнездящихся здесь морских птиц. По подсчетам американских орнитологов, одни только птицы в районе Перуанского течения ежегодно поедают два с половиной миллиона тонн анчоусов. Это равно 10 процентам годового рыбного промысла всех стран мира. Вот какое невероятное количество биогенных солей поставляет из океанских глубин к поверхности Перуанское течение.

Главнейшие океанские течения.

Если поверхностные течения очевидны, то о глубинных прежде только догадывались. Одним из первых их исследователей был известный русский флотоводец и ученый С. Макаров. В 1878 году закончилась русско-турецкая война. Посольство России утвердилось в Константинополе. В узком, похожем на реку проливе Босфор стояло на якоре небольшое военное судно «Тамань». Целыми днями молодой капитан С. Макаров наблюдал, как мимо корабля из Черного моря в Мраморное проплывают обрывки водорослей и щепки: сходство пролива с рекой усугублялось постоянным течением. Он знал от турецких рыбаков, что их сети, поставленные в Босфоре, иногда по каким-то неизвестным причинам заносит в Черное море, и справедливо полагал, что на глубине пролива проходит противотечение. Чтобы проверить правильность своих догадок, С. Макаров придумал простое приспособление. Выйдя в Босфор на небольшой корабельной шлюпке, он опускал за борт тяжелый дубовый бочонок — анкерок, в котором моряки держат запас пресной воды (слово «анкер» значит «якорь»). Бочонок вполне оправдывал свое название: он начинал медленно тонуть, разматывая привязанный к нему трос, а шлюпку тем временем понемногу сносило в сторону Мраморного моря. Но вот ее движение замедлялось, потом она начинала двигаться в обратном направлении. С. Макарову все было ясно: затопленный анкерок, попав в струю глубинного течения, идущего из Мраморного моря в Черное, тащил за собой и шлюпку. Оставалось выяснить причину этого явления. По всей длине Босфора было сделано четыре тысячи измерений температуры и плотности воды на разных глубинах. Результаты исследования С. Макаров изложил в книге «Об обмене вод Черного и Средиземного морей». В ней причина глубинного течения объясняется разницей в плотности водных масс. Более соленая, а стало быть, более тяжелая средиземноморская вода на определенной глубине создает со стороны Мраморного моря большее давление, чем распресненная многочисленными реками вода той же глубины со стороны Черного моря. В результате возникает движение воды по дну Босфора.

В последние десятилетия благодаря развитию океанологии удалось изучить не только поверхностные, но и глубинные течения. Все они оказались завязанными в очень сложную систему. Выяснилось, в частности, что даже такие крупные потоки, как Гольфстрим и Куро-Сио, периодически то усиливаются, то ослабевают. Они изменяют также объем переносимой воды и ее температуру и даже могут отклоняться от постоянного направления, образуя временами огромные завихрения.

Подобные пульсации и другие изменения в морских течениях влекут за собой серьезные последствия. Мягкий, теплый климат Англии и западных берегов Норвегии обеспечивает именно Гольфстрим. Так, в Лондоне средняя температура января обычно держится около 5 градусов тепла, а в Москве, лежащей почти на той же широте, она равна 10 градусам мороза. На 60-м градусе северной широты находятся Берген, Осло и Ленинград. Средняя температура января в Бергене, расположенном на побережье океана, равна 2–3 градусам тепла. В Осло, где влияние Гольфстрима сказывается слабее, она ниже нуля, а в удаленном от Атлантики Ленинграде опускается до минус 8 градусов.

Изменения в интенсивности морских течений прямо или косвенно влияют на деятельность человека. В годы ослабления мощности Гольфстрима климат в Северной Европе становится более холодным, что отрицательно сказывается на урожае многих сельскохозяйственных культур, а стало быть, и на благосостоянии населения.

От ослабления и усиления пульсирующих струй теплого течения Куро-Сио зависит дальность миграции на север сельдей иваси — ценной промысловой рыбы Японского моря. При понижении температуры иваси не доходят до наших территориальных вод и их прибрежный лов прекращается.

За последнее десятилетие в области исследований морских течений советскими учеными было сделано крупнейшее открытие, в корне меняющее прежние представления о характере движения водных масс. Выяснилось, что Атлантическое пассатное течение вовсе не похоже на равномерно текущую реку. Вода в нем движется громадными водоворотами диаметром в десятки и даже сотни километров. Центр такого вихря перемещается в западном направлении сравнительно медленно, около 0,3 километра в час, но на периферии водоворота скорость течения значительно больше. Подобные вихри были обнаружены также на севере Тихого океана и в Гольфстриме. Время от времени гигантские вихревые спирали отрываются от основного течения. Тогда из них образуются самостоятельные кольца, или ринги, которые существуют по два-три года.

Морские течения хотя и кажутся разрозненными, на самом деле соединены в систему. Благодаря им во всей морской стихии происходит смешение вод океанов и морей и поддерживается их одинаковый солевой состав. Если бы не было течений, не было бы и единого Мирового океана.

Дыхание океана

В тихий и теплый летний день 1948 года на Мурманской биологической станции в губе Дельнезеленцовой Баренцева моря произошел случай, о котором и теперь помнят старейшие сотрудники. В этот день на станцию прибыл новый завхоз, впервые оказавшийся на море. Тем же рейсом поступило различное оборудование, среди которого были четыре ванны. Использовать их предполагалось не по прямому назначению, а в аквариальной для содержания подопытных морских животных, поэтому сливные отверстия в них забили пробками (о стеклянных аквариумах тогда и не мечтали).

Распорядившись сгрузить ванны на прибрежную гальку, завхоз пошел в административное здание.

Погода в тот день стояла солнечная, с берега дул тихий и ровный южный ветерок. На выходе из губы посреди пролива стояла на якоре лодка, с которой, низко склонившись над бортом и держа конец крепкой суровой нити, намотанной на палец, станционный сторож ловил треску. Случайно взглянув в сторону станции, он увидел, как прямо на него развернутым строем идут четыре белые ванны. Береговой ветерок гнал их к выходу в открытое море. Рыбаку пришлось спешно выбирать пеньковую веревку с большим камнем-«якорем» и спасать ванны: на выходе из пролива ходила изрядная зыбь, а глубина там метров семьдесят — утонут ванны, так уж не достанешь. Что же с ними произошло?

Именно то, что и должно было произойти. Начался прилив, и вода поднялась настолько, что ванны всплыли, их подхватил береговой ветер и погнал в море.

Вода в океане никогда не стоит на одном уровне, она регулярно то прибывает, заливая берег, то уходит, обнажая морское дно, по которому можно ходить как посуху. С приходом и уходом воды резко меняется весь пейзаж.

На Белом море эти изменения разительны. В прилив волны плещутся у самой кромки соснового бора, из воды не выступает ни один камень, а причаленные лодки пляшут на волне вдалеке от берега. В отлив же, чтобы добраться до воды и застрявших между камнями завалившихся на бок лодок, нужно пройти несколько десятков метров по скользким, покрытым водорослями валунам. В тех местах, где берег пологий, море в отлив уходит очень далеко, иногда за пределы видимого горизонта.

Это природное явление было замечено очень давно. В V веке до нашей эры о нем уже писал древнегреческий историк Геродот. Долгое время причины, вызывающие приливы, оставались непонятными. В древности их объясняли дыханием живущего в море божества Океана. Высказывались и другие фантастические предположения о природе приливов. Даже такой ученый, как И. Кеплер (1571–1630), установивший законы движения планет в солнечной системе, считал, что Земля (как и все прочие небесные тела) — живое существо, а люди и звери, подобно паразитическим насекомым, находят себе пищу, поселившись на коже этого крупного животного. И. Кеплер рассматривал приливы и отливы как следствие дыхания планеты.

Конечно, подобные фантастические и наивные теории не способны объяснить всю сложность механизма приливов. Дело в том, что величина приливов постоянно меняется. Размах колебаний, то есть разница между нижним и верхним стоянием воды, в течение нескольких дней постепенно нарастает, а затем начинает уменьшаться. Иногда этот размах становится необыкновенно большим.

Достойно всяческого удивления, что на эту особенность приливов ученые долгое время не обращали внимания. Между тем уже в весьма отдаленные времена простые жители приморских земель не только знали об особенностях приливов, но и связывали их с положением Луны. Древние финикийцы — лучшие мореплаватели античного мира — были убеждены, что три движения моря управляются Луной: одно из них можно наблюдать ежедневно, второе — ежемесячно, третье — ежегодно.

На островах Самоа еще задолго до прихода туда европейцев жители заранее очень точно высчитывали время приливов, руководствуясь положением и фазами Луны. На коралловых рифах у берегов Самоа в огромном количестве живут морские черви палоло — излюбленное лакомство самоанцев. Дважды в год (в октябре и ноябре) черви покидают риф и всплывают к поверхности моря, где их и ловят. Каждый раз палоло «приходит» среди ночи во время прилива на шестые сутки после полнолуния и потом еще две ночи подряд. На Самоа не было календаря, не велось летосчисления, но наблюдательные самоанцы к долгожданной ночи запасали сети и корзины и никогда не ошибались в сроках лова.

Из европейских ученых первым обратил внимание на связь приливов с движением Луны философ Р. Декарт (1596–1650). Он подметил, что время наступления приливов связано с положением нашего естественного спутника над горизонтом, а амплитуда зависит от фазы Луны. Связь между Луной и приливами он установил, а вот правильно объяснить ее не смог. Согласно теории Декарта Луна, проходя по небосводу, давит на воздух, окружающий Землю, а воздух, в свою очередь, давит на воду, заставляя ее понижаться.

Чтобы объяснить причину возникновения приливов, обратимся к открытому И. Ньютоном закону всемирного тяготения. Закон этот формулируется так: «Любые два тела (материальные точки) притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними». В соответствии с этим законом Земля и Луна взаимно притягиваются друг к другу. Земное притяжение удерживает нашего спутника на орбите — в противном случае он умчался бы в мировое пространство. Луна, в свою очередь, оказывает своим притяжением влияние на Землю. Приливы — одно из следствий лунного тяготения. Наша планета не точка, а шар диаметром (в плоскости экватора) 12 756 километров. Поэтому гравитационные силы Луны воздействуют на Землю неравномерно. В точке, для которой Луна находится в зените, лунное притяжение больше, чем в центре Земли, а в центре больше, чем на противоположном конце земного диаметра, для которого Луна находится в надире. Разница потенциалов лунного тяготения пропорциональна разнице квадратов расстояний от Луны до ближайшего к ней и до наиболее удаленного концов диаметра Земли.

Геосфера Земли представляет собой монолит, и гравитационные силы Луны воздействуют на нее как на единое целое. Вода, заполняющая Мировой океан, способна перемещаться. Под влиянием лунного тяготения частицы воды, находящиеся ближе к Луне, приближаются к ней с большим ускорением, чем центр Земли. Поэтому они вытягиваются в направлении к Луне, образуя на поверхности океана водяной бугор. В точке океана, которая находится на противоположной по отношению к Луне стороне, гравитационное поле Луны имеет самый низкий потенциал. Здесь частицы воды приближаются к Луне с наименьшим ускорением. Поэтому вода океана в этом месте как бы отстает от геосферы, вытягиваясь бугром, направленным в сторону от Луны. Таким образом, в Мировом океане наблюдается сразу две точки с наиболее высоким уровнем воды. Расположены они на линии, проходящей через центры Луны и Земли, и находятся на противоположных концах земного диаметра. Нетрудно понять, что самый низкий уровень воды можно наблюдать на середине расстояния между точками наивысшего прилива.

Чтобы яснее представить себе сложные взаимоотношения между Луной и Землей с ее Мировым океаном, достаточно взглянуть на прилагаемый рисунок. Как и в большинстве иллюстраций подобного рода, на нем изображен так называемый «идеальный» случай. Земля имеет форму правильного шара, вся поверхность которого покрыта водой. На такой моментальной «фотографии» поверхность нашей планеты имеет форму водяного эллипсоида, внутри которого находится плотный шар. Благодаря суточному вращению Земли вершины водного эллипсоида постоянно перемещаются. Если установить на дне океана мерную линейку — футшток, можно проследить за изменением уровня воды. Начнем наблюдение в полную воду. Вскоре мы заметим, что поверхность океана начинает опускаться. Через 6 часов футшток покажет самый низкий уровень воды, после чего начнется ее прилив, который также будет продолжаться 6 часов, пока не достигнет наивысшей точки. Следующий прилив наступит через 24 часа после начала измерений. За это время футшток зарегистрирует два наивысших и два самых низких уровня стояния воды, разделенных промежутками в 6 часов.

Схемы образования приливов.

В реальных условиях такой цикл довольно значительно отклоняется от нашего «идеального» случая и продолжается не 24 часа, а на 50 минут дольше. Это зависит от того, что Луна вращается вокруг Земли. За те 24 часа, когда футшток проходит в суточном движении Земли полную окружность, Луна успевает продвинуться по небосводу примерно на 13 градусов. Вслед за ней и вершина водного эллипса отклонится на такой же угол. Чтобы «догнать» ее, футштоку как раз и понадобится 50 минут.

По этой причине происходит постоянное смещение приливов относительно времени суток. Если вчера полная вода была в полдень, то сегодня дневной прилив придется на 12 часов 50 минут, а завтра уже на 13 часов 40 минут.

В «идеальном» случае время наивысшего стояния воды должно соответствовать самому высокому положению Луны над горизонтом, однако приливные течения «не поспевают» за Луной. Им мешают такие серьезные препятствия, как материки и острова, а также неровности дна, поэтому приливная волна следует за Луной на некотором расстоянии, различном для каждого места морского побережья. Иногда эта разница составляет несколько часов. Таким образом, причина приливов в море получает свое убедительное объяснение и заключается в действии лунного притяжения.

Стало быть, если бы не было Луны, не было бы и приливов?

Ничего подобного, приливы все равно были бы, хотя и меньшие по величине. Нельзя забывать, что Солнце также притягивает земной шар. Вследствие огромного расстояния приливы, вызываемые Солнцем, примерно в 2,2 раза слабее лунных. Сами по себе они не наблюдаются, так как маскируются более мощными лунными приливами. Но на величину приливов Солнце оказывает значительное влияние. Когда Солнце и Луна располагаются на одной линии (это бывает в новолуние и в полнолуние), действие притяжения обоих светил складывается. В этот период наблюдаются сильные приливы и соответственно более низкие стояния воды в часы между приливами. Во время первой и последней четвертей лунных фаз сила притяжения Солнца вычитается из силы притяжения Луны. В результате уменьшается прилив в сторону Луны. В эти дни разница между уровнями воды в прилив и в отлив менее значительна. Дважды в течение лунного месяца наблюдаются высокие (сизигийные) и дважды низкие (квадратурные) приливы.

Не следует думать, что во время сизигиев вода в одной и той же местности всегда достигает одинакового уровня. На практике все оказывается гораздо сложнее. Луна, как известно, движется вокруг Земли не пр кругу, а по эллипсу, то приближаясь к Земле, то удаляясь от нее. Разница в расстоянии между ее перигеем и апогеем составляет величину более 42 тысяч километров. Понятно, что совпадение сизигия с нахождением Луны в перигее вызовет наиболее высокую приливную волну. По эллипсу движется и Земля вокруг Солнца, которое также при приближении Земли вызывает более сильные приливы. Изредка все эти условия совпадают. Тогда приливы (а соответственно и отливы) достигают наибольшей величины.

Характер приливов в разных частях Мирового океана неодинаков.

Иногда дневные приливы больше следующих за ними ночных. Иногда в силу ряда причин в течение суток наблюдается лишь один прилив и один отлив. Различна и амплитуда приливной волны.

Для практической деятельности человека, в частности для судовождения, очень важно наперед знать уровень воды в любое время суток и в любом месте. Для этого публикуют специальные таблицы приливов. Первые такие таблицы были составлены в 1870 году английским ученым У. Кельвином.

Величина и характер приливов в различных частях побережья Мирового океана зависят от конфигурации берегов, угла наклона морского дна и от ряда других причин. Наиболее типично они проявляются на открытом побережье океана. Проникновение приливных волн во внутренние моря затруднено, и потому амплитуда приливов в них невелика.

Узкие мелководные Датские проливы надежно заслоняют от приливов Балтийское море. Теоретические расчеты показывают, что амплитуда колебания высоты уровня воды в Балтике равна приблизительно 10 сантиметрам, но увидеть эти приливы практически невозможно, так как они полностью стираются колебаниями уровня воды под влиянием ветра или изменениями атмосферного давления. Знаменитые наводнения в Ленинграде не имеют никакого отношения к приливам. Они вызываются проходящими циклонами, причем уровень воды в восточной части Финского залива и в Неве поднимается иногда на 4–4,5 метра выше ординара.

Еще более надежно защищены от приливной волны наши южные моря — Черное и Азовское, сообщающиеся с водами Мирового океана через ряд узких проливов, и внутренние Эгейское и Средиземное моря. Если разница в уровне воды во время прилива и отлива на атлантическом берегу Испании вблизи Гибралтара достигала 3 метров, то в Средиземном море у самого пролива она равна лишь 1,3 метра. В остальных частях моря приливы еще менее значительны и обычно не превышают 0,5 метра. В Эгейском море и проливах Босфор и Дарданеллы приливная волна еще сильнее затухает. Поэтому в Черном море колебания уровня воды под влиянием приливов менее 10 сантиметров. В Азовском море, соединенном с Черным лишь узким Керченским проливом, амплитуда приливов близка к нулю.

По этой же причине очень невелики приливы и в Японском море — здесь они едва достигают 0,5 метра.

Если во внутренних морях величина приливов по сравнению с открытым побережьем океана уменьшена, то в заливах и бухтах, имеющих с океаном широкое сообщение, она возрастает. В такие заливы приливная волна входит свободно. Водные массы устремляются вперед, но, стесненные суживающимися берегами и не находя выхода, поднимаются вверх и заливают сушу на значительную высоту.

У входа в Белое море, в так называемой Воронке, приливы почти такие же, как и на побережье Баренцева моря, то есть равны 4–5 метрам. На мысе Канин Нос они даже не превышают 3 метров. Однако, входя в постепенно суживающуюся Воронку Белого моря, приливная волна становится все выше и в Мезенском заливе достигает уже десятиметровой высоты (в сизигий).

Набережная приморского городка Гонфлор на побережье Ла-Манша во время отлива. От парусника видны одни мачты.

Еще более значителен подъем уровня воды в самой северной части Охотского моря. Так, у входа в залив Шелихова уровень моря в прилив поднимается до 4–5 метров, в кутовой же (наиболее удаленной от моря) части залива возрастает до 9,5 метра, а в Пенжинской губе достигает почти 13 метров!

Очень велики приливы в Ла-Манше. На английском его побережье в маленьком заливе Лайм вода в сизигий поднимается до 14,4 метра, а на французском, у городка Гранвиль, даже на 15 метров.

Монастырь Сан Мишель на атлантическом побережье Франции при низкой воде. Во время прилива море заливает все видимое пространство.

Предельных величин приливы достигают на некоторых участках атлантического побережья Канады. В проливе Фробишера (он находится у входа в Гудзонов пролив) — 15,6 метра, а в заливе Фанди (вблизи границы США) — целых 18 метров.

Характер приливов в очень большой степени зависит от угла наклона морского дна. Стоя на крутом берегу, трудно уследить за подъемом или спадом уровня моря. Предположим, что в месте, где проводятся такие наблюдения, величина приливов равна 3 метрам. Таким образом, в среднем уровень воды будет изменяться на 8 миллиметров в минуту. Правда, скорость нарастания прилива неравномерна. Вначале, пока вода стоит около нижнего уровня, она поднимается очень медленно, затем прилив начинает постепенно нарастать. Наибольшей силы он достигает «вполводы». После этого нарастание становится все медленнее и затухает совершенно, когда вода достигает своей верхней границы.

Такова же динамика и отлива.

Наблюдателю, стоящему на крутом берегу в прилив, ничто не угрожает: по мере подъема воды он будет медленно подниматься вверх по скале или россыпи камней. Совсем иной будет картина прилива на широком пляже, обнажающемся при отливе на многие километры. С наступлением прилива необходимо быстро уходить в сторону берега. Здесь уровень воды изменяется не постепенно, а очень быстро и сопровождается иногда высокой крутой приливной волной, которая стремительно несется по отмели, сметая все на своем пути. И горе тому, кто зазевается на таком пляже во время прилива, — ему угрожает серьезная опасность.

Но не только новички забывают о коварстве приливов. Как-то я, уже довольно искушенный мореход, приехал на остров, расположенный в зоне высоких приливов, чтобы провести одно наблюдение. Подтянув повыше на берег лодку, я отправился по своим делам. Увлекшись работой, я совсем забыл о приливе и лодке, которую тем временем унесло. Вот и стал я «робинзоном» на долгие часы. Пришлось ждать, пока товарищи не хватились и не стали меня искать.

Кстати, так пропадает очень много всяких вещей, оставленных беспечными людьми в заливаемой зоне!

Не следует забывать и об отливах, о времени спада воды. Причалишь к берегу в полную воду, а через час тяжелая лодка оказывается уже на мели, как говорят, уже «обсохла». Теперь, чтобы вернуться на базу, нужно ждать следующего прилива, то есть полсуток.

Каждый, кто когда-то читал описание гибели корабля на рифах и отмелях, хорошо представляет себе картину этой трагедии. Судьба последних часов их жизни поразительно сходна. Судно, попавшее на отмель, внезапно становится беспомощным. Начинающийся отлив усугубляет сложность его положения; оно кренится и наконец валится на борт. При этом, как правило, в корпусе появляются пробоины, сквозь которые с наступлением прилива вода начинает заливать внутренние помещения, а волны довершают разрушение корабля.

Несчастье может произойти и необязательно при шторме или из-за ошибки штурмана, направившего судно на риф, а в порту в тихую погоду. Вот как описана гибель голландского теплохода «Биерум». Катастрофа произошла прямо у причала порта Харлинген (Голландия). «В день аварии команда оставила судно в порту пришвартованным к берегу, а сама отправилась по домам. В порту Харлинген наблюдаются периодические приливы, которые значительно повышают уровень воды (до 1,6 метра). В таких случаях следует обращать особое внимание на швартовку. Однако „Биерум“ был оставлен без всякого надзора…

…Во время очередного прилива, по мере подъема уровня воды у причала, швартовы, которыми „Биерум“ крепился к пристани, натянулись как струны, что привело к созданию опасного крена на левый борт. В какой-то момент на накрененном судне произошло смещение незакрепленных грузов и топлива. „Биерум“ потерял остойчивость и лег на борт». Так из-за пренебрежения к силам приливов в тихую погоду в закрытой гавани утонуло судно.

Иногда влияние морских приливов видно и на реках. Более тяжелая соленая вода по дну речного русла, подобно клину, стремительно движется против течения. Столкновение двух встречных потоков, морского и речного, вызывает образование крутого вала, получившего название бора. В реке Цаньтанцзян, впадающей в Восточно-Китайское море к югу от Шанхая, бор достигает высоты 7–8 метров, а крутизна волны равняется 70 градусам. Эта страшная водяная стена со скоростью 15–16 километров в час проносится вверх по реке, размывая берега и грозя потопить любое судно, вовремя не укрывшееся в спокойном затоне. На протяжении многих столетий китайцы приходили к берегам реки, чтобы полюбоваться этим грозным явлением, и даже устраивали здесь особые праздничные торжества, хотя радоваться было нечему — бор приносил много бед. Попытка умилостивить гигантскую волну, построив на берегу башню «Успокоение моря», успеха, естественно, не имела. Только в конце прошлого века, когда в устье Цаньтанцзяна соорудили систему дамб, вторжение приливной волны в реку было приостановлено.

Мощным бором славится и величайшая река Южной Америки — Амазонка. Там волна высотой 5–6 метров распространяется вверх по реке на 3 тысячи километров от океана. Небольшой по высоте бор наблюдается и у нас в реках, впадающих в Мезенский залив Белого моря.

Прежде приливно-отливные течения приводили лишь к разрушениям или создавали известные неудобства. Изучив их природу, человек начал подчинять себе и эту пока еще почти необузданную силу. Читатели, несомненно, обратили внимание на крупные заголовки в газетах от 29 декабря 1968 года: «Приливы служат человеку», «Кислогубская ПЭС дала ток». В этот день вступила в строй первая в СССР приливная электростанция (ПЭС). Сила морского прилива завертела турбину. Эта ПЭС пока еще полуэкспериментальная, ее проектная мощность всего 800 киловатт. Но у таких станций большое будущее. В отличие от речных они не будут оказывать такого сильного влияния на окружающую среду, не будут затоплены поля и лесные угодья, рыбы смогут продолжать размножаться, питаться и передвигаться, как и прежде.

Опыт, накопленный во время строительства приливной электростанции в Кислой губе, используется при проектировании Лумбовской ПЭС мощностью 320 тысяч киловатт, а впереди строительство ПЭС в Мезенском заливе Белого моря, мощность которой достигнет уже 14 миллионов киловатт.

Все ее турбины будет вращать океан своим дыханием — приливами.

Еще недавно строительство приливной электростанции казалось фантастикой, теперь у фантастики размах пошире. Вот один из проектов использования приливов на благо человеку. Во время прилива холодные воды Охотского моря через пролив Невельского устремляются в Японское море и способствуют его охлаждению. В отлив же теплые воды Японского моря поступают в Охотское. Если в этом месте разгородить моря плотиной с широкими воротами, то можно искусственно направлять приливы лишь в одну сторону. Ворота будут открываться тогда, когда вода движется из Японского моря в Охотское. Как полагают, выполнение этого проекта значительно изменит климат Дальнего Востока. Уменьшение притока холодных вод в Японское море приведет к значительному потеплению всех его берегов. Постепенно «прогреется» и южная часть Охотского моря.

Приливное перемещение водных масс имеет глобальное значение. Течения, вызванные притяжением Луны и Солнца, встречают на своем пути сопротивление материков, островов и морского дна. В результате трения постепенно замедляется вращение нашей планеты вокруг своей оси. Правда, абсолютная величина замедления на первый взгляд совсем незначительна.

Расчеты показали, что в начале нынешней эры сутки были короче всего лишь на 0,035 секунды.

О замедлении вращения нашей планеты свидетельствуют и палеонтологические исследования. Английский ученый Д. Уэллс, изучая вымершие девонские кораллы, обнаружил на их скелетах как суточные, так и годовые кольца нарастания. Оказалось, что в среднем девоне, то есть около 380 миллионов лет назад, наша Земля за год успевала повернуться вокруг своей оси 400 раз. Именно такое количество суточных колец нарастания в год имеется у каждого ископаемого коралла. Так как согласно астрономической теории устойчивости планетных движений продолжительность времени года остается практически неизменной, длина суток 380 миллионов лет назад была равна всего 21 часу 42 минутам.

Таким образом, приливы выполняют роль своеобразного тормоза. Если расчеты верны, земные сутки со временем увеличатся и станут по продолжительности равны лунному месяцу. Тогда наша Земля будет постоянно обращена одной стороной к Луне, как это уже произошло с Луной по отношению к Земле. Водные бугры прекратят свой бег, и приливы перестанут существовать. Правда, это идеализированная картина. На самом деле за счет солнечных приливов Земля стремится повернуться одной стороной также и к Солнцу.

Пессимистическая перспектива будущности приливов не остановила смелого начинания трех молодых людей, работавших в англо-американской организации по изучению моря. Путешествуя на яхте по Тихому океану, они обнаружили в нескольких сотнях километров к югу от архипелагов Фиджи и Тонга небольшой коралловый риф, не обозначенный ни на одной карте. Главная прелесть находки заключалась в том, что дважды в сутки во время отлива риф обнажался и становился островом. Предприимчивые путешественники незамедлительно решили воспользоваться этим обстоятельством и провозгласили на рифе свободную и независимую республику Минерва. Так как новое государство дважды в сутки скрывалось под водой, его первый (и последний!) президент Моррис Девис предложил надстроить риф, используя в качестве материала песок и обломки кораллов. Планы превращения рифа в свайный «город будущего» были неожиданно нарушены вмешательством Тубоу IV, нынешнего правителя королевства Тонга, который заявил, что риф исконная территория (а дважды в сутки акватория) Тонга. Он отказался признать республику Минерва в качестве суверенного государства и послал туда военный катер. Всем трем гражданам новоиспеченной страны пришлось срочно покинуть облюбованный риф.

Волны

М?ря без волн не бывает, его поверхность всегда колеблется. Иногда это лишь легкая рябь на воде, иногда ряды гребней с веселыми белыми барашками, иногда грозные валы, несущие тучи брызг. Даже самое спокойное море «дышит». Его поверхность кажется совершенно ровной и блестит как зеркало, но берег лижут тихие, едва заметные волны. Это океанская зыбь, вестник далеких штормов.

Для научных, а главное, для практических целей о волнах нужно знать все: их высоту и длину, скорость и дальность их передвижения, мощность отдельного вала и энергию волнующегося моря. Нужно знать глубину, на которой еще ощущается волновое движение воды, и высоту заброса волнами брызг.

Первые измерения волн Средиземного моря сделал в 1725 году итальянский ученый Луиджи Марсильи. На рубеже XVIII и XIX веков регулярные наблюдения за морскими волнами и их измерения проводились во время дальних плаваний по Мировому океану русскими капитанами И. Крузенштерном, О. Коцебу и В. Головиным. Этим мореплавателям и ученым приходилось довольствоваться ограниченными техническими возможностями того времени и самим разрабатывать и применять методику исследований.

В наши дни волны изучаются с помощью сложных и очень точных приборов, действующих автоматически и выдающих информацию в виде столбцов готовых цифровых данных.

Проще всего измерять волны вблизи берега на мелком месте. Для этого достаточно воткнуть в дно футшток. Имея в руках хронометр и записную книжку, легко узнать высоту волны и время между подходом двух волн. При помощи нескольких таких мерных линеек можно определить также длину волны и, таким образом, вычислить ее скорость. В открытом море дело значительно осложняется. Для этой цели приходится устраивать сложное сооружение, состоящее из большого поплавка, который затапливают на некоторую глубину и укрепляют на длинном тросе с помощью мертвого якоря. Затопленный поплавок служит местом прикрепления все той же мерной линейки. Показания такой установки не отличаются высокой точностью, кроме того, она имеет еще один существенный недостаток: наблюдатель все время должен находиться вблизи от футштока, тогда как волны и ветер стремятся отнести его корабль в сторону. Во времена парусного флота держать судно на одном месте практически было невозможно, и потому высоту волн измеряли на ходу. С этой целью в мерную линейку превращали мачту одного из двух участвовавших в измерениях кораблей, которые на небольшом расстоянии следовали друг за другом. Наблюдатель, стоя на корме переднего корабля, следил, как гребень закрывает от него мачту второго судна, и таким образом оценивал высоту волны.

Волнение 5 баллов.

В начале этого века измерение высоты волн начали производить с помощью очень чувствительного барометра (альтиметра). Этот прибор точно регистрирует подъем и опускание судна на волнах, но он, к сожалению, ощущает также и всякие помехи, в частности перепады барометрического давления, которые быстро наступают и неоднократно повторяются при сильном ветре.

Гораздо точнее реагируют на волнение манометры, лежащие на дне. При прохождении волны давление над прибором меняется, а сигналы по проводам поступают на сушу или регистрируются прямо на дне самописцем. Правда, таким способом можно измерять высоту волн только на мелководье, где глубина сравнима с высотой волн. На больших глубинах в соответствии с законом Паскаля давление выравнивается и с увеличением глубины все меньше зависит от высоты волн.

Очень точные и разнообразные данные о волнах получаются в результате обработки стереоскопических фотоснимков поверхности океана. Для этого две синхронно работающие фотокамеры помещают на разных мачтах одного судна, на концах крыльев низко летящего над морем самолета или даже на двух самолетах, идущих параллельным курсом. Путем фотограммометрической обработки снимков восстанавливают рельеф моря в момент фотографирования. Получается как бы картина застывших волн. На этом парадоксальном макете волнующегося, но неподвижного моря производят любые нужные измерения.

Главная сила, вызывающая волнения, — это ветер. В тихую погоду, особенно по утрам, поверхность моря кажется зеркальной. Но стоит подняться хотя бы самому слабому ветру, как за счет трения воздуха о поверхность воды в нем возникают завихрения. В результате образования вихрей над гладкой водной поверхностью давление становится неравномерным, что приводит к ее искажению — появляется рябь. За вершинами ряби процесс вихреобразования усиливается, и в конце концов это приводит к образованию волн, распространяющихся в направлении ветра.

Слабый ветер вызывает возмущение лишь тончайшего слоя воды; волновой процесс при этом определяется поверхностным натяжением. При усилении ветра, когда длина волнышек достигает примерно 17 миллиметров, сопротивление поверхностного натяжения оказывается преодоленным и волны становятся гравитационными. В этом случае ветру приходится вести борьбу с действием силы тяжести. Если ветер переходит в шторм, волны достигают гигантских размеров.

Еще долго, после того как ветер уляжется, море продолжает волноваться, образуя зыбь. В зыбь также превращаются ветровые волны, когда они выходят за пределы области, где свирепствует ураган. Низкие и длинные волны зыби незаметны в открытом море. Подойдя к отмели, они делаются выше и короче, образуя у берега мощный прибой. На обширной акватории океана то там, то здесь всегда бушует буря. Волны зыби разбегаются от нее во все стороны на огромное расстояние, и потому у океанских берегов накат никогда не прекращается.

При обтекании волновой поверхности потоками воздуха возникают инфразвуки, которые академик В. Шулейкин назвал «голосом моря». Инфразвуки, зарождаясь над волнами в результате срыва вихрей с гребней волн, распространяются в воздухе со скоростью звука, то есть быстрее волн. Из-за низкой частоты «голос моря» слабо поглощается атмосферой и на большом расстоянии может быть уловлен специальными приборами. Эти инфразвуковые сигналы служат предупреждением о приближающемся шторме.

Высота волн в открытом море может достигать значительной величины, и зависит она, как это было уже сказано, от скорости ветра. Самая высокая волна, которую удалось измерить в Атлантическом океане, оказалась равной 18,3 метра.

В 1956 году в юго-западной части Тихого океана на советском судне «Обь», совершающем регулярные научные рейсы в Антарктику, также были зарегистрированы волны высотой 18 метров. В тайфунах Тихого океана отмечены грандиозные волны тридцатиметровой высоты.

Человеку, стоящему на палубе судна в бушующем море, волны кажутся очень крутыми, нависающими подобно стенам. На самом деле они пологие. Обычно длина волны в 30–40 раз больше ее высоты, лишь в редких случаях соотношение высоты волны к ее длине равно 1:10. Таким образом, наибольшая крутизна волн в открытом море не бывает больше 18 градусов.

Длина штормовых волн не превышает 250 метров. В соответствии с этим скорость их распространения достигает 60 километров в час. Волны зыби, как более длинные (до 800 метров и более), катятся со скоростью около 100 километров в час, а иногда и еще быстрее.

Нужно иметь в виду, что с этой гигантской скоростью перемещается не водная масса, образующая волну, а лишь ее форма, более строго — энергия волны. Частица воды в волнующемся море совершает не поступательные, а колебательные движения. Причем колеблется она одновременно в двух направлениях. В вертикальной плоскости ее колебания объясняются различием в уровнях между гребнем волны и ее подошвой. Они возникают под воздействием гравитационных сил. Но так как при опускании гребня до уровня подошвы вода отжимается в стороны, а при его вздымании возвращается на прежнее место, то частица воды невольно совершает колебательные движения также и в горизонтальной плоскости. Сочетание того и другого движений приводит к тому, что фактически частицы воды движутся по круговым орбитам, диаметр которых у поверхности равен высоте волны. Точнее, они описывают спирали, поскольку под воздействием ветра вода получает также и поступательное движение, благодаря которому, как было сказано, возникают морские течения.

Только скорость движения частиц по орбитам значительно превышает скорость перемещения центров этих орбит в направлении ветра.

Колебательные движения частиц воды быстро убывают с глубиной.

Когда высота волны равна 5 метрам (средняя высота волн при шторме), а длина 100 метрам, то уже на глубине 12 метров диаметр волновой орбиты водных частиц равен 2,5 метра, а на глубине 100 метров — всего 2 сантиметра.

Короткие крутые волны меньше возмущают глубинные воды, чем волны длинные и пологие. Чем длиннее волна, тем глубже ощущается ее движение. Иногда рыбаки, ставившие свои ловушки для омаров в Ла-Манше на глубине 50–60 метров, после шторма находили в них полукилограммовые камни. Ясно, что это не были шутки омаров: камни в ловушку закатывают глубинные волны. На некоторых подводных фотографиях дна вплоть до глубины 180 метров можно видеть песчаную рябь, образовавшуюся в результате колебательных движений придонных слоев воды. Значит, и на такой глубине еще ощущается волнение поверхности океана.

Под влиянием ветра в поверхностных слоях моря накапливается огромное количество энергии, которая пока никак не утилизируется. Штормовые волны высотой 5 метров и длиной 100 метров на каждом метре своего гребня развивают мощность свыше трех тысяч киловатт, а энергия квадратного километра бушующего моря измеряется миллиардами киловатт в секунду. Если будет найден способ использования энергии волнового движения океана, человечество навсегда избавится от угрозы энергетического кризиса. А пока эта грозная сила приносит людям одни неприятности. Речь идет совсем не о таких пустяках, как морская болезнь, хотя многие испытавшие ее не разделяют это мнение. Штормовые волны, даже очень пологие, представляют собой грозную опасность для современных океанских судов, крен которых во время качки достигает такой величины, что судно может перевернуться.

Легкий ветер, рябь на воде.

Примеров тому несчетное множество. Л. Титов в своей книге «Ветровые волны на океанах и морях» приводит данные о жертвах, поглощенных морем 5–8 декабря 1929 года.

В течение четырех дней 10–12-балльный шторм бушевал у берегов Европы. В первые же сутки громадная волна перевернула у берегов Англии пароход «Дункан» водоизмещением 2400 тонн. Затем был залит волнами и затонул у берегов Голландии плавучий док водоизмещением 11 тысяч тонн. В волнах Ла-Манша затонули со всем экипажем два парохода водоизмещением 5 и 8 тысяч тонн, погиб со всем экипажем английский пароход «Волумниа» водоизмещением 6600 тонн, а также еще несколько десятков маленьких судов. Даже огромные трансатлантические лайнеры были сильно потрепаны.

В такую погоду иногда не выдерживают даже привычные к морским невзгодам матросы, можно представить себе, каково же приходится простым пассажирам, о переживаниях которых очень хорошо сказал Редьярд Киплинг: «Если в стеклах каюты зеленая тьма, и брызги взлетают до труб, и встают поминутно то нос, то корма, а слуга, разливающий суп, неожиданно валится в куб, если мальчик с утра не одет, не умыт и мешком на полу его няня лежит, а у мамы от боли трещит голова, и никто не смеется, не пьет и не ест, — вот тогда нам понятно, что значат слова: сорок Норд, пятьдесят Вест!»

Теперь многие океанские суда оборудованы успокоителями качки. В случае необходимости из подводной части корпуса выдвигаются четыре крыла, похожие на плавники рыбы. В нескольких местах на судне установлены измерители крена, и их показания по проводам поступают в специальное счетно-решающее устройство, которое и управляет движением подводных крыльев. Стоит судну чуть накрениться на борт, как крылья приходят в движение. Повинуясь сигналам, каждое из них поворачивается на определенный угол, и их совместные действия выравнивают положение корпуса.

Работа успокоителей несколько замедляет скорость хода, но не дает судну валиться с борта на борт, хотя от килевой качки они, к сожалению, не избавляют.

В практике судовождения для успокоения разбушевавшегося моря с древних времен использовался довольно простой, но очень верный прием. Известно, что вылитая за борт маслянистая жидкость мгновенно растекается по поверхности и сглаживает волны, а также снижает их высоту. Наилучшие результаты дает животный жир, например китовая ворвань. Менее вязкие растительные и минеральные масла действуют значительно слабее.

Механизм воздействия маслянистых жидкостей на волны был разгадан академиком В. Шулейкиным. Он установил, что даже тонкий слой масляной пленки поглощает значительную часть энергии колебательных движений воды.

По этой же причине волнение уменьшается во время сильного ливня или града, а также в зоне плавучих льдов.

Лед, град и дождевые капли задерживают орбитальные движения водных частиц и «гасят» волнение. В настоящее время в связи с необходимостью заботиться о чистоте океана выливание за борт бочек с маслом уже не практикуется.

Массу неприятностей, иногда переходящих в настоящие бедствия, волны приносят берегу. Даже молы, дамбы и волноломы не всегда оберегают гавани. Они надежно закрывают вход относительно коротким штормовым волнам, но пологие зыбины высотой всего 30–40 сантиметров проникают в гавань беспрепятственно, и тогда вся вода в ней приходит в движение. Суда, стоящие на якоре, начинают беспорядочно дергаться, поворачиваться корпусом то поперек, то против ветра, сталкиваются между собой. А те, что стоят у причала, рвут швартовы.

При приближении к берегу волна изменяет свою форму и высоту, так как начинает «чувствовать» дно. С этого момента ее передний склон становится все круче и круче, делается совершенно отвесным, наконец гребень начинает нависать вперед и обрушивается на отмель каскадом брызг и пены.

На больших глубинах в волновой процесс вовлекаются значительные массы воды даже при не очень высокой волне. Когда такая волна выходит на мелководье, масса воды уменьшается, энергия же, если пренебречь потерями на трение, остается прежней, при этом амплитуда волны должна увеличиться. Частицы воды, образующие волну, при подходе к берегу изменяют орбиту своего движения: из круговой она постепенно становится эллипсообразной с большой горизонтальной осью. У самого дна эти эллипсы настолько вытягиваются, что частицы воды начинают двигаться горизонтально взад и вперед, неся с собой песок и камни. Каждый, кто купался во время прибоя, знает, как больно эти камни бьют по ногам. Если прибой достаточно силен, он несет с собой валуны, способные сбить человека с ног.

В беду могут попасть даже люди, находящиеся на суше.

В 1938 году ураганные волны навсегда унесли с берега Англии около 600 человек. В 1953 году при аналогичных обстоятельствах в Голландии погибло 1500 человек.

Не менее трагичные последствия вызывают так называемые одиночные барические волны, возникающие в результате резкого перепада атмосферного давления. Пройдя несколько сотен, а то и тысяч километров от места зарождения, такая волна неожиданно обрушивается на берег, все смывая на своем пути. В 1900 году одиночная волна, обрушившаяся на побережье североамериканского штата Техас, в одном только городе Гальвестоне унесла в море 6 тысяч человек. От такой же волны в 1932 году погибло 2500 человек — более половины жителей маленького кубинского городка Санта-Крус-дель-Сур. В сентябре 1935 года барическая одиночная волна высотой 9 метров накатилась на берег Флориды, унеся с собой 400 человеческих жизней.

Давно известно, что даже самые грозные силы природы человек может использовать с выгодой для себя.

Так, жители Гавайских островов, разгадав характер накатных волн прибоя, сумели «оседлать» их. Возвращаясь с рыбной ловли, они приближаются к зоне бурунов, ловко ставят лодку на гребень волны, которая в считанные минуты выносит их на берег.

Чтобы устоять на гребне волны, требуется смелость и умение.

Катание на прибойных волнах — это также и старинный национальный спорт островитян. Из широкой, двухметровой длины доски с закругленными краями изготовляется водная лыжа. Пловец ложится на нее и гребет руками в сторону моря. Преодолеть таким способом накат очень трудно, но местные жители хорошо знают места так называемых разрывных течений и умело ими пользуются.

Разрывные течения представляют собой побочный результат прибоя, благодаря которому уровень воды у самого берега несколько повышается. Скопившаяся вода стремится уйти обратно в море, но ее оттоку препятствуют новые набегающие волны. До бесконечности это продолжаться не может, рано или поздно нагонные воды разрывают в отдельных местах волны прибоя и быстрым узким потоком устремляются навстречу им в открытое море.

Неопытный пловец, попав в разрывное течение и видя, что его уносит от берега, старается плыть навстречу, но вскоре устает и тогда легко становится жертвой моря.

Между тем спастись очень легко, для этого достаточно проплыть несколько метров не к берегу, а вдоль него и выйти из опасной зоны.

Спортсмены на досках по разрывным течениям за несколько минут уходят за пределы бурунов и там поворачивают обратно. Уловив момент, когда гребень разрушающейся волны начинает расти, покрываясь белой пеной, отважный пловец устремляется на него и встает на доске в полный рост. Ловко управляя своим спортивным снарядом, он стремительно несется на гребне волны, окруженный потоками клокочущей пены. Этот вид спорта привился также и в Австралии, где пловцы на досках не только развлекаются — ими спасено много людей, которые подверглись нападениям акул или начали тонуть.

Цунами

В ночь на 5 ноября 1952 года жители рыбацких поселков, расположенных по берегам северной группы Курильских островов и южной оконечности Камчатки, проснулись от сильных толчков землетрясения. Полураздетые, они выскакивали на холод из грозивших обрушиться домов. Как всегда в таких случаях, бесновались охваченные паникой домашние животные, звенела бьющаяся посуда, по крышам грохотали кирпичи обваливавшихся печных труб. Разрушения были значительные, но не катастрофические: где дала трещину стена жилого дома, где развалилась печь. В одной из бухт на Камчатке сползло с прибрежной скалы в море деревянное здание засолочного цеха. Во многих местах скалистого побережья произошли обвалы, местами образовались оползни.

Через несколько минут толчки прекратились, и успокоившиеся люди стали возвращаться в свои постели. Они прислушивались к ночной тишине, опасаясь новых подземных толчков, но никому не приходило в голову, что неотвратимая беда надвигается совсем не оттуда, откуда ее ждали. А она даже не надвигалась, а неслась со скоростью самолета. Примерно через полчаса после начала землетрясения со стороны океана послышался гул, участникам войны он напоминал канонаду дальней артиллерийской подготовки. Шум нарастал, и через несколько минут в предрассветной мгле выросла гигантская волна. Со страшной силой водяной вал обрушился на низкие берега, неся смерть и разрушение, а затем столь же стремительно откатился, унося с собой обломки. Несколько поселков было смыто в море за считанные минуты.

К счастью, гул приближающейся волны был услышан заранее. Многие жители поселков по сигналам пожарных колоколов снова покинули свои дома и успели спастись от потопления на ближайших сопках. Однако это удалось не всем, стремительно катившийся вал обгонял убегавших людей. Один из уцелевших свидетелей катастрофы инженер Г. Дымченко, находившийся в поселке на юго-восточном побережье Камчатки, так вспоминает события этой ночи: «Примерно в 70 метрах от меня на берегу лежала шлюпка. Я подбежал к ней уже по колено в воде — настолько быстро надвигалась волна, и едва успел прыгнуть в шлюпку, как ее подхватило волной и понесло к горам. Отразившись от сопок, волна отхлынула и смыла с косы, где помещался рыбацкий поселок, все обломки и мою шлюпку».

Эта волна имела небольшую высоту и скорость, поэтому значительная часть построек устояла. Собравшиеся на горах люди, которым менее чем за час пришлось пережить ужасы землетрясения и наводнения, решили, что все их испытания остались позади. Так полагал и Г. Дымченко: «Я считал, — пишет он, — что катастрофа кончилась. Через 10–15 минут после того, как первая волна отхлынула, я заметил, что со стороны океана в бухту движется как бы огромное ледяное поле, покрытое снегом. Я не успел подумать, откуда же здесь могло появиться ледяное поле и почему оно движется против ветра, как оказалось, что это вторая волна, гораздо большей высоты — около 10 метров и, главное, гораздо большей скорости. Когда я увидел вблизи от себя такую громадину и понял, что белая она оттого, что несла с собой массу водяной пыли, которая издали казалась снегом, тогда я подумал, что теперь все кончено — это смерть!»

Все же Г. Дымченко повезло: через четыре часа, проведенные в ледяной воде, его подобрал спасательный катер. На острове Парамушир вторая волна разрушила все здания нижней прибрежной части поселка, уцелели лишь стены каменного домика радиостанции. Все постройки, расположенные выше 10 метров над уровнем океана, уцелели. Скорость второй волны была настолько велика, что перед ней двигалась «воздушная подушка» — волна сжатого воздуха, которая распахивала в домах двери и выбивала стекла из окон.

Буря.

Не впервые в этих местах происходило подобное стихийное бедствие.

Известный ученый и путешественник первой половины XVIII века Степан Крашенинников первым описал такое событие:

«…Около Авачи… и на Курильской лопатке, и на островах было страшное земли трясение с чрезвычайным наводнением, которое следующим образом происходило: октября 6 числа помянутого 1737 года пополуночи в третьем часу началось трясение и с четверть часа продолжалось волнами так сильно, что многие камчатские юрты обвалились и балаганы попадали. Между тем учинился на море ужасный шум и волнение и вдруг взлилось на берега воды в вышину сажени на три, которая, ни мало не стояв, збежала в море и удалилась от берегов на знатное расстояние. Потом вторично земля всколебалась, воды прибыло против прежнего, но при отливе далеко она збежала, что моря видеть невозможно было. В то время усмотрены в проливе на дне морском между первым и вторым Курильскими островами каменные горы, которые до того никогда не виданы, хотя трясение и наводнение случались и прежде. С четверть часа после того последовали валы ужасного и несравненного трясения, а при том взлилось воды на берег в вышину сажен на 30, которая по-прежнему, ни мало не стояв, збежала в море. От сего наводнения тамошние жители совсем разорились, а многие бедственно скончали живот свой».

Обстоятельства обеих катастроф, как видно из описаний, совершенно одинаковы. Только С. Крашенинников, наверное, несколько преувеличил высоту волны, ведь 30 саженей — это почти 55 метров. Волна такой высоты была бы рекордной.

Обращает на себя внимание строгая последовательность событий: сначала — землетрясение, через некоторое время на берег налетает высокая волна, а вслед за ней вторая, еще более страшная. Связь между этими явлениями далеко не случайна, так как второе порождается первым. Японцы, которые часто страдают от подобного стихийного бедствия, дали ему название цунами. Это слово стало теперь международным термином для обозначения одиночных океанских волн, вызванных сейсмическими причинами. В случае подводного землетрясения или извержения вулкана дно моря начинает колебаться, и эти колебания передаются воде. Волны кругами разбегаются от эпицентра. Небольшой высоты (от 1 сантиметра до 5 метров в месте возникновения, но чаще 0,3–0,6 метра) и значительной длины (обычно порядка 100–200 километров), волны незаметны в открытом океане, но, подойдя к берегу, как это происходит с ветровыми и барическими волнами, они становятся круче, а главное, выше, достигая порой высоты 10–30, а то и 50 метров.

Скорость распространения цунами может быть и 50 и 1000 километров в час и изменяется пропорционально квадратному корню от глубины моря. В среднем, прокатываясь по океану, волна развивает скорость 700–800 километров в час, то есть не уступает скорости современных пассажирских самолетов. При достаточной силе землетрясения волны цунами могут ощущаться на огромном расстоянии от эпицентра.

16 августа 1906 года произошло землетрясение в городе Вальпараисо (Чили). Образовавшаяся волна, имея среднюю скорость 749 километров в час, за 23 часа 30 минут прошла 17 600 километров и обрушилась на Гавайские острова. Понятно, что при такой быстроте волны, не зная заранее о ее приближении, спастись трудно. К тому же из-за рокового стечения обстоятельств (а может быть, это объяснимая, но пока не разгаданная закономерность?) землетрясение часто происходит в ночные часы, когда большинство людей мирно спит.

Здесь уже не раз упоминался вулкан Кракатау, находящийся в Зондском проливе Индонезийского архипелага. Во время его знаменитого взрыва 27 августа 1883 года, кроме массы пепла и сильнейшего землетрясения, зародилась волна высотой 30–40 метров. В течение нескольких минут все поселки, расположенные на низких берегах западной части Явы и юга Суматры, были смыты в море, погибло 30 500 человек. Со скоростью 556 километров в час волны цунами прокатились через Индийский и Тихий океаны, достигнув берегов Африки, Австралии и Америки. Даже в Атлантическом океане, несмотря на его изолированность и удаленность, в некоторых местах (Панама, Франция) отмечался небольшой подъем воды.

В результате цунами 15 июня 1896 года на побережье японского острова Хонсю было разрушено 10 тысяч домов и погибло 27 тысяч жителей.

1 ноября 1755 года произошло землетрясение в Атлантическом океане невдалеке от Пиренейского полуострова. Страшные разрушения произвело оно в столице Португалии Лиссабоне. До сих пор в центре города возвышаются руины величественного здания женского монастыря Кармо, которое так и не удалось восстановить. Вскоре после землетрясения море отступило, а затем на город обрушилась волна высотой 26 метров. Многие жители, спасаясь от падающих обломков зданий, покинули узкие улицы города и собрались на широкой набережной. Набежавшая волна смыла в море 60 тысяч человек. Лиссабон расположен на нескольких высоких холмах, и потому он не был целиком затоплен, но по низменным местам море проникло в глубь суши до 15 километров.

Руина монастыря Кармо служит жителям Лиссабона напоминанием о трагедии 1 ноября 1755 года.

Цунами нельзя отнести к регулярным явлениям, но они случаются далеко не редко. В Японии регистрация волн цунами началась с 684 года. За это время крупные разрушительные волны (не считая мелких, не имевших серьезных последствий) обрушивались на Страну восходящего солнца 82 раза, то есть в среднем каждые 15 лет.

На Гавайских островах бедствие случается значительно чаще — раз в 4 года. С 1819 года там зарегистрировано 38 цунами.

После наблюдений, сделанных С. Крашенинниковым, цунами навестили Камчатку и Курильскую гряду еще 13 раз.

По данным советского сейсмолога А. Святловского, в бассейне Тихого океана цунами отмечались также на Алеутских, Филиппинских, Марианских островах, на ряде атоллов, у берегов Индии и по берегам обеих Америк. От цунами страдали также страны, расположенные на атлантическом побережье Европы, Азорские, Антильские острова и Венесуэла. В бассейне Средиземного моря волны цунами были зарегистрированы в Италии, Греции и Турции.

Мировая статистика за последнее тысячелетие насчитывает свыше 350 цунами, хотя, несомненно, их было значительно больше. Во многих случаях они обрушивались на пустынные берега, где их никто не мог наблюдать. При наиболее трагичных ситуациях после прихода и ухода волн свидетелей просто не оставалось. Наконец, далеко не везде была налажена регистрация цунами и велась соответствующая документация. У народов Океании и Новой Гвинеи, как известно, письменности вообще не было, а от волн цунами эти районы, несомненно, страдали в прежние столетия не меньше, чем в настоящее время.

Хотя в большинстве случаев цунами обязаны своим происхождением сейсмической активности земной коры, непосредственные причины, вызывающие образование волн, могут быть различными. Чаще всего они возникают в результате разрывов коры или смещения ее частей. Вследствие внезапного подъема или опускания значительного участка морского дна происходит быстрое изменение объема водного бассейна, и в воде возникают упругие волны, которые распространяются со скоростью около полутора километров в секунду. Выйдя на поверхность, они вызывают моретрясение, особенно сильное над эпицентром. Известны случаи, когда в такой район попадали следовавшие своим курсом суда, которые при этом испытывали резкие удары и толчки. Нередко капитан, введенный в заблуждение неожиданным ударом в открытом море, принимает его за столкновение с подводной скалой, не нанесенной на навигационные карты. Он немедленно определяет географические координаты опасного для плавания места, но посланные для проверки гидрографические суда не находят там никаких подводных препятствий.

От тряски иногда выходит из строя машина или рулевое управление. Повреждения могут быть нанесены даже корпусу корабля. 24 сентября 1952 года в Тихом океане погибло японское научное судно «Кайе Мару 5», на борту которого находилась группа вулканологов, намеревавшихся исследовать эпицентр подводного землетрясения. Судя по нескольким обломкам, оставшимся от экспедиционного судна, можно предположить, что оно было разбито мощным ударом той самой упругой волны, которая, собственно говоря, и порождает цунами на поверхности океана.

Изменение объема водного бассейна может произойти и в результате извержения подводного вулкана, когда из его жерла выбрасывается масса лавы и газов. Хотя при этом не происходит ни разрывов, ни сдвигов коры, но возникают ее сотрясения, также порождающие цунами.

Каждому, конечно, приходилось наблюдать за кругами, расходящимися по воде от брошенного в нее камня. Чем брошенный камень больше, тем выше получаются волны и тем дальше они бегут. Можно себе представить, каково было последствие падения в океан выброшенных вулканом горных пород объемом около одного кубического километра. Такой случай произошел в 1792 году все в той же Японии, причем от волны цунами, достигавшей высоты 9 метров, погибло 15 тысяч человек.

Изредка цунами вызываются не сейсмическими причинами, а падением в воду обломков скал, оторвавшихся в результате выветривания горных пород. В 1930 году на Мадейре оторвался от скалы и упал в море с высоты 200 метров огромный обломок, подняв волны высотой до 15 метров. В 1934 году произошел скальный обвал в Норвегии. Три миллиона тонн обломков одновременно низверглись с полукилометровой высоты. В узком фьорде поднялась волна 37 метров высотой, она снесла ближайший поселок и забросила небольшие рыбацкие суда на сотню метров от берега.

Если падение в море скал так же трудно предугадать, как падение кирпича с верха здания на тротуар, то приближение цунами, вызванное сейсмическими явлениями, вполне возможно предвидеть и вовремя оповестить о нем жителей побережья.

Когда на морском дне происходит извержение вулкана или землетрясение, одновременно с волнами цунами возникают сейсмические волны, которые распространяются гораздо быстрее первых. Вот почему при цунами подъему уровня воды всегда предшествуют более или менее сильные подземные толчки. Обычно промежуток времени между началом землетрясения и приходом первой волны исчисляется 10–15 минутами.

Если эпицентр расположен достаточно далеко, приход волны может затянуться до часа. Вторым сигналом приближающегося цунами служит отступление моря. Заметив, что после землетрясения начался неурочный или необычайно большой спад воды, нужно немедленно подняться на возвышенность. При очень большой удаленности эпицентра землетрясения можно и не заметить спада, в таком случае волна цунами налетит совершенно неожиданно.

Теперь во всех сейсмически активных районах, где имеется угроза образования волн цунами, создана специальная служба предупреждения. С помощью чувствительных сейсмографов, расположенных в разных пунктах побережья, определяется место эпицентра землетрясения и его сила. В населенные пункты, куда ожидается приход волны, дают знать об этом по радио или телефону. Существуют и местные автоматически работающие установки. В Японии и на Гавайских островах, где цунами случаются наиболее часто, служба предупреждения уже не раз имела возможность оказать населению неоценимую услугу, вовремя подав тревожные сигналы о несущейся к берегам смертоносной волне.

<<< Назад Глава 4. Вода океана

Вперед >>> Глава 6. Земля, море, воздух