Поверхность мирового океана

Всем известно понятие «уровень моря». Но всегда ли правомерно его употребление?

Можно ли говорить о форме поверхности океанов, где уровень воды непрерывно меняется под действием приливов, волн и течений? Но, вероятно, эти динамические колебания происходят относительно некоторого состояния равновесия. Впрочем, вдумаемся в смысл понятия «равновесие». Не говорит ли оно о том, что на различных участках океанической поверхности существует равный вес, то есть сила тяжести на них одинакова?

Из школьных уроков физики у некоторых из нас могло сложиться мнение о том, что сила тяжести на поверхности шарообразной Земли всюду одинакова и сообщает любому телу ускорение — g — 981,56 см/с2  . Между тем Земля, как известно, не шар, а эллипсоид, сплюснутый в направлении полюсов, на котором множество выступов и впадин. Существует ли в таком случае «равновесная» поверхность, вдоль которой сила тяжести одинакова и направлена перпендикулярно?

Да, конечно, существует, но лишь как условное понятие, которое носит название «геоид». Итак, «идеальный геоид» это гладкая фигура, которая совпадает с поверхностью «спокойного» Мирового океана. Впрочем, всем понятно, что океан никогда абсолютно спокойным не бывает. На него действуют атмосферные явления, в нем существуют различные течения, на планетарные воды воздействуют гравитационные силы, чередующие отливы и приливы.

Однако измерения, сделанные с помощью гравиметров, показали заметные аномалии силы тяжести в разных районах земного шара. Дело в том, что в каждой точке нашей планеты (если фигуру Земли представить поверхностью, которую должна занимать спокойная жидкость) эта поверхность всегда перпендикулярна направлению силы тяжести. А направление этой силы зависит не только от притяжения Земли как целого, но и от притяжения отдельных неоднородностей в теле нашей планеты.

«Неоднородностью» может, например, оказаться сгущение тяжелых компонентов в глубинном расплаве. Сила тяжести в этом случае отклонена, а соответственно искажается и форма водной поверхности. В рельефе водной поверхности, как это ни странно, «отражаются» и геологические структуры, находящиеся глубоко под дном океана. Увеличение или уменьшение силы тяжести Земли за счет этих неровностей структур сказывается на высоте водной поверхности. Оказывается, что под воздействием высоких температур порядка 2000‑2500° Цельсия и огромного давления, превышающего атмосферное в 150‑350 тысяч раз, вещество земных недр на глубинах от 400 до 700 километров может стать более плотным.

Проще сказать — скрытый в теле планеты избыток масс как бы стягивает над собой воду. Таков механизм образования «горбов» или «выпуклостей» на поверхности Мирового океана. А недостаток масс проявляется в виде «впадин». Причем в данном случае необязательно виноваты глубинные факторы. Например, часто причиной «горба» может оказаться и подводная гора, которая тоже заметно стягивает над собой водные массы. Теоретически все вышеизложенное было, как говорится, хорошо известно.

А вот доказать аргументирование и как бы зримо увидеть все это удалось лишь в ходе космических исследований с помощью искусственных спутников Земли. С конца 1970‑х годов и вот уже в течение многих лет специальные океанографические спутники с высокой точностью измеряют расстояния от себя до поверхности океана. По этим измерениям станции слежения, фиксирующие элементы спутниковых орбит, определяют их истинную высоту с точностью менее десяти сантиметров. Разность величин и есть показатель отклонений в уровне реального земного океана.

Измерения подтвердили теоретические расчеты о том, что наиболее крупные «впадины» могут иметь глубину до 100 метров. Самая глубокая из них находится вблизи острова Шри‑Ланка в Индийском океане, где океан опущен на 112 метров. Края этой гигантской воронки очень пологие и потому не заметны для глаза.

Что касается «горбов», то действительно, такие выступы высотой до 100 метров были обнаружены также у Западного побережья Африки и к северо‑востоку от Австралии, в районе острова Новая Гвинея, где уровень водной поверхности поднят на 78 метров. Что же касается самой большой «выпуклости» в Мировом океане, то она, как выяснилось, занимает всю юго‑восточную часть Тихого океана.

А вот что касается районов Карибского моря и интересующего нас Бермудского треугольника, то американские ученые установили: поверхность океана здесь опущена на 64 метра относительно земного эллипсоида. Кстати, вся северная часть Атлантического океана представляет собой «водное плато», самая высокая часть которого поднята на 67 метров.

Подобные понижения и повышения уровня океана обусловлены здесь, как считается, приблизительным соответствием его равномерному положению и форме земного геоида, если учесть рельеф морского дна, а также гравитационными аномалиями, что в первую очередь относится к району Пуэрто‑риканской впадины.

Безусловно, это очень интересные факты. Но сами по себе они ни о чем еще не говорят. Быть может, сам факт изгиба, то есть подъема и опускания океанической поверхности в процессе ее приспособления к напряженности гравитационного геополя, в некотором смысле напоминает живое существо…

Например, ученые считают, что никакими особыми свойствами «бугры» и «впадины» поверхности океана якобы не обладают. По их мнению, они не оказывают существенного воздействия даже на циркуляцию в этих местах воды. Однако, на наш взгляд, это мнение не учитывает долговременных процессов и явлений, могущих происходить между этими аномалиями поверхности океана, например с учетом ее динамических свойств и т.д.