Плотностная структура Атлантического океана

  Атлантический океан меньше по размерам, чем Тихий, и на его берегах расположены европейские научные центры, ор­ганизовывавшие океанологические экспедиции, поэтому для него впервые была построена плотностная структура. Базу данных составили результаты известной экспедиции в Ат­лантический океан на немецком исследовательском судне «Метеор» (1925-1927 гг.). На основе этих данных Георг Вюст дал в 1935 г. детальное описание Атлантического оке­ана. Гордон, выполнивший в 1978 г. перевод на английский язык работы Вюста, писал:

  «Свой основной вклад в океанологию Вюст внес в качестве на­учного руководителя Германской экспедиции в Атлантику. Это бы­ло время, когда государства отправляли суда в длительные экспе­диции, снабжая их новыми точными приборами и научными мето­дами. Цель была проста: выявить наиболее общие черты океани­ческой стратификации и циркуляции. Это время было особенно ув­лекательным для людей с пытливым умом, возможно в чем-то по­хожее на наши первые попытки завоевать космическое простран­ство».

  В результате этой экспедиции впервые был получен по­перечный разрез целого океана в поле плотности. Я взял из работ Вюста одну его схему не только потому, что она имеет историческое значение, но и потому, что Атлантика — и Северная, и Южная — представляет собой с точки зрения стратификации весьма специфический океан. На рис. 9.6, за­имствованном непосредственно из работы Вюста, изобра­жены все водные массы и воспроизведена картина циркуля­ции в Атлантическом океане. Вюст выделяет в океане тро­посферу (верхний слой) и стратосферу (более глубокие слои).

Тропосферные водные массы

  И в Северном, и в Южном полушарии в тропосфере выделя­ется центральная линзообразная масса теплой соленой во­ды — центральная водная масса; она эквивалентна Тихооке­анской центральной воде (рисунок 9.6). Толстая линза Цент­ральной воды в Северной Атлантике имеет свое название — Саргассово море. Обратите также внимание на заштрихо­ванную область, обозначенную буквой М, ниже Саргассова моря. Это — Средиземноморская вода.

Меридиональный разрез Атлантического океана

Рисунок 9.6. Меридиональный разрез Атлантического океана. Показа­ны водные массы, распространяющиеся на север и на юг. Эта схе­ма, опубликованная Бюстом в 1935 г., основана на анализе данных, полученных во время экспедиции на исследовательском судне «Метеор», когда были выполнены одни из первых наблюдений такого рода в Атлантическом океане. Разрез тянется от Исландии до Ан­тарктиды.

Zs — Антарктическая промежуточная вода, ZN — Арктическая промежуточная вода, Тδ — Северо-Атлантическая верхняя глубин­ная вода, Тм — Северо-Атлантическая средняя глубинная вода, Тu — Северо-Атлантическая нижняя глубинная вода, Bs — Антарк­тическая придонная вода, BN — Арктическая придонная вода, М — поток Средиземноморской воды, Р — Полярный фронт.

Глубинные водные массы

  В стратосфере Атлантического океана выделяют четыре ос­новные водные массы.

  Северо-Атлантическая глубинная вода. Водная масса, об­разующаяся в зоне Полярного фронта Северной Атлантики, опускается на глубину, заполняет практически весь северный бассейн и медленно движется к Южному океану. Вблизи Ан­тарктиды Северо-Атлантическая глубинная вода поднимает­ся к поверхности; все ее путешествие от Арктики до Ан­тарктики занимает около 700 лет.

  Антарктическая промежуточная вода. В окрестности По­лярного фронта вокруг Антарктиды, примерно около 50° ю.ш. (см. также рисунок 9.5), встречаются и смешиваются две водные массы, прибывающие с разных направлений. На север непосредственно от континента в тонком поверхност­ном слое движется холодная вода (с температурой около 0 °С), сильно распреснённая вследствие таяния морского льда. На юг к Полярному фронту движется Южно-Атланти­ческая центральная вода, довольно теплая и соленая. Когда эти две водные массы смешиваются, образующаяся водная масса опускается и начинает распространяться в северном направлении под Центральной водой в виде Антарктической промежуточной воды, названной так потому, что она зани­мает среднее положение между тропосферой и более глубо­кими слоями. Эта вода пересекает экватор и попадает в се­верную половину океана, еще не потеряв свои индивидуаль­ные черты (на рисунке 9.6 она обозначена как ZS).

  Антарктическая придонная вода. Эта самая холодная и плотная вода в Мировом океане (Bs) формируется вблизи Антарктиды зимой в период образования льдов. Ее продви­жение на север прослеживалось в главе 4 в связи с рельефом океанического дна.

  Антарктическая циркумполярная вода. На схеме Вюста область, занимаемая Антарктической циркумполярной во­дой, заштрихована; ее название связано с тем, что она дви­жется вокруг Антарктиды в виде мощного Циркумполярно­го течения. В пределах этой области встречаются водные массы всех океанов, и благодаря ей все океаны оказываются связанными между собой (на рисунке 9.6 она обозначена АЦПВ).

  Кислородный минимум — дополнительные свидетельст­ва расслоения водных масс. Вюст использовал слои мини­мального содержания О2 в качестве свидетельства расслое­ния водных масс. Так, верхний минимум, выделенный на рисунке 9.6, располагается между движущейся на север Антарк­тической промежуточной водой и распространяющейся на юг Северо-Атлантической глубинной водой. Кислородный минимум, лежащий глубже, отделяет Северо-Атлантическую глубинную воду от Антарктической придонной воды. Объяснение этих минимумов не отличается от того, кото­рое было дано при анализе профилей станции NH-105. Если две водные массы движутся в противоположных направле­ниях одна над другой, между ними должен располагаться тонкий слой воды, который не движется вообще и поэтому постепенно обедняется кислородом.