Текст книги "Мир океана. Рассказы о морской стихии и освоении ее человеком."

Автор книги: Донат Наумов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 7 (всего у книги 21 страниц)

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.

Глава 6. Земля, море, воздух

Океан и атмосфера

Всей своей поверхностью Мировой океан соприкасается с атмосферой.

Естественно, что на рубеже этих стихий между ними происходит интенсивный обмен.

В обоих направлениях перемещаются газы, влага и тепло. Механическая энергия движущихся масс воздуха передается воде, вызывает волны и морские течения.

В атмосфере в виде паров находится около 13 тысяч кубических километров воды. Этот постоянный фонд влаги все время пополняется за счет испарения с поверхности моря и расходуется, выпадая на поверхность планеты в виде осадков. Общая масса воды, которую океан отдает атмосфере, составляет около 355 тысяч кубических километров в год. Обратно же, из воздуха в море, возвращается только 320 тысяч кубических километров. Остальная вода (35 тысяч кубокилометров), прежде чем вернуться в океан, проходит сложный цикл на суше.

Таким образом, только одна десятая часть того огромного количества влаги, которое испаряется с поверхности Мирового океана, орошает леса и поля, а девять десятых циркулируют в замкнутой системе море – атмосфера.

Величина испарения прямо пропорциональна количеству поступающего солнечного тепла, поэтому в тропической зоне в атмосферу уходит больше воды, чем возвращается в океан. В умеренных и высоких широтах, начиная примерно с 40-го градуса, осадки превышают испарение.

Как известно, газы лучше растворяются в холодной, чем в теплой воде. В своем труде «Введение в геохимию океана» академик А. Виноградов сравнивает Мировой океан с грандиозным воздушным насосом, который поглощает газы в холодных областях и отдает часть их в тропиках. В результате вертикальных конвекционных течений растворенные в воде газы пронизывают всю толщу океанской воды, вплоть до дна глубочайших впадин.

По подсчетам того же ученого общий объем газов, растворенных в Мировом океане, примерно в три раза больше всего объема его вод.

В нижних слоях атмосферы воздух состоит из 78 процентов азота и 21 процента кислорода (кроме того, в нем имеются инертные газы, водород и углекислота, в сумме составляющие 1 процент объема). Растворимость разных газов в воде неодинакова; так, кислород растворяется в ней значительно легче азота, поэтому объемное соотношение кислорода к азоту в океанических водах равно 1:2, а не 1:4, как в воздухе.

Кислород, растворенный в водах Мирового океана, полностью обеспечивает потребность морских организмов, за его счет происходит также окисление органических и минеральных продуктов. Тем не менее в воде постоянно имеются излишки кислорода, который улетучивается в атмосферу. Особенно обильно он поступает в атмосферу в местах произрастания морских растений, в первую очередь одноклеточных планктонных водорослей.

Ученые предполагают, что весь кислород воздушной оболочки нашей планеты образовался за счет фотосинтеза и его наличие в атмосфере поддерживается зелеными растениями. Как известно, в текущем столетии в результате роста городов и промышленных предприятий площадь суши, занятая зелеными растениями, резко сократилась. Особенно катастрофически уменьшаются лесные массивы, дающие львиную долю кислорода, синтезируемого наземной растительностью.

В этой связи роль океана в регенерации воздушной оболочки Земли еще более возрастает.

Мировой океан не только обогащает атмосферу кислородом, но и способствует удалению из нее углекислого газа, который образуется в результате дыхания живых организмов и как одно из следствий разрушения горных пород и вулканической деятельности. Относительное количество этого вещества в воздухе ничтожно и равно (по объему) 0,03 процента. Однако роль его в становлении глобальных климатических условий и для нормального развития жизни совершенно несоразмерна со столь малой величиной. Дело в том, что углекислота атмосферы задерживает тепловое излучение Земли. При уменьшении ее в атмосфере климат становится холоднее, а при увеличении наступает потепление. Согласно одной из гипотез уменьшение углекислоты в атмосфере наполовину послужило в прошлом причиной наступления оледенения. Если же количество углекислого газа в воздушной оболочке Земли возрастет, то увеличится так называемый парниковый эффект, который вызовет перегрев.