Основные физические характеристики морской воды
периодом около 3.5 лет, квазисемилетнее явление "Эль Ниньо" – появление
аномально высоких температур воды на поверхности экваториальной части Тихого
океана, а также перемещения тепловых аномалий по океаническим круговоротам.
6. Внутривековая изменчивость с периодами в десятки лет, связанная с
колебаниями климата, одновременно охватывает океан и атмосферу. Примером может
служить произошедшее в первой половине XX века потепление вод Арктики и
одновременное похолодание в низких широтах. Среди внутривековых наиболее
четкими оказались колебания продолжительностью 11 и 20-30 лет. Широко
распространены на земном шаре климатические изменения с периодом 30-35 лет. В
течение одного такого колебания серия влажных и прохладных лет сменяется серией
теплых и сухих.
7. Межвековая изменчивость с периодами в сотни лет. Проявляется в виде
межвековых колебаний климата и изменения средней температуры воды
значительных акваторий океана. Одно из таких изменений происходило во время так
называемого "малого ледникового периода" в ХVII-ХIХ веках. В этот период
Саргассово море было на 2-3°С теплее, а акватория у Исландии на 1°С холоднее
современной нормы. Эти отклонения явились результатом ослабления теплообмена в
процессах взаимодействия океана и атмосферы.
Сотнями лет оценивается "время жизни" глубинных вод океана: Тихого и
Индийского - 1300 лет, глубинных вод северной части Атлантики - 600 лет,
Антарктики - 100 лет, поверхностных вод северной Атлантики - 10 лет. Таким
образом, межвековая изменчивость связана также с обменными процессами во всей
толще океанических вод, т.е. с общей вертикальной циркуляцией.
10.3. Теплообмен в системе океан-атмосфера
Поверхность моря представляет собой зону взаимодействия океана и
атмосферы. Она является транзитной, поскольку через нее осуществляется обмен
веществом и энергией. Тепло- и газообмен происходит непосредственно между
Мировым океаном и атмосферой, однако в глобальном круговороте влаги и солей
необходимо учитывать также обмен с сушей. Количество влаги, уносимой с океана на
материки, относительно невелико, но эта влага является главным источником для
суши. Планетарный обмен солями также, несмотря на их малый объем, является
важнейшим процессом, определяющим различие химического состава вод суши и
океана.
Между различными видами обмена существует сложная взаимосвязь.
Особенно тесно взаимосвязаны планетарные круговороты тепла и влаги. Так,
испарение определяет не только количество влаги, вовлекающейся в планетарный
обмен, но и расходование большей части солнечной энергии, поглощаемой
поверхностью земного шара. Выделение тепла в атмосфере, происходящее при
конденсации влаги, является важнейшим энергетическим фактором циркуляции
воздушных масс.
Академик В.В.Шулейкин, рассматривая океан и атмосферу с точки зрения
термодинамики, считает, что в них «работают» своеобразные мощные тепловые
машины первого и второго рода. Для тепловой машины первого рода в течение всего
года нагревателем служит тропическая зона, а холодильником являются Арктика и
Антарктика. Ее «работа» проявляется в пассатной циркуляции воздуха. Для тепловой
машины второго рода в холодное время года нагревателем служит поверхность
океана, а холодильником – поверхность материков. В теплое время года нагреватели и
холодильники меняются местами. Машина второго рода проявляет свою деятельность