Страница 23 из 35
В качестве одного из курьезов, случающихся в науке, можем считать то, что доказательство о круговом движении воздушных масс в урагане впервые было изложено американским шорником Уильямсом Редфилдом. После того как над его родным штатом Коннектикут в 1821 г. прошел ураган, он начал обходить своих клиентов и обратил внимание на то, что не все деревья упали в одну сторону. Возле его дома стволы поваленных деревьев указывали на северо — запад, а в 80 км к западу — на юго — восток. Редфилд не был специалистом, но он сделал правильный вывод: деревья были вырваны из земли вихрем, который как одно целое медленно перемещался, а воздушные массы в нем двигались против часовой стрелки.
За одну секунду тропические циклоны могут выделить энергию, равную энергии тысяч атомных бомб, подобных той, что была сброшена на Хиросиму! Если бы высвобожденную энергию урагана за один день можно было превратить в электроэнергию, то она могла бы покрыть нужды Европы в электричестве в течение полугода! Полагаю, что этих двух факторов достаточно для того, чтобы вызвать необходимое «уважение» к «Элле», которая почти десять часов двигалась в акватории полигона.
По следам стихии
Еще до зарождения урагана по предварительной программе нашей работы большая часть АБС уже поднята на борт корабля. Хорошо это или плохо, кто знает. Было бы прекрасно, если бы все станции могли выдержать напор ураганного ветра. Тогда самопишущие приборы смогли бы зарегистрировать уникальную информацию о реакции океана во время и после прохождения урагана. Однако если ветер сорвет их поплавки, это означает утерю данных, накапливавшихся долгое время, потерю самих приборов и большие неприятности для нашего рейса. По сведениям из Майами, «Элла» направлялась к точке «Ж», в которой, кроме основной станции, во время нашего рейса было смонтировано еще две вспомагательных. Мы все с нетерпением ожидаем момента, когда можно будет узнать, в каком состоянии находятся станции. Руководство принимает решение проникнуть вблизи урагана и следовать за ним до системы станций в точке «Ж». В то же время мы должны будем провести ХВТ — зондирование с целью изучения изменения гидрофизических параметров в зоне урагана.
Научный интерес сильнее боязни стихии. Существо — вала опасность, как это часто случалось, что ураган повернет к нам, но не хотелось упускать «золотой шанс» провести уникальные измерения. Ведь для изучения ураганов _ организуют специальные экспедиции, а мы, не ставя перед собой подобной задачи, получаем от природы такой «подарок».
Почти в то же время, когда проходил наш рейс, в Тихом океане проводилась экспедиция «Тайфун-78», организованная Г идрометеорологической службой СССР. В этой экспедиции участвовали пять НИС, так как поиски урагана — трудное дело. В таких случаях, кроме всего прочего, нужно хоть немножко везения, ибо, несмотря на то, что места возникновения тайфунов и их пути известны, точное прогнозирование места и времени их зарождения все еще невозможно.
Ежегодно на Земле образуется от 30 до 100 тропических циклонов, и все они распространяются на запад и северо — запад. Десять процентов из них составляют циклоны в Индийском океане, десять — пятнадцать процентов — ураганы, а остальная наиболее значительная часть приходится на долю тихоокеанских тайфунов. За год над Атлантическим океаном образуется 7–8 ураганов, и нам повезло, что мы натолкнулись на один из них.
Находясь над морем, тропические циклоны непрерывно получают энергию. Зависая на определенное время над каким‑либо водным районом, они способствуют быстрому охлаждению моря. После этого перемещаются в другой район, вода в котором более теплая, и снова подзаряжаются энергией.
Жизнь тропических циклонов длится обычно пять-шесть дней. Над континентом они быстро разрушаются. Это объясняется тем, что сухая земная поверхность не может дать достаточного количества влаги, необходимой для их существования. Таким же образом при передвижении на север над океаном ураганы попадают в сравнительно более холодные водные участки. Испарения в них не так сильны, и ураган, лишенный источника питания, быстро утрачивает свою мощь.
Тропические циклоны после своего зарождения перемещаются на запад, к прибрежным областям океана. Цифры указывают число сильных тропических циклонов за десятилетний период.
В тропических морях ураганы почти всегда обладают огромной энергией и представляют угрозу для мореплавателей даже сегодня. По рассказам уцелевших, ветер и разбушевавшееся море могут отнести судно на сотни миль, а потом снова вернуть его почти на прежнее место. Некоторым морякам удавалось попасть в «глаз урагана», что на время облегчало их мучительную борьбу со стихией.
Диаметр «глаза урагана» — обычно 10–40 км. Говорят, что там царит странное затишье, нет ни дождя, ни ветра, а высоко в небе плывут легкие белые облака. Температура часто повышается на 8—10 °C, что само по себе служит индикатором для мощных потоков тепла и влаги, поступающих из океана в атмосферу.
В ночь на первое сентября ураган «Элла» был готов пересечь границы нашего полигона, а мы — «следовать за ним по пятам» в бурном и неприветливом море. Цель — получить как можно больше точных данных о процессах взаимодействия между атмосферой и океаном во время урагана. Эти данные имеют фундаментальное научное значение, так как значительная часть энергии, которой обмениваются две среды, проходит через поверхность раздела в короткое время действия урагана.
Серьезность внезапно возникших перед экспедицией научных задач требовала самоотверженного труда большей части научного коллектива и экипажа. В трудных навигационных условиях под проливным тропическим дождем началось проведение гидрографического разреза полигона. На палубе «Академика Курчатова» заметное оживление. Судно периодически останавливается, и лебедки стремительно опускают зонды в глубины океана. Данные сразу же поступают на обработку, и их высокое качество служит нам наградой за тяжкий труд.
Путь урагана «Элла» через советский синоптический полигон. Заполненные кружочки указывают места действовавших АБС, а пустые — места, где при боры уже сняты.
Ураганные ветры над поверхностью моря относят от центра урагана огромные массы воды. Это, наряду с сильным охлаждением вследствие испарения, приводит к резкому понижению температуры воды в центре урагана. В этих областях из глубин океана на поверхность поднимаются холодные водные массы. На рисунке изображен схематический вертикальный разрез вод в районе тропического циклона. В заштрихованной области поднимаются холодные водные массы, по соседству расположены области с нулевыми вертикальными скоростями, а в части, покрытой точками, — опускание теплых водных масс.
На пути своего следования через полигон ураган оставляет после себя хвост холодной воды. Дело в том, что он «высосал» тепло из поверхностного слоя. Но реакция океана заметна не только на поверхности. Он остыл до глубины 500 м! Здесь уместно припомнить образное сравнение начальника экспедиции, сказавшего, что «Элла» оставила после себя «улицу холодной воды».
Полученные данные были уникальные, так как мы располагали «хроникой» гидрофизических процессов на полигоне. Незадолго до прохождения «Эллы» в этом районе была проведена детальная ХВТ — съемка, дававшая нам возможность установить наступившие изменения. Оказалось, что температура воды на поверхности снизилась на 2,1–2,5 °C. То, что изменения все же не были очень сильными (в литературе описываются случаи, когда температура понижалась на 5 °C), объяснялось большой скоростью урагана над районом полигона. За короткое время, которое «Элла» находилась здесь, было невозможно «высосать» большее количество тепла. И все же расчеты показали, что за время пребывания над полигоном из каждого квадратного сантиметра площади океана в атмосферу поступило 5 500 калорий тепла. Взятое для всего полигона, это представляет колоссальную йифру — 1,32.1015 килокалорий, иными словами, чтобы получить такую энергию, необходимо сжечь 100 млн. тонн нефти!