Вселенная океана. Как устроена стихия, которая формирует нашу планету - Хелен Черски - Страница 2

энергию космическому пространству. Описанный процесс вносит исключительно важный вклад в энергетический баланс Земли, но спрогнозировать его в точности нам пока не по силам. Отсюда и замысел нашей экспедиции: дрейфуя в самом сердце Арктики, мы хотим прикоснуться к удивительной природной лаборатории и постичь ее тайны. Вместе со мной на борту «Одена» – целая группа ученых, и все они прибыли сюда с одной целью: наблюдать, измерять и анализировать эту уникальную среду, чтобы, вооружившись логикой и новейшим оборудованием, раскрыть внутренние механизмы энергообмена в системе «океан – атмосфера».

А вот уже и Мэтт, а с ним трое коллег, которых он привел нам в помощь. Когда работаешь в полевых условиях, экспериментальные данные добыть не так-то просто. Нередко требуются серьезные физические усилия. Сейчас наша задача – отвести плавучую платформу подальше от края льдины: измерения должны проводиться в открытой воде. Мы делимся на команды, тянем за длинные веревки и, кряхтя и спотыкаясь, тащим наш «плот» на свободный ото льда участок. Выбрав наиболее удачное место, закрепляем якорь и поворачиваем назад. Мы шагаем по толще льда, а под нами – темная пучина, холодная и безгласная. Океан всегда рядом, но как же редко мы о нем задумываемся…

* * *

Мировой океан огромен, но зачастую мы его просто не замечаем. Именно вода, а не суша занимает бо́льшую часть земной поверхности – факт, казалось бы, не новый, но чтобы в полной мере его оценить, человечеству понадобилось выйти в космос. И хотя программа «Аполлон» имела целью высадку астронавтов на Луну, по-моему, главная ее ценность в другом: благодаря этим полетам люди смогли увидеть Землю со стороны. Две культовые фотографии – одна под названием «Восход Земли», сделанная во время экспедиции «Аполлон-8» (1968), и другая, «The Blue Marble»[2], снятая командой корабля «Аполлон-17» (1972), – навсегда изменили наши представления о планете, на которой мы живем. Стоит хотя бы раз взглянуть на эти кадры, и ты уже никогда не забудешь яркого визуального образа: хрупкая голубая сфера парит в бескрайнем космосе, и на ней – весь наш мир, все, что нам дорого и важно. И все-таки даже после этого океан продолжали считать не более чем «холстом», на котором нарисована суша, незначащей пустотой между континентами или загадочным феноменом, которым можно заняться как-нибудь потом, когда будут решены насущные проблемы. Только сейчас, полвека спустя после завершения программы «Аполлон», люди наконец всерьез заинтересовались тем, что́ таят в себе эти необозримые водные пространства. Поздновато мы спохватились. Но лучше поздно, чем никогда. «Взгляд из космоса» послужит нам хорошим подспорьем, своего рода контурной картой, которую мы должны раскрасить.

Географические карты – богатейший источник сведений и инструмент познания. Особенно хороши глобусы. Не устаешь восхищаться, сколь многолика наша планета: береговые линии, горные хребты, реки, архипелаги – все подчинено строгим закономерностям и вместе с тем потрясающе разнообразно. Окружающий нас мир поистине необъятен, и изучать его можно бесконечно: чем пристальнее всматриваешься, тем больше открываешь. Глыбы континентов задают форму омывающим их океанам, и мы традиционно делим земную поверхность на сушу и море. Людям вообще свойственно приписывать участкам планеты какие-то фиксированные характеристики – вполне естественное желание, тем более что подчас эти характеристики не меняются десятилетиями и даже веками. И тем не менее любая, самая чудесная карта имеет принципиальный изъян. Глядя на нее, мы забываем об одной из главных и самых поразительных особенностей нашей планеты: океан постоянно находится в движении.

Мировой океан можно уподобить гигантскому двигателю, текучей силовой установке, которая охватывает весь земной шар и влияет на все стороны нашей жизни. Элементы ее неодинаковы по масштабу – от мощного Гольфстрима до мельчайших пузырьков газа, лопающихся на гребне волны, – но все вместе они складываются в целостную систему, красивую и стройную, пронизанную неожиданными и многозначительными связями. Сложность этих переплетений на первый взгляд обескураживает, но при рассмотрении картины в целом прослеживается вполне понятная логика. Обычно говорят: хочешь разобраться в коррупционной схеме – «следи за денежными потоками». В геофизике, по счастью, нет места циничным политическим интригам. Наша задача куда приятнее и проще. Чтобы вскрыть внутреннюю логику океанических явлений, достаточно доверять научному инстинкту и следить за энергетическими потоками.

Солнцем генерируется огромное количество энергии, но лишь крохотная ее часть не уходит напрямую в космическое пространство, а достигает нашей планеты и задерживается на ней, участвуя в разнообразных природных процессах: движении воды и воздуха, таянии льдов, поддержании биосферы, преобразовании горных пород. Достигая Земли, эта энергия распределяется при помощи атмосферных ветров и океанических течений. Солнце оживотворяет все сущее, от могучих дубов до тончайших лишайников, ежедневно поднимает ввысь с земной поверхности триллион тонн воды, дает энергию человеку и зверю, каждой мелкой букашке; наконец, обеспечивает питание ноутбука, за которым я пишу эти строки. Сердцем этой системы является Мировой океан – колоссальная природная машина, которая аккумулирует львиную долю солнечной энергии, используя ее в виде тепла или превращая в движение. Необъятную океанскую толщу рассекает несколько масштабных течений, различных по глубине и направлению, за счет чего непрерывно происходит глобальная циркуляция вод и связанные с ней процессы переноса тепла и холода. Но солнечная энергия – мимолетный гость на нашей планете. Претерпев всевозможные метаморфозы, в конечном итоге она рассеивается и покидает Землю в виде теплового излучения, чтобы возобновить свое путешествие по Вселенной. Как гласит первый закон термодинамики, энергия не создается и не исчезает, то есть исходящий поток всегда соответствует входящему. Земля не присваивает, а лишь на время «перехватывает» и перенаправляет эту струящуюся с неба живительную силу, причем именно океан служит тем двигателем, который преобразует солнечный свет в движение воды и воздуха и энергию сложных биохимических связей. Океан активно пользуется доставшимся ему богатством, но лишь до тех пор, пока космос не потребует вернуть этот заемный капитал.

Солнечный свет проникает всюду, но распределен по земному шару неодинаково. Сильнее всего нагревается зона экватора, поскольку лучи здесь падают почти отвесно. Таким образом, тропический пояс получает гораздо больше солнечной энергии, чем полюса. Процессы рассеяния тепла, наоборот, протекают сравнительно равномерно, из-за чего полярные регионы теряют массу энергии. Другими словами, в районе экватора годовой энергетический баланс положителен, тогда как на полюсах – отрицателен. Отсюда важнейший вывод: Мировой океан и атмосфера не просто улавливают и пропускают через себя поступающую от Солнца энергию, но перераспределяют ее. Перенос энергии от экватора к полюсам – вот процесс, определяющий глобальную роль океана как природного двигателя. Какую бы ипостась океана и его влияния на нашу жизнь мы ни взяли, всё окажется встроено