ДЕФОРМАЦИОННОЕ ПОЛЕ

Течения в океане образуют ряд крупномасштабных круговоротов, простирающихся от берега до берега. В совокупности их можно рассматривать как деформационное поле (Defant, 1961; стр.

Если представить себе четыре соприкасающихся круговорота беэ существенных вертикальных движений воды, то линии тока этих круговоротов образуют деформационное поле, а касательные к линиям тока — две оси деформационного поля. Они пересекаются между -собой в нейтральной точке. Если наблюдатель находится в нейтральной точке, то вдоль одной из осей течение с обеих сторон направлено к нему; это ось сжатия. Вдоль другой оси течения направлены прочь от нейтральной точки; это ось растяжения (рис. 4, Л). Акватория вокруг нейтральной точки, зажатая между четырьмя упомянутыми круговоротами, обозначается ниже как нейтральная область.

В океане, который ограничен берегами, деформационное поле никогда не состоит из четырех крупномасштабных круговоротов: их бывает

сж

Рис. 4. Деформационное поле (А—В по Дефанту, 1961, слегка изменено; Г — по Беклемишеву, 1967)

А—четыре соприкасающихся круговорота, образующих деформационное поле; сж — ось сжатия; драст — ось растяжения; Н — нейтральная точка; нейтральная область покрыта точками.

Б и В — два соприкасающихся круговорота, одна из осей совпадает с линией берега Г — три круговорота, простирающихся от берега до берега, о-бе вертикальных оси совпадают •с линиями берега. Одна и та же ось в соседних нейтральных областях имеет различное значение: она является то осью сжатия, то (gt;сью растяжения

два, а ;на месте другой пары находится берег. В этом случае одна из •осей совпадает с линией берега, и на ней же лежит нейтральная точка (рис. 4, ? и В); нейтральная область примыкает в этом случае к берегу. Ось деформационного поля, касательная к линиям тока двух соприкасающихся круговоротов, которые простираются от берега до берега, у од- еого из берегов является осью сжатия, а у другого —осью растяжения.

первичные массы трансформируются, и в нейтральных областях и областях соприкосновения образуются вторичные водные массы.

В нейтральных областях, где линии тока сходятся, гидрологические градиенты велики и турбулентный водообмен между круговоротами мал. Примерами могут служить область взаимодействия Куросио и Оясиоlt; или нижняя часть Калифорнийского течения, где водная масса этого течения, входящего в состав субтропического круговорота, встречается с северо-тихоокеанской экваториальной водной массой, входящей в состав тропического круговорота.

В областях соприкосновения круговоротов, где линии тока более или менее параллельны, гидрологические градиенты * меньше и водообмен между круговоротами больше, чем вверх по течению. При переходе от

Рис. 6а. Динамический рельеф поверхности Атлантического океана (по отношению к поверхности 1500 дб ) в феврале (по Булатову, 1966)

Кружки — дивергенции, точки — конвергенции

100              190              140              160              180              180              140              120              100              80              80              40

Рис.

Кружки —дивергенции, точки — конвергенции

нейтральной области (со схождением линий тока) ко вторичной водной, массе широтного течения, относящегося к обоим 'соприкасающимся круговоротам, происходит резкая трансформация вод. Дальше вниз по течению поперечный водообмен между круговоротами поддерживает существование вторичной водной массы и приводит (вместе с другими факторами) к постепенному уменьшению в ней горизонтальных градиентов, и к увеличению протяженности вторичной массы вдоль меридиана. Так, вторичная водная масса Северо-Тихоокеанского течения постепенно увеличивает свою ширину на восток от 500—700 до 1000 км (рис. 5).

Вторичные водные массы в областях соприкосновения круговоротов очень различаются между собой по степени своего развития. Гак, в Северной Атлантике, которая узка, область соприкосновения не выражена,, и поле линий тока напоминает прототипическую картину деформационного поля, где одна нейтральная область непосредственно переходит в другую (см. рис. 4, Г и 6а). В Северной Пацифике уже имеется хорошо выраженное Северо-Тихоокеанское течение (Fleming, 1958), а в южном полушарии субантарктическая зона соприкосновения субтропических круговоротов всех трех океанов с антарктическим циркумполярным круговоротом выражена очень хорошо и сама является циркумполярной. Правда в тихоокеанском секторе Субантарктики, как и в Северо-Тихо- океанском течении, в направлении на восток происходит уменьшение градиентов и расширение потока субантарктических вод, часть которых уходит из пределов циркумполярного течения. Более протяженные вторичные водные массы лучше обособлены еще и потому, что сама их

Рис.

1 — динамические горизонтали (дин. мм)\ 2 — дивергенции; 3 — конвергенции; 4 — скорость течения менее 1 см/сек; 5 — то же, 1—10 см!сек\ 6 — то же, 10—25 смісек

Рис. 7. Границы шести видов евфаузиид во вторичной водной массе Северо-Тихоокеанского течения (по данным Бринтона, 1962а).

Видно расхождение границ при переходе от западной нейтральной области к зоне соприкосновения субполярного и субтропического круговоротов (около 170° в. д.) и новое расхождение (около 155° з. д.) при переходе к восточной нейтральной области (ср. рис. 10)

протяженность способствует большему воздействию на них зональных климатических факторов. Особенно это относится к Субантарктике, где часть воды может циркулировать в этой зоне достаточно долго.

Вторичные водные массы широтных течений испытывают новую резкую трансформацию при переходе к нейтральной области с расхождением линий тока. Горизонтальные градиенты характеристик тут еще меньше, и смешение авод очень велико. В таких областях возникают обширные районы с изменчивыми течениями и абсолютными значениями характеристик; эти районы своеобразны и в биологическом отношении. Таков, например, район расхождения Северного пассатного течения к северу от Новой Гвинеи и расхождения Северо-Тихоокеанского течения у берегов Америки.

С биологической точки зрения очень важно подчеркнуть различия в водообмене между круговоротами в различных элементах деформационного поля (двух нейтральных областях и области соприкосновения круговоротов), а именно,— усиление водообмена вниз по течению (рис. 7).

Очень важна также еще одна особенность смешения вод, определяющая крайнее своеобразие толщи воды как среды обитания: в пелагиали возможно не только взаимное проникновение, но и вполне гомогенное смешение разных вод, т.

В месте формирования вторичной водной массы, при трансформации смешения, вода принимает новые физические и химические характеристики, но при этом не появляется новых видов животных и растений, типичных для данной іводной маосы. Оніи приносятся извне и, в частности, могут происходить из первичных вод, образовавших новую водную массу. Гомогенное смешение вод не препятствует жизнедеятельности хотя бы части населения исходных вод и самое большее, требует некоторой морфо-физиологической адаптации видов (см. гл. II, 7). Конкретные способы смешения вод разнообразны, и перечислять их нет надобности.