Очень долго этой причиной считалась сила ветров. Само зарождение Гольфстрима объяснялось нагоном воды пассатными ветрами через Юкатанский пролив в Мексиканский залив и возникающую в силу этого значительную разность уровней между Мексиканским заливом и прилегающей частью Атлантического океана.
При выходе в океан это течение усиливается Антильским течением и далее вовсе не согласуясь с кориолисовым ускорением, отклоняется влево, следуя вдоль материковой отмели Северной Америки. Это отступление иногда объясняется повышением уровня океана в антициклонической области его субтропической части. У мыса Хаттерас Гольфстрим отклоняется на северо-восток к Ньюфаундлендской банке, после чего, теряя некоторую часть воды и тепла, переходит в Североатлантическое течение, которое под влиянием ветров пересекает океан с запада на восток и далее вдоль северных берегов Европы попадает уже в Северный Ледовитый океан. Но это опять же сила недостаточная, чтобы возбудить столь значительную циркуляцию вод с одного конца их круговорота. К тому же как объяснить, что из Атлантики воды поступает меньше, чем обратно возвращается туда же с добавлением вод из Тихого океана?
Здесь кое-что прояснили исследования зарубежных ученых, произведенные в пятидесятых-шестидесятых годах нашего века. Г. Стоммел предположил, что второй, если не главной причиной зарождения циркуляции вод между Атлантикой и Северным Ледовитым океаном, может являться гравитационное опускание полярных вод в результате увеличения их солености, что можно доказать существованием глубинного противотечения Гольфстрима. В 1967 г. Д. Свал-лоу и Л. Уортингмон прямыми определениями с помощью звуковых буёв, спущенных с корабля на глубины I 500…3 000 м, установили, что такое противотечение существует.
Открытие глубинного противотечения вряд ли можно считать неожиданным, поскольку оно с неизбежностью следует из закона сохранения массы. Не может же притекающая вода накапливаться в открытом водоёме, а поскольку она в том же объёме вытекает, то измерив расход в более доступных мелководных проливах можно приближенно определить и наличие, и величину глубоководного стока воды из Арктического бассейна. Но вот предположение о том, что побудительной причиной оттока глубоководных масс является увеличение солености глубинных вод Арктического бассейна, заслуживает внимания. Здесь уже может открыться завеса над таинственностью главной силы, движущей воды между Северным Ледовитым океаном и Атлантикой.
Действительно соли могут вызывать конвекцию морских вод за счет увеличения их плотности, за чем следует и погружение их на глубину. Такая конвекция называется термохалинной.
В полярном водоёме она может усиливаться низкой температурой рассолов и дополнительным увеличением плотности воды, в которой они появляются. Вообще же в механизме изменения солености периодически замерзающей морской воды и его следствий в термике моря сохраняется некоторые неясности.
Исследуя теплообмен через морской лёд и влияние солей на процесс его намерзания и таяния, мне удалось по-новому, в известной мере независимо, взглянуть на природу возбуждения термохалинной конвекции, чем и хочу поделиться ниже.
Обратимся к необходимому здесь анализу. Нам уже известно, что при замерзании морской лёд существенно, а многолетний почти полностью, рассоляется. Концентрированные и охлажденные до температуры вмещающего их льда рассолы сначала скапливаются в замкнутых ячейках, сквозных капиллярах и межкристаллических прослойках, откуда уже постепенно под воздействием тяготения мигрируют вниз. Чаще всего миграция происходит через каналы стока рассолов, представляющие собой цилиндрические вертикальные полости «стволы» во льду диаметром до 7 мм, открытые снизу. Таких каналов иногда насчитывается до 50 на 1 м 2 нижней поверхности льда.