Выбрать главу

На морях северного полушария всего ежегодно образуется около 126 × 1011 т льда, а южного – 207 × 1011 т. По отношению к северному полушарию образование льда 85 × 1011 т в Северном Ледовитом океане и масштабы, вызываемой им термохалинной конвекции, выше уже определены. Остающиеся 41 × 1011 т льда при том же рассолении (до 5‰) и солености вод за пределами Северного Ледовитого океана 32‰, а глубинных 35‰, способны вызвать погружение ко дну ещё 36900 км 3 воды, что в 4 раза меньше, чем в Северном Ледовитом океане. Такая величина представляется правдоподобной, хотя возможно, что расчет может страдать недоучетом некоторых наложенных динамических явлений, способных здесь с большей вероятностью, чем в постоянно замерзающем океане, гасить интенсивность термохалинной конвекции.

Таким образом, всего в северном полушарии в термохалинную конвекцию вовлекается общий объем воды, равный, примерно, 186×103 км 3 в год. Если таким же путем определить интенсивность термохалинной конвекции в акваториях океанов южного полушария, то при солености поверхностных вод 34,7‰ в ходе рассоления льда до 8‰ здесь в термохалинное опускание холодных и соленых вод должно вовлекаться уже около 480×103 км3, что в 2,6 раза больше, чем в северном полушарии. Однако здесь менее интенсивная термохалинная конвекция определенно более всего и вскоре же нарушается значительной динамичностью циркумполярного течения западных ветров, оконтуривающего Антарктику. Впрочем, если то и другое имеет место, то эти факты могут явиться новым, дополнительным аргументом в пользу объяснения более низкой средней температуры поверхности океанов и атмосферы в южном полушарии по сравнению с северным. Из этого же следует, что поддержание придонной толщи тяжелых глубинных вод Мирового океана с большей вероятностью осуществляется термохалинной подледной конвекцией, происходящей в северном полушарии, а точнее в Северном Ледовитом океане, чем в южном полушарии, что в известной степени подтверждается меридиональным сечением поля солености Атлантического океана.

Интересно рассмотреть, насколько же остывает или, правильнее сказать, какое количество энтальпии теряет замерзающий Северный Ледовитый океан за счет протекания подледной термохалинной конвекции. Не сложно обнаружить, что величина эта незначительна. Для этого достаточно установить наибольший возможный предел охлаждения подледной воды рассольными каплями. Так, если из ежегодно намерзающего снизу на 70 см многолетнего льда выделится за год весь рассол, средняя температура которого вероятно может быть не выше минус 4 °C, заместившись подледной водой или мигрирующей за ним сверху пресной, то с каплями в относительном выражении удалится лишь 1,1 кДж/см 2 год. Такая величина оказывается сопоставимой, а часто и превышает фактически ранее определявшиеся величины потерь тепла водной массой под многолетним ледяным покровом Арктического бассейна. Свежие льды ежегодно намерзают на толщину в 2,5 ÷ 3 раза большую, чем многолетние. Тем же расчетом можно установить, что рассолы, выделившиеся из них, способны соответственно охладить подледную воду до 3,5 кДж/см 2 за год.

Зная площади распространения тех и других льдов (6,5 млн. км 2 и 2,35 млн. км2, соответственно) можно грубо определить, что общая внутренняя потеря тепла Арктическим бассейном от выпадающих из льда холодных рассолов, то есть от термохалинной конвекции, составляет абсолютную величину около 14 × 1017 кДж/год, что с избытком компенсирует весь объём тепла, поступающего в него из смежных теплых океанов.

До сих пор подобные потери многие исследователи, не отвергая возможного существования термохалинной конвекции, почему-то целиком относили на возможную прямую (без фазового превращения у нижней поверхности льда) передачу тепла в атмосферу, путем кондуктивной теплопроводности через лёд, которой, как выясняется, здесь вовсе может не быть.

7.6. Где и сколько теряет тепла мировой океан?

Видимо к числу общепризнанных относится мнение, что достаточной гарантией от внезапных климатических катаклизмов на Земле является чрезвычайно большая тепловая инерция Мирового океана. Показанные выше механизмы сдерживания и даже полного исключения потерь тепла водной поверхностью при её замерзании может вселить ещё большую уверенность в том, что Мировой океан является надежной защитой от катастрофического выхолаживания внешних сфер Земли. Однако такое мнение может изменится, если обратить внимание на то, что у океаносферы под воздействием гравитационного массо- и теплообмена возникают реальные, но до поры скрытые механизмы для возбуждения весьма скоротечных трансформаций глобального климата, как в сторону его резкого похолодания, так и в сторону потепления.