Обратим внимание на две циркуляции вокруг полюсов: циркуляцию в Северном Ледовитом океане и течение Западных ветров вокруг Антарктиды. Несмотря на не сопоставимость этих циркуляций по мощности они имеют схожие черты. Обе эти циркуляции движутся по ходу вращения Земли. Выше мы объяснили течение Западных ветров воздействием меридианальных береговых линий Антарктического полуострова и моря Росса. А западные ветры вокруг Антарктиды следуют за течением Западных ветров. Видимо та же картина и в Ледовитом океане, где остров Новая земля и другие островные группы, полуостров Таймыр и др. создают гидравлический подпор, порождающий циркуляцию в Северном Ледовитом океане. То есть оби циркуляции можно объяснить с единых позиций. Причём эта модель позволяет понять, почему тёплые воды Гольфстрима затекают далеко на север в Баренцево море. В восточной части Баренцева моря от острова Новая земля создаётся пониженный уровень, куда и устремляются тёплые воды. Количество втекающих тёплых вод Гольфстрима равно мощности вытекающего холодного Восточно-Гренландского течения. Причём циркуляцию в Северном ледовитом океане нельзя объяснить ветровым механизмом. Северная циркуляция защищена ледяным покровом. Это ещё один вопрос к пассатным теориям. Здесь перепутана причина со следствием. Ветры следуют за течениями. Тогда легко объясняется экваториальная штилевая зона. Северные и Южные Пассаты порождаются северными и южными циркуляциями, которые в области экватора имеют одинаковое направление скорости течения. А вот экваториальное противотечение порождает ветры противоположные Пассатам. В результате возникает штилевая зона. На рингах Гольфстрима (и других струйных течений) формируются атмосферные вихри. При соответствующих атмосферных условиях эти малые вихри, суммируясь, видимо и образуют грозные торнадо.
8. Возможная экспериментальная проверка изложенных представлений
Рассмотрим возможности экспериментальной проверки высказанных гипотез.
8.1 Проверка гипотезы возникновения струйных адвективных океанических течений под воздействием суточного вращения земли
Для экспериментальной проверки данной гипотезы можно предложить следующую установку. Принципиальная конструктивная схема установки изображена на Рис.7.
Установка представляет собой цилиндрическую ёмкость, способную вращаться по и против часовой стрелки вокруг оси проходящей через центр ёмкости. Вертикальными перегородками ёмкость разделена на четыре секции. Секции представляют собой “океаны”, перегородки их береговые линии. Секции заполнены водой. Толщина слоя по отношению к диаметру ёмкости имеет то же соотношение, что и средняя глубина океана в области струйных течений (в среднем порядка 500 метров) к радиусу по экватору или расстоянию между берегами океана по экватору. При вращении ёмкости против часовой стрелки это будет соответствовать картине, при наблюдении за вращением Земли со стороны северного полюса (картинка слева). При вращении по часовой стрелке, это соответствует наблюдению со стороны южного полюса (картинка справа). В каждой из четырёх секций картины должны быть одинаковы. Если картины адвективного движения жидкости в секциях ёмкости будут соответствовать изображённым на рисунке, то это подтвердит предположение автора, если нет, то гипотеза автора займёт не совсем почётное место большинства не сбывшихся. На рисунке слева стрелка -1 соответствует Гольфстриму и Куросио, справа - Бразильскому течению и Игольному. Стрелка -2 слева соответствует Калифорнийскому и Канарскому течениям, справа - Перуанскому и Бенеуэльскому течениям. Стрелка -3 соответствует экваториальным противотечениям. Сплошные круговые стрелки - 4 соответствуют циркуляционным течениям северного и южного полушарий. Тонкими стрелками на рисунках обозначены течения, которых требует гидродинамика в соответствии с законом сплошности. Для наблюдения картины можно использовать малые поплавки (дрифтеры) из лёгкого материала, например пенопласта. Если над ёмкостью закрепить видеокамеру, вращающуюся вместе с ёмкостью, то она зафиксирует картину течений в динамике.
Автор [27] указал мне на то, что гипотеза, связывающая течения с суточным вращением Земли, ранее бала высказана Кеплером. “В. Щевьев: Гипотеза автора была озвучена Кеплером. Он считал, что, поскольку вода слабо связана с Землей, она не успевает за суточным вращением планеты и, следовательно, отстает, что и обуславливает дрейф экваториального течения на запад (Kohl.1868, p. 87).”
Я не разделяю представление о дрейфе экваториального течения на запад. Такое имело бы место, если бы не было материков и их береговых линий. Если бы океан полностью покрывал Землю, то по указанному Кеплером эффекту существовало бы круговое течение вокруг Земли по экватору в направлении с востока на запад, против вращения Земли. Картина течений в океанах была бы предельно простой. Наличие береговых линий сильно изменяет картину. Мы имеем три препятствия на пути дрейфового течения: материки Америка и Африка, да и островная система между Азией и Австралией не способствует дрейфовому течению. В реальных условиях наблюдается стационарный наклон поверхности океанов с запада на восток, возникает неравновесное состояние по градиенту, которое и порождает силы, а последние течения. В реальности имеем течения к полюсам и течение с запада на восток (противотечения), в сторону обратную предсказаниям Кеплера. Хотя идея подпора воды береговой линией из-за инертности воды у Кеплера явно присутствует. На предлагаемой установке, при достаточно больших диаметре и скорости вращения, тоже возможно замерить перепад уровней между западной и восточной перегородкой секции по “экватору”.
8.2 Проверка гипотезы возникновения океанических долгопериодных волн под воздействием нутации земной оси
Что касается представлений о возникновении долгопериодных волн под воздействием приливных волн, которые в свою очередь порождают струйные течения, в том числе Гольфстрим, то критика этих представлений изложена в [11].
Если исходить из того, что периодичность долгопериодных волн совпадает с периодичностью нутации земной оси, то колебания уровня воды у беговой линии должно происходить в фазе с нутационными колебаниями земной оси и соответственно с фазами Луны. Только необходимо исключить влияние ветровых волн, или шум как говорится в теории колебаний. У южного побережья суши, на береговой линии тянущейся по параллели, нужно отгородить стеной область размером скажем 10x10 метров (желательно побольше). Эта стена должна ограждать внутреннюю область от ветровых волн. Вблизи дна стенка должна иметь отверстия для втекания и вытекания воды. Внутри огороженной области необходимо разместить соразмерный области достаточно массивный поплавок, который может вместе с уровнем воды подниматься и опускаться. Если фазы колебаний поплавка по вертикали будут совпадать с фазами нутации земной оси на данном меридиане и кореллировать с фазами Луны, то это подтвердит гипотезу о нутационном происхождении долгопериодных волн. Данная установка позволит оценить и амплитуду нутационных долгопериодных волн.
Можно воспользоваться данными замеров уровней воды на водомерных постах в морских портах. По данным замеров необходимо построить функцию зависимости уровня от времени. Очистить зависимость от высокочастотных ветровых волн. Полученную в результате зависимость разложить методами гармонического анализа на гармоники и сравнить эти гармоники с нутационными гармониками.
Ещё один экспериментальный факт будет говорить в пользу нутационной природы долгопериодных волн. Долгопериодные волны на противоположных сторонах Земли по долготе, в случае нутационной природы, будут в противофазе. Долгопериодные волны Атлантического и Тихого океанов, если брать первую от берега (береговые линии на одной параллели) волну, будут в противофазе.
Заключение
Анализ, принятых в настоящее время механизмов формирования океанических течений, показывает их энергетическую несостоятельность. Мощность этих механизмов на порядки меньше мощности океанических потоков. В отличие от принятых, предлагаемый механизм, связанный с энергией вращения Земли, напротив показывает, что энергия вращения Земли на много порядков превышает энергию океанических течений. Новый механизм достаточно непротиворечиво объясняет всю совокупность фактов, относящихся к океаническим течениям, опираясь на твёрдо установленные экспериментальные данные. При этом не привлекаются неустановленные физические закономерности и связи.
Идея о связи океанических течений с энергией вращательного движения Земли, позволяет с единых позиций объяснить поверхностные и глубинные течения, нарисовать их принципиальную картину. Причём все механизмы возникновения океанических течений вытекают из базовой для данных явлений науки - гидродинамики.
Нутационный механизм формирования долгопериодных океанических волн обладает огромной мощностью и относительно стабилен во времени, что не идёт ни в какое сравнение с механизмами ветровой накачки, приливных волн или флуктуациями атмосферного давления.
Литература
1. Бондаренко А.Л. Гольфстрим: мифы и реальность. http://www.randewy.ru/gml/golf.html
2. Бондаренко А.Л. Крупномасштабные течения и долгопериодные волны Мирового океана. Монография. Издание 2-е, дополненное, 2011г. http://www.randewy.ru/gml/monogr.html
3. Бондаренко А.Л., Жмур В.В. Настоящее и будущее Гольфстрима. // Природа, №7, 2007г.
http://vivovoco.astronet.ru/VV/JOURNAL/NATURE/07_07/GULFSTREAM.HTM
4. Борисов П.М. Может ли человек изменить климат. - М.: “Наука”, 1970г., 192с.
5. Жаров В.Е. Нутация неупругой Земли. http://www.astronet.ru/db/msg/1196055
6. Косарев А.В. Динамика эволюции неравновесных диссипативных сред. - г. Оренбург, ИПК ”Оренбурггазпромпечать”, 2001г. - 144 стр.
http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001c/00161990.htm
7. Косарев А.В. Закон роста энтропии как следствие эффекта вырождения результирующего импульса и двойная природа второго закона термодинамики. // Вестник Оренбургского гос. ун-та №7(25), Оренбург, РИК ГОУ ОГУ, 2003г., с. 177-181.
http://vestnik.osu.ru/2003_7/39.pdf
8. Косарев А.В. Единство динамики и механизмов возникновения вихрей турбулентности и вихрей Бенара. http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/4917.html
9. Косарев А.В. Механизм возникновения турбулентности в потоке жидкости.
// Материалы Всероссийских научно - технических конференций: “Современные проблемы математики и естествознания”, “Современные промышленные технологии”. Нижний Новгород: Нижегородский научный и информационно-методический центр “Диалог” , 2008г., с. 17-18.
10. Косарев А.В. Океанические течения - следствие суточного вращения Земли.
http://www.biodat.ru/doc/lib/kosarev.doc
11. Косарев А.В. Вопросы экспериментального доказательства гипотез возникновения океанических течений под воздействием суточного вращения Земли и долгопериодных волн под воздействием нутации земной оси. http://www.biodat.ru/doc/lib/kosarev41.pdf
12. Косарев А.В. Формирование абиссальной океанической циркуляции под воздействием суточного вращения Земли. http://www.biodat.ru/doc/lib/kosarev4.doc
13. Косарев А.В. Природа квазирегулярности катастрофических изменений климата и их влияние на биоразнообразие Земли. http://www.biodat.ru/doc/lib/kosarev3.doc
14. Крауфорд Ф. Волны. Берклиевский курс физики. - М.: “Наука”, 1974г., 528с.
15. Лебедев В.Л., Айзатуллин Т.А., Хайлов К.М. Океан как динамическая система. - Л.: Гидромереоиздат, 1974г., 206с.
16. Матвеев А.Н. Механика и теория относительности. - М.: “Оникс 21 век”, “Мир и Образование”, 2003г., 432с.
17. Мурин Г.А. Теплотехнические измерения. - М.: “Энергия”, 1968г., 584с.
18. Николаев Г. Союз океана и атмосферы правит климатом. По материалам германского журнала “Шпигель”, журнала “Ю.С. Ньюс энд Уорлд Рипорт” (США). // “Наука и жизнь”№1, 1998г. http://www.nkj.ru/archive/articles/10173/
19. Пантелеев В.Л. Теория фигуры Земли. Курс лекций. МГУ, физический факультет. Москва, 2000г. http://www.astronet.ru/db/msg/1169819/node2.html
20. Пригожин И. От существующего к возникающему. М.: Наука, 1985г. - 326с.
21. Саркисян А.С. Основы теории и расчёт океанических течений. - Л.: Гидрометеоиздат, 1966г., 123с.
22. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Том 1, Механика. М.: Наука, 1979г., 520с.
23. Тарг С.М. Нутация. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1983г. - 945с.
24. Толмазин Д.В. Океан в движении. - Л.: “Гидрометиздат”, 1976г., 176с.
25. Фёдоров К.Н. О тонкой структуре физических полей в океане. Научное сообщение в
президиуме АН СССР, 1978г.
http://www.ras.ru/FStorage/download.aspx?Id=dfea9d7d-8121-4c31-801a-9baa38772509
26. Харитонов Д.Г. Основные океанические течения.
http://geoman.ru/books/item/f00/s00/z0000000/st008.shtml
27. Щевьев В.А. Приливообразующие силы Луны и Солнца - причина образования длиннопериодных волновых течений в океане.
http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2009/032.pdf
28. Щевьев В.А. Физика течений в океанах, морях и в озёрах.
http://www.randewy.ru/gml/shev5.html
29. Географический энциклопедический словарь. М.:Советская энциклопедия, 1989г.- 592с.
30. Луна в числах. http://www.shvedun.ru/moon-di.htm
31. Океанические течения. (Материал с сайта “География”).
http://geography.kz/slovar/okeanicheskie-techenija/