Верхний миллиметр океана

Верхний миллиметр океана

Чуть заметные события, происходящие в узком пленочном слое жидкости, покрывающем семьдесят процентов земной поверхности, играются решающую роль в успешном развитии судьбы на Земле. При уменьшении до масштаба настольного глобуса толща воды в океане уменьшается до толщины кожицы лука. С планетарной точки зрения наиболее значимым нюансом океана есть не его глубина либо количество воды в нем, а его поверхность: это самая широкая и самая однородная природная среда на отечественной планете. Через 360 миллионов квадратных километров площади его поверхности проходят 70 процентов солнечной энергии, поглощаемой Почвой, солиднейшая часть потока пресной воды, значительная часть годовой продукции кислорода и двуокиси углерода, многотонная масса вещества в виде небольших частиц… и неизмеренное количество загрязняющих продуктов, образуемых человечеством. Только в последние пару лет человек начал усиленно и подробно изучать поверхность океана и выяснять, как ее особенности воздействуют на перенос через энергии и нея материи.

Раньше океанографы по традиции писали «поверхность» на этикетке любой пробы воды, зачерпнутой ведром, спущенным с борта судна. Эта точка зрения изменяется по мере познания нами детальной структуры поверхности океана. В случае если применить логарифмическую шкалу для составления поперечного разреза океана — от размера молекулы, лежащей на поверхности, до большой глубины около десяти километров, — то верхний миллиметр будет соответствовать в точности верхней половине океана. Так, в качестве поверхности комфортно разглядывать всю эту верхнюю половину океана (логарифмического). Использование логарифмической шкалы глубин не просто методический прием. Скорее, этот метод является реалистическим и плодотворным методом к пониманию того, как сложна поверхность океана. Он дает простор для показа бессчётных взаимосвязанных процессов, происходящих у поверхности, оказывает помощь распознать их очень разные масштабы по глубине. С позиций происходящих событий и развертывающихся процессов верхний миллиметр океана воображает такое же широкое поле для изучений, как и нижняя «добрая половина» океана.
Верхний миллиметр океана стало принятым именовать микрослоем. Как пример сложности процессов, происходящих в этом слое, разглядим, как через него происходит перенос двуокиси углерода. Это имеет крайне важное значение, в силу того, что в следствии сжигания ископаемого горючего в ближайшие двадцать лет выделится такое количество углекислоты, что ее содержание в воздухе возрастет более чем в два раза-с 320 частей на миллион, по крайней мере, до 650 частей на миллион. Никто сейчас не может с уверенностью угадать, как скоро этот избыток газа будет поглощен океаном и какое влияние на всемирный климат окажет избыточное количество двуокиси углерода, которое будет оставаться в воздухе.
Пару лет тому назад «коэффициент вариации», приводимой в публикациях величины скорости переноса двуокиси углерода через поверхность океана, составлял 330 (в случае если учесть как лабораторные, так и полевые эти). Такая неопределенность оценок разъяснялась тем, что мы не знаем, какие значительные переменные принимали участие в этом процессе, но понемногу мы стали в них разбираться. К примеру, скорость переноса через спокойную поверхность может возрасти в четыре раза при появлении на ней мельчайшей ряби, благодаря которой утончается ламинарный пограничный слой, через что газ переносится при помощи молекулярной диффузии. При громадном беспокойстве эта скорость может возрасти еще в два раза. Поль Ф. Твитчелл из Управления научных изучений ВМФ США не так давно продемонстрировал, что нейстон — животные и мельчайшие растения, обитающие в этом микрослое, -может троекратно увеличивать испарение воды (и вдобавок предположительно и перенос газа) благодаря перемешиванию ламинарного слоя собственными жгутиками. Конечно, нейстон еще больше осложняет дело, в силу того, что он потребляет двуокись углерода, когда этот газ проходит через микрослой. Лишь эти три распознанных фактора заставляют учитывать возможность сорокакратного трансформации скорости переноса. В полной мере возможно, что органическое вещество, плавающее на поверхности (множитель два?), белые барашки на гребнях волн (множитель три?) и турбулентное перемещение как воздуха, так и морской воды (еще раз множитель три?) являются наиболее значимые из остающихся переменных.
На основании оценок количества двуокиси углерода, выкинутого в следствии сжигания ископаемого горючего в воздух в прошлом столетии, мы знаем, что этот газ удаляется из воздуха стремительнее, чем возможно было бы ожидать, учитывая узнаваемые дороги его удаления. Верхний стометровый слой океана, перемешиваемый ветром, во всякое время находится в большем либо меньшем равновесии с воздухом; он не может ни поглотить, ни пропустить на глубину более большое количество двуокиси углерода, в силу того, что вертикальное перемешивание слоев океанской воды происходит в малых размерах. Время нахождения глубинных вод, образующих 90% количества океана, образовывает около тысячи лет. Конкретно с воздухом эти воды сообщаются лишь в приполярных областях, так что двуокись углерода поглощается ими весьма медлительно. Еще один путь углекислоты в глубинные слои, быть может, в большом количестве до сих пор не принимался в расчет-это выделение и потребление в виде фекалий атмосферной двуокиси углерода нейстоном: углеродная составляющая погибших организмов и фекальных комочков погружается в глубинные воды. Когда углерод оказывается включенным в частицу, достаточно большую чтобы утонуть, ему необходимо погрузиться всего на сто метров, чтобы быстро уменьшить время обычной консервации двуокиси углерода в перемешанном слое.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *