книги из ГПНТБ / Лакомб, А. Энергия моря

X

4 h FH iLtH jO riF

ЭНЕРТИЛ ПОРЯ

ГЧ

TkX F O ttF TLO F O IO F R 4JLC \O F ЮДЛТЕЛЬСТВО

Ле н и н г р а д

19 7 2

ii-m u LES ENERGIES DE LA MER

PARIS, 1968

Перевод с французского

Г. Г. О Р Л А и В. Г. Р Е З Н И К

Научный редактор канд. геогр. наук

А. В. НЕКРАСОВ

посвящена книга «Энергия моря» А. Лакомба, одного из ведущих французских океанологов.

роль в процессах глобального масштаба. Это делает книгу интересной и полезной как для широкого круга читателей, так и для людей, имеющих отношение к гидрометеорологии.

2-9-6

63-1972

ВВЕДЕНИЕ

В июне 1956 г. в Париже проходили IV Дни гидравли­ ки, организованные Французским гидротехническим об­ ществом и посвященные теме «Энергия моря». В докла­ дах специалистов обсуждались в основном различные проблемы зыби, волн и приливов. Только в немногих работах затрагивались вопросы тепловой энергии моря, да и то лишь с точки зрения ее использования на приме­ ре создания электростанции вблизи от Абиджана (Берег Слоновой Кости).

Хотя в этой книге мы и касаемся некоторых проблем, обсуждавшихся в ходе IV Дней гидравлики, все же ос­ новной ее темой является вопрос об источнике различ­ ных видов энергии и ее передаче в глубины моря и на его поверхность, представляющую собой границу раздела воздух — вода. Главным образом мы стараемся обратить ■внимание читателей на преобладание во всех происходящих в море процессах первичной энергии, а таковой яв­ ляется тепловая энергия, почти полностью порождаемая энергией солнечного излучения.

Эта энергия, поглощаемая массой воды океанов, непо­ средственно влияет на термическую структуру поверх­ ностных слоев воды, которые в свою очередь при испа­ рении могут отдавать атмосфере значительное количест­ во тепла в скрытой форме. Как писала американский метеоролог Джоан С. Малкус, водяной пар — это основ ное «горючее» атмосферы: по крайней мере в ее нижних слоях именно в процессах испарения следует искать

3

поверхность, объем и влияние на условия жизни на Земле), все же их средняя глубина составляет лишь не­ большую долю радиуса Земли (приблизительно Что), около 7ю толщи атмосферы и, наконец, совсем ничтож­

ную часть расстояния, отделяющего нас от источника энергии, источника жизни на нашей планете — Солнца.

Внешнюю твердую границу земного шара можно упо­ добить слегка изрезанной сфере (расстояние между уров­ нями вершины горы Джомолунгма и дна Марианской впадины составляет '/зго земного радиуса) с поверх­ ностью, образованной в пониженных частях морским дном, а в приподнятых — сушей.

Особенно интересующие нас сферы представляют со­ бой не что иное, как пленку с очень незначительной по сравнению с земным радиусом толщиной: океаны и мо­ ря — 3800 м, то есть V1700 земного радиуса, атмосфера —

30 км (если ограничиться высотой, на которой давление составляет 1% атмосферного давления на поверхности Земли), то есть примерно V200 радиуса Земли.

Для сведения приводим некоторые самые общие дан ­

5

Средняя глубина океанов и морей — 3800 м. Максимальная глубина океанов и морей (Марианская

впадина)— около 11000 м, то есть 1/6оо земного радиуса.

Максимальная высота рельефа суши (гора Джомо­

центр земного шара.

Количество энергии, излучаемой Солццем и ежеми­ нутно попадающей на каждый квадратный сантиметр

вательно, он примерно в 20 000 раз слабее, чем солнечная

константа, и практически им можно пренебречь. Для гидросферы и атмосферы, а также для земной коры Солн­ це с геофизической точки зрения является самым важ­ ным источником тепла.

6

происходящие на поверхности, вызывают серьезные по­ следствия в глубинных слоях океана, порождая очень медленные движения, получившие название глубинной океанической циркуляции. Кроме того, от передачи энер­ гии моря в атмосферу значительно зависит режим ниж­ них слоев «воздушной пленки», так как эта передача обусловливает термическую структуру и распределение водяного пара в тропосфере. Плотность воздуха в тропо­ сфере относительно высока, поэтому ее «подогрев» сни­ зу, со стороны моря, является одной из основных при­ чин существующего распределения атмосферного давле­ ния и, следовательно, перемещения воздуха в тропо­ сфере.1

2. М е х а н и ч е с к а я э н е р г и я . Таким образом, тепло, потерянное морем и полученное воздухом, вызы­ вает движение в тропосфере. Возникающие при этом метеорологические депрессии (районы низкого атмосфер­ ного давления) формируют системы ветров. Сила трения ветра о поверхность моря в свою очередь является ос­ новной причиной циркуляции поверхностных и подпо­ верхностных вод моря; кроме того, мелкомасштабные перепады давления воздуха на морскую поверхность вы­ зывают волнение и зыбь. Следовательно, атмосфера яв­ ляется как бы трансформатором, превращающим скры­ тую тепловую энергию водяного пара в механическую энергию (ветер). Благодаря ей существует второй этап в серии процессов обмена между атмосферой и морем:

рот воды сосредоточен в пределах тропосферы.

8