И когда мы помним направление, в котором доктор Кейн увидел открытое море — а именно, к самому региону, где ледяной корабль Парри плавал четверть века назад — кажется разумным сделать вывод, что существует сообщение по открытой воде между морями, которые лежат к северу от Шпицбергена, и теми, которые омывают северо-западные берега Гренландии. Если это так, мы сразу получаем объяснение приливных волн, за которыми Кейн наблюдал день за днем в 1855 году. Они, без сомнения, пронеслись вдоль долины Атлантики, а оттуда вокруг северного побережья Гренландии. Из этого следует, что, как бы плотно ни был упакован лед временами в морях, по которым Гудзон, Скорсби и другие капитаны пытались достичь Северного полюса, замерзшие массы должны в действительности плавать свободно, и поэтому должны существовать каналы, через которые предприимчивый мореплаватель мог бы суметь проникнуть через опасные барьеры, окружающие полярный океан.
В такой экспедиции случай, к сожалению, играет большую роль. Китобои говорят нам, что существует большая неопределенность относительно ветров, которые могут дуть в течение арктического лета. Айсберги могут быть прижаты восточными ветрами к берегам Гренландии, или западными ветрами к берегам Шпицбергена, или, наконец, центральный проход может быть наиболее загроможденным из-за эффектов ветров, дующих то с востока, то с запада. Таким образом, арктический мореплаватель должен не просто полагаться на случай относительно маршрута, по которому он будет приключаться на север, но часто, после успешного прокладывания пути на значительное расстояние, он обнаруживает, что ледяные поля внезапно смыкаются вокруг него со всех сторон и угрожают раздавить его корабль в фрагменты. Непреодолимая сила, с которой при таких обстоятельствах массы льда наваливаются на самый крепкий корабль, была засвидетельствована снова и снова; хотя, к счастью, нередко случается, что некоторая неровность вдоль одной или другой стороны смыкающегося канала служит своего рода естественным доком, внутри которого судно может оставаться в сравнительной безопасности, пока смена ветра не освободит его. Известны случаи, когда корабль совершал столь узкий побег таким образом и подвергался столь огромному давлению, что когда канал снова открывался, отпечаток борта корабля был отчетливо виден на массивных глыбах льда, которые давили на него.
(Из журнала St. Paul’s Magazine, июнь 1869 г.)
ЯВЛЯЕТСЯ ЛИ ГОЛЬФСТРИМ МИФОМ.
Гольфстрим недавно привлек большую часть внимания наших людей науки. Странная погода, которую мы испытали прошлой зимой (см. дату эссе), имела к этому некоторое отношение. Влияние Гольфстрима на наш климат и особое влияние, которое он, как предполагается, оказывает на смягчение суровости наших зим, признавались так долго, что метеорологи начали спрашивать, какие изменения могли, как предполагается, произойти в великом течении, чтобы объяснить столь примечательную зиму, как последняя. Но случилось также, что на заседании Королевского географического общества в начале текущего года само существование Гольфстрима было поставлено под сомнение, как раз когда метеорологи были склонны приписывать ему эффекты необычайной важности. И в ходе дискуссии о том, существует ли на самом деле Гольфстрим — или, скорее, посещаются ли наши берега течением, которое заслуживает такого названия — был приведен ряд интересных фактов, которые были либо ранее неизвестны, либо привлекали мало внимания. Поскольку на недавнем заседании того же общества эти сомнения были возобновлены, я предлагаю кратко рассмотреть, во-первых, несколько соображений, которые были выдвинуты против существования течения из Мексиканского залива к окрестностям наших берегов; а затем, восстановив репутацию этой знаменитой океанской реки — как я верю, я смогу это сделать — я перейду к краткому очерку процессов, посредством которых система течений Северной Атлантики приводится и поддерживается в движении.
В действительности Гольфстрим — это лишь часть системы океанической циркуляции; но при рассмотрении аргументов, которые были выдвинуты против самого его существования, мы можем ограничить наше внимание тем фактом, что, согласно взглядам, которые были приняты более века, существует поток воды, который, вытекая из Гольфстрима через пролив Бемини, течет вдоль берегов Соединенных Штатов к Ньюфаундленду, а оттуда прямо через Атлантику к берегам Великобритании. Именно этот последний факт сейчас ставится под сомнение. Существование течения до окрестностей Ньюфаундленда признается, но факт того, что поток течет дальше к нашим берегам, отрицается.
Пункт, на который делается наибольший упор, — это мелководность прохода, называемого «проливом Бемини», через который, как предполагается, должен проходить весь поток Гольфстрима. Этот проход имеет ширину около сорока миль и глубину немногим более шестисот ярдов. Течение, которое течет через него, возможно, немногим более тридцати миль в ширину и четверть мили в глубину. Спрашивается с некоторым видом разумности, как этот узкий поток может рассматриваться как родитель того широкого потока, который, как предполагается, пересекает Атлантику со средней шириной около пяти или шестисот миль. Действительно, ему была приписана гораздо большая ширина, хотя и на ошибочных основаниях; ибо было замечено, что поскольку обломки и остатки из тропиков найдены на берегах Португалии, так же как и на берегах Гренландии, мы должны приписать течению охват, равный огромному пространству, разделяющему эти места. Но обстоятельство, на котором здесь делается акцент, может быть ясно объяснено другим способом. Мы знаем, что из двух кусков дерева, брошенных в Темзу в Ричмонде, один может быть подобран в Патни, а другой в Грейвсенде. Однако мы не заключаем, что ширина Темзы равна расстоянию, разделяющему Патни от Грейвсенда. И несомненно, тропические обломки, которые были подобраны на берегах Гренландии и Португалии, нашли свой путь туда окольными путями, а не прямым переносом вдоль противоположных краев великого потока Гольфстрима.
Но, безусловно, трудность, связанная с узостью течения Бемини, заслуживает внимательного рассмотрения. Свободны ли мы идентифицировать течение шириной шестьсот миль с тем, которое имеет ширину лишь тридцать миль и не очень глубокое? Увеличение ширины, безусловно, не менее чем в тридцать раз, по-видимому, соответствовало бы пропорциональному уменьшению глубины. И помня, что только вблизи середины пролива Гольфстрим имеет глубину четыреста ярдов, мы едва ли могли бы приписать широкому течению в середине Атлантики глубину более десяти или двенадцати ярдов. Эта глубина кажется совершенно несоразмерной огромному боковому расширению течения.
Но помимо того, что даже этого соображения было бы недостаточно, чтобы опровергнуть существование течения в середине Атлантики, остается упомянуть важное обстоятельство. Течение в проливе течет с большой скоростью — безусловно, не менее четырех или пяти миль в час. По мере того как течение становится шире, оно течет более степенно; и напротив мыса Гаттерас его скорость уже снижена до немногим более трех миль в час. В середине Атлантики можно предположить, что течение течет со скоростью, немногим превышающей милю в час, в крайнем случае. Здесь, тогда, у нас есть обстоятельство, которое достаточно, чтобы устранить большую часть трудности, возникающей из узости течения Бемини, и мы можем сразу увеличить нашу оценку глубины течения в середине Атлантики в пять раз.
Но это еще не все. Давно было понято, что течение, которое проходит через пролив Бемини, соответствует части великого экваториального течения, которое проходит в Мексиканский залив между Вест-Индскими островами. Мы не можем сомневаться, что барьер, образованный этими островами, служит для отвода большой части экваториального течения. Часть, таким образом отведенная, находит свой путь, мы можем предположить, вдоль внешней стороны Вест-Индского архипелага и, таким образом, присоединяется к другой части — которая тем временем совершила обход Залива — по мере того, как она выходит из проливов Бемини. Все карты, на которых изображены течения Атлантики, представляют именно такое внешнее течение, о котором я здесь говорил, и большинство из них приписывают ему ширину, превышающую ширину течения Бемини. Действительно, если бы не сомнения, которые недавние дискуссии бросили на все течения, нанесенные на карты моряками, я был бы доволен указать на это внешнее течение, как показано на картах. Как бы то ни было, я счел необходимым показать, что такое течение должно обязательно существовать, поскольку мы не можем упускать из виду влияние Вест-Индских островов в частичном перекрытии прохода, вдоль которого экваториальное течение в противном случае нашло бы свой путь в Мексиканский залив. Какая бы часть великого течения ни была таким образом отведена, она должна найти проход в другом месте, и никакого прохода для него не существует, кроме как вдоль внешней стороны Вест-Индских островов.
Возможность того, что широкое течение, которое, как предполагалось, пересекает середину Атлантики, может быть связано с водами, которые текут из Мексиканского залива, либо через пролив, либо вокруг внешней стороны барьера, образованного Вест-Индией, была, таким образом, удовлетворительно установлена. Но теперь мы должны рассмотреть трудности, которые, как предполагалось, встречают наше течение на его пути из Залива в середину Атлантики.
На север, вдоль берегов Соединенных Штатов, течение было прослежено по необычайной синеве его вод, пока оно не достигло окрестностей Ньюфаундленда. На части этого пути, действительно, воды течения имеют индигово-синий цвет и так четко обозначены, что их линия соединения с обычной морской водой может быть прослежена глазом. «Часто», говорит капитан Мори, «половину судна можно заметить плывущей в воде Гольфстрима, в то время как другая половина находится в обычной воде моря — настолько остра линия, и таково отсутствие сродства между водами, и таково, тоже, нежелание, так сказать, со стороны вод Гольфстрима смешиваться с прибрежными водами моря».
Но сейчас отрицается, что существует какое-либо течение за пределами окрестностей Ньюфаундленда — или что теплая температура, которая характеризовала воды течения до этого момента, может быть обнаружена дальше.
Сначала замечается, что, поскольку течение Гольфстрима должно достичь окрестностей Ньюфаундленда с северо-восточным движением, и, если бы оно когда-либо достигло берегов Британских островов, должно было бы путешествовать туда с почти прямым восточным движением, существует изменение направления, которое нужно объяснить. Это, однако, старое, и я полагал, опровергнутое заблуждение. Курс Гольфстрима от проливов Бемини до Британских островов соответствует точно тому, который обусловлен комбинированными эффектами движения воды и движения земли вокруг своей оси. Флорида, будучи гораздо ближе к экватору, чем Ирландия, имеет гораздо более быстрое восточное движение. Поэтому, по мере того как течение заходит все дальше и дальше на север, эффект восточного движения, таким образом приданного ему, начинает проявляться все больше и больше, пока течение постепенно не изменяется из северо-восточного в почти восточный поток. Процесс является точной противоположностью того, посредством которого воздушные течения с севера постепенно превращаются в северо-западные пассаты по мере того, как они заходят дальше на юг.
Однако далее отмечается, что, как только течение выходит за пределы укрытия Ньюфаундленда, на него воздействуют холодные потоки из арктических морей, которые, как известно, постоянно вытекают из Баффинова залива и спускаются вдоль восточных берегов Гренландии; и утверждается, что этих течений достаточно не только для того, чтобы разбить Гольфстрим, но и настолько охладить его воды, что они не смогли бы оказать никакого влияния на климат Великобритании, если бы вообще достигли ее окрестностей.
Здесь я снова должен заметить, что мы имеем дело вовсе не с новым открытием. Капитан Мори уже отмечал эту особенность. «В то самое время года, — говорит он, — когда Гольфстрим с наибольшим объемом устремляется через Флоридский пролив и с величайшей быстротой спешит на север, существует холодное течение из Баффинова залива, Лабрадора и северных побережий, текущее на юг с равной скоростью... Одна его часть подтекает под Гольфстрим, что видно по айсбергам, которые переносятся в направлении, пересекающем его курс». Фактически, нет никаких сомнений в том, что это последнее обстоятельство указывает на то, каким образом разрешается основное противостояние между двумя течениями. Часть арктического течения прокладывает себе путь между Гольфстримом и континентом Америки; и эта часть, хотя и узкая, оказывает весьма заметное влияние на усиление холодов американских зим. Но основная часть (более тяжелая из-за своей холодности, чем окружающая вода) опускается под поверхность. И хорошо известный факт, упомянутый Мори, о том, что айсберги были замечены идущими против Гольфстрима, достаточно показывает, насколько сравнительно мелководным является это течение на таком расстоянии от своего истока, и тем самым помогает устранить трудность, с которой нам уже приходилось иметь дело.
Несомненно, охлаждающее влияние арктических течений ощутимо; но было бы ошибкой полагать, что это влияние может быть достаточным, чтобы лишить Гольфстрим его характерного тепла. Если бы все воздействие холодного течения распространялось только на Гольфстрим, мы могли бы предположить, что, несмотря на огромное количество сравнительно теплой воды, постоянно переносимой на север, течение сократилось бы до температуры окружающей воды. Но это не так. Арктическое течение охлаждает не только Гольфстрим, но и окружающую воду — возможно, даже в большей степени, поскольку принято считать, что слой обычной морской воды отделяет два основных течения друг от друга. Таким образом, характерная разница температур остается неизменной. Но в действительности мы можем предположить, что охлаждающий эффект, фактически оказываемый арктическим течением на соседнее море, совершенно несоразмерен огромному количеству тепла, постоянно переносимому на север Гольфстримом. Поразительно, как неохотно два морских течения обмениваются своими температурами — если использовать несколько неточный способ выражения. Сам факт того, что прибрежное течение Соединенных Штатов такое холодное — факт полностью установленный, — показывает, как мало тепла это течение почерпнуло из соседних морей. Другой факт, упомянутый капитаном Мори, весьма интересным образом проливает свет на эту особенность. Он говорит: «Если какое-либо судно займет позицию немного севернее Бермудских островов и, направляясь оттуда к мысам Вирджинии, будет проверять воду термометром на всем пути через короткие промежутки, оно обнаружит, что его показания то повышаются, то понижаются; и наблюдатель обнаружит, что он пересекал полосу за полосой теплой и холодной воды, чередующихся в регулярном порядке». Каждая часть сохраняет свою собственную температуру, даже в случае таких теплых полос, как эти, принадлежащих одному течению.
Аналогичные соображения опровергают аргументы, основанные на температуре морского дна. Было доказано, что живые существа, населяющие нижние глубины моря, существуют в условиях, свидетельствующих о совершенной однородности температуры; и аргументы по поводу Гольфстрима были выведены из свидетельств так называемого минимального термометра — то есть термометра, который показывает самую низкую температуру, которой он был подвергнут, — опущенного в глубины моря. Все подобные аргументы, будь то выдвинутые против или в пользу теории Гольфстрима, должны считаться тщетными, поскольку термометр при своем спуске может проходить через несколько подводных течений с разной температурой.
Наконец, против согревающего воздействия Гольфстрима на наш климат был выдвинут аргумент, который требует рассмотрения с некоторым вниманием. Утверждается, что тепло, получаемое от столь мелководного течения, каким должен быть Гольфстрим к тому времени, когда он достигает наших берегов, не могло бы обеспечить количество тепла, достаточное для того, чтобы повлиять на наш климат в какой-либо заметной степени. Одно лишь соседство этой воды, имеющей температуру, лишь немного превышающую ту, что соответствует широте, не могло бы, как утверждается, вообще повлиять на температуру внутренних графств.
Этот аргумент основан на неправильном понимании прекрасного механизма, с помощью которого Природа переносит тепло из одного региона, чтобы распределить его по другому. По всей поверхности течения процесс испарения идет быстрее, чем над соседними морями, поскольку воды течения теплее тех, что их окружают. Пар, поднимающийся таким образом над Гольфстримом, вскоре подхватывается юго-западными ветрами и переносится к нашим берегам и по всей нашей земле. Но по мере того, как он достигает региона относительного холода, пар конденсируется — то есть превращается в туман, дымку или облака, в зависимости от обстоятельств. Именно во время этого изменения он отдает тепло, которое принес с собой из Гольфстрима. Ибо точно так же, как испарение воды — это процесс, требующий тепла, превращение пара в воду — будь то в форме тумана, дымки, облаков или дождя — это процесс, при котором тепло выделяется. Вот почему юго-западный ветер, самый обычный ветер, который у нас бывает, приносит нам облака, туманы и дожди с Гольфстрима, а вместе с ними приносит и тепло Гольфстрима.
Почему юго-западные ветры столь обычны и как получается, что над Гольфстримом существует своего рода воздушный канал, по которому ветры приходят к нам, словно по своему естественному пути, — это вопросы, исследуемые далее (см. стр. 164). Тема полна интереса, но здесь нас задерживать не должна.
Казалось бы, механизм, включающий движение таких огромных масс воды, как система течений Атлантики, должен зависеть от действия весьма очевидных законов. И все же время от времени выдвигается множество противоречивых гипотез относительно этой системы циркуляции, и даже сейчас научный мир разделен между двумя противоположными теориями.
В старину считалось, что река Миссисипи является прародителем Гольфстрима. Было замечено, что течение движется примерно с той же скоростью, что и Миссисипи, и этот факт сочли достаточным для поддержки странной теории о том, что река может породить океаническое течение.