Вычисления продемонстрировали, что каждый год через широкий пролив между Гренландией и Шпицбергеном поступает примерно около 100 тысяч кубических километров горячей атлантической воды, которая приносит с собой в Центральную Арктику огромное количество тепла (более 214000 х 1012 килокалорий).
Распределение температуры воды на разрезе через подводный хребет Ломоносова
Наконец, последний тип воды в Арктическом бассейне — это так называемая холодная глубинная вода. Она заполняет глубины, начиная от горизонта 600-1000 метров, и до дна. Глубинная вода характеризуется температурой от минус 0,4 до минус 0,8 градуса и соленостью от 34,90 до 34,95 ‰. По окончании того как в центре Арктики была обнаружена замечательная теплая прослойка атлантической воды, ученых заинтересовал вопрос, по какой причине эта вода, непрерывно поступающая из Атлантического океана, не заполнила все глубинные слои до самого дна, а подстилается снизу довольно холодной водой с высокой соленостью.
Изучая гидрологию Гренландского и Норвежского морей, Ф. Нансен заключил , что воды их формируются в северной части Норвежского моря. Они образуются благодаря охлаждения зимний период поверхности моря между Ян-Майеном и Шпицбергеном. Охлажденная вода делается более тяжелой и понемногу опускается до самого дна. Из этого холодная вода с соленостью около 34,9 ‰ распространяется на север, переползает порог Нансена и, достигнув Арктического бассейна, заполняет глубокие котловины.
Вертикальное распределение водных весов в Центральной Арктике (по В. Т. Тимофееву)
Наблюдения, произведенные воздушными высокоширотными экспедициями и дрейфующими станциями «Северный и-3» Северный «полюс -4», внесли очень значительные дополнения в данный вопрос.
На своем пути холодная глубинная вода встречает хребет Ломоносова; тут она пара задерживается и переваливает через хребет в притихоокеанскую глубоководную котловину. На рисунке (стр. 457) наглядно продемонстрировано влияние хребта Ломоносова на распределение и движение водных весов в центральной: части Арктики.
Глава дрейфующей станции «Северный полюс-3» А. Ф. Трешников информировал о том, что при пересечении хребта Ломоносова недалеко от Северного полюса было найдено резкое отличие глубинных вод по ту и другую сторону хребта. При однообразной солености температура воды у дна приатлантической котловины была существенно ниже, чем по другую сторону хребта.
В верхних собственных слоях холодная глубинная вода частично: перемешивается с горячей атлантической водой, и исходя из этого температура ее пара увеличивается.
Не исключена кроме этого возможность, что холодный придонный слой воды частично формируется на границе материковой отмели, где с наступлением холодов происходит интенсивное охлаждение поверхностного слоя, что опускается в более глубокие горизонты.
Средневековые представления о течениях в северной части антлантического океана
В следствии наблюдений воздушных высокоширотных экспедиций и дрейфующих станций было установлено наличие в центре Арктики тихоокеанских вод. Эти воды поступают через Берингов пролив в восточную часть Чукотского моря, откуда распространяются на большом растоянии на север. Они видятся в основном между горизонтами 50 и 100 метров и имеют пара более солёность и высокую температуру,, чем поверхностные воды. Показатели тихоокеанских вод были обнаружены кроме того «по ту сторону» Северного полюса.
В свое время дрейфующая станция «Северный полюс-1» установила, что у самого дна глубоководных котловин Арктического бассейна температура воды пара увеличивается. Потом это было подтверждено воздушными высокоширотными экспедициями. Это явление отмечается в глубоких районах Мирового океана везде; в большинстве случаев его связывают с влиянием внутреннего тепла Почвы.
* * *
Громадный интерес воображает вопрос о течениях в Арктическом бассейне.
Первую, не смотря на то, что и очень обобщенную, схему течений в центре Северного Ледовитого океана дал М. В. Ломоносов.
Схема течений в Северном Ледовитом океане по Петерману (1869 г.)
Еще в первой половине 60-ых годов восемнадцатого века он писал: «Основное течение океана везде, где человеческое рачение достигло, примечено от востока на запад; следовательно, и в Сибирском океане тому же быть должно. И самое мастерство подтверждает сие неоспоримыми аргументами: действительно, что на самом оном Ледовитом море, в дальних расстояниях от берегов сибирских, того применить но сейчас возможности не было; но, но, перемещение вод в соединенном с ним Норманском и Атлантическом океане, имеется не фальшивой свидетель, которое уверяет, что запрещено бы тамошним водам было простираться течением на запад, если бы на их место другие воды от востока, другими словами из Ледовитого моря, не поступали…» И потом «…Итак, по всему видно, и на самом высочайшем степени возможности поставлено, что, считая из этого, за полюсом имеется великое море, которым вода Северного океана обращается, по силе неспециализированного закона, около полюса от востока к западу».
В другом месте мы читаем: «Воды океанские текут от востока к западу… Вода между Гренландом и Шпицбергеном, в север проникающая, кроме этого иметь обязана движение оборотный. Да куда же? Не никуда, как около полюса в Сибирский океан обратно».
То, к чему великий русский ученый «досягал основательными предположениями», абсолютно подтвердилось. На рисунке (стр. 460) дана схема поверхностных течений в центре Арктики. Из нее светло видно, что основная масса поверхностного слоя воды, начиная примерно от меридиана острова Принс-Патрик (240°), движется по часовой стрелке с востока на запад, увлекая за собой поверхностные распресненные воды окраинных морей. Между 240 и 270-м меридианами это течение перестает быть целым: начиная примерно от 270-го меридиана поверхностные воды текут в обратном направлении и поступают, в итоге, в Гренландское море. Ко мне же течением, направленным с востока на запад, выносятся поверхностные холодные полярные воды. Сливаясь на севере Гренландского моря, они образуют холодное Восточно-Гренландское течение.
Схема поверхностных течений в Центральной Арктике
В районе, прилегающем к Канадскому Арктическому архипелагу и к северным берегам Аляски, течение поверхностных вод направлено по часовой стрелке, что отлично было доказано дрейфом остатков научной станции «Северный полюс-2» и дрейфом «ледяных островов».
Течения в верхнем слое воды центральной части Арктики появляются в большинстве случаев под влиянием воздушных потоков. Скорость поверхностного холодного течения в Арктическом бассейне, по наблюдениям Ф. Нансена, незначительна; она колеблется примерно от 0,9 до 1,8 километра в день. Приблизительно такие же скорости продемонстрировали наблюдения станции «Северный полюс-1». Поверхностное течение между Гренландией и полюсом недалеко от дрейфа станции направлено в общем с севера на юг. Согласно данным П. П. Ширшова, скорость этого течения недалеко от полюса достигала 2,6 километра в день; по мере приближения к широкому проходу между северо-Шпицбергеном и восточной оконечностью Гренландии эта скорость возрастала и на выходе в Гренландское море достигала 6,2 километра в день.
Навстречу поверхностному холодному течению движется теплое глубинное течение, несущее с запада на восток и с юга на север воды атлантического происхождения. При входе в центральную часть Арктики это течение достигает скорости 9-10 километров в день. По мере продвижения на восток оно понемногу затухает, скорость его падает. Теплое промежуточное течение отлично прослежено до района «полюса относительной недоступности». Само собой разумеется, оно распространяется и дальше на восток, но темперамент его в том районе остается нам малоизвестным. Но возможно высказать предположение, что это течение, прижимаясь к склонам материковой отмели, может достигнуть меридиана Гренландии, образуя, так, практически замкнутый круговорот, с направлением против часовой стрелки. На прохождение всего пути по этому практически замкнутому контуру требуется, по-видимому, не меньше 15-20 лет.