На рис. 4 (см. 4-ю полосу обложки) показана схема глобально-
го перераспределения тепловых потоков в атмосфере и океане при
масштабном техногенном загрязнении нефтью водной поверхности.
Основной вклад в нагрев океана дает поток солнечного излучения
(желтые стрелки), до 95% которого поглощается в толще чистой мор-
ской воды до глубины 60. . . 80 м [4, 18, 23]. Процессы конвективного
(синие стрелки) и терморадиационного теплообмена в длинноволно-
вом диапазоне (красные стрелки) в течение суток или подогревают
океан, или его выхолаживают, что вызывает изменение температуры
поверхности и появление скин-слоя, изменяющегося по размерам и
перепадам температуры. Вклад терморадиации и конвекции в зависи-
мости от времени суток и температуры океана и атмосферы может
изменяться в пределах до
±
30
%.
Для загрязненной морской воды (см. правую часть рис. 4) имеет
место существенный рост рассеяния и поглощения солнечного излу-
чения в приповерхностном слое. Это обуславливает как увеличение
отраженного (поверхностью и объемом водной толщи) солнечного по-
тока (до 30%), так поглощенного (до 35% в загрязненной подповерх-
ностной области). Но вглубь океана распространяется не более 60%
солнечного потока, вследствие чего прогрев морской воды на глуби-
не значительно уменьшается. Таким образом, появление нефтяного
загрязнения на поверхности океана приводит к кардинальной пере-
стройке теплового режима системы океан–атмосфера, а именно:
— происходит дневное экранирование солнечного прогрева мор-
ской воды по глубине и значительный прогрев ее поверхностного слоя
при интенсивном терморадиационном и конвективном выхолаживании
(особенно в ночные часы), усиливающемся в штормовую погоду;
— рост температуры по глубине морской воды с загрязненной по-
верхностью уменьшается, что приводит к формированию более холод-
ной водной толщи в океане;
— интенсивность испарения воды с загрязненной поверхности су-
щественно снижается, резко возрастая при сильном волнении моря и
штормовой погоде;
— имеет место дополнительный нагрев атмосферы за счет увели-
ченного отражения солнечной радиации от загрязненной и перегретой
воды, а также роста терморадиационных и конвективных потоков.
За последние 10-20 лет оценки водно-теплового баланса отдельных
участков мирового океана и суши показывают, что катастрофические
потери или существенный избыток среднемесячных осадков не согла-
суются с традиционными моделями колебаний климата и погодных
условий как результатов действия известных циклонов или антици-
клонов [1, 2, 22, 23]. На эти несоответствия еще указывал известный
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2011. № 1
119
