При измерении высот на суше отсчет начинают от уровни моря. Это не означает, что уровень моря совершенно одинаков во всех районах Мирового океана.
В частности, уровень Черного моря у Одессы на 30 см выше, чем у Стамбула, по этой причине вода устремляется из Черного моря в Средиземное (через Мраморное), и в проливе Босфор существует постоянное течение, выносящее черноморскую воду.
Известно, что в атмосфере холодный воздух перемещается понизу в сторону теплого, более легкого. Точно так же движется и вода в Босфоре — тяжелая средиземноморская понизу течет в сторону черноморской.
Интересно, что средиземноморская вода теплее, но, несмотря на это, более тяжелая: плотность воды больше зависит не от температуры, а от солености.
Наименьшая ширина Босфора 730 м, а глубина местами не превышает 40 м, так что самое маленькое сечение пролива составляет всего 0,03 кв. км. Двум противоположным течениям здесь тесновато.
Pарубежные ученые провели измерения в Босфоре в 40—50-х годах нашего века и заявили, что постоянного нижнего течения не существует в проливе. Средиземноморская вода попадает в Черное море якобы лишь изредка, в небольших количествах.
Использованные для такого «переворота в науке» материалы оказались явно недостаточными. Авторы «открытия» не обратили внимания и на такое очевидное обстоятельство: поступление речных вод в Черное море намного превышает испарение с его поверхности.
Так что, если бы море не подсаливалось постоянно средиземноморской водой, оно стало бы пресным. Это характерно именно для Черного моря, так как в Средиземном, например, испарение превышает речной сток, и динамика солевого баланса там иная.
В научных спорах решающее значение имеют точные Факты, поэтому советские ученые, начиная с 1958 г., провели многолетние исследования, теперь уже не в проливе, а в Прибосфорском районе Черного моря.
Экспедиционные работы возглавили гидрологи Института биологии южных морей, расположенного в Севастополе; в них принимали участие наши научные учреждения, а также болгарские и румынские ученые.
Экспедиции в Прибосфорском районе позволили установить, что во все сезоны года средиземноморская вода попадает в Черное море.
После выхода из пролива эта тяжелая вода идет у дна, на восток, образуя поток толщиной от 2 до 8 м, через 5—6 миль поворачивает на северо-запад, а в области континентального склона разбивается на отдельные струи, постепенно опускается на большую глубину и перемешивается с черноморской водой.
Исследования показали, что в Босфоре оба течения имеют скорость около 80 см/сек. В Черное море поступает в год около 170 куб. км средиземноморской воды, а вытекает около 360 куб. км воды черноморской.
Чтобы полностью определить водный баланс Черного моря, нужно еще учесть обмен с Азовским морем, поступление речных вод. осадков и величину испарения. Исследование водного баланса моря напоминает решение школьной задачки о бассейне с трубами. Только задача о море несравнимо сложнее.
Тем не менее можно уже сейчас довольно точно предсказать изменения, которые произойдут с морем при тех или иных крупных преобразованиях природы.
Зарегулирование рек плотинами, создание водохранилищ и отводных каналов приводит к уменьшению речного стока, так как часть воды до моря уже не доходит. Масштабы таких преобразований грандиозны.
Если в Черном море соленость изменяется пока не очень заметно, то в мелководном Азовском осолонение уже приводит к заметному снижению рыбных запасов. В Азовское море более соленая черноморская вода поступает через Керченский пролив, в котором, как и в Босфорском, есть противоположные течения.
Прежде Азовское море принимало около 33 куб. км черноморской воды в год и отдавало 51 куб. км своей, менее соленой воды. После зарегулирования Дона и Кубани соотношение изменилось в пользу черноморской воды, и Азовское море стало осолоняться.
Соленость превысила 12‰. Это привело к уменьшению кормовой базы бычков и других рыб. Наиболее ценные для промысла пресноводные рыбы стали держаться ближе к устьям рек, а неподвижных моллюсков губит идущая понизу более соленая вода.
Чтобы улучшить водный баланс Азовского моря, решено зарегулировать обмен воды в Керченском проливе. Это позволит контролировать уровень моря, его соленость, создаст условия для повышения рыбных запасов Азова.
Одна из трудностей заключается в том, что при пониженном речном стоке нечем компенсировать испарение. Пока еще нет нужды искусственно изменять водообмен в Босфоре для регулирования солености Черного моря.
Но, может быть, и такую проблему когда-нибудь придется решать странам, заинтересованным в его судьбе.
Вблизи устьев рек черноморская вода менее соленая, чем в центральной части моря. Но в глубоководных районах, вдали от берегов, имеет ли черноморская вода одинаковый состав во всей толще моря? Застойная здесь вода или перемешивается?
Давно уже установлено, что в верхних слоях морей существуют течения. Они вызываются ветрами, разностью уровня и различиями в плотности воды.
Схема течений в Чёрном море
Одни течения бывают постоянными и напоминают реки, другие часто меняют скорость и направление (например, в зависимости от характера ветров).
В Черном море одной из причин, вызывающих течения, является разность в уровне между северной и южной его частями, о которой мы уже говорили. Вода из северо-западного района моря «стекает» к югу.
Но вращение земли заставляет это течение отклоняться к западу, и оно идет вдоль берегов против часовой стрелки. Ширина течения около 60 км, а скорость движения воды 0,5 м/сек.
Часть воды уходит в Босфор, а остальная масса движется дальше, поворачивая к северу у восточного береги моря.
Там, где течение огибает широкий выступ анатолийского берега, часть потока образует ветвь, направляющуюся сразу к северу; возникает западное кольцевое течение. В восточной половине моря также существует свое кольцевое течение, идущее против часовой стрелки.
Течения в Черном море часто нарушаются под влиянием сильных ветров, которые перемещают значительные массы воды и могут заметно изменить уровень воды, иногда на полметра.
Когда ветер дует с берега, он отгоняет в открытое море поверхностную теплую воду. Уровень воды понижается. Во время такого сгонного ветра у берега обнажаются камни, покрытые водорослями.
Вместо ушедшей теплой воды у поверхности оказывается холодная, поднявшаяся с глубины. Направленный с моря на берег нагонный ветер пригоняет теплую поверхностную воду и повышает уровень воды у берега.
Приливы и отливы в Черном море настолько малы, что перемещения воды под влиянием ветра почти полностью их затушевывают. (Приливы возникают в Мировом океане под влиянием лунного притяжения, но во внутренних морях приливная волна не достигает большой высоты.)