Вихри в океане: Соответствующее поле плотности морской воды обладает очень большой доступной потенциальной энергией, которая под действием экмановской подкачки постоянно генерируется со средней скоростью порядка. Характерный размер круговорота регулируется пространственным масштабом 1000 км напряжения ветра.

Поскольку он примерно в 30 раз больше бароклинного радиуса Россби, доступная потенциальная энергия должна примерно в 302, т. е. примерно в 1000 раз больше кинетической энергии осредненной свердруповской циркуляции. Если бы циркуляция в океане определялась свердруповским балансом, то вдали от границ океана течения были бы очень слабыми (порядка 1 см/с).

Такое мнение господствовало среди большинства океанологов до тех пор, пока в конце пятидесятых годов в таких районах не начали производиться измерения течений. В действительности же оказалось, что наблюдения течений во внутренних районах океана в основном дают скорости не порядка 1 см/с, а порядка 10 см/с. Как же возникают такие большие скорости? Их типичный масштаб совпадает с радиусом Россби, т. е. с таким масштабом, при котором кинетическая энергия сравнима с доступной потенциальной.

Отсюда следует, что если доступная потенциальная энергия океанского круговорота будет мгновенно использована для порождения вихрей с размерами порядка радиуса Россби, то их доступная потенциальная энергия должна быть примерно в два раза меньше, чем у исходного круговорота (т. е. вихревая доступная потенциальная энергия будет сравнима с энергией первоначального круговорота).

Вихревая кинетическая энергия должна быть примерно такой же, как и доступная потенциальная. Значит, она во много раз превосходит кинетическую энергию исходного круговорота. Приведенные доводы указывали на возможный источник энергии вихрей, но не объясняли, почему и как он может быть реализован.

В численных экспериментах с моделями, имеющими достаточное для воспроизведения вихрей разрешение, удалось показать, как вихри могут быть порождены, и был получен ряд признаков, которые можно сопоставить с данными наблюдений. В частности, географическое распределение вихрей свидетельствовало о том, что основные зоны их генерации находятся в районах сильных течений типа Гольфстрима. Кроме того, результаты расчетов позволяли сделать заключение, что глубинное возвратное течение в западной части Северной Атлантики порождается за счет вихрей.