Когда появились спутниковые измерения океана, ученые узнали, что весь океан состоит не только из течений, но и из вихрей. Вихри эти имеют размер от нескольких километров до сотни километров в диаметре. К сожалению, океан обычно не очень контрастный и увидеть эти вихри с палубы корабля невозможно. Вот если бы вода внутри вихря была бы, например, зеленая, а вне вихря – синяя, то мы бы легко находили их в океане. Но контрасты между вихрем и морем почти всегда очень слабые, и видно их только из космоса. Спутники видят только поверхность океана, а вихри не плоские, они захватывают некоторую толщу воды. Поэтому по спутниковым данным мы можем детектировать горизонтальный размер вихря, направление его движения, скорость его вращения. Но информации, получаемой из космоса, недостаточно, по ней невозможно оценить вертикальный масштаб вихря и вообще получить данные о вертикальной структуре вихря. Что еще более важно, спутниковые данные практически не дают никакой информации о том, как вихри влияют на перемешивание верхнего слоя океана, а ведь это чуть ли не самое важное, чем интересны вихри. Океан без вихрей и океан с вихрями перемешивается очень по-разному. Перемешивание, в свою очередь, определяет и теплообмен океана с атмосферой, скорость таяния льда в полярных районах, биологическую продуктивность. Поэтому, чтобы выяснить, как все эти миллионы вихрей, которые мы видим по спутниковым данным, влияют на все эти важнейшие процессы в океане, необходимо измерять вихри с судов непосредственно в океане. Чтобы изучить вихрь в морской экспедиции, его вначале надо поймать, то есть прийти в то место, где здесь и сейчас находится вихрь. При этом вихри не видно с борта судна, и позиционировать судно приходится по спутниковым данным, которые приходят с некоторым запозданием: от нескольких часов до нескольких дней. Это сильно осложняет ловлю вихря: приходишь в район, где он должен быть, делаешь измерения в течение суток, а потом оказывается, что ты промахнулся. А время в экспедиции очень ценное, просто так тратить его впустую нельзя. Именно поэтому вихри до сих пор остаются малоизученными, их просто сложно найти. В Арктике есть важное преимущество в наших поисках. В местах, где в морской воде плавает битый лед, края вихрей могут захватывать льдины и вытягивать их в полосы. Так границы вихрей становятся хотя бы как-то видны. Именно этим ученые и студенты и занимаются в экспедиции Плавучего университета: пытаются поймать вихри (вначале по спутниковым данным, потом уже с борта судна) в акваториях с битым льдом. Кстати, вихри, которые затягивают в себя льдины, гораздо лучше видно и из космоса. Вихрь надо пересечь несколько раз, делая измерения его вертикальной структуры – температура, соленость, скорость течения, турбулентность, концентрация хлорофилла и биогенных веществ. Карта станций (то есть точек, где проводились измерения) в результате этого может получиться очень замысловатой. Каждый хорошо изученный вихрь дает ценный вклад в нашу пока еще небольшую статистику, ведь за месячный рейс получается поймать и измерить всего-то несколько вихрей. Кроме того, вихри могут быть очень разными, и далеко не все собираемые данные оказываются репрезентативными. Ну а конечная цель всей этой многолетней деятельности – понять, как происходят основные процессы в реально существующих вихрях, и подстроить под это понимание математические и численные модели вихрей. Только после надежной верификации возможно моделирование вихрей и распространение полученной информации от отдельных вихрей на сотни и тысячи вихрей в больших океанических акваториях.