Mokslas apie natūralius procesus vandenynuose. Moksliniai pasaulio vandenynų tyrimai. Žemynų fizinė geografija

Žemė užima mažiau nei 30% mūsų planetos paviršiaus. Likusią dalį dengia jūros ir vandenynai. Su jais siejama dešimtys paslapčių ir nuostabių gamtos reiškinių. Ir, nepaisant to, kad mokslininkai sėkmingai išaiškino šių reiškinių priežastis, jie išlieka nuostabiais gamtos kūriniais, kurie vargina žmonių vaizduotę. Sužinokime apie 10 neįprastų ir įdomių reiškinių, susijusių su vandenynais.

Ledkalniai ne visada atrodo tobulai balti!

Ne paslaptis, kad skirtingose geografinėse platumose vandenyno vandens temperatūra skiriasi. Prie pusiaujo paviršiaus sluoksnis gali sušilti iki + 28 ° C ir daugiau, vietose, esančiose arti ašigalių - ne daugiau kaip + 2 ° C. Todėl dideli ledkalniai Arktyje ir Antarktidoje gali plūduriuoti dešimtmečius. Ir kartais jie virsta... dryžuotais ledkalniais!

Dryžuoti ledkalniai susidaro, kai vanduo iš pradžių atitirpsta, o paskui vėl užšąla. Tarpuose į jį patenka smulkios nešvarumų dalelės, mineralai ir kt. Po užšalimo šviežio ledkalnio sluoksnio spalva skiriasi nuo kitų. Šio proceso dėka ledo luito paviršiuje galima pastebėti daug spalvotų juostelių. Tai yra, ne visi ledkalniai yra balti ar skaidrūs, kaip parodyta nuotraukose. Ant kai kurių iš jų galime stebėti nuostabų spalvų ir atspalvių žaismą. Be to, kuo senesnis ledkalnis, tuo daugiau ant jo yra dryžių. Žvelgiant į juos gali atrodyti, kad pati gamta mikliai ranka papuošė šiuos ledo luitus.

9. Sūkurys

Whirlpool - didžiulis piltuvas su mažesne trauka, įsiurbiantis viską, kas yra šalia

Žodis „sūkurys“ tarsi sąmoningai perspėja žmones, kad šio reiškinio reikia bijoti. Įdomu tai, kad pirmą kartą jį panaudojo garsus rašytojas Edgaras Allanas Poe. Jis apibūdino tai kaip „naikinančią srovę“. Tiesą sakant, vandenyno sūkurys yra galingas mažesnės traukos piltuvas, lėtai, bet užtikrintai įsiurbiantis viską, kas yra šalia. Jie būna trijų tipų – nuolatiniai (visuomet egzistuojantys toje pačioje vietoje), sezoniniai (sukeliami dėl tam tikrų klimato sąlygų) ir epizodiniai (kylantys, pavyzdžiui, per žemės drebėjimus).

Jūrose ir vandenynuose sūkurius dažniausiai sukelia potvynio bangų ar atoslūgių susidūrimas su priešingomis srovėmis. Be to, vanduo juose gali judėti šimtų kilometrų per valandą greičiu.

Tai įdomu: sūkurinių vonių plotis kartais siekia 3-5 kilometrus. Tokių reiškinių aukomis gali tapti ne tik mažos jachtos ir žvejų laivai, bet ir dideli laineriai. Galbūt pamenate sukrečiantį įvykį, kai 2011 metais prie Japonijos krantų laivas su šimtais keleivių po žemės drebėjimo buvo įtrauktas į sūkurį.

Anksčiau žmonės tikėjo legendomis, kad sūkurinės vonios tikrai nutemps juos į patį vandenyno dugną. Tačiau mokslininkai tokius mitus paneigė.

Didžiausias Raudonasis potvynis matomas Floridos įlankoje

Sodrios ryškiai raudonos ir oranžinės spalvos bangos yra stebėtinai gražus gamtos reiškinys. Tačiau mėgautis raudonaisiais potvyniais per dažnai yra nesveika, nes jiems gresia didelis pavojus.

Dumblių žydėjimas (dėl kurio vanduo pasidaro raudonas) gali būti toks intensyvus, kad augalai pradeda gaminti įvairius toksinus ir chemines medžiagas. Dalis jų ištirpsta vandenyje, dalis patenka į orą. Toksinai kenkia vandens gyvūnijai, jūros paukščiams ir net žmonėms.

Didžiausias Raudonasis potvynis planetoje kasmet stebimas prie Floridos įlankos krantų birželio-liepos mėnesiais.

Briniklis jūros dugne ištiesia ledinį tinklą, iš kurio negali išlipti joks gyvas padaras.

Nuostabus gamtos produktas – sūrus varveklis, yra kažkas neįsivaizduojamo. Kai brinikas galiausiai susidaro, jis atrodo kaip kristalas, panardintas į vandenį. Sūrūs varvekliai susidaro, kai vanduo iš tirpstančio ledo prasiskverbia į jūrą. Atsižvelgiant į tai, kad sūriems varvekliams susidaryti reikalinga labai žema oro ir vandens temperatūra, juos galima stebėti tik šaltuose Arkties vandenyse ir prie Antarktidos krantų.

Tai įdomu: Brinikli kelia didelį pavojų vandenyno florai ir faunai. Sąlyčio su jais metu jūros žvaigždės, žuvys ir net dumbliai arba užšąla, ir užšąla, arba smarkiai nupjaunami.

Visuotinai priimtą brinikelių formavimo modelį aprašė okeanografas Silier Martin dar 1974 m. Daugiau nei 30 metų šio ryškaus vandenyno pasirodymo liudininkais galėjo tapti tik mokslininkai. Tačiau 2011 metais, kaip susidaro jūros varveklis, nufilmavo BBC.

Iš ledo luito ištekanti sūraus vandens srovė yra tokia šalta, kad ją supantis skystis užšąla beveik akimirksniu. Praėjus kelioms sekundėms po to, kai brinikas yra vandenyne, aplink jį susidaro trapūs šarvai, sudaryti iš poringo ledo. Pasiekus kritinę masę varveklis krenta į dugną. Tada ji pradeda išskleisti šaltus tinklus toliau. Bet koks į juos patekęs gyvūnas yra pasmerktas mirčiai. Operatorių akivaizdoje „žudikas varveklis“ per 3 valandas išdygo kelis metrus ir pasiekė vandenyno dugną. Po to per 15 minučių brinikas sunaikino visą jūros gyvybę keturių metrų spinduliu.

6. Ilgiausia banga Žemėje

Ilgiausios bangos formavimosi procesą brazilai vadina Pororoca

Oro sąlygos daro didžiulę įtaką vandenynų vandenims. Nenuostabu, kad kai kurie gamtos reiškiniai gali būti stebimi tik tam tikru sezonu, kai juos lemia daugybė veiksnių.

Taigi ilgiausią bangą planetoje galima pamatyti Brazilijoje ne daugiau kaip 2 kartus per metus. Vasario pabaigoje ir kovo pradžioje didžiulis vandens kiekis iš Atlanto vandenyno kyla į Amazonės upės žiotis. Kai upės srovė susiduria su vandenyno potvynio jėgomis, susidaro ilgiausia banga Žemėje. Brazilijoje šis reiškinys vadinamas Pororoca. Šio reiškinio metu susidarančių bangų aukštis kartais siekia 3,5–4 metrus. Ir išgirsti bangos garsą likus pusvalandžiui iki jos trenksmu į krantą. Kartais Pororoca griauna pakrantės namus arba išrauna medžius.

Tūkstančiai nuostabių šalnų gėlių arktiniuose vandenyse

Mažai kas žino apie šių subtilių, žavių gėlių egzistavimą. Šalti žiedai formuojasi retai – tik ant jauno ledo šaltame jūros vandenyje. Jų susidarymas vyksta esant žemai temperatūrai esant ramiam orui. Tokių darinių skersmuo paprastai neviršija keturių centimetrų, tačiau atrodo kaip tikrų gėlių krištolinės kopijos. Juose yra daug druskos, kuri paaiškina kristalizuotą apšalusių gėlių išvaizdą.

Tai įdomu: jei mažame jūros plote susidaro milijonai tokių gėlių, jos pradeda „išleisti“ druską į orą!

Jūra gali ne tik sudaryti sąlygas gyvybei ir ją palaikyti. Ji pati keičiasi, kaip gyvas organizmas. O apšerkšnijusios gėlės – vieno gražiausių vandenynų sukurtų meno objektų pavyzdys.

Klaidžiojančios žudikų bangos gali pasiekti 25 metrų ar daugiau aukštį. Jų susidarymo priežastys nėra patikimai žinomos.

Paprastai nustatyti bangos susidarymo momentą nėra sunku. Tačiau yra vadinamųjų nesąžiningų bangų, kurios, tiesą sakant, atsiranda iš niekur ir nerodo jokių artėjimo ženklų.

Tai įdomu: paprastai nesąžiningos bangos randamos atvirame vandenyne toli nuo sausumos. Jie gali pasirodyti net giedru oru, kai nėra stipraus vėjo. Priežastys dar nenustatytos. Jų dydis tiesiog kolosalus. Tarptinklinio ryšio žudančių bangų aukštis gali siekti 30 metrų, o kartais ir daugiau!

Klaidžiojančias bangas mokslininkai ilgą laiką laikė jūreivių fikcija, nes jos netilpo į jokius esamus matematinius bangų atsiradimo ir elgesio modelius. Faktas yra tas, kad klasikinės okeanologijos požiūriu banga, kurios aukštis viršija 20,7 metro, antžeminėmis sąlygomis negali egzistuoti. Taip pat trūko patikimų įrodymų apie jų egzistavimą. Tačiau 1995 metų sausio 1 dieną Norvegijos naftos platformoje „Dropner“, esančioje Šiaurės jūroje, prietaisai užfiksavo 25,6 metro aukščio bangą. Ji buvo vadinama Dropnerio banga. Netrukus MaxWave projekto metu pradėti tyrimai. Ekspertai stebėjo Žemės vandens paviršių naudodami du Europos kosmoso agentūros paleistus radarus. Vos per 3 savaites vandenynuose buvo užfiksuota 10 pavienių klajojančių bangų, kurių aukštis viršijo 25 metrus.

Po to mokslininkai buvo priversti naujai pažvelgti į didžiulių laivų – konteinerinių laivų ir supertanklaivių – žūtis. Žudikų bangos buvo įtrauktos į galimų šių nelaimių priežasčių. Vėliau buvo įrodyta, kad 1980 metais prie Japonijos krantų nuskendo 300 metrų ilgio Didžiosios Britanijos sausakrūvis laivas „Derbyshire“, susidūręs su milžiniška banga, kuri prasiveržė pro krovinio liuką ir užtvindė triumus. Tada žuvo 44 žmonės.

Žudančios bangos yra jūreivių košmaras, kuris figūruoja daugelyje istorijų ir legendų. Juose yra kažkas paslaptingo ir grėsmingo. Atrodo neįtikėtina, kad beveik neįmanoma nuspėti tokios vandens sienos atsiradimo. Mintis apie žudikiškas bangas tikrai privers persvarstyti savo santykius su vandenynu. Vargu ar ir toliau tikėsite, kad ramiu oru galite plaukti valtimi ar jachta toli nuo kranto nesibaiminant dėl savo gyvybės.

3. Baltijos jūros ir šiaurės susitikimo taškas

Kairėje – Šiaurės jūra, dešinėje – Baltija. Keista, bet jų vandenys nesimaišo

Danijos Skageno provincijoje galite stebėti nuostabų reiškinį, anksčiau sukėlusį daug mokslininkų ginčų. Vaizdingoje vietoje yra 2 gretimos jūros - Baltijos ir Šiaurės. Keista, kad jie nesimaišo, tarsi būtų atskirti nematoma siena. Kiekvienos jūros vandens spalva yra skirtinga, tai leidžia vizualiai nustatyti ribą tarp jų.

Anot okeanologų, skiriasi jūros vandenų tankio rodikliai, taip pat jų druskingumas (Šiaurės jūroje jis yra 1,5 karto didesnis). Dėl to kiekviena jūra lieka savo „vandenskyrio“ pusėje, nesimaišydama su kaimynine ir jai nepasiduodanti. Be vandens sudėties, siena taip aiškiai išreikšta dėl priešingų srovių dviejuose sąsiauriuose. Susidūrę jie sudaro susidūrimo bangas.

Įdomu tai, kad Šiaurės jūros susitikimas su Baltijos jūra minimas religinėje literatūroje – Korane. Neaišku tik kaip senovės musulmonai pateko į šiuolaikinės Danijos teritoriją, kad pamatytų šį fantastišką vaizdą.

Vandenyno švytėjimas pakrantės vandenyse yra fantastiškas vaizdas

Vandens bioliuminescencija yra reiškinys, kuris nuotraukose atrodo nuostabiai, o tikrovėje – dar įspūdingiau. Vandenyno švytėjimą sukelia paprasčiausi dumbliai – dinoflagellatai, kurie sudaro didžiąją planktono dalį.

Mažą molekulę – substratą liuciferiną – oksiduoja fermentas luciferazė ir deguonis. Išsiskyrusi energija nevirsta šiluma, o sužadina medžiagos molekules, kurios išskiria fotonus. Liuciferino tipas lemia šviesos dažnį, tai yra švytėjimo spalvą.

Vandenyno švytėjimą geriausia stebėti vienaląsčiams dumblių dauginimosi metu (dažniausiai ne daugiau kaip 3 savaites per metus). Yra tiek daug mažų švieselių, kad jūros vanduo atrodo kaip pienas, nors ir ryškiai mėlynas. Tačiau reikėtų atsargiai grožėtis jūros ar vandenyno bioliuminescencija: daugelis dumblių gamina žmonių sveikatai pavojingus toksinus. Todėl jų veisimosi ir didžiausio švytėjimo intensyvumo laikotarpiu ryškų potvynį vis tiek bus geriau stebėti būnant krante. Ir visada naktį! Gali atrodyti, kad po vandeniu slepiasi didžiuliai prožektoriai, apšviečiantys jį iš gelmių.

Vandenyno švytėjimas, kurį sukelia bioliuminescencijos reiškinys, kartais gali būti matomas net iš kosmoso!

Pieno jūros fenomenas stebimas Indijos vandenyne, ir tai yra viena iš bioliuminescencijos proceso apraiškų.

Tai įdomu: tam tikrose vandenyno vietose susidaro idealios sąlygos bakterijoms daugintis. Tada didžiuliai kiekiai sūraus vandens pradeda švytėti ir nuspalvinami šviesiai mėlynomis lemputėmis. Kartais bakterijos apšviečia tokius didelius vandens plotus, kad jas nesunkiai galima pamatyti net iš kosmoso. Toks vaizdas nepaliks abejingų!

Šis reiškinys stebimas daugiau nei šimtmetį. Vandens švytėjimą senovėje dažnai stebėdavo jūreiviai, tai priversdavo entuziastingai žvelgti į vandenyno gelmes. Tačiau jei anksčiau žmonės negalėjo rasti šio reiškinio paaiškinimo, mūsų laikais viskas žinoma apie jo prigimtį. Tačiau tai netrukdo vandens švytėjimui išlikti fantastišku vaizdu.

Tokie reiškiniai parodo visą didingo Pasaulio vandenyno grožį ir įvairovę. Stebėdamas juos nevalingai pagauni save galvojant, kad žmonių civilizacija, kad ir kokia ji būtų išsivysčiusi, nesugebės sukurti nieko panašaus! Juk žmonės yra tik laikini svečiai šioje nuostabioje planetoje. Ir mes turime ne naikinti, o išsaugoti visą gamtos spindesį ateities kartoms.

Prisiminti: Kas yra Pasaulio vandenynas? Į kokias dalis jis suskirstytas? Kokios yra pagrindinės vandenyno dugno formos? Kaip kinta vandenynų vandens temperatūra? Kokie yra vandens judėjimo tipai vandenyne? Kas sukelia jūros bangas, cunamius, vandenynų sroves, atoslūgius ir atoslūgius? Kokios yra jūros augalų ir gyvūnų savybės ir kaip jie pasiskirsto vandenyne? Kokius pasaulio vandenyno turtus naudoja žmogus? Koks neigiamas žmogaus poveikis vandenynui? Kaip kovoti su vandenynų vandenų tarša?

Raktiniai žodžiai:ekspediciniai laivai, dreifuojančios stotys, povandeninės transporto priemonės, dirbtiniai palydovai ir erdvėlaiviai.

1. Vandenyno tyrinėjimas praeityje. Vandenynas visada stebino žmogų savo platybe, galia, paslaptingais nuotoliais. Senovės žmonės savaip bandė paaiškinti nesuprantamus reiškinius vandenyne. Jų vaizduotėje atsirado ne natūralūs procesai, o jūros dvasios, o paskui – dievybės. Senovės graikams tai buvo Poseidonas, o romėnams – Neptūnas.

Šiuo metu visų šalių jūreiviai nepamiršta savo globėjo Neptūno ir surengia atostogas jo garbei.

Jei sausumoje nebeliko tiek daug neištirtų teritorijų, tai vandenyno gelmėse vis dar yra daug nežinomų ir net paslaptingų dalykų. Pirmiausia žmonės susipažino su tuo, kas vyksta vandenyno paviršiuje ir pakrantėse, sekliose jo vietose.

Pirmieji vandenyno tyrinėtojai buvo perlų ir jūros kempinių narai. Jie nardė be jokios įrangos ir po vandeniu galėjo būti vos kelias minutes.

2. Šiuolaikiniai Pasaulio vandenyno tyrimai. Praėjo daug laiko, kol mokslininkai turėjo sunkius standžius kostiumus – skafandrus, sujungtus žarna ir kabeliu prie laivo. XX amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje J.I. Cousteau išrado nardymą. Tai atvėrė kelią plačiam žmonių ratui tyrinėti jūros gelmes: archeologams, geologams, okeanografams ir povandeniniams laivininkams (110 pav.).

Nepaisant pavojų, tykančių tyrinėtojų vandenyne, jo tyrimai nesiliauja.

Vandenyno tyrimai atliekami pasitelkiant specialius ekspedicinius laivus, dreifuojančias stotis, dirbtinius žemės palydovus, povandenines transporto priemones. Vienas iš jų – batiskafas – vadinamas povandeniniu dirižabliu (111 pav.).

Ryžiai. 111. Batiskafas

1960 metais prie Triesto batiskafo šveicarų mokslininkas Jacques'as Piccardas su asistentu nusileido į Marianų įdubą maždaug 10 500 m gylyje.Kartais, 10-20 metrų gylyje, įrengiami povandeniniai namai – laboratorijos.

Svarbus vaidmuo tiriant vandenynus ir jūras tenka dirbtiniams žemės palydovams ir erdvėlaiviams. Pavyzdžiui, iš palydovų jie tyrinėja jūros sroves, stebi šiltą Golfo srovę, jūros bangas ir ledą.

Vandenynas tiriamas visapusiškai. Aiškinamasi vandens savybės, jo judėjimas skirtinguose gyliuose, jūrų organizmų charakteristikos ir jų paplitimas, matuojami gyliai, imami ir tiriami dugno nuosėdų mėginiai.

Jei reikia tirti didelius vandenyno plotus, įvairių šalių mokslininkai suvienija savo pastangas. Tokiuose tyrimuose dalyvauja dešimtys specialių laivų, lėktuvų, povandeninių transporto priemonių ir dirbtinių žemės palydovų.

Tyrimų rezultatai turi didelę reikšmę laivybai, žvejybai, naudingųjų iškasenų žvalgybai ir jų gavybai.

1. Kaip tiriamas Pasaulio vandenynas? 2. Kokį vaidmenį tyrinėjant vandenynus atlieka dirbtiniai žemės palydovai ir erdvėlaiviai? 3. Kodėl būtina tyrinėti vandenyną? 4 * Ar žinote, kada švenčiama Neptūno šventė ir koks jos ritualas?

Net primityvūs žmonės pradėjo kaupti žinias apie tai, kas juos supa. Žmonijai tobulėjant šių žinių vis daugėjo. Žmonės siekė kuo giliau pažinti juos supantį pasaulį. Pamažu kilo ir pradėjo vystytis įvairūs mokslai. Vieni tyrinėja gamtą, kiti – žmonių gyvenimą, jų dvasinį pasaulį, istoriją, kultūrą, ekonomiką.

Senais laikais gamta buvo vadinama „gamta“. Todėl gamtos mokslai gavo bendrinį gamtos mokslų pavadinimą. Jie tyrinėja įvairius kūnus, medžiagas ir gamtos reiškinius. Bet koks objektas, bet kokia gyva būtybė gali būti vadinama kūnu. Medžiagos yra tai, iš ko pagaminti kūnai. O reiškiniai, kaip jau žinote, yra bet kokie gamtoje vykstantys pokyčiai.

Susipažinkime su pagrindiniais gamtos mokslais.

Astronomija

Šio mokslo pavadinimas kilęs iš graikiškų žodžių „astronomas“ – „žvaigždė“, „nomos“ – „teisė“.

Astronomija – mokslas apie dangaus kūnus: jų kilmę, sandarą, sudėtį, judėjimą kosminėje erdvėje.

Dangaus kūnų pasaulis, ko gero, mums atrodo ypač paslaptinga gamtos dalis. Ir tikriausiai kiekvienas, ne kartą žvilgtelėjęs į tolimą, užburiantį žvaigždėtą dangų, jautė save, visus žmones ir visą Žemę, kaip mažą dalelę didžiulio, milžiniško pasaulio – Visatos. Astronomija jau atskleidė daugybę Visatos paslapčių ir toliau jas atskleidžia, pribloškdama žmonių vaizduotę naujais atradimais.

Fizika

Išvertus iš graikų kalbos žodis „physis“ reiškia. viliasi "gamta".

Fizika yra mokslas, tiriantis įvairius gamtos reiškinius.

Kasdieniame gyvenime dažnai susiduriame su daugeliu šių reiškinių. Pavyzdžiui, kūnų judėjimas, pokyčiai, atsirandantys kūnams šildant ir atvėsus, elektra, garsas, šviesa. Būtent fizika atsako į klausimus, kodėl blyksta žaibai ir griaustinis griaustinis, kaip kyla aidas, kas yra vaivorykštė... Tačiau fizika ne tik paaiškina tai, ką galima pamatyti gamtoje. Tai yra technikos pagrindas. Be fizikos žinių neįmanoma sukurti nei automobilio, nei lėktuvo, nei šaldytuvo, nei krano, nei kompiuterio. Net sunku įsivaizduoti, koks būtų mūsų gyvenimas, jei fizikos mokslo nebūtų.

Chemija

Šio mokslo pavadinimo kilmė nėra tiksliai žinoma, galbūt iš graikiško žodžio „chimevsis“ – „maišymas“.

Chemija yra mokslas apie medžiagas ir jų transformacijas.

Jūs jau žinote, kad kūnai yra sudaryti iš medžiagų. Vanduo, deguonis, anglies dioksidas, cukrus, krakmolas, valgomoji druska yra medžiagų pavyzdžiai. Dabar jų daug – keli milijonai. Kiekviena medžiaga turi savo savybes. Tam tikromis sąlygomis iš kai kurių medžiagų gali susidaryti kitos medžiagos. Tokiose transformacijose nėra stebuklo ar magijos. Chemijos dėka žmonės išmoko laboratorijose ir chemijos gamyklose gauti tų medžiagų, kurių reikia ūkyje ir kasdieniame gyvenime.

Geografija

Tai dar vienas žemės mokslas. Jo pavadinimas kilęs iš graikiškų žodžių „geo“ – „žemė“, „grafo“ – „rašau“, tai yra „žemės aprašymas“.

Iš tiesų, geografija apibūdina mūsų planetą: kokie vandenynai ir žemynai joje yra, jūros, ežerai ir upės, žemumos, kalvos ir kalnai, kokios šalys, miestai ir kaimai atsirado Žemėje, koks yra mūsų gyvenančių tautų gyvenimas ir ekonomika. planeta. Geografija tiria daugybę klausimų. Kaip matote, jie susiję ne tik su gamta, bet ir su žmonių gyvenimu, ūkine veikla. Kitoje pastraipoje sužinosite apie pagrindinius skyrius, į kuriuos skirstoma geografija ir ką jie studijuoja, taip pat apie tai, kokie geografijos mokslai egzistuoja.

Biologija

Išvertus iš graikų kalbos, žodis „bios“ reiškia „gyvenimas“, „logos“ – „mokslas, mokymas“.

Biologija yra mokslas apie gyvąją gamtą.

Neįmanoma įsivaizduoti mūsų planetos be gyvų dalykų. Įvairios būtybės – bakterijos, pirmuonys, grybai, augalai, gyvūnai – apgyvendinti vandenynai ir žemė, lygumos ir kalnai, dirvožemis ir net gilūs, paslaptingi urvai. Mes patys esame gyvosios gamtos dalis. Biologija atsako į daugelį klausimų: kas yra gyva Žemėje ir kiek jų yra, kaip išsidėstęs ir veikia gyvas kūnas, kaip dauginasi ir vystosi organizmai, kaip jie susiję tarpusavyje ir su negyvąja gamta.

Ekologija

Šio mokslo pavadinimas kilęs iš graikiškų žodžių „ecos“ – „namas“, „logos“ – „mokslas, mokymas“.

Ekologija – mokslas apie organizmų santykius tarpusavyje ir su aplinka, apie žmogaus ir gamtos sąveiką.

Ekologija atsirado kaip biologijos dalis, tačiau dabar apie ją vis dažniau kalbama kaip apie savarankišką mokslą – mokslą apie natūralius žmonijos namus. Žodis „ekologija“ dažnai girdimas per radiją, televiziją, pasirodo laikraščiuose. Taip yra dėl to, kad mūsų natūraliems namams gresia pavojus. Norėdami ją išsaugoti, kiekvienas turėtų bent šiek tiek susipažinti su aplinka.

Žmonės visada stengėsi pažinti juos supantį pasaulį. Pamažu kilo ir pradėjo vystytis įvairūs mokslai. Gamtos mokslai vadinami gamtos mokslais. Jie tyrinėja įvairius kūnus, medžiagas ir gamtos reiškinius. Pagrindiniai gamtos mokslai yra astronomija, fizika, chemija, geografija, biologija, geologija, ekologija. Astronomija yra mokslas apie dangaus kūnus. Fizika tiria įvairius gamtos reiškinius. Chemija yra mokslas apie medžiagas ir jų transformacijas. Geografija tyrinėja mūsų planetą. Biologija yra mokslas apie gyvąją gamtą. Ekologija – mokslas apie organizmų santykius tarpusavyje ir su aplinka, apie žmogaus ir gamtos sąveiką.

Koks yra bendras gamtos mokslų pavadinimas?
Kas yra kūnai, medžiagos ir gamtos reiškiniai? Pateikite kūnų ir medžiagų, su kuriomis susiduriate kasdieniame gyvenime, pavyzdžių.
Išvardykite žinomus gamtos mokslus.
Ką tiria kiekvienas gamtos mokslas (astronomija, fizika, chemija, geografija, biologija, ekologija)?
Didysis anglų mokslininkas Izaokas Niutonas rašė: „Nežinau apie kitus, bet jaučiuosi kaip vaikas, kuris visą dieną klajoja prie vandens kranto, dabar randantis kriauklę, dabar bangos nugludintą akmenuką ir didžiulį tiesos vandenyną. driekiasi prieš jį, beribis, neištirtas“. Kaip paaiškinti šiuos žodžius?

Būčiau dėkingas, jei pasidalintumėte šiuo straipsniu socialiniuose tinkluose:

Svetainės paieška.

Ukrainos mokslo ir švietimo ministerija

Tauridos nacionalinis universitetas

Juos. V.I. Vernadskis

Geografijos fakultetas

Fizinės geografijos ir okeanologijos katedra

Y. F. BEZRUKOVAS

OKEANOLOGIJOS

Fiziniai reiškiniai ir procesai vandenyne

Simferopolis 2006 m

Pratarmė

Įvadas

1. Okeanologijos dalykas ir uždaviniai

2. Pagrindinės okeanologijos organizacijos

2.1. Tarptautinės organizacijos

2.2. Pagrindinės nacionalinės mokslo institucijos

3. Pasaulio vandenyno tyrinėjimo istorija

4. Pasaulio vandenyno geografinės charakteristikos

4.1. Pasaulio vandenyno morfometrinės charakteristikos ir padalijimas

4.2. Pasaulio vandenynas kaip vienas gamtos objektas

4.3. Pasaulio vandenyno geografinės charakteristikos

4.4. Okeaninės plutos struktūra ir pagrindiniai dugno topografijos elementai

5. Jūros vandens sandara ir cheminė sudėtis

5.1. Vandens molekulinė sandara ir jos anomalijos

5.2. Jūros vandens cheminė sudėtis

5.3. Jūros vandens druskingumas

5.4. Ištirpusios dujos

6. Pagrindinės fizinės jūros vandens charakteristikos

6.1. Tankis, savitasis svoris ir savitasis tūris.

Jūros vandens būsenos lygtis

6.2. Jūros vandens slėgis ir suspaudžiamumas

6.3. Jūros vandens šiluminės savybės

6.4. Difuzija ir osmozė

7. Turbulentinis maišymasis vandenyne

7.1. Turbulentinio maišymo tipai

7.2. Klampumas (arba vidinė trinties jėga)

7.3. Jūros turbulencija

7.4. Statistinės turbulencijos teorijos elementai

7.5. Audringi mainai vandenyne

7.6. Sluoksnių stabilumas jūroje

7.7. Konvekcinis maišymas

8. Jūros vandens optinės savybės

8.1. Šviesos emisija

8.2. Žemės radiacijos balansas ir jūros paviršiaus apšvietimas

8.3. Šviesos sugertis ir sklaida jūroje

8.4. Vandens skaidrumas ir spalva

8.4. Bioliuminescencija ir jūros žydėjimas

9. Jūros vandens akustinės savybės

9.1. Garso sklidimo greitis

9.2. Garso sugertis ir sklaida jūroje. Aidėjimas

9.3. Garso pluoštų lūžis. Povandeninis garso kanalas

9.4. Biohidroakustika

10. Vandenyno ir atmosferos sąveika

10.1. Ryšys tarp procesų vandenyne ir atmosferoje

10.2. Procesų kintamumas vandenyne

10.3. Šilumos perdavimas vandenyno-atmosferos sistemoje

10.3.1. Vandenyno šilumos balanso komponentai

10.4. Drėgmės mainai vandenyno-atmosferos sistemoje

10.5. El Niño ir La Niña reiškiniai

10.6. Visuotinis atšilimas: realybė ir prognozės

11. Temperatūros ir druskingumo pasiskirstymas

Vandenynuose

11.1. Temperatūros pasiskirstymas

11.2. Druskingumo pasiskirstymas

12. Vandenynų vandenų termohalininė analizė

12.1. T, S kreivės

12.2. Dviejų ir trijų vandens masių maišymas

12.3. Sumaišyti keturias vandens mases

12.4. T, S kreivių analitinė geometrija

12.5. Statistinė T, S analizė

13. Pasaulio vandenyno vandens masės

14. Frontalinės zonos ir frontai Pasaulio vandenyne

15. Pasaulio vandenyno fizinis ir geografinis suskirstymas

16. Jūros ledas

16.1. Ledo klasifikacija

16.2. Ledo druskingumas

16.3. Ledo fizinės savybės

16.4. Ledo mechaninės savybės

16.5. Ledo dreifas

16.6. Ledo plitimas vandenynuose

17. Vandenyno biologinė sandara

17.1. Biologinės zonos ir provincijos vandenyne

17.2. Jūriniai hidrobiontai

17.3. Jūrų ekosistema

17.4. Jūrų žvejyba

18. Pasaulio vandenyno gamtos ištekliai

Angliška matavimo sistema

Pasaulio vandenynai, dengiantys 71% Žemės paviršiaus, stebina juose vykstančių procesų sudėtingumu ir įvairove.

Nuo paviršiaus iki giliausio vandenyno vandenys nuolat juda. Šiuos sudėtingus vandens judėjimus nuo didžiulių vandenyno srovių iki mažiausių sūkurių sužadina potvynio jėgos ir jie yra atmosferos ir vandenyno sąveikos apraiška.

Vandens telkinys vandenyne žemose platumose kaupia iš saulės gautą šilumą ir perduoda šią šilumą aukštoms platumoms. Šilumos perskirstymas savo ruožtu skatina tam tikrus atmosferos procesus. Taigi šaltų ir šiltų srovių konvergencijos srityje Šiaurės Atlante kyla galingi ciklonai. Jie pasiekia Europą ir dažnai nustato orą visoje jos teritorijoje iki Uralo.

Gyvoji vandenyno medžiaga gelmėse pasiskirsto labai netolygiai. Skirtinguose vandenyno regionuose biomasė priklauso nuo klimato sąlygų ir azoto bei fosforo druskų patekimo į paviršinius vandenis. Vandenynas yra daugybės augalų ir gyvūnų buveinė. Nuo bakterijų ir vienaląsčių žaliųjų fitoplanktono dumblių iki didžiausių žemėje žinduolių – banginių, kurių svoris siekia 150 tonų.Visi gyvi organizmai sudaro vieną biologinę sistemą, turinti savo egzistavimo ir evoliucijos dėsnius.

Birios nuosėdos labai lėtai kaupiasi vandenyno dugne. Tai pirmasis nuosėdinių uolienų susidarymo etapas. Tam, kad sausumoje dirbantys geologai galėtų teisingai iššifruoti konkrečios teritorijos geologinę istoriją, būtina detaliai išstudijuoti šiuolaikinius nuosėdų susidarymo procesus.

Kaip paaiškėjo pastaraisiais dešimtmečiais, žemės pluta po vandenynu yra labai judri. Vandenyno dugne susidaro kalnų grandinės, gilūs plyšių slėniai ir vulkaniniai kūgiai. Žodžiu, vandenyno dugnas „gyvena“ audringai, o dažnai būna tokie stiprūs žemės drebėjimai, kad vandenyno paviršiumi sparčiai bėga didžiulės niokojančios cunamio bangos.

Bandydami tyrinėti vandenyno – šios grandiozinės žemės sferos – prigimtį, mokslininkai susiduria su tam tikrais sunkumais, kuriems įveikti tenka taikyti visų pagrindinių gamtos mokslų metodus: fiziką, chemiją, matematiką, biologiją, geologiją. Paprastai apie okeanologiją kalbama kaip apie įvairių mokslų sąjungą, mokslų federaciją, kurią vienija tyrimo tema. Tokį požiūrį į vandenyno prigimties tyrimą atspindi natūralus noras giliau įsiskverbti į jo paslaptis ir neatidėliotinas poreikis giliai ir visapusiškai pažinti būdingus jo gamtos bruožus.

Šios užduotys yra labai sudėtingos ir jas turi spręsti didelė mokslininkų ir specialistų komanda. Norėdami tiksliai suprasti, kaip tai daroma, apsvarstysime tris svarbiausias okeanologijos mokslo sritis:

vandenyno ir atmosferos sąveika;
biologinė vandenyno struktūra;
vandenyno dugno geologija ir mineraliniai ištekliai.

Seniausias sovietų tyrimų laivas „Vityaz“ baigė daugelį metų nenuilstamą darbą. Jis atvyko į Kaliningrado jūrų uostą. Baigėsi 65-asis atsisveikinimo skrydis, trukęs daugiau nei du mėnesius.

Taigi paskutinis „buriavimo“ įrašas buvo padarytas mūsų okeanografinio laivyno veterano žurnale, kuris per trisdešimt buriavimo metų paliko daugiau nei milijoną mylių atgal.

Pokalbyje su „Pravda“ korespondentu ekspedicijos vadovas profesorius A. A. Aksenovas pažymėjo, kad 65-asis „Vityaz“ skrydis, kaip ir visi ankstesni, buvo sėkmingas. Išsamūs tyrimai giliuose Viduržemio jūros ir Atlanto vandenyno vandenyse sukūrė naujų mokslinių įrodymų, kurie praturtins mūsų žinias apie jūrų gyvybę.

„Vityaz“ laikinai įsikurs Kaliningrade. Manoma, kad tada jis taps Pasaulio vandenyno muziejaus kūrimo baze.

Jau kelerius metus daugelio šalių mokslininkai dirba su tarptautiniu projektu PIGAP (pasaulinių atmosferos procesų tyrimo programa). Šio darbo tikslas – rasti patikimą orų prognozavimo metodą. Nereikia aiškinti, kaip tai svarbu. Apie sausras, potvynius, liūtis, stiprų vėją, karštį ir šaltį bus galima sužinoti iš anksto...

Kol kas niekas negali pateikti tokios prognozės. Koks yra pagrindinis sunkumas? Neįmanoma tiksliai apibūdinti vandenyno ir atmosferos sąveikos procesų matematinėmis lygtimis.

Beveik visas vanduo, kuris patenka į sausumą lietaus ir šviesos pavidalu, patenka į atmosferą iš vandenyno paviršiaus. Vandenynai tropikuose yra labai karšti, o srovės perneša šią šilumą į aukštas platumas. Virš vandenyno atsiranda didžiuliai sūkuriai – ciklonai, kurie lemia orus sausumoje.

Vandenynas yra orų virtuvė... Tačiau nuolatinių oro stočių vandenyne yra labai mažai. Tai kelios salos ir kelios automatinės plūduriuojančios stotys.

Mokslininkai bando sukurti matematinį vandenyno ir atmosferos sąveikos modelį, tačiau jis turi būti tikras ir tikslus, o tam nėra pakankamai duomenų apie atmosferos būklę virš vandenyno.

Išeitis buvo rasta tuo, kad nedideliame vandenyno plote labai tiksliai ir nenutrūkstamai atliekami matavimai iš laivų, orlaivių ir meteorologinių palydovų. Toks tarptautinis eksperimentas, pavadintas „Tropex“, buvo atliktas Atlanto vandenyno atogrąžų zonoje 1974 metais ir buvo gauta labai svarbių duomenų matematiniam modeliui sukonstruoti.

Būtina žinoti visą vandenyno srovių sistemą. Srovės neša šilumą (ir šaltį), maistingas mineralines druskas, būtinas gyvybei vystytis. Jau seniai jūreiviai pradėjo rinkti informaciją apie sroves. Ji prasidėjo XV–XVI a., kai burlaiviai įplaukė į atvirą vandenyną. Šiais laikais visi buriuotojai žino, kad yra detalūs paviršinių srovių žemėlapiai, ir jais naudojasi. Tačiau per pastaruosius 20–30 metų buvo padaryta atradimų, kurie parodė, kokie netikslūs yra srovių žemėlapiai ir koks sudėtingas bendras vandenynų vandenų cirkuliacijos vaizdas.

Pusiaujo Ramiojo ir Atlanto vandenynuose buvo ištirtos, išmatuotos ir kartografuotos galingos giliosios srovės. Jie žinomi kaip Kromvelio srovė Ramiajame vandenyne ir Lomonosovo srove Atlanto vandenyne.

Atlanto vandenyno vakaruose buvo aptikta gilioji Antilo-Gvianos priešsrovė. O po garsiąja Golfo srove buvo Anti-Gulf Stream.

1970 metais sovietų mokslininkai atliko labai įdomų tyrimą. Atogrąžų Atlanto vandenyne buvo įkurta daugybė plūdurų stočių. Kiekvienoje stotyje srovės buvo nuolat registruojamos skirtinguose gyliuose. Matavimai truko šešis mėnesius, periodiškai matavimo teritorijoje buvo atliekami hidrologiniai tyrimai, siekiant gauti duomenų apie bendrą vandens judėjimo vaizdą. Apdorojus ir apibendrinus matavimo duomenis, susidarė labai svarbus bendras modelis. Pasirodo, kad anksčiau egzistavusi idėja apie gana vienodą pastovios pasatų srovės prigimtį, kurią sužadina šiauriniai pasatai, neatitinka tikrovės. Šio upelio nėra, ši didžiulė upė skystuose krantuose.

Pasato zonoje juda didžiuliai, dešimčių ir net šimtų kilometrų dydžio sūkuriai. Tokio sūkurio centras juda maždaug 10 cm/s greičiu, tačiau sūkurio periferijoje srauto greitis yra daug didesnis. Šį sovietų mokslininkų atradimą vėliau patvirtino amerikiečių tyrinėtojai, o 1973 metais panašūs sūkuriai buvo sekami sovietų ekspedicijose, dirbusiose Ramiojo vandenyno šiaurėje.

1977-1978 metais. buvo atliktas specialus eksperimentas, skirtas tirti srovių sūkurinę struktūrą Sargaso jūros regione Šiaurės Atlanto vakaruose. Didelėje teritorijoje sovietų ir amerikiečių ekspedicijos nuolat matavo sroves 15 mėnesių. Šis didžiulis medžiagos kiekis dar nėra iki galo ištirtas, tačiau pačiai problemos formulavimui reikėjo atlikti didžiulius specialiai nustatytus matavimus.

Ypatingas dėmesys vadinamiesiems sinoptiniams sūkuriams vandenyne yra dėl to, kad būtent sūkuriai neša didžiausią dabartinės energijos dalį. Todėl jų kruopštus tyrimas gali žymiai priartinti mokslininkus prie ilgalaikio orų prognozavimo problemos sprendimo.

Pastaraisiais metais buvo aptiktas dar vienas įdomus reiškinys, susijęs su vandenyno srovėmis. Į rytus ir vakarus nuo galingos Golfo srovės vandenyno srovės randami labai stabilūs vadinamieji žiedai (žiedai). Kaip ir upė, Golfo srovė turi stiprių vingių (vingių). Vietomis vingiai užsidaro, susidaro žiedas, kuriame židinio temperatūra periferijoje ir centre smarkiai skiriasi. Tokie žiedai taip pat atsekami galingos Kurošio srovės pakraštyje Ramiojo vandenyno šiaurės vakarinėje dalyje. Specialūs stebėjimai virš žiedų Atlanto ir Ramiajame vandenynuose parodė, kad šie dariniai yra labai stabilūs, 2-3 metus išlaiko didelį vandens temperatūros skirtumą periferijoje ir žiedo viduje.

1969 metais pirmą kartą buvo naudojami specialūs zondai, nuolat matuojant temperatūrą ir druskingumą įvairiuose gyliuose. Prieš tai temperatūra buvo matuojama gyvsidabrio termometrais keliuose taškuose skirtinguose gyliuose, o vanduo buteliuose buvo keliamas iš vienodo gylio. Tada buvo nustatytas vandens druskingumas ir grafike nubraižytos druskingumo ir temperatūros reikšmės. Gautas šių vandens savybių pasiskirstymas gylyje. Matavimai atskiruose taškuose (diskretieji) net neleido daryti prielaidos, kad vandens temperatūra kartu su gyliu kinta taip kompleksiškai, kaip tai rodo nuolatiniai zondo matavimai.

Paaiškėjo, kad visa vandens masė nuo paviršiaus iki didelio gylio yra padalinta į plonus sluoksnius. Temperatūros skirtumas tarp gretimų horizontalių sluoksnių siekia kelias dešimtąsias laipsnių. Šie nuo kelių centimetrų iki kelių metrų storio sluoksniai kartais egzistuoja kelias valandas, kartais išnyksta per kelias minutes.

Pirmieji matavimai, atlikti 1969 m., daugeliui atrodė kaip atsitiktinis reiškinys vandenyne. Negali būti, teigia skeptikai, kad galingos vandenyno bangos ir srovės nemaišo vandens. Tačiau vėlesniais metais, kai vandens stulpelio zondavimas tiksliais instrumentais buvo atliekamas visame vandenyne, paaiškėjo, kad plonasluoksnė vandens stulpelio struktūra yra visur ir visada. Šio reiškinio priežastys nėra visiškai aiškios. Kol kas jie tai aiškina taip: vandens storymėje dėl vienokių ar kitokių priežasčių atsiranda daugybė gana aiškių ribų, skiriančių skirtingo tankio sluoksnius. Ties dviejų skirtingo tankio sluoksnių riba labai lengvai kyla vidinės bangos, kurios maišo vandenį. Naikinant vidines bangas, atsiranda naujų vienalyčių sluoksnių, skirtinguose gyliuose formuojasi sluoksnių ribos. Taigi šis procesas kartojasi daug kartų, kinta sluoksnių su aštriomis ribomis gylis ir storis, tačiau bendra vandens storymės prigimtis išlieka nepakitusi.

1979 metais prasidėjo tarptautinės globalių atmosferos procesų tyrimo programos (PIGAP) eksperimentinis etapas. Kelios dešimtys laivų, automatinės stebėjimo stotys vandenyne, specialūs lėktuvai ir meteorologiniai palydovai – visa ši didžioji dalis tyrimų įrenginių veikia visoje Pasaulio vandenyno erdvėje. Visi šio eksperimento dalyviai dirba pagal vieną sutartą programą, kad, palyginus tarptautinio eksperimento medžiagas, būtų galima sukurti globalų atmosferos ir vandenyno būklės modelį.

Jei atsižvelgsime į tai, kad be bendros užduoties rasti patikimą metodą ilgalaikiam orų prognozavimui, būtina žinoti daug konkrečių faktų, tada bendra vandenynų fizikos užduotis atrodys labai, labai sudėtinga: matavimo metodai, prietaisai, kurių veikimas pagrįstas moderniausių elektroninių schemų naudojimu, yra gana sudėtingas gautos informacijos apdorojimas privalomai naudojant kompiuterį; labai sudėtingų ir originalių matematinių procesų modelių, besivystančių vandenyno vandens storymėje ir pasienyje su atmosfera, kūrimas; surengdamas plačius eksperimentus būdingose vandenyno vietose. Tai yra bendrieji šiuolaikinių vandenynų fizikos tyrimų bruožai.

Ypatingi sunkumai kyla tiriant gyvąją medžiagą vandenyne. Palyginti neseniai buvo gautos reikalingos medžiagos bendram vandenyno biologinės struktūros apibūdinimui.

Tik 1949 metais gyvybė buvo atrasta daugiau nei 6000 m gylyje, vėliau giliavandenė fauna – ultraabisalų fauna – pasirodė įdomus specialių tyrimų objektas. Tokiame gylyje egzistavimo sąlygos yra labai stabilios geologinio laiko skalėje. Pagal ultraabisalinės faunos panašumą galima nustatyti buvusias atskirų vandenyno įdubų sąsajas ir atkurti geologinės praeities geografines sąlygas. Taigi, pavyzdžiui, lygindami Karibų jūros ir Ramiojo vandenyno rytinės dalies giliavandenę fauną, mokslininkai nustatė, kad geologinėje praeityje Panamos sąsmaukos nebuvo.

Kiek vėliau buvo padarytas stulbinantis atradimas – vandenyne buvo aptiktas naujo tipo gyvūnas – pogonofora. Išsamus jų anatomijos tyrimas, sistemingas klasifikavimas sudarė vieno iškiliausių šiuolaikinės biologijos veikalų – A. Ivanovo monografijos „Pogonophora“ – turinį. Šie du pavyzdžiai parodo, kaip sunku buvo tirti gyvybės pasiskirstymą vandenyne, o juo labiau bendruosius biologinių sistemų funkcionavimo vandenyne dėsnius.

Lygindami skirtingus faktus, lygindami pagrindinių augalų ir gyvūnų grupių biologiją, mokslininkai padarė svarbias išvadas. Bendra Pasaulio vandenyno biologinė produkcija pasirodė esanti šiek tiek mažesnė už analogišką visą sausumos plotą apibūdinančią vertę, nepaisant to, kad vandenyno plotas yra 2,5 karto didesnis už sausumos plotą. Taip yra dėl to, kad didelio biologinio produktyvumo sritys yra vandenyno pakraščiai ir gilių vandenų pakilimo sritys. Likusi vandenyno dalis yra beveik negyva dykuma, kurioje galite rasti tik didelių plėšrūnų. Tik maži koralų atolai, pasirodo, yra atskiros oazės vandenyno dykumoje.

Kitas svarbus atradimas yra susijęs su bendromis vandenyno maisto tinklų savybėmis. Pirmoji mitybos grandinės grandis yra vienaląsčiai fitoplanktono žalieji dumbliai. Kita grandis yra zooplanktonas, tada planktiėdžiai žuvys ir plėšrūnai. Melžiamieji gyvūnai – bentosas, kuris taip pat yra maistas žuvims, yra labai svarbūs.

Reprodukcija kiekvienoje maisto vertės grandyje yra tokia, kad pagaminama biomasė yra 10 kartų didesnė nei jos suvartojimas. Kitaip tariant, pavyzdžiui, 90 % fitoplanktono miršta natūraliai ir tik 10 % tarnauja kaip zooplanktono maistas. Taip pat nustatyta, kad zooplanktono vėžiagyviai, ieškodami maisto, kasdien migruoja vertikaliai. Visai neseniai zooplanktono vėžiagyvių racione buvo galima rasti bakterijų krešulių, o tokio tipo maistas sudarė iki 30% viso tūrio. Bendras šiuolaikinių vandenynų biologijos tyrimų rezultatas yra tai, kad buvo rastas požiūris ir sukurtas pirmasis atviro vandenyno ekologinės sistemos blokinis matematinis modelis. Tai pirmas žingsnis dirbtinai reguliuojant vandenyno biologinį produktyvumą.

Kokius metodus naudoja vandenynų biologai?

Visų pirma, įvairūs žvejybos įrankiai. Smulkūs planktono organizmai gaudomi specialiais kūginiais tinklais. Dėl žvejybos gaunamas vidutinis planktono kiekis svorio vienetais vienam vandens tūrio vienetui. Šie tinklai gali žvejoti atskirus vandens stulpelio horizontus arba „filtruoti“ vandenį iš tam tikro gylio į paviršių. Dugniniai gyvūnai gaudomi įvairiais įrankiais, tempiamais išilgai dugno. Žuvys ir kiti nektono organizmai gaudomi vidutinio vandens tralais.

Įvairių planktono grupių mitybos ryšiams tirti taikomi unikalūs metodai. Organizmai „pasižymi“ radioaktyviomis medžiagomis ir vėliau nustato ganymosi kiekį ir greitį kitoje maisto grandinės grandyje.

Pastaraisiais metais planktono kiekiui vandenyje netiesiogiai nustatyti taikomi fizikiniai metodai. Vienas iš šių metodų pagrįstas lazerio spindulio naudojimu, kuris tarsi zonduoja paviršinį vandens sluoksnį vandenyne ir pateikia duomenis apie bendrą fitoplanktono kiekį. Kitas fizikinis metodas pagrįstas planktono organizmų gebėjimo švyti naudojimu – bioliuminescencija. Specialus butelio zondas panardinamas į vandenį, o jam nardant bioliuminescencijos intensyvumas fiksuojamas kaip planktono kiekio rodiklis. Šie metodai labai greitai ir visiškai apibūdina planktono pasiskirstymą keliuose zondavimo taškuose.

Cheminiai tyrimai yra svarbus biologinės vandenyno struktūros tyrimo elementas. Biogeninių elementų (mineralinių azoto ir fosforo druskų), ištirpusio deguonies kiekis ir daugybė kitų svarbių organizmų buveinės charakteristikų nustatomas cheminiais metodais. Atidūs cheminiai nustatymai ypač svarbūs tiriant itin produktyvias pakrantės zonas – pakilimo zonas. Čia, pučiant nuolatiniam ir stipriam vėjui iš pakrantės, stipriai trinksta vanduo, lydimas gilių vandenų kilimo ir jų plitimo seklioje šelfo vietoje. Giliuose vandenyse ištirpusiame pavidale yra daug mineralinių azoto ir fosforo druskų. Dėl to pakilimo zonoje klesti fitoplanktonas ir galiausiai susidaro komercinių žuvų sankaupų zona.

Buveinės specifinio pobūdžio prognozavimas ir registravimas pakilimo zonoje atliekamas naudojant chemijos metodus. Taigi biologijoje priimtinų ir taikomų tyrimo metodų klausimas šiais laikais sprendžiamas kompleksiškai. Plačiai taikydami tradicinius biologijos metodus, mokslininkai vis dažniau taiko fizikos ir chemijos metodus. Medžiagų apdorojimas, taip pat jų apibendrinimas optimizuotų modelių pavidalu, atliekamas šiuolaikinės matematikos metodais.

Vandenynų geologijos srityje per pastaruosius 30 metų buvo gauta tiek daug naujų faktų, kad daug tradicinių idėjų teko kardinaliai pakeisti.

Vos prieš 30 metų išmatuoti vandenyno dugno gylį buvo itin sunku. Reikėjo į vandenį nuleisti sunkią aikštelę su kroviniu, pakabintu ant ilgo plieninio troso. Tuo pačiu metu rezultatai dažnai būdavo klaidingi, o taškus su išmatuotais gyliais vienas nuo kito skyrė šimtai kilometrų. Todėl vyravo idėja apie didžiulius vandenyno dugno plotus kaip milžiniškas lygumas.

1937 m. pirmą kartą buvo pritaikytas naujas gylių matavimo metodas, pagrįstas garso signalo atspindžio iš dugno efektu.

Gylio matavimo echolotu principas labai paprastas. Specialus vibratorius, sumontuotas apatinėje laivo korpuso dalyje, skleidžia pulsuojančius akustinius signalus. Signalai atsispindi nuo apatinio paviršiaus ir paima sonaro imtuvą. „Kelionės pirmyn“ signalo kelionės laikas priklauso nuo gylio, o laivui judant ant juostos brėžiamas ištisinis dugno profilis. Tokių profilių serija, atskirta palyginti nedideliais atstumais, leidžia žemėlapyje nubrėžti vienodo gylio linijas – izobatas ir pavaizduoti dugno reljefą.

Gylio matavimai echolotu pakeitė ankstesnes mokslininkų mintis apie vandenyno dugno topografiją.

Kaip tai atrodo?

Nuo pakrantės driekiasi juosta, kuri vadinama kontinentiniu šelfu. Gyliai žemyniniame šelfe dažniausiai neviršija 200-300 m.

Viršutinėje žemyninio šelfo zonoje vyksta nuolatinė ir greita reljefo transformacija. Pakrantė atsitraukia nuo bangų antplūdžio, o tuo pačiu metu po vandeniu atsiranda didelių nuolaužų sankaupų. Būtent čia susidaro dideli smėlio, žvyro, akmenukų telkiniai – puiki statybinė medžiaga, susmulkinta ir išrūšiuojama pačios gamtos. Įvairios nerijos, nerijos, barai savo ruožtu kitoje vietoje stato krantą, atskiria marias, blokuoja upių žiotis.

Atogrąžų vandenyno zonoje, kur vanduo labai švarus ir šiltas, auga grandiozinės koralų struktūros – pakrantės ir barjeriniai rifai. Jie driekiasi šimtus kilometrų. Koraliniai rifai yra daugybė įvairių organizmų ir kartu su jais sudaro sudėtingą ir nepaprastą biologinę sistemą. Žodžiu, viršutinės lentynos zona „gyvena“ audringu geologiniu gyvenimu.

100-200 m gylyje geologiniai procesai tarsi užšąla. Reljefas išlyginamas, apačioje daug pamatinių uolienų atodangų. Uolienų naikinimas vyksta labai lėtai.

Išoriniame lentynos krašte, nukreiptame į vandenyną, dugno paviršiaus kritimas tampa statesnis. Kartais šlaitai siekia 40-50 °. Tai yra žemyno šlaitas. Jo paviršių pjauna povandeniniai kanjonai. Čia vyksta įtempti, kartais katastrofiški procesai. Dumblas kaupiasi povandeninių kanjonų šlaituose. Kartais staiga sutrinka klasterių stabilumas, o kanjono dugnu veržiasi purvo srovė.

Purvo srautas pasiekia kanjono žiotis, ir čia didžioji dalis smėlio ir didelių nuolaužų, nusėdusių, sudaro aliuvinį kūgį – povandeninę deltą. Už žemyninės pėdos eina drumstumo srovė. Neretai sujungiami atskiri ventiliatoriaus kūgiai, o žemyninėje papėdėje susidaro ištisinė didelio storio birių nuosėdų juosta.

53 % jūros dugno užima vandenyno dugnas – plotas, kuris iki šiol buvo laikomas lyguma. Iš tikrųjų vandenyno dugno reljefas gana sudėtingas: įvairių struktūrų ir kilmės pakilimai suskirsto jį į didžiulius baseinus. Vandenynų baseinų dydį galima apskaičiuoti pagal bent vieną pavyzdį: šiaurės ir rytų Ramiojo vandenyno baseinai užima didesnį plotą nei visa Šiaurės Amerika.

Didelėje pačių baseinų plote vyrauja kalvotas reljefas, kartais yra atskiri krantiniai. Vandenynų kalnų aukštis siekia 5-6 km, o jų viršūnės dažnai kyla virš vandens.

Kituose regionuose vandenyno dugną kerta didžiuliai švelnūs kelių šimtų kilometrų pločio pylimai. Ant šių pylimų dažniausiai išsidėstę vulkaninės salos. Pavyzdžiui, Ramiajame vandenyne yra Havajų pylimas, kuriame yra salų grandinė su aktyviais ugnikalniais ir lavos ežerais.

Daug kur iš vandenyno dugno kyla vulkaniniai kūgiai. Kartais ugnikalnio viršūnė pasiekia vandens paviršių, tada atsiranda sala. Kai kurios iš šių salų palaipsniui griūva ir nyksta po vandeniu.

Ramiajame vandenyne buvo aptikti keli šimtai vulkaninių kūgių su aiškiais bangų pėdsakais ant plokščių viršūnių, panardintų į 1000–1300 m gylį.

Vulkanų evoliucija gali būti skirtinga. Vulkano viršuje gyvena rifus formuojantys koralai. Lėtai panirdami ant rifo kaupiasi koralai, o laikui bėgant susidaro žiedinė sala – atolas su mariomis viduryje. Koralinių rifų augimas gali užtrukti labai ilgai. Keliuose Ramiojo vandenyno atoluose buvo atliktas gręžimas, siekiant nustatyti koralų kalkakmenio sluoksnių storį. Paaiškėjo, kad jis siekia 1500. Tai reiškia, kad ugnikalnio viršūnė grimzdo lėtai – apie 20 tūkst.

Tyrinėdami dugno topografiją ir kietos vandenyno plutos geologinę struktūrą, mokslininkai padarė keletą naujų išvadų. Žemės pluta po vandenyno dugnu pasirodė daug plonesnė nei žemynuose. Žemynuose Žemės kietojo apvalkalo – litosferos – storis siekia 50-60 km, o vandenyne neviršija 5-7 km.

Taip pat paaiškėjo, kad žemės ir vandenyno litosfera skiriasi uolienų sudėtimi. Po birių uolienų sluoksniu – žemės paviršiaus naikinimo produktais, yra storas granito sluoksnis, po juo dedamas bazalto sluoksnis. Vandenyne nėra granito sluoksnio, o birios nuosėdos guli tiesiai ant bazaltų.

Dar svarbesnis buvo grandiozinės kalnų grandinės atradimas vandenyno dugne. Vidurio vandenyno keterų kalnų sistema driekiasi per visus vandenynus 80 000 km. Dydžiu povandeninius kalnagūbrius galima palyginti tik su didžiausiais sausumos kalnais, tokiais kaip Himalajai. Povandeninių kalnagūbrių keteros dažniausiai išpjaunamos palei gilius tarpeklius, kurie buvo vadinami plyšių slėniais arba plyšiais. Jų tęsinį galima atsekti ir sausumoje.

Mokslininkai suprato, kad pasaulinė plyšių sistema yra labai svarbus reiškinys visos mūsų planetos geologinėje raidoje. Prasidėjo kruopštaus plyšių zonų sistemos tyrimo laikotarpis ir netrukus buvo gauta tokių reikšmingų duomenų, kad staigiai pasikeitė idėjos apie geologinę Žemės istoriją.

Dabar mokslininkai vėl atsigręžė į pusiau pamirštą žemynų dreifo hipotezę, kurią amžiaus pradžioje išsakė vokiečių mokslininkas A. Wegeneris. Buvo kruopščiai lyginami Atlanto vandenyno atskirtų žemynų kontūrai. Tuo pačiu metu geofizikas J. Bullardas sujungė Europos ir Šiaurės Amerikos, Afrikos ir Pietų Amerikos kontūrus ne palei pakrantes, o palei žemyno šlaito vidurinę liniją, maždaug išilgai 1000 m izobatos. Abiejų vandenynų kontūrai krantai taip tiksliai sutapo, kad net įkyrūs skeptikai negalėjo suabejoti tikru didžiuliu horizontaliu žemynų judėjimu.

Ypač įtikino duomenys, gauti geomagnetinių tyrimų metu vandenyno vidurio kalnagūbrių srityje. Paaiškėjo, kad išlieta bazalto lava pamažu slenka į abi keteros keteros puses. Taigi buvo gauta tiesioginių įrodymų apie vandenynų plėtimąsi, žemės plutos plėtimąsi plyšio regione ir, atsižvelgiant į tai, žemynų dreifą.

Kelerius metus amerikiečių laivo „Glomar Challenger“ atliktas giluminis gręžimas vandenyne dar kartą patvirtino faktą, kad vandenynai plečiasi. Jie netgi nustatė vidutinį Atlanto vandenyno išsiplėtimą – kelis centimetrus per metus.

Taip pat buvo galima paaiškinti padidėjusį seismiškumą ir vulkanizmą vandenynų pakraščiuose.

Visi šie nauji duomenys buvo pagrindas sukurti litosferos plokščių tektonikos (mobilumo) hipotezę (dažnai vadinamą teorija, jos argumentai yra tokie įtikinami).

Pirminė šios teorijos formuluotė priklauso amerikiečių mokslininkams G. Hessui ir R. Dietzui. Vėliau jį sukūrė ir papildė sovietų, prancūzų ir kiti mokslininkai. Naujosios teorijos prasmė sumažinama iki idėjos, kad standusis Žemės apvalkalas – litosfera – yra padalintas į atskiras plokštes. Šios plokštės patiria horizontalų judėjimą. Litosferos plokštes varončias jėgas sukuria konvekcinės srovės, tai yra giliai slypinčios ugningos skystos Žemės medžiagos srovės.

Plokščių plitimą į šalis lydi vandenyno vidurio kalnagūbrių formavimasis, kurių keterose atsiranda niūrių plyšių. Pro plyšius išteka bazaltinė lava.

Kitose srityse litosferos plokštės susilieja ir susiduria. Šiuose susidūrimuose, kaip taisyklė, gimsta vienos plokštės krašto subdukcija po kita. Vandenynų pakraščiuose žinomos tokios modernios požeminės zonos, kuriose dažnai įvyksta stipriausi žemės drebėjimai.

Plokštės tektonikos teoriją patvirtina daug faktų, gautų per pastaruosius penkiolika metų vandenyne.

Akademiko O. Yu. Schmidto kosmogoninė hipotezė yra bendras šiuolaikinių idėjų apie vidinę Žemės sandarą ir jos gelmėse vykstančius procesus pagrindas. Anot jo, Žemė, kaip ir kitos Saulės sistemos planetos, susidarė sukibus dulkių debesies šaltai medžiagai. Tolesnis Žemės augimas vyko užfiksuojant naujas meteorito materijos dalis, praeinant pro dulkių debesį, kuris kadaise supo Saulę. Planetai augant, sunkieji (geležies) meteoritai nukrito, o lengvieji (akmeniniai) meteoritai pakilo aukštyn. Šis procesas (atsiskyrimas, diferenciacija) buvo toks galingas, kad planetos viduje medžiaga išsilydo ir suskilo į ugniai atsparią (sunkiąją) ir mažai tirpstančią (lengvesnę) dalį. Tuo pačiu metu veikė ir radioaktyvusis šildymas vidinėse Žemės dalyse. Dėl visų šių procesų susiformavo sunki vidinė šerdis, lengvesnė išorinė šerdis, apatinė ir viršutinė mantija. Geofiziniai duomenys ir skaičiavimai rodo, kad Žemės gelmėse slypi milžiniška energija, kuri tikrai gali lemtingi kietojo apvalkalo – litosferos – virsmai.

Remdamasis kosmogonine O. 10. Schmidto hipoteze, akademikas AP Vinogradovas sukūrė geocheminę vandenyno kilmės teoriją. A.P.Vinogradovas, atlikdamas tikslius skaičiavimus, taip pat eksperimentus, siekdamas tirti išlydytos meteorito medžiagos diferenciaciją, nustatė, kad vandenyno ir Žemės atmosferos vandens masė susidarė degazuojant viršutinės mantijos medžiagą. Šis procesas tęsiasi mūsų laikais. Viršutinėje mantijoje iš tiesų vyksta nuolatinė materijos diferenciacija, o labiausiai tirpstanti jos dalis bazaltinės lavos pavidalu prasiskverbia į litosferos paviršių.

Žemės plutos sandaros ir jos dinamikos sampratos pamažu tikslinamos.

1973 ir 1974 metais. buvo atlikta neįprasta povandeninė ekspedicija Atlanto vandenyne. Iš anksto pasirinktoje Vidurio Atlanto kalnagūbrio dalyje buvo atlikti giliavandeniai povandeniniai laivai ir išsamiai ištirta nedidelė, bet labai svarbi vandenyno dugno dalis.

Rengdamiesi ekspedicijai tyrinėdami dugną iš paviršinių laivų, mokslininkai išsamiai ištyrė dugno topografiją ir aptiko plotą, kurio viduje buvo gilus tarpeklis, rėžiantis palei povandeninio kalnagūbrio keterą – plyšio slėnį. Toje pačioje srityje yra aiškiai apibrėžtas transformacijos lūžis, skersinis keteros keteros ir plyšio tarpeklyje.

Tokia tipiška dugno struktūra – plyšio tarpeklis, transformacijos lūžis, jauni ugnikalniai, buvo išžvalgyta iš trijų povandeninių laivų. Ekspedicijoje dalyvavo prancūzų batiskafas „Archimedas“ su jį palaikančiu specialiu laivu „Marcel le Bian“, prancūzų povandeninis laivas „Siana“ su laivu „Norua“, amerikiečių tyrimų laivas „Knorr“, amerikiečių povandeninis laivas „Alvin“. su laivu "Lulu" ...

Iš viso per du sezonus buvo atliktas 51 gilus nardymas.

Atlikdami giluminį nardymą iki 3000 m, povandeninių laivų įgulos susidūrė su tam tikrais sunkumais.

Pirmas dalykas, kuris iš pradžių labai apsunkino tyrimą, buvo nesugebėjimas nustatyti povandeninės transporto priemonės vietos labai išskaidytame reljefe.

Povandeninė transporto priemonė turėjo judėti, išlaikant ne didesnį kaip 5 m atstumą nuo dugno. Stačiuose šlaituose ir kertant siaurus slėnius batiskafai ir povandeniniai laivai negalėjo naudotis akustinių švyturių sistema, nes jūros kalnai trukdė signalams praeiti. Dėl šios priežasties pagalbiniuose laivuose buvo pradėta veikti borto sistema, kurios pagalba buvo nustatyta tiksli povandeninio laivo vieta. Iš pagalbinio laivo jie sekė povandeninę transporto priemonę ir nukreipė jos judėjimą. Kartais povandeninei transporto priemonei kildavo tiesioginis pavojus, o kartą tokia situacija susiklostė.

1974 m. liepos 17 d. povandeninis laivas Alvin tiesiogine prasme įstrigo siaurame plyšyje ir dvi su puse valandos bandė išlipti iš spąstų. „Alvino“ ekipažas pademonstravo nuostabų išradingumą ir santūrumą – išlindęs iš spąstų jis neišlipo į paviršių, o tyrinėjo dar dvi valandas.

Be tiesioginių stebėjimų ir matavimų iš povandeninių transporto priemonių, fotografuojant ir renkant mėginius, ekspedicijos teritorijoje buvo atliktas gręžimas iš garsaus specialaus laivo „Glomar Challenger“.

Galiausiai iš tyrimų laivo „Knorr“ buvo reguliariai atliekami geofiziniai matavimai, papildantys povandeninių stebėtojų darbą.

Dėl to nedideliame dugno plote buvo atliktas 91 km maršruto stebėjimas, padaryta 23 tūkst. nuotraukų, paimta daugiau nei 2 tonos uolienų pavyzdžių ir padaryta daugiau nei 100 vaizdo įrašų.

Šios ekspedicijos (žinomos kaip „Žymioji“) moksliniai rezultatai yra labai svarbūs. Pirmą kartą povandeninės transporto priemonės buvo naudojamos ne tik povandeniniam pasauliui stebėti, bet ir kryptingiems geologiniams tyrimams, panašiems į tuos detalius tyrimus, kuriuos geologai atlieka sausumoje.

Pirmą kartą buvo gauti tiesioginiai litosferos plokščių judėjimo palei ribas įrodymai. Šiuo atveju buvo tiriama riba tarp Amerikos ir Afrikos plokščių.

Nustatytas zonos, esančios tarp judančių litosferos plokščių, plotis. Netikėtai paaiškėjo, kad ši zona, kurioje žemės pluta sudaro plyšių sistemą ir kur bazaltinė lava išteka į dugno paviršių, tai yra, susidaro nauja žemės pluta, šios zonos plotis nesiekia kilometro.

Labai svarbus atradimas buvo padarytas povandeninių kalvų šlaituose. Viename povandeninės transporto priemonės „Siana“ nardymo kalvos šlaite aptiktos įtrūkusios palaidos dalys, labai skiriasi nuo įvairių bazaltinės lavos fragmentų. Po Sianos paviršiaus buvo nustatyta, kad tai mangano rūda. Išsamesnis mangano rūdų paplitimo srities tyrimas leido atrasti senovinį hidroterminį telkinį dugno paviršiuje. Pakartotiniai panardinimai davė naujų medžiagų, įrodančių, kad geležies ir mangano rūdos yra šiame mažame dugno plote dėl terminių vandenų išleidimo iš dugno gelmių į dugno paviršių.

Ekspedicijos metu iškilo daug techninių nesklandumų ir gedimų, tačiau brangi tikslingų geologinių tyrimų patirtis, įgyta per du sezonus, taip pat yra svarbus šio neeilinio okeanologinio eksperimento rezultatas.

Žemės plutos sandaros vandenyne tyrimo metodai skiriasi kai kuriais ypatumais. Dugno reljefas tiriamas ne tik naudojant echolotus, bet ir į šoną žiūrinčius lokatorius bei specialius echolotus, kurie sukuria reljefinį vaizdą juostoje, kurios plotis lygus aikštelės gyliui. Šie nauji metodai suteikia tikslesnius rezultatus ir tiksliau atvaizduoja reljefą žemėlapiuose.

Tyrimų laivuose gravimetriniai tyrimai atliekami naudojant laive esančius gravimetrus, tiriamos magnetinės anomalijos. Šie duomenys leidžia spręsti apie žemės plutos sandarą po vandenynu. Pagrindinis tyrimo metodas – seisminis zondavimas. Į vandens stulpelį įdedamas nedidelis sprogstamasis užtaisas ir surengiamas sprogimas. Specialus imtuvas registruoja atsispindėjusių signalų atvykimo laiką. Skaičiavimai nustato sprogimo sukeltų išilginių bangų sklidimo greitį žemės plutos storyje. Būdingos greičių vertės leidžia padalyti litosferą į kelis įvairių kompozicijų sluoksnius.

Šiuo metu kaip šaltinis naudojami pneumatiniai įtaisai arba elektros išlydis. Pirmuoju atveju vandenyje (beveik akimirksniu) išleidžiamas nedidelis oro kiekis, suspaudžiamas specialiu įtaisu, kurio slėgis 250-300 atm. Mažame gylyje oro burbulas smarkiai plečiasi ir taip imituoja sprogimą. Dažnai pasikartojant tokiems sprogimams, kuriuos sukelia įtaisas, vadinamas oro patranka, gaunamas nenutrūkstamas seisminio zondavimo profilis, taigi ir pakankamai išsamus žemės plutos profilis visame taške.

Panašiai naudojamas ir profiliuotojas su elektriniu kibirkšties tarpu (sparker). Šioje seisminės įrangos versijoje vibracijas sužadinančios iškrovos galia dažniausiai yra maža, o kibirkštis naudojamas nesutvirtintų dugno nuosėdų sluoksnių galiai ir pasiskirstymui tirti.

Dugno nuosėdų sudėčiai tirti ir jų mėginiams gauti naudojamos įvairios grunto vamzdžių ir dugno graibų sistemos. Įžeminimo vamzdžiai, priklausomai nuo tyrimo užduoties, yra skirtingo skersmens, dažniausiai atlaiko didelę apkrovą, kad maksimaliai prasiskverbtų į žemę, kartais viduje yra stūmoklis, o apatiniame gale neša vienokį ar kitokį uždarymą (šerdies pertraukiklį). Vamzdis panardinamas į vandenį ir dugne esančias nuosėdas iki tam tikro gylio (bet dažniausiai ne daugiau kaip 12-15 m), o tokiu būdu ištraukta šerdis, dažniausiai vadinama kolona, pakyla į laivo denį.

Dugno greiferis, kuris yra greiferio tipo įrenginys, tarsi išpjauna nedidelį dugno grunto paviršinio sluoksnio monolitą, kuris pristatomas į laivo denį. Sukurti savaime plaukiojantys dugno griebtuvai modeliai. Jie pašalina troso ir denio gervės poreikį ir labai supaprastina mėginio gavimo būdą. Vandenyno pakrantės zonose sekliame gylyje naudojami vibro-stūmokliniai grunto vamzdžiai. Jų pagalba galima gauti iki 5 m ilgio kolonas smėlingose dirvose.

Akivaizdu, kad visi aukščiau išvardinti instrumentai negali būti naudojami sutankintų ir dešimčių ir šimtų metrų storio dugno uolienų pavyzdžiams (šerdims) gauti. Šie pavyzdžiai gaunami naudojant įprastus gręžimo įrenginius, sumontuotus laivuose. Palyginti sekliam lentynų gyliui (iki 150-200 m) naudojami specialūs laivai, kuriuose yra naftos platforma ir kurie yra sumontuoti gręžimo vietoje ant kelių inkarų. Laivas išlaikomas taške reguliuojant grandinių, einančių į kiekvieną iš keturių inkarų, įtempimą.

Tūkstančių metrų gylyje atvirame vandenyne tvirtinti inkarą techniškai neįmanoma. Todėl buvo sukurtas specialus dinaminio padėties nustatymo metodas.

Gręžimo laivas patenka į nurodytą tašką, o vietos nustatymo tikslumą užtikrina specialus navigacijos įrenginys, kuris priima signalus iš dirbtinių žemės palydovų. Tada apačioje sumontuotas gana sudėtingas įrenginys, pavyzdžiui, akustinis švyturys. Šio švyturio signalus priima laive įrengta sistema. Gavę signalą, specialūs elektroniniai prietaisai nustato laivo poslinkį ir akimirksniu duoda komandą privairavimui. Įjungiama reikiama sraigtų grupė ir atkuriama valties padėtis. Giluminio gręžimo laivo denyje yra naftos platforma su rotaciniu gręžimo agregatu, didelis vamzdžių komplektas ir specialus vamzdžių kėlimo ir prisukimo įrenginys.

Gręžimo laivas „Glomar Challenger“ (kol kas vienintelis) vykdo tarptautinio giliavandenių gręžinių atvirame vandenyne projekto darbus. Jau išgręžta daugiau nei 600 gręžinių, kurių didžiausias gręžinių gylis – 1300 m. Giliavandenių gręžinių medžiagos pateikė tiek naujų ir netikėtų faktų, kad susidomėjimas jų tyrimu yra nepaprastas. Tiriant vandenyno dugną naudojama daug įvairių technikų ir metodų, todėl artimiausiu metu galime tikėtis naujų metodų, naudojant naujus matavimo principus, atsiradimo.

Galiausiai reikėtų trumpai paminėti vieną bendros vandenynų tyrimų darbotvarkės tikslą – taršos tyrimą. Vandenynų taršos šaltiniai yra įvairūs. Pramoninių ir buitinių nuotekų išleidimas iš pakrančių įmonių ir miestų. Teršalų sudėtis čia yra labai įvairi: nuo branduolinių atliekų iki šiuolaikinių sintetinių ploviklių. Didelę taršą sukuria vandenynų laivų išmetimai, o kartais ir katastrofiški naftos išsiliejimai per tanklaivių ir naftos gręžinių jūroje avarijas. Yra ir kitas būdas užteršti vandenyną – per atmosferą. Oro srovės perneša didžiulius atstumus, pavyzdžiui, šviną, kuris į atmosferą patenka su vidaus degimo variklių išmetamosiomis dujomis. Dujų mainų su atmosfera procese švinas patenka į vandenį ir randamas, pavyzdžiui, Antarkties vandenyse.

Šiuo metu taršos nustatymai organizuojami specialioje tarptautinėje stebėjimo sistemoje. Kartu atitinkamiems laivams priskiriami sistemingi teršalų kiekio vandenyje stebėjimai.

Labiausiai paplitusi vandenyne yra naftos tarša. Jai kontroliuoti naudojami ne tik cheminiai nustatymo metodai, bet dažniausiai optiniai metodai. Lėktuvuose ir sraigtasparniuose įrengiami specialūs optiniai įrenginiai, kurių pagalba nustato alyvos plėvele padengto ploto ribas, netgi plėvelės storį.

Vandenynų prigimtis, ši, vaizdžiai tariant, didžiulė mūsų planetos ekologinė sistema, dar nėra pakankamai ištirta. Naujausi atradimai įvairiose okeanologijos srityse yra šio vertinimo įrodymas. Pasaulio vandenyno tyrimo metodai yra gana įvairūs. Neabejotina, kad ateityje, randant ir pritaikant naujus tyrimo metodus, mokslas praturtės naujais atradimais.

Jei radote klaidą, pasirinkite teksto dalį ir paspauskite Ctrl + Enter.