Oceanul lumii și compoziția sa. Oceanul lumii și părțile sale. Structura Oceanului Mondial. Mișcarea apelor Oceanului Mondial. Sedimente de fund ale Oceanului Mondial. Modificarea volumului apei cu schimbarea temperaturii

Oceanul Mondial

Oceanul Mondial

Ocean
Oceanul Mondial
un strat de apă care acoperă cea mai mare parte a suprafeței pământului (patru cincimi în emisfera sudică și mai mult de trei cincimi în emisfera nordică). Numai pe alocuri scoarța terestră se ridică deasupra suprafeței oceanului, formând continente, insule, atoli etc. Deși Oceanul Mondial este un întreg unic, pentru comoditatea cercetării, părțile sale individuale primesc nume diferite: oceanele Pacific, Atlantic, Indian și Arctic.
Cele mai mari oceane sunt Pacificul, Atlanticul și Indian. Oceanul Pacific (suprafața de aproximativ 178,62 milioane km2) are o formă rotundă în plan și ocupă aproape jumătate din suprafața apei globului. Oceanul Atlantic (91,56 milioane km 2) are forma unei litere late S, cu coastele sale de vest și de est aproape paralele. Oceanul Indian, cu o suprafață de 76,17 milioane km2, are forma unui triunghi.
Oceanul Arctic, cu o suprafață de numai 14,75 milioane km 2, este înconjurat de pământ pe aproape toate părțile. Ca și Quiet, are o formă rotunjită în plan. Unii geografi identifică un alt ocean - Antarctica sau sudul - corpul de apă care înconjoară Antarctica.
Ocean și atmosferă. Oceanele lumii, a căror adâncime medie este de cca. 4 km, contine 1350 milioane km 3 de apa. Atmosfera, care învăluie întregul Pământ într-un strat gros de câteva sute de kilometri, cu o bază mult mai mare decât Oceanul Mondial, poate fi considerată o „cochilie”. Atât oceanul, cât și atmosfera sunt medii fluide în care există viață; proprietăţile lor determină habitatul organismelor. Fluxurile de circulație în atmosferă afectează circulația generală a apei în oceane, iar proprietățile apelor oceanice depind puternic de compoziția și temperatura aerului. La rândul său, oceanul determină proprietățile de bază ale atmosferei și este o sursă de energie pentru multe procese care au loc în atmosferă. Circulația apei în ocean este influențată de vânturi, de rotația Pământului și de barierele terestre.
Oceanul și clima. Este bine cunoscut faptul că regimul de temperatură și alte caracteristici climatice ale zonei la orice latitudine se pot schimba semnificativ în direcția de la coasta oceanului spre interiorul continentului. În comparație cu pământul, oceanul se încălzește mai lent vara și se răcește mai lent iarna, netezind fluctuațiile de temperatură pe pământul adiacent.
Atmosfera primește de la ocean o parte semnificativă din căldura care îi este furnizată și aproape toți vaporii de apă. Aburul se ridică și se condensează pentru a forma nori, care sunt transportați de vânturi și susțin viața pe planetă, căzând sub formă de ploaie sau zăpadă. Cu toate acestea, numai apele de suprafață participă la schimbul de căldură și umiditate; mai mult de 95% din apă este situată în adâncuri, unde temperatura acesteia rămâne practic neschimbată.
Compoziția apei de mare. Apa din ocean este sărată. Gustul sărat este dat de mineralele dizolvate în proporție de 3,5% pe care le conține - în principal compuși de sodiu și clor - ingredientele principale ale sării de masă. Următorul cel mai abundent este magneziu, urmat de sulf; Sunt prezente și toate metalele obișnuite. Dintre componentele nemetalice, calciul și siliciul sunt deosebit de importante, deoarece sunt implicate în structura scheletelor și cochiliilor multor animale marine. Datorită faptului că apa din ocean este amestecată constant de valuri și curenți, compoziția sa este aproape aceeași în toate oceanele.
Proprietățile apei de mare. Densitatea apei de mare (la o temperatură de 20 ° C și o salinitate de aproximativ 3,5%) este de aproximativ 1,03, adică puțin mai mare decât densitatea apei proaspete (1,0). Densitatea apei din ocean variază în funcție de adâncime datorită presiunii straturilor de deasupra, precum și în funcție de temperatură și salinitate. În cele mai adânci părți ale oceanului, apele tind să fie mai sărate și mai reci. Cele mai dense mase de apă din ocean pot rămâne la adâncime și pot menține o temperatură scăzută mai mult de 1000 de ani.
Deoarece apa de mare are vâscozitate scăzută și tensiune superficială ridicată, oferă o rezistență relativ mică la mișcarea unei nave sau a înotătorului și curge rapid de pe diferite suprafețe. Culoarea albastră predominantă a apei de mare este asociată cu împrăștierea luminii solare de către particule mici suspendate în apă.
Apa de mare este mult mai puțin transparentă la lumina vizibilă decât aerul, dar mai transparentă decât majoritatea celorlalte substanțe. S-a înregistrat pătrunderea razelor solare în ocean până la o adâncime de 700 m. Undele radio pătrund în coloana de apă doar la o adâncime mică, dar undele sonore pot parcurge mii de kilometri sub apă. Viteza sunetului în apa de mare variază, cu o medie de 1500 m pe secundă.
Conductivitatea electrică a apei de mare este de aproximativ 4000 de ori mai mare decât cea a apei dulci. Conținutul ridicat de sare împiedică utilizarea acestuia pentru irigarea și udarea culturilor agricole. De asemenea, nu este potrivit pentru băut.
LOCUITORI DE MARE
Viața în ocean este incredibil de diversă, cu peste 200.000 de specii de organisme care trăiesc acolo. Unele, cum ar fi celacantul de pește cu aripioare lobe, sunt fosile vii ai căror strămoși au înflorit aici cu mai bine de 300 de milioane de ani în urmă; altele au apărut mai recent. Majoritatea organismelor marine se găsesc în ape puțin adânci, unde lumina soarelui pătrunde pentru a facilita procesul de fotosinteză. Zonele îmbogățite cu oxigen și substanțe nutritive, cum ar fi nitrații, sunt favorabile vieții. Fenomenul cunoscut sub numele de „upwelling” este larg cunoscut. . upwelling), - ridicarea la suprafata a apelor maritime de adancime imbogatite cu substante nutritive; cu aceasta este asociată bogăția vieții organice de-a lungul unor coaste. Viața în ocean variază de la alge unicelulare microscopice și animale minuscule până la balene care au peste 100 de picioare lungime și mai mari decât orice animal care a trăit vreodată pe uscat, inclusiv cei mai mari dinozauri. Biota oceanică este împărțită în următoarele grupe principale.
Plancton este o masă de plante și animale microscopice care nu sunt capabile de mișcare independentă și trăiesc în straturi de apă apropiate de suprafață, bine luminate, unde formează „zone de hrănire” plutitoare pentru animalele mai mari. Planctonul este format din fitoplancton (inclusiv plante precum diatomeele) și zooplancton (meduze, krill, larve de crab etc.).
Nekton constă din organisme care înoată liber în coloana de apă, în mare parte prădătoare, și include peste 20.000 de specii de pești, precum și calmari, foci, lei de mare și balene.
Bentos este format din animale și plante care trăiesc pe sau în apropierea fundului oceanului, atât în ​​ape adânci, cât și în apele puțin adânci. Plantele, reprezentate de diverse alge (de exemplu, algele brune), se găsesc în ape puțin adânci unde pătrunde lumina soarelui. Dintre animale, trebuie remarcate bureții, crinoidele (la un moment dat considerate dispărute), brahiopodele etc.
Lanturile alimentare. Peste 90% din substanțele organice care stau la baza vieții în mare sunt sintetizate sub lumina soarelui din minerale și alte componente de către fitoplancton, care populează din abundență straturile superioare ale coloanei de apă din ocean. Unele organisme care alcătuiesc zooplanctonul mănâncă aceste plante și, la rândul lor, oferă o sursă de hrană pentru animalele mai mari care trăiesc la adâncimi mai mari. Acestea sunt mâncate de animalele mai mari, care trăiesc și mai adânc, iar acest model poate fi urmărit chiar pe fundul oceanului, unde cele mai mari nevertebrate, cum ar fi bureții de sticlă, primesc nutrienții de care au nevoie din rămășițele organismelor moarte - detritus organic care se scufundă în fund din coloana de apă de deasupra. Cu toate acestea, se știe că mulți pești și alte animale care se mișcă liber au reușit să se adapteze la condițiile extreme de presiune ridicată, temperatură scăzută și întuneric constant care caracterizează adâncimi mari. Vezi si biologie marina.
VALURI, MAREE, CURENȚI
Ca și restul Universului, oceanul nu rămâne niciodată în repaus. O varietate de procese naturale, inclusiv cele catastrofale precum cutremurele subacvatice sau erupțiile vulcanice, provoacă mișcarea apelor oceanice.
Valuri. Valurile regulate sunt cauzate de vântul care sufla cu viteze diferite pe suprafața oceanului. Mai întâi apar ondulații, apoi suprafața apei începe să se ridice și să coboare ritmic. Deși suprafața apei se ridică și coboară, particulele individuale de apă se mișcă de-a lungul unei traiectorii care este aproape un cerc închis, practic nu experimentează nicio deplasare orizontală. Pe măsură ce vântul crește, valurile devin mai mari. În larg, înălțimea unei creaste a valurilor poate ajunge la 30 m, iar distanța dintre crestele adiacente poate fi de 300 m.
Apropiindu-se de țărm, valurile formează două tipuri de spargeri - scufundare și alunecare. Diving breakers sunt caracteristice valurilor care provin departe de țărm; au un front concav, creasta lor depășește și se prăbușește ca o cascadă. Spărgătoarele de alunecare nu formează un front concav, iar declinul valului are loc treptat. În ambele cazuri, valul se rostogolește pe țărm și apoi se rostogolește înapoi.
Valuri catastrofale poate apărea ca urmare a unei schimbări bruște a adâncimii fundului mării în timpul formării faliilor (tsunami-uri), în timpul furtunilor și uraganelor severe (valuri de furtună) sau în timpul alunecărilor de teren și a alunecărilor de teren ale stâncilor de coastă.
Tsunami-urile pot călători în oceanul deschis cu viteze de până la 700–800 km/h. Pe măsură ce valul de tsunami se apropie de țărm, încetinește și în același timp crește înălțimea. Ca urmare, un val de până la 30 m sau mai mult (față de nivelul mediu al oceanului) se rostogolește pe țărm. Tsunami-urile au o putere distructivă enormă. Deși zonele din apropierea zonelor active din punct de vedere seismic, cum ar fi Alaska, Japonia și Chile sunt cele mai afectate, valurile din surse îndepărtate pot provoca daune semnificative. Valuri similare apar în timpul erupțiilor vulcanice explozive sau al prăbușirii pereților craterelor, cum ar fi erupția vulcanică de pe insula Krakatau din Indonezia în 1883.
Valurile de furtună generate de uragane (cicloni tropicali) pot fi și mai distructive. Valuri similare au lovit în mod repetat coasta din partea superioară a Golfului Bengal; una dintre ele în 1737 a dus la moartea a aproximativ 300 de mii de oameni. Datorită sistemelor de avertizare timpurie mult îmbunătățite, acum este posibil să se avertizeze populația orașelor de coastă înainte de apropierea uraganelor.
Valurile catastrofale cauzate de alunecări și alunecări de teren sunt relativ rare. Ele apar din căderea unor blocuri mari de stâncă în golfurile de adâncime; în acest caz, o masă uriașă de apă este deplasată, care cade pe țărm. În 1796, pe insula Kyushu din Japonia a avut loc o alunecare de teren, care a avut consecințe tragice: cele trei valuri uriașe pe care le-a generat au luat viețile a cca. 15 mii de oameni.
Mareele. Mareele se rostogolesc pe țărmurile oceanului, determinând creșterea nivelului apei la o înălțime de 15 m sau mai mult. Principala cauză a mareelor ​​de pe suprafața Pământului este gravitația Lunii. La fiecare 24 de ore și 52 de minute au loc două maree înaltă și două maree joase. Deși aceste fluctuații de nivel sunt vizibile doar în apropierea coastei și în adâncimi puțin adânci, se știe că apar în larg. Mareele provoacă mulți dintre curenții foarte puternici din zona de coastă, așa că marinarii trebuie să folosească tabele speciale de curent pentru a naviga în siguranță. În strâmtorile care leagă Marea Interioară a Japoniei de oceanul deschis, curenții de maree ating viteze de 20 km/h, iar în strâmtoarea Seymour Narrows de pe coasta Columbiei Britanice (insula Vancouver) din Canada, o viteză de cca. 30 km/h.
Curențiîn ocean poate fi creat și de valuri. Valurile de coastă care se apropie de țărm într-un unghi provoacă curenți relativ lenți de-a lungul țărmului. Acolo unde curentul se abate de la țărm, viteza acestuia crește brusc - se formează un curent de rupere, care poate reprezenta un pericol pentru înotători. Rotația Pământului face ca curenții oceanici mari să se miște în sensul acelor de ceasornic în emisfera nordică și în sens invers acelor de ceasornic în emisfera sudică. Unii curenți sunt asociați cu cele mai bogate zone de pescuit, cum ar fi Curentul Labrador de pe coasta de est a Americii de Nord și Curentul Peruvian (sau Humboldt) de pe coastele Peruului și Chile.
Curenții de turbiditate sunt printre cei mai puternici curenți din ocean. Sunt cauzate de deplasarea unor volume mari de sedimente în suspensie; Aceste sedimente pot fi transportate de râuri, pot fi rezultatul valurilor în ape puțin adânci sau pot fi formate printr-o alunecare de teren de-a lungul unui versant subacvatic. Condițiile ideale pentru apariția unor astfel de curenți există în vârfurile canioanelor subacvatice situate în apropierea țărmului, în special la confluența râurilor. Astfel de curenți ating viteze de 1,5 până la 10 km/h și uneori deteriorează cablurile submarine. După cutremurul din 1929, cu epicentrul său în zona Great Newfoundland Bank, multe cabluri transatlantice care leagă Europa de Nord și Statele Unite au fost avariate, probabil din cauza curenților puternici de turbiditate.
TARMUL SI LINII DE COASTA
Hărțile arată clar varietatea extraordinară a contururilor de coastă. Exemplele includ coastele indentate de golfuri, cu insule și strâmtori întortocheate (în Maine, sudul Alaska și Norvegia); linii de coastă relativ simple, ca majoritatea coastei de vest a Statelor Unite; golfuri care pătrund adânc și se ramifică (de exemplu, Chesapeake) pe coasta atlantică mijlocie a Statelor Unite; coasta proeminentă joasă a Louisianei, lângă gura râului Mississippi. Exemple similare pot fi date pentru orice latitudine și orice regiune geografică sau climatică.
Evoluția litoralului.În primul rând, să vedem cum s-a schimbat nivelul mării în ultimii 18 mii de ani. Chiar înainte de aceasta, cea mai mare parte a pământului de la latitudini înalte era acoperită cu ghețari uriași. Pe măsură ce acești ghețari s-au topit, apa de topire a pătruns în ocean, ceea ce a făcut ca nivelul acestuia să crească cu aproximativ 100 m. În același timp, multe gurile de râu au fost inundate - așa s-au format estuare. Acolo unde ghețarii au creat văi adâncite sub nivelul mării, s-au format golfuri adânci (fiorduri) cu numeroase insule stâncoase, ca, de exemplu, în zona de coastă a Alaska și Norvegia. Când înainta pe coastele joase, marea a inundat și văile râurilor. Pe coastele nisipoase, ca urmare a activității valurilor, s-au format insule cu barieră joasă, întinse de-a lungul coastei. Astfel de forme se găsesc în largul coastelor de sud și de sud-est ale Statelor Unite. Uneori, insulele de barieră formează supraîncărcări de coastă acumulative (de exemplu, Capul Hatteras). Deltele apar la gurile râurilor care transportă cantități mari de sedimente. Pe țărmurile blocurilor tectonice care se confruntă cu ridicări care au compensat creșterea nivelului mării, se pot forma margini drepte de abraziune (stânci). Pe insula Hawaii, ca urmare a activității vulcanice, fluxurile de lavă s-au scurs în mare și s-au format delte de lavă. În multe locuri, dezvoltarea litoralului a decurs în așa fel încât golfurile formate prin inundarea gurilor de râu au continuat să existe - de exemplu, Golful Chesapeake sau golfurile de pe coasta de nord-vest a Peninsulei Iberice.
În zona tropicală, creșterea nivelului mării a contribuit la creșterea mai intensă a coralilor pe partea exterioară (marină) a recifelor, astfel încât lagunele s-au format pe partea interioară, separând reciful de barieră de țărm. Un proces similar a avut loc atunci când insula s-a scufundat pe fundalul creșterii nivelului mării. În același timp, recifele de barieră din partea exterioară au fost parțial distruse în timpul furtunilor, iar fragmente de corali au fost îngrămădite de valurile furtunii deasupra nivelului calm al mării. Inele de recife din jurul insulelor vulcanice scufundate au format atoli. În ultimii 2000 de ani, practic nu a existat nicio creștere a nivelului mării.
Plaje au fost întotdeauna foarte apreciate de oameni. Sunt compuse în principal din nisip, deși există și plaje cu pietriș și chiar mici bolovani. Uneori, nisipul este scoici zdrobite de valuri (așa-numitul nisip de scoici). Profilul plajei are părți în pantă și aproape orizontale. Unghiul de înclinare al părții de coastă depinde de nisipul care o compune: pe plajele compuse din nisip subțire, zona frontală este cea mai plată; Pe plajele cu nisip grosier, versanții sunt ceva mai mari, iar cea mai abruptă margine este formată din plaje cu pietriș și bolovani. Zona din spate a plajei este de obicei deasupra nivelului mării, dar uneori valuri uriașe de furtună o inundă și ele.
Există mai multe tipuri de plaje. Pentru coasta SUA, cele mai tipice sunt plajele lungi, relativ drepte, care mărginesc partea exterioară a insulelor de barieră. Astfel de plaje sunt caracterizate de goluri de-a lungul țărmului, unde se pot dezvolta curenți periculoși pentru înotători. Pe partea exterioară a golurilor se află nisipuri întinse de-a lungul țărmului, unde are loc distrugerea valurilor. Când valurile sunt puternice, aici apar adesea curenți de ruptură.
Țărmurile stâncoase de formă neregulată formează de obicei multe golfuri mici cu zone mici izolate de plaje. Aceste golfuri sunt adesea protejate de mare de stânci sau recife subacvatice care ies deasupra suprafeței apei.
Formațiunile create de valuri sunt obișnuite pe plaje - festone de plajă, urme de ondulare, urme de stropire a valurilor, rigole formate de curgerea apei în timpul valului scăzut, precum și urme lăsate de animale.
Când plajele se erodează în timpul furtunilor de iarnă, nisipul se deplasează spre marea deschisă sau de-a lungul țărmului. Când vremea este mai liniştită vara, pe plaje sosesc noi mase de nisip, aduse de râuri sau formate atunci când marginile de coastă sunt spălate de valuri, iar astfel plajele sunt restaurate. Din păcate, acest mecanism de compensare este adesea perturbat de intervenția umană. Construirea de baraje pe râuri sau construirea de ziduri de protecție a malurilor împiedică curgerea materialului către plaje pentru a le înlocui pe cele spălate de furtunile de iarnă.
În multe locuri, nisipul este transportat de valuri de-a lungul coastei, în principal într-o singură direcție (așa-numitul flux de sedimente de-a lungul țărmului). Dacă structurile de coastă (diguri, digurile, digurile, vitrine etc.) blochează acest flux, atunci plajele „în amonte” (adică, situate pe partea din care curge sedimentele) fie sunt spălate de valuri, fie se extind în urma alimentării cu sedimente. , în timp ce plajele „din aval” aproape că nu sunt reîncărcate cu noi sedimente.
RElieful pe fundul oceanului
Pe fundul oceanelor există lanțuri muntoase uriașe, prăpăstii adânci cu pereți abrupți, creste lungi și văi adânci de rift. De fapt, fundul mării nu este mai puțin accidentat decât suprafața terestră.
Raft, versant continental și picior continental. Platforma care mărginește continentele, numită platforma continentală, nu este atât de nivelă cum se credea cândva. Aflorimentele stâncoase sunt comune în partea exterioară a raftului; roca de bază apare adesea pe partea versantului continental adiacent platoului.
Adâncimea medie a marginii (marginei) exterioare a raftului, care o separă de versantul continental, este de cca. 130 m. De-a lungul liniilor de coastă care au fost supuse glaciației, pe raft sunt adesea observate jgheaburi (jgheaburi) și depresiuni. Astfel, în largul coastelor fiordurilor din Norvegia, Alaska și sudul Chile, zone de apă adâncă se găsesc în apropierea coastei moderne; tranșee de adâncime există în largul coastei Maine și în Golful St. Lawrence. Jgheaburi făcute de ghețari se întind adesea pe întreg raftul; În unele locuri de-a lungul lor se găsesc zone de mică adâncime care sunt excepțional de bogate în pește, de exemplu Georges Banks sau Great Newfoundland Bank.
Rafturile din largul coastei, unde nu a existat glaciare, au o structură mai uniformă, totuși, pe ele se găsesc adesea creste nisipoase sau chiar stâncoase care se ridică deasupra nivelului general. În timpul erei de gheață, când nivelul mării a scăzut din cauza faptului că mase uriașe de apă s-au acumulat pe uscat sub formă de calote de gheață, deltele râurilor s-au creat în multe locuri de pe raftul actual. În alte locuri de la marginea continentelor, la nivelul nivelului mării de atunci, au fost tăiate în suprafață platforme de abraziune. Cu toate acestea, rezultatele acestor procese, care au avut loc în condiții de nivel scăzut al mării, au fost transformate semnificativ de mișcările tectonice și de sedimentare în epoca postglaciară ulterioară.
Cel mai surprinzător este că în multe locuri de pe raftul exterior se mai pot găsi sedimente formate în trecut, când nivelul mării era cu peste 100 m mai jos decât în ​​prezent. Acolo se găsesc și oase de mamuți care au trăit în Epoca de gheață și uneori unelte ale omului primitiv.
Vorbind despre versantul continental, este necesar să reținem următoarele caracteristici: în primul rând, formează de obicei o graniță clară și bine definită cu platoul; în al doilea rând, este aproape întotdeauna străbătut de canioane adânci subacvatice. Panta medie pe versantul continental este de 4°, dar există și secțiuni mai abrupte, uneori aproape verticale. La limita inferioară a pantei în Oceanele Atlantic și Indian există o suprafață ușor înclinată, numită „picior continental”. De-a lungul periferiei Oceanului Pacific, piciorul continental este de obicei absent; este adesea înlocuită de tranșee de adâncime, unde mișcările tectonice (faliile) generează cutremure și unde sunt generate majoritatea tsunami-urilor.
Canioane subacvatice. Aceste canioane, tăiate în fundul mării pe 300 m sau mai mult, se disting de obicei prin laturi abrupte, funduri înguste și tortuozitate în plan; ca și omologii lor de pe uscat, primesc numeroși afluenți. Cel mai adânc canion subacvatic cunoscut, Grand Bahama, este tăiat la aproape 5 km adâncime.
În ciuda asemănării cu formațiunile cu același nume de pe uscat, majoritatea canioanelor submarine nu sunt văi străvechi de râuri scufundate sub nivelul oceanului. Curenții de turbiditate sunt destul de capabili atât să creeze o vale pe fundul oceanului, cât și să adâncească și să transforme o vale a unui râu inundat sau o depresiune de-a lungul unei linii de falie. Văile subacvatice nu rămân neschimbate; sedimentele sunt transportate de-a lungul lor, după cum o demonstrează semnele ondulațiilor de pe fund, iar adâncimea lor este în continuă schimbare.
tranșee de adâncime. S-au învățat multe despre topografia fundului oceanului adânc ca rezultat al cercetărilor la scară largă care au început după al Doilea Război Mondial. Cele mai mari adâncimi sunt limitate la tranșeele de adâncime ale Oceanului Pacific. Punctul cel mai profund este așa-zisul. „Challenger Deep” este situat în Transeul Marianelor din sud-vestul Oceanului Pacific. Cele mai mari adâncimi ale oceanelor sunt enumerate mai jos, împreună cu numele și locațiile lor:
Arctic– 5527 m în Marea Groenlandei;
atlantic– Transeul Puerto Rico (în largul coastei Puerto Rico) – 8742 m;
indian– Şanţul Sunda (Javan) (la vest de arhipelagul Sunda) – 7729 m;
Liniște– Şanţul Marianelor (lângă Insulele Mariane) – 11.033 m; Transeul Tonga (lângă Noua Zeelandă) – 10.882 m; Transeul filipinez (lângă Insulele Filipine) – 10.497 m.
Creasta Mid-Atlantică. Existența unei mari creste subacvatice care se întinde de la nord la sud peste Oceanul Atlantic central este cunoscută de mult timp. Lungimea sa este de aproape 60 de mii de km, una dintre ramurile sale se întinde în Golful Aden până la Marea Roșie, iar cealaltă se termină în largul coastei Golfului California. Lățimea crestei este de sute de kilometri; Caracteristica sa cea mai frapantă sunt văile riftului, care pot fi urmărite pe aproape toată lungimea sa și amintesc de Zona Riftului din Africa de Est.
O descoperire și mai surprinzătoare a fost că creasta principală este străbătută în unghi drept față de axa sa de numeroase creste și văi. Aceste creste transversale pot fi urmărite în ocean pe mii de kilometri. În locurile în care se intersectează cu creasta axială există așa-numitele. zone de falii la care se limitează mișcările tectonice active și unde se află centrele cutremurelor mari.
Ipoteza derivei continentale de A. Wegener. Până în jurul anului 1965, majoritatea geologilor credeau că poziția și forma continentelor și bazinelor oceanice au rămas neschimbate. Exista o idee destul de vagă că Pământul se comprima, iar această compresie a dus la formarea lanțurilor muntoase pliate. Când, în 1912, meteorologul german Alfred Wegener a propus ideea că continentele se mișcă („deriva”) și că Oceanul Atlantic s-a format prin lărgirea unei crăpături care a despărțit un supercontinent antic, această idee a fost întâmpinată cu neîncredere, în ciuda multor fapte care mărturiseau în favoarea sa (asemănarea contururilor coastelor de est și de vest ale Oceanului Atlantic; asemănarea resturilor fosile din Africa și America de Sud; urme ale marilor glaciații ale perioadelor Carbonifer și Permian în intervalul 350–230 milioane cu ani în urmă în zonele aflate acum în apropierea ecuatorului).
Extinderea (întinderea) fundului oceanului. Treptat, argumentele lui Wegener au fost susținute de rezultatele cercetărilor ulterioare. S-a sugerat că văile rift din cadrul crestelor mijlocii oceanice provin ca fisuri de tensiune, care sunt apoi umplute de magma în creștere din adâncime. Continentele și zonele adiacente ale oceanelor formează plăci uriașe care se îndepărtează de crestele subacvatice. Partea frontală a plăcii americane este împinsă peste placa Pacificului; acesta din urmă, la rândul său, se deplasează sub continent - are loc un proces numit subducție. Există multe alte dovezi în favoarea acestei teorii: de exemplu, localizarea centrelor de cutremur, tranșee marginale de adâncime, lanțuri muntoase și vulcani în aceste zone. Această teorie ne permite să explicăm aproape toate formele de relief majore ale continentelor și bazinelor oceanice.
Anomalii magnetice. Argumentul cel mai convingător în favoarea ipotezei extinderii fundului oceanic este alternarea benzilor de polaritate directă și inversă (anomalii magnetice pozitive și negative), trasate simetric pe ambele părți ale crestelor oceanice și paralele cu acestea. axă. Studiul acestor anomalii a făcut posibil să se stabilească că răspândirea oceanelor are loc la o viteză medie de câțiva centimetri pe an.
Placi tectonice. Dovezi suplimentare pentru probabilitatea acestei ipoteze au fost obținute prin foraj la adâncime. Dacă, așa cum sugerează geologia istorică, expansiunea oceanelor a început în perioada jurasică, nicio parte a Oceanului Atlantic nu poate fi mai veche decât atunci. În unele locuri, puțurile de foraj de adâncime au pătruns în sedimentele jurasice (formate în urmă cu 190–135 de milioane de ani), dar nicăieri nu au fost întâlnite altele mai vechi. Această împrejurare poate fi considerată o dovadă semnificativă; în același timp, duce la concluzia paradoxală că fundul oceanului este mai tânăr decât oceanul însuși.
EXPLORAREA OCEANULUI
Cercetare timpurie. Primele încercări de a explora oceanele au fost de natură pur geografică. Călătorii din trecut (Columbus, Magellan, Cook etc.) au făcut călătorii lungi și obositoare peste mări și au descoperit insule și noi continente. Prima încercare de a explora oceanul în sine și fundul său a fost făcută de expediția britanică pe Challenger (1872–1876). Această călătorie a pus bazele oceanologiei moderne. Metoda de ecosondare, dezvoltată în timpul Primului Război Mondial, a făcut posibilă elaborarea de noi hărți ale platformei și pantei continentale. Instituțiile științifice oceanologice speciale care au apărut în anii 1920 și 1930 și-au extins activitățile în zonele de adâncime.
Scena modernă. Progresul real în cercetare a început însă abia după sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial, când marinele diferitelor țări au luat parte la studiul oceanului. În același timp, multe stații oceanografice au primit sprijin.
Rolul principal în aceste studii a aparținut SUA și URSS; la o scară mai mică, lucrări similare au fost efectuate de Marea Britanie, Franța, Japonia, Germania de Vest și alte țări. În aproximativ 20 de ani, a fost posibil să se obțină o imagine destul de completă a topografiei fundului oceanului. Pe hărțile publicate ale reliefului de jos a apărut o imagine a distribuției adâncimii. De asemenea, a devenit importantă cercetarea fundului oceanului folosind eco-sondaj, în care undele sonore sunt reflectate de pe suprafața rocii de bază îngropate sub sedimente libere. Acum se cunosc mai multe despre aceste sedimente îngropate decât despre rocile crustei continentale.
Submersibile cu un echipaj la bord. Un mare pas înainte în cercetarea oceanelor a fost dezvoltarea submersibilelor de adâncime cu hublouri. În 1960, Jacques Piccard și Donald Walsh, pe batiscaful Trieste I, s-au scufundat în cea mai adâncă regiune cunoscută a oceanului - Challenger Deep, la 320 km sud-vest de Guam. „Diving Saucer” a lui Jacques Cousteau s-a dovedit a fi cel mai de succes dintre dispozitivele de acest tip; cu ajutorul lui, a fost posibil să descoperim lumea uimitoare a recifelor de corali și a canioanelor subacvatice la o adâncime de 300 m. Un alt dispozitiv, Alvin, a coborât la o adâncime de 3650 m (cu o adâncime de scufundare proiectată de până la 4580 m) și a fost folosit activ în cercetarea științifică.
Foraj la adâncime. Așa cum conceptul de tectonică a plăcilor a revoluționat teoria geologică, forajul de adâncime a revoluționat înțelegerea istoriei geologice. O instalație de foraj avansată poate fora sute sau chiar mii de metri în roci magmatice. Daca era necesara inlocuirea burghiei tocite a acestei instalatii, in put a ramas un sir de tubaj, care putea fi detectat cu usurinta de un sonar montat pe un burghiu nou pentru teava de foraj si astfel sa se continue forarea aceleiasi sonde. Miezurile din puțurile de adâncime au făcut posibilă completarea multor lacune din istoria geologică a planetei noastre și, în special, au furnizat multe dovezi pentru corectitudinea ipotezei răspândirii fundului oceanului.
RESURSE OCEANICE
Pe măsură ce resursele planetei se luptă din ce în ce mai mult să satisfacă nevoile unei populații în creștere, oceanul a devenit din ce în ce mai important ca sursă de hrană, energie, minerale și apă.
Resursele alimentare oceanice. Zeci de milioane de tone de pești, crustacee și crustacee sunt prinse în oceane în fiecare an. În unele părți ale oceanelor, pescuitul folosind incubatoarele moderne de pește plutitoare este foarte intens. Unele specii de balene au fost aproape complet exterminate. Continuarea pescuitului intensiv poate provoca daune grave unor specii de pești comerciali valoroase precum tonul, heringul, codul, bibanul de mare, sardinele și merluciul.
Piscicultura. Zone vaste ale raftului ar putea fi alocate pentru piscicultură. În acest caz, puteți fertiliza fundul mării pentru a asigura creșterea plantelor marine cu care peștii se hrănesc.
Resursele minerale ale oceanelor. Toate mineralele care se găsesc pe uscat sunt prezente și în apa de mare. Cele mai comune săruri de acolo sunt magneziu, sulf, calciu, potasiu și brom. Recent, oceanografii au descoperit că în multe locuri fundul oceanului este literalmente acoperit cu o împrăștiere de noduli de feromangan cu conținut ridicat de mangan, nichel și cobalt. Nodulii de fosforiti gasiti in apele putin adanci pot fi folositi ca materii prime pentru producerea ingrasamintelor. Apa de mare conține și metale valoroase precum titanul, argintul și aurul. În prezent, doar sarea, magneziul și bromul sunt extrase din apa de mare în cantități semnificative.
Uleiul . O serie de câmpuri petroliere mari sunt deja dezvoltate în larg, de exemplu, în largul coastei Texasului și Louisiana, în Marea Nordului, Golful Persic și în largul coastei Chinei. Explorările sunt în desfășurare în multe alte zone, de exemplu în largul coastei Africii de Vest, în largul coastei de est a Statelor Unite și a Mexicului, în largul coastei arctice a Canadei și Alaska, Venezuela și Brazilia.
Oceanul este o sursă de energie. Oceanul este o sursă de energie practic inepuizabilă.
Energia valurilor. Se știe de mult că curenții de maree care trec prin strâmtori înguste pot fi folosiți pentru a genera energie în aceeași măsură ca și cascadele și barajele de pe râuri. De exemplu, în Saint-Malo, în Franța, o centrală hidroelectrică mareoelectrică funcționează cu succes din 1966.
Energia valurilor poate fi folosit și pentru a produce energie electrică.
Energia gradientului termic. Aproape trei sferturi din energia solară a Pământului provine din oceane, făcând oceanul un radiator ideal uriaș. Producția de energie bazată pe utilizarea diferenței de temperatură dintre straturile de suprafață și adâncime ale oceanului ar putea fi realizată pe centrale electrice plutitoare mari. În prezent, dezvoltarea unor astfel de sisteme se află în stadiu experimental.
Alte resurse. Alte resurse includ perlele, care se formează în corpul unor moluște; bureți; alge utilizate ca îngrășăminte, produse alimentare și aditivi alimentari, precum și în medicină ca sursă de iod, sodiu și potasiu; zăcăminte de guano - excremente de păsări extrase pe unii atoli din Oceanul Pacific și folosite ca îngrășământ. În cele din urmă, desalinizarea face posibilă obținerea apei proaspete din apa de mare.
OCEAN SI OM
Oamenii de știință cred că viața a început în ocean în urmă cu aproximativ 4 miliarde de ani. Proprietățile speciale ale apei au avut un impact uriaș asupra evoluției umane și încă fac posibilă viața pe planeta noastră. Omul folosea mările ca rute de comerț și comunicare. Navigand pe mările, a făcut descoperiri. S-a îndreptat spre mare în căutare de hrană, energie, resurse materiale și inspirație.
Oceanografie și oceanologie. Studiile oceanice sunt adesea împărțite în oceanografie fizică, oceanografie chimică, geologie și geofizică marine, meteorologie marină, biologie oceanică și oceanografie de inginerie. Cercetările oceanografice se desfășoară în majoritatea țărilor cu acces la ocean.
Organizatii internationale . Printre cele mai importante organizații implicate în studiul mărilor și oceanelor se numără Comisia Oceanografică Interguvernamentală a ONU.
LITERATURĂ
Shepard F.P. Geologie marină. L., 1976
Bogdanov Yu.A., Kaplin P.A., Nikolaev S.D. Originea și dezvoltarea oceanului. M., 1978
Atlasul Oceanelor. Termeni, concepte, tabele de referință. L., 1980
Geografia Oceanului Mondial: Geografia fizică a Oceanului Mondial. L., 1980
Harvey J.

Complexele naturale din oceane sunt mai puțin studiate decât pe uscat. Cu toate acestea, este bine cunoscut faptul că atât în ​​Oceanul Mondial, cât și pe uscat, funcționează legea zonării. Alături de latitudine, zonarea în adâncime este reprezentată și în Oceanul Mondial. Zonele latitudinale ale Oceanului Mondial Zonele ecuatoriale și tropicale se găsesc în trei oceane: Pacific, Atlantic și Indian. Apele acestor latitudini sunt caracterizate de temperaturi ridicate, la ecuator […]

Oceanele lumii sunt în continuă mișcare. Pe lângă valuri, calmul apelor este perturbat de curenți, refluxuri și curgeri. Toate acestea sunt diferite tipuri de mișcare a apei în Oceanul Mondial. Valurile de vânt Este dificil să ne imaginăm o suprafață absolut calmă a oceanului. Calmul - calm total și absența valurilor la suprafața sa - este foarte rar. Chiar și pe vreme calmă și senină, se pot observa ondulații la suprafața apei. Și asta […]

Aproximativ 71% din suprafața Pământului este acoperită de apele oceanice. Oceanele lumii sunt cea mai mare parte a hidrosferei. Oceanul și părțile sale sunt numite întregul corp continuu de apă de pe Pământ. Suprafața Oceanului Mondial este de 361 de milioane de kilometri pătrați, dar apele sale reprezintă doar 1/8oo din volumul planetei noastre. Oceanul Mondial are părți separate separate de continente. Acestea sunt oceane - zone vaste ale unui singur Ocean Mondial, care diferă în relief [...]

Apele Oceanului Mondial nu sunt niciodată în repaus. Mișcările apar nu numai în masele de apă de suprafață, ci și în adâncime, până în straturile inferioare. Particulele de apă efectuează atât mișcări oscilatorii, cât și mișcări de translație, de obicei combinate, dar cu o predominanță notabilă a uneia dintre ele. Mișcările valurilor (sau excitația) sunt predominant mișcări oscilatorii. Ele reprezintă fluctuații [...]

Punctul de îngheț al apei cu salinitate medie este de 1,8°C sub 0°. Cu cât salinitatea apei este mai mare, cu atât este mai scăzut punctul de îngheț. Formarea gheții în ocean începe cu formarea de cristale de apă dulce, care apoi îngheață împreună. Între cristale sunt picături de apă sărată, care se scurge treptat, astfel încât gheața tânără este mai sărată decât gheața veche, desalinizată. Grosimea gheții din primul an ajunge la 2-2,5 m și [...]

Oceanul primește multă căldură de la Soare - ocupând o suprafață mare, primește mai multă căldură decât pământul. Apa are o capacitate ridicată de căldură, astfel încât o cantitate imensă de căldură se acumulează în ocean. Doar stratul superior de 10 metri de apă oceanică conține mai multă căldură decât întreaga atmosferă. Dar razele soarelui încălzesc doar stratul superior de apă; căldura este transferată în jos din acest strat ca rezultat […]

3/4 din planeta noastră este acoperită de Oceanul Mondial, motiv pentru care apare albastră din spațiu. Oceanele lumii sunt unite, deși puternic disecate. Suprafața sa este de 361 milioane km2, volumul apei este de 1.338.000.000 km3. Termenul „Ocean Mondial” a fost propus de Yu.M. Shokalsky. (1856 - 1940), geograf și oceanograf rus. Adâncimea medie a oceanului este de 3700 m, cea mai mare este de 11.022 m (Mariana […]

Oceanul mondial, împărțit de continente și insule în părți separate, este un singur corp de apă. Granițele oceanelor, mărilor și golfurilor sunt arbitrare, deoarece există un schimb constant de mase de apă între ele. Oceanele lumii în ansamblu sunt caracterizate de trăsături comune ale naturii și manifestări ale unor procese naturale similare. Cercetarea oceanului mondial Prima expediție rusă în jurul lumii din 1803-1806. sub comanda lui I.F. Krusenstern și [...]

După ce a ajuns la mare sau la ocean, fragmentul ar dori să se întindă calm pe fund și să „se gândească la viitorul său”, dar nu a fost cazul. Mediul acvatic are propriile forme de mișcare. Valurile, care atacă țărmurile, le distrug și livrează fragmente mari pe fund, aisbergurile poartă blocuri uriașe care în cele din urmă se scufundă pe fund, curenții subacvatici transportă nămol, nisip și chiar blocuri […]

Temperatura apelor Oceanului Mondial Salinitatea apelor Oceanului Mondial Proprietățile apelor Oceanului Mondial Oceanul Mondial reprezintă 96% din masa întregii hidrosfere. Acesta este un corp uriaș de apă, care ocupă 71% din suprafața Pământului. Se extinde în toate latitudinile și în toate zonele climatice ale planetei. Acesta este un singur corp de apă indivizibil, împărțit de continente în oceane separate. Problema numărului de oceane rămâne deschisă [...]

Curentul oceanic este mișcarea apei în direcție orizontală.Motivul formării curenților oceanici îl reprezintă vânturile care sufla constant pe suprafața planetei. Curenții pot fi caldi sau reci. Temperatura curenților în acest caz nu este o valoare absolută, ci depinde de temperatura apei înconjurătoare din ocean. Dacă apa din jur este mai rece decât curentul, este caldă; dacă este mai caldă, atunci curentul este considerat rece. […]

Climatologul rus Alexander Ivanovich Voeikov a numit Oceanul Mondial „sistemul de încălzire” al planetei. Într-adevăr, temperatura medie a apei în ocean este de + 17°C, în timp ce temperatura aerului este de doar + 14°C. Oceanul este un fel de acumulator de căldură pe Pământ. Apa se încălzește mult mai lent datorită conductibilității sale termice scăzute, în comparație cu pământul solid, dar consumă și căldură foarte lent, […]

Oceanul este un imens depozit de resurse naturale, care în potențialul lor sunt comparabile cu resursele pământului. Resursele minerale sunt împărțite în zone de raft și resurse de fundul mării adânci. Resursele zonei de raft sunt: ​​minereu (fier, cupru, nichel, staniu, mercur), la o distanță de 10-12 km de coastă - petrol, gaze. Numărul bazinelor de petrol și gaze de pe raft este mai mare de 30. Unele bazine sunt pur marine […]

Oceanul lumii include toate mările și oceanele Pământului. Ocupă aproximativ 70% din suprafața planetei și conține 96% din toată apa de pe planetă. Oceanul mondial este format din patru oceane: Pacific, Atlantic, Indian și Arctic. Dimensiunile oceanelor sunt Pacific - 179 milioane km2, Atlantic - 91,6 milioane km2, Indian - 76,2 milioane km2, Arctic - 14,75 […]

Oceanul Mondial este vast și grozav. El este incredibil de amenințător pentru oameni în perioadele de vreme rea. Și atunci se pare că nu există nicio forță care ar putea face față abisului puternic. Vai! Această impresie este înșelătoare. Un pericol grav amenință oceanul: substanțe străine mediului oceanic se repezi în ocean, picătură cu picătură, otrăvând apa și distrugând organismele vii. Deci, care este pericolul care se profilează [...]

Oceanele sunt numite vistieria planetei. Și asta nu este o exagerare. Apa de mare conține aproape toate elementele chimice ale tabelului periodic. Există și mai multe comori în adâncurile fundului mării. Timp de secole, oamenii nu au avut idee despre asta. Cu excepția cazului în basme, regele mării deținea bogății nespuse. Omenirea s-a convins că oceanul ascunde rezerve uriașe de comori absolut fabuloase doar în [...]

Viața organică de pe planeta noastră își are originea în mediul oceanic. Timp de zeci de milioane de ani, întreaga bogăție a lumii organice a fost limitată doar la speciile acvatice. Și astăzi, când pământul a fost de mult locuit de organisme vii, specii a căror vârstă se măsoară în sute de milioane de ani s-au păstrat în ocean. Adâncimile oceanelor dețin încă multe secrete. Nu trece aproape un an fără ca biologii să raporteze descoperirea [...]

Ca urmare a faptului că apa de mare este saturată cu săruri, densitatea ei este puțin mai mare decât cea a apei dulci. În oceanul deschis, această densitate este cel mai adesea de 1,02 - 1,03 g/cm3. Densitatea depinde de temperatura și salinitatea apei. Crește de la ecuator până la poli. Distribuția sa pare să urmeze distribuția geografică a temperaturii vârfului. dar cu semnul opus. Acest […]

În Oceanul Mondial se disting aceleași zone climatice ca și pe uscat. Unor oceane nu au anumite zone climatice. De exemplu, nu există nicio zonă arctică în Oceanul Pacific. În oceane, se poate distinge un strat de apă la suprafață, încălzit de căldura solară, și un strat rece și adânc. Energia termică a Soarelui pătrunde în adâncurile oceanului datorită amestecării maselor de apă. Se amestecă cel mai activ [...]

Singura sursă de importanță practică care controlează regimul luminos și termic al corpurilor de apă este soarele.

Dacă razele soarelui care cad pe suprafața apei sunt parțial reflectate, parțial cheltuite pentru evaporarea apei și iluminarea stratului în care pătrund și parțial sunt absorbite, atunci este evident că încălzirea stratului de apă de la suprafață are loc numai datorită părţii absorbite a energiei solare.

Nu este mai puțin evident că legile distribuției căldurii pe suprafața Oceanului Mondial sunt aceleași cu legile distribuției căldurii pe suprafața continentelor. Diferențele deosebite se explică prin capacitatea termică mare a apei și omogenitatea mai mare a apei în comparație cu pământul.

În emisfera nordică, oceanele sunt mai calde decât în ​​emisfera sudică deoarece emisfera sudică are mai puțin pământ, ceea ce încălzește foarte mult atmosfera și are, de asemenea, acces larg la regiunea rece a Antarcticii; în emisfera nordică există mai multe mase de uscat iar mările polare sunt mai mult sau mai puțin izolate. Ecuatorul termic al apei se află în emisfera nordică. Temperaturile scad în mod natural de la ecuator la poli.

Temperatura medie de suprafață a întregului Ocean Mondial este cu 17°,4, adică cu 3° mai mare decât temperatura medie a aerului de pe glob. Capacitatea mare de căldură a apei și amestecul turbulent explică prezența unor mari rezerve de căldură în Oceanul Mondial. Pentru apa dulce este egal cu I, pentru apa de mare (cu o salinitate de 35‰) este ceva mai mica, si anume 0,932. În producția medie anuală, cel mai cald ocean este Pacificul (19°,1), urmat de Indian (17°) și Atlantic (16°.9).

Fluctuațiile de temperatură de pe suprafața Oceanului Mondial sunt nemăsurat mai mici decât fluctuațiile de temperatură a aerului de pe continente. Cea mai scăzută temperatură sigură observată la suprafața oceanului este de -2°, cea mai mare este de +36°. Astfel, amplitudinea absolută nu este mai mare de 38°. În ceea ce privește amplitudinile temperaturilor medii, acestea sunt și mai înguste. Amplitudinile zilnice nu depășesc 1°, iar amplitudinile anuale, care caracterizează diferența dintre temperaturile medii din lunile cele mai reci și cele mai calde, variază de la 1 la 15°. În emisfera nordică, luna cea mai caldă pentru mare este august, cea mai rece lună este februarie; în emisfera sudică este invers.

În funcție de condițiile termice din straturile de suprafață ale Oceanului Mondial, se disting apele tropicale, apele din regiunile polare și apele din regiunile temperate.

Apele tropicale sunt situate de ambele părți ale ecuatorului. Aici în straturile superioare temperatura nu coboară niciodată sub 15-17°, iar în zone mari apa are o temperatură de 20-25° și chiar 28°. Fluctuațiile anuale ale temperaturii în medie nu depășesc 2°.

Apele regiunilor polare (în emisfera nordică se numesc arctice, în emisfera sudică se numesc Antarctica) se caracterizează prin temperaturi scăzute, de obicei sub 4-5°. Amplitudinile anuale aici sunt, de asemenea, mici, ca la tropice - doar 2-3°.

Apele regiunilor temperate ocupă o poziție intermediară – atât din punct de vedere geografic, cât și în unele dintre caracteristicile lor. O parte dintre ele, situate în emisfera nordică, a fost numită regiunea boreală, iar în emisfera sudică - regiunea notală. În apele boreale, amplitudinile anuale ajung la 10°, iar în regiunea notală sunt la jumătate.

Transferul de căldură de la suprafața și adâncimea oceanului se realizează practic numai prin convecție, adică mișcarea verticală a apei, care este cauzată de faptul că straturile superioare sunt mai dense decât cele inferioare.

Distribuția verticală a temperaturii are propriile sale caracteristici pentru regiunile polare și calde și temperate ale Oceanului Mondial. Aceste caracteristici pot fi rezumate sub forma unui grafic. Linia de sus reprezintă distribuția verticală a temperaturii la 3°S. w. și 31° V. etc. în Oceanul Atlantic, adică servește ca exemplu de distribuție verticală în mările tropicale. Ceea ce este izbitor este scăderea lentă a temperaturii chiar în stratul de suprafață, o scădere bruscă a temperaturii de la o adâncime de 50 m la o adâncime de 800 m și apoi din nou o scădere foarte lentă de la o adâncime de 800 m și mai jos: temperatura aici aproape că nu se schimbă și, în plus, este foarte scăzut (mai puțin de 4 ° ). Această temperatură constantă la adâncimi mari se explică prin restul complet al apei.

Linia de jos reprezintă distribuția verticală a temperaturii la 84°N. w. și 80° E. etc., adică servește ca exemplu de distribuție verticală în mările polare. Se caracterizează prin prezența unui strat cald la o adâncime de 200 până la 800 m, acoperit și acoperit de straturi de apă rece cu temperaturi negative. Straturile calde întâlnite atât în ​​Arctica, cât și în Antarctica s-au format ca urmare a tasării apelor aduse în țările polare de curenții caldi, deoarece aceste ape, datorită salinității lor mai mari în comparație cu straturile de suprafață desalinizate ale mărilor polare, s-au transformat. a fi mai dens și, prin urmare, mai grele decât apele polare locale.

Pe scurt, la latitudinile temperate și tropicale există o scădere constantă a temperaturii cu adâncimea, doar ritmul acestei scăderi este diferit la intervale diferite: cel mai mic lângă suprafață și mai adânc de 800-1000 m, cel mai mare în intervalul dintre acestea. straturi. Pentru mările polare, adică pentru Oceanul Arctic și spațiul polar sudic al celorlalte trei oceane, modelul este diferit: stratul superior are temperaturi scăzute; Odată cu adâncimea, aceste temperaturi, crescând, formează un strat cald cu temperaturi pozitive, iar sub acest strat temperaturile scad din nou, odată cu trecerea lor la valori negative.

Aceasta este imaginea schimbărilor verticale de temperatură în Oceanul Mondial. În ceea ce privește mările individuale, distribuția verticală a temperaturii în ele se abate adesea foarte mult de la tiparele pe care tocmai le-am stabilit pentru Oceanul Mondial.

Dacă găsiți o eroare, evidențiați o bucată de text și faceți clic Ctrl+Enter.

Apa este cel mai simplu compus chimic de hidrogen și oxigen, dar apa oceanului este o soluție ionizată universală, omogenă, care conține 75 de elemente chimice. Acestea sunt minerale solide (săruri), gaze, precum și suspensii de origine organică și anorganică.

Vola are multe proprietăți fizice și chimice diferite. În primul rând, acestea depind de cuprinsul și de temperatura ambiantă. Să facem o scurtă descriere a unora dintre ele.

Apa este un solvent. Deoarece apa este un solvent, putem aprecia că toate apele sunt soluții gaz-sare de compoziții chimice diferite și concentrații diferite.

Salinitatea apei oceanului, mării și râurilor

Salinitatea apei de mare(Tabelul 1). Concentrația substanțelor dizolvate în apă se caracterizează prin salinitate, care se măsoară în ppm (%o), adică grame de substanță la 1 kg de apă.

Tabelul 1. Conținutul de sare din apa de mare și râu (în % din masa totală de săruri)

Conexiuni de bază	Apa de mare	apa râului
Cloruri (NaCI, MgCb)
Sulfați (MgS04, CaS04, K2S04)
Carbonați (CaSOd)
Compuși de azot, fosfor, siliciu, substanțe organice și alte substanțe

Se numesc linii de pe o hartă care leagă puncte cu aceeași salinitate izohaline.

Salinitatea apei proaspete(vezi Tabelul 1) este în medie 0,146%o, iar marea - în medie 35 %O. Sărurile dizolvate în apă îi conferă un gust amar-sărat.

Aproximativ 27 din cele 35 de grame sunt clorură de sodiu (sare de masă), deci apa este sărată. Sărurile de magneziu îi conferă un gust amar.

Deoarece apa din oceane s-a format din soluții sărate fierbinți din interiorul pământului și gaze, salinitatea sa a fost originală. Există motive să credem că, în primele etape ale formării oceanului, apele acestuia diferă puțin în compoziția sării de apele râurilor. Diferențele au apărut și au început să se intensifice după transformarea rocilor ca urmare a intemperiilor lor, precum și a dezvoltării biosferei. Compoziția modernă de sare a oceanului, așa cum arată resturile fosile, s-a dezvoltat nu mai târziu de Proterozoic.

Pe lângă cloruri, sulfiți și carbonați, aproape toate elementele chimice cunoscute pe Pământ, inclusiv metale nobile, au fost găsite în apa de mare. Cu toate acestea, conținutul majorității elementelor din apa de mare este neglijabil; de exemplu, au fost detectate doar 0,008 mg de aur pe metru cub de apă, iar prezența staniului și cobaltului este indicată de prezența lor în sângele animalelor marine și în fund. sedimente.

Salinitatea apelor oceanice— valoarea nu este constantă (Fig. 1). Depinde de climă (raportul dintre precipitații și evaporarea de pe suprafața oceanului), formarea sau topirea gheții, curenții marini și aproape de continente - de afluxul de apă dulce a râului.

Orez. 1. Dependența salinității apei de latitudine

În oceanul deschis, salinitatea variază de la 32-38%; în mările marginale şi mediteraneene fluctuaţiile sale sunt mult mai mari.

Salinitatea apelor până la o adâncime de 200 m este influențată în mod deosebit de cantitatea de precipitații și de evaporare. Pe baza acestui fapt, putem spune că salinitatea apei mării este supusă legii zonării.

În regiunile ecuatoriale și subecuatoriale, salinitatea este de 34%c, deoarece cantitatea de precipitații este mai mare decât apa cheltuită pentru evaporare. În latitudini tropicale și subtropicale - 37 deoarece sunt puține precipitații și evaporarea este mare. În latitudini temperate - 35%o. Cea mai scăzută salinitate a apei de mare se observă în regiunile subpolare și polare - doar 32, deoarece cantitatea de precipitații depășește evaporarea.

Curenții marini, scurgerile râurilor și aisbergurile perturbă modelul zonal de salinitate. De exemplu, în latitudinile temperate ale emisferei nordice, salinitatea apei este mai mare în apropierea țărmurilor vestice ale continentelor, unde curenții aduc ape subtropicale mai sărate, iar salinitatea mai mică este în apropierea țărmurilor estice, unde curenții reci aduc mai puțină apă sărată.

Modificările sezoniere ale salinității apei au loc la latitudini subpolare: toamna, datorită formării gheții și scăderii forței debitului râului, salinitatea crește, iar primăvara și vara, datorită topirii gheții și creșterii. în debitul râului, salinitatea scade. În jurul Groenlandei și Antarcticii, salinitatea scade în timpul verii ca urmare a topirii aisbergurilor și ghețarilor din apropiere.

Cel mai sărat dintre toate oceanele este Oceanul Atlantic, apele Oceanului Arctic au cea mai scăzută salinitate (în special în largul coastei asiatice, lângă gurile râurilor siberiene - mai puțin de 10%).

Dintre părțile oceanului - mări și golfuri - salinitatea maximă se observă în zonele limitate de deșerturi, de exemplu, în Marea Roșie - 42%c, în Golful Persic - 39%c.

Salinitatea apei determină densitatea acesteia, conductivitatea electrică, formarea gheții și multe alte proprietăți.

Compoziția de gaz a apei oceanului

Pe lângă diverse săruri, în apele Oceanului Mondial sunt dizolvate diverse gaze: azot, oxigen, dioxid de carbon, hidrogen sulfurat etc. Ca și în atmosferă, în apele oceanice predomină oxigenul și azotul, dar în proporții ușor diferite (pentru de exemplu, cantitatea totală de oxigen liber din ocean 7480 miliarde de tone, ceea ce este de 158 de ori mai puțin decât în ​​atmosferă). În ciuda faptului că gazele ocupă relativ puțin spațiu în apă, acest lucru este suficient pentru a influența viața organică și diferite procese biologice.

Cantitatea de gaze este determinată de temperatura și salinitatea apei: cu cât temperatura și salinitatea sunt mai mari, cu atât solubilitatea gazelor este mai mică și conținutul lor în apă este mai scăzut.

Deci, de exemplu, la 25 °C până la 4,9 cm/l de oxigen și 9,1 cm3/l de azot se pot dizolva în apă, la 5 °C - 7,1 și, respectiv, 12,7 cm3/l. De aici rezultă două consecințe importante: 1) conținutul de oxigen din apele de suprafață ale oceanului este mult mai mare în latitudinile temperate și mai ales polare decât în ​​latitudinile joase (subtropicale și tropicale), ceea ce afectează dezvoltarea vieții organice - bogăția fostul și sărăcia relativă a celor din urmă apele; 2) la aceleași latitudini, conținutul de oxigen din apele oceanului este mai mare iarna decât vara.

Modificările zilnice ale compoziției de gaze a apei asociate cu fluctuațiile de temperatură sunt mici.

Prezența oxigenului în apa oceanului favorizează dezvoltarea vieții organice în aceasta și oxidarea produselor organice și minerale. Principala sursă de oxigen din apa oceanului este fitoplanctonul, numit „plămânii planetei”. Oxigenul este cheltuit în principal pentru respirația plantelor și animalelor din straturile superioare ale apelor mării și pentru oxidarea diferitelor substanțe. În intervalul de adâncime de 600-2000 m există un strat oxigen minim. O cantitate mică de oxigen aici este combinată cu un conținut ridicat de dioxid de carbon. Motivul este descompunerea în acest strat de apă a cea mai mare parte a materiei organice venite de sus și dizolvarea intensivă a carbonatului biogen. Ambele procese necesită oxigen liber.

Cantitatea de azot din apa de mare este mult mai mică decât cea din atmosferă. Acest gaz este eliberat în principal în apă din aer prin descompunerea materiei organice, dar este produs și prin respirația organismelor marine și descompunerea acestora.

În coloana de apă, în bazinele adânci stagnante, ca urmare a activității vitale a organismelor, se formează hidrogen sulfurat, care este toxic și inhibă productivitatea biologică a apelor.

Capacitatea termică a apelor oceanice

Apa este unul dintre cele mai intense corpuri de căldură din natură. Capacitatea de căldură a unui strat de doar zece metri al oceanului este de patru ori mai mare decât capacitatea de căldură a întregii atmosfere, iar un strat de apă de 1 cm absoarbe 94% din căldura solară care ajunge la suprafața sa (Fig. 2). Datorită acestei circumstanțe, oceanul se încălzește încet și eliberează încet căldură. Datorită capacității lor ridicate de căldură, toate corpurile de apă sunt puternice acumulatoare de căldură. Pe măsură ce apa se răcește, își eliberează treptat căldura în atmosferă. Prin urmare, Oceanul Mondial îndeplinește această funcție termostat a planetei noastre.

Orez. 2. Dependența capacității termice de temperatură

Gheața și în special zăpada au cea mai scăzută conductivitate termică. Ca urmare, gheața protejează apa de la suprafața rezervorului de hipotermie, iar zăpada protejează solul și culturile de iarnă de îngheț.

Căldura de vaporizare apă - 597 cal/g, și căldură de fuziune - 79,4 cal/g - aceste proprietăți sunt foarte importante pentru organismele vii.

Temperatura oceanului

Un indicator al stării termice a oceanului este temperatura.

Temperatura medie a oceanului- 4 °C.

În ciuda faptului că stratul de suprafață al oceanului servește ca termoregulator al Pământului, la rândul său, temperatura apelor mării depinde de echilibrul termic (influx și ieșire de căldură). Intrarea de căldură constă în , iar consumul de căldură constă din costurile evaporării apei și schimbului de căldură turbulent cu atmosfera. În ciuda faptului că proporția de căldură cheltuită pentru schimbul de căldură turbulent nu este mare, semnificația sa este enormă. Cu ajutorul ei are loc redistribuirea căldurii planetare prin atmosferă.

La suprafață, temperaturile oceanului variază de la -2°C (punctul de îngheț) la 29°C în oceanul deschis (35,6°C în Golful Persic). Temperatura medie anuală a apelor de suprafață ale Oceanului Mondial este de 17,4°C, iar în emisfera nordică este cu aproximativ 3°C mai mare decât în ​​emisfera sudică. Cea mai ridicată temperatură a apelor oceanice de suprafață din emisfera nordică este în august, iar cea mai scăzută în februarie. În emisfera sudică este adevărat opusul.

Deoarece are relații termice cu atmosfera, temperatura apelor de suprafață, ca și temperatura aerului, depinde de latitudinea zonei, adică este supusă legii zonării (Tabelul 2). Zonarea este exprimată printr-o scădere treptată a temperaturii apei de la ecuator la poli.

În latitudinile tropicale și temperate, temperatura apei depinde în principal de curenții marini. Astfel, datorită curenților caldi de la latitudini tropicale, temperaturile din oceanele vestice sunt cu 5-7 °C mai mari decât cele din est. Cu toate acestea, în emisfera nordică, din cauza curenților caldi din oceanele estice, temperaturile sunt pozitive tot timpul anului, iar în vest, din cauza curenților reci, apa îngheață iarna. La latitudini mari, temperatura în timpul zilei polare este de aproximativ 0 °C, iar în timpul nopții polare sub gheață - aproximativ -1,5 (-1,7) °C. Aici temperatura apei este influențată în principal de fenomenele de gheață. Toamna, căldura este eliberată, înmuiind temperatura aerului și a apei, iar primăvara, căldura este cheltuită pentru topire.

Tabelul 2. Temperaturile medii anuale ale apelor de suprafață oceanice

	Temperatura medie anuală, „C			Temperatura medie anuală, °C
	emisfera nordică	Emisfera sudica		emisfera nordică	Emisfera sudica

Cel mai rece dintre toate oceanele- Arcticul de Nord și cel mai cald— Oceanul Pacific, deoarece zona sa principală este situată la latitudini ecuatorial-tropicale (temperatura medie anuală la suprafața apei -19,1 ° C).

O influență importantă asupra temperaturii apei oceanului o exercită clima zonelor înconjurătoare, precum și perioada anului, deoarece de aceasta depinde căldura solară, care încălzește stratul superior al Oceanului Mondial. Cea mai ridicată temperatură a apei din emisfera nordică se observă în august, cea mai scăzută în februarie și invers în emisfera sudică. Fluctuațiile zilnice ale temperaturii apei mării la toate latitudinile sunt de aproximativ 1 °C; cele mai mari fluctuații anuale de temperatură sunt observate la latitudinile subtropicale - 8-10 °C.

Temperatura apei oceanului se modifică, de asemenea, odată cu adâncimea. Descrește și deja la o adâncime de 1000 m aproape peste tot (în medie) sub 5,0 °C. La o adâncime de 2000 m, temperatura apei se nivelează, scăzând la 2,0-3,0 ° C, iar la latitudini polare - la zecimi de grad peste zero, după care fie scade foarte lent, fie chiar crește ușor. De exemplu, în zonele de rift ale oceanului, unde la mare adâncime există ieșiri puternice de apă caldă subterană sub presiune înaltă, cu temperaturi de până la 250-300 ° C. În general, există două straturi principale de apă pe verticală în Oceanul Mondial: cald superficialȘi frig puternic, extinzându-se până în jos. Între ele există o tranziție strat de salt de temperatură, sau clemă termică principală, în interiorul acestuia există o scădere bruscă a temperaturii.

Această imagine a distribuției verticale a temperaturii apei în ocean este perturbată la latitudini înalte, unde la o adâncime de 300-800 m se poate urmări un strat de apă mai caldă și mai sărată provenind de la latitudini temperate (Tabelul 3).

Tabelul 3. Temperaturile medii ale apei oceanului, °C

	Adâncime, m
Ecuatorial
Tropical
Polar

Modificarea volumului apei cu schimbarea temperaturii

O creștere bruscă a volumului de apă la îngheț- Aceasta este o proprietate particulară a apei. Cu o scădere bruscă a temperaturii și trecerea acesteia prin marcajul zero, are loc o creștere bruscă a volumului de gheață. Pe măsură ce volumul crește, gheața devine mai ușoară și plutește la suprafață, devenind mai puțin densă. Gheața protejează straturile adânci de apă de îngheț, deoarece este un slab conductor de căldură. Volumul de gheață crește cu peste 10% față de volumul inițial de apă. Când este încălzit, are loc procesul opus de dilatare - compresia.

Densitatea apei

Temperatura și salinitatea sunt principalii factori care determină densitatea apei.

Pentru apa de mare, cu cât temperatura este mai mică și salinitatea este mai mare, cu atât densitatea apei este mai mare (Fig. 3). Astfel, la o salinitate de 35%o și o temperatură de 0 °C, densitatea apei de mare este de 1,02813 g/cm 3 (masa fiecărui metru cub de astfel de apă de mare este cu 28,13 kg mai mult decât volumul corespunzător de apă distilată). ). Temperatura apei de mare cu cea mai mare densitate nu este de +4 °C, ca apa dulce, ci negativă (-2,47 °C la o salinitate de 30% și -3,52 °C la o salinitate de 35%o

Orez. 3. Relația dintre densitatea bou de mare și salinitatea și temperatura acestuia

Datorită creșterii salinității, densitatea apei crește de la ecuator la tropice, iar ca urmare a scăderii temperaturii, de la latitudinile temperate până la Cercul polar. Iarna, apele polare coboară și se deplasează în straturile inferioare spre ecuator, astfel că apele adânci ale Oceanului Mondial sunt în general reci, dar îmbogățite cu oxigen.

S-a evidențiat dependența densității apei de presiune (Fig. 4).

Orez. 4. Dependența densității apei de mare (L"=35%o) de presiunea la diferite temperaturi

Capacitatea apei de a se autopurifica

Aceasta este o proprietate importantă a apei. În timpul procesului de evaporare, apa trece prin sol, care, la rândul său, este un filtru natural. Cu toate acestea, dacă limita de poluare este încălcată, procesul de autocurățare este întrerupt.

Culoare și transparență depind de reflexia, absorbția și împrăștierea luminii solare, precum și de prezența particulelor în suspensie de origine organică și minerală. În partea deschisă, culoarea oceanului este albastră; lângă coastă, unde există multă materie în suspensie, este verzuie, galbenă și maro.

În partea deschisă a oceanului, transparența apei este mai mare decât în ​​apropierea coastei. În Marea Sargasilor, transparența apei este de până la 67 m. În perioada de dezvoltare a planctonului, transparența scade.

În mări un astfel de fenomen ca strălucirea mării (bioluminiscență). Strălucește în apa de mare organisme vii care conțin fosfor, în primul rând, cum ar fi protozoare (lumină de noapte, etc.), bacterii, meduze, viermi, pești. Se presupune că strălucirea servește pentru a speria prădătorii, pentru a căuta hrană sau pentru a atrage persoane de sex opus în întuneric. Strălucirea ajută navele de pescuit să localizeze bancurile de pești în apa de mare.

Conductibilitatea sunetului - proprietățile acustice ale apei. Găsit în oceane difuzând sunetul meuȘi „canal de sunet” subacvatic care posedă supraconductivitate a sunetului. Stratul de disipare a sunetului se ridică noaptea și scade în timpul zilei. Este folosit de submarinari pentru a atenua zgomotul de la motoarele submarinelor și de navele de pescuit pentru a detecta bancurile de pești. "Sunet
semnal" este utilizat pentru prognoza pe termen scurt a valurilor de tsunami, în navigația subacvatică pentru transmiterea pe distanțe ultra lungi a semnalelor acustice.

Conductivitate electrică apa de mare este ridicată, este direct proporțională cu salinitatea și temperatura.

Radioactivitate naturală apele marii sunt mici. Dar multe animale și plante au capacitatea de a concentra izotopi radioactivi, așa că capturile de fructe de mare sunt testate pentru radioactivitate.

Mobilitate- o proprietate caracteristică a apei lichide. Sub influența gravitației, sub influența vântului, a atracției Lunii și a Soarelui și a altor factori, apa se mișcă. Pe măsură ce se deplasează, apa este amestecată, ceea ce permite ca apelor cu diferite salinități, compoziție chimică și temperatură să fie distribuite uniform.

Tort în straturi în ocean

În 1965, omul de știință american Henry Stommel și omul de știință sovietic Konstantin Fedorov au testat împreună un nou instrument american pentru măsurarea temperaturii și a salinității apelor oceanice. Lucrarea a fost efectuată în Oceanul Pacific, între insulele Mindanao (Filipine) și Timor. Aparatul a fost coborât pe un cablu în adâncurile apei.

Într-o zi, cercetătorii au descoperit o înregistrare neobișnuită a măsurătorilor pe reportofonul dispozitivului. La o adâncime de 135 m, unde s-a terminat stratul mixt al oceanului, temperatura ar trebui, conform ideilor existente, să înceapă să scadă uniform odată cu adâncimea. Iar dispozitivul și-a înregistrat creșterea cu 0,5 °C. Stratul de apă cu o temperatură atât de ridicată avea o grosime de aproximativ 10 m. Apoi temperatura a început să scadă.

Iată ce a scris doctorul în științe tehnice N.V. Vershinsky, șeful laboratorului de instrumente marine de măsură la Institutul de Oceanologie al Academiei de Științe a URSS, despre această observație remarcabilă a oamenilor de știință: „Pentru a înțelege surpriza cercetătorilor, trebuie să fie a spus că în orice curs de oceanografie al acelor ani despre distribuția verticală a temperaturii în ocean se putea citi ceva de genul următor. Inițial, stratul superior mixt merge adânc de la suprafață. În acest strat, temperatura apei rămâne practic neschimbată. Grosimea stratului mixt este de obicei de 60–100 m. Vântul, valurile, turbulențele și curentul amestecă în mod constant apa în stratul de suprafață, datorită căruia temperatura acesteia devine aproximativ aceeași. Dar capacitățile de amestecare a forțelor sunt limitate; la o anumită adâncime acțiunea lor încetează. Pe măsură ce vă scufundați mai departe, temperatura apei scade brusc. Salt!

Acest al doilea strat se numește strat de salt. De obicei este mic și are doar 10–20 m. Pe acești câțiva metri, temperatura apei scade cu câteva grade. Gradientul de temperatură în stratul de șoc este de obicei de câteva zecimi de grad pe metru. Acest strat este un fenomen uimitor care nu are analog în atmosferă. Joacă un rol important în fizica și biologia marinei, precum și în activitățile umane legate de mare. Datorită gradientului mare de densitate, în stratul de șoc se adună diverse particule în suspensie, organisme planctonice și alevinii de pește. Un submarin poate sta în el ca pe pământ. Prin urmare, uneori este numit stratul de „sol lichid”.

Stratul de salt este un fel de ecran: sondele și semnalele sonarului nu trec bine prin el. Apropo, el nu stă întotdeauna într-un singur loc. Stratul se mișcă în sus sau în jos și uneori la viteză destul de mare. Sub stratul de șoc se află stratul principal de termoclină. În acest al treilea strat, temperatura apei continuă să scadă, dar nu la fel de repede ca în stratul de salt; aici gradientul de temperatură este de câteva sutimi de grad pe metru...

Pe parcursul a două zile, cercetătorii și-au repetat măsurătorile de mai multe ori. Rezultatele au fost similare. Înregistrările au indicat în mod irefutat prezența în ocean a unor straturi subțiri de apă cu lungimea cuprinsă între 2 și 20 km, a căror temperatură și salinitate diferă puternic de cele vecine. Grosimea straturilor este de la 2 la 40 m. Oceanul din această zonă semăna cu un tort stratificat.”

În 1969, omul de știință englez Woods a găsit elemente de microstructură în Marea Mediterană, lângă insula Malta. El a folosit mai întâi o bandă de doi metri pentru măsurători, pe care a montat o duzină de senzori de temperatură cu semiconductor. Woods a proiectat apoi o sondă de cădere autonomă care a ajutat la capturarea clară a structurii stratificate a câmpurilor de temperatură și salinitate ale apei.

Și în 1971, o structură stratificată a fost descoperită pentru prima dată în Marea Timor de către oamenii de știință sovietici pe R/V Dmitri Mendeleev. Apoi, în timpul călătoriei navei în Oceanul Indian, oamenii de știință au găsit elemente ale unei astfel de microstructuri în multe zone.

Astfel, așa cum se întâmplă adesea în știință, utilizarea de noi instrumente pentru măsurarea parametrilor fizici măsurați în mod repetat anterior a condus la noi descoperiri senzaționale.

Anterior, temperatura straturilor adânci ale oceanului a fost măsurată cu termometre cu mercur în puncte separate la diferite adâncimi. Din aceleași puncte, folosind batometre, au fost ridicate probe de apă din adâncuri pentru determinarea ulterioară a salinității acesteia în laboratorul navei. Apoi, pe baza rezultatelor măsurătorilor în puncte individuale, oceanologii au construit curbe netede, graficând modificările parametrilor apei cu adâncimea sub stratul de salt.

Acum, noi dispozitive - sonde cu inerție redusă cu senzori cu semiconductori - au făcut posibilă măsurarea dependenței continue a temperaturii și a salinității apei de adâncimea de scufundare a sondei. Utilizarea lor a făcut posibilă detectarea modificărilor foarte mici ale parametrilor maselor de apă atunci când se mișcă vertical sonda în decurs de zeci de centimetri și înregistrarea modificărilor acestora în timp în fracțiuni de secunde.

S-a dovedit că peste tot în ocean, întreaga masă de apă de la suprafață până la adâncimi mari este împărțită în straturi subțiri omogene. Diferența de temperatură dintre straturile orizontale adiacente a fost de câteva zecimi de grad. Straturile în sine au o grosime de la zeci de centimetri la zeci de metri. Cel mai uimitor lucru a fost că la trecerea de la un strat la altul, temperatura apei, salinitatea și densitatea ei s-au schimbat brusc, brusc, iar straturile în sine au existat stabil, uneori pentru câteva minute, uneori pentru câteva ore și chiar zile. Și în direcția orizontală, astfel de straturi cu parametri omogene se întind pe o distanță de până la zeci de kilometri.

Primele rapoarte despre descoperirea structurii fine a oceanului nu au fost primite calm și favorabil de toți oamenii de știință oceanic. Mulți oameni de știință au perceput rezultatele măsurătorilor ca pe un accident și o neînțelegere.

Într-adevăr, era ceva de surprins. La urma urmei, apa în toate secolele a fost un simbol al mobilității, variabilității, fluidității. Mai mult, apa din ocean, unde structura sa este extrem de variabilă, valurile, curenții de suprafață și subacvatici amestecă constant masele de apă.

De ce persistă o astfel de stratificare stabilă? Nu există încă un răspuns clar la această întrebare. Un lucru este clar: toate aceste măsurători nu sunt un joc de noroc, nu o himeră - s-a descoperit ceva important, care joacă un rol semnificativ în dinamica oceanului. Potrivit doctorului în științe geografice A. A. Aksenov, motivele acestui fenomen nu sunt pe deplin clare. Până acum ei explică astfel: dintr-un motiv sau altul, în coloana de apă apar numeroase limite destul de clare, separând straturi cu densități diferite. La limita a două straturi de densități diferite, se nasc foarte ușor unde interne care amestecă apa. Când undele interne sunt distruse, apar noi straturi omogene și se formează limite de strat la alte adâncimi. Acest proces se repetă de multe ori, adâncimea și grosimea straturilor cu limite ascuțite se modifică, dar caracterul general al coloanei de apă rămâne neschimbat.

Identificarea structurii în strat subțire a continuat. Oamenii de știință sovietici A.S. Monin, K.N. Fedorov, V.P. Shvetsov au descoperit că curenții adânci din oceanul deschis au și o structură stratificată. Fluxul rămâne constant într-un strat cu o grosime de 10 cm până la 10 m, apoi viteza acestuia se schimbă brusc la trecerea la următorul strat etc. Și apoi oamenii de știință au descoperit un „tort stratificat”.

Oceanologii noștri și-au adus o contribuție semnificativă la studiul structurii fine a oceanului, folosind echipamentele științifice ale unor noi nave specializate de cercetare de tonaj mediu, cu o deplasare de 2600 de tone, construite în Finlanda.

Acesta este nava de cercetare „Akademik Boris Petrov”, deținută de Institutul de Geochimie și Chimie Analitică, care poartă numele. V.I. Vernadsky al Academiei de Științe a URSS, „Academicianul Nikolai Strakhov”, lucrând conform planurilor Institutului Geologic al Academiei de Științe URSS și aparținând Filialei din Orientul Îndepărtat a Academiei de Științe a URSS „Academicianul M.A. Lavrentyev”, „Academician Oparin”.

Aceste nave au primit numele unor oameni de știință sovietici proeminenți. Erou al muncii socialiste, academicianul Boris Nikolaevici Petrov (1913–1980) a fost un om de știință important în domeniul problemelor de management, un organizator talentat al științei spațiale și al cooperării internaționale în acest domeniu.

De asemenea, este firesc ca la bordul navei științei să apară și numele academicianului Nikolai Mihailovici Strahov (1900 - .1978). Remarcabilul geolog sovietic a adus o contribuție majoră la studiul rocilor sedimentare de pe fundul oceanelor și mărilor.

Matematicianul și mecanicul sovietic Academicianul Mihail Alekseevich Lavrentyev (1900–1979) a devenit cunoscut pe scară largă ca un organizator major al științei în Siberia și estul URSS. El a fost cel care a stat la originile creării celebrului oraș Academiei din Novosibirsk. În ultimele decenii, cercetările de la institutele filialei siberiene a Academiei de Științe a URSS au dobândit o asemenea amploare încât este acum imposibil să ne imaginăm imaginea de ansamblu în aproape orice domeniu al științei fără a ține cont de munca oamenilor de știință siberieni.

Dintre cele patru R/V-uri ale acestei serii, trei (cu excepția R/V Akademik Oparin) au fost construite pentru studii hidrofizice ale maselor de apă din oceane și mări, studii ale fundului oceanului și ale straturilor atmosferice adiacente suprafeței oceanului. Pe baza acestor sarcini a fost proiectat complexul de cercetare instalat pe nave.

O parte importantă a acestui complex sunt sondele submersibile. În partea de prova a punții principale a navelor din această serie există laboratoare hidrologice și hidrochimice, precum și așa-numitul „laborator umed”. Echipamentele științifice adăpostite în ele includ unități de înregistrare ale sondelor submersibile cu senzori de conductivitate electrică, temperatură și densitate. Mai mult, designul hidrosondei prevede prezența unui set de sticlemetre pe ea pentru prelevarea de probe de apă din diferite orizonturi.

Aceste nave sunt echipate nu numai cu sonde de cercetare cu fascicul îngust de adâncime, ci și cu mai multe fascicule.

După cum a spus faimosul explorator al Oceanului Mondial, doctorul în științe geografice Gleb Borisovich Udintsev, aspectul acestor dispozitive - sondele cu mai multe fascicule - ar trebui să fie evaluat ca o revoluție în studiul fundului oceanului. La urma urmei, timp de mulți ani, navele noastre au fost echipate cu ecosonde care măsurau adâncimile folosind un singur fascicul îndreptat vertical de la navă. Acest lucru a făcut posibilă obținerea unei imagini bidimensionale a reliefului fundului oceanului, profilul acestuia de-a lungul traseului navei. Folosind o gamă largă de date culese cu ajutorul sondelor cu un singur fascicul, până acum au fost compilate hărți de relief ale fundului mărilor și oceanelor.

Cu toate acestea, construcția hărților pe baza profilelor de fund, între care era necesar să se așeze linii de adâncimi egale - izobate, depindea de capacitatea unui cartograf-geomorfolog sau hidrograf de a crea o imagine spațială tridimensională, bazată pe sinteza de toate informațiile geologice și geofizice disponibile. Este clar că hărțile de relief ale fundului oceanului, care au servit apoi drept bază pentru toate celelalte hărți geologice și geofizice, conțineau o mulțime de lucruri subiective, ceea ce a fost evident mai ales atunci când au fost folosite pentru a dezvolta ipoteze cu privire la originea fundului. ale mărilor și oceanelor.

Situația s-a schimbat semnificativ odată cu apariția sondelor cu ecou multibeam. Acestea vă permit să primiți semnale sonore reflectate de fund, trimise de un ecosonda, sub forma unui evantai de raze; acoperind o fâșie a suprafeței de fund cu o lățime egală cu două adâncimi oceanice la punctul de măsurare (până la câțiva kilometri). Acest lucru nu numai că crește foarte mult productivitatea cercetării, dar, ceea ce este deosebit de important pentru geologia marină, este posibil, folosind tehnologia electronică de calcul, să se reprezinte imediat o imagine tridimensională a reliefului pe un afișaj, precum și grafic. Astfel, ecosondele multifaz fac posibilă obținerea de hărți batimetrice detaliate cu acoperire continuă a zonei fundului folosind sondaje instrumentale, reducând ponderea reprezentărilor subiective la minimum.

Primele călătorii ale navelor de cercetare sovietice echipate cu ecosonde multifaz au arătat imediat avantajele noilor dispozitive. Importanța lor a devenit clară nu numai pentru realizarea lucrărilor fundamentale de cartografiere a fundului oceanului, ci și ca mijloc de gestionare activă a activității de cercetare ca un fel de dispozitive de navigație acustică. Acest lucru a făcut posibilă selectarea activă și cu cheltuieli minime de timp a locațiilor pentru stațiile geologice și geofizice, controlul mișcării instrumentelor remorcate deasupra sau de-a lungul fundului, căutarea obiectelor morfologice din fund, de exemplu, adâncimi minime deasupra vârfurilor munților submarin, etc.

Călătoria R/V Akademik Nikolai Strakhov, desfășurată între 1 aprilie și 5 august 1988 în Atlanticul ecuatorial, a fost deosebit de eficientă în realizarea capacităților unui ecosondare cu mai multe fascicule.

Cercetările au fost efectuate folosind o gamă completă de lucrări geologice și geofizice, dar principalul lucru a fost ecoul cu mai multe fascicule. Pentru cercetare a fost aleasă secțiunea ecuatorială a Mid-Atlantic Ridge din zona insulei. Sao Paulo. Această zonă puțin studiată s-a remarcat prin neobișnuit în comparație cu alte părți ale crestei: rocile magmatice și sedimentare descoperite aici s-au dovedit pe neașteptate a fi neobișnuit de vechi. A fost necesar să se afle dacă această secțiune de creasta diferă de altele prin celelalte caracteristici și mai ales prin relief. Dar pentru a rezolva această problemă a fost necesar să avem o imagine extrem de detaliată a reliefului subacvatic.

Aceasta a fost sarcina stabilită înainte de expediție. Timp de patru luni, cercetările au fost efectuate cu intervale între viraje de cel mult 5 mile. Ei au acoperit o zonă vastă de ocean, până la 700 de mile lățime de la est la vest și până la 200 de mile de la nord la sud. În urma cercetărilor, a devenit evident că segmentul ecuatorial al Creastei Mid-Atlantic, situat între faliile de 4° din nord și cca. Sao Paulo din sud are într-adevăr o structură anormală. Structura reliefului, absența acoperirii sedimentare groase și caracteristicile câmpului magnetic al rocilor, care sunt tipice pentru părțile rămase ale crestei (la nord și la sud de zona studiată), s-au dovedit a fi caracteristică aici doar pentru partea axială îngustă a segmentului, cu o lățime de cel mult 60–80 de mile, care a fost numită Peter and Paul Range.

Iar ceea ce era considerat anterior a fi versanții crestei s-au dovedit a fi platouri vaste cu un caracter complet diferit al reliefului și câmpului magnetic, cu o acoperire sedimentară groasă. Așadar, se pare că originea reliefului și structura geologică a platoului sunt complet diferite de cea a Munții Peter și Paul.

Semnificația rezultatelor obținute poate fi foarte importantă pentru dezvoltarea ideilor generale despre geologia fundului Oceanului Atlantic. Cu toate acestea, sunt multe de înțeles și testat. Și asta necesită noi expediții, noi cercetări.

De remarcat este echipamentul pentru studierea maselor de apă instalat pe nava de cercetare "Arnold Weimer" cu o deplasare de 2140 de tone. Acest vas de cercetare specializat a fost construit de constructorii naval finlandezi pentru Academia de Științe a ESSR în 1984 și a fost numit după un proeminent om de stat și om de știință al ESSR, președinte al Academiei de Științe a ESSR în 1959–1973 gg. Arnold Weimer.

Laboratoarele navei includ trei de fizică marină (hidrochimică, hidrobiologică, optică marină), un centru de calculatoare și o serie de altele. Pentru a efectua cercetări hidrofizice, nava are un set de contoare de curent de înregistrare. Semnalele de la acestea sunt recepționate de un receptor de hidrofon instalat pe navă și transmise unui sistem de înregistrare și procesare a datelor și sunt, de asemenea, înregistrate pe bandă magnetică.

În același scop, detectoare de curent cu plutire liberă de la compania Bentos sunt utilizate pentru a înregistra valorile parametrilor de curent, semnalele de la care sunt recepționate și de dispozitivul de recepție al navei.

Vasul este echipat cu un sistem automat de prelevare de probe din diferite orizonturi și măsurarea parametrilor hidrofizici și hidrochimici folosind sonde de cercetare cu debitmetre acustice, senzori pentru conținutul de oxigen dizolvat, concentrația ionilor de hidrogen (pH) și conductivitate electrică.

Laboratorul hidrochimic este dotat cu echipamente de înaltă precizie care permit analizarea probelor de apă de mare și a sedimentelor de fund pentru conținutul de microelemente. În acest scop sunt concepute instrumente complexe și precise: spectrofotometre de diferite sisteme (inclusiv de absorbție atomică), cromatograf lichid fluorescent, analizor polarografic, două analizoare chimice automate etc.

Laboratorul hidrochimic dispune de un ax traversant intr-o carcasa de 600X600 mm. Din acesta puteți lua apă de mare de sub vas și puteți coborî dispozitivele în apă în condiții meteorologice nefavorabile care nu permit utilizarea dispozitivelor de punte în aceste scopuri.

Laboratorul optic are două fluorometre, un spectrofotometru cu fascicul dublu, un analizor optic multicanal și un analizor multicanal programabil. Un astfel de echipament permite oamenilor de știință să efectueze o gamă largă de studii legate de studiul proprietăților optice ale apei de mare.

În laboratorul hidrobiologic, pe lângă microscoapele standard, există un microscop plancton Olympus, echipament special pentru efectuarea cercetărilor folosind izotopi radioactivi: un contor de scintilație și un analizor de particule.

Un interes deosebit este sistemul automatizat al navei pentru înregistrarea și prelucrarea datelor științifice colectate. Centrul de calculatoare găzduiește un minicalculator de fabricație maghiară. Acest computer este un sistem cu dublu procesor, adică rezolvarea problemelor și prelucrarea datelor experimentale se realizează în computer în paralel folosind două programe.

Pentru înregistrarea automată a datelor experimentale colectate provenind de la numeroase instrumente și dispozitive, pe vas au fost instalate două sisteme de cabluri. Prima este o rețea de cablu radială pentru transmiterea datelor de la laboratoare și locuri de măsurare către tabloul principal.

Pe telecomandă, puteți conecta liniile de măsurare la orice contact și puteți scoate semnalele de intrare către computerul oricărei nave. Cutiile de distribuție ale acestei linii sunt instalate în toate laboratoarele și pe platformele de lucru din apropierea troliurilor. A doua rețea de cablu este una de rezervă pentru conectarea de noi instrumente și dispozitive care vor fi instalate pe navă în viitor.

Un sistem excelent, iar acest sistem relativ puternic și extins de colectare și procesare a datelor folosind un computer este amplasat cu atâta succes pe o navă de cercetare mică, de tonaj mediu.

R/V Arnold Weimer este exemplar pentru un R/V de dimensiuni medii în ceea ce privește echipamentul științific și capacitățile sale de a efectua cercetări cu mai multe fațete. În timpul construcției și echipamentului său, compoziția echipamentului științific a fost atent gândită de oamenii de știință ai Academiei de Științe a ESSR, ceea ce a sporit semnificativ eficiența activității de cercetare după punerea în funcțiune a navei.

Din cartea Suport vital pentru echipajele aeronavelor după o aterizare forțată sau o stropire (fără ilustrații) autor Volovici Vitali Georgievici

Din cartea Suport vital pentru echipajele aeronavelor după o aterizare forțată sau o stropire [cu ilustrații] autor Volovici Vitali Georgievici

Din cartea Cea mai nouă carte a faptelor. Volumul 1. Astronomie și astrofizică. Geografie și alte științe ale pământului. Biologie și medicină autor Kondrașov Anatoli Pavlovici

Din cartea Insulele fermecate din Galapagos autor von Eibl-Eibesfeldt Irenius

Din cartea autorului

Unde sunt mai multe bacterii - în ocean sau în canalizarea orașului? Potrivit microbiologului englez Thomas Curtis, un mililitru de apă oceanică conține în medie 160 de specii de bacterii, un gram de sol - de la 6.400 la 38.000 de specii și un mililitru de apă uzată din canalizarea orașului, indiferent cât de mult.

Din cartea autorului

Eden în Oceanul Pacific S-a decis crearea unei stații biologice pe Insulele Galapagos! Am primit această veste fericită în primăvara anului 1957, când mă pregăteam pentru o expediție în regiunea indo-malaya. Uniunea Internațională pentru Conservarea Naturii și UNESCO m-au invitat să merg la