Znanost o naravnih procesih v oceanih. Znanstvene raziskave svetovnih oceanov. Fizikalna geografija celin

Zemlja zavzema manj kot 30% površine našega planeta. Ostalo pokrivajo morja in oceani. Na desetine skrivnosti in neverjetnih naravnih pojavov je povezanih z njimi. In kljub dejstvu, da so znanstveniki uspešno pojasnili razloge za te pojave, ostajajo veličastna dela narave, ki motijo ​​domišljijo ljudi. Ugotovimo približno 10 nenavadnih in vznemirljivih pojavov, povezanih z oceani.

Ledene gore niso vedno videti popolnoma bele!

Ni skrivnost, da se temperatura oceanske vode razlikuje na različnih zemljepisnih širinah. Na ekvatorju se lahko površinska plast segreje do + 28 ° C in več, na območjih blizu polov - največ + 2 ° S. Zato lahko velike ledene gore desetletja plavajo na Arktiki in Antarktiki. In včasih se spremenijo ... v črtaste ledene gore!

Črtaste ledene gore nastanejo, ko se voda najprej odmrzne in nato spet zmrzne. Vmes vanj vstopijo majhni delci umazanije, mineralov itd. Barva sloja sveže ledene gore se po zmrzovanju razlikuje od drugih. Zahvaljujoč temu postopku je na površini ledenega bloka mogoče opaziti številne barvne črte. To pomeni, da niso vse ledene gore bele ali prozorne, kot je prikazano na slikah. Na nekaterih od njih lahko opazimo neverjetno igro barv in odtenkov. Poleg tega, starejša kot je ledena gora, več je črt. Če jih pogledamo, se morda zdi, da je narava sama s spretno roko okrasila te kocke ledu.

9. Whirlpool

Whirlpool - ogromen lijak z manjšim potiskom, ki vsrka vse, kar je v bližini

Zdi se, da beseda "vrtinec" namerno opozarja ljudi, da se je tega pojava treba bati. Zanimivo je, da ga je prvi uporabil slavni pisatelj Edgar Allan Poe. Opisal ga je kot "uničujoči tok". V resnici je oceanski vrtinec močan lijak z nižjim potiskom, ki počasi, a zanesljivo vsesava vse, kar je v bližini. So tri vrste - stalne (vedno na istem mestu), sezonske (zaradi določenih podnebnih razmer) in epizodne (nastanejo na primer med potresi).

V morjih in oceanih vrtince najpogosteje povzročijo trki plimskih ali mrzlih valov z nasprotnimi tokovi. Poleg tega se lahko voda v njih premika s hitrostjo več sto kilometrov na uro.

To je zanimivo: širina masažnih bazenov včasih doseže 3-5 kilometrov. Ne samo majhne jahte in ribiški čolni, ampak tudi velike ladje lahko postanejo žrtve takšnih pojavov. Morda se spomnite pretresljivega dogodka, ko so leta 2011 ob japonski obali ladjo s stotinami potnikov na krovu po potresu potegnili v vrtinec.

Prej so ljudje verjeli v legende, da jih bodo vrtinci zagotovo potegnili na dno oceana. Toda znanstveniki so razkrili takšne mite.

Največjo rdečo plimo je mogoče videti v zalivu Florida

Valovi bogate svetle rdeče in pomaranče so neverjetno lep naravni pojav. Toda uživanje v rdečih plimovanjih je prepogosto nezdravo, saj so polne nevarnosti.

Cvetenje alg (zaradi katerih voda postane škrlatna) je lahko tako intenzivno, da rastline začnejo proizvajati vse vrste toksinov in kemikalij. Nekateri se raztopijo v vodi, nekateri pridejo v zrak. Toksini škodujejo vodnim živalim, morskim pticam in celo ljudem.

Največjo rdečo plimovanje na planetu vsako leto opazimo ob obali zaliva Florida v juniju-juliju.

Brinikl po dnu morja razprostira ledeno mrežo, iz katere ne more priti ven nobeno živo bitje.

Neverjeten izdelek narave - slana ledenica, je nekaj nepredstavljivega. Ko se brinicle končno oblikuje, je videti kot kristal, namočen v vodo. Slane ledenice nastanejo, ko voda iz taljenja ledu prodre v morje. Glede na to, da so za nastanek slanih ledenikov potrebne zelo nizke temperature zraka in vode, jih lahko opazimo le v hladnih vodah Arktike in ob obali Antarktike.

To je zanimivo: Brinikli so polni velike nevarnosti za floro in favno oceana. V trenutku stika z njimi morske zvezde, ribe in celo alge bodisi zmrznejo ali zmrznejo ali pa dobijo znatne reze.

Splošno sprejet model oblikovanja brink je leta 1974 opisal oceanograf Silier Martin. Več kot 30 let so lahko le znanstveniki priče te svetle oceanske predstave. Toda leta 2011 je nastanek morske ledenice posnel BBC.

Tok slane vode, ki teče iz ledenega bloka, je tako hladen, da okoliška tekočina skoraj v trenutku zmrzne. Nekaj ​​sekund po tem, ko je brinicle v oceanu, okoli nje nastane krhek oklep, sestavljen iz poroznega ledu. Ko doseže kritično maso, ledenica pade na dno. Nato začne še naprej razgrinjati svoje hladne mreže. Vsaka žival, ujeta v njih, je obsojena na smrt. Pred operaterji je "morilska ledenica" v treh urah vzklila več metrov in dosegla oceansko dno. Po tem je v samo 15 minutah brinicle uničil vse morsko življenje v polmeru štirih metrov.

6. Najdaljši val na Zemlji

Brazilci imenujejo proces nastajanja najdaljšega vala Pororoca

Vremenske razmere močno vplivajo na oceanske vode. Ni presenetljivo, da je nekatere naravne pojave mogoče opaziti le v določeni sezoni s kombinacijo številnih dejavnikov.

Tako najdaljši val na planetu v Braziliji lahko opazimo največ 2 -krat na leto. Konec februarja in nato v začetku marca se velika količina vode iz Atlantskega oceana dvigne do ustja reke Amazonke. Ko tok reke trči v plimske sile oceana, nastane najdaljši val na Zemlji. V Braziliji se ta pojav imenuje Pororoca. Višina valov, ki nastanejo pri tem pojavu, včasih doseže 3,5–4 metre. In zvok vala lahko slišite pol ure, preden z udarcem zleti na obalo. Včasih Pororoca uniči obalne hiše ali izkorenini drevesa.

Na tisoče neverjetnih zmrznjenih cvetov v arktičnih vodah

Malo ljudi ve za obstoj teh nežnih, očarljivih rož. Zmrznjeni cvetovi se redko oblikujejo - le na mladem ledu v hladni morski vodi. Njihov nastanek se pojavi pri nizkih temperaturah v mirnem vremenu. Premer takšnih formacij običajno ne presega štirih centimetrov, vendar so videti kot kristalne kopije pravih cvetov. Vsebujejo veliko soli, kar pojasnjuje kristaliziran videz zmrznjenih cvetov.

To je zanimivo: če na nekem majhnem območju morja nastane na milijone takšnih cvetov, začnejo v zrak "spuščati" sol!

Morje ne more le ustvarjati pogojev za življenje in ga podpirati. Sama se spreminja, kot živi organizem. Mrazno cvetje je primer enega najlepših umetniških predmetov, ki so ga ustvarili oceani.

Potujoči morilski valovi lahko dosežejo višino 25 metrov ali več. Razlogi za njihov nastanek niso zanesljivo znani.

Praviloma ni težko določiti trenutka nastanka valov. Obstajajo pa tako imenovani lopovski valovi, ki se v resnici pojavijo od nikoder in ne kažejo nobenih znakov svojega približevanja.

To je zanimivo: ponavadi lopovske valove najdemo v odprtem oceanu daleč od kopnega. Lahko se pojavijo tudi v jasnem vremenu brez močnega vetra. Razlogi še niso ugotovljeni. Njihova velikost je preprosto ogromna. Višina gostujočih morilskih valov lahko doseže 30 metrov, včasih pa celo več!

Znanstveniki so dolgo časa menili, da so potujoči valovi fikcija mornarjev, ker se niso ujemali z nobenim obstoječim matematičnim modelom pojavljanja in obnašanja valov. Dejstvo je, da z vidika klasične oceanologije val z višino več kot 20,7 metra v kopenskih razmerah ne more obstajati. Manjkalo je tudi zanesljivih dokazov o njihovem obstoju. Toda 1. januarja 1995 so na norveški naftni platformi "Dropner", ki se nahaja v Severnem morju, instrumenti zabeležili val visok 25,6 metra. Imenuje se Dropnerjev val. Kmalu so se začele raziskave v okviru projekta MaxWave. Strokovnjaki so zemeljsko vodno površino spremljali z uporabo dveh radarskih satelitov, ki jih je sprožila Evropska vesoljska agencija. V samo treh tednih je bilo v oceanih zabeleženih 10 posameznih potujočih valov z višino več kot 25 metrov.

Po tem so bili znanstveniki prisiljeni na novo pogledati smrt velikih ladij - kontejnerskih ladij in supertankerjev. Med možne vzroke teh nesreč so bili vključeni morilski valovi. Kasneje je bilo dokazano, da je leta 1980 300-metrska britanska ladja za suhi tovor Derbyshire potopila ob japonski obali, potem ko je trčila v velikanski val, ki je prebil tovorno loputo in poplavil skladišča. Potem je umrlo 44 ljudi.

Ubijalski valovi so mornarske nočne more, ki se pojavljajo v številnih zgodbah in legendah. V njih je nekaj skrivnostnega in zloveščega. Zdi se neverjetno, da je skoraj nemogoče napovedati videz take stene vode. Misel na morilske valove vas bo zagotovo prisilila, da premislite o svojem odnosu do oceana. Malo je verjetno, da boste še naprej verjeli, da lahko v mirnem vremenu plavate na čolnu ali jahti daleč od obale, ne da bi se bali za svoje življenje.

3. Stičišče Baltskega morja s severom

Na levi je Severno morje, na desni Baltsko. Presenetljivo je, da se njihove vode ne mešajo

V danski pokrajini Skagen lahko opazujete neverjeten pojav, ki je prej povzročil veliko polemik med znanstveniki. Na slikovitem mestu sta dve sosednji morji - Baltsko in Severno. Presenetljivo se ne mešajo, kot da jih ločuje nevidna stena. Barva vode v vsakem morju je drugačna, kar vam omogoča vizualno določanje meje med njimi.

Po oceanologih se kazalniki gostote morskih voda razlikujejo, pa tudi njihova slanost (v Severnem morju je 1,5 -krat večja). Zaradi tega vsako morje ostane na svoji strani "razvodnice", ne meša se s sosednjim in mu ne popušča. Poleg sestave vode je meja tako jasno izražena zaradi nasprotnih tokov v obeh ožinah. Tečejo drug v drugega in tvorijo trkajoče se valove.

Zanimivo je, da je srečanje Severnega morja z Baltikom omenjeno v verski literaturi - v Koranu. Ni jasno le, kako so stari muslimani prišli na ozemlje sodobne Danske, da bi videli ta fantastičen prizor.

Sijaj oceana v obalnih vodah je fantastičen prizor

Bioluminiscenca vode je pojav, ki na fotografijah izgleda neverjetno, v resnici pa še bolj spektakularen. Sijaj oceana povzročajo najpreprostejše alge - dinoflagelati, ki sestavljajo večino planktona.

Drobno molekulo - substrat luciferin, oksidira encim luciferaza in kisik. Sproščena energija se ne pretvori v toploto, ampak vzbudi molekule snovi, ki oddaja fotone. Vrsta luciferina določa frekvenco svetlobe, to je barvo sijaja.

Najbolje je opazovati sijaj oceana med razmnoževanjem enoceličnih alg (običajno ne več kot 3 tedne na leto). Obstaja toliko drobnih luči, da je morska voda videti kot mleko, čeprav svetlo modra. Vendar je treba paziti, da občudujemo bioluminiscenco morja ali oceana: številne alge proizvajajo strupe, ki so nevarni za zdravje ljudi. Zato bo v obdobju njihovega razmnoževanja in največje intenzivnosti sijaja še vedno bolje opazovati svetlo plimovanje na obali. In vedno ponoči! Morda se zdi, da so pod vodo skriti ogromni reflektorji, ki jo osvetljujejo iz globin.

Sijaj oceana, ki ga povzroča pojav bioluminiscence, je včasih mogoče videti celo iz vesolja!

Pojav mlečnega morja opazimo v Indijskem oceanu in to je ena od manifestacij procesa bioluminiscence.

To je zanimivo: na nekaterih območjih oceana so ustvarjeni idealni pogoji za razmnoževanje bakterij. Nato začnejo svetiti velike količine slane vode in so obarvane s svetlo modrimi lučmi. Včasih bakterije osvetlijo tako velika območja vode, da jih je mogoče zlahka videti tudi iz vesolja. Takšen pogled nikogar ne bo pustil ravnodušnega!

Ta pojav opazimo že več kot stoletje. Sij vode so mornarji v starih časih pogosto opazovali, navduševal jih je z navdušenim pogledom v globine oceana. Če pa prej ljudje niso mogli najti razlage za ta pojav, je zdaj vse znano o njegovi naravi. Toda to ne preprečuje, da bi sijaj vode postal fantastičen prizor.

Takšni pojavi kažejo vso lepoto in raznolikost veličastnega svetovnega oceana. Ko jih gledate, se nehote ujamete v mislih, da človeška civilizacija, ne glede na to, kako razvita je, ne bo mogla ustvariti česa podobnega! Konec koncev so ljudje na tem neverjetnem planetu le začasni gostje. In ne smemo uničiti, ampak ohraniti ves sijaj narave za prihodnje rodove.

Zapomni si: Kaj je Svetovni ocean? Na katere dele je razdeljen? Katere so glavne oblike oceanskega dna? Kako se spreminja temperatura oceanskih voda? Kakšne so vrste gibanja vode v oceanu? Kaj povzroča morske valove, cunamije, oceanske tokove, oseke in tokove? Kakšne so značilnosti morskih rastlin in živali ter kako so razporejene v oceanu? Katera bogastva Svetovnega oceana uporablja človek? Kakšen je negativen vpliv ljudi na ocean? Kako ravnati z onesnaženjem voda Svetovnega oceana?

Ključne besede:odpravne ladje, plavajoče postaje, podvodna vozila, umetni sateliti in vesoljske ladje.

1. Preučevanje oceana v preteklosti. Ocean je človeka vedno presenetil s svojo prostranostjo, močjo, skrivnostnimi razdaljami. Starodavni ljudje so na svoj način poskušali razložiti nerazumljive pojave v oceanu. V njihovi domišljiji niso nastali naravni procesi, ampak morski duhovi, nato pa božanstva. Za stare Grke je bil to Posejdon, za Rimljane pa Neptun.

Trenutno mornarji vseh držav ne pozabijo na svojega pokrovitelja Neptuna in mu pripravijo počitnice v čast.

Če na kopnem ni ostalo toliko neraziskanih ozemelj, je v globinah oceana še veliko neznanih in celo skrivnostnih. Najprej so se ljudje seznanili z dogajanjem na površini oceana in v njegovih obalnih, plitvih delih.

Prvi raziskovalci oceana so bili potapljači za bisere in morske spužve. Potapljali so se brez opreme in bili lahko pod vodo le nekaj minut.

2. Sodobne raziskave svetovnega oceana. Dolgo je trajalo, preden so raziskovalci pridobili težke, toge obleke - vesoljske obleke, povezane s cevjo in kablom z ladjo. V štiridesetih letih 20. stoletja je J. I. Cousteau izumil potapljanje. To je odprlo pot širokemu krogu ljudi za raziskovanje morskih globin: arheologom, geologom, oceanografom in podmorničarjem (slika 110).

Kljub nevarnostim, ki čakajo na raziskovalce v oceanu, se študija ne ustavi.

Oceanske raziskave se izvajajo s pomočjo posebnih odpravnih ladij, plavajočih postaj, umetnih zemeljskih satelitov in podvodnih vozil. Eden od njih - batiskaf - se imenuje podvodna zračna ladja (slika 111).

Riž. 111. Batiskaf

Na tržaškem batiskafu leta 1960 so se švicarski znanstvenik Jacques Picard in njegov pomočnik spustili v Marijanski rov na globino približno 10 500 metrov.Včasih se na globini 10-20 metrov postavijo podvodne hiše - laboratoriji.

Pomembno vlogo pri preučevanju oceanov in morij imajo umetni zemeljski sateliti in vesoljska plovila. S satelitov na primer preučujejo morske tokove, opazujejo topel zalivski tok, morske valove in led.

Ocean se celovito preučuje. Pojasnjene so lastnosti vode, njeno gibanje na različnih globinah, značilnosti morskih organizmov in njihova razširjenost, izmerjene globine, odvzem in preučevanje vzorcev talnih sedimentov.

Če je potrebno preučiti velika območja oceana, znanstveniki iz različnih držav združujejo svoja prizadevanja. V tovrstne študije je vključenih na desetine posebnih ladij, letal, podvodnih vozil in umetnih zemeljskih satelitov.

Rezultati raziskav so zelo pomembni za ladijski promet, ribolov, iskanje mineralov in njihovo pridobivanje.

1. Kako se proučuje Svetovni ocean? 2. Kakšno vlogo imajo pri raziskovanju oceanov umetni zemeljski sateliti in vesoljske ladje? 3. Zakaj je treba študirati ocean? 4 * Ali veste, kdaj poteka praznik Neptuna in kateri ritual ga spremlja?

Tudi primitivni ljudje so začeli kopičiti znanje o tem, kar jih obdaja. Ko se je človeštvo razvijalo, je tega znanja postajalo vse več. Ljudje so si prizadevali čim globlje spoznati svet okoli sebe. Postopoma so se pojavile in začele razvijati različne znanosti. Nekateri raziskujejo naravo, drugi - življenje ljudi, njihov duhovni svet, zgodovino, kulturo, gospodarstvo.

V starih časih so naravo imenovali "narava". Zato so naravoslovje dobile splošno ime naravoslovje. Preučujejo različna telesa, snovi in ​​naravne pojave. Vsak predmet, vsako živo bitje lahko imenujemo telo. Snovi so tisto, iz česar so telesa. Kot že veste, so pojavi vse spremembe, ki se zgodijo v naravi.

Seznanimo se z osnovnimi vedami o naravi.

Astronomija

Ime te znanosti prihaja iz grških besed "astronom" - "zvezda", "nomos" - "zakon".

Astronomija je veda o nebesnih telesih: njihovem izvoru, zgradbi, sestavi, gibanju v vesolju.

Svet nebesnih teles se nam morda zdi še posebej skrivnosten del narave. In verjetno so se vsi, ki so večkrat pogledali v oddaljeno, očarljivo zvezdnato nebo, čutili sebe, vse ljudi in vso Zemljo kot majhen del ogromnega, ogromnega sveta - vesolja. Astronomija je že razkrila številne skrivnosti vesolja in jih še naprej razkriva, tako da je presenetila domišljijo ljudi z novimi odkritji.

Fizika

V prevodu iz grščine beseda "physis" pomeni. upa "narava".

Fizika je veda, ki preučuje različne naravne pojave.

V vsakdanjem življenju se pogosto srečujemo s številnimi temi pojavi. Na primer gibanje teles, spremembe, ki se pojavijo pri segrevanju in hlajenju teles, elektrika, zvok, svetloba. Fizika je tista, ki odgovarja na vprašanja, zakaj bliski in grmi grmenje, kako nastane odmev, kaj je mavrica ... Toda fizika ne razlaga le tega, kar je mogoče videti v naravi. To je temelj tehnike. Brez znanja fizike je nemogoče ustvariti avto, letalo, hladilnik, žerjav ali računalnik. Težko si je predstavljati, kakšno bi bilo naše življenje, če ne bi obstajala znanost o fiziki.

Kemija

Izvor imena te znanosti ni natančno znan, verjetno iz grške besede "chimevsis" - "mešanje".

Kemija je veda o snoveh in njihovih transformacijah.

Že veste, da so telesa sestavljena iz snovi. Voda, kisik, ogljikov dioksid, sladkor, škrob, kuhinjska sol so primeri snovi. Zdaj jih je veliko - nekaj milijonov. Vsaka snov ima svoje lastnosti. Pod določenimi pogoji lahko iz nekaterih snovi nastanejo druge snovi. V takih preobrazbah ni čudeža ali čarovnije. Zahvaljujoč kemiji so se ljudje naučili pridobivati ​​v laboratorijih in kemičnih obratih tiste snovi, ki so potrebne na kmetiji in v vsakdanjem življenju.

Geografija

To je še ena zemeljska znanost. Njegovo ime izvira iz grških besed "geo" - "dežela", "grapho" - "pišem", to je "opis zemlje".

Dejansko geografija opisuje naš planet: kakšni oceani in celine so na njem, morja, jezera in reke, nižine, hribi in gore, katere države, mesta in vasi so nastale na Zemlji, kakšno je življenje in gospodarstvo ljudi, ki naseljujejo naš planet . Geografija proučuje številna vprašanja. Kot lahko vidite, se ne nanašajo le na naravo, ampak tudi na življenje, gospodarsko dejavnost ljudi. V naslednjem odstavku boste izvedeli o glavnih oddelkih, na katere je geografija razdeljena in kaj preučujejo ter o geografskih vedah.

Biologija

V prevodu iz grščine beseda "bios" pomeni "življenje", "logos" - "znanost, poučevanje".

Biologija je znanost o živi naravi.

Nemogoče si je predstavljati naš planet brez živih bitij. Različna bitja - bakterije, praživali, glive, rastline, živali - naseljeni oceani in kopno, ravnice in gore, tla in celo globoke, skrivnostne jame. Sami smo del žive narave. Biologija odgovarja na številna vprašanja: kaj so živa bitja na Zemlji in koliko jih je, kako je živo telo urejeno in deluje, kako se organizmi množijo in razvijajo, kako so povezani med seboj in z neživo naravo.

Ekologija

Ime te znanosti prihaja iz grških besed "ecos" - "hiša", "logos" - "znanost, poučevanje".

Ekologija je veda o odnosu organizmov med seboj in z okoljem, o interakciji človeka in narave.

Ekologija je nastala kot del biologije, zdaj pa se o njej vedno bolj govori kot o samostojni znanosti - znanosti o naravnem domu človeštva. Beseda "ekologija" se pogosto sliši na radiu, televiziji in se pojavlja v časopisih. To je posledica dejstva, da je naš naravni dom v nevarnosti. Da bi ga ohranili, bi morali biti vsi vsaj malo seznanjeni z okoljem.

Ljudje so si vedno prizadevali spoznati svet okoli sebe. Postopoma so se pojavile in začele razvijati različne znanosti. Naravoslovja se imenujejo naravoslovje. Preučujejo različna telesa, snovi in ​​naravne pojave. Glavne naravoslovne znanosti vključujejo astronomijo, fiziko, kemijo, geografijo, biologijo, geologijo, ekologijo. Astronomija je veda o nebesnih telesih. Fizika raziskuje različne naravne pojave. Kemija je veda o snoveh in njihovih transformacijah. Geografija preučuje naš planet. Biologija je znanost o živi naravi. Ekologija je veda o odnosu organizmov med seboj in z okoljem, o interakciji človeka in narave.

1. Kakšno je splošno ime za naravoslovje?
2. Kaj so telesa, snovi in ​​naravni pojavi? Navedite primere teles in snovi, s katerimi se srečujete v vsakdanjem življenju.
3. Naštejte naravoslovne vede, ki jih poznate.
4. Kaj proučuje vsaka od naravoslovnih ved (astronomija, fizika, kemija, geografija, biologija, ekologija)?
5. Veliki angleški znanstvenik Isaac Newton je zapisal: "Ne vem za druge, vendar se počutim kot otrok, ki cel dan tava ob robu vode in najde zdaj školjko, zdaj kamenček, ki ga je poliral val, medtem ko ogromen ocean resnice se razteza pred njim, brezmejno, neraziskano. " Kako razlagate te besede?

Hvaležen bom, če ta članek delite na družbenih omrežjih:

Iskanje po spletnem mestu.

Ministrstvo za znanost in izobraževanje Ukrajine

Taurida National University

Njim. V. I. Vernadsky

Geografska fakulteta

Oddelek za fizikalno geografijo in oceanologijo

Y. F. BEZRUKOV

OCEANOLOGIJA

Fizični pojavi in ​​procesi v oceanu

Simferopol 2006

Predgovor

Uvod

1. Predmet in naloge oceanologije

2. Velike oceanološke organizacije

2.1. Mednarodne organizacije

2.2. Glavne nacionalne znanstvene institucije

3. Zgodovina raziskovanja svetovnega oceana

4. Geografske značilnosti svetovnega oceana

4.1. Morfometrijske značilnosti in delitev Svetovnega oceana

4.2. Svetovni ocean kot en sam naravni objekt

4.3. Geografske značilnosti svetovnega oceana

4.4. Struktura oceanske skorje in glavni elementi topografije dna

5. Struktura in kemijska sestava morske vode

5.1. Molekularna struktura vode in njene anomalije

5.2. Kemična sestava morske vode

5.3. Slanost morske vode

5.4. Raztopljeni plini

6. Osnovne fizikalne značilnosti morske vode

6.1. Gostota, specifična teža in specifična prostornina.

Enačba stanja morske vode

6.2. Tlak in stisljivost morske vode

6.3. Toplotne lastnosti morske vode

6.4. Difuzija in osmoza

7. Turbulentno mešanje v oceanu

7.1. Vrste turbulentnega mešanja

7.2. Viskoznost (ali sila notranjega trenja)

7.3. Morske turbulence

7.4. Elementi statistične teorije turbulence

7.5. Burna izmenjava v oceanu

7.6. Stabilnost plasti v morju

7.7. Konvektivno mešanje

8. Optične lastnosti morske vode

8.1. Emisija svetlobe

8.2. Ravnotežje sevanja Zemlje in osvetlitev morske površine

8.3. Absorpcija in razpršitev svetlobe na morju

8.4. Prozornost in barva vode

8.4. Bioluminiscenca in razcvet morja

9. Akustične lastnosti morske vode

9.1. Hitrost širjenja zvoka

9.2. Absorpcija in razpršitev zvoka na morju. Odmev

9.3. Prelom zvočnih žarkov. Podvodni zvočni kanal

9.4. Biohidroakustika

10. Interakcija med oceanom in ozračjem

10.1. Razmerje med procesi v oceanu in atmosfero

10.2. Spremenljivost procesov v oceanu

10.3. Prenos toplote v sistemu ocean-ozračje

10.3.1. Komponente toplotne bilance oceana

10.4. Izmenjava vlage v sistemu ocean-ozračje

10.5. Pojav El Niño in La Niña

10.6. Globalno segrevanje: resničnost in napoved

11. Porazdelitev temperature in slanosti

V oceanih

11.1. Porazdelitev temperature

11.2. Porazdelitev slanosti

12. Termohalinska analiza oceanskih voda

12.1. T, S-krivulje

12.2. Mešanje dveh in treh vodnih mas

12.3. Mešanje štirih vodnih mas

12.4. Analitična geometrija T, S-krivulj

12.5. Statistična T, S-analiza

13. Vodne mase svetovnega oceana

14. Čelne cone in fronte v Svetovnem oceanu

15. Fizikalno in geografsko območje svetovnega oceana

16. Morski led

16.1. Razvrstitev po ledu

16.2. Slanost ledu

16.3. Fizikalne lastnosti ledu

16.4. Mehanske lastnosti ledu

16.5. Ledeni nanos

16.6. Širjenje ledu v oceanih

17. Biološka zgradba oceana

17.1. Biološke cone in pokrajine v oceanu

17.2. Morski hidrobiont

17.3. Morski ekosistem

17.4. Morski ribolov

18. Naravni viri Svetovnega oceana

Angleški sistem ukrepov

Svetovni oceani, ki pokrivajo 71% zemeljske površine, presenečajo s kompleksnostjo in raznolikostjo procesov, ki se v njem razvijajo.

Od površja do najglobljih oceanskih voda se neprestano gibljejo. Ta kompleksna gibanja vode od velikih oceanskih tokov do najmanjših vrtincev vzbujajo plimske sile in služijo kot manifestacija interakcije med atmosfero in oceanom.

Oceanska voda na nizkih zemljepisnih širinah shranjuje toploto sonca in jo prenaša na visoke zemljepisne širine. Prerazporeditev toplote pa spodbuja nekatere atmosferske procese. Tako na področju konvergence hladnih in toplih tokov v severnem Atlantiku nastanejo močni cikloni. Pridejo v Evropo in pogosto določajo vreme na njenem območju vse do Urala.

Živa snov oceana je zelo neenakomerno razporejena po globinah. V različnih regijah oceana je biomasa odvisna od podnebnih razmer in vnosa dušikovih in fosforjevih soli v površinske vode. Ocean je dom številnih rastlin in živali. Od bakterij in enoceličnih zelenih alg fitoplanktona do največjih sesalcev na zemlji - kitov, katerih teža doseže 150 ton.Vsi živi organizmi sestavljajo en sam biološki sistem z lastnimi zakoni obstoja in evolucije.

Rahli sedimenti se zelo počasi nabirajo na oceanskem dnu. To je prva faza v nastajanju sedimentnih kamnin. Da bi geologi, ki delajo na kopnem, lahko pravilno dešifrirali geološko zgodovino določenega ozemlja, je treba podrobno preučiti sodobne procese sedimentacije.

Kot se je izkazalo v zadnjih desetletjih, je zemeljska skorja pod oceanom zelo mobilna. Na dnu oceana nastajajo gorski verigi, globoko razpokane doline in vulkanski stožci. Z eno besedo, dno oceana "živi" silovito in pogosto pride do tako močnih potresov, da ogromni uničujoči valovi cunamija hitro tečejo po površini oceana.

Pri poskusu raziskovanja narave oceana - te veličastne krogle zemlje, se znanstveniki soočajo z določenimi težavami, za premagovanje katerih morajo uporabiti metode vseh osnovnih naravoslovnih znanosti: fizike, kemije, matematike, biologije, geologije. Običajno se o oceanologiji govori kot o združenju različnih znanosti, federaciji znanosti, ki jo združuje predmet raziskovanja. Ta pristop k preučevanju narave oceana se odraža v naravni želji po globljem prodiranju v njegove skrivnosti in nujni potrebi po poglobljenem in celovitem spoznavanju značilnosti njegove narave.

Te naloge so zelo zapletene in jih mora rešiti velika ekipa znanstvenikov in strokovnjakov. Da bi natančno razumeli, kako to poteka, bomo upoštevali tri najpomembnejša področja oceanološke znanosti:

• interakcija oceana in ozračja;
• biološka zgradba oceana;
• geologija oceanskega dna in njegovih mineralnih virov.

Najstarejše sovjetsko raziskovalno plovilo Vityaz je opravilo dolgoletno neutrudno delo. Prispel je v pristanišče Kaliningrad. 65. poslovilni let, ki je trajal več kot dva meseca, se je končal.

Tako je bil zadnji "tekaški" vpis v ladijski dnevnik veterana naše oceanografske flote, ki je za trideset let jadranja pustil več kot milijon milj krme.

V pogovoru z dopisnikom Pravde je vodja odprave, profesor AA Aksenov, opozoril, da je bila 65. plovba Vityaza, tako kot vse prejšnje, uspešna. Obsežne raziskave v globokih vodah Sredozemskega morja in Atlantskega oceana so ustvarile nove znanstvene dokaze, ki bodo obogatili naše znanje o morskem življenju.

Vityaz bo imel začasno sedež v Kaliningradu. Predvideva se, da bo takrat postal osnova za ustanovitev Muzeja svetovnega oceana.

Znanstveniki iz številnih držav že nekaj let delajo na mednarodnem projektu PIGAP (program za preučevanje globalnih atmosferskih procesov). Cilj tega dela je najti zanesljivo metodo za napovedovanje vremena. Kako pomembno je to, ni treba razlagati. O suši, poplavah, deževju, močnem vetru, vročini in mrazu bo mogoče vnaprej vedeti

Zaenkrat takšne napovedi ne more dati nihče. Kaj je glavna težava? Nemogoče je natančno opisati procese interakcije med oceanom in atmosfero z matematičnimi enačbami.

Skoraj vsa voda, ki pada v obliki dežja in svetlobe na kopno, prihaja v ozračje s površine oceana. Oceanske vode v tropih so zelo vroče in tokovi to toploto prenašajo na visoke zemljepisne širine. Nad oceanom se pojavijo ogromni vrtinci - cikloni, ki določajo vreme na kopnem.

Ocean je kuhinja vremena ... Toda v oceanu je zelo malo stalnih vremenskih postaj. To je nekaj otokov in več avtomatskih plavajočih postaj.

Znanstveniki poskušajo zgraditi matematični model interakcije med oceanom in atmosfero, vendar mora biti resničen in natančen, za to pa ni dovolj podatkov o stanju ozračja nad oceanom.

Izhod je bil najden v dejstvu, da je na majhnem območju oceana zelo natančno in neprekinjeno izvajati meritve z ladij, letal in meteoroloških satelitov. Takšen mednarodni poskus, imenovan "Tropex", je bil izveden v tropskem pasu Atlantskega oceana leta 1974 in so bili pridobljeni zelo pomembni podatki za izdelavo matematičnega modela.

Poznati je treba celoten sistem tokov v oceanu. Tokovi prenašajo toploto (in mraz), hranljive mineralne soli, potrebne za razvoj življenja. Že dolgo nazaj so mornarji začeli zbirati podatke o tokovih. To se je začelo v 15. in 16. stoletju, ko so jadrnice odšle v odprti ocean. Dandanes vsi mornarji vedo, da obstajajo podrobni zemljevidi površinskih tokov, in jih uporabljajo. Vendar pa so v zadnjih 20-30 letih odkrili odkritja, ki so pokazala, kako netočni so zemljevidi tokov in kako zapletena je celotna slika kroženja oceanskih voda.

V ekvatorialnem Tihem in Atlantskem oceanu so raziskovali, merili in kartirali močne globoke tokove. Znani so kot tok Cromwell v Pacifiku in tok Lomonosov v Atlantskem oceanu.

Globok protitok proti Gvajani je bil odkrit na zahodu Atlantskega oceana. In pod znamenitim zalivskim tokom je bil proti zalivski tok.

Leta 1970 so sovjetski znanstveniki izvedli zelo zanimivo študijo. V tropskem Atlantskem oceanu so vzpostavili vrsto postaj za boje. Na vsaki postaji so neprekinjeno beležili tokove na različnih globinah. Meritve so trajale šest mesecev, občasno so na merilnem območju izvajali hidrološke raziskave, da bi dobili podatke o splošni sliki gibanja vode. Po obdelavi in ​​posplošitvi merilnih podatkov se je pojavil zelo pomemben splošen vzorec. Izkazalo se je, da prej obstoječa ideja o relativno enotni naravi stalnega pasatnega toka, ki ga vzbujajo severni pasati, ne ustreza resničnosti. Ta potok ne obstaja, ta ogromna reka v tekočih bregovih.

Na območju pasat se premikajo ogromni vrtinci, vrtinci, veliki na desetine in celo stotine kilometrov. Središče takega vrtinca se premika s hitrostjo približno 10 cm / s, vendar je na obrobju vrtinca hitrost toka veliko večja. To odkritje sovjetskih znanstvenikov so kasneje potrdili ameriški raziskovalci, leta 1973 pa so podobne vrtince spremljali v sovjetskih odpravah, ki so delovale v severnem Pacifiku.

V letih 1977-1978. je bil vzpostavljen poseben poskus za preučevanje vrtinčne strukture tokov v regiji Sargasso Sea na zahodu severnega Atlantika. Na velikem območju so sovjetske in ameriške odprave 15 mesecev neprekinjeno merile tokove. Ta ogromna količina materiala še ni v celoti analizirana, vendar je že sama formulacija problema zahtevala obsežne posebej nastavljene meritve.

Posebna pozornost tako imenovanim sinoptičnim vrtincem v oceanu je posledica dejstva, da ravno vrtinci nosijo največji del trenutne energije. Posledično lahko njihova natančna študija znanstvenikom bistveno približa reševanje problema dolgoročne vremenske napovedi.

V zadnjih letih so odkrili še en zanimiv pojav, povezan z oceanskimi tokovi. Vzhodno in zahodno od močnega oceanskega toka zalivskega toka najdemo zelo stabilne tako imenovane obroče (obroče). Tako kot reka ima zalivski tok močne ovinke (meandre). Ponekod se meandri zaprejo in nastane obroč, v katerem se temperatura ognjišča na obrobju in v sredini močno razlikuje. Takšne obroče zasledimo tudi na obrobju močnega toka Kuroshio v severozahodnem delu Tihega oceana. Posebna opazovanja obročev v Atlantskem in Tihem oceanu so pokazala, da so te formacije zelo stabilne in ohranjajo znatno razliko v temperaturi vode na obrobju in znotraj obroča 2-3 leta.

Leta 1969 so bile prvič uporabljene posebne sonde za neprekinjeno merjenje temperature in slanosti na različnih globinah. Pred tem so temperaturo merili z živosrebrnimi termometri na več točkah na različnih globinah, vodo pa so z enakih globin dvigovali v steklenicah. Nato je bila določena slanost vode, vrednosti slanosti in temperature pa narisane na grafu. Dobili smo porazdelitev teh lastnosti vode v globino. Meritve na posameznih točkah (diskretno) nam sploh niso dovolile domnevati, da se temperatura vode z globino spreminja tako kompleksno, kot je bilo prikazano z neprekinjenimi meritvami s sondo.

Izkazalo se je, da je celotna vodna masa od površine do velikih globin razdeljena na tanke plasti. Razlika v temperaturi sosednjih vodoravnih plasti doseže več desetin stopinj. Te plasti, debele od nekaj centimetrov do nekaj metrov, včasih obstajajo več ur, včasih izginejo v nekaj minutah.

Prve meritve, narejene leta 1969, so se mnogim zdele naključni pojav v oceanu. Skeptiki ne morejo reči, da mogočni oceanski valovi in ​​tokovi ne mešajo vode. Toda v naslednjih letih, ko so po celem oceanu izvajali sondiranje vodnega stolpca z natančnimi instrumenti, se je izkazalo, da tankoslojno strukturo vodnega stolpca najdemo povsod in vedno. Razlogi za ta pojav niso povsem jasni. Doslej to razlagajo takole: iz takšnega ali drugačnega razloga se v vodnem stolpcu pojavijo številne dokaj jasne meje, ki ločujejo plasti z različno gostoto. Na meji dveh plasti različne gostote zelo enostavno nastanejo notranji valovi, ki mešajo vodo. V procesu uničenja notranjih valov nastanejo nove homogene plasti, meje plasti pa nastanejo na različnih globinah. Tako se ta proces večkrat ponovi, globina in debelina plasti z ostrimi mejami se spreminjata, vendar splošna narava vodnega stolpca ostaja nespremenjena.

Leta 1979 se je začela eksperimentalna faza mednarodnega programa za preučevanje globalnih atmosferskih procesov (PIGAP). Več deset ladij, avtomatskih opazovalnih postaj v oceanu, posebna letala in meteorološki sateliti, vsa ta večina raziskovalnih objektov deluje po vsem prostoru Svetovnega oceana. Vsi sodelujoči v tem poskusu delujejo po enotnem dogovorjenem programu, tako da je s primerjavo materialov mednarodnega poskusa mogoče zgraditi globalni model stanja atmosfere in oceana.

Če upoštevamo, da je poleg splošne naloge iskanja zanesljive metode za dolgoročno napovedovanje vremena potrebno poznati še veliko posebnih dejstev, se bo splošna naloga oceanske fizike zdela zelo, zelo zapletena: merilne metode, naprave, katerih delovanje temelji na uporabi najsodobnejših elektronskih vezij, je precej težavna obdelava informacij, prejetih z obvezno uporabo računalnika; izgradnja zelo zapletenih in izvirnih matematičnih modelov procesov, ki se razvijajo v vodnem stolpu oceana in na meji z ozračjem; postavitev obsežnih poskusov na značilnih območjih oceana. To so splošne značilnosti sodobnih raziskav na področju fizike oceanov.

Posebne težave nastanejo pri preučevanju žive snovi v oceanu. Relativno nedavno so bili pridobljeni potrebni materiali za splošno karakterizacijo biološke strukture oceana.

Šele leta 1949 so odkrili življenje na globinah več kot 6000 m. Kasneje se je globokomorska žival - favna ultraabysala - izkazala za zanimiv predmet posebnih raziskav. Na takšnih globinah so pogoji obstoja na geološkem časovnem merilu zelo stabilni. S podobnostjo ultraabyssal favne je mogoče vzpostaviti nekdanje povezave posameznih oceanskih koritov in rekonstruirati geografske razmere geološke preteklosti. Tako so na primer z primerjavo globokomorske favne Karibskega morja in vzhodnega dela Tihega oceana znanstveniki ugotovili, da v geološki preteklosti ni bilo Panamskega preliva.

Nekaj ​​pozneje je prišlo do presenetljivega odkritja - v oceanu je bila odkrita nova vrsta živali - pogonofora. Temeljita študija njihove anatomije, sistematična klasifikacija je sestavila vsebino enega od izjemnih del sodobne biologije - monografije A. V. Ivanova "Pogonophora". Ta dva primera kažeta, kako težko je bilo preučiti porazdelitev življenja v oceanu, še bolj pa splošne zakone, ki urejajo delovanje bioloških sistemov v oceanu.

Če primerjamo različna dejstva, primerjamo biologijo glavnih skupin rastlin in živali, so znanstveniki prišli do pomembnih zaključkov. Celotna biološka proizvodnja Svetovnega oceana se je izkazala za nekoliko manjšo od analogne vrednosti, ki je značilna za celotno kopensko površino, kljub dejstvu, da je površina oceana 2,5 -krat večja od površine kopnega. To je posledica dejstva, da so območja visoke biološke produktivnosti obrobje oceana in območja dviga globokih voda. Preostali del oceana je skoraj brez življenja puščava, v kateri lahko najdete le velike plenilce. Le majhni koralni atoli se izkažejo za ločene oaze v oceanski puščavi.

Druga pomembna ugotovitev se nanaša na splošne značilnosti prehranjevalnih mrež na oceanu. Prvi člen v prehranjevalni verigi so enocelične zelene alge fitoplanktona. Naslednja povezava je zooplankton, sledijo mu planinojede ribe in plenilci. Mlečne živali - bentos, ki so tudi hrana za ribe, so zelo pomembne.

Razmnoževanje na vsakem členu vrednosti hrane je takšno, da je proizvedena biomasa 10 -krat večja od njene porabe. Z drugimi besedami, na primer 90% fitoplanktona umre naravno in le 10% služi kot hrana za zooplankton. Ugotovljeno je bilo tudi, da zooplanktonski raki opravljajo navpične dnevne selitve v iskanju hrane. V zadnjem času je bilo mogoče v prehrani rakov zooplanktona najti strdke bakterij, ta vrsta hrane pa je predstavljala do 30% celotnega volumna. Splošni rezultat sodobnih študij biologije oceanov je, da je bil najden pristop in zgrajen prvi blok matematični model ekološkega sistema odprtega oceana. To je prvi korak k umetnemu uravnavanju biološke produktivnosti oceana.

Katere metode uporabljajo oceanski biologi?

Najprej različna ribolovna orodja. Majhne organizme planktona lovijo s posebnimi stožčastimi mrežami. Zaradi ribolova se v masnih enotah na enoto prostornine vode pridobi povprečna količina planktona. Te mreže se lahko uporabljajo za lovljenje posameznih obzorij vodnega stolpca ali "filtriranje" vode z določene globine na površje. Spodnje živali se lovijo z različnimi orodji, vlečenimi po dnu. Sredovodne vlečne mreže ulovijo ribe in druge organizme nektona.

Edinstvene metode se uporabljajo za preučevanje prehranskih razmerij različnih skupin planktona. Organizmi se "označijo" z radioaktivnimi snovmi in nato določijo količino in stopnjo paše v naslednjem členu v prehranjevalni verigi.

V zadnjih letih se za posredno določanje količine planktona v vodi uporabljajo fizikalne metode. Ena od teh metod temelji na uporabi laserskega žarka, ki tako rekoč preiskuje površinsko plast vode v oceanu in podaja podatke o skupni količini fitoplanktona. Druga fizikalna metoda temelji na uporabi sposobnosti planktonskih organizmov, da svetijo - bioluminiscenca. Posebna sonda za steklenice je potopljena v vodo, pri potopu pa se intenzivnost bioluminiscence beleži kot pokazatelj količine planktona. Te metode zelo hitro in v celoti označujejo porazdelitev planktona na več zvočnih točkah.

Kemijske raziskave so pomemben element pri preučevanju biološke zgradbe oceana. Kemijske metode določajo vsebnost biogenih elementov (mineralnih soli dušika in fosforja), raztopljenega kisika in številne druge pomembne značilnosti habitata organizmov. Previdne kemijske določitve so še posebej pomembne pri preučevanju visoko produktivnih obalnih območij - območij dviga. Tu ob rednem in močnem vetru z obale prihaja do močnega nabrekanja vode, ki ga spremlja dvig globokih voda in njihovo širjenje na plitkem območju police. Globoke vode vsebujejo v raztopljeni obliki veliko količino mineralnih soli dušika in fosforja. Posledično fitoplankton cveti v območju dviga in na koncu nastane območje komercialnih kopičenja rib.

Napovedovanje in registracija posebne narave habitata v območju dviga se izvaja s kemijskimi metodami. Tako se v biologiji vprašanje sprejemljivih in uporabnih raziskovalnih metod danes rešuje na kompleksen način. Na široko uporabljajo tradicionalne biološke metode, raziskovalci vse pogosteje uporabljajo metode fizike in kemije. Obdelava materialov in njihova posplošitev v obliki optimiziranih modelov se izvajajo po metodah sodobne matematike.

Na področju geologije oceanov je bilo v zadnjih 30 letih pridobljenih toliko novih dejstev, da je bilo treba številne tradicionalne ideje drastično spremeniti.

Še pred 30 leti je bilo merjenje globine oceanskega dna izredno težko. Težko parcelo z obremenitvijo, obešeno na dolgi jekleni kabel, je bilo treba spustiti v vodo. Hkrati so bili rezultati pogosto napačni, točke z izmerjenimi globinami pa so bile ločene stotine kilometrov drug od drugega. Zato je prevladala ideja o prostranih prostranstvih oceanskega dna kot velikanskih ravnicah.

Leta 1937 je bila prvič uporabljena nova metoda merjenja globin, ki temelji na učinku odboja zvočnega signala od spodaj.

Načelo merjenja globine z odmevnikom je zelo preprosto. Poseben vibrator, nameščen v spodnjem delu ladijskega trupa, oddaja utripajoče zvočne signale. Signali se odbijejo od spodnje površine in jih sprejme sprejemnik sonarja. Čas povratnega potovanja je odvisen od globine, med premikanjem ladje pa se na trak nariše neprekinjen spodnji profil. Niz takšnih profilov, ločenih z relativno majhnimi razdaljami, omogoča risanje linij enake globine na zemljevidu - izobate in prikaz spodnjega reliefa.

Meritve globine z odmevalnikom so spremenile prejšnje predstave znanstvenikov o topografiji oceanskega dna.

Kako izgleda?

Od obale se razteza pas, imenovan celinski pas. Globine na celinskem pasu običajno ne presegajo 200-300 m.

V zgornjem pasu celinskega pasu se neprekinjeno in hitro spreminja relief. Obala se pod naletom valov umakne, hkrati pa se pod vodo pojavijo velike nakopičene naplavine. Tu nastajajo velike usedline peska, gramoza, kamenčkov - odličen gradbeni material, ki ga je narava sama zdrobila in razvrstila. Različni ražnji, ražnji, palice pa na drugi strani gradijo breg, ločujejo lagune, blokirajo ustja rek.

V tropskem pasu oceana, kjer je voda zelo čista in topla, rastejo veličastne koralne strukture - obalni in pregradni grebeni. Raztezajo se na stotine kilometrov. Koralni grebeni so dom številnih različnih organizmov in skupaj z njimi tvorijo kompleksen in izjemen biološki sistem. Z eno besedo, območje zgornje police "živi" z burnim geološkim življenjem.

Na globinah 100-200 m se zdi, da geološki procesi zamrznejo. Reljef se izravna, na dnu je veliko izdankov. Uničevanje kamnin je zelo počasno.

Na zunanjem robu police, obrnjene proti oceanu, padec spodnje površine postane bolj strm. Včasih pobočja dosežejo 40-50 °. To je celinsko pobočje. Njegovo površino režejo podvodni kanjoni. Tu se dogajajo napeti, včasih katastrofalni procesi. Na pobočjih podvodnih kanjonov se nabira mulj. Včasih se stabilnost grozdov nenadoma poruši in po dnu kanjona priteče tok blata.

Blato priteče do ustja kanjona, tu pa večina peska in velikih naplavin, ki se odlagajo, tvorijo aluvialni stožec - podvodno delto. Moten potok presega celinsko vznožje. Pogosto so povezani posamezni stožci ventilatorjev in ob celinskem vznožju nastane neprekinjen trak ohlapnih usedlin velike debeline.

53% morskega dna zaseda dno oceana, območje, ki je do nedavnega veljalo za ravnino. V resnici je relief oceanskega dna precej zapleten: dvigi različnih struktur in izvora ga delijo na velike kotline. Velikost oceanskih bazenov je mogoče oceniti iz vsaj enega primera: severni in vzhodni bazen Tihega oceana zasedata površino, ki je večja od celotne Severne Amerike.

Na velikem območju samih kotlin prevladuje hribovit relief, včasih obstajajo ločena pobočja. Višina oceanskih gora doseže 5-6 km, njihovi vrhovi pa se pogosto dvigajo nad vodo.

V drugih regijah oceansko dno prečkajo ogromni, nežni obzidji široki več sto kilometrov. Na teh obzidjih se običajno nahajajo vulkanski otoki. V Tihem oceanu je na primer havajski obzidje, na katerem je veriga otokov z aktivnimi vulkani in jezeri lave.

Vulkanski stožci se marsikje dvigajo z oceanskega dna. Včasih vrh vulkana doseže površino vode, nato pa se pojavi otok. Nekateri od teh otokov postopoma propadajo in izginjajo pod vodo.

V Tihem oceanu so odkrili več sto vulkanskih stožcev z jasnimi sledovi delovanja valov na ravnih vrhovih, potopljenih do globine 1000-1300 m.

Razvoj vulkanov je lahko drugačen. Na vrhu vulkana živijo korale, ki tvorijo grebene. S počasnim potopitvijo se na grebenu gradijo korale, sčasoma pa nastane krožni otok - atol z laguno na sredini. Rast koralnih grebenov lahko traja zelo dolgo. Vrtanje je bilo izvedeno na več pacifiških atolih, da bi ugotovili debelino slojev koralnega apnenca. Izkazalo se je, da doseže 1500. To pomeni, da je vrh vulkana počasi potonil - približno 20 tisoč let.

S preučevanjem topografije dna in geološke zgradbe trdne skorje oceana so znanstveniki prišli do novih zaključkov. Zemljina skorja pod oceanskim dnom se je izkazala za precej tanjšo kot na celinah. Na celinah debelina trde lupine Zemlje - litosfere - doseže 50-60 km, v oceanu pa ne presega 5-7 km.

Izkazalo se je tudi, da se litosfera kopnega in oceana razlikuje po sestavi kamnin. Pod plastjo ohlapnih kamnin - produktov uničenja kopenske površine, je debela granitna plast, ki jo prekriva bazaltna plast. V oceanu ni granitne plasti, ohlapne usedline pa ležijo neposredno na bazaltih.

Še pomembnejše je bilo odkritje veličastne gorske verige na dnu oceana. Gorski sistem srednjeoceanskih grebenov se razteza čez vse oceane na 80.000 km. Po velikosti so podvodni grebeni primerljivi le z največjimi kopnimi gorami, kot so Himalaje. Grebeni podvodnih grebenov so običajno porezani vzdolž globokih sotesk, ki so jih imenovali razpočne doline ali razpoke. Njihovo nadaljevanje lahko zasledimo tudi na kopnem.

Znanstveniki so spoznali, da je globalni sistem razpok zelo pomemben pojav v geološkem razvoju našega planeta. Začelo se je obdobje skrbnega proučevanja sistema razpokanih območij in kmalu so bili pridobljeni tako pomembni podatki, da je prišlo do ostre spremembe v idejah o geološki zgodovini Zemlje.

Zdaj so se znanstveniki spet obrnili na napol pozabljeno hipotezo o drsenju celine, ki jo je v začetku stoletja izrazil nemški znanstvenik A. Wegener. Natančno so primerjali konture kontinentov, ki jih ločuje Atlantski ocean. Istočasno je geofizik J. Bullard združil konture Evrope in Severne Amerike, Afrike in Južne Amerike ne vzdolž obale, ampak vzdolž srednje črte celinskega pobočja, približno vzdolž izobate 1000 m. Obrisi obeh oceanov obale so sovpadale tako natančno, da niti zagrizeni skeptiki niso mogli dvomiti v dejansko ogromno horizontalno gibanje celin.

Še posebej prepričljivi so bili podatki, pridobljeni med geomagnetnimi raziskavami na območju srednjeoceanskih grebenov. Izkazalo se je, da se izlite bazaltne lave postopoma premikajo na obe strani grebena. Tako so bili pridobljeni neposredni dokazi o širjenju oceanov, širjenju zemeljske skorje v razpokanem območju in v skladu s tem o premikanju celin.

Globoko vrtanje v oceanu, ki ga že nekaj let izvajajo z ameriškega plovila Glomar Challenger, je znova potrdilo dejstvo, da se oceani širijo. Ugotovili so celo povprečno širitev Atlantskega oceana - nekaj centimetrov na leto.

Prav tako je bilo mogoče razložiti povečano potresnost in vulkanizem na obrobju oceanov.

Vsi ti novi podatki so služili kot podlaga za oblikovanje hipoteze (pogosto imenovane teorija, njeni argumenti so tako prepričljivi) o tektoniki (gibljivosti) litosfernih plošč.

Izvirna formulacija te teorije pripada ameriškim znanstvenikom G. Hess in R. Dietz. Kasneje so ga razvili in dopolnili sovjetski, francoski in drugi znanstveniki. Pomen nove teorije se zmanjša na idejo, da je trda lupina Zemlje - litosfera - razdeljena na ločene plošče. Te plošče doživljajo vodoravna gibanja. Sile, ki poganjajo litosferne plošče, ustvarjajo konvektivni tokovi, to je tokovi globoko zakoreninjene ognjeno-tekoče snovi Zemlje.

Širjenje plošč na straneh spremlja nastanek srednjeoceanskih grebenov, na katerih grebenih nastajajo zoreče razpoke. Skozi razpoke teče bazaltna lava.

Na drugih območjih se litosferne plošče zbližujejo in trčijo. Pri teh trkih se praviloma rodi subdukcija roba ene plošče pod drugo. Na obrobju oceanov so znana takšna sodobna območja podtlaka, kjer se pogosto pojavljajo močni potresi.

Teorijo tektonike plošč podpirajo številna dejstva, pridobljena v zadnjih petnajstih letih v oceanu.

Kozmogonična hipoteza akademika O. Yu. Schmidta služi kot splošna podlaga sodobnih idej o notranji zgradbi Zemlje in procesih, ki se pojavljajo v njenih globinah. Po njegovem mnenju je Zemlja, tako kot drugi planeti sončnega sistema, nastala z oprijemom hladne snovi oblaka prahu. Nadaljnja rast Zemlje je potekala z zajemanjem novih delov meteoritne snovi, ki je tekla skozi oblak prahu, ki je nekoč obdajal Sonce. Ko je planet naraščal, so se težki (železni) meteoriti potopili in lahki (kamniti) meteoriti so priplavali. Ta proces (ločitev, diferenciacija) je bil tako močan, da se je snov znotraj planeta stopila in razdelila na ognjevzdržni (težki) del in nizko tališčni (lažji) del. Hkrati je delovalo tudi radioaktivno ogrevanje v notranjih delih Zemlje. Vsi ti procesi so privedli do nastanka težkega notranjega jedra, lažjega zunanjega jedra, spodnjega in zgornjega plašča. Geofizikalni podatki in izračuni kažejo, da se v črevesju Zemlje skriva ogromna energija, ki je resnično sposobna odločilnih transformacij trdne lupine - litosfere.

Na podlagi kozmogonične hipoteze O. 10. Schmidta je akademik AP Vinogradov razvil geokemijsko teorijo o nastanku oceana. A. P. Vinogradov je s natančnimi izračuni in poskusi za proučevanje diferenciacije staljene meteoritske snovi ugotovil, da je vodna masa oceana in zemeljske atmosfere nastala v procesu razplinjevanja materiala zgornjega plašča. Ta proces se nadaljuje v našem času. V zgornjem plašču res obstaja neprekinjeno razlikovanje snovi in ​​njen najbolj topljivi del prodira na površino litosfere v obliki bazaltne lave.

Koncepti o strukturi zemeljske skorje in njeni dinamiki se postopoma izpopolnjujejo.

Leta 1973 in 1974. v Atlantskem oceanu je bila izvedena nenavadna podvodna odprava. Na vnaprej izbranem območju srednjeatlantskega grebena so izvedli globokomorske potopitve in podrobno raziskali majhen, a zelo pomemben del oceanskega dna.

Med raziskovanjem dna s površinskih ladij med pripravo odprave so znanstveniki podrobno proučevali topografijo dna in našli območje, znotraj katerega je globoka soteska, ki seka vzdolž grebena podvodnega grebena - dolina razpoke. Na istem območju je preoblikovalna napaka, ki je dobro izražena v reliefu, prečno na grebenski greben in razcepljeno sotesko.

Tako značilno strukturo dna - razcepljeno sotesko, preoblikovalno napako, mlade vulkane, so raziskovali s treh podmornic. Odprave so se udeležili francoski batiskaf "Arhimed" s posebno ladjo "Marcel le Bian", ki jo podpira, francoska podmornica "Siana" z ladjo "Norua", ameriška raziskovalna ladja "Knorr", ameriška podmornica "Alvin" z ladjo "Lulu" ...

V dveh sezonah je bilo narejenih skupaj 51 globokih potopov.

Pri globokomorskih potopih do 3000 m so posadke podmornic naletele na nekatere težave.

Prva stvar, ki je sprva močno zakomplicirala raziskavo, je bila nezmožnost določiti lokacijo podvodnega vozila v razmerah zelo razsekanega terena.

Podmornica se je morala premakniti in vzdrževati razdaljo od dna največ 5 m. Na strmih pobočjih in prečkanju ozkih dolin batiskaf in podmornice nista mogla uporabljati sistema zvočnih svetilnikov, saj so nadmorske višine ovirale prehod signalov. Zaradi tega je na podpornih ladjah začel delovati sistem na krovu, s pomočjo katerega je bila določena natančna lokacija podmornice. S podpornega plovila so sledili podvodnemu vozilu in usmerjali njegovo gibanje. Včasih je obstajala neposredna nevarnost za podvodno vozilo, enkrat pa je prišlo do take situacije.

17. julija 1974 se je podmornica Alvin dobesedno zataknila v ozki razpoki in dve uri in pol poskušala izstopiti iz pasti. Posadka "Alvina" je pokazala neverjetno iznajdljivost in zbranost - po izstopu iz pasti ni izšla na površje, ampak je raziskave nadaljevala še dve uri.

Poleg neposrednih opazovanj in meritev iz podvodnih vozil je bilo pri fotografiranju in zbiranju vzorcev vrteno na območju odprave z znamenitega posebnega plovila "Glomar Challenger".

Nazadnje so z raziskovalnega plovila Knorr redno izvajali geofizikalne meritve, ki so dopolnjevale delo opazovalcev pod vodo.

Posledično je bilo na majhnem območju dna narejenih 91 km opazovanj poti, posnetih 23 tisoč fotografij, zbranih več kot 2 toni vzorcev kamnin in več kot 100 video posnetkov.

Znanstveni rezultati te odprave (znane kot "slavni") so zelo pomembni. Prvič so podvodna vozila uporabljali ne le za opazovanje podvodnega sveta, ampak za namenske geološke raziskave, podobne tistim podrobnim raziskavam, ki jih geologi izvajajo na kopnem.

Prvič so bili pridobljeni neposredni dokazi o gibanju litosfernih plošč vzdolž meja. V tem primeru so preučevali mejo med ameriško in afriško ploščo.

Določena je bila širina cone, ki se nahaja med premikajočimi se litosferskimi ploščami. Nepričakovano se je izkazalo, da ima to območje, kjer zemeljska skorja tvori sistem razpok in kjer bazaltna lava priteče na površino dna, torej nastane nova zemeljska skorja, ima to območje širino manj kot kilometer.

Na pobočjih podvodnih hribov so naredili zelo pomembno odkritje. Pri enem od potopov podvodnega vozila "Siana" na pobočju hriba so našli razpokane ohlapne dele, ki so zelo različni od različnih drobcev bazaltne lave. Po vzponu na "Siano" je bilo ugotovljeno, da gre za manganovo rudo. Podrobnejši pregled območja razširjenosti manganovih rud je pripeljal do odkritja starodavnega hidrotermalnega nahajališča na spodnji površini. Večkratna potapljanja so dala nove materiale, ki dokazujejo, da v tem majhnem delu dna ležijo železove in manganove rude zaradi sproščanja termalnih voda iz globin dna na površino dna.

Med odpravo je bilo veliko tehničnih težav in napak, a dragocene izkušnje namenskih geoloških raziskav, pridobljene v dveh sezonah, so tudi pomemben rezultat tega izjemnega oceanološkega poskusa.

Metode za preučevanje strukture zemeljske skorje v oceanu se razlikujejo po nekaterih posebnostih. Spodnji relief se ne preučuje samo s pomočjo odmevov, ampak tudi stranskih lokatorjev in posebnih odmevalcev, ki dajejo reliefno sliko v pasu, ki je enak širini globini mesta. Te nove metode dajejo natančnejše rezultate in natančneje prikazujejo relief na zemljevidih.

Na raziskovalnih plovilih se gravimetrijske raziskave izvajajo z uporabo vgrajenih gravimetrov, magnetne anomalije pa se raziskujejo. Ti podatki omogočajo presojo strukture zemeljske skorje pod oceanom. Glavna raziskovalna metoda je potresno sondiranje. V vodni stolpec se vstavi majhen naboj eksploziva in nastane eksplozija. Poseben sprejemnik registrira čas prihoda odsevnih signalov. Izračuni določajo hitrost širjenja vzdolžnih valov, ki jih povzroči eksplozija v debelini zemeljske skorje. Značilne vrednosti hitrosti omogočajo razdelitev litosfere na več plasti različnih sestav.

Trenutno se kot vir uporabljajo pnevmatske naprave ali električni razelektritev. V prvem primeru se v vodi (skoraj takoj) sprosti majhen volumen zraka, stisnjen v posebni napravi s tlakom 250-300 atm. Na majhni globini se zračni mehurček močno razširi in s tem simulira eksplozijo. Pogosto ponavljanje takšnih eksplozij, ki jih povzroči naprava, imenovana zračni top, povzroči neprekinjen potresno sondirni profil in s tem precej podroben profil skorje v celotnem pasu.

Na podoben način se uporablja profiler z električno iskrico (iskrica). V tej različici potresne opreme je moč izpusta, ki vzbuja vibracije, običajno nizka, iskrica pa se uporablja za preučevanje moči in porazdelitve nekonsolidiranih plasti sedimentov na dnu.

Za preučevanje sestave spodnjih usedlin in pridobivanje njihovih vzorcev se uporabljajo različni sistemi talnih cevi in ​​spodnjih grabil. Ozemljene cevi imajo, odvisno od raziskovalne naloge, različne premere, običajno nosijo veliko obremenitev za največji prodor v tla, včasih imajo v notranjosti bat in na spodnjem koncu nosijo eno ali drugo zaporo (odklopnik jedra). Cev je potopljena v vodo in v usedlino na dnu do ene ali druge globine (vendar običajno ne več kot 12-15 m), tako pridobljeno jedro, običajno imenovano steber, pa se dvigne na krov ladje. .

Spodnji grabež, ki je naprava tipa grabeža, kot bi izrezal majhen monolit površinske plasti spodnje zemlje, ki se dostavi na palubo ladje. Razviti so bili modeli s samoplavajočim dnom. Odpravljajo potrebo po kabelskem in palubnem vitlu in močno poenostavljajo način pridobivanja vzorca. V obalnih območjih oceana na majhnih globinah se uporabljajo cevi z vibro batnimi tlemi. Z njihovo pomočjo je mogoče na peščenih tleh pridobiti stebre dolžine do 5 m.

Očitno vseh zgoraj navedenih instrumentov ni mogoče uporabiti za pridobivanje vzorcev (jeder) spodnjih kamnin, stisnjenih in debelih več deset in sto metrov. Ti vzorci so pridobljeni z običajnimi vrtalnimi ploščadmi, nameščenimi na ladjah. Za relativno majhne globine polic (do 150-200 m) se uporabljajo posebna plovila, ki nosijo oljno ploščad in so nameščena na vrtalnem mestu na več sidrih. Ohranjanje plovila na mestu se izvede s prilagajanjem napetosti verig, ki gredo na vsako od štirih sidrov.

Na globinah tisoč metrov v odprtem oceanu sidranje ni tehnično izvedljivo. Zato je bila razvita posebna metoda dinamičnega pozicioniranja.

Vrtalnik vstopi v določeno točko, natančnost določanja lokacije pa zagotavlja posebna navigacijska naprava, ki sprejema signale iz satelitov iz umetne zemlje. Nato je na dnu nameščena precej zapletena naprava, kot je zvočni svetilnik. Signale iz tega svetilnika sprejema sistem, nameščen na ladji. Po prejemu signala posebne elektronske naprave določijo premik plovila in takoj sprožijo ukaz za potisnike. Potrebna skupina propelerjev se vklopi in položaj čolna se obnovi. Na krovu posode za globoko vrtanje je oljna ploščad z rotacijsko vrtalno enoto, velik komplet cevi in ​​posebna naprava za dviganje in privijanje cevi skupaj.

Vrtalno plovilo "Glomar Challenger" (doslej edino) izvaja dela na mednarodnem projektu za globokomorsko vrtanje v odprtem oceanu. Izvrtanih je bilo že več kot 600 vrtin, največja globina vrtin je 1300 m. Globokovodni materiali za vrtanje so zagotovili toliko novih in nepričakovanih dejstev, da je zanimanje za njihovo preučevanje izjemno. Pri preučevanju oceanskega dna se uporablja veliko različnih tehnik in metod, v bližnji prihodnosti pa lahko pričakujemo pojav novih metod z uporabo novih merilnih načel.

Nazadnje je treba na kratko omeniti en cilj v celotnem raziskovalnem programu oceanov - študijo onesnaženja. Viri onesnaženja oceanov so različni. Odvajanje industrijske in gospodinjske odpadne vode iz obalnih podjetij in mest. Sestava onesnaževal je tukaj zelo raznolika: od jedrskih odpadkov do sodobnih sintetičnih detergentov. Znatno onesnaženje nastanejo zaradi izpustov z oceanskih plovil in včasih katastrofalnega razlitja nafte med nesrečami tankerjev in naftnih vrtin na morju. Obstaja še en način onesnaženja oceana - skozi ozračje. Zračni tokovi prenašajo velike razdalje, na primer svinec, ki v ozračje vstopi z izpušnimi plini motorjev z notranjim izgorevanjem. V procesu izmenjave plina z atmosfero svinec vstopi v vodo in ga najdemo na primer v vodah Antarktike.

Ugotavljanje onesnaženja je trenutno organizirano v posebnem mednarodnem opazovalnem sistemu. Hkrati je za vsa plovila dodeljeno sistematično spremljanje vsebnosti onesnaževal v vodi.

Najpogosteje v oceanu je onesnaženje z nafto. Za nadzor se uporabljajo ne le kemijske metode določanja, ampak predvsem optične metode. Na letalih in helikopterjih so nameščene posebne optične naprave, s pomočjo katerih določijo meje območja, pokritega z oljno folijo, in celo debelino filma.

Narava oceanov, ta, figurativno rečeno, ogromen ekološki sistem našega planeta, še ni dovolj raziskana. Nedavna odkritja na različnih področjih oceanologije so dokaz te ocene. Metode preučevanja Svetovnega oceana so precej raznolike. Nedvomno se bo znanost v prihodnosti z odkrivanjem in uporabo novih raziskovalnih metod bogatila z novimi odkritji.

Če najdete napako, izberite del besedila in pritisnite Ctrl + Enter.