Svetovni ocean in njegova sestava. Svetovni ocean in njegovi deli. Zgradba Svetovnega oceana. Gibanje voda Svetovnega oceana. Pridneni sedimenti Svetovnega oceana. Sprememba prostornine vode s spremembo temperature

Slanost oceanske, morske in rečne vode

Plinska sestava oceanske vode

Toplotna kapaciteta oceanskih voda

Temperatura oceana

Gostota vode

Sposobnost vode, da se samočisti

Tabela 1. Vsebnost soli v morski in rečni vodi (v % skupne mase soli)

Sprememba prostornine vode s spremembo temperature

Svetovni ocean

Ocean
Svetovni ocean
plast vode, ki prekriva večji del zemeljske površine (na južni polobli štiri petine, na severni pa več kot tri petine). Le ponekod se zemeljska skorja dviga nad gladino oceana in tvori celine, otoke, atole itd. Čeprav je Svetovni ocean ena sama celota, se zaradi lažjega raziskovanja posamezni deli imenujejo različno: Tihi, Atlantski, Indijski in Arktični ocean.
Največji oceani so Tihi, Atlantski in Indijski. Tihi ocean (površina približno 178,62 milijona km2) ima okroglo obliko in zavzema skoraj polovico vodne površine sveta. Atlantski ocean (91,56 milijona km 2) ima obliko široke črke S, njegova zahodna in vzhodna obala pa sta skoraj vzporedni. Indijski ocean s površino 76,17 milijona km2 ima obliko trikotnika.
Arktični ocean s površino le 14,75 milijona km 2 je s skoraj vseh strani obdan s kopnim. Tako kot Quiet ima v tlorisu zaobljeno obliko. Nekateri geografi identificirajo še en ocean - Antarktiko ali Južni - vodno telo, ki obkroža Antarktiko.
Ocean in vzdušje. Svetovni oceani, katerih povprečna globina je pribl. 4 km, vsebuje 1350 milijonov km 3 vode. Atmosfero, ki ovija celotno Zemljo v nekaj sto kilometrov debeli plasti z veliko večjo osnovo kot Svetovni ocean, lahko štejemo za »lupino«. Tako ocean kot atmosfera sta fluidna okolja, v katerih obstaja življenje; njihove lastnosti določajo življenjski prostor organizmov. Krožni tokovi v ozračju vplivajo na splošno kroženje vode v oceanih, lastnosti oceanskih voda pa so močno odvisne od sestave in temperature zraka. Po drugi strani pa ocean določa osnovne lastnosti ozračja in je vir energije za številne procese, ki se odvijajo v ozračju. Na kroženje vode v oceanu vplivajo vetrovi, rotacija Zemlje in kopenske ovire.
Ocean in podnebje. Znano je, da se lahko temperaturni režim in druge podnebne značilnosti območja na kateri koli zemljepisni širini bistveno spremenijo v smeri od oceanske obale proti notranjosti celine. V primerjavi s kopnim se ocean poleti počasneje segreva in pozimi počasneje ohlaja, s čimer izravna temperaturna nihanja na sosednjem kopnem.
Atmosfera prejme iz oceana pomemben del toplote, ki se ji dovaja, in skoraj vso vodno paro. Para se dviga in kondenzira ter tvori oblake, ki jih prenašajo vetrovi in podpirajo življenje na planetu ter padajo kot dež ali sneg. Pri izmenjavi toplote in vlage pa sodelujejo le površinske vode; več kot 95 % vode se nahaja v globinah, kjer njena temperatura ostaja skoraj nespremenjena.
Sestava morske vode. Voda v oceanu je slana. Slan okus daje 3,5 % raztopljenih mineralov, ki jih vsebuje – predvsem natrijeve in klorove spojine – glavne sestavine kuhinjske soli. Naslednji najpogostejši je magnezij, sledi mu žveplo; Prisotne so tudi vse običajne kovine. Od nekovinskih komponent sta še posebej pomembna kalcij in silicij, ki sta vključena v strukturo okostij in lupin mnogih morskih živali. Ker se voda v oceanu nenehno meša z valovi in tokovi, je njena sestava v vseh oceanih skoraj enaka.
Lastnosti morske vode. Gostota morske vode (pri temperaturi 20 ° C in slanosti približno 3,5 %) je približno 1,03, tj. nekoliko večja od gostote sladke vode (1,0). Gostota vode v oceanu se spreminja z globino zaradi pritiska zgornjih plasti, pa tudi glede na temperaturo in slanost. V najglobljih delih oceana so vode bolj slane in hladne. Najgostejša gmota vode v oceanu lahko ostane v globini in ohranja nizko temperaturo več kot 1000 let.
Ker ima morska voda nizko viskoznost in visoko površinsko napetost, ponuja razmeroma majhen upor pri gibanju ladje ali plavalca in hitro teče z različnih površin. Prevladujoča modra barva morske vode je povezana z razpršitvijo sončne svetlobe na majhnih delcih, suspendiranih v vodi.
Morska voda je veliko manj prozorna za vidno svetlobo kot zrak, vendar bolj prozorna kot večina drugih snovi. Zabeležen je prodor sončnih žarkov v ocean do globine 700 m. Radijski valovi prodrejo v vodni stolpec le do majhne globine, zvočni valovi pa lahko potujejo na tisoče kilometrov pod vodo. Hitrost zvoka v morski vodi je različna, v povprečju 1500 m na sekundo.
Električna prevodnost morske vode je približno 4000-krat višja od električne prevodnosti sladke vode. Visoka vsebnost soli preprečuje njegovo uporabo za namakanje in zalivanje kmetijskih pridelkov. Prav tako ni primeren za pitje.
MORSKI PREBIVALCI
Življenje v oceanu je neverjetno raznoliko, saj tam živi več kot 200.000 vrst organizmov. Nekateri, kot je reženjskoplavuta riba celakant, so živi fosili, katerih predniki so tukaj cveteli pred več kot 300 milijoni let; drugi so se pojavili pred kratkim. Večino morskih organizmov najdemo v plitvih vodah, kamor sončna svetloba prodre, da olajša proces fotosinteze. Območja, obogatena s kisikom in hranili, kot so nitrati, so ugodna za življenje. Pojav, znan kot "upwelling", je splošno znan. . upwelling), - dvig na površje globokomorskih voda, obogatenih s hranili; s tem je povezano bogastvo organskega življenja ob nekaterih obalah. Življenje v oceanu sega od mikroskopskih enoceličnih alg in drobnih živali do kitov, ki so dolgi več kot 100 čevljev in so večji od katere koli živali, ki je kdaj živela na kopnem, vključno z največjimi dinozavri. Oceanski živi organizmi so razdeljeni v naslednje glavne skupine.
Plankton je množica mikroskopskih rastlin in živali, ki niso sposobne samostojnega gibanja in živijo v pripovršinskih, dobro osvetljenih plasteh vode, kjer tvorijo plavajoča »krmišča« za večje živali. Plankton je sestavljen iz fitoplanktona (vključno z rastlinami, kot so diatomeje) in zooplanktona (meduze, kril, ličinke rakov itd.).
Nekton sestavljajo organizmi, ki prosto plavajo v vodnem stolpcu, večinoma plenilski, in vključuje več kot 20.000 vrst rib, pa tudi lignje, tjulnje, morske leve in kite.
Bentos sestavljajo živali in rastline, ki živijo na oceanskem dnu ali blizu njega, tako v globokih kot plitvih vodah. Rastline, ki jih predstavljajo različne alge (na primer rjave alge), najdemo v plitvi vodi, kjer prodre sončna svetloba. Od živali je treba omeniti spužve, krinoide (ki so nekoč veljali za izumrle), ramenonožce itd.
Prehranske verige. Več kot 90 % organskih snovi, ki tvorijo osnovo življenja v morju, sintetizira pod sončno svetlobo iz mineralov in drugih sestavin fitoplankton, ki obilno naseljuje zgornje plasti vodnega stolpca v oceanu. Nekateri organizmi, ki sestavljajo zooplankton, se prehranjujejo s temi rastlinami in tako zagotavljajo vir hrane za večje živali, ki živijo v večjih globinah. Te jedo večje živali, ki živijo še globlje, ta vzorec pa je mogoče izslediti do samega dna oceana, kjer največji nevretenčarji, kot so steklene spužve, prejemajo hranila, ki jih potrebujejo, iz ostankov mrtvih organizmov – organskega detritusa, ki potone na dno iz zgornjega vodnega stolpca. Znano pa je, da so se številne ribe in druge prosto gibajoče se živali uspele prilagoditi ekstremnim razmeram visokega pritiska, nizke temperature in stalne teme, ki so značilne za velike globine. Poglej tudi morska biologija.
VALOVI, PLIMA, TOKOVI
Tako kot ostalo vesolje tudi ocean nikoli ne miruje. Različni naravni procesi, vključno s tako katastrofalnimi, kot so podvodni potresi ali vulkanski izbruhi, povzročajo gibanje oceanskih voda.
Valovi. Redne valove povzroča veter, ki piha z različnimi hitrostmi nad površino oceana. Najprej se pojavi valovanje, nato se gladina vode začne ritmično dvigovati in spuščati. Čeprav se vodna gladina dviga in spušča, se posamezni delci vode gibljejo po poti, ki je skoraj sklenjen krog, in praktično ne doživljajo horizontalnega premika. Ko se veter poveča, postanejo valovi višji. Na odprtem morju lahko višina grebena valov doseže 30 m, razdalja med sosednjimi grebeni pa 300 m.
Ko se približajo obali, valovi tvorijo dve vrsti lomilnikov - potapljanje in drsenje. Potapljaški lomilci so značilni za valove, ki izvirajo stran od obale; imajo konkavno sprednjo stran, njihov greben previsi in se seseda kot slap. Drseči lomilci ne tvorijo konkavne fronte, upadanje valov pa poteka postopoma. V obeh primerih se val skotali na obalo in se nato vrne nazaj.
Katastrofalni valovi lahko nastanejo kot posledica ostre spremembe globine morskega dna med nastankom prelomov (cunami), med močnimi nevihtami in orkani (nevihtni valovi) ali med zemeljskimi plazovi in plazovi obalnih pečin.
Cunamiji lahko potujejo v odprtem oceanu s hitrostjo do 700–800 km/h. Ko se val cunamija približuje obali, se upočasnjuje, hkrati pa se povečuje njegova višina. Posledično se val, visok do 30 m ali več (glede na povprečno gladino oceana), vali na obalo. Cunamiji imajo ogromno uničevalno moč. Čeprav so najbolj prizadeta območja v bližini potresno aktivnih območij, kot so Aljaska, Japonska in Čile, lahko valovi iz oddaljenih virov povzročijo znatno škodo. Podobni valovi se pojavijo med eksplozivnimi vulkanskimi izbruhi ali zrušitvijo sten kraterja, kot je bil vulkanski izbruh na otoku Krakatau v Indoneziji leta 1883.
Nevihtni valovi, ki jih povzročajo orkani (tropski cikloni), so lahko še bolj uničujoči. Podobni valovi so večkrat zadeli obalo v zgornjem delu Bengalskega zaliva; eden od njih leta 1737 je povzročil smrt približno 300 tisoč ljudi. Zahvaljujoč močno izboljšanim sistemom zgodnjega opozarjanja je zdaj mogoče prebivalstvo obalnih mest vnaprej opozoriti na bližajoče se orkane.
Katastrofalni valovi, ki jih povzročajo plazovi in plazovi, so razmeroma redki. Nastanejo zaradi padca velikih kamnitih blokov v globokomorske zalive; v tem primeru se izpodrine ogromna masa vode, ki pade na obalo. Leta 1796 se je na otoku Kyushu na Japonskem sprožil zemeljski plaz, ki je imel tragične posledice: trije ogromni valovi, ki jih je povzročil, so terjali življenja cca. 15 tisoč ljudi.
Plimovanje. Plimovanje se vali na obale oceana, zaradi česar se gladina dvigne do višine 15 m ali več. Glavni vzrok plimovanja na Zemljinem površju je gravitacija Lune. Vsakih 24 ur 52 minut sta dve visoki plimi in dve oseki. Čeprav so ta nihanja gladine opazna le ob obali in v plitvinah, je znano, da se pojavljajo na odprtem morju. Plimovanje povzroča veliko zelo močnih tokov na obalnem območju, zato morajo jadralci za varno plovbo uporabljati posebne tabele tokov. V ožinah, ki povezujejo japonsko celinsko morje z odprtim oceanom, dosežejo plimski tokovi hitrosti 20 km/h, v ožini Seymour Narrows ob obali Britanske Kolumbije (otok Vancouver) v Kanadi pa hitrost pribl. 30 km/h.
Tokovi v oceanu lahko ustvarijo tudi valovi. Obalni valovi, ki se približujejo obali pod kotom, povzročajo relativno počasne obalne tokove. Kjer se tok oddalji od obale, se njegova hitrost močno poveča – nastane raztrgan tok, ki lahko predstavlja nevarnost za kopalce. Vrtenje Zemlje povzroči, da se veliki oceanski tokovi premikajo v smeri urinega kazalca na severni polobli in v nasprotni smeri urinega kazalca na južni polobli. Nekateri tokovi so povezani z najbogatejšimi ribolovnimi območji, na primer Labradorski tok ob vzhodni obali Severne Amerike in Perujski (ali Humboldtov) tok ob obalah Peruja in Čila.
Motni tokovi so med najmočnejšimi tokovi v oceanu. Nastanejo zaradi premikanja velikih količin suspendiranega sedimenta; Te usedline lahko prenašajo reke, so posledica valov v plitvi vodi ali pa nastanejo zaradi zemeljskega plazu vzdolž podvodnega pobočja. Idealni pogoji za nastanek takšnih tokov obstajajo na vrhovih podvodnih kanjonov, ki se nahajajo blizu obale, zlasti na sotočju rek. Takšni tokovi dosegajo hitrosti od 1,5 do 10 km/h in včasih poškodujejo podmorske kable. Po potresu leta 1929 z epicentrom na območju Great Newfoundland Bank so bili številni čezatlantski kabli, ki povezujejo severno Evropo in ZDA, poškodovani, verjetno zaradi močnih motnih tokov.
OBALA IN OBALA
Zemljevidi jasno prikazujejo izjemno pestrost obalnih kontur. Primeri vključujejo obale, razčlenjene z zalivi, z otoki in zavitimi ožinami (v Mainu, južni Aljaski in na Norveškem); razmeroma preproste obale, kot večina zahodne obale Združenih držav; globoko prodorni in razvejani zalivi (na primer Chesapeake) na srednjeatlantski obali Združenih držav; izrazita nizko ležeča obala Louisiane blizu izliva reke Mississippi. Podobne primere lahko navedemo za katero koli zemljepisno širino in katero koli geografsko ali podnebno regijo.
Razvoj obale. Najprej si poglejmo, kako se je gladina morja spreminjala v zadnjih 18 tisoč letih. Tik pred tem je bila večina zemlje v visokih zemljepisnih širinah prekrita z ogromnimi ledeniki. Ko so se ti ledeniki stopili, je stopljena voda vstopila v ocean, zaradi česar se je njegova gladina dvignila za približno 100 m. Hkrati je bilo poplavljenih veliko rečnih ustij – tako so nastali estuariji. Kjer so ledeniki ustvarili doline, poglobljene pod morsko gladino, so nastali globoki zalivi (fjordi) s številnimi skalnatimi otoki, kot na primer v obalnem pasu Aljaske in Norveške. Ob napredovanju na nižinskih obalah je morje poplavilo tudi rečne doline. Na peščenih obalah so zaradi aktivnosti valov nastali nizki pregradni otoki, raztegnjeni vzdolž obale. Takšne oblike najdemo ob južni in jugovzhodni obali Združenih držav. Včasih pregradni otoki tvorijo akumulativne obalne previse (npr. Rt Hatteras). Delte se pojavijo ob ustjih rek, ki prenašajo velike količine usedlin. Na obalah s tektonskimi bloki, ki se soočajo z dvigi, ki kompenzirajo dvig morske gladine, lahko nastanejo ravne abrazijske robove (klifi). Na otoku Havaji so se zaradi vulkanskega delovanja tokovi lave zlili v morje in nastale so delte lave. Marsikje je obalni razvoj potekal tako, da so zalivi, ki so nastali s poplavljanjem rečnih ustij, še naprej obstajali - na primer zaliv Chesapeake ali zalivi na severozahodni obali Iberskega polotoka.
V tropskem pasu je dvig morske gladine prispeval k intenzivnejši rasti koral na zunanji (morski) strani grebenov, tako da so na notranji strani nastale lagune, ki ločujejo pregradni greben od obale. Podoben proces se je zgodil, ko se je otok potopil v ozadju dviga morske gladine. Hkrati so bili pregradni grebeni na zunanji strani med nevihtami delno uničeni, drobce koral pa so nevihtni valovi nakopičili nad mirno gladino morja. Obroči grebenov okoli potopljenih vulkanskih otokov so tvorili atole. V zadnjih 2000 letih ni bilo skoraj nobenega dviga morske gladine.
Plaže ljudje že od nekdaj zelo cenijo. Sestavljene so predvsem iz peska, čeprav obstajajo tudi prodnate in celo manjše skalnate plaže. Včasih so pesek školjke, ki jih zdrobijo valovi (tako imenovani pesek školjk). Profil plaže ima nagnjene in skoraj vodoravne dele. Kot naklona obalnega dela je odvisen od peska, ki ga sestavlja: na plažah, sestavljenih iz tankega peska, je čelni pas najbolj raven; Na grobo peščenih plažah so nakloni nekoliko večji, najbolj strmo rob pa tvorijo prodnate in skalnate plaže. Zadnji del plaže je običajno nad morsko gladino, včasih pa ga poplavijo tudi ogromni nevihtni valovi.
Obstaja več vrst plaž. Za obalo ZDA so najbolj značilne dolge, relativno ravne plaže, ki mejijo na zunanjo stran pregradnih otokov. Za takšne plaže so značilne kotanje ob obali, kjer se lahko razvijejo tokovi, nevarni za kopalce. Na zunanji strani kotanj so vzdolž obale raztegnjene peščene grede, kjer prihaja do uničenja valov. Ko so valovi močni, se tukaj pogosto pojavijo raztrgani tokovi.
Skalnate obale nepravilne oblike običajno tvorijo številne majhne zalive z majhnimi izoliranimi območji plaž. Ti zalivi so pred morjem pogosto zaščiteni s skalami ali podvodnimi grebeni, ki štrlijo nad gladino vode.
Formacije, ki jih ustvarijo valovi, so pogoste na plažah - plažni festoni, sledi valov, sledi pljuskanja valov, žlebovi, ki nastanejo zaradi toka vode med oseko, pa tudi sledi, ki jih pustijo živali.
Ko se plaže med zimskimi nevihtami erodirajo, se pesek premika proti odprtemu morju ali ob obali. Ob umirjenem vremenu poleti pridejo na plaže nove mase peska, ki jih prinesejo reke ali pa nastanejo, ko valovi odnesejo obalne robove, in tako se plaže obnovijo. Na žalost ta kompenzacijski mehanizem pogosto moti človeško posredovanje. Gradnja jezov na rekah ali gradnja obrežnih zidov preprečuje dotok materiala na plaže, ki nadomesti tiste, ki so jih naplavile zimske nevihte.
Marsikje valovi nosijo pesek ob obali, predvsem enosmerno (t. i. vzdolžni sedimentni tok). Če obalne strukture (jezovi, valobrani, pomoli, globeli itd.) blokirajo ta tok, potem plaže "gorvodno" (tj. na strani, s katere teče usedlina) odplavijo valovi ali pa se razširijo zaradi dovoda usedline. , medtem ko se plaže »dolvodno« skoraj ne napolnijo z novimi usedlinami.
RELIEF OCEANSKEGA DNA
Na dnu oceanov so ogromne gorske verige, globoka brezna s strmimi stenami, dolgi grebeni in globoke razpočne doline. Pravzaprav morsko dno ni nič manj razgibano od kopnega.
Šelf, celinsko pobočje in celinsko vznožje. Platforma, ki meji na celine, imenovana epikontinentalni pas, ni tako ravna, kot se je nekoč mislilo. Na zunanjem delu police so pogosti kamniti izdanki; kamninska podlaga se pogosto pojavi na delu celinskega pobočja ob polici.
Povprečna globina zunanjega roba (roba) šelfa, ki ga ločuje od celinskega pobočja, je cca. 130 m Ob obalah, ki so bile podvržene poledenitvi, se na polici pogosto opazijo korita (korita) in depresije. Tako so ob fjordskih obalah Norveške, Aljaske in južnega Čila globokomorska območja blizu sodobne obale; globokomorski jarki obstajajo ob obali Maine in v zalivu sv. Lovrenca. Ledeniška korita se pogosto raztezajo čez celotno polico; Ponekod ob njih so plitvine, ki so izjemno bogate z ribami, na primer Georges Banks ali Great Newfoundland Bank.
Police ob obali, kjer ni bilo poledenitve, imajo bolj enotno strukturo, vendar se na njih pogosto nahajajo peščeni ali celo skalnati grebeni, ki se dvigajo nad splošno gladino. V ledeni dobi, ko je morska gladina padla zaradi dejstva, da so se na kopnem kopičile ogromne mase vode v obliki ledenih plošč, so na mnogih mestih na sedanji polici nastale rečne delte. Drugje na obrobju celin, na nivojih takratne morske gladine, so bile v površje vrezane abrazione ploščadi. Vendar so bili rezultati teh procesov, ki so se zgodili v razmerah nizke morske gladine, zaradi tektonskih premikov in sedimentacije v kasnejši postglacialni dobi bistveno preoblikovani.
Najbolj presenetljivo pa je, da je marsikje na zunanji polici še vedno mogoče najti sedimente, nastale v preteklosti, ko je bila gladina morja več kot 100 m nižja od današnje. Tam najdemo tudi kosti mamutov, ki so živeli v ledeni dobi, včasih pa tudi orodja pračloveka.
Ko govorimo o celinskem pobočju, je treba opozoriti na naslednje značilnosti: prvič, običajno tvori jasno in natančno določeno mejo s polico; drugič, skoraj vedno ga prečkajo globoki podvodni kanjoni. Povprečni naklon celinskega pobočja je 4°, obstajajo pa tudi strmejši, včasih skoraj navpični odseki. Na spodnji meji pobočja v Atlantskem in Indijskem oceanu je rahlo nagnjena površina, imenovana "kontinentalna noga". Vzdolž obrobja Tihega oceana je celinsko podnožje običajno odsotno; pogosto ga nadomestijo globokomorski jarki, kjer tektonski premiki (prelomi) povzročajo potrese in kjer nastane največ cunamijev.
Podvodni kanjoni. Te kanjone, vrezane v morsko dno za 300 m ali več, običajno odlikujejo strme strani, ozko dno in zavit tloris; tako kot njihovi dvojniki na kopnem prejemajo številne pritoke. Najgloblji znani podvodni kanjon, Grand Bahama, je vrezan skoraj 5 km globoko.
Kljub podobnosti z istoimenskimi formacijami na kopnem večina podmorskih kanjonov ni starodavnih rečnih dolin, potopljenih pod gladino oceana. Motni tokovi so precej sposobni oblikovati dolino na oceanskem dnu ter poglobiti in preoblikovati poplavljeno rečno dolino ali depresijo vzdolž prelomnice. Podvodne doline ne ostanejo nespremenjene; po njih se prenaša sediment, o čemer pričajo znaki valovanja na dnu, njihova globina pa se nenehno spreminja.
Globokomorski jarki. Zaradi obsežnih raziskav, ki so se začele po drugi svetovni vojni, smo izvedeli veliko o topografiji globokega oceanskega dna. Največje globine so omejene na globokomorske rove Tihega oceana. Najgloblja točka je t.i. "Challenger Deep" se nahaja v Marianskem jarku v jugozahodnem Tihem oceanu. Spodaj so navedene največje globine oceanov, skupaj z njihovimi imeni in lokacijami:
Arktika– 5527 m v Grenlandskem morju;
Atlantik– Portoriški jarek (ob obali Portorika) – 8742 m;
indijski– Sundski (Javanski) jarek (zahodno od Sundskega arhipelaga) – 7729 m;
Tih– Marianski jarek (v bližini Marianskih otokov) – 11.033 m; Tonga jarek (pri Novi Zelandiji) – 10.882 m; Filipinski jarek (blizu filipinskih otokov) – 10.497 m.
Srednjeatlantski greben. Obstoj velikega podvodnega grebena, ki se razteza od severa proti jugu čez osrednji Atlantski ocean, je znan že dolgo. Njegova dolžina je skoraj 60 tisoč km, ena od njegovih vej se razteza v Adenski zaliv do Rdečega morja, druga pa se konča ob obali Kalifornijskega zaliva. Širina grebena je več sto kilometrov; Njena najbolj presenetljiva značilnost so razpočne doline, ki jih lahko zasledimo po skoraj vsej dolžini in spominjajo na vzhodnoafriško razpočno cono.
Še bolj presenetljivo odkritje je bilo, da glavni greben pravokotno na njegovo os sekajo številni grebeni in doline. Tem prečnim grebenom je mogoče slediti v oceanu na tisoče kilometrov. Na mestih, kjer se križajo z aksialnim grebenom, so ti. prelomne cone, na katere so omejeni aktivni tektonski premiki in kjer se nahajajo žarišča velikih potresov.
Hipoteza o premikanju celin A. Wegenerja. Do leta 1965 je večina geologov verjela, da položaj in oblika celin in oceanskih bazenov ostajata nespremenjena. Obstajala je dokaj nejasna ideja, da se Zemlja stiska, in to stiskanje je povzročilo nastanek nagubanih gorskih verig. Ko je leta 1912 nemški meteorolog Alfred Wegener predlagal idejo, da se celine premikajo (»odnašajo«) in da je Atlantski ocean nastal s širjenjem razpoke, ki je razdelila starodavno supercelino, je bila ta ideja kljub številnim dejstvom sprejeta z neverico. v njen prid (podobnost obrisov vzhodne in zahodne obale Atlantskega oceana; podobnost fosilnih ostankov v Afriki in Južni Ameriki; sledovi velikih poledenitev karbonskega in permskega obdobja v razponu 350–230 milijonov). pred leti na območjih, ki se zdaj nahajajo blizu ekvatorja).
Širjenje (širjenje) oceanskega dna. Postopoma so Wegenerjeve argumente podprli rezultati nadaljnjih raziskav. Predlagano je bilo, da razpočne doline znotraj srednjeoceanskih grebenov izvirajo iz napetostnih razpok, ki jih nato zapolni dvigajoča se magma iz globin. Celine in sosednja območja oceanov tvorijo ogromne plošče, ki se odmikajo od podvodnih grebenov. Sprednji del Ameriške plošče je narinjen čez Tihooceansko ploščo; slednji pa se premika pod celino - pride do procesa, imenovanega subdukcija. Obstaja veliko drugih dokazov v prid tej teoriji: na primer lokacija žarišč potresov, robnih globokomorskih jarkov, gorskih verig in vulkanov na teh območjih. Ta teorija nam omogoča razlago skoraj vseh večjih reliefnih oblik celin in oceanskih bazenov.
Magnetne anomalije. Najbolj prepričljiv argument v prid hipoteze o širjenju oceanskega dna je menjavanje trakov neposredne in obratne polarnosti (pozitivne in negativne magnetne anomalije), ki so simetrično zarisane na obeh straneh srednjeoceanskih grebenov in potekajo vzporedno z njihovimi. os. Študija teh anomalij je omogočila ugotovitev, da se širjenje oceanov dogaja s povprečno hitrostjo nekaj centimetrov na leto.
Tektonske plošče. Nadaljnji dokazi za verjetnost te hipoteze so bili pridobljeni z globokomorskim vrtanjem. Če se je, kot kaže zgodovinska geologija, širjenje oceanov začelo v jurskem obdobju, noben del Atlantskega oceana ne more biti starejši od tega časa. Ponekod so globokomorske vrtine prodrle v jurske sedimente (nastale pred 190–135 milijoni let), nikjer pa niso našli bolj starodavnih. Ta okoliščina se lahko šteje za pomemben dokaz; hkrati pa vodi do paradoksalnega zaključka, da je oceansko dno mlajše od oceana samega.
RAZISKOVANJE OCEANOV
Zgodnje raziskave. Prvi poskusi raziskovanja oceanov so bili izključno geografske narave. Popotniki preteklosti (Kolumb, Magellan, Cook itd.) so opravljali dolga, utrujajoča potovanja po morjih ter odkrivali otoke in nove celine. Prvi poskus raziskovanja samega oceana in njegovega dna je naredila britanska odprava na ladji Challenger (1872–1876). To potovanje je postavilo temelje sodobne oceanologije. Metoda odmeva, razvita med prvo svetovno vojno, je omogočila sestavo novih kart grebena in celinskega pobočja. Posebne oceanološke znanstvene ustanove, ki so se pojavile v 20. in 30. letih prejšnjega stoletja, so svojo dejavnost razširile na globokomorska območja.
Sodobni oder. Pravi napredek v raziskovanju pa se je začel šele po koncu druge svetovne vojne, ko so mornarice različnih držav sodelovale pri raziskovanju oceana. Hkrati so številne oceanografske postaje dobile podporo.
Vodilna vloga v teh študijah je pripadala ZDA in ZSSR; v manjšem obsegu so podobna dela izvajale Velika Britanija, Francija, Japonska, Zahodna Nemčija in druge države. V približno 20 letih je bilo mogoče dobiti dokaj popolno sliko topografije oceanskega dna. Na objavljenih kartah reliefa dna se je pokazala slika porazdelitve globin. Pomembne so postale tudi raziskave oceanskega dna z uporabo odmeva, pri katerem se zvočni valovi odbijajo od površine kamninske podlage, zakopane pod rahlimi sedimenti. O teh zakopanih sedimentih je zdaj znanega več kot o kamninah celinske skorje.
Podmornice s posadko na krovu. Velik korak naprej pri raziskovanju oceanov je bil razvoj globokomorskih podmornic z odprtinami. Leta 1960 sta se Jacques Piccard in Donald Walsh na batiskafu Trieste I potopila v najgloblje znano območje oceana - Challenger Deep, 320 km jugozahodno od Guama. "Potapljaški krožnik" Jacquesa Cousteauja se je izkazal za najuspešnejšega med napravami te vrste; z njegovo pomočjo je bilo mogoče odkriti neverjeten svet koralnih grebenov in podvodnih kanjonov do globine 300 m, druga naprava, Alvin, pa se je spustila do globine 3650 m (s projektno globino potopa do 4580 m) in se aktivno uporablja v znanstvenih raziskavah.
Globokovodno vrtanje. Tako kot je koncept tektonike plošč revolucioniral geološko teorijo, je globokomorsko vrtanje revolucioniralo razumevanje geološke zgodovine. Napredna vrtalna naprava lahko vrta na stotine ali celo tisoče metrov v magmatske kamnine. Če je bilo treba zamenjati topo vrtino te naprave, so v vrtini pustili zaščitno kolo, ki bi jo zlahka zaznali s sonarjem, nameščenim na novem vrtalnem svedru, in tako nadaljevali z vrtanjem iste vrtine. Jedra iz globokomorskih vrtin so omogočila zapolnitev številnih vrzeli v geološki zgodovini našega planeta in so zlasti zagotovila veliko dokazov za pravilnost hipoteze o širjenju oceanskega dna.
OCEANSKI VIRI
Ker viri planeta vse bolj težko zadostijo potrebam naraščajočega prebivalstva, postaja ocean vse pomembnejši kot vir hrane, energije, mineralov in vode.
Oceanski viri hrane. Vsako leto se v oceanih ulovi na desetine milijonov ton rib, školjk in rakov. V nekaterih delih oceanov je ribolov z uporabo sodobnih plavajočih ribjih valilnic zelo intenziven. Nekatere vrste kitov so skoraj popolnoma iztrebljene. Nadaljnji intenzivni ribolov lahko povzroči resno škodo tako dragocenim komercialnim vrstam rib, kot so tun, sled, trska, brancin, sardele in oslič.
Gojenje rib. Za gojenje rib bi lahko namenili velika območja police. V tem primeru lahko pognojite morsko dno in tako zagotovite rast morskih rastlin, s katerimi se ribe hranijo.
Mineralni viri oceanov. Vsi minerali, ki jih najdemo na kopnem, so prisotni tudi v morski vodi. Najpogostejše soli so magnezij, žveplo, kalcij, kalij in brom. Nedavno so oceanografi odkrili, da je na mnogih mestih oceansko dno dobesedno prekrito z razpršenimi feromanganovim noduli z visoko vsebnostjo mangana, niklja in kobalta. Gomolji fosforita, ki jih najdemo v plitvih vodah, se lahko uporabljajo kot surovine za proizvodnjo gnojil. Morska voda vsebuje tudi dragocene kovine, kot so titan, srebro in zlato. Trenutno se iz morske vode v znatnih količinah pridobivajo le sol, magnezij in brom.
olje .Številna velika naftna polja se že razvijajo na morju, na primer ob obali Teksasa in Louisiane, v Severnem morju, Perzijskem zalivu in ob obali Kitajske. Raziskovanje poteka na številnih drugih področjih, na primer ob obali Zahodne Afrike, ob vzhodni obali ZDA in Mehike, ob obali Arktične Kanade in Aljaske, Venezuele in Brazilije.
Ocean je vir energije. Ocean je tako rekoč neizčrpen vir energije.
Energija plimovanja.Že dolgo je znano, da se plimski tokovi, ki tečejo skozi ozke ožine, lahko uporabljajo za pridobivanje energije v enaki meri kot slapovi in jezovi na rekah. Na primer, v Saint-Malu v Franciji od leta 1966 uspešno deluje hidroelektrarna na plimovanje.
Energija valov se lahko uporablja tudi za proizvodnjo električne energije.
Energija toplotnega gradienta. Skoraj tri četrtine zemeljske sončne energije prihaja iz oceanov, zaradi česar so oceani idealen ogromen ponor toplote. Proizvodnja energije na podlagi izkoriščanja temperaturne razlike med površinskimi in globokimi plastmi oceana bi se lahko izvajala na velikih plavajočih elektrarnah. Trenutno je razvoj tovrstnih sistemov v poskusni fazi.
Drugi viri. Drugi viri vključujejo bisere, ki nastanejo v telesu nekaterih mehkužcev; gobice; alge, ki se uporabljajo kot gnojila, prehrambeni izdelki in aditivi za živila, pa tudi v medicini kot vir joda, natrija in kalija; nahajališča gvana - ptičjih iztrebkov, ki se pridobivajo na nekaterih atolih v Tihem oceanu in se uporabljajo kot gnojilo. Končno razsoljevanje omogoča pridobivanje sladke vode iz morske vode.
OCEAN IN ČLOVEK
Znanstveniki verjamejo, da se je življenje v oceanu začelo pred približno 4 milijardami let. Posebne lastnosti vode so močno vplivale na človeški razvoj in še vedno omogočajo življenje na našem planetu. Človek je uporabljal morja kot trgovske in komunikacijske poti. Ko je plul po morjih, je prihajal do odkritij. V iskanju hrane, energije, materialnih virov in navdiha se je zatekel k morju.
Oceanografija in oceanologija. Oceanske študije se pogosto delijo na fizično oceanografijo, kemično oceanografijo, morsko geologijo in geofiziko, morsko meteorologijo, oceansko biologijo in inženirsko oceanografijo. Oceanografske raziskave se izvajajo v večini držav z dostopom do oceana.
Mednarodne organizacije. Med najpomembnejšimi organizacijami, ki se ukvarjajo s preučevanjem morij in oceanov, je Medvladna oceanografska komisija ZN.
LITERATURA
Shepard F.P. Morska geologija. L., 1976
Bogdanov Yu.A., Kaplin P.A., Nikolaev S.D. Nastanek in razvoj oceana. M., 1978
Atlas oceanov. Izrazi, pojmi, referenčne tabele. L., 1980
Geografija Svetovnega oceana: Fizična geografija Svetovnega oceana. L., 1980
Harvey J.

Naravni kompleksi v oceanih so manj raziskani kot na kopnem. Vendar je dobro znano, da v Svetovnem oceanu, pa tudi na kopnem, deluje zakon coniranja. Poleg zemljepisne širine je v Svetovnem oceanu zastopana tudi globinska cona. Latitudinalna območja svetovnega oceana Ekvatorialna in tropska območja najdemo v treh oceanih: Tihem, Atlantskem in Indijskem. Za vode teh zemljepisnih širin so značilne visoke temperature, na ekvatorju […]

Svetovni oceani so v stalnem gibanju. Poleg valov mirnost voda motijo tokovi, oseke in oseke. Vse to so različne vrste gibanja vode v Svetovnem oceanu. Vetrovni valovi Težko si je predstavljati popolnoma mirno gladino oceana. Zatišje - popolno zatišje in odsotnost valov na njegovi površini - je zelo redko. Tudi v mirnem in jasnem vremenu je na gladini vode mogoče videti valovanje. In to […]

Približno 71 % zemeljske površine pokrivajo oceanske vode. Svetovni oceani so največji del hidrosfere. Ocean in njegovi deli se imenujejo celotno neprekinjeno vodno telo na Zemlji. Površina Svetovnega oceana je 361 milijonov kvadratnih kilometrov, vendar njegove vode predstavljajo le 1/8oo prostornine našega planeta. Svetovni ocean ima ločene dele, ločene s celinami. To so oceani - velika območja enega samega Svetovnega oceana, ki se razlikujejo po reliefu [...]

Vode Svetovnega oceana nikoli ne mirujejo. Premiki se ne dogajajo samo v površinskih vodnih masah, ampak tudi v globinah, vse do spodnjih plasti. Delci vode izvajajo tako oscilatorna kot translacijska gibanja, običajno kombinirana, vendar z opazno prevlado enega od njih. Valovna gibanja (ali vznemirjenje) so pretežno nihajna gibanja. Predstavljajo nihanja [...]

Ledišče vode s povprečno slanostjo je 1,8°C pod 0°. Višja kot je slanost vode, nižje je njeno zmrzišče. Nastajanje ledu v oceanu se začne s tvorbo sladkovodnih kristalov, ki nato zmrznejo skupaj. Med kristali so kapljice slane vode, ki postopoma odteka, zato je mlad led bolj slan od starega, razsoljenega ledu. Debelina prvoletnega ledu doseže 2-2,5 m, [...]

Ocean prejme veliko toplote od Sonca – ker zavzema veliko površino, prejme več toplote kot kopno. Voda ima visoko toplotno kapaciteto, zato se v oceanu kopiči ogromno toplote. Samo zgornja 10-metrska plast oceanske vode vsebuje več toplote kot celotno ozračje. Toda sončni žarki segrevajo le zgornjo plast vode; toplota se s te plasti prenaša navzdol zaradi […]

3/4 našega planeta pokriva Svetovni ocean, zato je iz vesolja videti moder. Svetovni oceani so združeni, čeprav močno razčlenjeni. Njegova površina je 361 milijonov km2, prostornina vode je 1.338.000.000 km3. Izraz "Svetovni ocean" je predlagal Yu.M. Shokalsky. (1856-1940), ruski geograf in oceanograf. Povprečna globina oceana je 3700 m, največja pa 11.022 m (Mariana […]

Svetovni ocean, razdeljen s celinami in otoki na ločene dele, je eno samo vodno telo. Meje oceanov, morij in zalivov so poljubne, saj med njimi poteka stalna izmenjava vodnih mas. Za svetovne oceane kot celoto so značilne skupne značilnosti narave in manifestacije podobnih naravnih procesov. Raziskovanje svetovnega oceana Prva ruska odprava okoli sveta 1803-1806. pod poveljstvom I.F. Krusenstern in [...]

Ko je delček prispel v morje ali ocean, bi želel mirno ležati na dnu in "razmišljati o svoji prihodnosti", vendar ni bilo tako. Vodno okolje ima svoje oblike gibanja. Valovi, ki napadajo obale, jih uničujejo in prinašajo velike delce na dno, ledene gore nosijo ogromne bloke, ki se sčasoma potopijo na dno, podvodni tokovi nosijo mulj, pesek in celo bloke […]

Temperatura voda Svetovnega oceana Slanost voda Svetovnega oceana Lastnosti voda Svetovnega oceana Svetovni ocean predstavlja 96 % mase celotne hidrosfere. To je ogromno vodno telo, ki zavzema 71% zemeljske površine. Razprostira se na vseh zemljepisnih širinah in v vseh podnebnih pasovih planeta. To je eno samo nedeljivo vodno telo, razdeljeno s celinami v ločene oceane. Vprašanje števila oceanov ostaja odprto [...]

Oceanski tok je gibanje vode v vodoravni smeri.Vzrok za nastanek oceanskih tokov so vetrovi, ki nenehno pihajo na površini planeta. Tokovi so lahko topli ali hladni. Temperatura tokov v tem primeru ni absolutna vrednost, temveč je odvisna od temperature okoliške vode v oceanu. Če je voda v okolici hladnejša od toka, je topla; če je toplejša, velja, da je tok hladen. […]

Ruski klimatolog Aleksander Ivanovič Voejkov je Svetovni ocean imenoval "ogrevalni sistem" planeta. Dejansko je povprečna temperatura vode v oceanu + 17 ° C, medtem ko je temperatura zraka le + 14 ° C. Ocean je nekakšen hranilnik toplote na Zemlji. Voda se zaradi nizke toplotne prevodnosti v primerjavi s trdno zemljo segreva veliko počasneje, a tudi zelo počasi porablja toploto, […]

Ocean je ogromno skladišče naravnih virov, ki so po svojem potencialu primerljivi z viri kopnega. Mineralne vire delimo na shelf cono in globokomorsko dno. Viri območja police so: ruda (železo, baker, nikelj, kositer, živo srebro), na razdalji 10-12 km od obale - nafta, plin. Število naftnih in plinskih bazenov na polici je več kot 30. Nekateri bazeni so povsem morski […]

Svetovni ocean vključuje vsa morja in oceane Zemlje. Zavzema približno 70 % površine planeta in vsebuje 96 % vse vode na planetu. Svetovni ocean sestavljajo štirje oceani: Tihi, Atlantski, Indijski in Arktični. Dimenzije oceanov so Tihi ocean - 179 milijonov km2, Atlantik - 91,6 milijona km2, Indijski - 76,2 milijona km2, Arktika - 14,75 […]

Svetovni ocean je ogromen in velik. V slabem vremenu je ljudem neverjetno grozljiv. In takrat se zdi, da ni sile, ki bi bila kos mogočnemu breznu. žal! Ta vtis je varljiv. Oceanu grozi resna nevarnost: oceanskemu okolju tuje snovi po kapljicah drvijo v ocean, zastrupljajo vodo in uničujejo žive organizme. Kakšna nevarnost torej preti [...]

Oceane imenujemo zakladnica planeta. In to ni pretiravanje. Morska voda vsebuje skoraj vse kemične elemente periodnega sistema. Še več zakladov pa je v globinah morskega dna. Stoletja ljudje o tem niso imeli pojma. Razen v pravljicah je imel morski kralj neizmerno bogastvo. Človeštvo se je prepričalo, da ocean skriva ogromne zaloge naravnost pravljičnih zakladov le v [...]

Organsko življenje na našem planetu izvira iz oceanskega okolja. Na desetine milijonov let je bilo celotno bogastvo organskega sveta omejeno le na vodne vrste. In danes, ko je kopno že dolgo naseljeno z živimi organizmi, so se v oceanu ohranile vrste, katerih starost se meri v stotinah milijonov let. Oceanske globine še vedno skrivajo veliko skrivnosti. Skoraj ne mine leto, da biologi ne bi poročali o odkritju [...]

Zaradi dejstva, da je morska voda nasičena s solmi, je njena gostota nekoliko višja od gostote sladke vode. V odprtem oceanu je ta gostota največkrat 1,02 - 1,03 g/cm3. Gostota je odvisna od temperature in slanosti vode. Raste od ekvatorja do polov. Zdi se, da njegova porazdelitev sledi geografski porazdelitvi temperature vrha. vendar z nasprotnim predznakom. Ta […]

V Svetovnem oceanu se razlikujejo enaka podnebna območja kot na kopnem. Nekateri oceani nimajo določenih podnebnih pasov. Na primer, v Tihem oceanu ni arktičnega območja. V oceanih lahko ločimo površinsko plast vode, ki jo segreva sončna toplota, in hladno globoko plast. Toplotna energija Sonca prodira v globine oceana zaradi mešanja vodnih mas. Najbolj aktivno meša [...]

Edini praktično pomemben vir, ki nadzoruje svetlobni in toplotni režim vodnih teles, je sonce.

Če se sončni žarki, ki padejo na površino vode, delno odbijejo, delno porabijo za izhlapevanje vode in osvetlitev plasti, v katero prodrejo, delno pa se absorbirajo, potem je očitno, da pride do segrevanja površinske plasti vode samo zaradi absorbiranega dela sončne energije.

Nič manj očitno ni, da so zakoni porazdelitve toplote na površini Svetovnega oceana enaki zakonitostim porazdelitve toplote na površini celin. Posebne razlike so posledica velike toplotne kapacitete vode in večje homogenosti vode v primerjavi s kopnim.

Na severni polobli so oceani toplejši kot na južni polobli, ker ima južna polobla manj kopnega, kar močno segreva ozračje, poleg tega pa ima širok dostop do hladnega območja Antarktike; na severni polobli je več kopenskih mas in polarna morja so bolj ali manj izolirana. Termalni ekvator vode je na severni polobli. Temperature naravno padajo od ekvatorja do polov.

Povprečna površinska temperatura celotnega Svetovnega oceana je 17°,4, kar je 3° višja od povprečne temperature zraka na zemeljski obli. Visoka toplotna kapaciteta vode in turbulentno mešanje pojasnjujeta prisotnost velikih zalog toplote v Svetovnem oceanu. Za sladko vodo je enaka I, za morsko vodo (s slanostjo 35‰) pa nekoliko manj, in sicer 0,932. V povprečni letni proizvodnji je najtoplejši ocean Tihi ocean (19°,1), sledita mu Indijski (17°) in Atlantik (16°,9).

Temperaturna nihanja na površini Svetovnega oceana so neizmerno manjša od temperaturnih nihanj zraka nad celinami. Najnižja zanesljiva temperatura na površini oceana je -2°, najvišja pa +36°. Tako absolutna amplituda ni večja od 38°. Kar zadeva amplitude povprečnih temperatur, so te še ožje. Dnevne amplitude ne presegajo 1°, letne amplitude, ki označujejo razliko med povprečnimi temperaturami najhladnejšega in najtoplejšega meseca, pa se gibljejo od 1 do 15°. Na severni polobli je za morje najtoplejši mesec avgust, najhladnejši mesec februar; na južni polobli je ravno nasprotno.

Glede na toplotne razmere v površinskih plasteh Svetovnega oceana ločimo tropske vode, vode polarnih regij in vode zmernih regij.

Tropske vode se nahajajo na obeh straneh ekvatorja. Tukaj v zgornjih plasteh temperatura nikoli ne pade pod 15-17 °, v velikih predelih pa ima voda temperaturo 20-25 ° in celo 28 °. Letna temperaturna nihanja v povprečju ne presegajo 2°.

Za vode polarnih območij (na severni polobli jih imenujemo Arktika, na južni polobli pa Antarktika) so značilne nizke temperature, običajno pod 4-5°. Tudi letne amplitude so majhne, kot v tropih - le 2-3 °.

Vode zmernih območij zavzemajo vmesni položaj - tako geografsko kot po nekaterih značilnostih. Del njih, ki se nahajajo na severni polobli, so imenovali borealno območje, na južni polobli pa notalno območje. V borealnih vodah letne amplitude dosežejo 10°, v notalnem območju pa za polovico manj.

Prenos toplote s površja in globin oceana praktično poteka samo s konvekcijo, to je navpičnim gibanjem vode, ki je posledica dejstva, da so zgornje plasti gostejše od spodnjih.

Navpična porazdelitev temperature ima svoje značilnosti za polarna ter vroča in zmerna območja Svetovnega oceana. Te značilnosti lahko povzamemo v obliki grafa. Zgornja črta predstavlja navpično porazdelitev temperature pri 3°S. w. in 31° Z. itd. v Atlantskem oceanu, tj. služi kot primer navpične porazdelitve v tropskih morjih. Osupljivo je počasno znižanje temperature v sami površinski plasti, močan padec temperature od globine 50 m do globine 800 m in nato spet zelo počasen padec od globine 800 m in nižje: temperatura tukaj se skoraj ne spremeni, poleg tega pa je zelo nizka (manj kot 4 °). To stalno temperaturo v velikih globinah pojasnjujejo s popolnim mirovanjem vode.

Spodnja vrstica predstavlja navpično porazdelitev temperature pri 84°S. w. in 80° V. itd., tj. služi kot primer navpične porazdelitve v polarnih morjih. Zanj je značilna prisotnost toplega sloja na globini od 200 do 800 m, ki ga prekrivajo in podlagajo plasti hladne vode z negativnimi temperaturami. Tople plasti, ki jih najdemo tako na Arktiki kot na Antarktiki, so nastale kot posledica ugrezanja voda, ki so jih topli tokovi prinesli v polarne države, ker so se te vode zaradi večje slanosti v primerjavi z razsoljenimi površinskimi plastmi polarnih morij spremenile v je gostejši in zato težji od lokalnih polarnih voda.

Skratka, v zmernih in tropskih zemljepisnih širinah se temperatura enakomerno znižuje z globino, le stopnja tega zniževanja je različna v različnih intervalih: najmanjša blizu površine in globlje od 800-1000 m, največja v intervalu med temi. plasti. Za polarna morja, torej za Arktični ocean in južni polarni prostor ostalih treh oceanov, je vzorec drugačen: zgornja plast ima nizke temperature; Z globino te temperature, ki naraščajo, tvorijo toplo plast s pozitivnimi temperaturami, pod to plastjo pa se temperature spet znižajo s prehodom v negativne vrednosti.

To je slika vertikalnih sprememb temperature v Svetovnem oceanu. Kar zadeva posamezna morja, vertikalna porazdelitev temperature v njih pogosto močno odstopa od vzorcev, ki smo jih pravkar vzpostavili za Svetovni ocean.

Če najdete napako, označite del besedila in kliknite Ctrl+Enter.

Voda je najpreprostejša kemična spojina vodika in kisika, vendar je oceanska voda univerzalna, homogena ionizirana raztopina, ki vsebuje 75 kemičnih elementov. To so trdni minerali (soli), plini, pa tudi suspenzije organskega in anorganskega izvora.

Vola ima veliko različnih fizikalnih in kemijskih lastnosti. Najprej so odvisne od kazala vsebine in temperature okolja. Naj na kratko opišemo nekatere izmed njih.

Voda je topilo. Ker je voda topilo, lahko sklepamo, da so vse vode plinsko-solne raztopine različnih kemičnih sestav in različnih koncentracij.

Slanost morske vode(Tabela 1). Za koncentracijo snovi, raztopljenih v vodi, je značilno slanost, ki se meri v ppm (%o), to je v gramih snovi na 1 kg vode.

Osnovne povezave	Morska voda	rečna voda
Kloridi (NaCI, MgCb)
Sulfati (MgS0 4, CaS0 4, K 2 S0 4)
Karbonati (CaSOd)
Spojine dušika, fosforja, silicija, organskih in drugih snovi

Črte na zemljevidu, ki povezujejo točke z enako slanostjo, se imenujejo izohaline.

Slanost sladke vode(glej tabelo 1) je v povprečju 0,146% o, morje pa v povprečju 35 %O. V vodi raztopljene soli mu dajejo grenko slan okus.

Približno 27 od 35 gramov je natrijevega klorida (kuhinjska sol), zato je voda slana. Magnezijeve soli mu dajejo grenak okus.

Ker je voda v oceanih nastala iz vročih slanih raztopin zemeljske notranjosti in plinov, je bila njena slanost prvotna. Obstaja razlog za domnevo, da so se v prvih fazah nastajanja oceana njegove vode po sestavi soli malo razlikovale od rečnih voda. Razlike so se pojavile in začele povečevati po preoblikovanju kamnin zaradi njihovega preperevanja in razvoja biosfere. Sodobna solna sestava oceana, kot jo kažejo fosilni ostanki, se je razvila najpozneje v proterozoiku.

Poleg kloridov, sulfitov in karbonatov so bili v morski vodi najdeni skoraj vsi na Zemlji znani kemični elementi, vključno z žlahtnimi kovinami. Vendar pa je vsebnost večine elementov v morski vodi zanemarljiva, na primer zaznali so le 0,008 mg zlata na kubični meter vode, na prisotnost kositra in kobalta pa kaže njuna prisotnost v krvi morskih živali in v dnu. usedline.

Slanost oceanskih voda— vrednost ni konstantna (slika 1). Odvisno je od podnebja (razmerje padavin in izhlapevanja s površine oceana), nastajanja ali taljenja ledu, morskih tokov in bližnjih celin - od dotoka sveže rečne vode.

riž. 1. Odvisnost slanosti vode od zemljepisne širine

V odprtem oceanu se slanost giblje od 32-38%; v obrobnem in Sredozemskem morju so njegova nihanja veliko večja.

Na slanost voda do globine 200 m še posebej močno vplivata količina padavin in izhlapevanje. Na podlagi tega lahko rečemo, da je slanost morske vode podvržena zakonu coniranja.

V ekvatorialnih in subekvatorialnih regijah je slanost 34%c, ker je količina padavin večja od vode, ki se porabi za izhlapevanje. V tropskih in subtropskih širinah - 37, ker je malo padavin in je izhlapevanje veliko. V zmernih zemljepisnih širinah - 35% o. Najnižjo slanost morske vode opazimo v subpolarnih in polarnih regijah - le 32, saj količina padavin presega izhlapevanje.

Morski tokovi, rečni odtok in ledene gore motijo conski vzorec slanosti. Na primer, v zmernih zemljepisnih širinah severne poloble je slanost vode večja blizu zahodnih obal celin, kjer tokovi prinašajo bolj slane subtropske vode, manj slanosti pa je blizu vzhodnih obal, kjer hladni tokovi prinašajo manj slane vode.

V subpolarnih zemljepisnih širinah se pojavljajo sezonske spremembe slanosti vode: jeseni se zaradi nastajanja ledu in zmanjšanja moči rečnega toka slanost poveča, spomladi in poleti pa zaradi taljenja ledu in povečanja v rečnem toku se slanost zmanjša. Okrog Grenlandije in Antarktike se slanost poleti zmanjša zaradi taljenja bližnjih ledenih gora in ledenikov.

Najbolj slan od vseh oceanov je Atlantski ocean, vode Arktičnega oceana imajo najnižjo slanost (zlasti ob azijski obali, blizu ustja sibirskih rek - manj kot 10%).

Med deli oceana - morja in zalivi - največjo slanost opazimo na območjih, omejenih s puščavami, na primer v Rdečem morju - 42% c, v Perzijskem zalivu - 39% c.

Slanost vode določa njeno gostoto, električno prevodnost, nastanek ledu in številne druge lastnosti.

Poleg različnih soli so v vodah Svetovnega oceana raztopljeni različni plini: dušik, kisik, ogljikov dioksid, vodikov sulfid itd. Tako kot v ozračju tudi v oceanskih vodah prevladujeta kisik in dušik, vendar v nekoliko drugačnih razmerjih (npr. na primer skupna količina prostega kisika v oceanu 7480 milijard ton, kar je 158-krat manj kot v ozračju). Kljub temu, da plini v vodi zavzamejo razmeroma malo prostora, je to dovolj za vpliv na organsko življenje in različne biološke procese.

Količino plinov določata temperatura in slanost vode: višji kot sta temperatura in slanost, manjša je topnost plinov in manjša je njihova vsebnost v vodi.

Tako se lahko na primer pri 25 °C v vodi raztopi do 4,9 cm3/l kisika in 9,1 cm3/l dušika, pri 5 °C - 7,1 oziroma 12,7 cm3/l. Iz tega izhajata dve pomembni posledici: 1) vsebnost kisika v površinskih vodah oceana je v zmernih in zlasti polarnih širinah veliko večja kot v nizkih (subtropskih in tropskih) širinah, kar vpliva na razvoj organskega življenja – bogastvo prve in relativna revščina drugih voda; 2) na istih zemljepisnih širinah je vsebnost kisika v oceanskih vodah višja pozimi kot poleti.

Dnevne spremembe plinske sestave vode, povezane s temperaturnimi nihanji, so majhne.

Prisotnost kisika v oceanski vodi spodbuja razvoj organskega življenja v njej ter oksidacijo organskih in mineralnih produktov. Glavni vir kisika v oceanski vodi je fitoplankton, imenovan »pljuča planeta«. Kisik se porabi predvsem za dihanje rastlin in živali v zgornjih plasteh morskih voda ter za oksidacijo različnih snovi. V globini 600-2000 m je plast minimum kisika. Majhna količina kisika se tukaj kombinira z visoko vsebnostjo ogljikovega dioksida. Razlog za to je razgradnja v tej plasti vode večine organske snovi, ki prihaja od zgoraj, in intenzivno raztapljanje biogenega karbonata. Oba procesa zahtevata prosti kisik.

Količina dušika v morski vodi je veliko manjša kot v ozračju. Ta plin se večinoma sprošča v vodo iz zraka pri razgradnji organskih snovi, nastaja pa tudi pri dihanju morskih organizmov in njihovi razgradnji.

V vodnem stolpcu v globokih stoječih bazenih se kot posledica vitalne aktivnosti organizmov tvori vodikov sulfid, ki je strupen in zavira biološko produktivnost voda.

Voda je eno najbolj toplotno intenzivnih teles v naravi. Toplotna kapaciteta le desetmetrske plasti oceana je štirikrat večja od toplotne kapacitete celotne atmosfere, 1 cm velika plast vode pa absorbira 94 % sončne toplote, ki prispe na njeno površino (slika 2). Zaradi te okoliščine se ocean počasi segreva in počasi oddaja toploto. Zaradi visoke toplotne kapacitete so vsa vodna telesa močni hranilniki toplote. Ko se voda ohlaja, postopoma oddaja toploto v ozračje. Zato Svetovni ocean opravlja funkcijo termostat našega planeta.

riž. 2. Odvisnost toplotne kapacitete od temperature

Led in predvsem sneg imata najmanjšo toplotno prevodnost. Posledično led ščiti vodo na površini rezervoarja pred hipotermijo, sneg pa ščiti tla in ozimne posevke pred zmrzovanjem.

Toplota uparjanja voda - 597 kal / g, in talilna toplota - 79,4 cal/g – te lastnosti so zelo pomembne za žive organizme.

Indikator toplotnega stanja oceana je temperatura.

Povprečna temperatura oceana-4 °C.

Kljub temu, da površinska plast oceana služi kot zemeljski termoregulator, pa je temperatura morske vode odvisna od toplotnega ravnovesja (dotok in odtok toplote). Dotok toplote je sestavljen iz , porabo toplote pa sestavljajo stroški izhlapevanja vode in turbulentne izmenjave toplote z ozračjem. Kljub temu, da delež toplote, ki se porabi za turbulentno izmenjavo toplote, ni velik, je njen pomen ogromen. Z njegovo pomočjo pride do planetarne prerazporeditve toplote skozi ozračje.

Na površju se temperature oceanov gibljejo od -2 °C (ledišče) do 29 °C na odprtem oceanu (35,6 °C v Perzijskem zalivu). Povprečna letna temperatura površinskih voda Svetovnega oceana je 17,4 °C, na severni polobli pa je približno 3 °C višja kot na južni polobli. Najvišja temperatura površinskih oceanskih voda na severni polobli je avgusta, najnižja pa februarja. Na južni polobli je ravno nasprotno.

Ker ima toplotno povezavo z atmosfero, je temperatura površinskih voda, tako kot temperatura zraka, odvisna od zemljepisne širine območja, tj. zanjo velja zakon conacije (tabela 2). Zoniranje se izraža v postopnem zniževanju temperature vode od ekvatorja do polov.

V tropskih in zmernih širinah je temperatura vode odvisna predvsem od morskih tokov. Tako so zaradi toplih tokov v tropskih zemljepisnih širinah temperature v zahodnih oceanih za 5-7 °C višje kot na vzhodu. Vendar so na severni polobli zaradi toplih tokov v vzhodnih oceanih temperature vse leto pozitivne, na zahodu pa zaradi hladnih tokov voda pozimi zmrzne. V visokih zemljepisnih širinah je temperatura v polarnem dnevu okoli 0 °C, v polarni noči pod ledom pa okoli -1,5 (-1,7) °C. Tukaj na temperaturo vode vplivajo predvsem ledeni pojavi. Jeseni se sprošča toplota, ki mehča temperaturo zraka in vode, spomladi pa se toplota porabi za taljenje.

Tabela 2. Povprečne letne temperature površinskih voda oceanov

Povprečna letna temperatura, "C		Povprečna letna temperatura, °C
Severna polobla	Južna polobla	Severna polobla	Južna polobla

Najhladnejši od vseh oceanov- Severna Arktika in najbolj toplo— Tihi ocean, saj se njegovo glavno območje nahaja v ekvatorialno-tropskih širinah (povprečna letna temperatura vodne površine -19,1 ° C).

Pomemben vpliv na temperaturo oceanske vode ima podnebje okolice, pa tudi letni čas, saj je od tega odvisna sončna toplota, ki segreva zgornjo plast Svetovnega oceana. Najvišjo temperaturo vode na severni polobli opazimo avgusta, najnižjo februarja in obratno na južni polobli. Dnevna nihanja temperature morske vode na vseh zemljepisnih širinah so približno 1 °C, največja letna temperaturna nihanja so opažena v subtropskih širinah - 8-10 °C.

Z globino se spreminja tudi temperatura oceanske vode. Znižuje se in že v globini 1000 m skoraj povsod (povprečno) pod 5,0 °C. Na globini 2000 m se temperatura vode izravna, zmanjša na 2,0-3,0 ° C, v polarnih širinah pa na desetinke stopinje nad ničlo, nato pa se bodisi zelo počasi zmanjšuje ali celo nekoliko poveča. Na primer, v območjih razpok oceana, kjer so na velikih globinah močni izlivi podzemne tople vode pod visokim pritiskom s temperaturami do 250-300 ° C. Na splošno sta v Svetovnem oceanu navpično dve glavni plasti vode: toplo površinsko in močan mraz, ki sega do dna. Med njimi je prehod plast temperaturnega skoka, oz glavna toplotna sponka, v njem je močan padec temperature.

Ta slika navpične porazdelitve temperature vode v oceanu je motena na visokih zemljepisnih širinah, kjer je na globini 300-800 m mogoče zaslediti plast toplejše in bolj slane vode, ki prihaja iz zmernih zemljepisnih širin (tabela 3).

Tabela 3. Povprečne temperature oceanske vode, °C

Močno povečanje prostornine vode pri zmrzovanju- To je posebna lastnost vode. Z močnim padcem temperature in njenim prehodom skozi ničelno oznako pride do močnega povečanja prostornine ledu. Ko se prostornina poveča, postane led lažji in priplava na površje ter postane manj gost. Led ščiti globoke plasti vode pred zmrzovanjem, saj je slab prevodnik toplote. Prostornina ledu se poveča za več kot 10 % v primerjavi z začetno prostornino vode. Pri segrevanju pride do nasprotnega procesa raztezanja - stiskanja.

Temperatura in slanost sta glavna dejavnika, ki določata gostoto vode.

Pri morski vodi velja, da nižja kot je temperatura in višja slanost, večja je gostota vode (slika 3). Tako je pri slanosti 35% o in temperaturi 0 °C gostota morske vode 1,02813 g/cm 3 (masa vsakega kubičnega metra takšne morske vode je za 28,13 kg večja od ustrezne prostornine destilirane vode). ). Temperatura morske vode z največjo gostoto ni +4 °C kot sladka voda, ampak negativna (-2,47 °C pri slanosti 30 % in -3,52 °C pri slanosti 35 %o).

riž. 3. Povezava med gostoto morskega vola ter njegovo slanostjo in temperaturo

Zaradi povečanja slanosti se gostota vode poveča od ekvatorja do tropov, zaradi znižanja temperature pa od zmernih zemljepisnih širin do polarnega kroga. Polarne vode se pozimi spuščajo in premikajo v spodnjih plasteh proti ekvatorju, zato so globoke vode Svetovnega oceana praviloma hladne, vendar obogatene s kisikom.

Ugotovljena je bila odvisnost gostote vode od tlaka (slika 4).

riž. 4. Odvisnost gostote morske vode (L"=35%o) od tlaka pri različnih temperaturah

Globina, m

Ekvatorialni

To je pomembna lastnost vode. Med procesom izhlapevanja voda prehaja skozi zemljo, ki je naravni filter. Če pa je meja onesnaženosti prekoračena, je proces samočiščenja moten.

Barva in preglednost so odvisne od odboja, absorpcije in sipanja sončne svetlobe ter od prisotnosti suspendiranih delcev organskega in mineralnega izvora. Na odprtem delu je barva oceana modra, ob obali, kjer je veliko suspendiranih snovi, pa zelenkasta, rumena in rjava.

V odprtem delu oceana je prosojnost vode večja kot ob obali. V Sargaškem morju je prosojnost vode do 67 m, v obdobju razvoja planktona pa se prosojnost zmanjša.

V morjih je takšen pojav kot sij morja (bioluminiscenca). Svetijo v morski vodiživi organizmi, ki vsebujejo fosfor, predvsem kot so praživali (nočna svetloba itd.), bakterije, meduze, črvi, ribe. Verjetno sij služi za odganjanje plenilcev, iskanje hrane ali privabljanje osebkov nasprotnega spola v temi. Sijaj pomaga ribiškim plovilom najti jate rib v morski vodi.

Zvočna prevodnost - akustične lastnosti vode. Najdeno v oceanih zvok, ki razprši moj in podvodni "zvočni kanal" ki ima zvočno superprevodnost. Plast za odvajanje zvoka se ponoči dvigne in podnevi zniža. Podmorničarji ga uporabljajo za dušenje hrupa podmorniških motorjev in ribiška plovila za odkrivanje jat rib. "Zvok
signal" se uporablja za kratkoročno napovedovanje valov cunamijev, v podvodni navigaciji za prenos akustičnih signalov na ultra dolge razdalje.

Električna prevodnost morska voda je visoka, je neposredno sorazmerna s slanostjo in temperaturo.

Naravna radioaktivnost morske vode so majhne. Toda številne živali in rastline imajo sposobnost koncentriranja radioaktivnih izotopov, zato se ulov morske hrane testira na radioaktivnost.

Mobilnost- značilna lastnost tekoče vode. Pod vplivom gravitacije, pod vplivom vetra, privlačnosti Lune in Sonca ter drugih dejavnikov se voda premika. Pri gibanju se voda meša, kar omogoča enakomerno porazdelitev voda različne slanosti, kemične sestave in temperature.

Večplastna torta v oceanu

Leta 1965 sta ameriški znanstvenik Henry Stommel in sovjetski znanstvenik Konstantin Fedorov skupaj testirala nov ameriški instrument za merjenje temperature in slanosti oceanskih voda. Delo je potekalo v Tihem oceanu med otokoma Mindanao (Filipini) in Timorjem. Napravo so na jeklenici spustili v globino vode.

Nekega dne so raziskovalci na snemalniku naprave odkrili nenavaden zapis meritev. Na globini 135 m, kjer se je končala mešana plast oceana, naj bi temperatura po obstoječih predstavah začela enakomerno padati z globino. In naprava je zabeležila njegovo povečanje za 0,5 °C. Plast vode s tako povišano temperaturo je bila debela okoli 10 m, nato pa se je temperatura začela zniževati.

Takole je o tej izjemni ugotovitvi znanstvenikov zapisal doktor tehničnih znanosti N. V. Veršinski, vodja laboratorija za pomorske merilne instrumente na Inštitutu za oceanologijo Akademije znanosti ZSSR: »Da bi razumeli presenečenje raziskovalcev, je treba rekel, da bi lahko v katerem koli tečaju oceanografije tistih let o vertikalni porazdelitvi temperature v oceanu prebrali nekaj takega. Sprva zgornja mešana plast sega globoko od površine. V tem sloju ostane temperatura vode skoraj nespremenjena. Debelina mešane plasti je običajno 60–100 m, veter, valovi, turbulenca in tokovi vodo v površinski plasti nenehno mešajo, zaradi česar postane njena temperatura približno enaka. Toda zmožnosti mešanja sil so omejene, na neki globini njihovo delovanje preneha. Ko se potapljate naprej, temperatura vode strmo pade. skok!

Ta druga plast se imenuje skočna plast. Običajno je majhna in meri le 10–20 m, v teh nekaj metrih temperatura vode pade za nekaj stopinj. Temperaturni gradient v udarni plasti je običajno več desetink stopinje na meter. Ta plast je neverjeten pojav, ki nima analogov v ozračju. Ima veliko vlogo v morski fiziki in biologiji ter v človekovih dejavnostih, povezanih z morjem. Zaradi velikega gradienta gostote se v udarni plasti zbirajo različni suspendirani delci, planktonski organizmi in ribje mladice. Podmornica lahko leži v njej kot na tleh. Zato se včasih imenuje plast "tekoče prsti".

Preskočna plast je nekakšen zaslon: signali odmeva in sonarja slabo prehajajo skozenj. Mimogrede, ne ostane vedno na enem mestu. Plast se premika navzgor ali navzdol in včasih s precej veliko hitrostjo. Pod udarno plastjo je glavna termoklinska plast. V tem tretjem sloju se temperatura vode še naprej znižuje, vendar ne tako hitro kot v skokovitem sloju; temperaturni gradient je tukaj nekaj stotink stopinje na meter ...

V dveh dneh so raziskovalci svoje meritve večkrat ponovili. Rezultati so bili podobni. Zapisi so neizpodbitno pokazali prisotnost v oceanu tankih plasti vode v dolžini od 2 do 20 km, katerih temperatura in slanost sta se močno razlikovali od sosednjih. Debelina plasti je od 2 do 40 m. Ocean na tem območju je bil podoben plasteni torti.«

Leta 1969 je angleški znanstvenik Woods našel elemente mikrostrukture v Sredozemskem morju blizu otoka Malta. Za meritve je najprej uporabil dvometrski trak, na katerega je namestil ducat polprevodniških temperaturnih senzorjev. Woods je nato zasnoval avtonomno padajočo sondo, ki je pomagala jasno zajeti večplastno strukturo polj temperature in slanosti vode.

In leta 1971 so sovjetski znanstveniki na R/V Dmitry Mendeleev prvič odkrili večplastno strukturo v Timorskem morju. Nato so znanstveniki med plovbo ladje v Indijskem oceanu našli elemente takšne mikrostrukture na številnih območjih.

Tako je, kot se pogosto dogaja v znanosti, uporaba novih instrumentov za merjenje prej večkrat izmerjenih fizikalnih parametrov pripeljala do novih senzacionalnih odkritij.

Prej so temperaturo globokih plasti oceana merili z živosrebrnimi termometri na ločenih točkah na različnih globinah. Iz istih točk so bili s pomočjo batometrov odvzeti vzorci vode iz globin za naknadno določitev njene slanosti v ladijskem laboratoriju. Nato so oceanologi na podlagi rezultatov meritev na posameznih točkah izdelali gladke krivulje, ki prikazujejo spremembe parametrov vode z globino pod plastjo skoka.

Zdaj so nove naprave - sonde z nizko vztrajnostjo s polprevodniškimi senzorji - omogočile merjenje stalne odvisnosti temperature in slanosti vode od globine potopitve sonde. Njihova uporaba je omogočila zaznavanje zelo majhnih sprememb parametrov vodnih mas pri navpičnem premikanju sonde v desetinah centimetrov in beleženje njihovih sprememb skozi čas v delčkih sekund.

Izkazalo se je, da je povsod v oceanu celotna vodna masa od površine do velikih globin razdeljena na tanke homogene plasti. Razlika v temperaturi med sosednjimi vodoravnimi plastmi je bila več desetink stopinje. Sami sloji imajo debelino od deset centimetrov do deset metrov. Najbolj neverjetno je bilo, da so se pri prehodu iz plasti v plast temperatura vode, njena slanost in gostota močno, nenadoma spremenile, same plasti pa so obstajale stabilno, včasih nekaj minut, včasih pa več ur in celo dni. In v vodoravni smeri se takšne plasti s homogenimi parametri raztezajo na razdalji do deset kilometrov.

Prvih poročil o odkritju fine zgradbe oceana niso vsi znanstveniki sprejeli mirno in naklonjeno. Mnogi znanstveniki so rezultate meritev razumeli kot nesrečo in nesporazum.

Res je bilo nekaj, kar bi lahko presenetilo. Navsezadnje je bila voda v vseh stoletjih simbol mobilnosti, spremenljivosti, pretočnosti. Poleg tega voda v oceanu, kjer je njena struktura izjemno spremenljiva, valovi, površinski in podvodni tokovi nenehno mešajo vodne mase.

Zakaj tako stabilno plastenje vztraja? Na to vprašanje še ni jasnega odgovora. Nekaj je jasno: vse te meritve niso igra na srečo, ne himera - odkrito je bilo nekaj pomembnega, kar igra pomembno vlogo v dinamiki oceana. Po mnenju doktorja geografskih znanosti A. A. Aksenova razlogi za ta pojav niso povsem jasni. Do zdaj to razlagajo takole: iz enega ali drugega razloga se v vodnem stolpcu pojavijo številne dokaj jasne meje, ki ločujejo plasti z različno gostoto. Na meji dveh plasti različnih gostot zelo enostavno nastanejo notranji valovi, ki mešajo vodo. Ko so notranji valovi uničeni, se pojavijo nove homogene plasti in na drugih globinah se oblikujejo meje plasti. Ta proces se večkrat ponovi, spreminjata se globina in debelina plasti z ostrimi mejami, vendar splošni značaj vodnega stolpca ostaja nespremenjen.

Identifikacija tankoplastne strukture se je nadaljevala. Sovjetski znanstveniki A. S. Monin, K. N. Fedorov, V. P. Shvetsov so odkrili, da imajo globoki tokovi v odprtem oceanu tudi plastno strukturo. Tok ostane konstanten znotraj plasti debeline od 10 cm do 10 m, nato pa se njegova hitrost nenadoma spremeni, ko se premakne na naslednjo plast itd. In potem so znanstveniki odkrili "plasteto torto".

Naši oceanologi so pomembno prispevali k preučevanju fine strukture oceana z uporabo znanstvene opreme novih specializiranih raziskovalnih plovil srednje tonaže z izpodrivom 2600 ton, zgrajenih na Finskem.

To je raziskovalno plovilo "Akademik Boris Petrov", ki je v lasti Inštituta za geokemijo in analitično kemijo poimenovano po. V. I. Vernadskega z Akademije znanosti ZSSR, »akademik Nikolaj Strahov«, ki deluje po načrtih Geološkega inštituta Akademije znanosti ZSSR in pripada Daljovzhodni podružnici Akademije znanosti ZSSR »Akademik M. A. Lavrentyev«, "Akademik Oparin".

Te ladje so prejele imena uglednih sovjetskih znanstvenikov. Heroj socialističnega dela, akademik Boris Nikolajevič Petrov (1913–1980) je bil velik znanstvenik na področju problemov upravljanja, nadarjen organizator vesoljske znanosti in mednarodnega sodelovanja na tem področju.

Naravno je tudi, da se na krovu ladje znanosti pojavi ime akademika Nikolaja Mihajloviča Strahova (1900 - .1978). Izjemni sovjetski geolog je pomembno prispeval k preučevanju sedimentnih kamnin na dnu oceanov in morij.

Sovjetski matematik in mehanik, akademik Mihail Aleksejevič Lavrentjev (1900–1979) je postal splošno znan kot glavni organizator znanosti v Sibiriji in vzhodni ZSSR. Bil je tisti, ki je stal pri nastanku znamenitega Akademijskega mesta v Novosibirsku. V zadnjih desetletjih so raziskave na inštitutih Sibirske podružnice Akademije znanosti ZSSR pridobile tolikšen obseg, da si je zdaj nemogoče predstavljati celotno sliko na skoraj katerem koli področju znanosti brez upoštevanja dela sibirskih znanstvenikov.

Od štirih R/V te serije so bili trije (razen R/V Akademik Oparin) zgrajeni za hidrofizikalne študije vodnih mas v oceanih in morjih, študije oceanskega dna in atmosferskih plasti ob površini oceana. Na podlagi teh nalog je bil zasnovan raziskovalni kompleks, nameščen na ladjah.

Pomemben del tega kompleksa so potopne sonde. V premčnem delu glavne palube ladij te serije so hidrološki in hidrokemični laboratoriji ter tako imenovani "mokri laboratorij". V njih nameščena znanstvena oprema vključuje snemalne enote potopnih sond s senzorji električne prevodnosti, temperature in gostote. Poleg tega zasnova hidrosonde predvideva prisotnost nabora merilnikov steklenic za jemanje vzorcev vode iz različnih obzorij.

Ta plovila so opremljena ne le z globokomorskimi raziskovalnimi zvočniki z ozkim snopom, temveč tudi z zvočniki z več žarki.

Kot je dejal slavni raziskovalec Svetovnega oceana, doktor geografskih znanosti Gleb Borisovič Udincev, je treba pojav teh naprav - večžarkovnih odmevnikov - oceniti kot revolucijo v preučevanju oceanskega dna. Navsezadnje so bile naše ladje dolga leta opremljene z odmevi, ki so merili globine z enim samim žarkom, usmerjenim navpično z ladje. To je omogočilo pridobitev dvodimenzionalne slike reliefa oceanskega dna, njegovega profila vzdolž poti plovila. Na podlagi velikega nabora podatkov, zbranih z enožarkovnimi odmevniki, so bili doslej sestavljeni reliefni zemljevidi dna morij in oceanov.

Toda izdelava zemljevidov na podlagi profilov dna, med katerimi je bilo treba položiti črte enake globine - izobate, je bila odvisna od sposobnosti kartografa-geomorfologa ali hidrografa, da ustvari prostorsko tridimenzionalno sliko, ki temelji na sintezi vse razpoložljive geološke in geofizikalne informacije. Jasno je, da so reliefne karte oceanskega dna, ki so bile potem osnova za vse druge geološke in geofizikalne karte, vsebovale veliko subjektivnih stvari, kar se je še posebej pokazalo, ko so bile uporabljene za razvijanje hipotez o izvoru dna. morij in oceanov.

Razmere so se bistveno spremenile s pojavom večžarkovnih sond. Omogočajo sprejemanje zvočnih signalov, ki jih odseva dno, ki jih pošilja odmev, v obliki pahljače žarkov; pokriva pas površine dna s širino, ki je enaka dvema globinama oceana na merilni točki (do nekaj kilometrov). To ne le močno poveča produktivnost raziskav, ampak, kar je še posebej pomembno za morsko geologijo, je mogoče z uporabo elektronske računalniške tehnologije takoj prikazati tridimenzionalno sliko reliefa na zaslonu, pa tudi grafično. Večžarkovni odmevniki tako omogočajo pridobivanje podrobnih batimetričnih zemljevidov z neprekinjenim pokrivanjem območja dna z instrumentalnimi meritvami, kar zmanjšuje delež subjektivnih predstav na minimum.

Že prva potovanja sovjetskih raziskovalnih plovil, opremljenih z večžarkovnimi zvočniki, so takoj pokazala prednosti novih naprav. Njihov pomen je postal jasen ne samo za opravljanje temeljnega dela na kartiranju oceanskega dna, temveč tudi kot sredstva za aktivno vodenje raziskovalnega dela kot neke vrste akustične navigacijske naprave. To je omogočilo aktivno in z minimalno porabo časa izbiro lokacij za geološke in geofizikalne postaje, nadzor gibanja instrumentov, vlečenih nad ali vzdolž dna, iskanje morfoloških objektov dna, na primer minimalne globine nad vrhovi podvodnih gora, itd.

Potovanje R/V Akademik Nikolai Strakhov, izvedeno od 1. aprila do 5. avgusta 1988 v ekvatorialnem Atlantiku, je bilo še posebej učinkovito pri uresničevanju zmogljivosti večžarkovnega odmeva.

Raziskave so bile izvedene s celotnim obsegom geoloških in geofizikalnih del, vendar je bila glavna stvar večžarkovno odmev. Za raziskavo je bil izbran ekvatorialni del Srednjeatlantskega grebena na območju otoka. Sao Paulo. To malo raziskano območje je izstopalo po svoji nenavadnosti v primerjavi z drugimi deli grebena: magmatske in sedimentne kamnine, odkrite tukaj, so se nepričakovano izkazale za nenavadno starodavne. Ugotoviti je bilo treba, ali se ta del grebena razlikuje od drugih po drugih značilnostih, predvsem pa po reliefu. Toda za rešitev tega vprašanja je bilo potrebno imeti izjemno podrobno sliko podvodnega terena.

To je bila naloga, ki so si jo zastavili pred odpravo. Štiri mesece so raziskave potekale z intervali med pristanišči, ki niso bili daljši od 5 milj. Pokrivali so ogromno območje oceana, široko do 700 milj od vzhoda proti zahodu in do 200 milj od severa proti jugu. Kot rezultat raziskave je postalo očitno, da je ekvatorialni segment Srednjeatlantskega grebena, ki se nahaja med 4° prelomi na severu in približno. Sao Paulo na jugu ima resnično nenormalno strukturo. Struktura reliefa, odsotnost debelega sedimentnega pokrova in značilnosti magnetnega polja kamnin, ki so značilne za preostale dele grebena (severno in južno od proučevanega območja), so se izkazale za tukaj je značilen le za ozek aksialni del segmenta, širok največ 60–80 milj, ki se imenuje pogorje Petra in Pavla.

In tisto, kar je prej veljalo za pobočja grebena, se je izkazalo za prostrane planote s popolnoma drugačnim značajem reliefa in magnetnega polja, z debelim sedimentnim pokrovom. Očitno sta izvor reliefa in geološka zgradba planote popolnoma drugačna od Petropavelskega pogorja.

Pomen dobljenih rezultatov je lahko zelo pomemben za razvoj splošnih predstav o geologiji dna Atlantskega oceana. Vendar je treba marsikaj razumeti in preizkusiti. In to zahteva nove odprave, nove raziskave.

Posebej velja omeniti opremo za preučevanje vodnih mas, nameščeno na raziskovalnem plovilu "Arnold Weimer" z izpodrivom 2140 ton. To specializirano raziskovalno plovilo so leta 1984 zgradili finski ladjedelniki za Akademijo znanosti ESSR in je dobilo ime po Ugledni državnik in znanstvenik ESSR, predsednik Akademije znanosti ESSR v letih 1959–1973. Arnold Weimer.

Ladijski laboratoriji vključujejo tri morske fizikalne (hidrokemični, hidrobiološki, morski optični), računalniški center in številne druge. Za izvedbo hidrofizikalnih raziskav ima plovilo komplet merilnikov tokovnega toka. Signale iz njih sprejema hidrofonski sprejemnik, ki je nameščen na ladji, in jih prenaša v sistem za snemanje in obdelavo podatkov, posnamejo pa se tudi na magnetni trak.

Za isti namen se za beleženje vrednosti trenutnih parametrov uporabljajo prosto plavajoči tokovni detektorji podjetja Bentos, signale iz katerih sprejema tudi ladijska sprejemna naprava.

Plovilo je opremljeno z avtomatiziranim sistemom za vzorčenje iz različnih horizontov in merjenje hidrofizikalnih in hidrokemičnih parametrov z raziskovalnimi sondami z akustičnimi merilniki pretoka, senzorji za vsebnost raztopljenega kisika, koncentracijo vodikovih ionov (pH) in električno prevodnost.

Hidrokemijski laboratorij je opremljen z visoko natančno opremo, ki omogoča analizo vzorcev morske vode in sedimentov dna za vsebnost mikroelementov. V ta namen so zasnovani kompleksni in natančni instrumenti: spektrofotometri različnih sistemov (vključno z atomsko absorpcijo), fluorescenčni tekočinski kromatograf, polarografski analizator, dva avtomatska kemična analizatorja itd.

Hidrokemijski laboratorij ima prehodni jašek v ohišju dimenzij 600X600 mm. Iz njega lahko zajemate morsko vodo izpod plovila in spuščate naprave v vodo v neugodnih vremenskih razmerah, ki ne dovoljujejo uporabe palubnih naprav za te namene.

Optični laboratorij ima dva fluorometra, dvožarkovni spektrofotometer, optični večkanalni analizator in programabilni večkanalni analizator. Takšna oprema omogoča znanstvenikom, da izvajajo širok spekter študij, povezanih s preučevanjem optičnih lastnosti morske vode.

V hidrobiološkem laboratoriju so poleg standardnih mikroskopov še planktonski mikroskop Olympus, posebna oprema za raziskave z radioaktivnimi izotopi: scintilacijski števec in analizator delcev.

Posebej zanimiv je ladijski avtomatiziran sistem za beleženje in obdelavo zbranih znanstvenih podatkov. V računalniškem centru je mini računalnik madžarske proizvodnje. Ta računalnik je dvoprocesorski sistem, to pomeni, da se reševanje problemov in obdelava eksperimentalnih podatkov izvaja v računalniku vzporedno z uporabo dveh programov.

Za avtomatsko beleženje zbranih eksperimentalnih podatkov, ki prihajajo iz številnih instrumentov in naprav, sta bila na plovilu nameščena dva kabelska sistema. Prvi je radialno kabelsko omrežje za prenos podatkov iz laboratorijev in merilnih mest do glavne stikalne plošče.

Na daljinskem upravljalniku lahko povežete merilne linije s katerimkoli kontaktom in oddajate dohodne signale v kateri koli ladijski računalnik. Razdelilne omarice te linije so nameščene v vseh laboratorijih in na delovnih ploščadih v bližini vitlov. Drugo kabelsko omrežje je rezervno za priklop novih instrumentov in naprav, ki bodo v prihodnosti nameščene na ladji.

Odličen sistem in ta razmeroma zmogljiv in obsežen sistem za zbiranje in obdelavo podatkov s pomočjo računalnika je tako uspešno postavljen na majhno srednje tonažno raziskovalno plovilo.

R/V Arnold Weimer je zgled za srednje velike R/V v smislu svoje znanstvene opreme in zmogljivosti za izvajanje večplastnih raziskav. Med gradnjo in opremo so znanstveniki Akademije znanosti ESSR skrbno premislili sestavo znanstvene opreme, kar je znatno povečalo učinkovitost raziskovalnega dela po začetku delovanja plovila.

Iz knjige Preživljanje posadk letal po prisilnem pristanku ali padcu (brez ilustracij) avtor Volovič Vitalij Georgijevič

Iz knjige Življenjska pomoč posadkam letal po prisilnem pristanku ali padcu [z ilustracijami] avtor Volovič Vitalij Georgijevič

Iz knjige Najnovejša knjiga dejstev. Zvezek 1. Astronomija in astrofizika. Geografija in druge vede o zemlji. Biologija in medicina avtor Kondrašov Anatolij Pavlovič

Iz knjige Začarani otoki Galapagosa avtor von Eibl-Eibesfeldt Irenius

Iz avtorjeve knjige

Kje je več bakterij – v oceanu ali v mestni kanalizaciji? Po besedah angleškega mikrobiologa Thomasa Curtisa vsebuje mililiter oceanske vode v povprečju 160 vrst bakterij, gram prsti - od 6400 do 38.000 vrst, mililiter odpadne vode iz mestne kanalizacije, ne glede na to, kako