ศาสตร์แห่งกระบวนการทางธรรมชาติในมหาสมุทรโลก การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของมหาสมุทรโลก ภูมิศาสตร์ทางกายภาพของทวีป

ที่ดินครอบครองพื้นที่น้อยกว่า 30% ของพื้นผิวโลกของเรา ส่วนที่เหลือถูกปกคลุมไปด้วยทะเลและมหาสมุทร ความลับมากมายและปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่น่าทึ่งเกี่ยวข้องกับสิ่งเหล่านี้ และแม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะอธิบายสาเหตุของปรากฏการณ์เหล่านี้ได้สำเร็จ แต่ก็ยังยังคงเป็นผลงานอันงดงามของธรรมชาติที่ดึงดูดจินตนาการของผู้คน มาเรียนรู้เกี่ยวกับปรากฏการณ์ที่ผิดปกติและน่าตื่นเต้น 10 ประการที่เกี่ยวข้องกับมหาสมุทรโลก

ภูเขาน้ำแข็งไม่ได้ดูขาวสมบูรณ์แบบเสมอไป!

ไม่เป็นความลับเลยที่อุณหภูมิของน้ำทะเลจะแตกต่างกันไปตามละติจูดทางภูมิศาสตร์ที่ต่างกัน ที่เส้นศูนย์สูตร ชั้นพื้นผิวสามารถอุ่นได้ถึง +28°C ขึ้นไป แต่ในบริเวณใกล้กับขั้ว - ไม่เกิน +2°C ดังนั้นภูเขาน้ำแข็งขนาดใหญ่จึงสามารถลอยอยู่ในอาร์กติกและแอนตาร์กติกได้นานหลายทศวรรษ และบางครั้งพวกมันก็กลายเป็น... กลายเป็นภูเขาน้ำแข็งลายทาง!

ภูเขาน้ำแข็งลายจะก่อตัวขึ้นเมื่อน้ำละลายก่อนแล้วจึงแข็งตัวอีกครั้ง ในระหว่างนั้น อนุภาคขนาดเล็กของสิ่งสกปรก แร่ธาตุ ฯลฯ เข้าไปเข้าไปได้ หลังจากการแช่แข็ง สีของชั้นสดของภูเขาน้ำแข็งจะแตกต่างจากชั้นอื่น ๆ ด้วยกระบวนการนี้ จึงสามารถสังเกตเห็นแถบหลากสีจำนวนมากบนพื้นผิวของก้อนน้ำแข็งได้กล่าวคือ ภูเขาน้ำแข็งไม่ได้ทั้งหมดจะมีสีขาวหรือโปร่งใสดังที่แสดงในภาพ ในบางส่วนเราสามารถสังเกตเห็นการเล่นสีและเฉดสีที่น่าทึ่ง ยิ่งไปกว่านั้น ยิ่งภูเขาน้ำแข็งมีอายุมากเท่าไรก็ยิ่งมีแถบมากขึ้นเท่านั้น เมื่อมองดูพวกมันอาจดูเหมือนว่าธรรมชาติตกแต่งก้อนน้ำแข็งเหล่านี้ด้วยมือที่มีทักษะ

9. อ่างน้ำวน

วังวน - ช่องทางขนาดใหญ่ที่มีร่างต่ำกว่าซึ่งดูดทุกสิ่งที่อยู่ใกล้เคียง

คำว่า "วังวน" ดูเหมือนจะจงใจเตือนผู้คนว่าพวกเขาควรระวังปรากฏการณ์นี้ สิ่งที่น่าสนใจคือ ถูกใช้ครั้งแรกโดยนักเขียนชื่อดัง Edgar Allan Poe เขาอธิบายว่ามันเป็น "กระแสทำลายล้าง" ในความเป็นจริง วังวนในมหาสมุทรเป็นช่องทางที่ทรงพลังซึ่งมีกระแสลมต่ำกว่า ช้าๆ แต่ดูดทุกสิ่งที่อยู่ใกล้เคียงอย่างแน่นอน พวกเขาเกิดขึ้นสามประเภท

ในทะเลและมหาสมุทร กระแสน้ำวนมักเกิดจากการชนกันของคลื่นยักษ์กับกระแสน้ำที่กำลังไหลเข้ามา ยิ่งกว่านั้นน้ำในนั้นสามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วหลายร้อยกิโลเมตรต่อชั่วโมง

สิ่งที่น่าสนใจ: บางครั้งความกว้างของวังวนถึง 3-5 กิโลเมตร ไม่เพียงแต่เรือยอทช์ขนาดเล็กและเรือประมงเท่านั้น แต่ยังมีเรือเดินสมุทรขนาดใหญ่ที่สามารถตกเป็นเหยื่อของปรากฏการณ์ดังกล่าวได้ คุณอาจจำเหตุการณ์ที่น่าตกใจในปี 2011 เมื่อเรือลำหนึ่งที่มีผู้โดยสารหลายร้อยคนถูกดูดเข้าไปในอ่างน้ำวนที่เกิดขึ้นหลังแผ่นดินไหวนอกชายฝั่งของญี่ปุ่น

ก่อนหน้านี้ผู้คนเชื่อในตำนานที่อ้างว่ากระแสน้ำวนจะลากพวกมันลงสู่ก้นมหาสมุทรอย่างแน่นอน แต่นักวิทยาศาสตร์ได้หักล้างตำนานดังกล่าวแล้ว

กระแสน้ำสีแดงที่ใหญ่ที่สุดสามารถพบได้ในอ่าวฟลอริดา

คลื่นสีแดงสดและสีส้มที่เข้มข้นเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่สวยงามอย่างน่าอัศจรรย์ แต่การเพลิดเพลินกับกระแสน้ำสีแดงบ่อยเกินไปนั้นเป็นอันตรายต่อสุขภาพของคุณ เพราะมันเต็มไปด้วยอันตรายมากมาย

การบานของสาหร่าย (ซึ่งทำให้น้ำกลายเป็นสีแดง) อาจรุนแรงมากจนพืชเริ่มผลิตสารพิษและสารเคมีทุกประเภท บ้างก็ละลายน้ำ บ้างก็ลอยไปในอากาศ สารพิษเป็นอันตรายต่อตัวแทนของพืชและสัตว์ในน้ำ นกทะเลและแม้กระทั่งผู้คน

กระแสน้ำสีแดงที่ใหญ่ที่สุดในโลกเกิดขึ้นทุกปีนอกชายฝั่งอ่าวฟลอริดาในเดือนมิถุนายนและกรกฎาคม

Brynicle แผ่ตาข่ายน้ำแข็งไปตามก้นทะเล ซึ่งไม่มีสิ่งมีชีวิตใดสามารถหลบหนีไปได้

ผลงานมหัศจรรย์แห่งธรรมชาติ น้ำแข็งย้อยรสเค็ม เป็นสิ่งที่ไม่อาจจินตนาการได้ เมื่อไบรนิเคิลก่อตัวขึ้นในที่สุด จะดูเหมือนคริสตัลจุ่มลงในน้ำ น้ำแข็งย้อยรสเค็มเกิดขึ้นเมื่อน้ำจากน้ำแข็งละลายไหลซึมลงสู่ทะเล เมื่อพิจารณาว่าการก่อตัวของน้ำแข็งย้อยที่มีรสเค็มต้องใช้อุณหภูมิอากาศและน้ำที่ต่ำมาก จึงสามารถสังเกตได้เฉพาะในน่านน้ำเย็นของอาร์กติกและนอกชายฝั่งแอนตาร์กติกาเท่านั้น

สิ่งที่น่าสนใจ: Brainicles ก่อให้เกิดอันตรายอย่างยิ่งต่อพืชและสัตว์ในมหาสมุทร ในขณะที่ติดต่อกับพวกเขา ปลาดาวปลาและแม้แต่สาหร่ายทั้งแช่แข็งและแช่แข็งหรือถูกตัดอย่างมีนัยสำคัญ

แบบจำลองที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปสำหรับการก่อตัวของสมองได้รับการอธิบายโดยนักสมุทรศาสตร์ Silje Martin ย้อนกลับไปในปี 1974 เป็นเวลากว่า 30 ปีแล้วที่นักวิทยาศาสตร์เท่านั้นที่สามารถชมการแสดงมหาสมุทรอันมีชีวิตชีวานี้ได้ แต่ในปี 2011 กระบวนการสร้างน้ำแข็งในทะเลถูกถ่ายทำโดยตากล้องของ BBC

สายน้ำเค็มที่ไหลจากบล็อกน้ำแข็งเย็นมากจนของเหลวที่อยู่รอบๆ แข็งตัวเกือบจะในทันที ภายในไม่กี่วินาทีหลังจากอยู่ในมหาสมุทร Brynicle จะสร้างเกราะน้ำแข็งที่มีรูพรุนที่เปราะบางล้อมรอบมัน เมื่อถึงมวลวิกฤติ น้ำแข็งย้อยจะยุบตัวลงด้านล่าง จากนั้นเธอก็เริ่มกางตาข่ายเย็นของเธอออกไปอีก สัตว์ใด ๆ ที่จับได้จะต้องถึงวาระตาย ต่อหน้าต่อตาผู้ปฏิบัติงาน “แท่งน้ำแข็งนักฆ่า” สูงขึ้นหลายเมตรใน 3 ชั่วโมงและไปถึงพื้นมหาสมุทร หลังจากนั้นในเวลาเพียง 15 นาที ไบรนิเคิลก็ทำลายสิ่งมีชีวิตใต้ทะเลทั้งหมดภายในรัศมีสี่เมตร

6. คลื่นที่ยาวที่สุดในโลก

ชาวบราซิลเรียกกระบวนการสร้างคลื่นที่ยาวที่สุดของวิเซโรกา

สภาพอากาศมีผลกระทบอย่างมากต่อน่านน้ำทะเล ก็ไม่แปลกที่บางคน ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติสามารถสังเกตได้เฉพาะบางฤดูกาลเท่านั้นโดยมีปัจจัยหลายประการรวมกัน

ดังนั้นบราซิลจึงสามารถพบเห็นคลื่นที่ยาวที่สุดในโลกได้ไม่เกินปีละ 2 ครั้ง ในช่วงปลายเดือนกุมภาพันธ์และต้นเดือนมีนาคม น้ำปริมาณมหาศาลจากมหาสมุทรแอตแลนติกจะขึ้นมาที่ปากแม่น้ำอเมซอน เมื่อกระแสน้ำปะทะกับพลังน้ำขึ้นน้ำลงของมหาสมุทร จะทำให้เกิดคลื่นที่ยาวที่สุดในโลก ในบราซิล ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า Pororoca ความสูงของคลื่นที่เกิดขึ้นระหว่างปรากฏการณ์นี้บางครั้งสูงถึง 3.5–4 เมตร และคุณจะได้ยินเสียงคลื่นอีกครึ่งชั่วโมงก่อนที่จะถึงฝั่งด้วยเสียงคำราม

บางครั้งโพโรโรคาทำลายบ้านเรือนริมชายฝั่งหรือถอนรากต้นไม้

ดอกไม้น้ำแข็งที่น่าทึ่งนับพันดอกในน่านน้ำอาร์กติก

มีเพียงไม่กี่คนที่รู้เกี่ยวกับการมีอยู่ของดอกไม้ที่ละเอียดอ่อนและมีเสน่ห์เหล่านี้ ดอกไม้ฟรอสต์ก่อตัวค่อนข้างน้อย - เฉพาะบนน้ำแข็งเล็ก ๆ ในน้ำทะเลเย็นเท่านั้น การก่อตัวของมันเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำในสภาพอากาศที่ไม่มีลม เส้นผ่านศูนย์กลางของการก่อตัวดังกล่าวมักจะไม่เกินสี่เซนติเมตรและดูเหมือนดอกไม้คริสตัลจริง

พวกเขามีเกลือจำนวนมากซึ่งอธิบายลักษณะที่ตกผลึกของดอกไม้ที่หนาวจัด

คลื่นอันธพาลสามารถสูงถึง 25 เมตรขึ้นไป สาเหตุของการก่อตัวไม่น่าเชื่อถือ

ตามกฎแล้วการกำหนดโมเมนต์ของการก่อตัวของคลื่นนั้นไม่ใช่เรื่องยาก แต่มีสิ่งที่เรียกว่าคลื่นอันธพาล ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วจะปรากฏขึ้นมาจากไหนไม่รู้และไม่แสดงสัญญาณของการเข้าใกล้

สิ่งนี้น่าสนใจ: โดยปกติแล้วคลื่นอันธพาลจะพบได้ในมหาสมุทรเปิดซึ่งห่างไกลจากแผ่นดิน สามารถมองเห็นได้แม้ในสภาพอากาศที่ชัดเจนและไม่มีลมแรง เหตุผลยังไม่ได้รับการจัดตั้งขึ้น ขนาดของมันใหญ่โตมาก ความสูงของคลื่นอันธพาลที่เร่ร่อนสามารถสูงถึง 30 เมตรและบางครั้งก็มากกว่านั้น!

เป็นเวลานานที่นักวิทยาศาสตร์ถือว่าคลื่นเร่ร่อนเป็นสิ่งประดิษฐ์ของกะลาสีเรือเนื่องจากคลื่นเหล่านี้ไม่สอดคล้องกับแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่มีอยู่ของการเกิดขึ้นและพฤติกรรมของคลื่น ความจริงก็คือจากมุมมองของสมุทรศาสตร์คลาสสิก คลื่นที่มีความสูงมากกว่า 20.7 เมตร ไม่สามารถดำรงอยู่ในสภาพพื้นดินได้ ยังขาดหลักฐานที่เชื่อถือได้เกี่ยวกับการดำรงอยู่ของพวกเขา แต่เมื่อวันที่ 1 มกราคม 1995 บนแพลตฟอร์มน้ำมันของนอร์เวย์ Dropner ซึ่งตั้งอยู่ในทะเลเหนือ เครื่องมือบันทึกคลื่นสูง 25.6 เมตร มันถูกเรียกว่าคลื่นดรอปเนอร์ การวิจัยได้เริ่มขึ้นโดยเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ MaxWave ในไม่ช้า ผู้เชี่ยวชาญตรวจสอบพื้นผิวน้ำของโลกโดยใช้ดาวเทียมเรดาร์สองดวงที่เปิดตัวโดยองค์การอวกาศยุโรป ในเวลาเพียง 3 สัปดาห์ มีการบันทึกคลื่นระลอกคลื่นเดี่ยว 10 คลื่นที่สูงกว่า 25 เมตรในมหาสมุทร

หลังจากนั้นนักวิทยาศาสตร์ถูกบังคับให้พิจารณาการเสียชีวิตของเรือขนาดใหญ่ใหม่ - เรือคอนเทนเนอร์และเรือบรรทุกน้ำมันขนาดใหญ่ คลื่นอันธพาลถูกรวมอยู่ในจำนวนนี้ด้วย สาเหตุที่เป็นไปได้ภัยพิบัติเหล่านี้ ได้รับการพิสูจน์ในภายหลังว่าในปี 1980 เรือบรรทุกสินค้าอังกฤษ Derbyshire ขนาด 300 เมตรจมลงนอกชายฝั่งของญี่ปุ่นหลังจากชนกับคลื่นยักษ์ที่เจาะทะลุช่องเก็บสินค้าและท่วมที่เก็บสินค้า

จากนั้นมีผู้เสียชีวิต 44 ราย คลื่นอันธพาล -ฝันร้าย

กะลาสีเรือที่ปรากฏในเรื่องราวและตำนานมากมาย มีบางสิ่งลึกลับและน่ากลัวซ่อนอยู่ในนั้น ดูเหมือนเหลือเชื่อที่แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำนายลักษณะของกำแพงน้ำดังกล่าว ความคิดเรื่องคลื่นอันธพาลจะทำให้คุณพิจารณาความสัมพันธ์ของคุณกับมหาสมุทรอีกครั้งอย่างแน่นอน ไม่น่าเป็นไปได้ที่คุณจะเชื่อต่อไปว่าในสภาพอากาศสงบคุณสามารถล่องเรือหรือเรือยอชท์ที่อยู่ไกลจากชายฝั่งได้โดยไม่ต้องกลัวถึงชีวิต

3. จุดบรรจบของทะเลบอลติกกับทะเลเหนือ

ในจังหวัดสกาเกนของเดนมาร์ก คุณสามารถสังเกตเห็นปรากฏการณ์ที่น่าทึ่งซึ่งก่อนหน้านี้ก่อให้เกิดความขัดแย้งในหมู่นักวิทยาศาสตร์มากมาย ในสถานที่ที่งดงามมีทะเล 2 แห่งมาบรรจบกัน - ทะเลบอลติกและทางเหนือ น่าแปลกที่พวกมันไม่ผสมกันราวกับถูกกั้นด้วยกำแพงที่มองไม่เห็น สีของน้ำในแต่ละทะเลมีความแตกต่างกัน ทำให้คุณสามารถกำหนดขอบเขตระหว่างน้ำทะเลเหล่านั้นได้อย่างชัดเจน

ตามที่นักสมุทรศาสตร์ระบุว่าความหนาแน่นของน้ำทะเลแตกต่างกันเช่นเดียวกับความเค็ม (ในทะเลเหนือนั้นสูงกว่า 1.5 เท่า) ด้วยเหตุนี้ทะเลแต่ละแห่งจึงยังคงอยู่ใน "แหล่งต้นน้ำ" ของตัวเองโดยไม่ปะปนกับทะเลใกล้เคียงและไม่ยอมจำนนต่อมัน นอกจากองค์ประกอบของน้ำแล้ว เส้นเขตแดนยังแสดงได้อย่างชัดเจนเนื่องจากกระแสน้ำที่สวนทางกันในช่องแคบทั้งสอง พวกมันวิ่งเข้าหากันทำให้เกิดคลื่นปะทะกัน

ที่น่าสนใจมีการกล่าวถึงการพบกันของทะเลเหนือกับทะเลบอลติกในวรรณกรรมทางศาสนา - ในอัลกุรอาน ยังไม่ชัดเจนว่าชาวมุสลิมโบราณเดินทางมาถึงดินแดนของเดนมาร์กสมัยใหม่เพื่อชมภาพอันน่าอัศจรรย์นี้ได้อย่างไร

แสงเรืองรองของมหาสมุทรในน่านน้ำชายฝั่งเป็นภาพที่น่าอัศจรรย์

การเรืองแสงของน้ำเป็นปรากฏการณ์ที่ดูน่าทึ่งในภาพถ่าย และในความเป็นจริงแล้วงดงามยิ่งกว่านั้นอีก แสงเรืองรองของมหาสมุทรเกิดจากสาหร่ายที่ง่ายที่สุด - ไดโนแฟลเจลเลต ซึ่งประกอบเป็นแพลงก์ตอนส่วนใหญ่

โมเลกุลเล็กๆ ซึ่งเป็นสารตั้งต้นของลูซิเฟอริน ถูกออกซิไดซ์โดยเอนไซม์ลูซิเฟอเรสและออกซิเจน พลังงานที่ปล่อยออกมาจะไม่เปลี่ยนเป็นความร้อน แต่กระตุ้นโมเลกุลของสสารซึ่งปล่อยโฟตอนออกมา ประเภทของลูซิเฟอร์รินเป็นตัวกำหนดความถี่ของแสง ซึ่งก็คือสีของแสงเรืองแสง

วิธีที่ดีที่สุดคือสังเกตแสงเรืองรองของมหาสมุทรในระหว่างการสืบพันธุ์ของสาหร่ายเซลล์เดียว (โดยปกติจะไม่เกิน 3 สัปดาห์ต่อปี) มีแสงไฟเล็กๆ มากมายจนน้ำทะเลดูเหมือนน้ำนม แม้ว่าจะมีสีฟ้าสดใสก็ตาม

อย่างไรก็ตาม เราควรระมัดระวังในการชื่นชมการเรืองแสงของทะเลหรือมหาสมุทร เนื่องจากสาหร่ายหลายชนิดผลิตสารพิษที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ ดังนั้นในช่วงเวลาของการแพร่พันธุ์และความเข้มของแสงที่มากที่สุด จะยังดีกว่าหากสังเกตกระแสน้ำที่สดใสขณะอยู่บนชายฝั่ง และตอนกลางคืนแน่นอน! อาจดูเหมือนมีไฟสปอร์ตไลท์ขนาดใหญ่ซ่อนอยู่ใต้น้ำโดยส่องสว่างจากส่วนลึก

แสงเรืองรองของมหาสมุทรที่เกิดจากปรากฏการณ์การเรืองแสงของสิ่งมีชีวิตบางครั้งสามารถมองเห็นได้แม้จากอวกาศ!

ปรากฏการณ์ทะเลนมพบได้ในมหาสมุทรอินเดีย และนี่เป็นหนึ่งในอาการของกระบวนการเรืองแสงจากสิ่งมีชีวิต สิ่งที่น่าสนใจ: ในบางพื้นที่ของมหาสมุทรเพื่อการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย จากนั้นน้ำเกลือจำนวนมหาศาลก็เริ่มเรืองแสงและมีแสงสีฟ้าอ่อน บางครั้งแบคทีเรียจะส่องแสงบริเวณน้ำขนาดใหญ่จนสามารถมองเห็นได้ง่ายแม้จากอวกาศ ปรากฏการณ์ดังกล่าวจะไม่ปล่อยให้ใครเฉย!

ปรากฏการณ์นี้สังเกตได้มานานกว่าศตวรรษ กะลาสีเรือมักสังเกตเห็นแสงเรืองรองในสมัยโบราณ มันทำให้พวกเขาจ้องมองไปที่ส่วนลึกของมหาสมุทรอย่างกระตือรือร้น

อย่างไรก็ตามหากคนก่อนหน้านี้ไม่สามารถหาคำอธิบายสำหรับปรากฏการณ์นี้ได้แสดงว่าในสมัยของเราทุกอย่างรู้เกี่ยวกับธรรมชาติของมันแล้ว แต่นี่ไม่ได้ป้องกันแสงเรืองรองของน้ำไม่ให้คงอยู่เป็นภาพอันน่าอัศจรรย์ ปรากฏการณ์ดังกล่าวแสดงให้เห็นถึงความงดงามและความหลากหลายของมหาสมุทรโลกอันยิ่งใหญ่ เมื่อดูพวกเขา คุณจะจับได้ว่าตัวเองคิดว่าอารยธรรมของมนุษย์ไม่ว่าจะพัฒนาไปแค่ไหนก็ไม่สามารถสร้างอะไรแบบนี้ได้! ท้ายที่สุดแล้ว ผู้คนก็เป็นเพียงแขกชั่วคราวในเรื่องนี้เท่านั้นดาวเคราะห์ที่น่าทึ่ง

- และเราต้องไม่ทำลายแต่รักษาความงดงามของธรรมชาติไว้ให้คนรุ่นต่อๆ ไปจำไว้ว่า:

มหาสมุทรโลกคืออะไร? แบ่งออกเป็นส่วนใดบ้าง? รูปร่างหลักของพื้นมหาสมุทรคืออะไร? อุณหภูมิของน้ำทะเลเปลี่ยนแปลงอย่างไร? การเคลื่อนที่ของน้ำในมหาสมุทรมีกี่ประเภท? คลื่นทะเล สึนามิ กระแสน้ำในมหาสมุทร การลดลงและกระแสน้ำเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของสาเหตุอะไร พืชและสัตว์ทะเลมีลักษณะอย่างไร และมีการกระจายตัวในมหาสมุทรอย่างไร มนุษย์ใช้ทรัพยากรใดในมหาสมุทรโลก? ผลกระทบด้านลบของมนุษย์ต่อมหาสมุทรมีอะไรบ้าง? จะต่อสู้กับมลพิษทางน้ำในมหาสมุทรโลกได้อย่างไร?คำสำคัญ: เรือสำรวจ สถานีลอยน้ำ ยานพาหนะใต้น้ำ ดาวเทียมเทียม และ.

ยานอวกาศ 1. ศึกษาท้องทะเลในอดีต

มหาสมุทรทำให้ผู้คนประหลาดใจอยู่เสมอด้วยความกว้างใหญ่ พลัง และระยะทางอันลึกลับ

คนโบราณพยายามอธิบายปรากฏการณ์ประหลาดในมหาสมุทรในแบบของตนเอง ในจินตนาการของพวกเขา ไม่ใช่กระบวนการทางธรรมชาติที่เกิดขึ้น แต่เป็นวิญญาณแห่งท้องทะเลและเทพเจ้า สำหรับชาวกรีกโบราณคือโพไซดอน และสำหรับชาวโรมันคือดาวเนปจูน

ปัจจุบันลูกเรือของทุกประเทศไม่ลืมเกี่ยวกับดาวเนปจูนผู้อุปถัมภ์และจัดวันหยุดเพื่อเป็นเกียรติแก่เขา

2. การวิจัยสมัยใหม่ของมหาสมุทรโลกใช้เวลานานกว่าที่นักวิจัยจะมีชุดสูทที่หนักและแข็ง ซึ่งเป็นชุดอวกาศที่เชื่อมต่อกันด้วยสายยางและสายเคเบิลเข้ากับเรือ ในวัยสี่สิบของศตวรรษที่ 20 J.I. Cousteau คิดค้นอุปกรณ์ดำน้ำ นี่เป็นการเปิดทางสำหรับการสำรวจความลึกของท้องทะเลสำหรับผู้คนที่หลากหลาย: นักโบราณคดี นักธรณีวิทยา นักสมุทรศาสตร์ และนักเดินเรือดำน้ำ (รูปที่ 110)

แม้จะมีอันตรายที่รอนักวิจัยอยู่ในมหาสมุทร แต่การศึกษาก็ไม่หยุดนิ่ง

การสำรวจมหาสมุทรดำเนินการโดยใช้เรือสำรวจพิเศษ สถานีลอยน้ำ ดาวเทียมโลกเทียม และยานพาหนะใต้น้ำ หนึ่งในนั้นคือตึกระฟ้าที่เรียกว่าเรือเหาะใต้น้ำ (รูปที่ 111)

ข้าว. 111. บาธีสเคป

บนตึกระฟ้า "ทริเอสเต" ในปี 1960 นักวิทยาศาสตร์ชาวสวิส Jacques Picard และผู้ช่วยของเขาลงไปในร่องลึกบาดาลมาเรียนาที่ระดับความลึกประมาณ 10,500 เมตร บางครั้งบ้านใต้น้ำ - ห้องปฏิบัติการได้รับการติดตั้งที่ระดับความลึก 10-20 เมตร

บทบาทสำคัญในการศึกษามหาสมุทรและทะเลเป็นของดาวเทียมและยานอวกาศจากโลกเทียม ตัวอย่างเช่น จากดาวเทียม พวกเขาศึกษากระแสน้ำทะเล ติดตามกระแสน้ำอุ่นกัลฟ์สตรีม คลื่นทะเล และน้ำแข็ง

มหาสมุทรกำลังได้รับการศึกษาอย่างครอบคลุม คุณสมบัติของน้ำ การเคลื่อนที่ของน้ำที่ระดับความลึกต่างๆ ลักษณะของสิ่งมีชีวิตในทะเลและการกระจายตัวของน้ำจะถูกกำหนด วัดความลึก และนำตัวอย่างตะกอนด้านล่างมาตรวจสอบ

เมื่อจำเป็นต้องศึกษาพื้นที่ขนาดใหญ่ของมหาสมุทรนักวิทยาศาสตร์ ประเทศต่างๆเข้าร่วมความพยายามของพวกเขา เรือพิเศษ เครื่องบิน ยานพาหนะใต้น้ำ และดาวเทียมโลกเทียมหลายสิบลำมีส่วนร่วมในการวิจัยดังกล่าว

ผลการวิจัยมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการขนส่ง การประมง การสำรวจและการสกัดแร่

1. พวกเขาศึกษามหาสมุทรโลกอย่างไร 2. ดาวเทียมและยานอวกาศของโลกเทียมมีบทบาทอย่างไรในการสำรวจมหาสมุทร 3. เหตุใดจึงต้องศึกษามหาสมุทร? 4* คุณรู้ไหมว่าเทศกาลเนปจูนจัดขึ้นเมื่อใดและมีพิธีกรรมอะไรประกอบ?

มากกว่า คนดึกดำบรรพ์เริ่มสะสมความรู้เกี่ยวกับสิ่งรอบตัว เมื่อมนุษยชาติพัฒนาขึ้น ความรู้นี้ก็เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ผู้คนพยายามทำความเข้าใจอย่างลึกซึ้งที่สุด โลกรอบตัวเรา- วิทยาศาสตร์ต่างๆ ค่อยๆ เกิดขึ้นและเริ่มพัฒนา บางคนสำรวจธรรมชาติ คนอื่นๆ - ชีวิตของผู้คน โลกฝ่ายวิญญาณ ประวัติศาสตร์ วัฒนธรรม และเศรษฐศาสตร์

ในสมัยก่อนธรรมชาติเรียกว่า "ธรรมชาติ" ดังนั้นวิทยาศาสตร์ธรรมชาติจึงได้รับ ชื่อสามัญวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ พวกเขาศึกษาวัตถุ สาร และปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่หลากหลาย วัตถุใด ๆ สิ่งมีชีวิตใด ๆ ก็สามารถเรียกได้ว่าเป็นร่างกาย สสารคือสิ่งที่ร่างกายสร้างขึ้น และปรากฏการณ์อย่างที่คุณทราบอยู่แล้วคือการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ที่เกิดขึ้นในธรรมชาติ

มาทำความรู้จักกับวิทยาศาสตร์พื้นฐานของธรรมชาติกันดีกว่า

ดาราศาสตร์

ชื่อของวิทยาศาสตร์นี้มาจากคำภาษากรีก "แอสตรอน" - "ดาว", "โนมอส" - "กฎหมาย"

ดาราศาสตร์เป็นศาสตร์แห่งเทห์ฟากฟ้า: ต้นกำเนิด โครงสร้าง องค์ประกอบ การเคลื่อนไหวในอวกาศ

บางทีโลกแห่งเทห์ฟากฟ้าดูเหมือนว่าเราจะเป็นส่วนหนึ่งของธรรมชาติที่ลึกลับเป็นพิเศษ และบางทีทุกคนอาจจะมากกว่าหนึ่งครั้งเมื่อมองดูท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยดวงดาวอันห่างไกลและน่าหลงใหลรู้สึกว่าตัวเองทุกคนและโลกทั้งโลกเป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของโลกอันกว้างใหญ่อันกว้างใหญ่ - จักรวาล ดาราศาสตร์ได้เปิดเผยความลึกลับมากมายของจักรวาลแล้วและยังคงคลี่คลายมันต่อไป สร้างความตื่นตาตื่นใจให้กับจินตนาการของผู้คนด้วยการค้นพบใหม่ๆ

ฟิสิกส์

แปลจาก ภาษากรีกคำว่า “ฟิสิส” แปลว่า. "ธรรมชาติ" กำลังเรียกร้อง

ฟิสิกส์เป็นศาสตร์ที่ศึกษาปรากฏการณ์ทางธรรมชาติต่างๆ

เรามักจะพบกับปรากฏการณ์เหล่านี้มากมายใน ชีวิตประจำวัน- เช่น การเคลื่อนไหวของร่างกาย การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับร่างกายเมื่อได้รับความร้อนและความเย็น ไฟฟ้า เสียง แสง ฟิสิกส์เป็นคำตอบของคำถามว่าทำไมฟ้าผ่าและฟ้าร้องคำราม เสียงสะท้อนเกิดขึ้นได้อย่างไร สายรุ้งคืออะไร... แต่ฟิสิกส์ไม่เพียงแต่อธิบายสิ่งที่มองเห็นได้ในธรรมชาติเท่านั้น มันเป็นพื้นฐานของเทคโนโลยี หากไม่มีความรู้ด้านฟิสิกส์ ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างรถยนต์ เครื่องบิน ตู้เย็น เครน หรือคอมพิวเตอร์ เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการว่าชีวิตของเราจะเป็นอย่างไรหากไม่มีวิทยาศาสตร์ฟิสิกส์

เคมี

ที่มาของชื่อวิทยาศาสตร์นี้ไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด อาจมาจากคำภาษากรีก "himeusis" - "การผสม"

เคมีเป็นศาสตร์แห่งสสารและการเปลี่ยนแปลงของสาร

คุณรู้อยู่แล้วว่าร่างกายประกอบด้วยสสาร น้ำ ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ น้ำตาล แป้ง เกลือแกง ล้วนเป็นตัวอย่างของสาร ตอนนี้มีคนรู้จักมากมาย - หลายล้านคน สารแต่ละชนิดมีคุณสมบัติของตัวเอง ภายใต้เงื่อนไขบางประการ สิ่งอื่นสามารถเกิดขึ้นได้จากสารชนิดเดียว ไม่มีปาฏิหาริย์หรือเวทมนตร์ในการเปลี่ยนแปลงเช่นนี้ ต้องขอบคุณเคมีที่ทำให้ผู้คนได้เรียนรู้ที่จะได้รับสารที่จำเป็นในครัวเรือนและในชีวิตประจำวันในห้องปฏิบัติการและโรงงานเคมี

ภูมิศาสตร์

นี่เป็นวิทยาศาสตร์โลกอีกประการหนึ่ง ชื่อของมันมาจากคำภาษากรีก "geo" - "earth", "grapho" - "การเขียน" เช่น "คำอธิบายที่ดิน"

แท้จริงแล้ว ภูมิศาสตร์อธิบายโลกของเรา: มหาสมุทรและทวีปใดบ้าง ทะเล ทะเลสาบและแม่น้ำ ที่ราบลุ่ม เนินเขาและภูเขา ประเทศ เมือง และหมู่บ้านใดเกิดขึ้นบนโลก ชีวิตและเศรษฐกิจของผู้คนที่อาศัยอยู่ในโลกของเราคืออะไร ภูมิศาสตร์ศึกษาคำถามมากมาย อย่างที่คุณเห็น สิ่งเหล่านี้ไม่เพียงเกี่ยวข้องกับธรรมชาติเท่านั้น แต่ยังรวมถึงชีวิตด้วย กิจกรรมทางเศรษฐกิจประชากร. คุณจะได้เรียนรู้ว่าภูมิศาสตร์แบ่งออกเป็นส่วนหลักๆ ใดบ้าง และศึกษาอะไร รวมถึงวิทยาศาสตร์ทางภูมิศาสตร์อะไรบ้างจากย่อหน้าถัดไป

ชีววิทยา

แปลจากภาษากรีกคำว่า "bios" แปลว่า "ชีวิต", "logos" แปลว่า "วิทยาศาสตร์, การสอน"

ชีววิทยาเป็นศาสตร์แห่งธรรมชาติที่มีชีวิต

เป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการถึงโลกของเราที่ไม่มีสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิด เช่น แบคทีเรีย โปรโตซัว เชื้อรา พืช สัตว์ต่างๆ อาศัยอยู่ในมหาสมุทรและพื้นดิน ที่ราบและภูเขา ดิน และแม้แต่ถ้ำลึกลึกลับ ตัวเราเองก็เป็นส่วนหนึ่งของธรรมชาติที่มีชีวิต ชีววิทยาตอบคำถามมากมาย เช่น สิ่งมีชีวิตบนโลกนี้คืออะไร และมีกี่ชีวิต โครงสร้างและการทำงานของร่างกายมีโครงสร้างและทำงานอย่างไร สิ่งมีชีวิตสืบพันธุ์และพัฒนาอย่างไร พวกมันเชื่อมโยงถึงกันอย่างไร และกับธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตอย่างไร

นิเวศวิทยา

ชื่อของวิทยาศาสตร์นี้มาจากคำภาษากรีก "ekos" - "บ้าน", "โลโก้" - "วิทยาศาสตร์, การสอน"

นิเวศวิทยาเป็นศาสตร์แห่งความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตระหว่างกันและกับสิ่งแวดล้อมของพวกมัน ปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับธรรมชาติ

นิเวศวิทยาเกิดขึ้นในฐานะส่วนหนึ่งของชีววิทยา แต่ตอนนี้มีการพูดถึงกันมากขึ้นว่าเป็นวิทยาศาสตร์อิสระ - วิทยาศาสตร์แห่งบ้านตามธรรมชาติของมนุษยชาติ คำว่า "นิเวศวิทยา" มักได้ยินทางวิทยุ โทรทัศน์ และปรากฏในหนังสือพิมพ์ เนื่องจากบ้านตามธรรมชาติของเราตกอยู่ในอันตราย เพื่อที่จะอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม อย่างน้อยทุกคนควรทำความคุ้นเคยกับสภาพแวดล้อมบ้างเล็กน้อย

ผู้คนพยายามทำความเข้าใจโลกรอบตัวอยู่เสมอ วิทยาศาสตร์ต่างๆ ค่อยๆ เกิดขึ้นและเริ่มพัฒนา ศาสตร์แห่งธรรมชาติเรียกว่าวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ พวกเขาศึกษาวัตถุ สาร และปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่หลากหลาย วิทยาศาสตร์ธรรมชาติขั้นพื้นฐาน ได้แก่ ดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ เคมี ภูมิศาสตร์ ชีววิทยา ธรณีวิทยา และนิเวศวิทยา ดาราศาสตร์เป็นศาสตร์แห่งเทห์ฟากฟ้า ฟิสิกส์ศึกษาปรากฏการณ์ทางธรรมชาติต่างๆ เคมีเป็นศาสตร์แห่งสสารและการเปลี่ยนแปลงของสาร ภูมิศาสตร์ศึกษาโลกของเรา ชีววิทยาเป็นศาสตร์แห่งธรรมชาติที่มีชีวิต นิเวศวิทยาเป็นศาสตร์แห่งความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตระหว่างกันและกับสิ่งแวดล้อมของพวกมัน ความสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับธรรมชาติ

1. วิทยาศาสตร์ธรรมชาติมีชื่อสามัญว่าอะไร?
2. วัตถุ สาร และปรากฏการณ์ทางธรรมชาติคืออะไร? ยกตัวอย่างร่างกายและสารที่พบเจอในชีวิตประจำวัน
3. รายชื่อวิทยาศาสตร์ธรรมชาติที่คุณรู้จัก
4. วิทยาศาสตร์ธรรมชาติแต่ละสาขาศึกษาอะไรบ้าง (ดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ เคมี ภูมิศาสตร์ ชีววิทยา นิเวศวิทยา)
5. ไอแซก นิวตัน นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษผู้ยิ่งใหญ่เขียนว่า “คนอื่นไม่รู้ แต่ฉันรู้สึกเหมือนเด็กที่เร่ร่อนอยู่ริมน้ำทั้งวัน พบว่าตอนนี้กลายเป็นเปลือกหอย กลายเป็นกรวดขัดคลื่น ขณะที่มหาสมุทรแห่งความจริงอันกว้างใหญ่ ทอดยาวไปเบื้องหน้าพระองค์ ไร้ขอบเขต ไร้ขอบเขต” คุณจะอธิบายคำเหล่านี้อย่างไร?

ฉันจะขอบคุณถ้าคุณแบ่งปันบทความนี้บนโซเชียลเน็ตเวิร์ก:

ค้นหาไซต์

กระทรวงวิทยาศาสตร์และการศึกษาของประเทศยูเครน

ทอไรด์ มหาวิทยาลัยแห่งชาติ

พวกเขา. V.I. Vernadsky

คณะภูมิศาสตร์

ภาควิชาภูมิศาสตร์กายภาพและสมุทรศาสตร์

ยูเอฟเบซรูคอฟ

สมุทรวิทยา

ปรากฏการณ์ทางกายภาพและกระบวนการในมหาสมุทร

ซิมเฟโรโพล 2549

คำนำ

การแนะนำ

1. วิชาและภารกิจของสมุทรศาสตร์

2. องค์กรสมุทรศาสตร์ที่สำคัญ

2.1. องค์กรระหว่างประเทศ

2.2. สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติที่สำคัญที่สุด

3. ประวัติศาสตร์การสำรวจมหาสมุทรโลก

4. ลักษณะทางภูมิศาสตร์ของมหาสมุทรโลก

4.1. ลักษณะทางสัณฐานวิทยาและการแบ่งส่วนของมหาสมุทรโลก

4.2. มหาสมุทรโลกเป็นวัตถุธรรมชาติชิ้นเดียว

4.3. ลักษณะทางภูมิศาสตร์ของมหาสมุทรโลก

4.4. โครงสร้างของเปลือกโลกมหาสมุทรและองค์ประกอบหลักของภูมิประเทศด้านล่าง

5. โครงสร้างและองค์ประกอบทางเคมี น้ำทะเล

5.1. โครงสร้างโมเลกุลของน้ำและความผิดปกติ

5.2. องค์ประกอบทางเคมีน้ำทะเล

5.3. ความเค็มของน้ำทะเล

5.4. ก๊าซละลาย

6. ลักษณะทางกายภาพพื้นฐานของน้ำทะเล

6.1. ความหนาแน่น ความถ่วงจำเพาะ และปริมาตรจำเพาะ

สมการสถานะของน้ำทะเล

6.2. แรงดันและการอัดตัวของน้ำทะเล

6.3. คุณสมบัติทางความร้อนของน้ำทะเล

6.4. การแพร่กระจายและการออสโมซิส

7. ความวุ่นวายปะปนกันในมหาสมุทร

7.1. ประเภทของการผสมแบบปั่นป่วน

7.2. ความหนืด (หรือแรงเสียดทานภายใน)

7.3. ความวุ่นวายทางทะเล

7.4. องค์ประกอบของทฤษฎีทางสถิติของความปั่นป่วน

7.5. การแลกเปลี่ยนอันวุ่นวายในมหาสมุทร

7.6. ความเสถียรของชั้นต่างๆ ในทะเล

7.7. การผสมแบบพาความร้อน

8. คุณสมบัติทางแสงของน้ำทะเล

8.1. รังสีแสง

8.2. ความสมดุลของการแผ่รังสีของโลกและการส่องสว่างของผิวน้ำทะเล

8.3. การดูดกลืนและการกระเจิงของแสงในทะเล

8.4. ความโปร่งใสและสีของน้ำ

8.4. การเรืองแสงจากสิ่งมีชีวิตและดอกไม้ทะเล

9. คุณสมบัติทางเสียงของน้ำทะเล

9.1. ความเร็วของเสียง

9.2. การดูดซับและการกระจายเสียงในทะเล เสียงก้อง

9.3. การหักเหของรังสีเสียง ช่องเสียงใต้น้ำ

9.4. ไบโอไฮโดรอะคูสติก

10. ปฏิสัมพันธ์ระหว่างมหาสมุทรกับบรรยากาศ

10.1. ความสัมพันธ์ระหว่างกระบวนการในมหาสมุทรและบรรยากาศ

10.2. ความแปรปรวนของกระบวนการในมหาสมุทร

10.3. การแลกเปลี่ยนความร้อนในระบบบรรยากาศมหาสมุทร

10.3.1. องค์ประกอบสมดุลความร้อนของมหาสมุทร

10.4. การแลกเปลี่ยนความชื้นในระบบบรรยากาศมหาสมุทร

10.5. ปรากฏการณ์เอลนีโญและลานีญา

10.6. ภาวะโลกร้อน: ความเป็นจริงและการพยากรณ์

11. การกระจายอุณหภูมิและความเค็ม

ในมหาสมุทรโลก

11.1. การกระจายอุณหภูมิ

11.2. การกระจายความเค็ม

12. การวิเคราะห์เทอร์โมฮาลีนของน้ำทะเล

12.1. T,S-เส้นโค้ง

12.2. ผสมมวลน้ำสองสามก้อน

12.3. การผสมมวลน้ำสี่ก้อน

12.4. เรขาคณิตวิเคราะห์ของเส้นโค้ง T,S

12.5. การวิเคราะห์ T,S ทางสถิติ

13. มวลน้ำในมหาสมุทรโลก

14. โซนหน้าและแนวหน้าในมหาสมุทรโลก

15. การแบ่งเขตทางกายภาพของมหาสมุทรโลก

16. น้ำแข็งทะเล

16.1. การจำแนกประเภทน้ำแข็ง

16.2. ความเค็มของน้ำแข็ง

16.3. คุณสมบัติทางกายภาพน้ำแข็ง

16.4. สมบัติทางกลของน้ำแข็ง

16.5. ล่องลอยน้ำแข็ง

16.6. การกระจายตัวของน้ำแข็งในมหาสมุทรโลก

17. โครงสร้างทางชีวภาพของมหาสมุทร

17.1. เขตชีววิทยาและจังหวัดในมหาสมุทร

17.2. สิ่งมีชีวิตในน้ำในทะเล

17.3. ระบบนิเวศทางทะเล

17.4. การตกปลาทะเล

18. ทรัพยากรธรรมชาติของมหาสมุทรโลก

ระบบมาตรการภาษาอังกฤษ

มหาสมุทรโลกซึ่งครอบคลุมพื้นผิวโลกถึง 71% ประหลาดใจกับความซับซ้อนและความหลากหลายของกระบวนการที่กำลังพัฒนาในนั้น

จากพื้นผิวจนถึงระดับความลึกสูงสุด น้ำทะเลมีการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง การเคลื่อนที่ของน้ำที่ซับซ้อนเหล่านี้ ตั้งแต่กระแสน้ำในมหาสมุทรขนาดใหญ่ไปจนถึงกระแสน้ำวนที่เล็กที่สุด ทำให้เกิดความตื่นเต้นจากพลังน้ำขึ้นน้ำลง และทำหน้าที่เป็นการแสดงปฏิสัมพันธ์ระหว่างชั้นบรรยากาศและมหาสมุทร

มวลน้ำในมหาสมุทรที่ละติจูดต่ำจะสะสมความร้อนที่ได้รับจากดวงอาทิตย์และถ่ายเทความร้อนนี้ไปยังละติจูดสูง ในทางกลับกันการกระจายความร้อนจะกระตุ้นกระบวนการบรรยากาศบางอย่าง ดังนั้นในบริเวณที่มีการบรรจบกันของกระแสน้ำเย็นและกระแสน้ำอุ่นในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือจึงเกิดพายุไซโคลนอันทรงพลังขึ้น พวกเขาไปถึงยุโรปและมักจะกำหนดสภาพอากาศทั่วทั้งอาณาเขตจนถึงเทือกเขาอูราล

สิ่งมีชีวิตในมหาสมุทรมีการกระจายตัวอย่างไม่สม่ำเสมอตามส่วนลึก ในพื้นที่ต่างๆ ของมหาสมุทร ชีวมวลขึ้นอยู่กับสภาพภูมิอากาศและการจัดหาเกลือไนโตรเจนและฟอสฟอรัสสู่น้ำผิวดิน มหาสมุทรเป็นที่อยู่อาศัยของพืชและสัตว์หลากหลายชนิด จากแบคทีเรียและสาหร่ายสีเขียวเซลล์เดียวของแพลงก์ตอนพืชไปจนถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ใหญ่ที่สุดในโลก - ปลาวาฬซึ่งมีน้ำหนักถึง 150 ตัน สิ่งมีชีวิตทั้งหมดก่อตัวเป็นระบบทางชีววิทยาเดียวโดยมีกฎการดำรงอยู่และวิวัฒนาการของพวกมันเอง

ตะกอนหลวมจะสะสมช้ามากบนพื้นมหาสมุทร นี่เป็นขั้นตอนแรกในการก่อตัวของหินตะกอน เพื่อให้นักธรณีวิทยาที่ทำงานบนบกสามารถถอดรหัสประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของดินแดนที่กำหนดได้อย่างถูกต้องจำเป็นต้องศึกษารายละเอียดกระบวนการตกตะกอนสมัยใหม่อย่างละเอียด

ดังที่ปรากฎในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา เปลือกโลกใต้มหาสมุทรมีความคล่องตัวสูง เทือกเขา หุบเขาลึก และกรวยภูเขาไฟก่อตัวขึ้นบนพื้นมหาสมุทร กล่าวอีกนัยหนึ่งก้นมหาสมุทร "มีชีวิต" อย่างรุนแรงและบ่อยครั้งที่เกิดแผ่นดินไหวรุนแรงเช่นนี้เกิดขึ้นที่นั่นจนคลื่นสึนามิทำลายล้างขนาดใหญ่ไหลผ่านพื้นผิวมหาสมุทรอย่างรวดเร็ว

นักวิทยาศาสตร์พยายามสำรวจธรรมชาติของมหาสมุทร - ทรงกลมอันยิ่งใหญ่ของโลกนี้ เผชิญกับความยากลำบากบางประการ เพื่อเอาชนะซึ่งพวกเขาต้องใช้วิธีของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติขั้นพื้นฐานทั้งหมด: ฟิสิกส์ เคมี คณิตศาสตร์ ชีววิทยา ธรณีวิทยา สมุทรศาสตร์มักถูกพูดถึงว่าเป็นการรวมกันของวิทยาศาสตร์ต่างๆ ซึ่งเป็นสหพันธ์วิทยาศาสตร์ที่รวมหัวข้อการวิจัยเข้าด้วยกัน วิธีการศึกษาธรรมชาติของมหาสมุทรนี้สะท้อนให้เห็นในความปรารถนาตามธรรมชาติที่จะเจาะลึกความลับของมันและความจำเป็นเร่งด่วนในการรู้ลักษณะเฉพาะของธรรมชาติอย่างลึกซึ้งและครอบคลุม

ปัญหาเหล่านี้ซับซ้อนมากและต้องแก้ไขโดยทีมนักวิทยาศาสตร์และผู้เชี่ยวชาญจำนวนมาก เพื่อที่จะจินตนาการได้อย่างแน่ชัดว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร ลองพิจารณาสามประเด็นที่เกี่ยวข้องมากที่สุดของวิทยาศาสตร์ทางทะเล:

• ปฏิสัมพันธ์ระหว่างมหาสมุทรกับบรรยากาศ
• โครงสร้างทางชีววิทยาของมหาสมุทร
• ธรณีวิทยาของพื้นมหาสมุทรและทรัพยากรแร่

เรือวิจัยที่เก่าแก่ที่สุดของโซเวียต “Vityaz” ได้เสร็จสิ้นการทำงานอย่างไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อยมาหลายปีแล้ว มาถึงท่าเรือคาลินินกราดแล้ว เที่ยวบินอำลาครั้งที่ 65 ซึ่งกินเวลานานกว่าสองเดือนสิ้นสุดลง

นี่คือรายการ "วิ่ง" รายการสุดท้ายในบันทึกของเรือของทหารผ่านศึกในกองเรือสมุทรศาสตร์ของเรา ซึ่งการเดินทางกว่าสามสิบปีทิ้งไว้ข้างหลังท้ายเรือมากกว่าหนึ่งล้านไมล์

ในการสนทนากับผู้สื่อข่าวของ Pravda ศาสตราจารย์ A. A. Aksenov หัวหน้าคณะสำรวจตั้งข้อสังเกตว่าการบิน Vityaz ครั้งที่ 65 เช่นเดียวกับครั้งก่อน ๆ ทั้งหมดประสบความสำเร็จ การวิจัยที่ครอบคลุมในพื้นที่ใต้ทะเลลึกของทะเลเมดิเตอร์เรเนียนและมหาสมุทรแอตแลนติกได้ให้ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ใหม่ๆ ที่จะช่วยเพิ่มพูนความรู้ของเราเกี่ยวกับชีวิตใต้ทะเล

Vityaz จะประจำการชั่วคราวในคาลินินกราด คาดว่าจะกลายเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างพิพิธภัณฑ์แห่งมหาสมุทรโลก

เป็นเวลาหลายปีที่นักวิทยาศาสตร์จากหลายประเทศทำงานในโครงการระหว่างประเทศ PIGAP (โปรแกรมสำหรับการศึกษากระบวนการบรรยากาศโลก) เป้าหมายของงานนี้คือการหาวิธีที่เชื่อถือได้ในการพยากรณ์อากาศ ไม่จำเป็นต้องอธิบายว่าสิ่งนี้สำคัญแค่ไหน จะสามารถทราบล่วงหน้าได้เรื่องภัยแล้ง น้ำท่วม ฝน ลมแรง ความร้อน และความเย็น...

จนถึงตอนนี้ยังไม่มีใครสามารถพยากรณ์เช่นนี้ได้ ปัญหาหลักคืออะไร? เป็นไปไม่ได้ที่จะอธิบายกระบวนการปฏิสัมพันธ์ระหว่างมหาสมุทรกับบรรยากาศด้วยสมการทางคณิตศาสตร์ได้อย่างถูกต้อง

น้ำเกือบทั้งหมดที่ตกลงบนบกในรูปของฝนและแสงจะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศจากพื้นผิวมหาสมุทร น้ำทะเลในเขตร้อนจะร้อนจัด และกระแสน้ำจะพาความร้อนนี้ไปสู่ละติจูดสูง กระแสน้ำวนขนาดใหญ่เกิดขึ้นเหนือมหาสมุทร - พายุไซโคลนซึ่งกำหนดสภาพอากาศบนบก

มหาสมุทรเป็นครัวของสภาพอากาศ... แต่มีสถานีสังเกตการณ์สภาพอากาศถาวรในมหาสมุทรเพียงไม่กี่แห่ง เหล่านี้เป็นเกาะไม่กี่เกาะและสถานีลอยน้ำอัตโนมัติหลายแห่ง

นักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของปฏิสัมพันธ์ระหว่างมหาสมุทรกับบรรยากาศ แต่จะต้องเป็นจริงและแม่นยำ และด้วยเหตุนี้จึงขาดข้อมูลเกี่ยวกับสถานะของบรรยากาศเหนือมหาสมุทร

พบวิธีแก้ปัญหาด้วยการตรวจวัดในพื้นที่เล็กๆ ของมหาสมุทรจากเรือ เครื่องบิน และดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาอย่างแม่นยำและต่อเนื่อง การทดลองระหว่างประเทศที่เรียกว่า "Tropex" ดำเนินการในมหาสมุทรแอตแลนติกเขตร้อนในปี 1974 และได้รับข้อมูลที่สำคัญมากสำหรับการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์

จำเป็นต้องรู้ระบบกระแสน้ำทั้งหมดในมหาสมุทร กระแสน้ำนำพาความร้อน (และความเย็น) เกลือแร่ที่มีคุณค่าทางโภชนาการซึ่งจำเป็นต่อการพัฒนาชีวิต นานมาแล้ว กะลาสีเรือเริ่มรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับกระแสน้ำ เริ่มขึ้นในศตวรรษที่ 15-16 เมื่อเรือแล่นเข้าสู่มหาสมุทรเปิด ทุกวันนี้ กะลาสีเรือทุกคนรู้ดีว่ามีแผนที่โดยละเอียดของกระแสน้ำบนพื้นผิวอยู่และนำไปใช้ อย่างไรก็ตาม ในช่วง 20-30 ปีที่ผ่านมา มีการค้นพบมากมายที่แสดงให้เห็นว่าแผนที่ปัจจุบันมีความคลาดเคลื่อนเพียงใด และภาพรวมของการไหลเวียนของมหาสมุทรมีความซับซ้อนเพียงใด

ในเขตเส้นศูนย์สูตรของมหาสมุทรแปซิฟิกและมหาสมุทรแอตแลนติก มีการสำรวจ วัด และจัดทำแผนที่กระแสน้ำลึกที่ทรงพลัง รู้จักกันในชื่อกระแสน้ำครอมเวลล์ในมหาสมุทรแปซิฟิกและกระแสน้ำโลโมโนซอฟในมหาสมุทรแอตแลนติก

ในมหาสมุทรแอตแลนติกตะวันตก มีการค้นพบกระแสทวนกระแสน้ำลึกอันติโล-กิอานา และใต้กระแสน้ำกัลฟ์สตรีมอันโด่งดังก็คือกระแสน้ำเคาน์เตอร์กัลฟ์

ในปี 1970 นักวิทยาศาสตร์โซเวียตได้ทำการศึกษาที่น่าสนใจมาก มีการติดตั้งทุ่นหลายสถานีในมหาสมุทรแอตแลนติกเขตร้อน ในแต่ละสถานีจะมีการบันทึกกระแสน้ำอย่างต่อเนื่องที่ระดับความลึกต่างๆ การวัดใช้เวลาหกเดือน และมีการสำรวจทางอุทกวิทยาเป็นระยะๆ ในพื้นที่การวัดเพื่อให้ได้ข้อมูลเกี่ยวกับรูปแบบการเคลื่อนที่ของน้ำโดยทั่วไป หลังจากประมวลผลและสรุปวัสดุการวัดแล้ว รูปแบบทั่วไปที่สำคัญมากก็เกิดขึ้น ปรากฎว่าแนวคิดที่มีอยู่ก่อนหน้านี้เกี่ยวกับธรรมชาติที่ค่อนข้างสม่ำเสมอของกระแสลมค้าขายคงที่ซึ่งตื่นเต้นกับลมค้าขายทางเหนือไม่สอดคล้องกับความเป็นจริง ลำธารนี้ แม่น้ำใหญ่ที่มีตลิ่งของเหลวนี้ไม่มีอยู่จริง

กระแสน้ำวนและกระแสน้ำวนขนาดใหญ่ ขนาดหลายสิบหรือหลายร้อยกิโลเมตร เคลื่อนตัวไปในเขตลมการค้า ศูนย์กลางของกระแสน้ำวนดังกล่าวเคลื่อนที่ด้วยความเร็วประมาณ 10 ซม./วินาที แต่ที่บริเวณรอบนอกของกระแสน้ำวน ความเร็วการไหลจะสูงกว่ามาก การค้นพบนักวิทยาศาสตร์โซเวียตครั้งนี้ได้รับการยืนยันจากนักวิจัยชาวอเมริกันในเวลาต่อมา และในปี 1973 ก็พบกระแสน้ำวนที่คล้ายกันนี้ในคณะสำรวจของโซเวียตที่ทำงานในมหาสมุทรแปซิฟิกเหนือ

ในปี พ.ศ. 2520-2521 มีการทดลองพิเศษเพื่อศึกษาโครงสร้างกระแสน้ำวนของกระแสน้ำในบริเวณทะเลซาร์กัสโซทางตะวันตกของมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ ในพื้นที่ขนาดใหญ่ คณะสำรวจของโซเวียตและอเมริกาตรวจวัดกระแสน้ำอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 15 เดือน วัสดุขนาดใหญ่นี้ยังไม่ได้รับการวิเคราะห์อย่างสมบูรณ์ แต่การกำหนดปัญหานั้นจำเป็นต้องมีการวัดปริมาณมากที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ

ความสนใจเป็นพิเศษต่อสิ่งที่เรียกว่ากระแสน้ำวนสรุปในมหาสมุทรนั้นเกิดจากการที่กระแสน้ำวนเป็นกระแสน้ำวนที่มีส่วนแบ่งพลังงานในปัจจุบันมากที่สุด ด้วยเหตุนี้ การศึกษาอย่างรอบคอบจึงสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใกล้การแก้ปัญหาการพยากรณ์อากาศในระยะยาวได้อย่างมาก

อีกสิ่งหนึ่ง ปรากฏการณ์ที่น่าสนใจที่สุดที่เกี่ยวข้องกับกระแสน้ำในมหาสมุทรถูกค้นพบในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วงแหวน (วงแหวน) ที่เรียกว่าเสถียรมากถูกค้นพบทางทิศตะวันออกและทิศตะวันตกของกระแสน้ำกัลฟ์สตรีมในมหาสมุทรอันทรงพลัง เช่นเดียวกับแม่น้ำ กัลฟ์สตรีมมีส่วนโค้งที่แข็งแกร่ง (คดเคี้ยว) ในบางสถานที่คดเคี้ยวปิดและมีวงแหวนเกิดขึ้นที่อุณหภูมิด้านล่างแตกต่างกันอย่างมากที่ขอบและตรงกลาง วงแหวนดังกล่าวยังถูกติดตามที่บริเวณรอบนอกของกระแสน้ำคุโรชิโอะอันทรงพลังทางตะวันตกเฉียงเหนือของมหาสมุทรแปซิฟิก การสังเกตการณ์วงแหวนในมหาสมุทรแอตแลนติกและมหาสมุทรแปซิฟิกเป็นพิเศษแสดงให้เห็นว่าการก่อตัวเหล่านี้มีเสถียรภาพมาก โดยรักษาความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญของอุณหภูมิของน้ำบริเวณรอบนอกและภายในวงแหวนเป็นเวลา 2-3 ปี

ในปี พ.ศ. 2512 มีการใช้หัววัดพิเศษเป็นครั้งแรกเพื่อวัดอุณหภูมิและความเค็มอย่างต่อเนื่องที่ระดับความลึกต่างๆ ก่อนหน้านี้ มีการวัดอุณหภูมิด้วยเทอร์โมมิเตอร์แบบปรอทในหลายจุดที่ความลึกต่างกัน และน้ำถูกยกขึ้นจากความลึกเดียวกันในบาโตมิเตอร์ จากนั้นจึงหาความเค็มของน้ำและพล็อตค่าความเค็มและอุณหภูมิบนกราฟ ได้รับการกระจายตัวของคุณสมบัติน้ำเหล่านี้เหนือระดับความลึก การวัดในแต่ละจุด (แยกกัน) ไม่ได้ช่วยให้เราคาดเดาได้ว่าอุณหภูมิของน้ำเปลี่ยนแปลงตามความลึกที่ซับซ้อนดังที่แสดงโดยการวัดอย่างต่อเนื่องด้วยหัววัด

ปรากฎว่ามวลน้ำทั้งหมดตั้งแต่พื้นผิวจนถึงระดับความลึกมากถูกแบ่งออกเป็นชั้นบาง ๆ ความแตกต่างของอุณหภูมิของชั้นแนวนอนที่อยู่ติดกันถึงหลายสิบองศา ชั้นเหล่านี้มีความหนาตั้งแต่หลายเซนติเมตรไปจนถึงหลายเมตร บางครั้งมีอยู่หลายชั่วโมง และบางครั้งก็หายไปในเวลาไม่กี่นาที

การวัดครั้งแรกเกิดขึ้นในปี 1969 สำหรับหลายๆ คน ดูเหมือนเป็นปรากฏการณ์แบบสุ่มในมหาสมุทร ผู้คลางแคลงกล่าวว่าเป็นไปไม่ได้ที่คลื่นและกระแสน้ำในมหาสมุทรอันยิ่งใหญ่จะไม่ปะปนกับน้ำ แต่ในปีต่อ ๆ มาเมื่อมีการส่งเสียงของเสาน้ำด้วยเครื่องมือที่แม่นยำไปทั่วมหาสมุทรปรากฎว่าโครงสร้างชั้นบาง ๆ ของเสาน้ำนั้นพบได้ทุกที่และทุกเวลา สาเหตุของปรากฏการณ์นี้ยังไม่ชัดเจนนัก จนถึงตอนนี้พวกเขาอธิบายแบบนี้: ด้วยเหตุผลใดก็ตามขอบเขตที่ค่อนข้างชัดเจนจำนวนมากปรากฏขึ้นในคอลัมน์น้ำโดยแยกชั้นด้วยความหนาแน่นต่างกัน ที่ขอบเขตของความหนาแน่นที่แตกต่างกันสองชั้น คลื่นภายในจะเกิดขึ้นได้ง่ายมากซึ่งผสมน้ำ ในกระบวนการทำลายคลื่นภายใน ชั้นที่เป็นเนื้อเดียวกันใหม่จะปรากฏขึ้น และขอบเขตของชั้นจะเกิดขึ้นที่ระดับความลึกอื่น ดังนั้นกระบวนการนี้จึงเกิดขึ้นซ้ำหลายครั้ง แต่ความลึกและความหนาของชั้นที่มีขอบเขตแหลมคมจะเปลี่ยนไป ลักษณะทั่วไปแนวน้ำยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

ในปี พ.ศ. 2522 ระยะทดลองของโครงการนานาชาติเพื่อการศึกษากระบวนการบรรยากาศโลก (PIGAP) ได้เริ่มขึ้น เรือหลายสิบลำ สถานีสังเกตการณ์อัตโนมัติในมหาสมุทร เครื่องบินพิเศษ และดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา อุปกรณ์การวิจัยอันหลากหลายทั้งหมดนี้ปฏิบัติการทั่วทั้งมหาสมุทรโลก ผู้เข้าร่วมทั้งหมดในการทดลองนี้ทำงานตามโปรแกรมที่ตกลงกันไว้เพียงโปรแกรมเดียว ดังนั้นเมื่อเปรียบเทียบวัสดุของการทดลองระหว่างประเทศ จึงสามารถสร้างแบบจำลองระดับโลกของบรรยากาศและมหาสมุทรได้

หากคุณคำนึงว่านอกเหนือจากงานทั่วไปในการหาวิธีที่เชื่อถือได้สำหรับการพยากรณ์อากาศระยะยาวแล้วคุณยังจำเป็นต้องรู้ข้อเท็จจริงหลายประการด้วย งานทั่วไปฟิสิกส์ของมหาสมุทรจะดูซับซ้อนมาก: วิธีการวัด, เครื่องมือ, การทำงานซึ่งขึ้นอยู่กับการใช้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยที่สุด, การประมวลผลข้อมูลที่ได้รับค่อนข้างยากด้วยการใช้คอมพิวเตอร์บังคับ การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนและเป็นต้นฉบับของกระบวนการที่พัฒนาในคอลัมน์น้ำของมหาสมุทรและที่ขอบเขตกับชั้นบรรยากาศ ทำการทดลองอย่างกว้างขวางในพื้นที่ลักษณะเฉพาะของมหาสมุทร เหล่านี้คือ คุณสมบัติทั่วไปการวิจัยสมัยใหม่ในสาขาฟิสิกส์มหาสมุทร

ปัญหาพิเศษเกิดขึ้นเมื่อศึกษาสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทร เมื่อไม่นานมานี้ ได้รับวัสดุที่จำเป็นสำหรับการจำแนกลักษณะทั่วไปของโครงสร้างทางชีววิทยาของมหาสมุทร

เฉพาะในปี พ.ศ. 2492 เท่านั้นที่ถูกค้นพบที่ระดับความลึกมากกว่า 6,000 เมตร ต่อมาสัตว์ใต้ทะเลลึก - สัตว์ใต้ทะเลลึก - กลายเป็นวัตถุที่น่าสนใจมากในการวิจัยพิเศษ ที่ระดับความลึกดังกล่าว สภาพความเป็นอยู่จะมีเสถียรภาพมากในช่วงเวลาทางธรณีวิทยา จากความคล้ายคลึงกันของบรรดาสัตว์ใต้พิภพ มันเป็นไปได้ที่จะสร้างการเชื่อมต่อในอดีตของแอ่งมหาสมุทรแต่ละแห่ง และฟื้นฟูสภาพทางภูมิศาสตร์ของอดีตทางธรณีวิทยา ตัวอย่างเช่น โดยการเปรียบเทียบสัตว์ใต้ทะเลลึกในทะเลแคริบเบียนกับมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออก นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุแล้วว่าในอดีตทางธรณีวิทยาไม่มีคอคอดปานามา

ต่อมามีการค้นพบที่น่าประหลาดใจ - สัตว์ชนิดใหม่ถูกค้นพบในมหาสมุทร - โพโกโนโฟรา การศึกษากายวิภาคศาสตร์และการจำแนกอย่างเป็นระบบอย่างละเอียดทำให้เกิดเนื้อหาของผลงานที่โดดเด่นชิ้นหนึ่งในชีววิทยาสมัยใหม่ - เอกสาร "Pogonophores" โดย A. V. Ivanov ตัวอย่างทั้งสองนี้แสดงให้เห็นว่าการศึกษาการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทรเป็นเรื่องยากเพียงใด และยิ่งไปกว่านั้นคือรูปแบบการทำงานทั่วไปของระบบชีววิทยาในมหาสมุทร

ด้วยการเปรียบเทียบข้อเท็จจริงที่แตกต่างกันและการเปรียบเทียบทางชีววิทยาของกลุ่มพืชและสัตว์หลัก ๆ ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปที่สำคัญ การผลิตทางชีวภาพโดยรวมของมหาสมุทรโลกนั้นค่อนข้างน้อยกว่ามูลค่าที่คล้ายกันซึ่งแสดงลักษณะของพื้นที่ทั้งหมด แม้ว่าพื้นที่มหาสมุทรจะมีขนาดใหญ่กว่าพื้นดินถึง 2.5 เท่าก็ตาม นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าพื้นที่ที่มีผลผลิตทางชีวภาพสูงคือบริเวณรอบนอกของมหาสมุทรและพื้นที่น้ำลึกที่เพิ่มขึ้น มหาสมุทรที่เหลือเป็นทะเลทรายที่แทบจะไร้ชีวิตชีวา โดยมีเพียงสัตว์นักล่าขนาดใหญ่เท่านั้นที่สามารถพบเห็นได้ มีเพียงอะทอลล์ปะการังเล็กๆ เท่านั้นที่กลายเป็นโอเอซิสที่โดดเดี่ยวในทะเลทรายในมหาสมุทร

การค้นพบที่สำคัญอีกประการหนึ่งเกี่ยวข้องกับลักษณะทั่วไปของใยอาหารทะเล จุดเชื่อมต่อแรกในห่วงโซ่อาหารคือแพลงก์ตอนพืชสาหร่ายสีเขียวเซลล์เดียว ลิงก์ถัดไปคือแพลงก์ตอนสัตว์ จากนั้นก็เป็นปลาที่กินแพลงก์ตอนและสัตว์นักล่า สัตว์ที่ทำจากนม เช่น สัตว์หน้าดินซึ่งเป็นอาหารของปลาก็เป็นสิ่งจำเป็นเช่นกัน

การสืบพันธุ์ในแต่ละระดับของมูลค่าอาหารทำให้ชีวมวลที่ผลิตได้มากกว่าการบริโภคถึง 10 เท่า กล่าวอีกนัยหนึ่ง 90% เช่น แพลงก์ตอนพืชตาย ตามธรรมชาติและมีเพียง 10% เท่านั้นที่ทำหน้าที่เป็นอาหารของแพลงก์ตอนสัตว์ เป็นที่ยอมรับกันว่าสัตว์ที่มีเปลือกแข็งแพลงก์ตอนสัตว์อพยพในแนวดิ่งทุกวันเพื่อค้นหาอาหาร เมื่อไม่นานมานี้มีการค้นพบใน อาหารสัตว์จำพวกแพลงก์ตอนสัตว์จำพวกกุ้งเป็นก้อนของแบคทีเรีย และอาหารประเภทนี้คิดเป็นสัดส่วนมากถึง 30% ของปริมาตรทั้งหมด ผลลัพธ์ทั่วไปของการวิจัยสมัยใหม่ในสาขาชีววิทยามหาสมุทรก็คือ มีการพบแนวทางและแบบจำลองทางคณิตศาสตร์บล็อกแรกของระบบนิเวศของมหาสมุทรเปิดได้ถูกสร้างขึ้น นี่เป็นก้าวแรกสู่การควบคุมการผลิตทางชีวภาพของมหาสมุทรโดยเทียม

นักชีววิทยาใช้วิธีการใดในมหาสมุทร?

ประการแรก อุปกรณ์ตกปลาที่หลากหลาย สิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอนขนาดเล็กถูกจับด้วยตาข่ายทรงกรวยพิเศษ จากการตกปลา จะได้ปริมาณแพลงก์ตอนโดยเฉลี่ยในหน่วยน้ำหนักต่อหน่วยปริมาตรน้ำ อวนเหล่านี้สามารถใช้เพื่อจับปลาในแนวระดับน้ำหรือเพื่อ "กรอง" น้ำจากความลึกที่กำหนดไปยังพื้นผิว สัตว์ด้านล่างจะถูกจับด้วยเครื่องมือต่างๆ ลากไปตามด้านล่าง ปลาและสิ่งมีชีวิต Nekton อื่นๆ จะถูกจับโดยอวนลากกลางน้ำ

ใช้วิธีการเฉพาะเพื่อศึกษาความสัมพันธ์ทางโภชนาการของแพลงก์ตอนกลุ่มต่างๆ สิ่งมีชีวิตจะถูก "ทำเครื่องหมาย" ด้วยสารกัมมันตภาพรังสี จากนั้นจึงกำหนดปริมาณและอัตราการแทะเล็มในห่วงโซ่อาหารถัดไป

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการใช้วิธีการทางกายภาพในการกำหนดปริมาณแพลงก์ตอนในน้ำทางอ้อม หนึ่งในวิธีการเหล่านี้อาศัยการใช้ลำแสงเลเซอร์ ซึ่งสำรวจชั้นผิวน้ำในมหาสมุทรและให้ข้อมูลเกี่ยวกับปริมาณแพลงก์ตอนพืชทั้งหมด อื่น วิธีการทางกายภาพขึ้นอยู่กับการใช้ความสามารถของสิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอนในการเรืองแสง - การเรืองแสงจากสิ่งมีชีวิต โพรบบาโตมิเตอร์แบบพิเศษจะถูกจุ่มลงในน้ำ และในขณะที่ดำน้ำ ความเข้มของการเรืองแสงจากสิ่งมีชีวิตจะถูกบันทึกเป็นตัวบ่งชี้ปริมาณแพลงก์ตอน วิธีการเหล่านี้แสดงลักษณะการกระจายตัวของแพลงก์ตอนที่ทำให้เกิดเสียงหลายจุดได้อย่างรวดเร็วและสมบูรณ์

องค์ประกอบที่สำคัญในการศึกษาโครงสร้างทางชีววิทยาของมหาสมุทรคือการวิจัยทางเคมี ปริมาณสารอาหาร (เกลือแร่ของไนโตรเจนและฟอสฟอรัส) ออกซิเจนละลายและลักษณะสำคัญอื่น ๆ ของแหล่งที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตถูกกำหนดโดยวิธีทางเคมี เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องระมัดระวัง คำจำกัดความทางเคมีเมื่อศึกษาพื้นที่ชายฝั่งทะเลที่มีประสิทธิผลสูง-โซนที่มีน้ำขึ้น ที่นี่ด้วยลมแรงสม่ำเสมอและแรงจากชายฝั่งทำให้เกิดการสะสมของน้ำอย่างรุนแรงพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของน้ำลึกและการกระจายตัวในบริเวณตื้นของชั้นวาง น้ำลึกประกอบด้วยเกลือแร่ไนโตรเจนและฟอสฟอรัสในปริมาณมากที่ละลายอยู่ เป็นผลให้แพลงก์ตอนพืชเจริญรุ่งเรืองในเขตที่มีน้ำขึ้นและท้ายที่สุดก็เกิดพื้นที่รวมตัวของปลาเชิงพาณิชย์.

การพยากรณ์และการลงทะเบียน มีลักษณะเฉพาะถิ่นที่อยู่อาศัยในเขตพื้นที่สูงจะดำเนินการโดยใช้วิธีทางเคมี ดังนั้นในทางชีววิทยา คำถามเกี่ยวกับวิธีการวิจัยที่เป็นที่ยอมรับและนำไปใช้ได้ได้รับการแก้ไขในลักษณะที่ครอบคลุมในยุคของเรา ในขณะที่ใช้วิธีการทางชีววิทยาแบบดั้งเดิมกันอย่างแพร่หลาย นักวิจัยกลับใช้วิธีการทางฟิสิกส์และเคมีมากขึ้น การประมวลผลวัสดุตลอดจนลักษณะทั่วไปในรูปแบบของแบบจำลองที่ได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสมนั้นดำเนินการโดยใช้วิธีการทางคณิตศาสตร์สมัยใหม่

ในด้านการศึกษาธรณีวิทยามหาสมุทรตลอด 30 ปีที่ผ่านมา มีข้อเท็จจริงใหม่ๆ มากมายจนทำให้แนวคิดดั้งเดิมหลายอย่างต้องเปลี่ยนแปลงไปอย่างสิ้นเชิง

เมื่อ 30 ปีที่แล้ว การวัดความลึกของพื้นมหาสมุทรเป็นเรื่องยากมาก จำเป็นต้องหย่อนของหนักลงไปในน้ำโดยบรรทุกของที่แขวนไว้บนสายเคเบิลเหล็กยาว ยิ่งไปกว่านั้น ผลลัพธ์มักจะผิดพลาด และจุดที่วัดความลึกได้นั้นอยู่ห่างจากกันหลายร้อยกิโลเมตร ดังนั้น แนวคิดที่มีอยู่ทั่วไปจึงอยู่ที่พื้นมหาสมุทรอันกว้างใหญ่ราวกับที่ราบขนาดมหึมา

ในปีพ.ศ. 2480 ได้มีการใช้วิธีการใหม่ในการวัดความลึกเป็นครั้งแรก โดยอาศัยผลของการสะท้อนของสัญญาณเสียงจากด้านล่าง

หลักการวัดความลึกด้วยเครื่องสะท้อนเสียงนั้นง่ายมาก เครื่องสั่นแบบพิเศษที่ติดตั้งอยู่ที่ส่วนล่างของตัวเรือจะปล่อยสัญญาณเสียงที่เต้นเป็นจังหวะ สัญญาณจะสะท้อนจากพื้นผิวด้านล่างและจับโดยอุปกรณ์รับสัญญาณของเครื่องสะท้อนเสียง ระยะเวลาไปกลับของสัญญาณขึ้นอยู่กับความลึก และโครงร่างต่อเนื่องของด้านล่างจะถูกวาดลงบนเทปขณะที่เรือเคลื่อนที่ ชุดของโปรไฟล์ดังกล่าวซึ่งคั่นด้วยระยะทางที่ค่อนข้างสั้นทำให้สามารถวาดเส้นที่มีความลึกเท่ากันบนแผนที่ - isobaths - และพรรณนาถึงความโล่งใจด้านล่าง

การวัดความลึกด้วยเครื่องสะท้อนเสียงสะท้อนเปลี่ยนความเข้าใจก่อนหน้านี้ของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับภูมิประเทศของพื้นมหาสมุทร

มันมีลักษณะอย่างไร?

แถบที่ทอดยาวจากชายฝั่งซึ่งเรียกว่าไหล่ทวีป ความลึกบนไหล่ทวีปมักจะไม่เกิน 200-300 ม.

ในโซนด้านบนของไหล่ทวีปมีการเปลี่ยนแปลงของการบรรเทาอย่างต่อเนื่องและรวดเร็ว ชายฝั่งถอยกลับภายใต้แรงกดดันของคลื่น และในเวลาเดียวกันก็มีเศษซากจำนวนมากปรากฏขึ้นใต้น้ำ ที่นี่เป็นที่ที่มีทรายกรวดและกรวดจำนวนมากเกิดขึ้น - วัสดุก่อสร้างที่ดีเยี่ยมถูกบดขยี้และคัดแยกโดยธรรมชาติ ถ่มน้ำลาย เขื่อน และลูกกรงต่าง ๆ กลับกันสร้างชายฝั่งขึ้นอีกที่หนึ่ง แยกทะเลสาบ และปิดกั้นปากแม่น้ำ

ในเขตเขตร้อนของมหาสมุทรซึ่งน้ำสะอาดและอบอุ่นมาก โครงสร้างปะการังที่ยิ่งใหญ่จะเติบโต - แนวปะการังชายฝั่งและแนวกั้น พวกมันทอดยาวหลายร้อยกิโลเมตร แนวปะการังเป็นที่พักพิงของสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิดและเมื่อรวมกันแล้วจะกลายเป็นระบบทางชีววิทยาที่ซับซ้อนและไม่ธรรมดา กล่าวอีกนัยหนึ่งก็คือ โซนชั้นบน “มีชีวิต” พร้อมสิ่งมีชีวิตทางธรณีวิทยาที่มีชีวิตชีวา

ที่ระดับความลึก 100-200 ม. กระบวนการทางธรณีวิทยาดูเหมือนจะแข็งตัว ความโล่งใจจะปรับระดับและมีหินโผล่ขึ้นมามากมายที่ด้านล่าง การทำลายหินนั้นช้ามาก

ที่ขอบด้านนอกของหิ้งหันหน้าไปทางทะเล หยดของพื้นผิวด้านล่างจะชันมากขึ้น บางครั้งความลาดชันสูงถึง 40-50° นี่คือความลาดชันของทวีป พื้นผิวของมันถูกผ่าโดยหุบเขาใต้น้ำ กระบวนการที่เข้มข้นและบางครั้งก็เป็นหายนะเกิดขึ้นที่นี่ ดินตะกอนสะสมอยู่บนเนินเขาของหุบเขาใต้น้ำ บางครั้งความมั่นคงของการสะสมก็พังทลายลงและมีโคลนไหลลงมาตามก้นหุบเขา

กระแสโคลนไหลไปถึงปากหุบเขา และที่นี่มีทรายและเศษซากขนาดใหญ่จำนวนมากสะสมตัวอยู่ ก่อตัวเป็นกรวยลุ่มน้ำ - สามเหลี่ยมปากแม่น้ำใต้น้ำ กระแสน้ำขุ่นโผล่ออกมาเกินตีนทวีป บ่อยครั้งที่พัดลมลุ่มน้ำแต่ละอันเชื่อมต่อกัน และแถบตะกอนหลวมที่มีความหนามากเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องที่ตีนทวีป

53% ของพื้นที่ด้านล่างถูกครอบครองโดยพื้นมหาสมุทร ซึ่งเป็นพื้นที่ที่จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ถือว่าเป็นที่ราบ ในความเป็นจริง ความโล่งใจของพื้นมหาสมุทรนั้นค่อนข้างซับซ้อน: การยกโครงสร้างและต้นกำเนิดต่าง ๆ ขึ้นแบ่งออกเป็นแอ่งขนาดใหญ่ ขนาดของแอ่งมหาสมุทรสามารถประมาณได้จากตัวอย่างอย่างน้อยหนึ่งตัวอย่าง คือ แอ่งเหนือและตะวันออกของมหาสมุทรแปซิฟิกครอบครองพื้นที่ใหญ่กว่าทวีปอเมริกาเหนือทั้งหมด

เหนือพื้นที่ขนาดใหญ่ของแอ่งภูมิประเทศที่เป็นเนินเขาบางครั้งก็มีภูเขาใต้ทะเลเป็นของตัวเอง ความสูงของภูเขาในมหาสมุทรสูงถึง 5-6 กม. และยอดเขามักจะสูงขึ้นเหนือน้ำ

ในพื้นที่อื่นๆ พื้นมหาสมุทรมีคลื่นอันกว้างใหญ่หลายร้อยกิโลเมตรพาดผ่าน โดยปกติแล้วเกาะภูเขาไฟจะตั้งอยู่บนเชิงเทินเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น ในมหาสมุทรแปซิฟิก มีกำแพงฮาวาย ซึ่งมีหมู่เกาะหลายเกาะซึ่งมีภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นและทะเลสาบลาวา

กรวยภูเขาไฟลอยขึ้นมาจากพื้นมหาสมุทรในหลายจุด บางครั้งยอดภูเขาไฟถึงผิวน้ำ แล้วเกาะก็ปรากฏขึ้น เกาะเหล่านี้บางส่วนค่อยๆ ถูกทำลายและซ่อนตัวอยู่ใต้น้ำ

กรวยภูเขาไฟหลายร้อยลูกถูกค้นพบในมหาสมุทรแปซิฟิก โดยมีร่องรอยของคลื่นที่ชัดเจนบนยอดเรียบ ซึ่งจมอยู่ใต้น้ำที่ระดับความลึก 1,000-1300 เมตร

วิวัฒนาการของภูเขาไฟอาจแตกต่างกัน ปะการังที่สร้างแนวปะการังตั้งถิ่นฐานอยู่ที่ยอดภูเขาไฟ ในขณะที่ปะการังค่อยๆ จมลง พวกมันก็ก่อตัวขึ้นตามแนวปะการัง และเมื่อเวลาผ่านไป เกาะวงแหวนก็ก่อตัวขึ้น ซึ่งเป็นอะทอลล์ที่มีทะเลสาบอยู่ตรงกลาง ความสูง แนวปะการังสามารถอยู่ได้นานมาก มีการขุดเจาะอะทอลล์ในมหาสมุทรแปซิฟิกบางแห่งเพื่อหาความหนาของหินปูนแนวประการัง ปรากฎว่ามันถึง 1,500 ซึ่งหมายความว่ายอดภูเขาไฟจมลงอย่างช้าๆ - เป็นเวลาประมาณ 20,000 ปี

จากการศึกษาภูมิประเทศด้านล่างและโครงสร้างทางธรณีวิทยาของเปลือกโลกแข็งของมหาสมุทร นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปใหม่บางประการ เปลือกโลกใต้พื้นมหาสมุทรบางกว่าในทวีปมาก ในทวีปต่างๆ ความหนาของเปลือกแข็งของโลก - เปลือกโลก - สูงถึง 50-60 กม. และในมหาสมุทรนั้นไม่เกิน 5-7 กม.

ปรากฎว่าธรณีภาคของแผ่นดินและมหาสมุทรมีความแตกต่างกันในองค์ประกอบของหิน ภายใต้ชั้นของหินหลวมซึ่งเป็นผลจากการทำลายพื้นผิวดินมีชั้นหินแกรนิตหนาซึ่งอยู่ใต้ชั้นหินบะซอลต์ ในมหาสมุทรไม่มีชั้นหินแกรนิต และมีตะกอนหลวม ๆ วางอยู่บนหินบะซอลต์โดยตรง

สิ่งที่สำคัญยิ่งกว่านั้นคือการค้นพบระบบเทือกเขาอันกว้างใหญ่บนพื้นมหาสมุทร ระบบภูเขาของสันเขากลางมหาสมุทรทอดยาวไปทั่วมหาสมุทรเป็นระยะทาง 80,000 กม. ขนาดของสันเขาใต้น้ำนั้นเทียบได้กับภูเขาที่ยิ่งใหญ่ที่สุดบนบกเท่านั้น เช่น เทือกเขาหิมาลัย สันเขาใต้น้ำมักจะถูกตัดตามยาวด้วยช่องเขาลึก ซึ่งเรียกว่าหุบเขารอยแยกหรือรอยแยก ความต่อเนื่องของพวกเขาสามารถติดตามได้บนบก

นักวิทยาศาสตร์ได้ตระหนักว่าระบบความแตกแยกของโลกเป็นปรากฏการณ์ที่สำคัญมากในการพัฒนาทางธรณีวิทยาของโลกทั้งใบ ระยะเวลาของการศึกษาอย่างรอบคอบเกี่ยวกับระบบโซนรอยแยกเริ่มขึ้น และในไม่ช้าก็ได้รับข้อมูลสำคัญดังกล่าวว่ามีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในแนวคิดเกี่ยวกับประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของโลก

ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ได้หันไปหาสมมติฐานที่ถูกลืมไปแล้วครึ่งหนึ่งเกี่ยวกับการเคลื่อนตัวของทวีปซึ่งแสดงโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน A. Wegener เมื่อต้นศตวรรษ มีการเปรียบเทียบรูปทรงของทวีปที่แยกจากมหาสมุทรแอตแลนติกอย่างระมัดระวัง ในเวลาเดียวกัน นักธรณีฟิสิกส์ Ya. Bullard ได้รวมรูปทรงของยุโรปและอเมริกาเหนือ แอฟริกา และอเมริกาใต้เข้าด้วยกัน ไม่ใช่ตามแนวชายฝั่ง แต่อยู่ตามแนวกึ่งกลางของความลาดเอียงของทวีป ประมาณตามแนว isobath ที่ 1,000 ม มหาสมุทรเกิดขึ้นพร้อมกันอย่างแม่นยำจนแม้แต่ผู้คลางแคลงใจก็ไม่สามารถสงสัยในการเคลื่อนที่ในแนวนอนขนาดมหึมาของทวีปได้

ข้อมูลที่ได้รับระหว่างการสำรวจแม่เหล็กโลกในบริเวณสันเขากลางมหาสมุทรน่าเชื่ออย่างยิ่ง ปรากฎว่าลาวาบะซอลต์ที่ปะทุค่อยๆ เคลื่อนตัวไปทั้งสองด้านของสันเขา ดังนั้นจึงได้รับหลักฐานโดยตรงเกี่ยวกับการขยายตัวของมหาสมุทร การแพร่กระจายของเปลือกโลกในบริเวณรอยแยก และการเคลื่อนตัวของทวีป

การขุดเจาะลึกในมหาสมุทรซึ่งดำเนินการเป็นเวลาหลายปีจากเรือ Glomar Challenger ของอเมริกาได้ยืนยันอีกครั้งถึงข้อเท็จจริงของการขยายตัวของมหาสมุทร พวกเขายังสร้างการขยายตัวโดยเฉลี่ยของมหาสมุทรแอตแลนติก - หลายเซนติเมตรต่อปี

นอกจากนี้ยังสามารถอธิบายแผ่นดินไหวและภูเขาไฟที่เพิ่มขึ้นบริเวณขอบมหาสมุทรได้อีกด้วย

ข้อมูลใหม่ทั้งหมดนี้ทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างสมมติฐาน (มักเรียกว่าทฤษฎี ข้อโต้แย้งของมันน่าเชื่อถือมาก) ของการแปรสัณฐาน (การเคลื่อนที่) ของแผ่นธรณีภาค

สูตรดั้งเดิมของทฤษฎีนี้เป็นของนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน G. Hess และ R. Dietz ต่อมาได้รับการพัฒนาและเสริมโดยนักวิทยาศาสตร์โซเวียต ฝรั่งเศส และคนอื่นๆ ความหมาย ทฤษฎีใหม่มาถึงแนวคิดที่ว่าเปลือกแข็งของโลก - เปลือกโลก - ถูกแบ่งออกเป็นแผ่นแยกกัน แผ่นเหล่านี้มีการเคลื่อนไหวในแนวนอน แรงที่ทำให้แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่นั้นเกิดจากกระแสการพาความร้อน กล่าวคือ การไหลของสสารของเหลวที่ลุกเป็นไฟลึกของโลก

การแพร่กระจายของแผ่นเปลือกโลกไปด้านข้างจะมาพร้อมกับการก่อตัวของสันเขากลางมหาสมุทรบนยอดซึ่งมีรอยแตกร้าวปรากฏขึ้น ลาวาบะซอลต์ไหลผ่านรอยแยก

ในพื้นที่อื่น แผ่นเปลือกโลกจะเข้ามาใกล้และชนกัน ในการชนกันเหล่านี้ ตามกฎแล้ว ขอบของแผ่นเปลือกโลกด้านหนึ่งจะเคลื่อนไปข้างใต้อีกแผ่นหนึ่ง บริเวณรอบนอกของมหาสมุทรเป็นที่ทราบกันว่าโซนอันเดอร์ยุคใหม่ซึ่งมักเกิดแผ่นดินไหวรุนแรง

ทฤษฎีการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลกได้รับการสนับสนุนจากข้อเท็จจริงมากมายที่ได้รับในช่วงสิบห้าปีที่ผ่านมาในมหาสมุทร

พื้นฐานทั่วไป ความคิดที่ทันสมัยสมมติฐานเกี่ยวกับจักรวาลของนักวิชาการ O. Yu. Schmidt ทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับโครงสร้างภายในของโลกและกระบวนการที่เกิดขึ้นในส่วนลึกของมัน ตามความคิดของเขา โลกก็เหมือนกับดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ระบบสุริยะเกิดจากการเกาะตัวกันของสารเย็นของเมฆฝุ่น การเติบโตเพิ่มเติมของโลกเกิดขึ้นโดยการจับสสารอุกกาบาตส่วนใหม่ขณะเคลื่อนผ่านเมฆฝุ่นที่เคยล้อมรอบดวงอาทิตย์ เมื่อดาวเคราะห์เติบโตขึ้น อุกกาบาตหนัก (เหล็ก) ก็จมลง และอุกกาบาตเบา (หิน) ก็ลอยขึ้นมา กระบวนการนี้ (การแยก การแยกความแตกต่าง) มีพลังมากจนภายในดาวเคราะห์ สสารละลายและแบ่งออกเป็นส่วนที่ทนไฟ (หนัก) และส่วนที่หลอมละลาย (เบากว่า) ในเวลาเดียวกัน ความร้อนจากกัมมันตภาพรังสีก็ทำงานในส่วนชั้นในของโลกเช่นกัน กระบวนการทั้งหมดนี้นำไปสู่การก่อตัวของของหนัก แกนใน, มากกว่า แสงภายนอกแกนกลางล่างและ เสื้อคลุมตอนบน- ข้อมูลและการคำนวณทางธรณีฟิสิกส์แสดงให้เห็นว่าพลังงานจำนวนมหาศาลแฝงตัวอยู่ในบาดาลของโลกซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงเปลือกแข็งได้อย่างเด็ดขาด - เปลือกโลก

ตามสมมติฐานจักรวาลวิทยาของ O. 10 Schmidt นักวิชาการ A.P. Vinogradov ได้พัฒนาทฤษฎีธรณีเคมีเกี่ยวกับต้นกำเนิดของมหาสมุทร A.P. Vinogradov ผ่านการคำนวณที่แม่นยำตลอดจนการทดลองเพื่อศึกษาความแตกต่างของสารหลอมเหลวของอุกกาบาตซึ่งเป็นที่ยอมรับว่ามวลน้ำในมหาสมุทรและชั้นบรรยากาศของโลกถูกสร้างขึ้นในกระบวนการกำจัดก๊าซของสารของเนื้อโลกชั้นบน กระบวนการนี้ดำเนินต่อไปในยุคของเรา ในเนื้อโลกชั้นบน การแยกสสารอย่างต่อเนื่องเกิดขึ้นจริง และส่วนที่หลอมละลายได้มากที่สุดของมันจะแทรกซึมเข้าสู่พื้นผิวของเปลือกโลกในรูปแบบของลาวาบะซอลต์

แนวคิดเกี่ยวกับโครงสร้างของเปลือกโลกและพลวัตของมันค่อยๆ มีความแม่นยำมากขึ้น

ในปี พ.ศ. 2516 และ พ.ศ. 2517 มีการสำรวจใต้น้ำที่ผิดปกติในมหาสมุทรแอตแลนติก ในพื้นที่ที่เลือกไว้ล่วงหน้าของสันเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติก ได้มีการดำน้ำใต้น้ำลึกและมีการสำรวจส่วนเล็กๆ แต่สำคัญมากของพื้นมหาสมุทรอย่างละเอียด

การสำรวจด้านล่างจากภาชนะผิวน้ำในระหว่างการเตรียมการสำรวจ นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาภูมิประเทศด้านล่างโดยละเอียด และค้นพบพื้นที่ภายในซึ่งมีช่องเขาลึกตัดผ่านยอดสันเขาใต้น้ำ - หุบเขาที่มีรอยแยก ในบริเวณเดียวกันนี้ มีรอยเลื่อนการแปรสภาพ แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนในส่วนนูน ขวางกับยอดสันเขาและช่องเขารอยแยก

โครงสร้างด้านล่างทั่วไปนี้ ได้แก่ ช่องเขารอยแยก รอยเลื่อนการแปลงสภาพ และภูเขาไฟลูกเล็ก ได้รับการตรวจสอบจากเรือใต้น้ำสามลำ การสำรวจนี้รวมถึงอาคารอาบน้ำฝรั่งเศส "อาร์คิมีดีส" พร้อมด้วยเรือพิเศษ "Marseille Le Bihan" ที่สนับสนุนงาน เรือดำน้ำฝรั่งเศส "Siana" พร้อมเรือ "Norua" เรือวิจัยของอเมริกา "Knorr" เรือดำน้ำอเมริกัน "Alvin" ด้วย เรือ "ลูลู่" .

มีการดำน้ำใต้ทะเลลึกทั้งหมด 51 ครั้งในช่วงสองฤดูกาล

เมื่อดำน้ำลึกถึง 3,000 ม. ลูกเรือของเรือใต้น้ำประสบปัญหาบางอย่าง

สิ่งแรกที่มีความซับซ้อนอย่างมากในการวิจัยในตอนแรกคือการไม่สามารถระบุตำแหน่งของยานพาหนะใต้น้ำในสภาพภูมิประเทศที่มีการผ่าแยกอย่างมาก

ยานพาหนะใต้น้ำต้องเคลื่อนที่โดยรักษาระยะห่างจากด้านล่างไม่เกิน 5 เมตร บนทางลาดชันและข้ามหุบเขาแคบๆ ตึกระฟ้าและเรือดำน้ำไม่สามารถใช้ระบบสัญญาณบีคอนได้ เนื่องจากภูเขาใต้น้ำขัดขวางไม่ให้สัญญาณผ่าน ด้วยเหตุนี้ จึงมีการใช้ระบบออนบอร์ดบนเรือสนับสนุน โดยช่วยระบุตำแหน่งที่แน่นอนของเรือใต้น้ำ จากเรือสนับสนุน พวกเขาเฝ้าติดตามยานพาหนะใต้น้ำและควบคุมการเคลื่อนไหวของมัน บางครั้งมีอันตรายโดยตรงต่อยานพาหนะใต้น้ำ และวันหนึ่งสถานการณ์ดังกล่าวก็เกิดขึ้น

เมื่อวันที่ 17 กรกฎาคม พ.ศ. 2517 เรือดำน้ำอัลวินติดอยู่ในรอยแตกแคบ ๆ และใช้เวลาสองชั่วโมงครึ่งในการพยายามออกจากกับดัก ลูกเรือของ Alvin แสดงให้เห็นถึงความมีไหวพริบและความสงบที่น่าทึ่ง - หลังจากออกจากกับดักแล้ว พวกเขาไม่ได้โผล่ขึ้นมา แต่ยังคงสำรวจต่อไปอีกสองชั่วโมง

นอกเหนือจากการสังเกตและการวัดโดยตรงจากเรือดำน้ำ การถ่ายภาพและการเก็บตัวอย่างแล้ว การขุดเจาะยังดำเนินการในพื้นที่สำรวจจากเรือวัตถุประสงค์พิเศษ Glomar Challenger ที่มีชื่อเสียงอีกด้วย

สุดท้าย การตรวจวัดทางธรณีฟิสิกส์มักมาจากเรือวิจัยคนอร์ ซึ่งช่วยเสริมการทำงานของผู้สังเกตการณ์ใต้น้ำ

ผลจากการสังเกตเส้นทาง 91 กม. มีการถ่ายภาพ 23,000 ภาพในพื้นที่เล็กๆ ด้านล่าง เก็บตัวอย่างหินมากกว่า 2 ตัน และบันทึกวิดีโอมากกว่า 100 รายการ

ผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์ของการสำรวจครั้งนี้ (เรียกว่า Famous) มีความสำคัญมาก เป็นครั้งแรกที่มีการใช้ยานพาหนะใต้น้ำไม่เพียงแต่เพื่อสำรวจโลกใต้ทะเลเท่านั้น แต่ยังเพื่อการวิจัยทางธรณีวิทยาอย่างมีจุดประสงค์ คล้ายกับการสำรวจโดยละเอียดที่นักธรณีวิทยาดำเนินการบนบก

นับเป็นครั้งแรกที่ได้รับหลักฐานโดยตรงเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกตามแนวขอบเขต ในกรณีนี้ มีการสำรวจขอบเขตระหว่างแผ่นอเมริกาและแผ่นแอฟริกา

กำหนดความกว้างของโซนซึ่งตั้งอยู่ระหว่างแผ่นเปลือกโลกที่กำลังเคลื่อนที่ ปรากฎว่าโซนนี้ซึ่งเปลือกโลกก่อตัวเป็นระบบรอยแตกโดยไม่คาดคิดและลาวาบะซอลต์ไหลลงสู่พื้นผิวด้านล่างนั่นคือเกิดเปลือกโลกใหม่โซนนี้มีความกว้างน้อยกว่าหนึ่งกิโลเมตร

มีการค้นพบที่สำคัญมากบนเนินเขาใต้น้ำ ในการดำน้ำครั้งหนึ่งของเรือดำน้ำ Siana มีการค้นพบเศษชิ้นส่วนที่แยกเป็นชิ้นๆ บนเนินเขา ซึ่งแตกต่างอย่างมากจากชิ้นส่วนต่างๆ ของลาวาบะซอลต์ หลังจากการขึ้นผิวของ Siana ก็พบว่าเป็นแร่แมงกานีส การตรวจสอบอย่างละเอียดยิ่งขึ้นเกี่ยวกับพื้นที่ที่มีการกระจายแร่แมงกานีสนำไปสู่การค้นพบแหล่งสะสมความร้อนใต้พิภพโบราณบนพื้นผิวด้านล่าง การดำน้ำซ้ำหลายครั้งทำให้ได้วัสดุใหม่ซึ่งพิสูจน์ได้ว่าอันที่จริงเนื่องจากการเกิดขึ้นของน้ำร้อนจากส่วนลึกของด้านล่างจนถึงพื้นผิวด้านล่างแร่เหล็กและแมงกานีสจึงอยู่ในพื้นที่เล็ก ๆ ของด้านล่าง

ในระหว่างการสำรวจ เกิดปัญหาทางเทคนิคมากมายและมีความล้มเหลวเกิดขึ้น แต่ประสบการณ์อันล้ำค่าของการวิจัยทางธรณีวิทยาอย่างมีจุดมุ่งหมายที่ได้รับตลอดสองฤดูกาลก็ถือเป็นผลลัพธ์ที่สำคัญของการทดลองทางมหาสมุทรที่ไม่ธรรมดานี้เช่นกัน

วิธีการศึกษาโครงสร้างของเปลือกโลกในมหาสมุทรมีความแตกต่างกันในลักษณะบางประการ ภูมิประเทศด้านล่างไม่เพียงแต่ได้รับการศึกษาด้วยความช่วยเหลือของเครื่องสะท้อนเสียงสะท้อนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเครื่องระบุตำแหน่งการสแกนด้านข้างและเครื่องสะท้อนเสียงแบบพิเศษที่ให้ภาพความโล่งใจภายในแถบที่มีความกว้างเท่ากับความลึกของสถานที่ วิธีการใหม่เหล่านี้ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้นและพรรณนาภาพนูนบนแผนที่ได้แม่นยำยิ่งขึ้น

บนเรือวิจัย การสำรวจกราวิเมตริกจะดำเนินการโดยใช้กราวิเมตริกบนเรือ และสำรวจความผิดปกติของสนามแม่เหล็ก ข้อมูลเหล่านี้ทำให้สามารถตัดสินโครงสร้างของเปลือกโลกใต้มหาสมุทรได้ วิธีการวิจัยหลักคือการสร้างเสียงแผ่นดินไหว ประจุระเบิดขนาดเล็กถูกวางลงในเสาน้ำและเกิดการระเบิดขึ้น อุปกรณ์รับสัญญาณพิเศษจะบันทึกเวลาที่มาถึงของสัญญาณที่สะท้อน การคำนวณจะกำหนดความเร็วของการแพร่กระจายของคลื่นตามยาวที่เกิดจากการระเบิดในเปลือกโลก ค่าความเร็วลักษณะเฉพาะทำให้สามารถแบ่งเปลือกโลกออกเป็นองค์ประกอบต่างๆ หลายชั้นได้

ปัจจุบันมีการใช้อุปกรณ์เกี่ยวกับลมหรือการปล่อยกระแสไฟฟ้าเป็นแหล่งกำเนิด ในกรณีแรกอากาศปริมาณเล็กน้อยที่ถูกบีบอัดในอุปกรณ์พิเศษที่มีความดัน 250-300 atm จะถูกปล่อยลงน้ำ (เกือบจะในทันที) ที่ระดับความลึกตื้น ฟองอากาศจะขยายตัวอย่างรวดเร็ว จึงเป็นการจำลองการระเบิด การระเบิดซ้ำๆ บ่อยครั้งซึ่งเกิดจากอุปกรณ์ที่เรียกว่าปืนลม ทำให้เกิดเสียงแผ่นดินไหวอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นจึงให้รายละเอียดที่ค่อนข้างละเอียดเกี่ยวกับโครงสร้างของเปลือกโลกตลอดความยาวของแผ่นยึด

โปรไฟล์ที่มีตัวปล่อยประจุไฟฟ้า (ประกายไฟ) ก็ใช้ในลักษณะเดียวกัน ในอุปกรณ์แผ่นดินไหวเวอร์ชันนี้ พลังของการปล่อยที่กระตุ้นการสั่นมักจะมีน้อย และใช้ประกายไฟเพื่อศึกษากำลังและการกระจายตัวของชั้นที่ไม่รวมกัน ตะกอนด้านล่าง.

เพื่อศึกษาองค์ประกอบของตะกอนด้านล่างและรับตัวอย่าง จะใช้ระบบต่างๆ ของท่อดินและตัวจับด้านล่าง ท่อดินมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกัน มักจะรับน้ำหนักมากเพื่อให้เจาะดินได้สูงสุด บางครั้งมีลูกสูบอยู่ข้างในและบรรทุกคอนแทคเตอร์ (เบรกเกอร์แกน) ไว้ที่ปลายล่าง ท่อถูกแช่อยู่ในน้ำและตะกอนที่ด้านล่างจนถึงระดับความลึกหนึ่งหรืออีกระดับหนึ่ง (แต่โดยปกติจะไม่เกิน 12-15 เมตร) และแกนกลางที่แยกออกมาซึ่งมักเรียกว่าแกนกลางจะถูกยกขึ้นไปบนดาดฟ้าเรือ

อุปกรณ์จับก้นเรือซึ่งเป็นอุปกรณ์ประเภทคว้า ดูเหมือนจะตัดเสาหินเล็กๆ ของชั้นผิวด้านล่างออก ซึ่งถูกส่งไปยังดาดฟ้าเรือ มีการพัฒนาแบบจำลองการขุดลอกแบบลอยตัวเอง โดยไม่จำเป็นต้องใช้สายเคเบิลและเครื่องกว้านบนพื้น และทำให้วิธีการรับตัวอย่างง่ายขึ้นอย่างมาก ในพื้นที่ชายฝั่งทะเลของมหาสมุทรที่ระดับความลึกตื้น จะใช้ท่อดินลูกสูบแบบสั่น ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาเป็นไปได้ที่จะได้รับเสาที่มีความยาวสูงสุด 5 เมตรบนดินทราย

แน่นอนว่าอุปกรณ์ที่ระบุไว้ทั้งหมดไม่สามารถใช้เพื่อรับตัวอย่าง (แกน) ของหินด้านล่างที่ถูกบดอัดและมีความหนาหลายสิบหรือหลายร้อยเมตร ตัวอย่างเหล่านี้ได้มาจากแท่นขุดเจาะทั่วไปที่ติดตั้งบนเรือ สำหรับความลึกของชั้นวางที่ค่อนข้างตื้น (สูงถึง 150-200 ม.) จะใช้ภาชนะพิเศษที่บรรทุกแท่นขุดเจาะและติดตั้งที่จุดเจาะบนจุดยึดหลายอัน เรือจะถูกรักษาให้อยู่ที่จุดหนึ่งโดยการปรับความตึงของโซ่ที่ไปยังพุกแต่ละอันจากทั้งสี่ตัว

ที่ระดับความลึกหลายพันเมตรในมหาสมุทรเปิด การทอดสมอเรือเป็นไปไม่ได้ในทางเทคนิค ดังนั้นจึงได้มีการพัฒนาวิธีการกำหนดตำแหน่งแบบไดนามิกแบบพิเศษ

เรือขุดเจาะเข้าไป จุดที่กำหนดและความแม่นยำในการระบุตำแหน่งนั้นมั่นใจได้ด้วยอุปกรณ์นำทางพิเศษที่รับสัญญาณจากดาวเทียมโลกเทียม จากนั้นจึงติดตั้งอุปกรณ์ที่ค่อนข้างซับซ้อนเช่นสัญญาณเตือนที่ด้านล่าง สัญญาณจากบีคอนนี้จะได้รับโดยระบบที่ติดตั้งบนเรือ หลังจากรับสัญญาณแล้ว อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พิเศษจะกำหนดการเคลื่อนที่ของเรือและออกคำสั่งไปยังเครื่องขับดันทันที กลุ่มใบพัดที่ต้องการเปิดอยู่และตำแหน่งของเรือกลับคืนมา บนดาดฟ้าของเรือเจาะลึกจะมีแท่นขุดเจาะพร้อมชุดเจาะแบบหมุน ท่อชุดใหญ่ และอุปกรณ์พิเศษสำหรับยกและขันสกรูเข้าด้วยกัน

เรือขุดเจาะ Glomar Challenger (จนถึงขณะนี้มีเพียงลำเดียว) กำลังดำเนินโครงการขุดเจาะใต้ทะเลลึกระดับนานาชาติในมหาสมุทรเปิด มีการขุดเจาะไปแล้วมากกว่า 600 หลุม โดยความลึกที่สุดของบ่ออยู่ที่ 1,300 เมตร วัสดุจากการขุดเจาะใต้ทะเลลึกได้ให้ข้อเท็จจริงใหม่ๆ มากมายที่ไม่คาดคิดซึ่งทำให้มีความสนใจเป็นพิเศษในการศึกษาสิ่งเหล่านี้ เมื่อศึกษาพื้นมหาสมุทร มีการใช้เทคนิคและวิธีการต่างๆ มากมาย และเราสามารถคาดหวังการเกิดขึ้นของวิธีการใหม่ๆ โดยใช้หลักการวัดแบบใหม่ได้ในอนาคตอันใกล้นี้

โดยสรุป ควรกล่าวถึงงานเดียวในโครงการวิจัยมหาสมุทรโดยรวม นั่นคือ การศึกษามลพิษ แหล่งที่มาของมลพิษในมหาสมุทรมีหลากหลาย การปล่อยน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมและในประเทศจากสถานประกอบการชายฝั่งและเมืองต่างๆ องค์ประกอบของมลพิษที่นี่มีความหลากหลายมาก: ตั้งแต่ของเสียจากอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ไปจนถึงผงซักฟอกสังเคราะห์สมัยใหม่ มลพิษที่สำคัญเกิดจากการระบายออกจากเรือเดินทะเล และบางครั้งจากการรั่วไหลของน้ำมันที่เป็นหายนะระหว่างอุบัติเหตุของเรือบรรทุกน้ำมันและบ่อน้ำมันนอกชายฝั่ง มีอีกวิธีหนึ่งในการก่อให้เกิดมลพิษในมหาสมุทร - ผ่านชั้นบรรยากาศ กระแสลมพัดพาไปในระยะทางที่กว้างใหญ่ เช่น ตะกั่วที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศพร้อมกับก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์สันดาปภายใน ในระหว่างการแลกเปลี่ยนก๊าซกับบรรยากาศ ตะกั่วจะเข้าสู่น้ำและพบได้ เช่น ในน่านน้ำแอนตาร์กติก

ปัจจุบันคำจำกัดความของมลพิษได้รับการจัดเป็นระบบสังเกตการณ์พิเศษระดับนานาชาติ ในกรณีนี้ มีการมอบหมายการสังเกตอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับเนื้อหาของสารมลพิษในน้ำให้กับเรือที่เกี่ยวข้อง

มลพิษที่แพร่หลายที่สุดในมหาสมุทรคือผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม เพื่อควบคุม ไม่เพียงแต่ใช้วิธีการตรวจวัดทางเคมีเท่านั้น แต่ยังใช้วิธีทางแสงเป็นส่วนใหญ่อีกด้วย มีการติดตั้งอุปกรณ์ออพติคอลพิเศษบนเครื่องบินและเฮลิคอปเตอร์ โดยกำหนดขอบเขตของพื้นที่ที่ฟิล์มน้ำมันปกคลุมและแม้แต่ความหนาของฟิล์ม

ธรรมชาติของมหาสมุทรโลกซึ่งกล่าวโดยเปรียบเทียบแล้วคือระบบนิเวศขนาดใหญ่ของโลกของเรา ยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างเพียงพอ ข้อพิสูจน์ของการประเมินนี้มาจากการค้นพบล่าสุดในสาขาสมุทรศาสตร์สาขาต่างๆ วิธีการศึกษามหาสมุทรโลกค่อนข้างหลากหลาย ไม่ต้องสงสัยเลยว่าในอนาคตเมื่อมีการค้นพบและประยุกต์วิธีการวิจัยใหม่ ๆ วิทยาศาสตร์ก็จะเต็มไปด้วยการค้นพบใหม่ ๆ

หากคุณพบข้อผิดพลาด โปรดเน้นข้อความและคลิก Ctrl+ป้อน.