Все океаны и моря, имеющие связь между собой, составляют Мировой океан Земли. Название дано известным русским океанологом Ю. М. Шокальским. Мировой океан условно делится на четыре основные части: Тихий, или Великий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый океаны. Общая их площадь - 361 млн км 2 . Ограничивают океаны материки и меридианы их крайних точек (мыс Горн - в Южной Америке, Игольный - в Африке и Южный - на о. Тасмания). Части океана, вдающиеся в сушу и отделенные от океана островами, полуостровами или возвышениями подводного рельефа, называются морями. Они подразделяются на окраинные моря, прилегающие к материку (Баренцево, Карское и др.); внутренние моря, лежащие внутри материков, окруженные со всех сторон сушей и сообщающиеся с океаном одним или несколькими проливами (Балтийское, Черное и др.). Внутренние моря делятся на средиземные, расположенные между материками в геосинклинальных областях (например, Средиземное, Красное, Карибское), и полузамкнутые (Берингово, Северное, Охотское, Желтое, Японское).
Дно океанов и морей имеет сложный рельеф, напоминающий рельеф суши, только менее расчлененный; он беднее деталями, менее разнообразен. Изучается путем промеров отдельных точек и вычерчивания соответствующих профилей. Можно выделить крупные формы рельефа. Материковая отмель, или шельф,- мелководная часть, окаймляющая материк (затопленная часть материка). Ширина шельфа изменяется от нуля до 1500 км, составляя в среднем 78 км. Он занимает 8% всей площади Мирового океана. Глубина внешнего края материковой отмели меняется от 20 до 550 м и более, обычно около 200 м, а в среднем 133 м. Шельф - это подводная мелководная равнина со слабым наклоном, рельеф которой тесно связан с рельефом прилегающей суши. Это область накопления отложений, сносимых с суши,- от галечников до песков, илов с участием органогенных материалов (ракушечник, коралловые грунты). В геологическом отношении шельфы относятся к континентам. В пределах шельфа разрабатываются крупные месторождения нефти и газа, например в Северном море. Глубже следует часть океанического дна, которая называется материковым склоном с более крутыми уклонами и значительной расчлененностью в виде ступеней и поперечных ложбин (подводных каньонов), а также подводных гор, гряд, возвышенностей и котловин. Под действием силы тяжести осадочный материал перемещается вниз по склону нередко в виде громадных оползней и скапливается у его основания, подножия. Склон составляет 12% площади Мирового океана и простирается от края шельфа до глубины 3–5 км. Затем начинается ложе океана (абиссаль), на долю которого приходится 80% его площади. Это не идеальная равнина; наряду с плоскими участками встречаются подводные хребты, обширные плато, впадины, желоба (т. е. разломы, вытянутые нередко на тысячи километров). Широко распространены подводные вулканы.
Подводные хребты достигают высоты нескольких километров; они делят дно всех океанов на ряд крупных котловин и впадин. Длина таких срединно-океанических хребтов с ответвлениями - свыше 60 тыс. км, ширина - 250–450 км (до 1200 км на отдельных участках). Некоторые вершины образуют вулканические острова (о. Пасхи, Св. Елены, Буве, Амстердам). Рельеф подводных хребтов очень сложный, с сильно расчлененными гребнями и склонами.
Разломы (рифты) ориентированы вдоль и поперек хребтов; на дне их залегают базальты, близкие по составу к мантии Земли. Глубочайшая впадина Мирового океана - Марианская (11,022 м) - расположена в Тихом океане.
Морская вода - это раствор 44 химических элементов. Важную роль в ней играют соли. Поваренная соль (NaCl) придает воде соленый вкус, магниевая (MgCl 2) - горький. Общее количество всех солей, растворенных в воде (в граммах на 1 кг воды), называется соленостью. Она выражается в тысячных долях (промилле - ‰). Средняя соленость Мирового океана - около 35‰, т. е. в каждом килограмме воды содержится 35 г соли. В прибрежных водах океана соленость понижается из‑за опресняющего влияния впадающих рек, в зонах сухих пассатных ветров - наибольшая соленость (34–36‰), а в экваториальном поясе, где выпадает много осадков, она уменьшается. Особенно резко различается соленость внутренних морей: в Балтийском море она колеблется от 20 на юге до 3‰ в Ботническом заливе; в Черном море - от 14 до 19‰, а в Красном - 41‰. Изменяется она до глубины 1500 м, а глубже остается постоянной.
В морской воде растворены газы; преобладают кислород, азот, а также углекислый газ, сероводород, аммиак и метан. Плотность воды повышается с увеличением солености, понижением температуры и глубиной. Давление повышается на 1 ат на каждые Юм глубины. Цвет морской воды (видимая окраска моря) зависит от присутствия в ней органических примесей и условий отражения лучей от поверхности моря (облачности, волнения, высоты наблюдателя и др.). Он изменяется от интенсивно-синего до желтовато-коричневого, серовато-зеленого (во внутренних морях) и определяется по международной цветовой шкале. Прозрачность воды измеряется с помощью белого диска Секки. Её величина соответствует глубине в метрах, на которой белый диск перестает быть видимым. Наибольшая прозрачность в Саргассовом море - до 66 м.
Температура морской воды зависит от широты места, климата окружающих территорий, течений и др. Особенно высокая температура в морях, окруженных жаркими пустынями, например в Красном море - до 34 °C, в Персидском заливе - до 35,6 °C. В умеренном климате температура изменяется в зависимости от времени года и немного от времени суток. Считалось, что сезонные колебания не отражаются в океане глубже 300–350 м. Наши ученые установили, что в Японском море, например, солнце прогревает воду до 4000 м глубины. На глубине 3–4 км во всех морях низкие температуры (около 2–3°С) и вода имеет наибольшую плотность. При 35‰ солености морской воде для замерзания нужно охладиться почти до −2 °C. Течения уносят от экватора теплую воду в умеренные широты, а из глубины на её место поднимается холодная вода. Нагреваясь на поверхности, она уходит в направлении полюсов, где остывает, становится более плотной и опускается вниз. Подобные перемещения вод Мирового океана способствуют более равномерному распределению температур в водной массе, а также в тропосфере и на земной поверхности. Мировой океан активно участвует в формировании климатов Земли и погоды; его взаимодействия с атмосферой сложны и привлекают пристальное внимание ученых. В шутку (имеющую немалую долю истины) говорят, что мы живем на планете Океан; ведь большую часть её поверхности покрывает вода, а не суша (земля).
В наше время изучение Мирового океана тесно связано с использованием его минеральных и биологических ресурсов, а также охраной от загрязнения (главным образом, нефтью).
Океан - кормилец человечества. Издавна человек в его водах ловит рыбу, добывает морского зверя. Люди используют и другие морские продукты: моллюсков, ракообразных, водоросли, создают морские угодья путем искусственного разведения водных организмов, разводят ценные виды рыб. Запасы биомассы морей и океанов используются уже примерно на 70%.
Под толщей вод океана скрыты большие запасы полезных ископаемых. Они залегают на самом дне или глубоко в недрах. Наиболее удобно расположенные месторождения уже разрабатываются. Особенно много добывается нефти и газа на океаническом шельфе, где они наиболее доступны. В 1975 г. на шельф приходилось около 1/5 всей добываемой в мире нефти. Во многих случаях нефть залегает в море вблизи мест её добычи на суше. Например, в Мексиканском и Персидском заливах.
В Мировом океане геологи выделили уже 180 нефтегазоносных бассейнов; крупнейшие из них разбросаны по всей акватории мелководного Северного моря.
Из‑под морского дна вблизи побережий добывается каменный уголь в Великобритании, Японии, Канаде, Чили и других странах. Железная руда добывается из морских недр в Канаде, значительно меньше во Франции, Финляндии и Швеции. На границе между сушей и морем выносимый реками обломочный материал образует прибрежные россыпные месторождения. Добычу руд ведут землесосными снарядами или просто экскаваторами. Разработка россыпей позволяет извлекать из них такие редкие элементы, как титан, цирконий, торий и некоторые другие. Широко распространены россыпи магнетитовых и титаномагнетитовых песков, из них в некоторых странах (например, в Японии) извлекают железо и титан.
В открытом океане на поверхности дна котловин огромные площади занимают залежи железомарганцевых конкреций. Это - полиметаллические руды, дополнительно содержащие ценные металлы - медь, никель и кобальт, из‑за которых стоит начать добычу этих руд, залегающих на больших глубинах океанов. Сейчас созданы крупные международные организации по использованию ископаемых океанического дна.
Мировой океан - крупный источник энергии. Он накапливает тепло солнечного излучения, а поэтому можно использовать разность температур морской воды, а также энергию приливов, волн, берегового прибоя и течений. Во многих странах разрабатываются проекты приливных электростанций (ПЭС), а в некоторых они уже работают.
Мировой океан - это непрерывная водная оболочка Земли, которая занимает 71% ее поверхности (361,1 млн. км 2). В Северном полушарии на долю океана приходится 61% поверхности, в Южном - 81%. Понятие Мировой океан было введено в отечественную науку Ю. М. Шокальским. По своим физическим, химическим, биологическим особенностям Мировой океан представляет единое целое, но разнообразен по многим характеристикам -климатическим, динамическим, оптическим, элементам водного режима и др.
Части Мирового океана
По совокупности всех признаков водная оболочка Земли подразделяется на несколько океанов. Это крупные части Мирового океана, ограниченные береговой линией материков. Канонически признано существование трех океанов: Тихого, Атлантического и Индийского. В нашей стране и ряде зарубежных стран, например в Великобритании, принято выделять и Северный Ледовитый океан. Кроме того, многие признают существование еще одного - Южного океана, омывающего берега Антарктиды. По более древним традициям выделяют и 7 океанов, разделяя Тихий и Атлантический океаны на Северную и Южную части. Об этом свидетельствует сохранившееся до наших дней понятие Северная Атлантика.
Деление Мирового океана на отдельные части достаточно условно. В ряде случаев условны и границы, особенно на юге (например между Атлантическим и Индийским океанами, Индийским и Тихим океаном). Тем не менее существует целый ряд признаков и характеристик, которые присущи каждому из четырех океанов в отдельности. Каждый из океанов имеет определенную конфигурацию, размеры, рисунок береговой линии материков и островов.
Несмотря на общность геоструктур (наличие подводной окраины материков, переходной зоны, срединно-океанических хребтов и ложа), они занимают различные площади, и рельеф дна каждого индивидуален. Океаны имеют собственную структуру распределения температур, солености, прозрачности вод, характерные особенности атмосферной и водной циркуляции, свою систему течений, приливов и отливов и т. д.
Индивидуальные особенности каждого океана делают его самостоятельным гигантским биотопом. Физические, химические и динамические свойства создают особые условия для жизни растений и животных.
Океаны в значительной мере влияют на формирование природных процессов на континентах. Визуальные наблюдения космонавтов за океанами подтвердили индивидуальность каждого из океанов, например, каждый из них имеет специфическую окраску. Атлантический океан видится из космоса голубым, Индийский - бирюзовым, особенно у берегов Азии, а Северный Ледовитый океан - белым.
Ряд специалистов признают существование пятого океана - Южного Ледовитого. Впервые он был выделен в 1650 году голландским ученым Б. Варениусом, который предложил деление Мирового океана на пять отдельных частей - океанов. Южный Ледовитый океан - это часть Мирового океана, прилегающая к Антарктиде. В 1845 году Королевским географическим обществом Великобритании он был назван Антарктическим, и под этими двумя именами до 1937 года выделялся Международным гидрографическим бюро. В отечественной литературе как самостоятельный был показан в 1966 году в Атласе Антарктики. Южной границей этого океана является береговая линия Антарктиды.
Основанием для выделения Южного Ледовитого океана служат особые очень суровые климатические и гидрологические условия в этом регионе, повышенная ледовитость, общность циркуляции поверхностного слоя вод и др. Некоторые исследователи проводят границу Южного океана по южной периферии антарктической конвергенции, располагающейся в среднем на 55° ю. ш. В пределах указанной северной границы площадь океана составляет 36 млн. км 2 , т. е. он в два с лишним раза больше Северного Ледовитого океана.
Климатические и гидрологические условия океана отличаются специфическими чертами, но неразрывно связаны с прилегающими регионами Тихого, Атлантического и Индийского океанов.
Пространственная неоднородность океанов во многом определяется их географическим положением, особенностями строения котловины и морфометрическими характеристиками.
На Земле более двух третей поверхности покрыты водой. От мирового океана во многом зависит климат планеты, в нём зародилась жизнь (см. статью « «), он обеспечивает нас пищей и множеством других необходимых продуктов. Общий объем мирового океана - около 1400 млн. км 3 , но по поверхности планеты он распределен неравномерно. Большая часть этой воды приходится на Южное полушарие.
Существует пять основных океанов
- Самый большой из них - , покрывающий 32% поверхности земного шара. Он занимает площадь более 160 млн. км 2 - больше, чем вся суша. Кроме того, это самый глубокий океан; его средняя глубина составляет 4200 м, а Марианская впадина имеет глубину свыше 11 км.
- вдвое меньше Тихого: он занимает площадь 80 млн. км 2 . Он уступает Тихому океану и по глубине: максимальной глубины (9558 м) он достигает в желобе Пуэрто-Рико,
- расположен в Южном полушарии и занимает площадь 73,5 млн. км 2 .
- Маленький почти полностью окружен сушей и обычно покрыт льдом толщиной 3-4 м.
- Приантарктические воды, которые иногда называют Антарктическим или Южным океаном, значительно больше и окружают материк . Две трети этих вод зимой замерзают.
Моря - значительно более маленькие и более мелкие части океанов и частично окружены сушей. К ним относятся, например, Средиземное, Балтийское, Берингово и Карибское моря. — настоящая планета-океан. Из космосе Земля кажется голубой, потому что океаны покрывают 930 млн. км 2 . или 71% ее поверхности.
Морские джунгли
Коралловые рифы растут в теплых прибрежных тропических водах мирового океана. Рифы можно назвать морскими джунглями из-за поразительного разнообразия растений и животных, встречающихся вокруг них.
Кашалоты
Кашалоты обитают во всех океанах. Это самый многочисленный вид , но долгое время на них усиленно охотились из-за жира, что привело к сокращению их численности. Голова кашалота составляет около трети всей длины тела животного. Кашалоты обладают самым крупным мозгом среди всех млекопитающих.
Первые мореплаватели
Плавучий лед
Айсберги — огромные льдины, которые отрываются от ледников или шельфового (прибрежного) льда и плывут по океанским течениям.
Утечка нефти
Человек восхищается мировым океаном, побаивается его, добывает в нём пищу, но в то же время загрязняет и наносит ему вред. , такая, как произошла на танкере «Эксон Волдез» в марте 1989 года, - только один из множества примеров разрушительного влияния человека на океаны. К счастью, в настоящее время ведутся работы по .
Горные цепи на дне морей
На дне морей преобладают хребты. Срединно-Атлантический хребет простирается с севера на юг, по обе стороны от него расположены абиссальные (глубинные) равнины. Подводные хребты Тихого и Индийского океанов имеют более сложную форму.
Особенности Мирового океана
В практику научных исследований термин «Мировой океан» был введен французским ученым-гидрографом Кларэ де Флорие в конце XVIII в. Под этим понятием подразумевается совокупность океанов - Северного Ледовитого, Атлантического, Тихого и Индийского (некоторые исследователи выделяют также Южный океан, омывающий берега Антарктиды, однако северные его границы достаточно неопределенные), а также окраинные и внутренние моря. Мировой океан занимает 361 млн. км 2 , или 70,8% площади земного шара.
Мировой океан - это не только , но и водные животные и растения, его дно и берега. При этом Мировой океан понимается как самостоятельное целостное образование, объект планетарного масштаба, как открытая динамическая система, которая обменивается веществом и энергией со средами, находящимися с ней в контакте. Этот обмен происходит в форме планетарных круговоротов, в которых участвуют теплота, влага, соли и газы, входящие в состав океанов и материков.
Соленость Мирового океана
По своей структуре морская вода - полностью ионизированный однородный раствор. Его соленость определяется присутствием в растворенном состоянии галоидов, сульфатов, карбонатов натрия, калия, магния и кальция (в % 0).
В среднем соленость Мирового океана равна 35 % о, но колеблется в довольно широких пределах в зависимости от уровня испарения и объемов речного стока. В том случае, когда речной сток в морях преобладает, соленость падает ниже среднего значения. Например, в Балтийском море она равна 6-11% о. Если преобладает испарение, то соленость поднимается выше среднего значения. В Средиземном море она колеблется от 37 до 38 % о, а в Красном море составляет 41% о. Самой высокой соленостью обладают Мертвое море и некоторые соленые и горько-соленые озера (Эльтон, Баскунчак и др.).
В океанской воде растворены газы: N 2 , O 2 , СO 2 , Н 2 S и др. Благодаря высокой горизонтальной и вертикальной гидродинамике, обусловленной разностью температур, плотности и солености, происходит перемешивание атмосферных газов. Изменение их содержания связано с жизнедеятельностью организмов, подводным вулканизмом, химическими реакциями в толще воды и на дне, а также интенсивностью выноса взвешенного или растворенного вещества с материков.
Для некоторых полузамкнутых частей Мирового океана - Черного моря или Оманского залива - характерно сероводородное заражение, которое распространяется с глубин 200 м. Причиной такого заражения являются не только ювенильные газы, но и химические реакции, приводящие к восстановлению сульфатов, которые происходят в осадках с участием анаэробных бактерий.
Большое значение для жизнедеятельности морских организмов имеет прозрачность воды, т. е. глубина проникновения солнечного света на глубину. Прозрачность зависит от взвешенных в воде минеральных частиц и объема микропланктона. За условную прозрачность океанской воды принимают глубину, на которой белый диск, так называемый диск Секки, диаметром 30 см становится невидимым. Условная прозрачность (м) частей Мирового океана различна.
Температурный режим Мирового океана
Определяется температурный режим океана поглощением солнечной радиации и испарением водяного пара с его поверхности. Средняя Мирового океана равна 3,8°С, максимальная, 33°С, установлена в Персидском заливе, а минимальные температуры -1,6; -1°С характерны для полярных областей.
На различных глубинах океанских вод располагается квазиоднородный слой, который характеризуется почти одинаковыми температурами. Ниже него находится сезонный термоклин. Перепад температур в нем в период максимального нагревания достигает 10-15°С. Под сезонным термоклином залегает главный термоклин, охватывающий основную толщу океанских вод с перепадом температур в несколько градусов. Глубина залегания термоклина в разных частях одного и того же океана не одинакова. Это зависит не только от температурных условий в приповерхностной части, но и от гидродинамики и солености вод Мирового океана.
К океанскому дну примыкает придонный пограничный слой, в котором зафиксированы низкие температуры, меняющиеся в зависимости от географического положения от 0,3 до -2 °С.
В зависимости от температур меняется плотность океанской воды. Ее средняя плотность в поверхностных областях составляет 1,02 г/см 3 . С глубиной по мере понижения температуры и увеличения давления плотность возрастает.
Течения Мирового океана
В результате действия сил Кориолиса, разности температур, колебания атмосферного давления, взаимодействия с подвижной атмосферой возникают течения, которые подразделяются на дрейфовые, градиентные и приливные. Кроме них для океана характерны синоптические вихри, сейши и цунами.
Дрейфовые течения образуются под действием ветра в результате трения воздушного потока о водную поверхность. Направление течения составляет с направлением ветра угол 45°, что определяется влиянием сил Кориолиса. Характерной особенностью дрейфовых течений является постепенное затухание их интенсивности с изменением глубины.
Градиентные течения возникают в результате образования наклона уровня воды под действием ветра, дующего длительное время. Максимальный наклон наблюдается вблизи берегов. Он создает градиент давления, который приводит к появлению сгонного или нагонного течения. Градиентные течения захватывают всю толщу воды, вплоть до дна.
В Мировом океане существуют бароградиентные и конвекционные течения. Бароградиентные возникают в результате различия атмосферного давления в циклонах и антициклонах над разными участками Мирового океана. Конвекционные течения образуются из-за различия плотности морской воды на одной и той же глубине, создавая горизонтальный градиент давления.
В окраинных морях и в пределах морских мелководий существуют приливные течения. Они возникают в результате воздействия на толщу воды гравитационных полей Земли, Луны и Солнца, а также центробежной силы вращения Земли и сил Кориолиса.
В определенных областях Мирового океана обнаружены нестационарные вихреобразные возмущения воды диаметром до 400 км. Они нередко охватывают всю толщу воды и достигают дна. Скорость их составляет несколько сантиметров в секунду. Среди них выделяют фронтальные вихри, возникающие при отсечении изгибов и завихрений от основного потока, и вихри открытого океана.
Волны, вызванные землетрясениями на морском или океанском дне. Длина волны составляет от нескольких десятков до сотен километров с периодом от 2 до 200 мин и скоростью в открытом океане до 1000 км/ч. В открытом океане волны цунами бывают высотой около метра и могут быть даже не замечены. Однако в мелководьях и у берегов высота волн достигает 40-50 м.
Сейши - стоячие волны замкнутых водоемов, характерны только для внутренних морей. Вода в них колеблется с амплитудой до 60 м. Причинами сейш являются приливные явления или сильный ветер, приводящий к сгонам и нагонам, а также резкие изменения атмосферного давления.
Биопродуктивность Мирового океана
Биопродуктивность определяется биомассой животных, водных растений и микроорганизмов, живущих в толще воды. Суммарная биомасса в Мировом океане превышает 3,9*10 9 т. Из них на шельфе содержится около 0,27*10 9 т., в зарослях коралловых рифов и водорослях - 1,2*10 9 т., в эстуариях - 1,4*10 9 т., а в открытом океане - 1*10 9 т. В Мировом океане находится около 6 млн. т. растительного вещества, главным образом в виде фитопланктона, и около 6 млн. т. зоопланктона. Максимальной биопродуктивностью обладают мелководья и подводные морские дельты, располагающиеся в тропических областях. Значительную биологическую продуктивность имеют места выхода на поверхность океанов подводных течений, выносящих с глубин более 200 м. воды, обогащенной фосфатами, нитратами и другими солями. Эти области называются зонами апвеллинга. В местах выхода таких течений, как, например, в Бенгельском заливе, вдоль побережий Перу, Чили и Антарктиды, бурно развивается зоопланктон.
Экологические функции Мирового океана
Весьма разнообразные и обширные экологические функции Мировой океан выполняет путем активного взаимодействия водной среды с атмосферой, литосферой, материковым стоком и с населяющими его просторы организмами.
В результате взаимодействия с атмосферой осуществляется обмен энергией и веществом, в частности кислородом и углекислым газом. Наиболее интенсивный кислородный обмен в системе океан - происходит в умеренных широтах.
Мировой океан обеспечивает жизнь населяющим его организмам, давая им тепло и пищу. Каждый представитель этих весьма обширных экосистем (планктон, нектон и бентос) развивается в зависимости от температурного, гидродинамического режимов и наличия питательных веществ. Характерный пример прямого воздействия на жизнь морской биоты - температурный фактор. У многих морских организмов сроки размножения приурочены к определенным температурным условиям. На жизнь морских животных прямое влияние оказывает не только наличие света, но и гидростатическое давление. В океанских водах оно увеличивается на одну атмосферу на каждые 10 м. глубины. У обитателей больших глубин исчезает пестрота окраски, они становятся однотонными, утоняется скелет, а с определенных глубин (глубже 4500 м.) полностью исчезают формы с известковой раковиной, которые заменяются организмами с кремнеземным или органическим скелетом. Сильно влияют на жизнь и распределение морской биоты поверхностные и глубинные течения.
Динамика вод Мирового океана - одна из составляющих частей экологической функции Мирового океана. Деятельность поверхностных и глубинных течений связана с различным температурным режимом и с характером распределения поверхностных и придонных температур, особенностями солености, плотности и гидростатического давления. Землетрясения, цунами вместе с штормами и сильными волновыми перемещениями воды участвуют в широко распространенной морской абразии береговых областей. Подводные гравитационные процессы, а также подводная вулканическая деятельность совместно с подводной гидродинамикой формируют рельеф дна Мирового океана.
Велика ресурсная роль Мирового океана. Сама по себе морская вода независимо от степени ее солености является природным сырьем, которое в разных формах используется человечеством. Мировой океан - своеобразный аккумулятор теплоты. Медленно нагреваясь, он медленно отдает теплоту и тем самым является важнейшим компонентом климатообразующей системы, в которую, как известно, входят атмосфера, биосфера, криосфера и литосфера.
Часть кинетической и тепловой энергии Мирового океана принципиально доступна для использования в хозяйственной деятельности людей. Кинематической энергией обладают волны, приливы и отливы, морские течения, вертикальные перемещения вод (апвеллинги). Они составляют энергетические ресурсы, и, следовательно, Мировой океан является энергетической базой, которая постепенно осваивается человечеством. Начато использование энергии приливов и сделана попытка применить волн и морского прибоя.
Ряд приморских государств, расположенных в аридных областях и испытывающих дефицит в пресной воде, возлагают большие надежды на опреснение морской воды. Существующие опреснительные установки энергоемки и поэтому для их работы получают электроэнергию на атомных станциях. Технологии опреснения морских вод достаточно дороги.
Мировой океан - глобальная среда обитания , Морские гидробионты обитают от поверхности до самых больших глубин. Организмы населяют не только водную толщу, но и л но морей и океанов. Все они представляют биологические ресурсы, Однако человечеством используется лишь незначительная часть органического мира океана. Биологические ресурсы Мирового океана - это лишь те немногие группы морских обитателей, добыча которых в настоящее время экономически оправдана. К ним относятся рыбы, морские беспозвоночные (двустворчатые, головоногие и брюхоногие , ракообразные и иглокожие), морские млекопитающие (китообразные и ластоногие), а также водоросли.
Многие регионы Мирового океана от шельфовой зоны до абиссальных глубин обладают разнообразными полезными ископаемыми. В число минеральных ресурсов Мирового океана входят твердые, жидкие и газообразные полезные ископаемые, залегающие в прибрежной полосе суши, на дне и в недрах под дном Мирового океана. Они возникли в разных геодинамических и физико-географических условиях. Основными из них являются прибрежные россыпи титана-магнетита, циркония, монацита, касситерита, самородных золота, платины, хромита, серебра, алмазов, залежи фосфоритов, серы, нефти и газа, железомарганцевых конкреций.
Взаимодействие поверхности Мирового океана с такой подвижной оболочкой, какой является атмосфера, приводит к возникновению погодных явлений. Над океанами рождаются циклоны, которые переносят влагу на континенты. В зависимости от места своего рождения циклоны делятся на циклоны тропических и внетропических широт. Самыми подвижными являются тропические циклоны, которые нередко становятся источниками сильных стихийных бедствий, охватывающих обширные регионы. К ним относятся тайфуны и ураганы.
Мировой океан в силу своих физико-географических особенностей, минерального состава вод и равномерного распределения температур и воздушной влаги играет рекреационную роль. Морской благодаря высокому содержанию определенных ионов и морская вода, которая по своему химическому составу близка к составу плазмы крови, играют большую лечебную роль. Благодаря бальнеологическим и микроминеральным качествам морские акватории служат прекрасным местом отдыха и лечения людей.
Геологические воздействия и экологические последствия природных процессов в Мировом океане
Морские волны разрушают берег, переносят и откладывают обломочный материал. Абразия скальных и рыхлых горных пород, слагающих побережья, связана с дрейфовыми и приливно-отливными течениями. Волны непрерывно подтачивают и разрушают прибрежные скалы. Во время штормов на берег обрушиваются колоссальные массы воды, образующие всплески и буруны высотой в несколько десятков метров. Сила удара волн такова, что они способны разрушить и переместить на некоторое расстояние берегоукрепляющие сооружения (волнорезы, волноломы, бетонные блоки) массой в сотни тонн. Сила удара волн во время шторма достигает нескольких тонн на каждый квадратный метр. Такие волны не только разрушают и дробят скальные породы и бетонные сооружения, но и перемещают блоки скал массой в десятки и сотни тонн.
Менее впечатляющее из-за своей длительности, но сильное воздействие на берег оказывают повседневные заплески волн. В результате почти непрерывного действия волн в основании берегового склона образуется волноприбойная ниша, углубление которой приводит к обвалу пород карниза.
Вначале глыбы разрушенного карниза медленно сползают к морю, а затем распадаются на отдельные фрагменты. Крупные глыбы еще некоторое время остаются у подножия, и набегающие волны их дробят и преобразуют. В результате длительного воздействия волн у берега образуется площадка, покрытая окатанными обломками - галькой. Возникает береговой (волноприбойный) уступ, или клиф, а сам берег в результате размыва отступает в глубь суши. В результате действия волн образуются волноприбойные гроты, каменные мосты или арки и глубокие расселины.
Массивы прочных пород, отчленившиеся от суши в результате размыва, крупные фрагменты морских берегов превращаются в морские утесы или столбовидные скалы. По мере того как эрозия, разрушая и удаляя породы берега, продвигается в глубь суши, береговой откос, по которому катятся волны, расширяется и превращается в плоскую поверхность, называемую волноприбойной террасой. При отливе она обнажается, и на ней видны многочисленные неровности - ямы, рвы, холмы, скальные рифы.
Валуны, гальки и песок, обязанные своим происхождением действию волн и служащие причиной волновой эрозии, со временем сами подвергаются эрозии. Они истираются друг о друга, приобретая округлую форму и уменьшаясь в размерах.
В зависимости от длительности и силы волнения скорость размыва и отодвигания берега различна. Например, на западном побережье Франции (полуостров Медок) берег отодвигается от моря со скоростью 15-35 м/год, в районе Сочи - 4 м/год. Ярким примером воздействия моря на сушу является остров Гельголанд в Северном море. В результате волновой эрозии его периметр сократился с 200 км, а таким он был в 900 г., до 5 км в 1900 г. Таким образом, площадь его за тысячу лет уменьшилась на 885 км 2 (ежегодная скорость отступания составила 0,9 км 2).
Разрушение берегов происходит при перпендикулярном направлении волн к берегу. Чем меньше угол или сильнее изрезанность берега, тем меньше морская абразия, которая уступает место аккумуляции обломочного материала. Галька и песок накапливаются на мысах, ограничивающих входы в заливы и бухты, и в местах существенного снижения действия волн. Начинают формироваться косы, постепенно перегораживающие вход в залив. Затем они превращаются в пересыпь, отшнуровывающую залив от открытого моря. Возникают лагуны. Примерами могут служить Арабатская стрелка, отделяющая Сиваш от Азовского моря, Куршская коса у входа в Рижский залив и др.
Береговые осадки накапливаются не только в форме кос, но и в виде пляжей, баров, барьерных рифов и волнонамывных террас.
Контроль за эрозией берегов и осадконакоплением в береговой зоне представляет собой одну из актуальных проблем защиты морских побережий, особенно тех из них, которые освоены человеком и используются как в качестве курортных зон, так и в качестве портовых сооружений. Для того чтобы предотвратить морскую эрозию и повреждение портовых сооружений, возводят искусственные сооружения, сдерживающие активность волн и прибрежных течений. Защитные стенки, перемычки, облицовка, волнорезы, дамбы хотя и ограничивают воздействие штормовых волн, но иногда сами нарушают существующий гидрологический режим. При этом в одних местах берега неожиданно размываются, а в других начинает накапливаться обломочный материал, который резко снижает судоходность. В ряде мест осуществляется искусственное пополнение пляжей песком. Специальные конструкции, сооружаемые в зоне миграции пляжей перпендикулярно берегу, успешно используются для наращивания песчаного пляжа. Знание гидрологического режима дало возможность соорудить замечательные песчаные пляжи в Геленджике и Гаграх, от размыва в свое время был спасен пляж на мысе Пицунда. Обломки горных пород для искусственного намывания берега сбрасывались в море в определенных точках, а затем самими волнами транспортировались вдоль берега, накапливаясь и постепенно превращаясь в гальку и песок.
При всем своем положительном воздействии искусственное намывание берегов таит в себе и отрицательные стороны. Сбрасываемые песок и галька, как правило, добываются в непосредственной близости от побережья, что в конечном счете отрицательно сказывается на экологическом состоянии региона. Добыча в 70-е годы XX в. гальки и песка для строительных нужд привела к частичному разрушению Арабатской стрелки, что повлекло за собой увеличение солености Азовского моря и, как следствие, вызвало сокращение и даже исчезновение отдельных представителей морской фауны.
В свое время большое внимание уделялось проблеме залива Кара-Богаз-Гол. Понижение уровня Каспийского моря напрямую связывалось с большим объемом испарения в этом заливе. Считалось, что только постройка плотины, закрывающей доступ воды в залив, способна спасти Каспийское море. Однако плотина не только не привела к повышению уровня Каспийского моря (уровень моря стал расти по другим причинам и задолго до возведения плотины), но и нарушила баланс между притоком и испарением морской воды. Это, в свою очередь, вызвало осушение залива, изменило процессы образования уникальных месторождений самоосадочных солей, привело к дефляции высушенной солевой поверхности и разносу солей на огромные расстояния. Соль была обнаружена даже на поверхности ледников Тянь-Шаня и Памира, что вызвало усиленное их таяние. Вследствие широкого разноса солей и чрезмерного полива стали дополнительно засолоняться орошаемые земли.
Происходящие на дне Мирового океана эндогенные геологические процессы, выраженные в форме извержений подводных , землетрясений и в виде «черных курильщиков», отражаются на его поверхности и прилегающих берегах в форме береговых наводнений и формирования подводных гор и возвышенностей. После грандиозных подводных обвалов, подводных землетрясений и извержений вулканов в открытом океане в эпицентре землетрясений и мест извержений или подводных обвалов возникают своеобразные волны - цунами. От места своего возникновения цунами расходятся со скоростью до 300 м/с. В открытом океане такая волна, имея большую длину, может быть совсем незаметной. Однако при подходе к берегу с уменьшением глубины высота и скорость цунами вырастают. Высота волн, обрушивающихся на берега, достигает 30-45 м, а скорость - почти 1000 км/ч. При таких параметрах цунами разрушают береговые сооружения и приводят к большим человеческим жертвам. Особенно часто действию цунами подвергаются побережье Японии, западное побережье Тихого и Атлантического океанов. Типичным примером разрушительного воздействия цунами стало знаменитое Лиссабонское землетрясение в 1775 г. Его эпицентр находился под дном Бискайского залива вблизи г. Лиссабон. В начале землетрясения море отступило, но затем огромная волна высотой 26 м обрушилась на берег и затопила побережье на ширину до 15 км. Только в гавани Лиссабона было затоплено свыше 300 судов.
Волны Лиссабонского землетрясения прошли через весь Атлантический океан. У Кадикса их высота достигала 20 м, но у берегов Африки (Танжер и Марокко) - 6 м. Подобные волны через некоторое время достигли берегов Америки.
Как известно, море постоянно меняет свой уровень, и особенно это заметно на береговых уступах. Различают короткопериодические (минуты, часы и сутки) и долгопериодические (от десятков тысяч до миллионов лет) колебания уровня Мирового океана.
Короткопериодические колебания уровня моря обусловлены преимущественно динамикой волн - волновыми движениями, градиентными, дрейфовыми и приливно-отливными движениями. Наиболее негативными в экологическом отношении являются нагонные наводнения. Самые известные среди них - нагонные наводнения в Санкт-Петербурге, возникающие во время сильных западных ветров в Финском заливе, которые задерживают сток воды из Невы в море. Подъем воды выше ординара (выше нулевой отметки на водомерной рейке, показывающей средний многолетний уровень воды) происходит довольно часто. Один из самых значительных подъемов воды произошел в ноябре 1824 г. В это время уровень воды поднялся на 410 см выше ординара.
Чтобы приостановить отрицательное воздействие нагонного наводнения, было начато строительство защитной дамбы, перегородившей Невскую губу. Однако задолго до окончания стройки выявились ее негативные стороны, повлекшие изменения в гидрологическом режиме и накопление в иловых осадках загрязняющих веществ.
Долгопериодические изменения уровня моря связаны с изменениями общего количества воды в Мировом океане и проявляются во всех его частях. Их причинами являются возникновение и последующее таяние покровных ледников, а также изменения объема чаши Мирового океана как следствие тектонических движений. Разномасштабные и разновозрастные изменения уровня Мирового океана установлены в результате палеогеографических реконструкций. На геологическом материале выявляют глобальные трансгрессии (наступление) и регрессии (отступание) морей и океанов. Их экологические последствия носили негативный характер, так как менялись условия жизни организмов и сокращались пищевые ресурсы.
В период похолодания в начале четвертичного периода огромный объем морских вод был изъят из Северного Ледовитого океана. При этом выступившие на земную поверхность шельфы северных морей оказались покрыты ледниковым панцирем. После голо-ценового потепления и таяния ледникового покрова шельфы северных морей вновь были заполнены, а в понижениях рельефа возникли Белое и Балтийское моря.
Большие экологические последствия в результате колебаний уровня моря заметны на побережьях Черного, Азовского и Каспийского морей. В Сухумской бухте затоплены постройки греческой колонии Диоскурии, на дне у берегов Таманского полуострова в Крыму находят греческие амфоры, а у северного побережья Азовского моря обнаружены затопленные скифские курганы. Признаки погружения берегов выражены на западном побережье Черного моря. Здесь под водой обнаружены римские постройки, сооруженные около 3 тыс. лет до н. э., а также стоянки ранненеолитового человека. Все эти погружения связаны с послеледниковым подъемом уровня моря в результате энергичного таяния ледниковых покровов.
Особенно хорошо зафиксированы подъемы и опускания уровня моря при изучении террас Средиземноморья.
Относительное поднятие уровня воды приводит к подтоплению приморских районов. Это обусловлено подпором и поднятием грунтовых вод. Подтопление вызывает разрушение фундаментов и затопление подвальных помещений в городах, а в сельских местностях приводит к переувлажнению, засолению и заболачиванию почв. Именно такой процесс в настоящее время происходит на побережье Каспийского моря, уровень которого повышается. В некоторых случаях трансгрессии на ограниченных территориях вызваны хозяйственной деятельностью человека. Одной из причин начавшегося затопления г. Венеции в 70-80-х годах XX в. водами Адриатического моря считается опускание морского дна, вызванное просадками из-за откачки пресных подземных вод.
Глобальные и региональные экологические последствия в Мировом океане в результате антропогенной деятельности
Активная хозяйственная деятельность человека коснулась и Мирового океана. Во-первых, человечество стало использовать воды внутренних и окраинных морей и океанские просторы в качестве транспортных магистралей, во-вторых, в качестве источника пищевых и минеральных ресурсов, а в-третьих, в качестве хранилища твердых и жидких химических и радиоактивных отходов. Все вышеперечисленные действия породили множество экологических проблем, и некоторые из них оказались трудноразрешимыми. Кроме того, Мировой океан как глобальный природный комплекс с более замкнутой системой, чем суша, стал своего рода отстойником различных взвесей и растворенных соединений, выносимых с континентов. Произведенные на материках в результате хозяйственной деятельности стоки и вещества вносятся поверхностными водами и ветрами во внутренние моря и океаны.
Согласно международной практике, примыкающая к суше часть Мирового океана разделяется на территории, обладающие различной государственной юрисдикцией. От внешней границы внутренних вод выделяют зону территориальных вод протяженностью 12 миль. От нее протягивается 12-мильная прилежащая зона, которая вместе с территориальными водами имеет ширину 24 мили. От внутренних вод в сторону открытого моря простирается 200-мильная экономическая зона, являющаяся территорией суверенного права приморского государства на разведку, разработку, сохранение и воспроизводство биологических и минеральных ресурсов. Государство вправе сдавать в аренду свою экономическую зону.
В настоящее время происходит интенсивное освоение экономической зоны Мирового океана. Ее площадь составляет около 35% площади акватории всего Мирового океана. Именно эта территория испытывает максимальную антропогенную нагрузку со стороны приморских государств.
Ярким примером непрекращающегося загрязнения может служить Средиземное море, которое омывает сушу 15 государств с различным уровнем развития промышленности. Оно превратилось в огромное хранилище промышленных и бытовых отходов и сточных вод. С учетом того, что вода в Средиземном море обновляется через каждые 50-80 лет, при современных темпах сброса сточных вод его существование как сравнительно чистого и безопасного бассейна может полностью прекратиться уже через 30 - 40 лет.
Большим источником загрязнения являются реки, которые вместе с взвешенными частицами, образованными от размыва пород суши, вносят большой объем загрязняющих веществ. Только Рейн в территориальные воды Голландии выносит ежегодно 35 тыс. м 3 твердых отходов, 10 тыс. т химикатов (солей, фосфатов и ядовитых веществ).
В Мировом океане осуществляется гигантский по своим масштабам процесс биоизвлечения, биоаккумуляции и биоседиментации загрязняющих веществ. Непрерывно работают его гидрологические и биогенные системы и благодаря этому осуществляется биологическое очищение вод Мирового океана. Морская экосистема динамична и довольно устойчива к умеренному антропогенному воздействию. Способность ее возвращаться к начальному состоянию (гомеостазу) после стрессовой ситуации - результат многих адаптивных процессов, включая и мутационные. Благодаря гомеостазу процессы разрушения экосистем на первом этапе оказываются незамеченными. Однако гомеостаз не в состоянии предотвратить долгопериодические изменения эволюционного характера или противостоять мощному антропогенному воздействию. Только длительные наблюдения за физическими, геохимическими и гидробиологическими процессами дают возможность оценить, в каком направлении и с какой скоростью происходит разрушение морских экосистем.
Определенную роль в загрязнении территориальных вод играют и рекреационные зоны, к которым относят как природные, так и искусственно создаваемые территории, традиционно используемые для отдыха, лечения и развлечения. Высокая антропогенная нагрузка этих территорий существенно меняет чистоту воды и ухудшает бактериальную ситуацию прибрежных вод, что способствует распространению различных заболеваний, в том числе и эпидемических.
Наибольшую опасность для гидробионтов представляют нефть и нефтепродукты. Ежегодно разными путями в Мировой океан поступает свыше 6 млн. т. нефти. Со временем нефть проникает в толщу воды, накапливается в донных отложениях и влияет на все группы организмов. Более 75% нефтяного загрязнения возникает из-за несовершенства добычи, транспортировки и переработки нефти. Однако наибольший вред наносят аварийные разливы нефти. Особую опасность представляют катастрофы на стационарных и плавучих буровых установках, ведущих разработку морских нефтегазовых месторождений, а также аварии танкеров, перевозящих нефтепродукты. Одна тонна нефти способна покрыть тонким слоем площадь воды 12 км 2 . Нефтяная пленка не пропускает солнечные лучи и препятствует фотосинтезу. Животные, попавшие в пленку нефти, не способны от нее освободиться. Особенно часто гибнет фауна в прибрежных водах.
Нефтяное загрязнение носит ярко выраженный региональный характер. Самая низкая концентрация нефтяного загрязнения наблюдается в Тихом океане (0,2-0,9 мг/л). Индийский океан имеет самый высокий уровень загрязнения: в отдельных районах концентрация достигает 300 мг/л. Средняя концентрация нефтяного загрязнения в Атлантике 4-5 мг/л. Особенно сильно загрязнены нефтью мелководные окраинные и внутренние моря - Северное, Японское и др.
При загрязнении нефтью характерны эвтрофикация акватории и, как следствие этого, уменьшение видового разнообразия, разрушение трофических связей, массовое развитие немногих видов, структурные и функциональные перестройки биоценоза. После разлива нефти на 3-5 порядков увеличивается численность углеводородокисляющих бактерий.
За последние четверть века в Мировой океан попало около 3,5 млн. т. ДДТ. Обладая высокой растворимостью в жирах, этот препарат и продукты его метаболизма способны накапливаться в тканях организмов и сохранять токсическое действие многие годы.
До 1984 г. в Мировом океане проводилось захоронение радиоактивных отходов. В нашей стране наиболее интенсивно оно осуществлялось в пределах Баренцева и Карского морей, а также в некоторых местах дальневосточных морей. В настоящее время по международным соглашениям практика захоронения радиоактивных отходов приостановлена ввиду того, что безопасность используемых контейнеров, в которых хранятся радиоактивные отходы, ограничивается несколькими десятилетиями.
Однако опасность радиоактивного заражения Мирового океана сохраняется в связи с происходящими авариями атомных подводных лодок, аварийными ситуациями на атомных ледоколах, авариями надводных судов, несущих ядерное вооружение, авариями и потерями атомных боеголовок на самолетах, а также проводимыми Францией ядерными взрывами на атолле Мороруа.
Наиболее опасными из радиоактивных изотопов для морских биоценозов и человека, поступающих в Мировой океан, являются 90 Sr и 137 Сs, участвующие в биологическим цикле.
В Мировой океан загрязняющие вещества проникают также из воздушных потоков или с атмосферными осадками в виде кислотных дождей.
Распространению загрязнения Мирового океана способствуют не только взаимодействие его поверхности с атмосферой, но и сама динамика вод. Благодаря своей подвижности воды сравнительно быстро распространяют загрязняющие вещества по всему Мировому океану.
Загрязнение Мирового океана является глобальной угрозой. Антропогенные воздействия изменяют все существующие связанные между собой системы Мирового океана, причиняют ущерб растительному и животному миру и человеку в том числе. Его загрязнение не только способствует распространению токсичных веществ, но и заметно влияет на глобальное распределение кислорода. Ведь одна четвертая часть всего продуцирования кислорода растениями приходится на Мировой океан.
Мы привыкли называть свою планету Землей, хотя из космоса она кажется голубой. Этот цвет объясняется тем, что 3/4 поверхности планеты покрыто сплошной пеленой воды - океанами и морями - и лишь немногим более 1/4 остается на долю суши. Поверхность Мирового океана и суши качественно различна, но они не изолированы друг от друга: между ними происходит постоянный обмен веществами и энергией. Огромная роль в этом обмене принадлежит круговороту воды в природе.
Мировой океан един, хоть и сильно расчленен. Площадь его составляет 361 млн. км2. Мировой океан делится на четыре основные части: Тихий (или Великий), Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый океаны. Так как существует постоянный обмен водными массами между ними, деление Мирового океана на части во многом является условным и претерпевает исторические изменения.
Океаны в свою очередь делятся на части. В них выделяют моря, заливы, проливы.
Части океана, впадающие в сушу и отделенные от океана островами или полуостровами, а также возвышениями подводного рельефа, называются морями.
Поверхность моря называется акваторией. Часть акватории моря определенной ширины, тянущаяся полосой вдоль какого-либо государства, называется территориальными водами. Они входят в состав данного государства. Международное право не допускает расширения территориальных вод за пределы 12 морских миль (1 морская миля равна 1852 метра). Двенадцатимильную зону признали около 100 государств, в том числе и наше, а 22 страны самовольно установили более широкие территориальные воды. За пределами территориальных вод расположено открытое море, которое находится в общем пользовании всех государств.
Часть моря или океана, глубоко впадающая в сушу, но свободно сообщающаяся с ним, называется заливом. По свойствам воды, течениям, живущим в них организмам заливы обычно мало отличаются от морей и океанов.
В ряде случаев части океанов называются морями или заливами неправильно: так, заливы Персидский, Мексиканский, Гудзонов, Калифорнийский по своим гидрологическим режимам следует отнести к морям, тогда как море Бофорта (Северная Америка) должно называться заливом. В зависимости от причин возникновения, размеров, конфигурации, степени связи с основным водоемом среди заливов различают: бухты - небольшие акватории, более или менее обособленные береговыми мысами или островами и обычно удобные для устройства порта или стоянки судов;
эстуарии - воронкообразные заливы, образующиеся в устьях рек под воздействием морских течений и высоких приливов (лат. aestuanum – затопляемое устье рек). Эстуарии образуются при впадении в моря Енисея, Темзы и реки Святого Лаврентия;
фьорды (норв. fjord) - узкие и глубокие заливы с высокими и скалистыми берегами. Эти заливы иногда вдаются в сушу на 200 км, при глубине в 1 ООО метров и более. Образовались фьорды в результате затопления морем тектонических разломов и речных долин, обработанных ледником. Распространены фьорды по берегам Скандинавского полуострова, Гренландии, Аляски, Новой Зеландии. В России - на Кольском полуострове, Новой Земле, Чукотке;
лагуны (лат, lacus - озеро) - неглубокие заливы, отделенные от моря узкими песчаными косами и соединенные с ним проливом. Из-за слабой связи с морем в низких широтах лагуна имеет более высокую соленость, а в высоких и при впадении крупных рек их соленость ниже морской. С лагунами связаны многие залежи полезных ископаемых, так как при впадении крупных рек в лагуну в ней накапливаются различные осадки;
лиманы (греч. limen - гавань, бухта). Эти заливы сходны с лагунами и образуются при затоплении морем расширенных устьев равнинных рек: Образование лимана связано и с опусканием береговой полосы. Так же, как и в лагуне, вода в лимане имеет значительную соленость, но, кроме этого, содержит и лечебные грязи. Хорошо выражены эти заливы по берегам Черного и Азовского морей. Лиманы в Балтийском море и в Южном полушарии называют гафами (нем. haff - залив). Образуются гафы в результате действия вдоль береговых течений и прибоев;
губа - морской залив в устье реки. Это поморское (народное) название больших и малых заливов, в которые впадают реки. Это заливы мелководные, вода в них сильно опреснена и по цвету резко отличается от морской, дно в заливах покрывают речные отложения, вынесенные рекой. На севере России расположена Онежская губа, Двинская губа, Обская губа, Чешская губа и др.
Части Мирового океана (моря, океаны, заливы) соединяются между собой проливами.
Пролив - сравнительно широкое водное пространство, ограниченное с двух сторон берегами материков, островов или полуостровов. По ширине проливы очень различны. Пролив Дрейка, соединяющий Тихий и Атлантический океаны, около 1 ООО км шириной, а Гибралтарский пролив, соединяющий Средиземное море с Атлантическим океаном, в самом узком месте не шире 14 км.
Итак, Мировой океан как часть гидросферы состоит из океанов, морей, заливов и проливов. Все они связаны между собой.
Ресурсы Мирового океана
По мнению многих ученых-океанологов, Мировой океан представляет собой огромную кладовую различных природных ресурсов, которые вполне сравнимы с ресурсами земной суши.
Во-первых, к таким богатствам относится сама морская вода. Объем ее составляет 1370 млн. км3, или 96,5% всей гидросферы. На каждого жителя Земли приходится примерно 270 млн. м3 морской воды. Этот объем равен семи таким водохранилищам, как Можайское на Москве-реке. К тому же в морской воде содержится 75 химических элементов: поваренная соль, магний, калий, бром, уран, золото. Морская вода служит также источником получения йода.
Во-вторых, Мировой океан богат минеральными ресурсами, которые добываются с его дна. Наибольшее значение имеет нефть и газ, которые добывают с континентального шельфа. Они составляют по стоимости 90% всех ресурсов, получаемых сегодня с морского дна. Морская добыча нефти в общем объеме составляет приблизительно 1/3. Ожидается, что к 2000 году половина всей нефти, которая добывается на Земле, будет иметь морское происхождение. Значительная добыча нефти сейчас ведется в Персидском заливе, в Северном море, в Венесуэльском заливе. Большой опыт в освоении подводных нефтегазовых месторождений накоплен в Азербайджане (Каспийское море), США (Мексиканский залив и побережье Калифорнии).
Главным богатством глубоководного ложа океана являются железомарганцевые конкреции, содержащие до 30 разных металлов. Они были обнаружены на дне Мирового океана еще в 70-х годах XIX века английским научно-исследовательским судном «Челленджер». Наибольший объем железомарганцевые конкреции занимают в Тихом океане (16 млн. км). Первый опыт добычи конкреций предприняли США в районе Гавайских островов.
В-третьих, огромен потенциал энергетических ресурсов вод Мирового океана. Наибольший прогресс достигнут в области использования энергии приливов и отливов. Установлено, что лучшие возможности для создания крупных приливных станций имеются в 25 местах Земли. Большими ресурсами приливной энергии обладают следующие страны: Франция, Канада, Великобритания, Австралия, Аргентина, США, Россия. Лучшие возможности этих стран объясняются тем, что высота прилива здесь достигает 10-15 м. Россия по потенциальным запасам приливной энергии занимает одно из первых мест в мире. Особенно велики они на побережьях Белого, Баренцева и Охотского морей. Суммарная энергия их превышает энергию, вырабатываемую сегодня гидроэлектростанциями страны. В некоторых странах мира разрабатываются проекты использования энергии волн и течений.
В-четвертых, нельзя забывать и о биологических ресурсах Мирового океана: растениях (водорослях) и животных (рыбах, млекопитающих, моллюсках, ракообразных). Объем всей биомассы океана составляет 35 млрд. тонн, из нее на рыбу приходится 0,5 млрд. т. Как и на суше, в Мировом океане есть более и менее продуктивные территории. Они охватывают площади шельфа и периферийной части океана. Наиболее продуктивными в мире являются Норвежское, Берингово, Охотское, Японское моря. Океанические пространства, отличающиеся низкой продуктивностью, занимают почти 2/3 площади океана.
Более 85% биомассы, которую использует человек, составляют рыбы. Мизерная доля приходится на водоросли. Благодаря рыбе, моллюскам, ракообразным, выловленным в Мировом океане, человечество на 20% обеспечивает себя белками животного происхождения. Биомасса океана используется также для получения высококалорийной кормовой муки для животноводства.
В последние годы в мире все более широкое распространение находит разведение некоторых видов организмов на искусственно созданных морских плантациях. Эти промыслы называются марикультурой. Развитие марикультуры имеет место в Японии (устрицы-жемчужницы), Китае (устрицы-жемчужницы), США (устрицы и мидии), Франции (устрицы), Австралии (устрицы), Нидерландах (устрицы, мидии), средиземноморских странах Европы(мидии). В России, в морях Дальнего Востока, выращивают морскую капусту (ламинарию), морских гребешков.
Бурное развитие техники и технологии привело к вовлечению в хозяйственный оборот ресурсов океана, а его проблемы приобрели глобальный характер. Этих проблем достаточно много. Они связаны с загрязнением океана, снижением его биологической продуктивности, освоением минеральных и энергетических ресурсов. Использование океана особенно увеличивалось за последние годы, что резко усилило нагрузку на него. Интенсивная хозяйственная деятельность привела к растущему загрязнению вод. Особенно пагубно сказываются на экологической обстановке в Мировом океане аварии нефтеналивных судов, буровых платформ, слив загрязненной нефтью воды с судов. Особенно загрязнены окраинные моря: Северное, Балтийское, Средиземное, Персидский залив.
Загрязняются воды Мирового океана и отходами промышленности, и бытовыми отходами и мусором.
Сильное загрязнение Мирового океана снизило биологическую продуктивность океана. Например, Азовское море сильно загрязнено удобрениями с полей. В результате рыбопродуктивность этого водоема заметно снизилась. В Балтийском море сильные загрязнения уничтожили всякую биологическую жизнь на 1/4 его акватории.
Проблема Мирового океана - это проблема будущего всей цивилизации, так как от того, насколько разумно человечество их разрешит, зависит и его будущее. Решение этих проблем требует согласованных международных мер по координации использования океана. В последние годы принят ряд международных соглашений, ограничивающих загрязнение вод океана. Однако экономические проблемы его настолько остры, что необходимо переходить к более кардинальным мерам, так как гибель Мирового океана неминуемо приведет к гибели всей планеты.
Рельеф дна Мирового океана
Прежние представления о дне Мирового океана как о единой равнинной области объяснялись недостаточностью фактических данных о подводной части нашей планеты. В результате длительного исследования Мирового океана накопились сведения, позволившие утверждать, что дно океана устроено не менее сложно, чем материк. Так же, как и на суше, на рельеф океанического дна большое влияние оказали экзогенные (внешние) и эндогенные (внутренние) процессы. Внутренние вызывают вертикальные и горизонтальные перемещения участков земной коры, землетрясения и извержения вулканов. Они создают, как и на суше, крупные формы рельефа.
К внешним процессам, формирующим дно океана, относится осадкообразование, то есть оседание и накопление продуктов разрушения горных пород. Распределение и перемещение их происходит под влиянием океанических течений в Мировом океане.
В настоящее время в рельефе дна океана выделяют следующие части:
Шельф, или материковая отмель.
Это прилегающая к берегу плоская или немного наклонная подводная часть. Шельф оканчивается перегибом дна - бровкой. Глубина шельфа не превышает 200 метров, а ширина может быть различной: в морях Северного Ледовитого океана, у северного побережья Австралии, в Беринговом, Желтом, Восточно-Китайском и Южно-Китайском морях он наиболее широкий, а у западных берегов Северной и Южной Америки тянется узкой полосой вдоль берега. Шельф занимает около 9% площади Мирового океана. Это самая продуктивная его часть, так как именно здесь добывается 90% морепродуктов и многие полезные ископаемые, в первую очередь нефть и природный газ. В 1982 году конвенция ООН установила 200-мильную экономическую зону и юридическую внешнюю границу шельфа, до которой распространяются права прибрежного государства.
Материковый склон.
Эта часть океанического дна лежит ниже границы шельфа (от бровки) до глубин в 2000 метров. Она имеет крутые склоны в 15-20°, а иногда и до 40°. Материковый склон сильно расчленен ступенями и боковыми ложбинами. На нем встречаются котловины и возвышенности. Под действием силы тяжести по материковому склону перемещаются большие массы разрушенных горных пород, нередко даже в виде огромных оползней, и откладываются на океаническом дне. Материковый склон занимает 12% площади Мирового океана. Продуктивность его значительно ниже, чем у шельфа. Растительный мир беден из-за недостатка света. Животные ведут придонный образ жизни. Материковый склон переходит в ложе океана.
Ложе Мирового океана.
Оно располагается на глубине от 2500 до 6000 метров и занимает 3/4 площади Мирового океана. Продуктивность этого участка самая низкая, так как климатические особенности, сильная соленость (до 35%о) не позволяют развиваться здесь богатому животному и растительному миру.
Ложе океана имеет сложный рельеф. Наиболее интересной его формой являются срединно-океанические хребты, открытие которых произошло в пятидесятые годы XX века. Это крупнейшие формы рельефа дна Мирового океана, образующие единую систему горных сооружений, протяженностью более 60000 км. Они представляют собой валообразные поднятия океанической земной коры. Относительная высота их 3-4 км, ширина до 2000 км. Вдоль оси поднятия обычно проходит разлом, представляющий собой ущелье. Оно делит поднятие на две части, склоны которого круто обрываются к ущелью и полого в сторону ложа океана. На дне ущелья обнаруживаются излияния базальтовой магмы, горячие источники, а на склонах хребтов располагаются вулканы. Хребты сложены магматическими горными породами, почти не прикрытыми осадочными. Срединно-океанические хребты разбиты поперечными разломами, с которыми связана вулканическая деятельность и землетрясения, так как здесь проходят границы литосферных плит. Там, где вершины океанических хребтов выходят на поверхность, образуются острова (например, Исландия). Есть в океане и отдельные горные хребты (хребет М.В.Ломоносова в Северном Ледовитом океане).
Между подводными хребтами простираются обширные глубоководные котловины (более 4000 метров). Рельеф их дна выровнен морскими отложениями. В основном поверхность котловин мелкохолмистая. Над дном котловин поднимаются высокие конусы вулканов. Действующие извергают лаву, которая разносится водными потоками и оседает на дно. Вершины потухших вулканов выровнены, они имеют плоскую форму. Выравнивание вершин этих вулканов происходит с помощью океанических течений. Поднимаясь над водой, вершины вулканов образуют острова (например, Гавайские).
Дно океанов покрыто морскими осадками. По происхождению они бывают материковыми и океаническими.
Материковые осадки образовались путем смытия их с суши. Они покрывают главным образом шельф океана, и местами их толщина достигает 4000 м. У самого берега здесь часто отлагается галька, песок, оседают самые мелкие частицы, образующие глину. Материковые осадки покрывают примерно 1/4 всей поверхности морского дна.
Океанические осадки, порожденные самим океаном, покрывают 3/4 поверхности морского дна, но толщина их не превышает 200 м. Это прежде всего остатки обитателей океана. Здесь же оседает и вулканический пепел, который при извержении вулканов разносится иногда на тысячи километров вокруг. Все это образует тончайший ил. Он накапливается на дне океана очень медленно, примерно 1 см за 2000 лет. Чем ближе к берегам, чем накопление осадков идет быстрее: в центральной части Черного моря слой в 1 см накапливается за 25-40 лет, а у берегов - за 5-6 лет.
Соленость вод Мирового океана
Главным признаком, отличающим воды Мирового океана от вод суши, является их высокая соленость. Количество граммов веществ, растворенных в 1 литре воды, называют соленостью.
Морская вода - это раствор 44 химических элементов, но первостепенную роль в ней играют соли. Поваренная соль придает воде соленый вкус, а магниевая - горький. Соленость выражается в промилле (%о). Это тысячная доля числа. В литре океанической воды растворено в среднем 35 граммов различных веществ, значит, соленость будет 35%о.
Количество солей, растворенных в Мировом океане, будет примерно 49,2 10 тонн. Для того чтобы наглядно представить себе, насколько велика эта масса, можно привести следующее сравнение. Если всю морскую соль в сухом виде распределить по поверхности всей суши, то та окажется покрытой слоем толщиной в 150 м.
Соленость вод океана не везде одинакова. На величину солености влияют следующие процессы:
испарение воды. При этом процессе соли с водой не испаряются;
льдообразование;
выпадение атмосферных осадков, понижающих соленость;
сток речных вод. Соленость вод океана у материков значительно меньше, чем в центре океана, так как воды рек опресняют ее;
таяние льдов.
Такие процессы, как испарение и льдообразование, способствуют повышению солености, а выпадение осадков, сток речных вод, таяние льдов понижают ее. Главную роль в изменении солености играют испарение и выпадение атмосферных осадков. Поэтому соленость поверхностных слоев океана, так же как и температура, зависит от климатических условий, связанных с широтой.
Соленость Красного моря - 42%о. Это объясняется тем, что в это море не впадает ни одной реки, атмосферных осадков здесь выпадает очень мало (тропики), испарение воды от сильного нагрева солнцем очень большое. Вода испаряется из моря, а соль остается. Соленость Балтийского моря не выше 1%о. Это объясняется тем, что это море находится в климатическом поясе, где меньше испарение, но выпадает больше осадков. Однако общая картина может нарушаться течениями. Это особенно хорошо заметно на примере Гольфстрима - одного из самых мощных течений в океане, ветви которого, проникая далеко в Северный Ледовитый океан (соленость 10-11%о), несут воды с соленостью до 35%0. Обратное явление наблюдается у берегов Северной Америки, где под воздействием холодного арктического течения, например Лабрадорского, понижается соленость воды у берегов.
Соленость глубинной части океана в целом практически постоянна. Здесь отдельные слои воды с различной соленостью могут чередоваться по глубине в зависимости от их плотности.
Воды, соленость которых не превышает 1%о, называются пресными.
Температура вод Мирового океана
Океан получает от Солнца много тепла. Занимая большую площадь, он получает тепла больше, чем суша.
Но солнечные лучи нагревают только верхний слой воды толщиной всего несколько метров. Вниз от этого слоя тепло передается в результате постоянного перемешивания воды. Но необходимо заметить, что температура воды с глубиной понижается, сначала скачкообразно, а затем плавно. На глубине вода почти однородна по температуре, так как глубины океанов в основном заполнены водами одного и того же происхождения, формирующимися в полярных областях Земли. На глубине более 3-4 тысяч метров температура обычно колеблется от +2°С до 0°С.
Температура поверхностных вод также неодинакова и распределяется в зависимости от географической широты. Чем дальше от экватора, тем ниже температура. Это связано с различным количеством тепла, которое поступает от Солнца. Из-за шарообразности нашей планеты угол падения солнечного луча на экваторе больше, чем у полюсов, поэтому и тепла экваториальные широты получают больше, чем полярные. На экваторе наблюдаются наиболее высокие температуры вод океана - +28-29°С. К северу и югу от него температура воды понижается. Из-за близости холодной Антарктиды скорость понижения температур к югу несколько быстрее, чем к северу.
На температуру морской воды влияет и климат окружающих территорий. Особенно высока она в морях, окруженных жаркими пустынями, например в Красном море - до 34°С, в Персидском заливе - до 35,6°С. В умеренных широтах температура изменяется в зависимости от времени суток.
Кроме географической широты и климата окружающих территорий, на температуру океанических вод влияют и течения. Теплые течения уносят теплые воды от экватора в умеренные широты, а холодные несут от полярных областей холодную воду. Подобное перемещение вод способствует более равномерному распределению температур в водных массах.
Самая высокая средняя температура у поверхности воды в Тихом океане равна 19,4°С. Второе место (17,3°С) занимает Индийский океан. На третьем месте - Атлантический океан, имеющий среднюю температуру около 16,5°С. Наиболее низкая температура воды в Северном Ледовитом океане - в среднем чуть выше 1°С. Следовательно, для всего Мирового океана средняя температура поверхностных вод составляет около 17,5°С.
Итак, океан поглощает тепла на 25-50% больше, чем суша, и в этом его огромная роль для живых существ всей планеты. Солнце все лето нагревает его воду, а зимой эта прогретая вода постепенно отдает тепло атмосфере. Таким образом, Мировой океан - что-то вроде «котла центрального отопления» Земли. Без него на Земле наступят такие жестокие морозы, что погибнет все живое. Было подсчитано, что если бы океаны не сохраняли так бережно свое тепло, то средняя температура на Земле была бы равна -21°С, а это на целых 36 С ниже той, которую мы имеем на самом деле.
Ветровые волны в мировом океане
Волнение моря представляет собой колебание водной поверхности вверх и вниз от среднего уровня. Однако в горизонтальном направлении водные массы при волнении не перемещаются. В этом можно убедиться, наблюдая за поведением поплавка, качающегося на волнах.
Волны характеризуются следующими элементами: наиболее низкая часть волны называется подошвой, а самая высокая - гребнем. Крутизной склонов называется угол между ее склоном и горизонтальной плоскостью. Расстояние по вертикали между подошвой и гребнем есть высота волны. Она может достигать 14-25 метров. Расстояние между двумя подошвами или двумя гребнями называется длиной волны. Наибольшая длина около 250 м, крайне редко встречаются волны до 500 м. Быстрота продвижения волн характеризуется их скоростью, т.е. расстоянием, пробегаемым гребнем обычно за секунду.
Главной причиной волнообразования является ветер. При малых его скоростях возникает рябь - система мелких равномерных волн. Они появляются с каждым порывом ветра и мгновенно затухают. При очень сильном ветре, переходящем в шторм, волны могут деформироваться, при этом подветренный склон оказывается круче наветренного, а при очень сильных ветрах гребни волны срываются и образуют белую пену - «барашки». Когда шторм кончается, по морю еще долго ходят высокие волны, но уже без острых гребней. Длинные и пологие волны после прекращения ветра называются зыбью. Крупную зыбь с малой крутизной и длиной волны до 300-400 метров при полном отсутствии ветра называют ветровой зыбью.
Преобразование волн происходит также при приближении их к берегу. При подходе к пологому берегу нижняя часть набегающей волны тормозится о грунт; длина уменьшается, а высота увеличивается. Верхняя часть волны движется быстрее нижней. Волна опрокидывается, и гребень ее, падая, рассыпается на мелкие, насыщенные воздухом, пенистые брызги. Волны, разрушаясь у берега, образуют прибой. Он всегда параллелен берегу. Вода, выплеснутая волной на берег, по пляжу медленно стекает обратно.
Когда волна подходит к обрывистому берегу, она со всей силой ударяется о скалы. В этом случае волна взбрасывается вверх в виде красивого, пенистого вала, достигающего высоты 30-60 метров. В зависимости от формы скал и направления волн вал разбивается на части. Сила удара волн доходит до 30 тонн на 1 м2. Но необходимо отметить, что главную роль играют не механические удары масс воды о скалы, а образующиеся воздушные пузырьки и перепады гидравлического давления, которые в основном и разрушают горные породы, слагающие скалы (см. Абразия).
Волны активно разрушают прибрежную сушу, окатывают и истирают обломочный материал, а затем распределяют его по подводному склону. У приглубья берегов сила удара волн очень велика. Иногда на некотором расстоянии от берега находится мель в виде подводной косы. В этом случае опрокидывание волн происходит на отмели, и образуется бурун.
Форма волны все время меняется, производя впечатление бегущей. Это происходит вследствие того, что каждая водная частица равномерным движением описывает круги около уровня равновесия. Все эти частицы движутся в одну сторону. В каждый момент частицы находятся в разных точках круга; это и есть система волн.
Наибольшие ветровые волны наблюдались в Южном полушарии, где океан наиболее обширен и где западные ветры наиболее постоянны и сильны. Здесь волны достигают 25 метров в высоту и 400 метров в длину. Скорость передвижения их около 20 м/с. В морях волны меньше - даже в большом Средиземном море они достигают только 5 м.
Для оценки степени волнения моря применяется 9-балльная шкала. Ее можно использовать при изучении любого водоема.
Гидросфера
Гидросфера – водная оболочка Земли. Она включает в себя всю химически не связанную воду, независимо от агрегатного состояния. Большую часть гидросферы составляют воды Мирового океана (96,6 %), 1,7 % - это подземные воды, примерно столько же приходится на ледники и постоянные снега и менее 0,01 % - поверхностные воды суши (реки, озера, болота). Незначительное количество воды содержится в атмосфере и входит в состав всего живого. Гидросфера едина. Её единство в общности происхождения всех природных вод из мантии Земли, в единстве их развития, в пространственной непрерывности, во взаимосвязи всех природных вод в системе Мирового круговорота воды в природе.
Мировой круговорот воды процесс непрерывного перемещения воды под воздействием солнечной энергии и силы тяжести, охватывающий гидросферу, атмосферу, литосферу и живые организмы. Круговорот воды слагается из испарения с поверхности Мирового океана, переноса водяного пара воздушными потоками, его конденсации в атмосфере, выпадения осадков, их просачивания и поверхностного и подземного стока суши в Океан. В процессе Мирового круговорота воды в природе происходит постепенное её обновление во всех частях гидросферы. Этот процесс требует различных промежутков времени: подземные воды обновляются за сотни, тысячи и миллионы лет, полярные ледники - за 8 - 15 тыс. лет, Мировой океан за 2,5 - 3 тыс. лет, замкнутые, бессточные озера - 200 - 300 лет, проточные за несколько лет, а реки за 12 - 14 суток.
Часто Мировой океан путают с Гидросферой Земли. Поэтому сразу отметим, что это два разных понятия.
Гидросфера — более общее понятие, Мировой океан же является ее самой “видной” и большой частью. Про гидросферу мы писали в нашей статье ГИДРОСФЕРА — ВОДНАЯ ОБОЛОЧКА ЗЕМЛИ (читать →)
Мировой океан, это …
Мировой океан – это все океаны нашей планеты, моря и другие водоемы сообщающиеся с ними. Для более точного понимания приведем несколько определений из авторитетных источников.
Океан, Мировой океан (от греч. Ōkeanós ≈ Океан, великая река, обтекающая Землю).
I. Общие сведенияМировой океан (МО) — непрерывная водная оболочка Земли, окружающая материки и острова и обладающая общностью солевого состава. Составляет большую часть гидросферы (94%) и занимает около 70,8% земной поверхности. В понятие «О.» часто включают подстилающие массу его вод земную кору и мантию. По физическим и химическим свойствам и качественному химическому составу воды О. представляет собой единое целое, но по количественным показателям гидрологического и гидрохимического режима отличается большим разнообразием. Как часть гидросферы О. находится в непрерывном взаимодействии с атмосферой и земной корой, определяющими многие существенные его особенности.
О. представляет собой огромный аккумулятор солнечного тепла и влаги. Благодаря ему на Земле сглаживаются резкие колебания температуры и увлажняются отдалённые районы суши, что создаёт благоприятные условия для развития жизни. МО — богатейший источник продуктов питания, содержащих белковые вещества. Он служит также источником энергетических, химических и минеральных ресурсов, которые частично уже используются человеком (энергия приливов, некоторые химические элементы, нефть, газ и др.).
…
По физико-географическим особенностям, находящим своё выражение в гидрологическом режиме, в Мировом океане выделяются отдельные океаны, моря, заливы, бухты и проливы. В основе наиболее распространённого современного подразделения О. лежит представление о морфологических, гидрологических и гидрохимических особенностях его акваторий, в большей или меньшей степени изолированных материками и островами. Границы О. отчётливо выражены лишь береговыми линиями суши, омываемой им; внутренние границы между отдельными океанами, морями и их частями носят до некоторой степени условный характер. Руководствуясь спецификой физико-географических условий, некоторые исследователи выделяют также в качестве отдельного Южный океан с границей по линии субтропической или субантарктической конвергенции или по широтным отрезкам срединно-океанических хребтов.
…
Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия. 1969-1978.
Энциклопедия Кругосвет
Мировой океан – это водная оболочка, покрывающая бóльшую часть земной поверхности (четыре пятых в Южном полушарии и более трех пятых – в Северном). Лишь местами земная кора вздымается над поверхностью океана, образуя континенты, острова, атоллы и т.д. Хотя Мировой океан представляет собой единое целое, для удобства исследования отдельным его частям присвоены различные названия: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый океаны.
…
Энциклопедия Кругосвет. 2008
Морской энциклопедический справочник
МИРОВОЙ ОКЕАН – это совокупность океанов и морей Земли, воды которых образуют непрерывную океаносферу, окружающую все материки и острова. М.О. характеризуется: огромной поверхностью, составляющей 361 млн. км, или 70,8% поверхности Земли; большими глубинами (средняя глубина 3,7 км) и огромным объемом вод (1,3 млрд. км2); своеобразным геологическим и геоморфологическим строением; соленостью воды и постоянством солевого состава; наличием жизни вплоть до максимальной глубины (11 км); единством и непрерывностью всех свойств, что обеспечивается движением вод; многообразием природных условий и внутренних процессов; активным взаимодействием с атмосферой, играющим огромную роль в природе Земли. М.О. разделяется на океаны, моря, заливы и проливы.
…
Морской энциклопедический справочник. - Л.: Судостроение. Под редакцией академика Н. Н. Исанина. 1986
Мировой океан и его части
Тихий океан:
- Площадь - 179 млн. км 2 ;
- Средняя глубина - 4 000 м;
- Максимальная глубина - 11 000 м.
Тихий океан — величайший по площади и глубинам океан на земном шаре. Расположен между материками Евразией и Австралией на Западе, Северной и Южной Америкой на Востоке, Антарктидой на Юге. Морские границы Тихого океана проходят: с Северным Ледовитым океаном - по Берингову проливу, от мыса Пээк (полуостров Чукотка) до мыса Принца Уэльского (полуостров Сьюард на Аляске); с Индийским океаном - по северной окраине Малаккского пролива, западному берегу острова Суматра, южным берегам островов Ява, Тимор и Новая Гвинея, через проливы Торреса и Басса, вдоль восточного побережья Тасмании и далее, придерживаясь гряды подводных поднятий, к Антарктиде (мыс Уильяме на Берегу Отса); с Атлантическим океаном - от Антарктического полуострова (Антарктида) по порогам между Южными Шетлендскими островами к Огненной Земле. Тихий океан простирается приблизительно на 15,8 тыс. км с Севера на Юг и на 19,5 тыс. км с Востока на Запад. Площадь с морями 179679 тыс. км 2 , средняя глубина 3984 м, объём воды 723 699 тыс. км 2 (без морей соответственно: 165246,2 тыс. км 2 , 4282 м и 707 555 тыс. км 2). Наибольшая глубина Тихого океана (и всего Мирового океана) 11 022 м в Марианском жёлобе. Через Тихий океан примерно по 180-му меридиану проходит Линия перемены даты …
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969-1978
Атлантический океан:
- Площадь - 92 млн. км 2 ;
- Средняя глубина - 3 600 м;
- Максимальная глубина - 8 700 м.
Краткий географический словарь
Атлантический океан — расположен большей частью в зап. полушарии, вытянут с Севера на Юге на 16000 км. Площадь 91,56 км 2 , средняя глубина 3600 м, наибольшая - 8742 м. Омывает Северную и Южную Америку, Антарктиду, Африку, Европу. Широко связан со всеми океанами. В северном полушарии береговая линия сильно расчленена, 13 морей. Через весь океан протянулся Срединно-Атлантический хребет высотой около 2000 км, с рифтовой долиной шириной от б до 30 км. К рифтам приурочены действующие вулканы Исландии и Азорских о-вов. Площадь шельфа больше, чем в Тихом океане. На шельфе Северного моря, в Мексиканском, Гвинейском, Бискайском, Венесуэльском заливах — нефть, у Великобритании и Флориды — россыпное олово, алмазы — у Юго-Зал. Африки, фосфориты — у берегов тропической Африки, желеаомарганпевые конкреции — у Флориды и Ньюфаундленда. Расположен во всех климатических поясах. Наиболее суровы южные районы. Течения: Сев. Пассатное, Гольфстрим, Сев.-Атлантическое (теплые), Канарское (холодное) Юж. Пассатное, Бразильское (теплые). Зап. Ветров, Бенгельское (холодные). Зональность водных масс сильно нарушается течениями и влиянием суши. Соленость выше, чем в других океанах, так как испаряющаяся влага уносится на материки. Температура поверхностных вод ниже, чем в Тихом океане, из-за влияния Арктики. Замерзает не только на юге, но и в мелких опресненных заливах и морях Евразии. Характерно обилие айсбергов и плавучего льда на Севере и Юге. Органический мир беднее, чем в Тихом. В шельфовых р-нах много придонных и донных рыб, ресурсы некоторых из них истощены.
Краткий географический словарь. EdwART. 2008
Индийский океан:
- Площадь - 76 млн. км 2 ;
- Средняя глубина - 3 700 м;
- Максимальная глубина - 7 700 м.
Горная энциклопедия
Индийский океан — бассейн Мирового ок., расположенный в осн. в Южном полушарии, между берегами Азии, Африки, Австралии и Антарктиды. Западная граница между Атлантическим океаном и Индийском океаном проходит по 20° в. д., восточная — на Юге от южной оконечности о. Тасмания к Антарктиде по 147° в. д., севернее Австралии — по 127°30′ в. д. между материком и о. Тимор и далее на Западе и Северо-Западе вдоль Малых Зондских о-вов, о-вов Ява, Суматра и п-ова Малакка. Включает Красное море и Персидский залив, окраинные моря — Аравийское и Андаманское, крупные заливы — Аденский, Оманский, Бенгальский, Большой Австралийский. О-ва Индийский океан — континентального происхождения — Мадагаскарские, Тасмания, Шри-Ланка, Сокотра, Сейшельские, надводные вершины вулканов — Кергелен, Крозе, Принс-Эдуард, Амстердам, Сен-Поль, коралловые атоллы — Лаккадивские, Мальдивские, Чагос, Кокосовые и др., вулканические о-ва, окаймленные коралловыми рифами — Маскаренские, Коморские и др.
Общие сведения.
Третий по величине бассейн Мирового океана, площадь с морями 76,17 млн. км 2 , средняя глубина 3711 м; объём воды 282,7 млн. км 3 . Включает внутренние (Красное море и Персидский залив) и окраинные моря (Аравийское, Андаманское и Антарктич. моря — Лазарева, Рисер-Ларсена, Космонавтов, Содружества, Дейвиса, Моусона, Дюрвиля); крупные заливы — Аденский, Оманский, Бенгальский, Б. Австралийский. О-ва континентального происхождения — Мадагаскар (пл. 596 тыс. км 2), Тасмания (св. 68 тыс. км 2), Шри-Ланка (65,6 тыс. км 2), Сокотра (3,6 тыс. км 2), Сейшельские (405 км 2); вулканич. о-ва — Крозе (ок. 200 км 2), Амстердам (66 км 2) и др., коралловые атоллы — Лаккадивские (28 км 2), Мальдивские (298 км 2), Чагос (195 км 2), Кокосовые (22 км 2) и др.; вулканич. о-ва, окаймлённые коралловыми рифами, — Маскаренские (4,5 тыс. км 2), Андаманские (6,5 тыс. км 2) и др. …
Горная энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984-1991
Северный Ледовитый:
- Площадь - 15 млн. км 2 ;
- Средняя глубина - 1 200 м;
- Максимальная глубина - 5 500 м.
Энциклопедический словарь
Северный Ледовитый океан — наименьший по площади океан земного шара. Расположен между Евразией и Сев. Америкой. 14,75 млн. км 2 ; наибольшая глубина 5527 м. Много островов: Гренландия , Канадский Арктический арх., Шпицберген, Нов. Земля, Сев. Земля и др. общей площадью 4 млн. км 2 . В Сев. Ледовитый океан впадают крупные реки - Сев. Двина, Печора, Обь, Енисей, Хатанга, Лена, Индигирка, Колыма, Макензи. По физико-географическим особенностям делится на Северо-Европейский бас., Арктический бас. и окраинные арктические моря, расположенные главным образом в пределах шельфа (Карское, Лаптевых, Восточно-Сибирское, Чукотское, Бофорта, Баффина, Гудзонов зал. и проливы Канадского Арктического арх.). В рельефе дна выделяются шельф (ширина 1200-1300 км), крутой материковый склон и ложе, расчлененное подводными хребтами Гаккеля, Ломоносова, Менделеева на глубоководные котловины. Климат арктический. Зимой 9/10 акватории Сев. Ледовитого океана покрыто дрейфующими льдами, температура поверхностных вод близка к температуре ее замерзания (за исключением Норвежского м. и отдельных районов Гренландского и Баренцева морей); летом температура вод изменяется от температуры замерзания до 5 °С и больше в отдельных районах. Растительный и животный мир представлен арктическими и атлантическими формами. На плавучих льдах встречается белый медведь. Рыболовство, промысел моржей (для коренного населения) и тюленей. Перевозки осуществляются в основном по Северному морскому пути (Россия) и по Северо-западному проходу (США и Канада). Важнейшие порты: Мурманск, Беломорск, Архангельск, Тикси, Диксон, Певек (Россия), Тромсе, Тронхейм (Норвегия), Черчилл (Канада).
Энциклопедический словарь. 2009
Также некоторые ученые объединяют южные части Тихого, Индийского и Атлантических океанов в отдельную часть мирового океана и называют ее Южным океаном.
Океаны. Общая информация
Представим вашему вниманию немного статистики и полезной информации:
- 3/4 всей площади Земли принадлежит Мировому океану;
- Средняя глубина всех океанов планет приблизительно равна 3 900 метров;
- 77% всех океанов имеет глубину, превышающую 3 000 метров;
- 50% всех океанов имеет глубину, превышающую 4 000 метров;
- Рекорд глубины принадлежит Марианской впадине или Бездне Челленджера, 11 023 метров;
- В водах мирового океана содержится 3,47% различных солей;
- Жизнь зародилась и вышла с океана, океан регулирует и поддерживает все аспекты жизнедеятельности нашей планеты. Океан источник пищи, воды, регулирует климат, источник энергии, очищает планету;
- Вода океанов соленая. Она содержит огромное количество самых разных микроэлементов в ней обнаружены практически все химические элементы;
- От поверхности к глубине температура океанов уменьшается и на глубинах порядка 3000 — 4000 км равняется 0-2 градусам по Цельсию;
- Уровень солености воды в среднем составляет 35%, т. е. в одном литре воды находится 35 грамм соли;
- Замерзание соленой воды происходит при температуре 1-2 градуса по Цельсию. Вода в океанах замерзает лишь в арктических и антарктических широтах и в некоторых морях;
- Водная масса океанов находится в движении. Основными двигателями которого являются волны, подводные течения и ветра. Подводные течения бывают теплые и холодные, наиболее известным из которых является Гольфстрим;
- Океаническое дно отличается от материковой земной коры, оно тоньше и составляет 5-10 км. Рельеф дна океана состоит из трех частей: окраины материков, переходная зона, ложе океана;
- Слово океан часто используют как символ чего то неизмеримо большого и неисчислимого. Например, океан мыслей, океан любви …
- До сих пор, несмотря на все достижения науки и техники, большая часть мирового океана является малоизученной и недоступной.
Мировой океан и глобальное потепление
Очевидно, что любое глобальное природное событие будет связано с мировым океаном. Не является исключением и столь печальное для всех нас явление как глобальное потепление . Одним из наиболее очевидных последствием глобального потепления будет поднятие вод мирового океана. По различным данным к 2100 году уровень вод МО может подняться от 20 см до 4 метров, а это неизбежно приведет к неизбежному затоплению густонаселенных частей нашей планеты. Как показывают несложные вычисления 40% населения нашей планеты живет в непосредственной близости от берегов МО.
Потепление жестко влияет на мировой океан в контексте качеств и свойств его вод. Океаны меняются.
Значение Мирового океана для планеты Земля
С точки зрения автора этого материала, само словосочетание – ЗНАЧЕНИЕ МИРОВОГО ОКЕАНА ДЛЯ ПЛАНЕТЫ ЗЕМЛЯ, несколько абсурдно, поскольку Мировой океан во многом и есть сама планета Земля. Очевидно, что его влияние простирается на все события, происходящие на ней.
Главная часть гидросферы. Это непрерывная водная оболочка, окружающая сушу. Термин «Мировой океан» ввел в науку известный ученый-географ Ю. М. Шокальский (1856-1940).
Таблица 8
Донные отложения. Дно океанов и морей покрыто морскими осадками. По происхождению эти осадки бывают двух видов: материковые, т. е. смытые с суши (песок, глина, галька), и океанические, которые образуются в результате отмирания морских организмов. Океанические осадки накапливаются на дне в виде ила. Накопление происходит очень медленно.
Температура вод океана. Температура воды у поверхности океана распределяется зонально (см. карту в атласе). С глубиной она падает и глубже 1000 м становится равной +2...+3°С. На дне глубоководных впадин температура воды около 0°.
Соленость вод океана.
В лито- и гидросфере содержится огромное количество легкорастворимых солей. Высвобождаясь при выветривании горных пород, они с током поверхностных и подземных вод выносятся в Мировой океан, бессточные внутриконтинентальные депрессии и вновь накапливаются в осадочных породах. В Мировой океан ежегодно с континентов поступает 2735 млн т солей, т.е. ежегодно с 1 км 2 суши удаляется в среднем 264т солей. Именно поэтому во всех морях и океанах, а также бессточных озерах вода имеет
горьковато-соленый вкус. В среднем в каждом литре морской воды содержится 35 г соли. Вода внутренних морей отличается по солености и температуре от воды океанов: в морях жаркого пояса повышенные температура и соленость, а в морях умеренного пояса, принимающих в себя большой сток пресных речных вод, соленость значительно ниже. Единица солености морской воды - промилле (от лат. promille - на тысячу) показывает, сколько весовых частей солей приходится на 1000 весовых частей воды и обозначается - %о. В данном случае средняя соленость морской воды 35 %о (промилле).
Лед в Мировом океане . Температура замерзания у соленой океанической воды на 1-2 °С ниже, чем у пресной. Воды Мирового океана покрываются льдом только в полярных районах. Океанический лед может быть неподвижным (связанным с сушей) или подвижным (дрейфующие льды в Северном Ледовитом океане). Кроме того, встречаются льды, отколовшиеся от ледникового покрова суши. Такими «поставщиками» льда являются полярные острова и ледяной материк Антарктида. Айсберги (от голландского ice - лед, berg - гора) Антарктиды достигают иногда 100 км в длину. Обычно основная часть айсберга находится под водой, над поверхностью он возвышается на 70-100 м. Течения перемещают айсберги по океанам, где они постепенно тают.
Движение воды в океане.
Волны на поверхности океанов образуются под действием ветра. Его порывы как бы вдавливают поверхность океана, образуя волны в среднем высотой 4-6 м.
Морские течения . Вода в Мировом океане перемещается. Горизонтальные перемещения масс воды в виде огромных потоков, движущихся по определенным постоянным путям (своего рода реки в океане), называются морскими течениями. Они образуются главным образом под влиянием постоянных ветров. Эти ветры заставляют воду перемещаться в определенном направлении. Одно из самых больших теплых океанских течений на Земном шаре начинается у берегов Центральной Африки в Атлантическом океане и называется Гольфстрим. Здесь по обе стороны от экватора дуют постоянные ветры от Африки к Америке. Есть в океане и холодные течения, как, например, течение Западных Ветров, совпадающее по направлению с постоянными западными ветрами (см. карту атласа). На картах направления теплых океанских течений обозначаются красными стрелками, а холодных течений - синими или черными. Океанские течения перераспределяют поглощенное солнечное тепло в горизонтальном направлении и влияют на климат прибрежных районов суши.
Так, холодное Бенгельское течение понижает температуру воздуха в прибрежной части Западной Африки. Кроме того, оно не благоприятствует выпадению дождей, так как охлаждает нижние слои воздуха в прибрежной части, а холодный воздух, как известно, становится тяжелее, плотнее, не может подниматься, образовывать облака и давать осадки. Теплые же течения (Мозам- бикское, течение мыса Игольного), наоборот, повышают температуру воздуха на восточном побережье материка, способствуют насыщению воздуха влагой и образованию осадков (см. карту атласа).
Теплое Восточно-Австралийское течение, омывая берега Австралии, обусловливает обилие осадков на восточных склонах Большого Водораздельного хребта.
Холодное Перуанское течение, проходя вдоль западного побережья Южной Америки, сильно охлаждает воздух прибрежных территорий и не способствует выпадению осадков. Поэтому здесь находится пустыня Атакама, где дожди - редкое явление.
Большое влияние на климат как Европы, так и Северной Америки оказывает теплое течение Гольфстрим (Северо-Атлантическое). Достаточно привести такое сравнение: Скандинавский полуостров лежит примерно на тех же широтах, что и остров Гренландия. Однако последний круглый год покрыт толстым слоем снега и льда, в то время как в южной части Скандинавского полуострова, омываемого Северо-Атлантическим течением, растут леса.
Приливы и отливы в Мировом океане возникают под действием гравитационных сил Луны и Солнца. Это периодические колебания уровня воды у побережий и в открытом море. Приливообразующая сила Луны почти в 2 раза больше приливообразующей силы Солнца. В открытом море величина прилива не более 1 м, в узких заливах - до 18 м. Частота приливов и отливов может быть полусуточная, суточная или смешанная.
Островом называется небольшая, по сравнению с материком, часть суши, со всех сторон окруженная водой. Самый крупный на Земном шаре остров Гренландия находится в Арктике. Он принадлежит Дании.
По происхождению острова разделяются на две большие группы: материковые и самостоятельные.
Материковые острова представляют собой отделившиеся части материков. Примером таких островов могут служить острова Канадского Арктического архипелага, Гренландия, Мадагаскар, некоторые острова Океании: Новая Гвинея и Новая Зеландия; а также остров Шри-Ланка.
Самостоятельные острова, в свою очередь, делятся на вулканические и коралловые . Примерами вулканических островов могут служить многие острова Океании, а также Гавайские. А яркий пример коралловых островов - Большой Барьерный риф в Австралии. Острова располагаются как одиночно, так и группами - архипелагами. Назовем примеры архипелагов: Филиппинские острова, Курильские острова, острова Канадского Арктического архипелага.
Полуостров - это участок суши, окруженный с трех сторон водой и с одной стороны соединяющийся с массивом суши (материком или крупным островом).
Растительный и животный мир океанов и морей богат и разнообразен. В их водах обитают самые крупные животные на Земном шаре - киты, тысячи видов рыб, морских водорослей, а также планктон - мельчайшие растительные и животные организмы. Эти организмы содержат много питательных веществ и являются хорошим кормом для китов и других морских обитателей.
Минеральные богатства океана . Морскую воду можно назвать жидкой рудой, так как в ней растворены многие вещества, которые широко используются человеком: поваренная соль, магний, бром и другие. Огромные запасы нефти и газа сосредоточены в зоне шельфа.
Судоходство. Морские каналы. С каждым годом по морям и океанам перевозится все больше и больше различных грузов. Важное значение для судоходства имеют морские каналы: Суэцкий и Панамский. Первый был построен в 1869 г. и, сократив путь из Европы в Азию в 2-3 раза, сделал возможным морской путь из Средиземного моря в Индийский океан! Панамский канал был открыт для судоходства в 1914 г. и в два с половиною раза сократил путь между восточным и западным побережьем Северной Америки.
Начиная с эпохи Великих географических открытий первенство в мировом судоходстве принадлежит Атлантическому океану. В наши дни на судоходных трассах этого океана осуществляется 2/3 всех морских грузовых перевозок более чем 70 странами. В бассейне этого океана находится также 2/з всех морских портов мира, в том числе крупнейший - Роттердам.
Второе место по размерам морских перевозок принадлежит Тихому океану, третье - Индийскому. В Тихом океане наиболее мощные грузовые потоки формируются у берегов Японии, США, Австралии; в Индийском океане - в Персидском заливе.
Современные способы изучения океанов и морей . Очень важную роль в изучении океанов играют экспедиционные суда, оборудованные специальной аппаратурой, в частности, для изучения океанического дна. В Северном Ледовитом океане наблюдения за соленостью и температурой воды, направлением и скоростью течений, глубиной океана ученые ведут с дрейфующих станций.
Изучение глубин Мирового океана осуществляют с помощью разнообразных подводных аппаратов: батискафов, подводных лодок и т. п. Наблюдения за океаническими течениями, волнами и дрейфующими льдами ведутся также с помощью дистанционного зондирования.
Космическая съемка Земли показывает, что всей поверхности океана покрыта масляной нефтяной пленкой. Наибольшему загрязнению подвергается Тихий океан, в особенности у берегов Японии и США, где расположены крупные города и промышленные районы.
Признаки загрязнения вод и морских организмов промышленными отходами обнаружены даже у берегов Антарктиды. В крови пингвинов был обнаружен ядохимикат, вынесенный с полей через реки и моря в океан. Там он попал в организм рыб, которыми питаются пингвины.
Международные соглашения об охране вод океана призывают разумно использовать его богатства и охранять его неповторимую природу. В первую очередь это необходимо самим людям.
Максаковский В.П., Петрова Н.Н., Физическая и экономическая география мира. - М.:Айрис-пресс, 2010. - 368с.:ил.
Видео по географии скачать , домашнее задание, учителям и школьникам на помощь