รอบนอกของระบบทุนนิยมโลก ความกดดันต่อประเทศรอบข้างในยุคโลกาภิวัตน์เสรีนิยมใหม่ได้เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับช่วงก่อนหน้าของระบบทุนนิยมแบบเคนส์ หากในทศวรรษ 1960 ที่เกี่ยวข้องกับประเทศใน "โลกที่สาม" เราสามารถพูดถึง "การตามทัน" ได้

6. ระบบของการก่อการร้ายทั่วโลก การจำแนกประเภทที่ยอมรับกันโดยทั่วไปให้คำจำกัดความของการก่อการร้ายสามประเภทหลัก: ทางการเมือง; จิตวิญญาณ (ทางศาสนา); ทางเศรษฐกิจ อย่างไรก็ตาม การจำแนกประเภทของการก่อการร้ายนี้ยังไม่สมบูรณ์ ในขณะเดียวกันก็เป็นสิ่งสำคัญโดยคำนึงถึงลักษณะเฉพาะของสมัยใหม่

มหาสมุทรเป็นองค์ประกอบที่ไม่เป็นมิตรของมนุษย์โบราณ ผู้คนที่อาศัยอยู่ตามชายฝั่งทะเลและมหาสมุทรมีส่วนร่วมในการรวบรวมอาหารทะเลที่ถูกพัดขึ้นฝั่งเท่านั้น: สาหร่ายที่กินได้, หอย, ปลา ศตวรรษผ่านไป และพื้นที่มหาสมุทรกว้างใหญ่เปิดกว้างต่อมนุษยชาติมากขึ้นเรื่อยๆ ลูกเรือในสมัยโบราณ - ชาวฟินีเซียนและชาวอียิปต์, ชาวเกาะครีตและโรดส์, คนโบราณที่อาศัยอยู่ตามชายฝั่งของมหาสมุทรอินเดียและมหาสมุทรแปซิฟิก - ในเวลานั้นมีความเข้าใจที่ดีเกี่ยวกับลมที่พัดผ่านกระแสน้ำในทะเลและ ปรากฏการณ์พายุ ใช้มันนำทางอย่างชำนาญ ชาวฟินีเซียนเป็นกะลาสีเรือคนแรกในสมัยโบราณ (3,000 ปีก่อนคริสตกาล) ซึ่งมีข้อมูลมาจนถึงปัจจุบัน ในตอนแรกพวกเขาว่ายไปตามชายฝั่งโดยไม่ละสายตาจากแผ่นดิน ถึงกระนั้น ชาวฟินีเซียนซึ่งอาศัยอยู่บนชายฝั่งตะวันออกของทะเลเมดิเตอร์เรเนียนก็ยังขยายดินแดนของตนออกไปทางทิศตะวันตก พวกเขารู้เกี่ยวกับทะเลแดง อ่าวเปอร์เซีย ชายฝั่งแอฟริกา และไปยังทะเลเปิดโดยไม่มีเข็มทิศซึ่งมีดวงดาวนำทาง วิธีการเดินทางระยะไกลอาจเป็นการล่องแพ จากนั้น Thor Heyerdahl นักวิทยาศาสตร์ชาวนอร์เวย์ผู้โด่งดังกล่าวว่าเรือกก ในเมโสโปเตเมียและอินเดียโบราณ เรือกกที่เหมาะกับการเดินเรือถูกสร้างขึ้นในขนาดที่ค่อนข้างน่าประทับใจ เห็นได้ชัดว่าศูนย์กลางของการต่อเรือดังกล่าวมีเฉพาะในอเมริกาใต้ แอฟริกา และอินเดียเท่านั้น หลายสิบปีก่อนในอินเดีย ทางตอนเหนือของบอมเบย์ พบซากปรักหักพังของเมืองท่าโลธาล ในภาคตะวันออกมีการขุดอู่ต่อเรือขนาดใหญ่ที่ปูด้วยอิฐ (พื้นที่ 218 30 ตารางเมตร) โครงสร้างดังกล่าวไม่พบในเฮลลาสหรือฟีนิเซีย ท่าเรือนี้มีอายุประมาณสี่พันห้าพันปี มีการค้นพบท่าเรือที่เก่าแก่ที่สุดบนเกาะบาห์เรน การค้นพบดังกล่าวช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเสนอแนะว่าความเป็นอันดับหนึ่งของการเดินเรือกับชาวฟินีเซียนอาจถูกท้าทายโดยผู้ที่อาศัยอยู่ในชายฝั่งมหาสมุทรอินเดีย

ใน สมัยโบราณเส้นทางหลักของผู้คนที่อาศัยอยู่ตามชายฝั่งนั้นไหลผ่านทะเลเมดิเตอร์เรเนียน ซึ่งหลายเส้นทางมีชื่อเสียงในฐานะกะลาสีเรือที่มีทักษะ ชาวกรีกซึ่งเข้ามาแทนที่ชาวฟินีเซียนในการครอบครองทะเล เริ่มศึกษาและพัฒนาพื้นที่ชายฝั่งทะเลและธรรมชาติของทะเลในระหว่างการเดินทางของพวกเขา ในระหว่างการเดินทางครั้งแรกของชาวกรีกไปยังเสาหลักแห่งเฮอร์คิวลีส (ยิบรอลตาร์) มากมาย อาณานิคมของกรีก(มาสซิเลีย - ตอนนี้มาร์กเซย, เนอาโปลิส - ตอนนี้เนเปิลส์ ฯลฯ ) นักวิทยาศาสตร์และนักเดินทาง Herodotus (ศตวรรษที่ 5 ก่อนคริสต์ศักราช) แย้งว่ามหาสมุทรอินเดียและมหาสมุทรแอตแลนติกเป็นหนึ่งเดียวกันและพยายามอธิบายแก่นแท้ของกระแสน้ำด้วย ชาวกรีกโบราณสังเกตว่าเรือที่เข้ามาใกล้เสาเฮอร์คิวลีสพบว่าตัวเองอยู่ในบริเวณที่มีคลื่นสูง ท้องฟ้าไม่มีเมฆและไม่มีลม ปรากฏการณ์นี้น่ากลัวสำหรับชาวกรีกโบราณ และมีเพียงคนบ้าระห่ำเพียงไม่กี่คนเท่านั้นที่สามารถท้าทายองค์ประกอบอันเลวร้ายนี้ได้

ผลงานของ Strabo พูดถึงความสามัคคีของมหาสมุทรโลก ปโตเลมีนักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่แห่งสมัยโบราณในงาน "ภูมิศาสตร์" ของเขาได้รวบรวมข้อมูลทางภูมิศาสตร์ทั้งหมดในยุคนั้นมารวมกัน เขาสร้างแผนที่ทางภูมิศาสตร์ด้วยการฉายภาพทรงกรวยและวาดจุดทางภูมิศาสตร์ที่รู้จักทั้งหมดตั้งแต่มหาสมุทรแอตแลนติกไปจนถึงอินโดจีน ปโตเลมีอ้างว่ามีมหาสมุทรอยู่ทางตะวันตกของเสาหลักเฮอร์คิวลีส อริสโตเติลอาจารย์ของอเล็กซานเดอร์มหาราชในงานที่มีชื่อเสียงของเขาเรื่อง "อุตุนิยมวิทยา" ยังสรุปข้อมูลทั้งหมดที่ทราบในเวลานั้นเกี่ยวกับมหาสมุทร นอกจากนี้ เขายังแสดงความสนใจอย่างมากในส่วนลึกของทะเลและการแพร่กระจายของสัญญาณเสียงในนั้น เขาพูดถึงเรื่องนี้ ถึงหนุ่มอเล็กซานเดอร์ Macedonsky และเกี่ยวกับผลประโยชน์ที่สามารถรับได้จากการเจาะลึกลงไปในน้ำ ภาพนูนต่ำแบบอัสซีเรียที่แสดงภาพผู้คนพยายามดำน้ำใต้น้ำโดยใช้หนังแพะที่ยังคงอยู่มาจนถึงทุกวันนี้ พงศาวดารโบราณกล่าวว่าตามคำแนะนำของอริสโตเติลอาจารย์ของเขาอเล็กซานเดอร์มหาราชใช้เวลาหลายชั่วโมงใต้น้ำในแก้วทรงกลมหนาหล่อ หลังจากการทดลองของอเล็กซานเดอร์มหาราชอาชีพของนักดำน้ำก็ปรากฏขึ้นซึ่งมีบทบาทอย่างมาก สงครามทางเรือของเวลานั้น มีข้อมูลว่าในกรุงโรมโบราณมีคณะนักดำน้ำพิเศษ เพื่อสื่อสารกับตัวแทนในเมืองที่ถูกปิดล้อม ชาวโรมันได้ส่งนักดำน้ำซึ่งมีแผ่นตะกั่วบางๆ ซึ่งมีป้ายสลักติดอยู่ที่แขนของพวกเขา ในยุคกลางศิลปะของนักดำน้ำถูกลืมไปอย่างสิ้นเชิง และมีเพียงการถือกำเนิดของยุคเรอเนซองส์และการค้นพบทางภูมิศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่เท่านั้น จึงได้เกิดใหม่อีกครั้ง Leonardo da Vinci ผู้โด่งดังมีความสนใจในการออกแบบเครื่องช่วยหายใจสำหรับการดำน้ำลึกใต้ทะเล

หลังจากที่ชาวกรีกมาถึงช่วงเวลาแห่งการครอบงำของโรมันในทะเล หลังจากเอาชนะชาวคาร์เธจได้แล้ว ชาวโรมันก็ยึดครองพื้นที่ทางตะวันออกของทะเลเมดิเตอร์เรเนียนทั้งหมดและทิ้งคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับดินแดนชายฝั่งที่ถูกยึดครอง เซเนกา นักปรัชญาชาวโรมันสนับสนุนสมมติฐานที่ว่าโลกและผืนน้ำในมหาสมุทรเกิดจากความโกลาหลขั้นแรก เขามีความคิดที่ถูกต้องเกี่ยวกับความสมดุลของความชื้นบนโลกและเชื่อว่าการระเหยเท่ากับปริมาณน้ำที่ไหลลงสู่ทะเลโดยแม่น้ำและฝน ข้อสรุปนี้ทำให้เขาสามารถสรุปได้ว่าความเค็มของน้ำในมหาสมุทรโลกนั้นคงที่

ในยุคกลางตอนต้น กะลาสีเรือสแกนดิเนเวีย (นอร์มันหรือไวกิ้ง) ได้เดินทางโดยตระหนักดีถึงการมีอยู่ของกระแสน้ำในมหาสมุทรแอตแลนติก ดังที่เห็นได้จากเทพนิยายสแกนดิเนเวีย

ในยุคกลาง การพัฒนาความรู้ทางภูมิศาสตร์และสมุทรศาสตร์มีการหยุดยาวไปนานแล้ว แม้แต่ความจริงที่รู้กันดีในอดีตก็ค่อยๆถูกลืมไปทีละน้อย ดังนั้นแนวคิดเรื่องความเป็นทรงกลมของโลกจึงถูกลืมและในศตวรรษที่ 11 แผนที่ของปโตเลมีที่ค่อนข้างสมบูรณ์แบบก็ถูกแทนที่ด้วยแผนที่ดั้งเดิมมาก ในช่วงเวลานี้ แม้ว่าจะมีการเดินทางทางทะเล (การเดินทางของชาวอาหรับไปยังอินเดียและจีน ชาวนอร์มันไปยังกรีนแลนด์และชายฝั่งของอเมริกาตะวันออกเฉียงเหนือ) ยังไม่มีการค้นพบทางสมุทรศาสตร์หรือลักษณะทั่วไปที่มีนัยสำคัญใดๆ ชาวอาหรับนำเข็มทิศมาจากประเทศจีนด้วยความช่วยเหลือที่พวกเขาทำได้ ความสำเร็จอันยิ่งใหญ่- ดังนั้นช่วงเวลาของการสำรวจตั้งแต่ชาวฟินีเซียนโบราณจนถึงยุคของการค้นพบทางภูมิศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่จึงเรียกได้ว่าเป็นยุคก่อนประวัติศาสตร์ของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของมหาสมุทร

การพัฒนาการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวข้องกับการค้นพบทางภูมิศาสตร์ที่สำคัญในช่วงปลายศตวรรษที่ 15 - ต้นศตวรรษที่ 16 เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการเดินทาง เอ็กซ์. โคลัมบัสเป็นคนแรกที่สังเกตลมค้าขายเหนือมหาสมุทรแอตแลนติกและสังเกตกระแสน้ำในมหาสมุทรเปิด ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 15 บี. ดิแอสได้ปัดเศษแหลมกู๊ดโฮป โดยเรียกมันว่าแหลมพายุ และยืนยันว่ามหาสมุทรแอตแลนติกและมหาสมุทรอินเดียเชื่อมต่อกัน เซบาสเตียน คาบอต ผู้ค้นพบลาบราดอร์และนิวฟันด์แลนด์หลังนอร์มัน (ค.ศ. 1497-1498) เป็นคนแรกที่ใช้ประโยชน์จากกัลฟ์สตรีมอย่างมีสติ ในเวลานี้กระแสน้ำลาบราดอร์ที่หนาวเย็นก็เป็นที่รู้จักเช่นกัน การเดินทางรอบโลกครั้งแรกของ F. Magellan (ค.ศ. 1519-1522) พิสูจน์ได้ในทางปฏิบัติแล้วว่าโลกเป็นลูกบอลและมหาสมุทรทั้งหมดเชื่อมโยงถึงกัน ในขณะเดียวกันก็มีการกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างพื้นดินกับมหาสมุทร การเดินทางของวาสโก ดา กามาปูทางทะเลจากยุโรปไปยังอินเดีย ระหว่างทางได้สังเกตกระแสน้ำ กระบวนการคลื่นและทิศทางลม

ในศตวรรษที่ 16-18 มีการเดินทางหลายครั้งไปยังพื้นที่ต่างๆ ของมหาสมุทรโลก และข้อมูลเกี่ยวกับสมุทรศาสตร์ก็ค่อยๆ สะสม ควรสังเกตการเดินทางของ Vitus Bering และ A.I. Chirikov (1728-1741) ซึ่งเป็นผลมาจากการที่ (รองหลังจาก Semyon Dezhnev, 1648) ช่องแคบแบริ่งถูกเปิดออกและสำรวจพื้นที่กว้างใหญ่ทางตอนเหนือของมหาสมุทรแปซิฟิก งานของ Great Northern Expedition (1734-1741) ในทะเลของมหาสมุทรอาร์กติก (Chelyuskin และอื่น ๆ ) และการสำรวจสามครั้งของ J. Cook (1768-1779) ผู้สำรวจมหาสมุทรแปซิฟิกจากแอนตาร์กติกา (ละติจูด 71 S) สู่ทะเลชุคชีในอาร์กติก ในการเดินทางทั้งหมดนี้ มีการรวบรวมข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับอุทกวิทยาของมหาสมุทรแปซิฟิกและมหาสมุทรอาร์กติกและทะเลในนั้น

การค้นพบทางภูมิศาสตร์ครั้งยิ่งใหญ่บ่งชี้ว่าเป็นมหาสมุทรที่กำหนดลักษณะที่ปรากฏของโลก ซึ่งมีอิทธิพลต่อธรรมชาติของทุกส่วนของโลก นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา มหาสมุทรก็ได้รับความสนใจอย่างใกล้ชิดจากนักวิทยาศาสตร์ นักการเมือง และนักเศรษฐศาสตร์

ในศตวรรษที่ 19 การสำรวจมหาสมุทรโลกโดยการสำรวจมีความน่าสนใจมากยิ่งขึ้น วัสดุทางสมุทรศาสตร์อันทรงคุณค่าได้มาจากการเดินทางทั้งในประเทศและต่างประเทศทั่วโลก ในหมู่พวกเขาการเดินทางของ I. F. Kruzenshtern และ Yu. F. Lisyansky บนเรือ "Neva" และ "Nadezhda" (1803-1806) ซึ่งดำเนินการสังเกตการณ์ทางทะเลน้ำลึกการกำหนดกระแสน้ำและการสังเกตเหนือระดับน้ำทะเลและ การเดินทางของ O.E. Kotzebue โดดเด่นบนเรือ "Rurik"

(พ.ศ. 2358-2361) และ "องค์กร" (2366-2369) ควรกล่าวถึงเป็นพิเศษเกี่ยวกับการเดินทางของ F. F. Bellingshausen และ M. P. Lazarev บนเรือ "Vostok" และ "Mirny" ไปยังทวีปแอนตาร์กติกา (พ.ศ. 2362-2364) ซึ่งค้นพบชายฝั่งของทวีปแอนตาร์กติกาและมีส่วนช่วยอย่างมากในการศึกษานี้ น้ำแข็งแอนตาร์กติก(การจำแนกประเภทและคุณสมบัติทางเคมีกายภาพ)

แต่การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน ครอบคลุม และเข้มข้นเกี่ยวกับมหาสมุทรโลกเริ่มต้นขึ้นในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 เท่านั้น เมื่อการสำรวจทางทะเลครั้งแล้วครั้งเล่าเริ่มติดตั้งบนเรือพิเศษ สิ่งนี้ถูกกำหนดโดยการพิจารณาในทางปฏิบัติเป็นส่วนใหญ่

ในบรรดาการสำรวจจำเป็นต้องสังเกตงานสำคัญของนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษในเรือลาดตระเวนชาเลนเจอร์ในปี พ.ศ. 2415-2419 กว่าสามปีครึ่ง นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษได้ทำการศึกษาใต้ทะเลลึก 362 ครั้งในมหาสมุทร 3 แห่ง วัสดุที่รวบรวมบนยานชาเลนเจอร์นั้นกว้างขวางมากจนต้องใช้เวลา 20 ปีในการประมวลผล และผลการสำรวจที่ตีพิมพ์ใช้เวลาถึง 50 เล่ม จุดเริ่มต้นของการวิจัยที่ครอบคลุมสมัยใหม่เกี่ยวกับมหาสมุทรโลกมีความเกี่ยวข้องกับการสำรวจครั้งนี้

ในปีเดียวกันนั้น การศึกษาที่ครอบคลุมเกี่ยวกับความลึกของมหาสมุทร ภูมิประเทศของตะกอนด้านล่างและด้านล่าง ลักษณะทางกายภาพคอลัมน์น้ำ พืชด้านล่าง และสัตว์ต่างๆ ดำเนินการในมหาสมุทรแปซิฟิกโดยนายทหารเรือรัสเซีย K. S. Staritsky และในปี พ.ศ. 2429-2432 ลูกเรือชาวรัสเซียบนเรือคอร์เวต Vityaz ภายใต้การนำของ S. O. Makarov ได้ทำการวิจัยใหม่ในมหาสมุทรทั้งสามแห่ง

หลังจากนั้นไม่นาน รัสเซียก็แสดงความสนใจในการศึกษามหาสมุทรอาร์กติก โดยจัดการสำรวจที่นำโดย G. Ya.

ใน ปลาย XIXศตวรรษในกรุงเบอร์ลินที่ International Geographical Congress ได้มีการจัดตั้งสภาระหว่างประเทศเพื่อการสำรวจมหาสมุทรและทะเลซึ่งมีหน้าที่ศึกษาการประมงทางทะเลเพื่อปกป้องพวกมันจากการทำลายล้างโดยนักล่า แต่สภาก็ช่วยพัฒนาวิทยาศาสตร์ไปมากเช่นกัน เขาตีพิมพ์ตารางสมุทรศาสตร์สากลเพื่อระบุความเค็มของน้ำทะเล ความหนาแน่น และปริมาณคลอรีนในน้ำทะเล สภาได้กำหนดขอบเขตมาตรฐานสำหรับการสังเกตในทะเลและมหาสมุทร และแบ่งมหาสมุทรโลกออกเป็นภูมิภาคต่างๆ ระหว่างประเทศต่างๆ นอกจากนี้ สภายังมีส่วนร่วมในการกำหนดมาตรฐานวิธีการวิจัยใหม่ๆ ในการสร้างอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์อีกด้วย

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 และก่อนสงครามโลกครั้งที่สอง มีการดำเนินการวิจัยเชิงรุกในละติจูดขั้วโลกและในน่านน้ำแอนตาร์กติก

หลังสงครามโลกครั้งที่ 2 การวิจัยเชิงสำรวจในมหาสมุทรโลกได้รับการพัฒนาใหม่ ผลงานของการสำรวจรอบโลกของสวีเดนบนเรือ "อัลบาทรอส" เป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวาง การเดินทางของเดนมาร์กบนเรือ "กาลาเทีย"; ภาษาอังกฤษบน Challenger II; ภาษาญี่ปุ่นบนเรือ "Riofu-Maru" การศึกษาของอเมริกาเกี่ยวกับ "Discovery" และการวิจัยที่ดำเนินการโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียบนเรือ "Vityaz II" ในเวลานี้ การสำรวจทางวิทยาศาสตร์ประมาณ 300 ครั้งจากประเทศต่างๆ ทำงานในมหาสมุทรโลกบนเรือที่มีอุปกรณ์พิเศษ การสำรวจทางทะเลหลายครั้งได้ค้นพบกระแสน้ำทวนในเส้นศูนย์สูตร ชี้แจงขอบเขตและขอบเขตของกระแสน้ำที่ทราบอยู่แล้ว ศึกษาลมตะวันตกและกระแสน้ำตะวันออกในน่านน้ำแอนตาร์กติก ค้นพบกระแสน้ำครอมเวลล์ลึกในมหาสมุทรแปซิฟิกและกระแสน้ำโลโมโนซอฟในมหาสมุทรแอตแลนติก และกระแสน้ำฮัมโบลต์ ภายใต้กระแสน้ำเปรู การตรวจวัดเสียงสะท้อนจำนวนมากทำให้ได้ภาพภูมิประเทศด้านล่างมหาสมุทรโลกที่มีรายละเอียดโดยทั่วไปและมีรายละเอียดพอสมควร มีการค้นพบแนวสันเขาใหม่ (แนวสันเขาโลโมโนซอฟ ซึ่งตัดผ่านพื้นที่มหาสมุทรอาร์กติก) รอยกดหลายแห่ง และภูเขาไฟใต้น้ำ ค่าใหม่สำหรับความลึกสูงสุดของมหาสมุทรโลกถูกกำหนดโดยค้นพบในร่องลึกบาดาลมาเรียนาและเท่ากับ 11,022 เมตร การเจาะลึกของมนุษย์เข้าไปในมหาสมุทรลึกเริ่มทำการศึกษาโดยตรง ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 นักวิทยาศาสตร์ให้ความสนใจอย่างมากต่อการสร้างเทคโนโลยีใต้ทะเลลึก ยานพาหนะใต้ทะเลลึกถูกสร้างขึ้นในฝรั่งเศส ญี่ปุ่น อังกฤษ แคนาดา เยอรมนี รัสเซีย และอีกหลายประเทศ การสนับสนุนที่สำคัญในการสร้างยานพาหนะใต้น้ำเกิดขึ้นโดยนักฟิสิกส์ชาวสวิส Auguste Picard ซึ่งในปี 1953 ลงไปที่ระดับความลึก 3160 เมตรบนตึกระฟ้าที่เขาออกแบบเอง หลังจากการตายของ O. Picard งานของเขาก็ดำเนินต่อไปโดยเขา ลูกชายชื่อ Jacques Picard ซึ่งในปี 1960 บนตึกระฟ้า "Trieste" ได้ดำดิ่งลงไปในร่องลึกบาดาลมาเรียนาร่วมกับ Dunn Walsh ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา การศึกษาความลึกของท้องทะเลก็เริ่มขึ้นอย่างเข้มข้น

สำหรับการดำน้ำลึก จำเป็นต้องปรับปรุงระบบหายใจของยานพาหนะใต้น้ำ การค้นพบนี้มีความเกี่ยวข้องกับชื่อของนักวิทยาศาสตร์ชาวสวิส ฮันส์ เคลเลอร์ เขาเข้าใจว่าในระบบทางเดินหายใจจำเป็นต้องรักษาความดันออกซิเจน ไนโตรเจน และคาร์บอนไดออกไซด์ที่ต้องการอย่างชัดเจนให้อยู่ในระดับเดียวกับความดันบรรยากาศปกติ นักวิทยาศาสตร์ได้คำนวณตัวเลือกระบบก๊าซหลายพันรายการสำหรับความลึกที่แตกต่างกัน ในช่วงปลายทศวรรษ 1960 ในอดีตสหภาพโซเวียตและสหรัฐอเมริกา ยานพาหนะใต้น้ำทั้งชุดปรากฏขึ้นเพื่อสำรวจความลึกของมหาสมุทร: "Ichthyander", "Sadko", "Chernomor", "Pysis", "Sprut" ในตอนท้ายของศตวรรษ เรือดำน้ำมีความลึกถึง 6,000 เมตร (Argus, Mir, Cliff) เรือแอตแลนติสปรากฏตัวในสหรัฐอเมริกา พร้อมด้วยหุ่นยนต์เพื่อศึกษาชีวิตอินทรีย์ในชั้นลึก ในเวลาเดียวกัน (พ.ศ. 2526-2531) มีการวิจัยเชิงลึกในมหาสมุทรอินเดียจากเรือ "Keldysh": ตัวอย่างตะกอนภูเขาไฟถูกยกขึ้นจากระดับความลึก 2,000-6,000 ม. ในเวลาเดียวกัน "Polymode" การทดลองได้ดำเนินการเพื่อศึกษากระแสน้ำวนใต้น้ำในมหาสมุทรในมหาสมุทรแอตแลนติกตอนกลาง ซึ่งชวนให้นึกถึงพายุไซโคลนและแอนติไซโคลนในชั้นบรรยากาศ ขนาดของกระแสน้ำวนเหล่านี้มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 200 กม. และเจาะลึก 1,500 ม. “สามเหลี่ยมเบอร์มิวดา” อันโด่งดังได้รับเลือกให้เป็นสถานที่ทดสอบสำหรับการทดลองนี้

การสนับสนุนที่สำคัญในการศึกษามหาสมุทรโลกเกิดขึ้นจากการสำรวจของนักวิทยาศาสตร์และนักเขียนชื่อดังระดับโลก J. I. Cousteau บนเรือ "Calypso" และ "Alsion" ตลอดระยะเวลา 87 ปีของชีวิต (พ.ศ. 2453-2540) เขาค้นพบสิ่งต่างๆ มากมาย เช่น ปรับปรุงอุปกรณ์ดำน้ำ สร้างบ้านใต้น้ำและจานรองดำน้ำ ศึกษา ชีวิตอินทรีย์ในมหาสมุทรโลก เขาได้เขียนเอกสารสำคัญมากกว่า 20 ฉบับ และถ่ายทำสารคดีทางวิทยาศาสตร์มากกว่า 70 เรื่องเกี่ยวกับชีวิตในน่านน้ำของมหาสมุทรโลก นักวิทยาศาสตร์ได้รับรางวัลออสการ์ครั้งแรกจากภาพยนตร์เรื่อง "A World Without Sun" J. I. Cousteau เป็นผู้อำนวยการถาวรของพิพิธภัณฑ์สมุทรศาสตร์ในโมนาโก งานวิจัยของเขาแสดงให้เห็นว่ามนุษยชาติมีความเป็นไปได้ในการสร้างห้องปฏิบัติการใต้น้ำพิเศษ ย้อนกลับไปในปี 1962 เขาได้ทำการทดลองครั้งแรกที่เรียกว่า "Precontinent-I" นักดำน้ำสองคนในห้องปฏิบัติการใต้น้ำ "ไดโอจีเนส" ซึ่งติดตั้งที่ระดับความลึก 25.5 ม. ได้ทำการทดลองและทำงานเป็นเวลา 5 ชั่วโมงต่อวันในอุปกรณ์ดำน้ำที่ระดับความลึก 25-26 ม. ในปี 1963 J. I. Cousteau ดำเนินการ การทดลองครั้งที่สอง - "Precontinent-II" - ในทะเลแดงซึ่งมีการติดตั้งบ้านใต้น้ำสองหลัง จากการสรุปประสบการณ์อันมีค่าของการทดลองสองครั้ง "Precontinent-III" ปรากฏขึ้นซึ่งดำเนินการในปี 1965 ในทะเลเมดิเตอร์เรเนียนใกล้โมนาโก (Cape Ferram) ที่ระดับความลึก 100 เมตร นักดำน้ำ 6 คนอาศัยอยู่ในบ้านใต้น้ำเป็นเวลา 23 วัน ในระหว่างการทดลองนี้ นักวิจัยได้ดำน้ำลึก 140 ม. หลังจากนั้น การทดลองก่อนทวีป-IV เกิดขึ้นโดยดำน้ำลึก 400 ม.

ในยุค 70-80 ศตวรรษที่ XX J. I. Cousteau เป็นคนแรกที่หยิบยกปัญหามลภาวะของมหาสมุทรโลก ดำดิ่งลงสู่ส่วนลึกของมหาสมุทรโลกหลายครั้ง

ตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 20 มีการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในภาชนะที่มีอุปกรณ์พิเศษโดยใช้อุปกรณ์ตรวจวัดล่าสุด การวัดและส่งข้อมูลทางไกล วิธีทางกายภาพและเคมี การวิเคราะห์เชิงปริมาณเทคนิคไซเบอร์เนติกส์ในการประมวลผลข้อมูลโดยใช้คอมพิวเตอร์

การวิจัยสมัยใหม่ในมหาสมุทรของโลกมีลักษณะพิเศษคือการประสานงานระหว่างประเทศของผลการวิจัย ซึ่งไหลเข้าสู่คณะกรรมการสมุทรศาสตร์ระหว่างประเทศ (IOC) ปัจจุบันนี้เป็นส่วนหนึ่งของวิทยาศาสตร์ กองทัพเรือตามที่องค์การสหประชาชาติระบุว่า มีเรือมากกว่า 500 ลำในทุกประเทศทั่วโลก

มหาสมุทรโลกซึ่งครอบคลุมพื้นผิวโลกถึง 71% ประหลาดใจกับความซับซ้อนและความหลากหลายของกระบวนการที่กำลังพัฒนาในนั้น

จากพื้นผิวจนถึงระดับความลึกสูงสุด น้ำทะเลมีการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง การเคลื่อนที่ของน้ำที่ซับซ้อนเหล่านี้ ตั้งแต่กระแสน้ำในมหาสมุทรขนาดมหึมาไปจนถึงกระแสน้ำวนที่เล็กที่สุด ทำให้เกิดความตื่นเต้นจากพลังน้ำขึ้นน้ำลง และทำหน้าที่เป็นการแสดงปฏิสัมพันธ์ระหว่างชั้นบรรยากาศและมหาสมุทร

มวลน้ำในมหาสมุทรที่ละติจูดต่ำจะสะสมความร้อนที่ได้รับจากดวงอาทิตย์และถ่ายเทความร้อนนี้ไปยังละติจูดสูง ในทางกลับกันการกระจายความร้อนจะกระตุ้นกระบวนการบรรยากาศบางอย่าง ดังนั้นในบริเวณที่มีการบรรจบกันของกระแสน้ำเย็นและกระแสน้ำอุ่นในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือจึงเกิดพายุไซโคลนที่ทรงพลัง พวกเขาไปถึงยุโรปและมักจะกำหนดสภาพอากาศทั่วทั้งอาณาเขตจนถึงเทือกเขาอูราล

สิ่งมีชีวิตในมหาสมุทรมีการกระจายตัวอย่างไม่สม่ำเสมอตามส่วนลึก ชีวมวลขึ้นอยู่กับพื้นที่ต่างๆ ของมหาสมุทร สภาพภูมิอากาศและการเข้ามาของเกลือไนโตรเจนและฟอสฟอรัสลงสู่น้ำผิวดิน มหาสมุทรเป็นที่อยู่อาศัยของพืชและสัตว์หลากหลายชนิด จากแบคทีเรียและสาหร่ายสีเขียวเซลล์เดียวของแพลงก์ตอนพืชไปจนถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ใหญ่ที่สุดในโลก - ปลาวาฬซึ่งมีน้ำหนักถึง 150 ตัน สิ่งมีชีวิตทั้งหมดก่อตัวเป็นระบบทางชีววิทยาเดียวโดยมีกฎการดำรงอยู่และวิวัฒนาการของพวกมันเอง

ตะกอนหลวมจะสะสมช้ามากบนพื้นมหาสมุทร นี่เป็นขั้นแรกของการก่อตัวของตะกอน หิน- เพื่อให้นักธรณีวิทยาที่ทำงานบนบกสามารถถอดรหัสประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของดินแดนที่กำหนดได้อย่างถูกต้องจำเป็นต้องศึกษารายละเอียดกระบวนการตกตะกอนสมัยใหม่อย่างละเอียด

ดังที่ปรากฎในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา เปลือกโลกใต้มหาสมุทรมีความคล่องตัวสูง เทือกเขา หุบเขาลึก และกรวยภูเขาไฟก่อตัวขึ้นบนพื้นมหาสมุทร กล่าวอีกนัยหนึ่ง ก้นมหาสมุทร “มีชีวิต” อย่างแข็งขัน และเช่นนั้น แผ่นดินไหวรุนแรงว่าคลื่นสึนามิขนาดมหึมากำลังซัดผ่านพื้นผิวมหาสมุทร

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

ปัญหาเหล่านี้ซับซ้อนมากและต้องแก้ไขโดยทีมนักวิทยาศาสตร์และผู้เชี่ยวชาญจำนวนมาก เพื่อที่จะจินตนาการได้อย่างแน่ชัดว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร ลองพิจารณาสามประเด็นที่เกี่ยวข้องมากที่สุดของวิทยาศาสตร์ทางทะเล:

• ปฏิสัมพันธ์ระหว่างมหาสมุทรกับบรรยากาศ
• โครงสร้างทางชีววิทยาของมหาสมุทร
• ธรณีวิทยาของพื้นมหาสมุทรและทรัพยากรแร่

เรือวิจัยที่เก่าแก่ที่สุดของโซเวียต “Vityaz” ได้เสร็จสิ้นการทำงานอย่างไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อยมาหลายปีแล้ว มาถึงท่าเรือคาลินินกราดแล้ว เที่ยวบินอำลาครั้งที่ 65 ซึ่งกินเวลานานกว่าสองเดือนสิ้นสุดลง

นี่คือรายการ "วิ่ง" รายการสุดท้ายในบันทึกของเรือของทหารผ่านศึกในกองเรือสมุทรศาสตร์ของเรา ซึ่งการเดินทางกว่าสามสิบปีทิ้งไว้ข้างหลังท้ายเรือมากกว่าหนึ่งล้านไมล์

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

Vityaz จะประจำการชั่วคราวในคาลินินกราด คาดว่าจะกลายเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างพิพิธภัณฑ์แห่งมหาสมุทรโลก

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

จนถึงตอนนี้ยังไม่มีใครสามารถพยากรณ์เช่นนี้ได้ ในสิ่งที่ ปัญหาหลัก- เป็นไปไม่ได้ที่จะอธิบายกระบวนการปฏิสัมพันธ์ระหว่างมหาสมุทรกับบรรยากาศด้วยสมการทางคณิตศาสตร์ได้อย่างถูกต้อง

น้ำเกือบทั้งหมดที่ตกลงบนบกในรูปของฝนและแสงจะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศจากพื้นผิวมหาสมุทร น้ำทะเลในเขตร้อนจะร้อนจัด และกระแสน้ำจะพาความร้อนนี้ไปยังละติจูดสูง กระแสน้ำวนขนาดใหญ่เกิดขึ้นเหนือมหาสมุทร - พายุไซโคลนซึ่งกำหนดสภาพอากาศบนบก

มหาสมุทรเป็นครัวของสภาพอากาศ... แต่มีสถานีสังเกตการณ์สภาพอากาศถาวรในมหาสมุทรเพียงไม่กี่แห่ง เหล่านี้เป็นเกาะไม่กี่เกาะและสถานีลอยน้ำอัตโนมัติหลายแห่ง

นักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของปฏิสัมพันธ์ระหว่างมหาสมุทรกับบรรยากาศ แต่จะต้องเป็นจริงและแม่นยำ และด้วยเหตุนี้จึงขาดข้อมูลเกี่ยวกับสถานะของบรรยากาศเหนือมหาสมุทร

พบวิธีการแก้ปัญหาโดยทำการวัดในพื้นที่เล็กๆ ของมหาสมุทรจากเรือ เครื่องบิน และดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาได้อย่างแม่นยำและต่อเนื่อง การทดลองระหว่างประเทศที่เรียกว่า "Tropex" ดำเนินการในมหาสมุทรแอตแลนติกเขตร้อนในปี 1974 และได้รับข้อมูลที่สำคัญมากสำหรับการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์

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

ในเขตเส้นศูนย์สูตรของมหาสมุทรแปซิฟิกและมหาสมุทรแอตแลนติก มีการสำรวจ วัด และจัดทำแผนที่กระแสน้ำลึกที่ทรงพลัง รู้จักกันในชื่อกระแสน้ำครอมเวลล์ในมหาสมุทรแปซิฟิกและกระแสน้ำโลโมโนซอฟในมหาสมุทรแอตแลนติก

ในมหาสมุทรแอตแลนติกตะวันตก มีการค้นพบกระแสทวนกระแสน้ำลึกอันติโล-กิอานา และใต้กระแสน้ำกัลฟ์สตรีมอันโด่งดังก็คือกระแสน้ำเคาน์เตอร์กัลฟ์

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

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

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

ความสนใจเป็นพิเศษต่อสิ่งที่เรียกว่ากระแสน้ำวนสรุปในมหาสมุทรนั้นเกิดจากการที่กระแสน้ำวนนี้มีส่วนแบ่งพลังงานในปัจจุบันมากที่สุด ด้วยเหตุนี้ การศึกษาอย่างรอบคอบจึงสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใกล้การแก้ปัญหาการพยากรณ์อากาศในระยะยาวได้อย่างมาก

อีกสิ่งหนึ่ง ปรากฏการณ์ที่น่าสนใจที่สุดที่เกี่ยวข้องกับกระแสน้ำในมหาสมุทรถูกค้นพบในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วงแหวน (วงแหวน) ที่เรียกว่าเสถียรมากถูกค้นพบทางทิศตะวันออกและทิศตะวันตกของกระแสน้ำกัลฟ์สตรีมในมหาสมุทรอันทรงพลัง เช่นเดียวกับแม่น้ำ กัลฟ์สตรีมมีส่วนโค้งที่แข็งแกร่ง (คดเคี้ยว) ในบางสถานที่คดเคี้ยวปิดและมีวงแหวนเกิดขึ้นที่อุณหภูมิด้านล่างแตกต่างกันอย่างมากที่ขอบและตรงกลาง วงแหวนดังกล่าวยังถูกติดตามที่บริเวณรอบนอกด้วย กระแสอันทรงพลัง Kuroshio ในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือ การสังเกตการณ์วงแหวนในมหาสมุทรแอตแลนติกและมหาสมุทรแปซิฟิกเป็นพิเศษแสดงให้เห็นว่าการก่อตัวเหล่านี้มีเสถียรภาพมาก โดยรักษาความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญของอุณหภูมิของน้ำบริเวณรอบนอกและภายในวงแหวนเป็นเวลา 2-3 ปี

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

ปรากฎว่ามวลน้ำทั้งหมดตั้งแต่พื้นผิวจนถึงระดับความลึกมากถูกแบ่งออกเป็นชั้นบาง ๆ ความแตกต่างของอุณหภูมิของชั้นแนวนอนที่อยู่ติดกันถึงหลายสิบองศา ชั้นเหล่านี้มีความหนาตั้งแต่หลายเซนติเมตรไปจนถึงหลายเมตร บางครั้งมีอยู่หลายชั่วโมง และบางครั้งก็หายไปในเวลาไม่กี่นาที

การวัดครั้งแรกเกิดขึ้นในปี 1969 สำหรับหลายๆ คน ดูเหมือนเป็นปรากฏการณ์แบบสุ่มในมหาสมุทร ผู้คลางแคลงกล่าวว่าเป็นไปไม่ได้ที่คลื่นและกระแสน้ำในมหาสมุทรอันยิ่งใหญ่จะไม่ปะปนกับน้ำ แต่ในปีต่อ ๆ มาเมื่อมีการส่งเสียงของเสาน้ำด้วยเครื่องมือที่แม่นยำไปทั่วมหาสมุทรปรากฎว่าโครงสร้างชั้นบาง ๆ ของเสาน้ำนั้นพบได้ทุกที่และทุกเวลา สาเหตุของปรากฏการณ์นี้ยังไม่ชัดเจนนัก จนถึงตอนนี้พวกเขาอธิบายแบบนี้: ด้วยเหตุผลใดก็ตามขอบเขตที่ค่อนข้างชัดเจนจำนวนมากปรากฏขึ้นในคอลัมน์น้ำโดยแยกชั้นที่มีความหนาแน่นต่างกัน ที่ขอบเขตของความหนาแน่นที่แตกต่างกันสองชั้น คลื่นภายในจะเกิดขึ้นได้ง่ายมากซึ่งผสมน้ำ ในกระบวนการทำลายคลื่นภายใน ชั้นที่เป็นเนื้อเดียวกันใหม่จะปรากฏขึ้น และขอบเขตของชั้นจะเกิดขึ้นที่ระดับความลึกอื่น ดังนั้นกระบวนการนี้จึงเกิดขึ้นซ้ำหลายครั้ง ความลึกและความหนาของชั้นที่มีขอบเขตแหลมคมจะเปลี่ยนไป แต่ลักษณะทั่วไปของคอลัมน์น้ำยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

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

หากคุณคำนึงว่านอกเหนือจากงานทั่วไปในการหาวิธีพยากรณ์อากาศระยะยาวที่เชื่อถือได้แล้วคุณยังจำเป็นต้องรู้ข้อเท็จจริงหลายประการด้วย งานทั่วไปฟิสิกส์ของมหาสมุทรจะดูซับซ้อนมาก: วิธีการวัด, เครื่องมือ, การดำเนินการซึ่งขึ้นอยู่กับการใช้งานที่ทันสมัยที่สุด วงจรอิเล็กทรอนิกส์การประมวลผลข้อมูลที่ได้รับค่อนข้างยากโดยจำเป็นต้องใช้คอมพิวเตอร์ การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนมากและเป็นต้นฉบับของกระบวนการที่พัฒนาในคอลัมน์น้ำของมหาสมุทรและที่ขอบเขตกับชั้นบรรยากาศ ได้ทำการทดลองอย่างกว้างขวางใน พื้นที่ลักษณะมหาสมุทร. สิ่งเหล่านี้เป็นคุณสมบัติทั่วไปของการวิจัยสมัยใหม่ในสาขาฟิสิกส์มหาสมุทร

ปัญหาพิเศษเกิดขึ้นเมื่อศึกษาสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทร เมื่อไม่นานมานี้ได้รับวัสดุที่จำเป็นสำหรับลักษณะทั่วไป โครงสร้างทางชีววิทยามหาสมุทร.

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

ต่อมามีการค้นพบที่น่าประหลาดใจ - สัตว์ชนิดใหม่ถูกค้นพบในมหาสมุทร - โพโกโนโฟรา การศึกษากายวิภาคศาสตร์อย่างละเอียด การจำแนกประเภทอย่างเป็นระบบรวบรวมเนื้อหาของผลงานที่โดดเด่นเรื่องหนึ่งทางชีววิทยาสมัยใหม่ - เอกสารของ A.V. Ivanov "Pogonophores" ตัวอย่างทั้งสองนี้แสดงให้เห็นว่าการศึกษาการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทรเป็นเรื่องยากเพียงใด และยิ่งไปกว่านั้นคือรูปแบบการทำงานทั่วไปของระบบชีววิทยาในมหาสมุทร

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

อื่น ข้อสรุปที่สำคัญเกี่ยวข้องกับลักษณะทั่วไปของห่วงโซ่อาหารในมหาสมุทร จุดเชื่อมต่อแรกในห่วงโซ่อาหารคือแพลงก์ตอนพืชสาหร่ายสีเขียวเซลล์เดียว ลิงก์ถัดไปคือแพลงก์ตอนสัตว์ จากนั้นก็เป็นปลาที่กินแพลงก์ตอนและสัตว์นักล่า สัตว์ที่ทำจากนม เช่น สัตว์หน้าดินซึ่งเป็นอาหารของปลาก็เป็นสิ่งจำเป็นเช่นกัน

การสืบพันธุ์ในแต่ละระดับของมูลค่าอาหารทำให้ชีวมวลที่ผลิตได้มากกว่าการบริโภคถึง 10 เท่า กล่าวอีกนัยหนึ่ง ตัวอย่างเช่น 90% ของแพลงก์ตอนพืชตายตามธรรมชาติ และมีเพียง 10% เท่านั้นที่ทำหน้าที่เป็นอาหารของแพลงก์ตอนสัตว์ เป็นที่ยอมรับกันว่าสัตว์ที่มีเปลือกแข็งแพลงก์ตอนสัตว์อพยพในแนวดิ่งทุกวันเพื่อค้นหาอาหาร เมื่อเร็วๆ นี้ มีความเป็นไปได้ที่จะค้นพบก้อนแบคทีเรียในอาหารของสัตว์จำพวกแพลงก์ตอนสัตว์จำพวกครัสเตเชียน และอาหารประเภทนี้คิดเป็นมากถึง 30% ของปริมาตรทั้งหมด ผลลัพธ์ทั่วไปของการวิจัยสมัยใหม่ในสาขาชีววิทยามหาสมุทรก็คือ มีการพบแนวทางและแบบจำลองทางคณิตศาสตร์บล็อกแรกของระบบนิเวศของมหาสมุทรเปิดได้ถูกสร้างขึ้น นี่เป็นก้าวแรกสู่การควบคุมการผลิตทางชีวภาพของมหาสมุทรโดยเทียม

นักชีววิทยาใช้วิธีการใดในมหาสมุทร?

ประการแรก อุปกรณ์ตกปลาที่หลากหลาย สิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอนขนาดเล็กถูกจับด้วยตาข่ายทรงกรวยพิเศษ จากการตกปลา จะได้ปริมาณแพลงก์ตอนโดยเฉลี่ยในหน่วยน้ำหนักต่อหน่วยปริมาตรน้ำ อวนเหล่านี้สามารถใช้เพื่อจับปลาในแนวระดับน้ำหรือเพื่อ "กรอง" น้ำจากความลึกที่กำหนดไปยังพื้นผิว สัตว์ด้านล่างจะถูกจับด้วยเครื่องมือต่างๆ ลากไปตามด้านล่าง ปลาและสิ่งมีชีวิตเน็กตันอื่นๆ จะถูกจับโดยอวนลากกลางน้ำ

ใช้วิธีการเฉพาะเพื่อศึกษาความสัมพันธ์ทางโภชนาการของแพลงก์ตอนกลุ่มต่างๆ สิ่งมีชีวิตจะถูก "ทำเครื่องหมาย" ด้วยสารกัมมันตภาพรังสี จากนั้นจึงกำหนดปริมาณและอัตราการแทะเล็มในห่วงโซ่อาหารถัดไป

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการใช้วิธีการทางกายภาพในการกำหนดปริมาณแพลงก์ตอนในน้ำทางอ้อม หนึ่งในวิธีการเหล่านี้อาศัยการใช้ลำแสงเลเซอร์ ซึ่งสำรวจชั้นผิวน้ำในมหาสมุทรและให้ข้อมูลเกี่ยวกับปริมาณแพลงก์ตอนพืชทั้งหมด วิธีการทางกายภาพอีกวิธีหนึ่งนั้นขึ้นอยู่กับการใช้ความสามารถของสิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอนในการเรืองแสง - การเรืองแสงจากสิ่งมีชีวิต โพรบบาโตมิเตอร์แบบพิเศษจะถูกจุ่มลงในน้ำ และในขณะที่ดำน้ำ ความเข้มของการเรืองแสงจากสิ่งมีชีวิตจะถูกบันทึกเป็นตัวบ่งชี้ปริมาณแพลงก์ตอน วิธีการเหล่านี้แสดงลักษณะการกระจายตัวของแพลงก์ตอนที่ทำให้เกิดเสียงหลายจุดได้อย่างรวดเร็วและสมบูรณ์

องค์ประกอบที่สำคัญในการศึกษาโครงสร้างทางชีววิทยาของมหาสมุทรคือการวิจัยทางเคมี ปริมาณสารอาหาร (เกลือแร่ของไนโตรเจนและฟอสฟอรัส) ออกซิเจนละลายและลักษณะสำคัญอื่น ๆ ของแหล่งที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตถูกกำหนดโดยวิธีทางเคมี การกำหนดสารเคมีอย่างระมัดระวังมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อศึกษาพื้นที่ชายฝั่งทะเลที่ให้ผลผลิตสูง - เขตที่มีน้ำขึ้น ที่นี่ด้วยลมแรงสม่ำเสมอและแรงจากชายฝั่งทำให้เกิดการสะสมของน้ำอย่างรุนแรงพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของน้ำลึกและการกระจายตัวในบริเวณตื้นของชั้นวาง น้ำลึกประกอบด้วยเกลือแร่ไนโตรเจนและฟอสฟอรัสในปริมาณมากที่ละลายอยู่ เป็นผลให้แพลงก์ตอนพืชเจริญรุ่งเรืองในเขตที่มีน้ำขึ้นและในที่สุดก็เกิดพื้นที่รวมตัวของปลาเชิงพาณิชย์.

การทำนายและการลงทะเบียนลักษณะเฉพาะของถิ่นที่อยู่ในเขตพื้นที่สูงนั้นดำเนินการโดยใช้วิธีทางเคมี ดังนั้นในทางชีววิทยา คำถามเกี่ยวกับวิธีการวิจัยที่เป็นที่ยอมรับและนำไปใช้ได้ได้รับการแก้ไขในลักษณะที่ครอบคลุมในยุคของเรา ในขณะที่ใช้วิธีการทางชีววิทยาแบบดั้งเดิมกันอย่างแพร่หลาย นักวิจัยกลับใช้วิธีการทางฟิสิกส์และเคมีมากขึ้น การประมวลผลวัสดุตลอดจนลักษณะทั่วไปในรูปแบบของแบบจำลองที่ได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสมนั้นดำเนินการโดยใช้วิธีการทางคณิตศาสตร์สมัยใหม่

ในด้านการศึกษาธรณีวิทยามหาสมุทรตลอด 30 ปีที่ผ่านมา มีข้อเท็จจริงใหม่ๆ มากมายจนทำให้แนวคิดดั้งเดิมหลายอย่างต้องเปลี่ยนแปลงไปอย่างสิ้นเชิง

เมื่อ 30 ปีที่แล้ว การวัดความลึกของพื้นมหาสมุทรเป็นเรื่องยากมาก จำเป็นต้องหย่อนของหนักลงไปในน้ำโดยบรรทุกของที่แขวนไว้บนสายเคเบิลเหล็กยาว ยิ่งไปกว่านั้น ผลลัพธ์มักจะผิดพลาด และจุดที่วัดความลึกได้นั้นอยู่ห่างจากกันหลายร้อยกิโลเมตร ดังนั้น แนวความคิดที่มีอยู่ทั่วไปจึงอยู่ที่พื้นมหาสมุทรอันกว้างใหญ่ราวกับที่ราบขนาดมหึมา

ในปีพ.ศ. 2480 ได้มีการใช้วิธีการใหม่ในการวัดความลึกเป็นครั้งแรก โดยอาศัยผลของการสะท้อนของสัญญาณเสียงจากด้านล่าง

หลักการวัดความลึกด้วยเครื่องสะท้อนเสียงนั้นง่ายมาก เครื่องสั่นแบบพิเศษที่ติดตั้งอยู่ที่ส่วนล่างของตัวเรือจะปล่อยสัญญาณเสียงที่เต้นเป็นจังหวะ สัญญาณจะสะท้อนจากพื้นผิวด้านล่างและจับโดยอุปกรณ์รับสัญญาณของเครื่องสะท้อนเสียง เวลาไปกลับของสัญญาณขึ้นอยู่กับความลึก และโครงร่างต่อเนื่องของด้านล่างจะถูกวาดลงบนเทปขณะที่เรือเคลื่อนที่ ชุดของโปรไฟล์ดังกล่าวซึ่งคั่นด้วยระยะทางที่ค่อนข้างสั้นทำให้สามารถวาดเส้นที่มีความลึกเท่ากันบนแผนที่ - isobaths - และพรรณนาถึงความโล่งใจด้านล่าง

การวัดความลึกด้วยเครื่องสะท้อนเสียงสะท้อนเปลี่ยนความเข้าใจก่อนหน้านี้ของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับภูมิประเทศของพื้นมหาสมุทร

มันมีลักษณะอย่างไร?

แถบที่ทอดยาวจากชายฝั่งซึ่งเรียกว่าไหล่ทวีป ความลึกบนไหล่ทวีปมักจะไม่เกิน 200-300 ม.

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

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

ที่ระดับความลึก 100-200 ม. กระบวนการทางธรณีวิทยาดูเหมือนจะแข็งตัว ความโล่งใจจะปรับระดับและมีหินโผล่ขึ้นมามากมายที่ด้านล่าง การทำลายหินนั้นช้ามาก

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

กระแสโคลนไหลไปถึงปากหุบเขา และที่นี่มีทรายและเศษซากขนาดใหญ่จำนวนมากสะสมตัวอยู่ ก่อตัวเป็นกรวยลุ่มน้ำ - สามเหลี่ยมปากแม่น้ำใต้น้ำ กระแสน้ำขุ่นโผล่ออกมาเกินตีนทวีป บ่อยครั้งที่พัดลมลุ่มน้ำแต่ละอันเชื่อมต่อกัน และแถบตะกอนหลวมที่มีความหนามากเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องที่ตีนทวีป

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

เหนือพื้นที่ขนาดใหญ่ของแอ่งภูมิประเทศที่เป็นเนินเขาบางครั้งก็มีภูเขาใต้ทะเลเป็นของตัวเอง ความสูงของภูเขาในมหาสมุทรสูงถึง 5-6 กม. และยอดเขามักจะสูงขึ้นเหนือน้ำ

ในพื้นที่อื่นๆ พื้นมหาสมุทรมีคลื่นอันกว้างใหญ่หลายร้อยกิโลเมตรพาดผ่าน โดยปกติแล้วเกาะภูเขาไฟจะตั้งอยู่บนเชิงเทินเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น ในมหาสมุทรแปซิฟิก มีกำแพงฮาวายซึ่งมีหมู่เกาะเรียงกันเป็นแนวยาว ภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นอยู่และทะเลสาบลาวา

กรวยภูเขาไฟลอยขึ้นมาจากพื้นมหาสมุทรในหลายจุด บางครั้งยอดภูเขาไฟถึงผิวน้ำ แล้วเกาะก็ปรากฏขึ้น เกาะเหล่านี้บางส่วนค่อยๆ ถูกทำลายและซ่อนตัวอยู่ใต้น้ำ

กรวยภูเขาไฟหลายร้อยลูกถูกค้นพบในมหาสมุทรแปซิฟิก โดยมีร่องรอยของคลื่นที่ชัดเจนบนยอดเรียบ ซึ่งจมอยู่ใต้น้ำที่ระดับความลึก 1,000-1300 เมตร

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

ศึกษาภูมิประเทศด้านล่างและ โครงสร้างทางธรณีวิทยานักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปใหม่บางประการเกี่ยวกับเปลือกมหาสมุทรแข็ง เปลือกโลกใต้พื้นมหาสมุทรบางกว่าในทวีปมาก ในทวีปต่างๆ ความหนาของเปลือกแข็งของโลก - เปลือกโลก - สูงถึง 50-60 กม. และในมหาสมุทรนั้นไม่เกิน 5-7 กม.

ปรากฎว่าธรณีภาคของแผ่นดินและมหาสมุทรมีความแตกต่างกันในองค์ประกอบของหิน ภายใต้ชั้นของหินหลวมซึ่งเป็นผลจากการทำลายพื้นผิวดินมีชั้นหินแกรนิตหนาซึ่งอยู่ใต้ชั้นหินบะซอลต์ ในมหาสมุทรไม่มีชั้นหินแกรนิต และมีตะกอนหลวม ๆ วางอยู่บนหินบะซอลต์โดยตรง

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

นักวิทยาศาสตร์ได้ตระหนักว่าระบบความแตกแยกของโลกเป็นปรากฏการณ์ที่สำคัญมาก การพัฒนาทางธรณีวิทยาโลกทั้งใบของเรา ระยะเวลาของการศึกษาอย่างรอบคอบเกี่ยวกับระบบโซนรอยแยกเริ่มขึ้น และในไม่ช้าก็ได้รับข้อมูลที่สำคัญดังกล่าวว่ามีการเปลี่ยนแปลงแนวคิดอย่างมากเกี่ยวกับ ประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาโลก.

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

ข้อมูลที่ได้รับระหว่างการสำรวจแม่เหล็กโลกในบริเวณสันเขากลางมหาสมุทรน่าเชื่ออย่างยิ่ง ปรากฎว่าลาวาบะซอลต์ที่ปะทุค่อยๆ เคลื่อนตัวไปทั้งสองด้านของสันเขา ดังนั้นจึงได้รับหลักฐานโดยตรงเกี่ยวกับการขยายตัวของมหาสมุทร การแพร่กระจายของเปลือกโลกในบริเวณรอยแยก และการเคลื่อนตัวของทวีป

การขุดเจาะลึกในมหาสมุทรซึ่งดำเนินการเป็นเวลาหลายปีจากเรือ Glomar Challenger ของอเมริกาได้ยืนยันอีกครั้งถึงข้อเท็จจริงของการขยายตัวของมหาสมุทร พวกเขายังสร้างการขยายตัวโดยเฉลี่ยของมหาสมุทรแอตแลนติก - หลายเซนติเมตรต่อปี

นอกจากนี้ยังสามารถอธิบายแผ่นดินไหวและภูเขาไฟที่เพิ่มขึ้นบริเวณขอบมหาสมุทรได้อีกด้วย

ข้อมูลใหม่ทั้งหมดนี้ทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างสมมติฐาน (มักเรียกว่าทฤษฎี ข้อโต้แย้งของมันน่าเชื่อถือมาก) ของการแปรสัณฐาน (การเคลื่อนที่) ของแผ่นธรณีภาค

สูตรดั้งเดิมของทฤษฎีนี้เป็นของนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน G. Hess และ R. Dietz ต่อมาได้รับการพัฒนาและเสริมโดยนักวิทยาศาสตร์โซเวียต ฝรั่งเศส และคนอื่นๆ ความหมายของทฤษฎีใหม่นี้มาจากแนวคิดที่ว่าเปลือกแข็งของโลกหรือเปลือกโลกถูกแบ่งออกเป็นแผ่นเปลือกโลกแยกกัน แผ่นเหล่านี้มีการเคลื่อนไหวในแนวนอน แรงที่ทำให้แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่นั้นเกิดจากกระแสการพาความร้อน กล่าวคือ การไหลของสสารของเหลวที่ลุกเป็นไฟลึกของโลก

การแพร่กระจายของแผ่นเปลือกโลกไปด้านข้างจะมาพร้อมกับการก่อตัวของสันเขากลางมหาสมุทรบนยอดซึ่งมีรอยแตกร้าวปรากฏขึ้น ลาวาบะซอลต์ไหลผ่านรอยแยก

ในพื้นที่อื่น แผ่นเปลือกโลกจะเข้ามาใกล้และชนกัน ในการชนกันเหล่านี้ ตามกฎแล้ว ขอบของแผ่นเปลือกโลกด้านหนึ่งจะเคลื่อนไปข้างใต้อีกแผ่นหนึ่ง บริเวณรอบนอกของมหาสมุทรเป็นที่ทราบกันว่าโซนอันเดอร์ยุคใหม่ซึ่งมักเกิดแผ่นดินไหวรุนแรง

ทฤษฎีการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลกได้รับการสนับสนุนจากข้อเท็จจริงมากมายที่ได้รับในช่วงสิบห้าปีที่ผ่านมาในมหาสมุทร

พื้นฐานทั่วไปของแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับโครงสร้างภายในของโลกและกระบวนการที่เกิดขึ้นในส่วนลึกคือสมมติฐานเกี่ยวกับจักรวาลของนักวิชาการ O. Yu ตามความคิดของเขา โลกก็เหมือนกับดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะที่ก่อตัวขึ้นจากการเกาะตัวกันของสสารเย็นของเมฆฝุ่น การเติบโตเพิ่มเติมของโลกเกิดขึ้นโดยการจับสสารอุกกาบาตส่วนใหม่ขณะเคลื่อนผ่านเมฆฝุ่นที่เคยล้อมรอบดวงอาทิตย์ เมื่อดาวเคราะห์เติบโตขึ้น อุกกาบาตหนัก (เหล็ก) ก็จมลง และอุกกาบาตเบา (หิน) ก็ลอยขึ้นมา กระบวนการนี้ (การแยก การแยกความแตกต่าง) มีพลังมากจนภายในดาวเคราะห์ สสารละลายและแบ่งออกเป็นส่วนที่ทนไฟ (หนัก) และส่วนที่หลอมละลาย (เบากว่า) ในเวลาเดียวกัน เครื่องทำความร้อนด้วยกัมมันตภาพรังสีก็ทำงานเช่นกัน ชิ้นส่วนภายในโลก. กระบวนการทั้งหมดนี้นำไปสู่การก่อตัวของของหนัก แกนในแก่นชั้นนอกที่เบากว่า แมนเทิลส่วนล่างและส่วนบน ข้อมูลและการคำนวณทางธรณีฟิสิกส์แสดงให้เห็นว่าพลังงานจำนวนมหาศาลแฝงตัวอยู่ในบาดาลของโลกซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงเปลือกแข็งได้อย่างเด็ดขาด - เปลือกโลก

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

แนวคิดเกี่ยวกับโครงสร้างของเปลือกโลกและพลวัตของมันค่อยๆ มีความแม่นยำมากขึ้น

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

การสำรวจด้านล่างจากภาชนะผิวน้ำในระหว่างการเตรียมการสำรวจ นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาภูมิประเทศด้านล่างโดยละเอียด และค้นพบพื้นที่ภายในซึ่งมีช่องเขาลึกตัดผ่านยอดสันเขาใต้น้ำ - หุบเขาที่มีรอยแยก ในบริเวณเดียวกันนี้ มีรอยเลื่อนการแปรสภาพ แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนในส่วนนูน ขวางกับยอดสันเขาและช่องเขารอยแยก

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

มีการดำน้ำใต้ทะเลลึกทั้งหมด 51 ครั้งในช่วงสองฤดูกาล

เมื่อดำน้ำลึกถึง 3,000 ม. ลูกเรือของเรือใต้น้ำประสบปัญหาบางอย่าง

สิ่งแรกที่มีความซับซ้อนอย่างมากในการวิจัยในตอนแรกคือการไม่สามารถระบุตำแหน่งของยานพาหนะใต้น้ำในสภาพภูมิประเทศที่มีการผ่าแยกอย่างมาก

ยานพาหนะใต้น้ำต้องเคลื่อนที่โดยรักษาระยะห่างจากด้านล่างไม่เกิน 5 เมตร บนทางลาดชันและข้ามหุบเขาแคบๆ ตึกระฟ้าและเรือดำน้ำไม่สามารถใช้ระบบสัญญาณบีคอนได้ เนื่องจากภูเขาใต้น้ำขัดขวางไม่ให้สัญญาณผ่าน ด้วยเหตุนี้ จึงมีการใช้ระบบออนบอร์ดบนเรือสนับสนุน โดยช่วยระบุตำแหน่งที่แน่นอนของเรือใต้น้ำ เรือสนับสนุนได้ติดตามยานพาหนะใต้น้ำและควบคุมการเคลื่อนที่ของมัน บางครั้งมีอันตรายโดยตรงต่อยานพาหนะใต้น้ำ และวันหนึ่งสถานการณ์เช่นนี้ก็เกิดขึ้น

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

นอกเหนือจากการสังเกตและการวัดโดยตรงจากเรือดำน้ำ การถ่ายภาพและการเก็บตัวอย่างแล้ว การขุดเจาะยังดำเนินการในพื้นที่สำรวจจากเรือวัตถุประสงค์พิเศษ Glomar Challenger ที่มีชื่อเสียงอีกด้วย

สุดท้าย การตรวจวัดทางธรณีฟิสิกส์มักมาจากเรือวิจัยคนอร์ ซึ่งช่วยเสริมการทำงานของผู้สังเกตการณ์ใต้น้ำ

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

ผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์ของการสำรวจครั้งนี้ (เรียกว่า Famous) มีความสำคัญมาก เป็นครั้งแรกที่มีการใช้ยานพาหนะใต้น้ำไม่เพียงแต่เพื่อสำรวจโลกใต้ทะเลเท่านั้น แต่ยังเพื่อการวิจัยทางธรณีวิทยาอย่างมีจุดประสงค์ คล้ายกับการสำรวจโดยละเอียดที่นักธรณีวิทยาดำเนินการบนบก

นับเป็นครั้งแรกที่ได้รับหลักฐานโดยตรงเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกตามแนวขอบเขต ในกรณีนี้ มีการสำรวจขอบเขตระหว่างแผ่นอเมริกาและแผ่นแอฟริกา

กำหนดความกว้างของโซนซึ่งตั้งอยู่ระหว่างแผ่นเปลือกโลกที่กำลังเคลื่อนที่ ปรากฎว่าโซนนี้ซึ่งเปลือกโลกก่อตัวเป็นระบบรอยแตกโดยไม่คาดคิดและลาวาบะซอลต์ไหลลงสู่พื้นผิวด้านล่างนั่นคือเกิดเปลือกโลกใหม่โซนนี้มีความกว้างน้อยกว่าหนึ่งกิโลเมตร

มีการค้นพบที่สำคัญมากบนเนินเขาใต้น้ำ ในการดำน้ำครั้งหนึ่งของ Siana มีการค้นพบเศษชิ้นส่วนที่แตกหักบนเนินเขา ซึ่งแตกต่างอย่างมากจากชิ้นส่วนต่างๆ ของลาวาบะซอลต์ หลังจากการขึ้นผิวของ Siana ก็พบว่าเป็นแร่แมงกานีส การตรวจสอบอย่างละเอียดยิ่งขึ้นเกี่ยวกับพื้นที่ที่มีการกระจายแร่แมงกานีสนำไปสู่การค้นพบแหล่งสะสมความร้อนใต้พิภพโบราณบนพื้นผิวด้านล่าง การดำน้ำซ้ำหลายครั้งทำให้ได้วัสดุใหม่ซึ่งพิสูจน์ได้ว่าอันที่จริงเนื่องจากการเกิดขึ้นของน้ำร้อนจากส่วนลึกของด้านล่างจนถึงพื้นผิวด้านล่างแร่เหล็กและแมงกานีสจึงอยู่ในพื้นที่เล็ก ๆ ของด้านล่าง

ในระหว่างการสำรวจ ปัญหาทางเทคนิคมากมายเกิดขึ้นและมีความล้มเหลว แต่ประสบการณ์อันล้ำค่าของการวิจัยทางธรณีวิทยาที่มีจุดมุ่งหมายที่ได้รับตลอดสองฤดูกาลก็เช่นกัน ผลลัพธ์ที่สำคัญการทดลองทางสมุทรศาสตร์ที่ไม่ธรรมดานี้

วิธีการศึกษาโครงสร้างของเปลือกโลกในมหาสมุทรมีความแตกต่างกันในลักษณะบางประการ ภูมิประเทศด้านล่างไม่เพียงแต่ได้รับการศึกษาด้วยความช่วยเหลือของเครื่องสะท้อนเสียงสะท้อนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเครื่องระบุตำแหน่งการสแกนด้านข้างและเครื่องสะท้อนเสียงแบบพิเศษที่ให้ภาพความโล่งใจภายในแถบที่มีความกว้างเท่ากับความลึกของสถานที่ วิธีการใหม่เหล่านี้ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้นและพรรณนาภาพนูนบนแผนที่ได้แม่นยำยิ่งขึ้น

บนเรือวิจัย การสำรวจกราวิเมตริกจะดำเนินการโดยใช้กราวิเมตริกบนเรือ การสำรวจ ความผิดปกติของแม่เหล็ก- ข้อมูลเหล่านี้ทำให้สามารถตัดสินโครงสร้างของเปลือกโลกใต้มหาสมุทรได้ วิธีการวิจัยหลักคือการสร้างเสียงแผ่นดินไหว ประจุระเบิดขนาดเล็กถูกวางลงในเสาน้ำและเกิดการระเบิดขึ้น อุปกรณ์รับสัญญาณพิเศษจะบันทึกเวลาที่มาถึงของสัญญาณที่สะท้อน การคำนวณจะกำหนดความเร็วของการแพร่กระจายของคลื่นตามยาวที่เกิดจากการระเบิดในเปลือกโลก ค่าความเร็วลักษณะเฉพาะทำให้สามารถแบ่งเปลือกโลกออกเป็นองค์ประกอบต่างๆ หลายชั้นได้

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

โปรไฟล์ที่มีตัวปล่อยประจุไฟฟ้า (ประกายไฟ) ก็ใช้ในลักษณะเดียวกัน ในอุปกรณ์แผ่นดินไหวเวอร์ชันนี้ พลังของการปล่อยที่กระตุ้นการสั่นมักจะมีน้อย และใช้ประกายไฟเพื่อศึกษากำลังและการกระจายตัวของชั้นตะกอนด้านล่างที่ยังไม่รวมตัว

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

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

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

ที่ระดับความลึกหลายพันเมตรในมหาสมุทรเปิด การทอดสมอเรือเป็นไปไม่ได้ในทางเทคนิค จึงมีการพัฒนา วิธีพิเศษการวางตำแหน่งแบบไดนามิก

เรือเจาะไปที่จุดที่กำหนดและรับประกันความแม่นยำในการระบุตำแหน่งด้วยอุปกรณ์นำทางพิเศษที่รับสัญญาณจากดาวเทียมโลกเทียม จากนั้นจึงติดตั้งอุปกรณ์ที่ค่อนข้างซับซ้อนเช่นสัญญาณเตือนที่ด้านล่าง สัญญาณจากบีคอนนี้จะได้รับโดยระบบที่ติดตั้งบนเรือ หลังจากรับสัญญาณแล้ว อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พิเศษจะกำหนดการเคลื่อนที่ของเรือและออกคำสั่งไปยังเครื่องขับดันทันที กลุ่มใบพัดที่ต้องการเปิดอยู่และตำแหน่งของเรือกลับคืนมา บนดาดฟ้าของเรือเจาะลึกจะมีปั้นจั่นขนาดใหญ่พร้อมชุดเจาะแบบหมุน ท่อชุดใหญ่ และอุปกรณ์พิเศษสำหรับยกและขันสกรูเข้าด้วยกัน

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

โดยสรุปแล้วมันก็คุ้มค่าที่จะกล่าวถึงงานหนึ่งงานสั้น ๆ โปรแกรมทั่วไป Ocean Research - เกี่ยวกับการศึกษามลพิษ แหล่งที่มาของมลพิษในมหาสมุทรมีหลากหลาย การปล่อยน้ำเสียจากอุตสาหกรรมและครัวเรือนจากสถานประกอบการชายฝั่งและเมืองต่างๆ องค์ประกอบของมลพิษที่นี่มีความหลากหลายมาก: ตั้งแต่ของเสียจากอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ไปจนถึงผงซักฟอกสังเคราะห์สมัยใหม่ มลพิษที่สำคัญเกิดจากการระบายออกจากเรือเดินทะเล และบางครั้งจากการรั่วไหลของน้ำมันที่เป็นหายนะระหว่างอุบัติเหตุของเรือบรรทุกน้ำมันและบ่อน้ำมันนอกชายฝั่ง มีอีกวิธีหนึ่งในการก่อให้เกิดมลพิษในมหาสมุทร - ผ่านชั้นบรรยากาศ กระแสลมพัดพาไปในระยะทางที่กว้างใหญ่ เช่น ตะกั่วที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศพร้อมกับก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์สันดาปภายใน ในระหว่างการแลกเปลี่ยนก๊าซกับบรรยากาศ ตะกั่วจะเข้าสู่น้ำและพบได้ เช่น ในน่านน้ำแอนตาร์กติก

ปัจจุบันคำจำกัดความของมลพิษได้รับการจัดเป็นระบบสังเกตการณ์พิเศษระดับนานาชาติ ในกรณีนี้ มีการมอบหมายการสังเกตอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับเนื้อหาของสารมลพิษในน้ำให้กับเรือที่เกี่ยวข้อง

มลพิษที่แพร่หลายที่สุดในมหาสมุทรคือผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม เพื่อควบคุม ไม่เพียงแต่ใช้วิธีการตรวจวัดทางเคมีเท่านั้น แต่ยังใช้วิธีทางแสงเป็นส่วนใหญ่อีกด้วย มีการติดตั้งอุปกรณ์ออพติคอลพิเศษบนเครื่องบินและเฮลิคอปเตอร์ โดยกำหนดขอบเขตของพื้นที่ที่ฟิล์มน้ำมันปกคลุมและแม้แต่ความหนาของฟิล์ม

ธรรมชาติของมหาสมุทรโลกซึ่งกล่าวโดยเปรียบเทียบแล้วคือระบบนิเวศขนาดใหญ่ของโลกของเรา ยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างเพียงพอ ข้อพิสูจน์ของการประเมินนี้มาจากการค้นพบล่าสุดในสาขาสมุทรศาสตร์สาขาต่างๆ วิธีการศึกษามหาสมุทรโลกค่อนข้างหลากหลาย ไม่ต้องสงสัยเลยว่าในอนาคตเมื่อมีการค้นพบและประยุกต์วิธีการวิจัยใหม่ ๆ วิทยาศาสตร์ก็จะเต็มไปด้วยการค้นพบใหม่ ๆ

ประวัติศาสตร์ สถานะปัจจุบัน และอนาคต

ประวัติศาสตร์การสำรวจมหาสมุทรและการพัฒนาสมุทรศาสตร์สามารถแยกแยะได้หลายช่วงเวลา ช่วงแรกการวิจัยตั้งแต่สมัยโบราณจนถึงยุคของการค้นพบทางภูมิศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่มีความเกี่ยวข้องกับการค้นพบของชาวอียิปต์ ชาวฟินีเซียน ชาวเกาะครีต และผู้สืบทอดของพวกเขา พวกเขามีความคิดที่ดีเกี่ยวกับลม กระแสน้ำ และชายฝั่งของน้ำที่พวกเขารู้จัก การเดินทางที่ได้รับการพิสูจน์ทางประวัติศาสตร์ครั้งแรกดำเนินการโดยชาวอียิปต์ไปตามทะเลแดงตั้งแต่อ่าวสุเอซไปจนถึงอ่าวเอเดน โดยเป็นการเปิดช่องแคบบับ เอล-มานเดบ

พ่อค้าครึ่งชาวฟินีเซียน ครึ่งโจรสลัดล่องเรือไปไกลจากท่าเรือบ้านของตน เช่นเดียวกับกะลาสีเรือในสมัยโบราณ พวกเขาไม่เคยสมัครใจออกห่างจากชายฝั่งจนเกินกว่าจะมองเห็นได้ และไม่ได้ล่องเรือในฤดูหนาวหรือตอนกลางคืน วัตถุประสงค์หลักของการเดินทางของพวกเขาคือการขุดโลหะและตามล่าทาสในอียิปต์และบาบิโลเนีย แต่ในขณะเดียวกันพวกเขาก็มีส่วนช่วยในการเผยแพร่ความรู้ทางภูมิศาสตร์ของมหาสมุทร วัตถุประสงค์หลักของการวิจัยของพวกเขาในสหัสวรรษที่ 2 ก่อนคริสต์ศักราชคือทะเลเมดิเตอร์เรเนียน นอกจากนี้ พวกเขาแล่นผ่านทะเลอาหรับและมหาสมุทรอินเดียไปทางทิศตะวันออก ซึ่งหากผ่านช่องแคบมะละกา พวกเขาอาจไปถึงมหาสมุทรแปซิฟิกแล้ว ใน 609-595 ปีก่อนคริสตกาล ชาวฟินีเซียนข้ามทะเลแดงในห้องครัว ล่องเรือรอบแอฟริกา และกลับสู่ทะเลเมดิเตอร์เรเนียนผ่านช่องแคบยิบรอลตาร์

การค้นพบมหาสมุทรอินเดียมีความเกี่ยวข้องกับกะลาสีเรือในอารยธรรม Harappan โบราณที่มีอยู่ในลุ่มน้ำสินธุในช่วงสหัสวรรษที่ 3-2 ก่อนคริสต์ศักราช พวกเขาใช้นกเพื่อการเดินเรือและมีความเข้าใจเรื่องมรสุมชัดเจน พวกเขาเป็นคนแรกที่เชี่ยวชาญการเดินเรือชายฝั่งในทะเลอาหรับและอ่าวโอมาน และเปิดช่องแคบฮอร์มุซ ต่อมาชาวอินเดียโบราณล่องเรือผ่านอ่าวเบงกอลเข้าสู่ทะเลจีนใต้เมื่อศตวรรษที่ 7 ก่อนคริสต์ศักราช และค้นพบคาบสมุทรอินโดจีน ในตอนท้ายของสหัสวรรษที่ 1 ก่อนคริสต์ศักราช พวกเขามีกองเรือขนาดใหญ่ ประสบความสำเร็จอย่างมากในด้านวิทยาศาสตร์การนำทาง และค้นพบหมู่เกาะมาเลย์ แลคคาดีฟ มัลดีฟส์ อันดามัน นิโคบาร์ และเกาะอื่น ๆ ในมหาสมุทรอินเดีย เส้นทางการเดินทางทางทะเลของชาวจีนโบราณวิ่งผ่านน่านน้ำของจีนตอนใต้ จีนตะวันออก และทะเลเหลืองเป็นส่วนใหญ่

ในบรรดานักเดินเรือโบราณของยุโรปควรสังเกตว่าชาวเครตันซึ่งในศตวรรษที่ 15-15 ก่อนคริสต์ศักราช เป็นคนแรกที่เจาะผ่านทะเลมาร์มาราและบอสพอรัสเข้าไปในทะเลดำ (ปอนทัส) และกลายเป็นผู้ค้นพบ ส่วนสำคัญของยุโรปตอนใต้

ในสมัยโบราณขอบเขตทางภูมิศาสตร์ได้ขยายออกไปอย่างมาก พื้นที่ของดินแดนและน่านน้ำที่รู้จักเพิ่มขึ้นอย่างมาก ประสบความสำเร็จอย่างน่าอัศจรรย์ วิทยาศาสตร์ทางภูมิศาสตร์- Pytheas ซึ่งเป็นชนพื้นเมืองของ Massalia ในช่วงกลางศตวรรษที่ 5 ก่อนคริสต์ศักราช ได้เดินทางไปยังมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ ที่ซึ่งเขาได้สำรวจปรากฏการณ์ของกระแสน้ำเป็นครั้งแรก และค้นพบเกาะอังกฤษและไอซ์แลนด์ อริสโตเติลแสดงความคิดเกี่ยวกับความสามัคคีของมหาสมุทรโลกและโพซิโดเนียสได้พัฒนาแนวคิดนี้และสรุปทฤษฎีของมหาสมุทรเดียวไว้อย่างชัดเจน นักวิทยาศาสตร์โบราณรู้มากเกี่ยวกับภูมิศาสตร์ของมหาสมุทรโลก มีคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับธรรมชาติและแผนที่พร้อมการวัดเชิงลึก

ในช่วงกลางศตวรรษที่ 6 พระภิกษุชาวไอริชล่องเรือไปทางเหนือและตะวันตกของมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ พวกเขาไม่สนใจการค้าขาย พวกเขาถูกขับเคลื่อนด้วยแรงจูงใจอันเคร่งศาสนา ความกระหายในการผจญภัย และความปรารถนาที่จะอยู่สันโดษ แม้กระทั่งก่อนชาวสแกนดิเนเวีย พวกเขาไปเยือนไอซ์แลนด์และดูเหมือนจะไปถึงเกาะกรีนแลนด์และชายฝั่งตะวันออกของทวีปอเมริกาเหนือในระหว่างการเดินทาง ชาวนอร์มันมีบทบาทสำคัญในการค้นพบนี้ ซึ่งมักเป็นรองจากชาวไอริชโบราณ และการสำรวจมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือในศตวรรษที่ 7-10 อาชีพหลักของชาวนอร์มันโบราณคือการเลี้ยงโคและการค้าทางทะเล เพื่อค้นหาปลาและสัตว์ทะเล พวกเขาเดินทางไกลข้ามทะเลทางเหนือ นอกจากนี้ พวกเขาไปต่างประเทศเพื่อค้าขายในประเทศแถบยุโรป รวมกับการละเมิดลิขสิทธิ์และการค้าทาส พวกนอร์มันแล่นไปในทะเลบอลติกและทะเลเมดิเตอร์เรเนียน Eirik Thorvaldson (Eirik Raudi) ซึ่งเป็นชาวนอร์เวย์โดยกำเนิดซึ่งตั้งรกรากอยู่ในไอซ์แลนด์ ค้นพบกรีนแลนด์ในปี 981 ลูกชายของเขา Leif Eirikson (Leif the Happy) ให้เครดิตกับการค้นพบอ่าว Baffin, Labrador และ Newfoundland จากการสำรวจทางทะเล ชาวนอร์มันยังได้ค้นพบทะเลแบฟฟิน อ่าวฮัดสันถือเป็นจุดเริ่มต้นของการค้นพบหมู่เกาะอาร์กติกของแคนาดา

กะลาสีเรือชาวอาหรับได้ครอบครองมหาสมุทรอินเดียในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 15 พวกเขาแล่นผ่านทะเลแดงและทะเลอาหรับ อ่าวเบงกอล และทะเลของเอเชียตะวันออกเฉียงใต้จนถึงเกาะติมอร์ อิบน์ มาจิด นักเดินเรือชาวอาหรับโดยกำเนิดในปี 1462 ได้สร้าง “Haviyat al-ikhtisar...” (“การรวบรวมผลลัพธ์เกี่ยวกับหลักการสำคัญของความรู้เกี่ยวกับทะเล”) และในปี 1490 ก็แต่งบทกวี “Kitab al-fawaid...” ได้สำเร็จ (“หนังสือประโยชน์เกี่ยวกับพื้นฐานและกฎเกณฑ์ของวิทยาศาสตร์ทางทะเล”) งานเดินเรือเหล่านี้มีข้อมูลเกี่ยวกับชายฝั่งมหาสมุทรอินเดีย ทะเลชายขอบ และหมู่เกาะที่ใหญ่ที่สุด

ในศตวรรษที่ 12 - 13 นักอุตสาหกรรม Pomor ชาวรัสเซีย เพื่อค้นหาสัตว์ทะเลและ "ฟันปลา" ได้สำรวจทะเลของมหาสมุทรอาร์กติกกำมะถัน พวกเขาค้นพบหมู่เกาะ Spitsbergen (Grumand) และทะเล Kara

ในศตวรรษที่ 15 โปรตุเกสเป็นหนึ่งในมหาอำนาจทางทะเลที่แข็งแกร่งที่สุด ในเวลานี้ ในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน ชาวคาตาลัน ชาวเจนัว และชาวเวนิสได้ผูกขาดการค้าของยุโรปกับอินเดียทั้งหมด สหภาพ Genoese ครอบครองทะเลเหนือและทะเลบอลติก ดังนั้นชาวโปรตุเกสจึงขยายอาณาเขตทางทะเลไปทางทิศใต้ตามแนวชายฝั่งแอฟริกาเป็นหลัก พวกเขาสำรวจชายฝั่งตะวันตกและทางใต้ของแอฟริกา ค้นพบหมู่เกาะเคปเวิร์ด อะซอเรส หมู่เกาะคานารี และอื่นๆ อีกมากมาย ในปี ค.ศ. 1488 บาร์โทโลมิว Dias ค้นพบแหลมกู๊ดโฮป

ช่วงที่สองการศึกษามหาสมุทรโลกมีความเกี่ยวข้องกับยุคของการค้นพบทางภูมิศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ โดยมีกรอบลำดับเวลาซึ่งจำกัดอยู่ในช่วงกลางศตวรรษที่ 15 และ 17 การค้นพบทางภูมิศาสตร์ที่สำคัญเกิดขึ้นได้เนื่องจากความสำเร็จของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี: การสร้างเรือใบที่เชื่อถือได้เพียงพอสำหรับการเดินเรือในมหาสมุทร การปรับปรุงเข็มทิศและแผนภูมิการเดินเรือ การก่อตัวของแนวคิดเกี่ยวกับสภาพทรงกลมของโลก ฯลฯ

เหตุการณ์ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในช่วงนี้คือการค้นพบอเมริกาอันเป็นผลมาจากการเดินทางของคริสโตเฟอร์ โคลัมบัส (ค.ศ. 1492-1504) มันบังคับให้เราพิจารณามุมมองที่มีอยู่ก่อนหน้านี้เกี่ยวกับการกระจายตัวของแผ่นดินและทางทะเล ในมหาสมุทรแอตแลนติก ระยะทางจากชายฝั่งยุโรปไปยังแคริบเบียนถูกกำหนดไว้ค่อนข้างแม่นยำ วัดความเร็วของกระแสลมค้าทางตอนเหนือ ทำการวัดความลึกครั้งแรก เก็บตัวอย่างดิน อธิบายพายุเฮอริเคนเขตร้อนเป็นครั้งแรก เวลาและความผิดปกติทางแม่เหล็กเกิดขึ้นใกล้กับเบอร์มิวดา ในปีพ.ศ. 2495 แผนที่วัดความลึกผืนดินฉบับแรกได้รับการตีพิมพ์ในสเปน ซึ่งระบุถึงแนวปะการัง ตลิ่ง และน้ำตื้น ในเวลานี้ มีการค้นพบกระแสน้ำบราซิลและกิอานา และกระแสน้ำกัลฟ์สตรีม

ในมหาสมุทรแปซิฟิก ที่เกี่ยวข้องกับการค้นหาดินแดนใหม่อย่างเข้มข้น มีการรวบรวมข้อเท็จจริงจำนวนมากเกี่ยวกับธรรมชาติของมหาสมุทร ซึ่งส่วนใหญ่เป็นลักษณะการเดินเรือ แต่การรณรงค์ทางทหารและการขนส่งของพ่อค้าในช่วงเวลานี้ก็นำมาซึ่งข้อมูลทางวิทยาศาสตร์เช่นกัน ดังนั้น F. Magellan ในระหว่างการเดินทางรอบโลกครั้งแรก (ค.ศ. 1519-1522) จึงพยายามวัดความลึกของมหาสมุทรแปซิฟิก

ในปี ค.ศ. 1497-1498 ชาวโปรตุเกส วาสโก ดา กามา ค้นพบเส้นทางทะเลไปยังอินเดียตามแนวชายฝั่งตะวันตกของแอฟริกา หลังจากที่ลูกเรือชาวโปรตุเกส ดัตช์ ฝรั่งเศส สเปน และอังกฤษรีบเร่งเข้าสู่มหาสมุทรอินเดีย โดยครอบคลุมส่วนต่างๆ ของมหาสมุทรด้วยการเดินทาง

เป้าหมายหลักของการเดินทางในมหาสมุทรอาร์กติกคือการค้นพบดินแดนใหม่และเส้นทางการสื่อสาร ขณะนั้นลูกเรือชาวรัสเซีย อังกฤษ และดัตช์พยายามจะไปถึงขั้วโลกเหนือ เดินทางในเส้นทางตะวันออกเฉียงเหนือตามแนวชายฝั่งของเอเชีย และเส้นทางตะวันตกเฉียงเหนือตามแนวชายฝั่งของทวีปอเมริกาเหนือ ตามกฎแล้ว พวกเขาไม่มีแผนการที่ชัดเจน การฝึกเดินเรือด้วยน้ำแข็ง หรืออุปกรณ์ที่เหมาะสมสำหรับละติจูดขั้วโลก ดังนั้นความพยายามของพวกเขาจึงไม่ให้ผลลัพธ์ที่ต้องการ การเดินทางของ G. Thorne (1527), H. Willoughby (1553), V. Barents (1594-96) และ G. Hudson (1657) จบลงด้วยความล้มเหลวโดยสิ้นเชิง ในตอนต้นของศตวรรษที่ 17 W. Baffin พยายามค้นหา Northwest Passage แล่นไปตามชายฝั่งตะวันตกของกรีนแลนด์ที่ 77 ° 30 "N และค้นพบปากช่องแคบ Lancoster และ Smith, เกาะ Ellesmere และ Devon น้ำแข็งทำ ไม่อนุญาตให้เขาเข้าไปในช่องแคบ และ Baffin ก็สรุปว่าไม่มีทางผ่านไปได้

นักวิจัยชาวรัสเซียมีส่วนสำคัญในการศึกษาเส้นทางภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ในปี 1648 S. Dezhnev ผ่านช่องแคบที่เชื่อมระหว่างมหาสมุทรอาร์กติกและมหาสมุทรแปซิฟิกเป็นครั้งแรกซึ่งต่อมาได้รับชื่อแบริ่ง อย่างไรก็ตามจดหมายรายงานของ S. Dezhnev หายไปในเอกสารสำคัญของ Yakut เป็นเวลา 88 ปีและกลายเป็นที่รู้จักหลังจากที่เขาเสียชีวิตเท่านั้น

การค้นพบทางภูมิศาสตร์ครั้งใหญ่มีผลกระทบอย่างมากต่อการพัฒนาความรู้ทางภูมิศาสตร์ แต่ในยุคที่อยู่ระหว่างการทบทวน สิ่งเหล่านี้ดำเนินการโดยผู้ที่มีความสัมพันธ์อันห่างไกลกับวิทยาศาสตร์เป็นหลัก ดังนั้นกระบวนการสะสมความรู้จึงเป็นเรื่องยากมาก ในปี 1650 นักวิทยาศาสตร์ผู้มีชื่อเสียงในยุคนั้น Bernhard Varenius ได้เขียนหนังสือ "ภูมิศาสตร์ทั่วไป" ซึ่งเขาสรุปความรู้ใหม่ทั้งหมดเกี่ยวกับโลก โดยให้ความสนใจอย่างมากต่อมหาสมุทรและทะเล

ช่วงที่สามการสำรวจมหาสมุทรครอบคลุมช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 17 และตลอดศตวรรษที่ 18 ลักษณะเด่นของเวลานี้คือการขยายอาณานิคม การต่อสู้เพื่อตลาด และการครอบครองทะเล ด้วยการสร้างเรือใบที่เชื่อถือได้และการปรับปรุงอุปกรณ์นำทาง การเดินทางทางทะเลจึงกลายเป็นเรื่องยากและรวดเร็วยิ่งขึ้น กับ ต้น XVIIIศตวรรษ ระดับของงานสำรวจค่อยๆเปลี่ยนแปลงไป การเดินทางซึ่งผลลัพธ์ที่มีความสำคัญทางวิทยาศาสตร์เริ่มมีอำนาจเหนือกว่า การค้นพบทางภูมิศาสตร์ในช่วงนี้เป็นเหตุการณ์ที่มีความสำคัญทางประวัติศาสตร์โลก มีการสถาปนาแนวชายฝั่งของเอเชียเหนือ มีการค้นพบอเมริกาตะวันตกเฉียงเหนือ มีการระบุชายฝั่งตะวันออกทั้งหมดของออสเตรเลีย และเกาะต่างๆ มากมายถูกค้นพบในโอเชียเนีย ขอบเขตอันไกลโพ้นของชาวยุโรปขยายออกไปอย่างมากด้วยวรรณกรรมการเดินทาง บันทึกการเดินทาง บันทึกการเดินเรือ จดหมาย รายงาน บันทึก บทความ และงานอื่น ๆ ที่รวบรวมโดยนักเดินทางและคนเดินเรือเอง และโดยบุคคลอื่นจากคำพูดหรือจากวัสดุของพวกเขา

ในมหาสมุทรอาร์กติก การแข่งขันทางทะเลยังคงดำเนินต่อไประหว่างรัสเซียและอังกฤษในการเปิดเส้นทางตะวันตกเฉียงเหนือและตะวันออกเฉียงเหนือ ตั้งแต่ศตวรรษที่ 17 ถึงศตวรรษที่ 19 อังกฤษได้จัดการสำรวจประมาณ 60 ครั้ง ซึ่งผลลัพธ์บางส่วนไม่เคยตกเป็นสมบัติของนักวิทยาศาสตร์และนักเดินเรือเลย

การสำรวจรัสเซียที่สำคัญที่สุดครั้งหนึ่งในช่วงนี้คือการสำรวจครั้งใหญ่ การสำรวจภาคเหนือ(1733-1742) ภายใต้การนำของ V. Bering จากการสำรวจครั้งนี้ทำให้ช่องแคบแบริ่งถูกข้ามไปยังชายฝั่งของอเมริกาเหนือ, หมู่เกาะคูริลถูกแมป, อธิบายชายฝั่งยูเรเชียนของมหาสมุทรอาร์กติกและมีความเป็นไปได้ในการแล่นไปตามหมู่เกาะเหล่านั้น ฯลฯ ทะเลเกาะ แหลมและช่องแคบได้รับการตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่ V. Bering ชื่อของสมาชิกคณะสำรวจคนอื่น ๆ ได้แก่ Cape Chirikov, ทะเล Laptev, Cape Chelyuskin, ชายฝั่ง Pronchishchev, ช่องแคบ Malygina เป็นต้น

ละติจูดสูงครั้งแรก การสำรวจของรัสเซียสู่มหาสมุทรอาร์กติกจัดขึ้นในปี พ.ศ. 2307-2309 ตามความคิดริเริ่มของ M.V. Lomonosov ในระหว่างการสำรวจครั้งนี้ ภายใต้การนำของ V. Ya. Chichagov ได้ไปถึงละติจูด 80° 30" N ได้รับข้อมูลที่น่าสนใจเกี่ยวกับสภาพธรรมชาติของทะเลกรีนแลนด์ หมู่เกาะ Spitsbergen และข้อมูลเกี่ยวกับเงื่อนไขและข้อมูลเฉพาะของ การนำทางในสภาพน้ำแข็งเป็นเรื่องทั่วไป

ในช่วงทศวรรษที่ 60 ของศตวรรษที่ 18 การแข่งขันระหว่างแองโกล-ฝรั่งเศสในมหาสมุทรได้ปะทุขึ้น การสำรวจรอบโลกครั้งแล้วครั้งเล่าของ D. Byron (1764-1767), S. Wallis (1766-1768), F. Carter (1767-1769), A. Bougainville ( 1766-1769) ฯลฯ การมีส่วนร่วมอย่างมากในเหตุการณ์การค้นพบดินแดนเกิดขึ้นโดยนักเดินเรือชาวอังกฤษ D. Cook ผู้สร้างสามคน การเดินทางรอบโลก(1768-1771, 1772-1775, 1776-1780) ภารกิจหลักประการหนึ่งของการสำรวจของเขาคือการค้นหาทวีปทางใต้ เขาข้ามอาร์กติกเซอร์เคิลสามครั้งและเชื่อว่ามีทวีปทางใต้อยู่ในบริเวณขั้วโลก แต่ไม่สามารถค้นพบได้ จากการสำรวจ คุกยอมรับว่านิวซีแลนด์เป็นเกาะคู่ โดยค้นพบชายฝั่งตะวันออกของออสเตรเลีย หมู่เกาะเซาท์แซนด์วิช นิวแคลิโดเนีย ฮาวาย และเกาะอื่นๆ

แม้จะมีการเดินทางและการเดินทางจำนวนมาก ต้น XIXศตวรรษ ปัญหาทางภูมิศาสตร์หลายประการยังไม่ได้รับการแก้ไข ไม่ได้ค้นพบทวีปทางใต้, ไม่ได้ระบุชายฝั่งอาร์กติกของอเมริกาเหนือและหมู่เกาะอาร์กติกของแคนาดา, มีข้อมูลน้อยมากเกี่ยวกับความลึก, ความโล่งใจและกระแสน้ำของมหาสมุทรโลก

ช่วงที่สี่การศึกษามหาสมุทรครอบคลุมศตวรรษที่ 19 และครึ่งแรกของศตวรรษที่ 20 โดดเด่นด้วยการขยายตัวของอาณานิคมและสงครามอาณานิคมที่เพิ่มขึ้น การต่อสู้อย่างดุเดือดเพื่อตลาดผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมและแหล่งวัตถุดิบ และการอพยพข้ามทวีปที่สำคัญของผู้คนจากยุโรปไปยังส่วนอื่น ๆ ของโลก การค้นพบทางภูมิศาสตร์และการวิจัยในช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 19 - ครึ่งแรกของคริสต์ศตวรรษที่ 20 ได้ดำเนินการไปในที่ต่างๆ มากขึ้น เงื่อนไขที่ดีกว่าในช่วงก่อนหน้า ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาการต่อเรือ เรือใหม่ได้ปรับปรุงความสามารถในการเดินทะเลและมั่นใจในความปลอดภัยในการเดินเรือมากขึ้น ตั้งแต่ช่วงทศวรรษที่ 20 ของศตวรรษที่ 19 เรือใบถูกแทนที่ด้วยเรือใบที่มีเครื่องยนต์ไอน้ำเป็นอุปกรณ์ขับเคลื่อนเพิ่มเติม และจากนั้นก็ด้วยเรือกลไฟที่มีอาวุธช่วยเดินเรือ การเปิดตัวใบพัดตั้งแต่ยุค 40 ของศตวรรษที่ 19 และการสร้างเรือด้วยเหล็กและตัวเรือเหล็ก และการใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในตั้งแต่ปลายศตวรรษได้เร่งและอำนวยความสะดวกอย่างมีนัยสำคัญ เอกสารการวิจัยลดอิทธิพลของสภาพอากาศที่มีต่อพวกเขาได้อย่างมาก ขั้นตอนใหม่ในการเดินเรือเชิงคุณภาพเริ่มต้นขึ้นหลังจากการประดิษฐ์วิทยุ (พ.ศ. 2438) การสร้างไจโรคอมพาสและบันทึกทางกลเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 สภาพความเป็นอยู่และการทำงานในการเดินทางทางทะเลระยะไกลได้รับการปรับปรุงอย่างมากด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการแพทย์ มีไม้ขีดไฟเกิดขึ้น มีการผลิตอาหารกระป๋องและยาทางอุตสาหกรรม มีการปรับปรุงอาวุธปืน และมีการประดิษฐ์การถ่ายภาพ

การค้นพบทางภูมิศาสตร์บางส่วนในช่วงเวลานี้มีความสำคัญทางประวัติศาสตร์โลก ค้นพบทวีปที่หกของโลก - แอนตาร์กติกา มีการติดตามชายฝั่งอาร์กติกทั้งหมดของทวีปอเมริกาเหนือ การค้นพบหมู่เกาะอาร์กติกของแคนาดาเสร็จสมบูรณ์ ขนาดและโครงร่างที่แท้จริงของกรีนแลนด์ได้รับการกำหนดขึ้น และชายฝั่งของทวีปออสเตรเลียได้รับการระบุอย่างสมบูรณ์ วรรณกรรมเกี่ยวกับการเดินทางและการเดินทางในศตวรรษที่ 19 แทบจะไม่มีที่สิ้นสุด จากนั้น แหล่งข้อมูลทางภูมิศาสตร์ใหม่ๆ ที่สำคัญที่สุดคือรายงานของนักเดินเรือและนักสำรวจขั้วโลก ผลงานของนักภูมิศาสตร์และนักธรรมชาติวิทยา

ราวกลางคริสต์ศตวรรษที่ 19 ความสำคัญของการวิจัยร่วมที่จัดโดยสถาบันการศึกษาระดับชาติ พิพิธภัณฑ์ต่างๆ บริการข่าวกรองสมาคมวิทยาศาสตร์ สถาบัน และบุคคลต่างๆ มากมาย ขีด จำกัด ของกิจกรรมของมนุษย์ได้ขยายออกไปอย่างล้นหลามทะเลและมหาสมุทรทั้งหมดกลายเป็นเป้าหมายของการศึกษาอย่างเป็นระบบโดยการสำรวจซึ่งมีการดำเนินการวิจัยทางภูมิศาสตร์และทางทะเลพิเศษทั่วไป

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 19 ระหว่างการเดินทางรอบโลกภายใต้การนำของ I.F. Krusenstern และ Yu. F. Lisyansky (1803-1806) วัดอุณหภูมิของน้ำที่ระดับความลึกของมหาสมุทรต่างๆ และทำการสังเกตความดันบรรยากาศ การวัดอุณหภูมิ ความเค็ม และความหนาแน่นของน้ำอย่างเป็นระบบที่ระดับความลึกต่างๆ ดำเนินการโดยการสำรวจของ O. E. Kotzebue (1823-1826) ในปี ค.ศ. 1820 F. Bellingshausen และ M. Lazarev ค้นพบทวีปแอนตาร์กติกาและเกาะ 29 เกาะ การมีส่วนร่วมอย่างมากในการพัฒนาวิทยาศาสตร์คือการเดินทางของ Charles Darwin บนเรือ Beagle (พ.ศ. 2374-2379) ในช่วงปลายทศวรรษที่ 40 ของศตวรรษที่ 19 แมทธิว ฟอนเทน โมรี ชาวอเมริกัน ได้สรุปข้อมูลเกี่ยวกับลมและกระแสน้ำในมหาสมุทรโลก และตีพิมพ์ในรูปแบบของหนังสือ “คำแนะนำสำหรับกะลาสีเรือ” นอกจากนี้เขายังเขียนผลงานเรื่อง “ภูมิศาสตร์กายภาพแห่งมหาสมุทร” ซึ่งมีการพิมพ์หลายฉบับ

เหตุการณ์สำคัญที่เป็นจุดเริ่มต้นของการวิจัยทางทะเลยุคใหม่คือการเดินทางรอบโลกของอังกฤษบนเรือชาเลนเจอร์ที่มีอุปกรณ์พิเศษ (พ.ศ. 2415-2419) ในระหว่างการสำรวจครั้งนี้ ได้ทำการศึกษาสมุทรศาสตร์ที่ครอบคลุมเกี่ยวกับมหาสมุทรโลก มีการสร้างสถานีใต้ทะเลลึก 362 แห่ง โดยวัดความลึก ขุดลอก และลากอวน และกำหนดลักษณะต่างๆ ของน้ำทะเล ในระหว่างการเดินทางครั้งนี้ มีการค้นพบสิ่งมีชีวิตใหม่ 700 จำพวก สันเขา Kerguelen ใต้น้ำในมหาสมุทรอินเดีย ร่องลึกบาดาลมาเรียนา ลอร์ดฮาวใต้น้ำ สันเขาฮาวาย แปซิฟิกตะวันออก และชิลี และการศึกษาแอ่งน้ำลึกยังคงดำเนินต่อไป

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 19 มีการศึกษาภูมิประเทศของก้นมหาสมุทรแอตแลนติกเพื่อวางสายเคเบิลใต้น้ำระหว่างยุโรปและอเมริกาเหนือ ผลงานเหล่านี้สรุปได้เป็นแผนที่ แผนที่ บทความทางวิทยาศาสตร์ และเอกสารประกอบ ในการพัฒนาโครงการสำหรับสายเคเบิลโทรเลขใต้น้ำข้ามมหาสมุทรแปซิฟิกระหว่างอเมริกาเหนือและเอเชีย ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2416 เป็นต้นมา เรือรบเริ่มถูกนำมาใช้เพื่อศึกษาภูมิประเทศของพื้นมหาสมุทร การวัดที่ดำเนินการตามแนวประมาณ แวนคูเวอร์ - หมู่เกาะญี่ปุ่นทำให้สามารถได้รับโปรไฟล์ละติจูดแรกของพื้นมหาสมุทรแปซิฟิก เรือลาดตระเวน "Tuscarora" ภายใต้คำสั่งของ D. Belknap ค้นพบภูเขาทะเล Marcus Necker, สันเขา Aleutian, ญี่ปุ่น, ร่องลึก Kuril-Kamchatka และ Aleutian, แอ่งตะวันตกเฉียงเหนือและกลาง ฯลฯ

ตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 จนถึงคริสต์ทศวรรษที่ 20 ของศตวรรษที่ 20 มีการจัดการสำรวจทางทะเลขนาดใหญ่หลายครั้ง โดยการสำรวจที่สำคัญที่สุดคือการสำรวจของชาวอเมริกันบนเรือ "Albatross" และ "Nero" ซึ่งเป็นการสำรวจของชาวเยอรมันบน "Edi" “ดาวเคราะห์” และ “ละมั่ง” , ภาษาอังกฤษใน “Terra-Nova”, ภาษารัสเซียใน “Vityaz” ฯลฯ อันเป็นผลมาจากการทำงานของการสำรวจเหล่านี้ ได้มีการระบุแนวสันเขาใต้น้ำใหม่ การเพิ่มขึ้น ร่องลึกใต้ทะเลลึกและแอ่งน้ำ มีการรวบรวมแผนที่ของการบรรเทาด้านล่างและตะกอนด้านล่าง และรวบรวมวัสดุมากมายเกี่ยวกับโลกอินทรีย์ของมหาสมุทร

นับตั้งแต่ทศวรรษปี ค.ศ. 1920 เป็นต้นมา การศึกษามหาสมุทรที่มีรายละเอียดมากยิ่งขึ้นได้เริ่มต้นขึ้น การใช้เครื่องเก็บเสียงและเครื่องบันทึกเสียงสะท้อนในทะเลลึกทำให้สามารถระบุความลึกในขณะที่เรือกำลังเคลื่อนที่ได้ การศึกษาเหล่านี้ได้ขยายความรู้อย่างมากเกี่ยวกับโครงสร้างของพื้นมหาสมุทร การวัดความโน้มถ่วงในมหาสมุทรโลกได้ให้ความกระจ่างเกี่ยวกับรูปร่างของโลก โดยใช้เครื่องวัดแผ่นดินไหวเพื่อระบุวงแหวนแผ่นดินไหวในมหาสมุทรแปซิฟิก การศึกษาทางชีววิทยา ไฮโดรเคมี และการศึกษาอื่นๆ เกี่ยวกับมหาสมุทรได้รับการพัฒนาเพิ่มเติม

การสำรวจของอังกฤษบนเรือ "Discovery - ???" ค้นพบการเพิ่มขึ้นของมหาสมุทรแปซิฟิกใต้ ที่ราบสูงนิวซีแลนด์ และการเพิ่มขึ้นของออสเตรเลีย-แอนตาร์กติก ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง ชาวอเมริกันในการขนส่งทางทหาร Cape Johnson ค้นพบคนมากกว่าหนึ่งร้อยคนในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตก

นักสำรวจขั้วโลก โดยเฉพาะชาวรัสเซีย มีส่วนช่วยอย่างมากในการศึกษาภูมิศาสตร์ของมหาสมุทรโลก ในตอนต้นของศตวรรษที่ 19 N.P. Rumyantsev และ I.F. Kruzenshtern เสนอโครงการเพื่อค้นหา Northwest Passage และศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับชายฝั่งของทวีปอเมริกาเหนือ การดำเนินการตามแผนเหล่านี้ถูกขัดขวางโดยสงครามปี 1812 แต่แล้วในปี 1815 O. E. Kotzebue บนเรือสำเภา Rurik ได้ออกเดินทางไปสำรวจละติจูดขั้วโลกและค้นพบอ่าว Kotzebue, St. Lawrence และอื่น ๆ ในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 10 F.P. Wrangel และ F.P. Litke ได้ทำการสำรวจ ผลของการสำรวจเหล่านี้มีส่วนช่วย ผลงานที่สำคัญในการศึกษาน้ำแข็งและระบอบอุทกวิทยาของมหาสมุทรอาร์กติก ความสำเร็จอันยิ่งใหญ่ในการศึกษามหาสมุทรนี้เป็นของพลเรือเอก S. O. Makarov ตามการออกแบบและภาพวาดของเขา เรือตัดน้ำแข็งลำแรก "Ermak" ได้ถูกสร้างขึ้น ซึ่งการสำรวจของ Makarov ไปถึงละติจูด 81°29" N

คุ้มค่ามากสำหรับ การศึกษาทางภูมิศาสตร์การสำรวจขั้วโลกระหว่างประเทศครั้งแรกในประวัติศาสตร์ของอารยธรรมมนุษย์เกิดขึ้นบนโลก เป็นที่รู้จักในนามปีขั้วโลกสากลครั้งแรก และดำเนินการในปี พ.ศ. 2425-2426 โดยตัวแทนจาก 12 ประเทศในยุโรปและอเมริกาเหนือ การเดินทางผ่านครั้งแรกจากมหาสมุทรแอตแลนติกไปยังมหาสมุทรแปซิฟิกผ่านทางเส้นทางตะวันตกเฉียงเหนือเกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2446-2449 โดย R. Amundsen บนเรือยอชท์ขนาดเล็ก "Joa" เขาพบว่ากว่า 70 ปีที่ขั้วโลกแม่เหล็กเหนือเคลื่อนตัวไปทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ 50 กม. เมื่อวันที่ 6 เมษายน พ.ศ. 2452 เรือ American R. Peary เป็นคนแรกที่ไปถึงขั้วโลกเหนือ

ในปี 1909 เรือตัดน้ำแข็งประเภทเหล็กลำแรกโดยใช้อุทกศาสตร์ "Vaigach" และ "Taimyr" ถูกสร้างขึ้นเพื่อศึกษามหาสมุทรอาร์กติก ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาในปี 1911 ภายใต้การนำของ I. Sergeev และ B. Vilkitsky งานวัดความลึกได้ดำเนินการจากทะเลแบริ่งจนถึงปาก Kolyma ในปี 1912 นักวิจัยชาวรัสเซียได้ทำการสำรวจ 3 ครั้งโดย G. Brusilov, V. Rusanov, G. Sedov เพื่อศึกษาเส้นทางผ่านตามแนวชายฝั่งไซบีเรียและไปถึงขั้วโลกเหนือ อย่างไรก็ตามไม่มีใครประสบความสำเร็จเลย ในปีพ.ศ. 2468 อาร์. อามุนด์เซนและแอล. เอลส์เวิร์ธได้จัดการสำรวจทางอากาศครั้งแรกไปยังอาร์กติก และพบว่าไม่มีดินแดนทางตอนเหนือของกรีนแลนด์

การวิจัยที่สำคัญในกรีนแลนด์ เรนท์ คารา และชูคอตกาดำเนินการในปี พ.ศ. 2475-2476 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของปีขั้วโลกสากล ในปี พ.ศ. 2477-2478 มีการสำรวจที่ซับซ้อนในละติจูดสูงบนเรือ "Litke", "Persei", "Sedov" การเดินเรือครั้งแรกตามเส้นทางทะเลเหนือในการนำทางครั้งเดียวเกิดขึ้นโดยการสำรวจบนเรือ "Sibiryakov" ที่นำโดย O.Yu ชมิดท์. ในปี พ.ศ. 2480 ภายใต้การนำของ I.D. Papanin สถานีอุตุนิยมวิทยา "ขั้วโลกเหนือ - 1" เริ่มปฏิบัติการในน้ำแข็งอาร์กติก

อย่างไรก็ตาม เมื่อสิ้นสุดช่วงเวลานี้ ปัญหาทางภูมิศาสตร์จำนวนมากยังคงไม่ได้รับการแก้ไข: ไม่มีการยืนยันว่าแอนตาร์กติกาเป็นทวีปเดียวหรือไม่ การค้นพบอาร์กติกยังไม่เสร็จสมบูรณ์ ธรรมชาติของมหาสมุทรโลกได้รับการศึกษาที่ไม่ดี ฯลฯ

เริ่มตั้งแต่กลางคริสต์ศตวรรษที่ 20 ที่ห้า - ยุคสมัยใหม่ ศึกษามหาสมุทรโลก ในยุคนี้ของประวัติศาสตร์มนุษยชาติ วิทยาศาสตร์ได้กลายเป็นกำลังหลักในการพัฒนาสังคม ความก้าวหน้าในด้านธรณีศาสตร์ทำให้สามารถแก้ไขปัญหาระดับโลกหลายประการได้ รับหลักฐานโดยตรงของการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกและการแบ่งแยกดาวเคราะห์ สร้างลักษณะโครงสร้างของเปลือกโลก ค้นหาอัตราส่วนของพื้นผิวดินและมหาสมุทรบนโลก เผยความมีอยู่และความสำคัญของระบบธรณี เริ่มต้นกันได้เลย เทคโนโลยีอวกาศเพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับระบบธรณี ระดับที่แตกต่างกันในช่วงเวลาใดก็ได้

หลังสงครามโลกครั้งที่สอง เทคโนโลยีสมุทรศาสตร์ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น การสำรวจสามครั้งทั่วโลกพร้อมอุปกรณ์ใหม่ ออกเดินทางสู่ความกว้างใหญ่ของมหาสมุทรโลก: การสำรวจของสวีเดนบนเรืออัลบาทรอส (พ.ศ. 2490-2491) การสำรวจของเดนมาร์กบนกาลาเทีย (พ.ศ. 2493-2495) และการสำรวจของอังกฤษบนเรือชาเลนเจอร์ - ? ? (พ.ศ. 2493-2495) ในระหว่างการสำรวจเหล่านี้และการสำรวจอื่น ๆ วัดความหนาของเปลือกโลกในมหาสมุทร วัดการไหลของความร้อนที่ด้านล่าง และศึกษา Guyots และสัตว์ด้านล่างของร่องลึกใต้ทะเลลึก สันเขากลางมหาสมุทรของมหาสมุทรและรอยเลื่อนขนาดยักษ์ของเมนโดซิโน เมอร์เรย์ คลาเรียน และอื่นๆ ถูกค้นพบและศึกษา (พ.ศ. 2493-2502) การวิจัยทางสมุทรศาสตร์ทั้งยุคสมัยมีความเกี่ยวข้องกับงานของเรือวิทยาศาสตร์ "Vityaz" ในระหว่างการสำรวจ Vityaz หลายครั้งตั้งแต่ปี 1949 มีการค้นพบครั้งสำคัญในสาขาธรณีวิทยา ธรณีฟิสิกส์ ธรณีเคมี และชีววิทยาของมหาสมุทรโลก บนเรือลำนี้มีการสังเกตการณ์กระแสน้ำในระยะยาวเป็นครั้งแรกจุดที่ลึกที่สุดของมหาสมุทรในร่องลึกบาดาลมาเรียนาถูกสร้างขึ้นรูปแบบการบรรเทาทุกข์ที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้ถูกค้นพบ ฯลฯ งานของ Vityaz ยังคงดำเนินต่อไปโดยวิทยาศาสตร์ เรือ Dmitry Mendeleev, Ob และ Akademik Kurchatov” ฯลฯ ยุคหลังสงครามมีลักษณะเฉพาะคือการพัฒนาความร่วมมือระหว่างประเทศในด้านการศึกษามหาสมุทรโลก การทำงานร่วมกันครั้งแรกคือโครงการ NORPAC ในมหาสมุทรแปซิฟิก ซึ่งดำเนินการโดยเรือจากญี่ปุ่น สหรัฐอเมริกา และแคนาดา ตามมาด้วยโครงการระหว่างประเทศของปีธรณีฟิสิกส์สากล (IGY, 1957-1959), EVAPAC, KUROSHIO, WESTPAC, MIOE, PIGAP, POLIMODE และอื่นๆ การสังเกตการณ์นิ่งในมหาสมุทรเปิดได้รับการพัฒนา การค้นพบที่ใหญ่ที่สุดในช่วงทศวรรษที่ 50 คือการค้นพบกระแสต้านกระแสศูนย์ศูนย์สูตรใต้พื้นผิวในมหาสมุทรแอตแลนติก แปซิฟิก และมหาสมุทรอินเดีย การสะสมและลักษณะทั่วไปของข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่ได้รับระหว่างการสำรวจทางทะเลทำให้สามารถระบุรูปแบบการไหลเวียนของอากาศในระดับดาวเคราะห์ได้ การศึกษาทางธรณีวิทยาและธรณีฟิสิกส์ของมหาสมุทรโลกในช่วงทศวรรษที่ 60 มีส่วนช่วยในการพัฒนาทฤษฎีระดับโลกของการแปรสัณฐานของเปลือกโลก ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2511 โครงการขุดเจาะทะเลลึกระหว่างประเทศได้ดำเนินการโดยใช้เรือ Glomar Challenger ของอเมริกา การวิจัยภายใต้โครงการนี้ได้ขยายความรู้อย่างมีนัยสำคัญเกี่ยวกับโครงสร้างของก้นมหาสมุทรโลกและหินตะกอน

ในมหาสมุทรอาร์กติกซัลเฟอร์ ร่วมกับการสำรวจเฉพาะทาง ห้องปฏิบัติการและการวิจัยทางทฤษฎีได้ดำเนินการในช่วงเวลานี้ ศึกษาลักษณะของแผ่นน้ำแข็งในมหาสมุทร โครงสร้างของกระแสน้ำ ภูมิประเทศด้านล่าง และคุณสมบัติทางเสียงและแสงของน่านน้ำอาร์กติก ได้มีการศึกษาร่วมกันในระดับนานาชาติ วัสดุที่รวบรวมโดยการสำรวจทำให้สามารถกำจัด "จุดว่าง" สุดท้ายบนแผนที่ของอาร์กติกได้ การค้นพบสันเขา Lomonosov และ Mendeleev และแอ่งน้ำลึกจำนวนหนึ่งได้เปลี่ยนแนวคิดเกี่ยวกับภูมิประเทศของพื้นมหาสมุทร

ในปี พ.ศ. 2491-2492 ด้วยความช่วยเหลือด้านการบิน การศึกษาระยะสั้นจำนวนมากตั้งแต่สามชั่วโมงถึงหลายวันได้ดำเนินการในน้ำแข็งอาร์กติก การทำงานของสถานีขั้วโลกเหนือยังคงดำเนินต่อไป ในปี 1957 คณะสำรวจที่นำโดย L. Gakkel ค้นพบสันเขากลางมหาสมุทรที่ตั้งชื่อตามเขาในมหาสมุทรอาร์กติก ในปี 1963 เรือดำน้ำ Leninsky Komsomolets แล่นใต้น้ำแข็งเพื่อ ขั้วโลกเหนือ- ในปี 1977 การสำรวจละติจูดสูงของสถาบันอาร์กติกและแอนตาร์กติกบนเรือตัดน้ำแข็งนิวเคลียร์ Arktika ไปถึงขั้วโลกซึ่งทำให้เป็นครั้งแรกที่จะได้รับข้อมูลที่ทันสมัยและเชื่อถือได้เกี่ยวกับน้ำแข็งในมหาสมุทรกลาง

ในช่วงทศวรรษที่ 70-80 มีการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญในมหาสมุทรโลกภายใต้กรอบของโครงการ "Cuts" วัตถุประสงค์หลักของโครงการนี้คือเพื่อศึกษาผลกระทบของมหาสมุทรต่อความผันผวนของสภาพภูมิอากาศโลกในระยะสั้น ภายใต้โปรแกรม "ส่วนต่างๆ" การสำรวจทางทะเล อุตุนิยมวิทยา การแผ่รังสี และทางอากาศได้ดำเนินการในเขตที่ใช้พลังงานของมหาสมุทร มีการสำรวจเรือวิจัยมากกว่า 20 ลำต่อปี โปรแกรมนี้ดำเนินการโดยนักวิทยาศาสตร์ของสหภาพโซเวียตเป็นหลัก ได้รับข้อมูลเฉพาะเกี่ยวกับธรรมชาติของมหาสมุทรโลก และมีการตีพิมพ์บทความและเอกสารทางวิทยาศาสตร์มากมาย ปัจจุบัน ภายใต้การอุปถัมภ์ของคณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและสมุทรศาสตร์ การวิจัยมหาสมุทรกำลังดำเนินการภายใต้โครงการหลักสองโครงการ ได้แก่ WOCE และ TOGA ซึ่งจัดให้มีการวิจัยที่ครอบคลุมเกี่ยวกับมหาสมุทรโลก

การพัฒนาเพิ่มเติมของการวิจัยทางสมุทรศาสตร์ถูกกำหนดโดยความต้องการของการปฏิบัติและการปรับปรุง วิธีการทางเทคนิคกำลังศึกษามัน การขยายวิธีการและวิธีการใช้มหาสมุทรเพิ่มข้อกำหนดในการพยากรณ์สภาพของมหาสมุทร ซึ่งนำไปสู่ความจำเป็นในการตรวจสอบมหาสมุทรโลกอย่างครอบคลุม ประกอบด้วยการบันทึกอุณหภูมิพื้นผิว คลื่น ลมใกล้พื้นผิว โซนหน้า กระแสน้ำ น้ำแข็ง ฯลฯ อย่างต่อเนื่อง ในการนำไปใช้งาน ประการแรกจำเป็นต้องพัฒนาวิธีการสังเกตอวกาศ เครือข่ายการสื่อสารสำหรับการส่งข้อมูลและอิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์เพื่อการประมวลผลและการวิเคราะห์ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องพัฒนาวิธีการวิจัยทางทะเลแบบดั้งเดิมด้วย การใช้ข้อมูลทั้งหมดจะทำให้สามารถพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของโครงสร้างของมหาสมุทรและพลวัตของมันได้

ขนาดที่เพิ่มขึ้นของผลกระทบทางมานุษยวิทยา การเพิ่มขึ้นของการสกัดทรัพยากรธรรมชาติของมหาสมุทรโลก การพัฒนาการขนส่งทางทะเลและการพักผ่อนหย่อนใจ จำเป็นต้องมีการศึกษาธรรมชาติอย่างละเอียด ภารกิจหลักของการศึกษาเหล่านี้ควรเป็นการพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เฉพาะที่อธิบายกระบวนการทางธรรมชาติและปรากฏการณ์ส่วนบุคคลที่เกิดขึ้นในมหาสมุทรโลก และการสร้างแบบจำลองที่ซับซ้อน การแก้ปัญหานี้จะเปิดเผยความลับมากมายของมหาสมุทรโลก และจะทำให้สามารถใช้ทรัพยากรธรรมชาติจำนวนมหาศาลซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับมนุษย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

การสำรวจใต้ทะเลลึกของมหาสมุทรโลกตั้งแต่สมัยโบราณ มนุษย์พยายามทำความคุ้นเคยกับโลกใต้ทะเลของมหาสมุทร ข้อมูลเกี่ยวกับอุปกรณ์ดำน้ำที่ง่ายที่สุดมีอยู่มากมาย อนุสาวรีย์วรรณกรรมโลกโบราณ. ตามตำนานกล่าวไว้ นักดำน้ำคนแรกคืออเล็กซานเดอร์มหาราช ซึ่งลงไปในเรือดำน้ำในห้องเล็ก ๆ ที่มีลักษณะคล้ายถังน้ำ การสร้างระฆังดำน้ำอันแรกควรมาจาก XV หรือไม่? ศตวรรษ. การลงน้ำครั้งแรกเกิดขึ้นในปี 1538 ในเมืองโทเลโดบนแม่น้ำทากัส ในปี 1660 ระฆังดำน้ำถูกสร้างขึ้นโดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Sturm ระฆังนี้สูงประมาณ 4 เมตร มีการเติมอากาศบริสุทธิ์จากขวด ซึ่งพวกเขาก็นำติดตัวไปด้วยและแตกออกตามต้องการ สร้างเรือดำน้ำดึกดำบรรพ์ลำแรกเมื่อต้นศตวรรษที่ 15 หรือไม่? ศตวรรษในลอนดอนโดย Dutchman K. Van Drebbel ในรัสเซีย Efim Nikonov เสนออุปกรณ์ดำน้ำอัตโนมัติเครื่องแรกในปี 1719 เขายังเสนอการออกแบบเรือดำน้ำลำแรกด้วย แต่เมื่อถึงปลายศตวรรษที่ 10 เรือดำน้ำจริงก็ปรากฏขึ้น อุปกรณ์ดำน้ำของ Klingert ซึ่งประดิษฐ์ขึ้นในปี พ.ศ. 2341 มีคุณสมบัติเหมือนชุดอวกาศสมัยใหม่อยู่แล้ว มีท่ออ่อนสองท่อเชื่อมต่ออยู่เพื่อจ่ายอากาศบริสุทธิ์และกำจัดอากาศที่หายใจออก ในปี พ.ศ. 2411 วิศวกรชาวฝรั่งเศส Rouqueirol และ Denayrouz ได้พัฒนาชุดอวกาศที่แข็งแกร่ง อุปกรณ์ดำน้ำสมัยใหม่ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1943 โดย Jacques Yves Cousteau และ E. Gagnan ชาวฝรั่งเศส

ควบคู่ไปกับการพัฒนายานพาหนะใต้น้ำในขณะที่นักวิจัยสามารถทำงานอย่างสงบในระดับความลึกที่ดีได้ สิ่งแวดล้อมจากช่องหน้าต่าง เก็บตัวอย่างดินโดยใช้อุปกรณ์ควบคุม ฯลฯ แหล่งน้ำแห่งแรกที่ประสบความสำเร็จค่อนข้างมากถูกสร้างขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน โอ. บาร์ตัน มันเป็นทรงกลมเหล็กปิดผนึกที่มีช่องหน้าต่างแก้วควอทซ์ ซึ่งสามารถทนต่อแรงดันสูงได้ ภายในทรงกลมมีกระบอกสูบที่มีอากาศบริสุทธิ์และตัวดูดซับพิเศษที่กำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำที่ผู้คนภายในห้องหายใจออก สายโทรศัพท์วิ่งขนานกับสายเคเบิลเหล็ก เชื่อมต่อผู้เข้าร่วมการสำรวจใต้น้ำกับเรือผิวน้ำ ในปี 1930 บาร์ตันและบีบีดำน้ำในพื้นที่เบอร์มิวดา 31 ครั้ง ลึกถึง 435 เมตร ในปี 1934 พวกเขาดำดิ่งลงไปที่ระดับความลึก 923 เมตร และในปี 1949 Barton ได้ทำลายสถิติการดำน้ำที่ 1,375 เมตร

นี่เป็นจุดสิ้นสุดของการดำน้ำลึกในมหาสมุทร กระบองส่งผ่านไปยังเรือดำน้ำใต้น้ำที่ก้าวหน้ากว่าซึ่งก็คือตึกระฟ้า มันถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1905 โดยศาสตราจารย์ชาวสวิส Auguste Picard ในปี 1953 เขาและ Jacques ลูกชายได้ดำน้ำลึกถึง 3,150 เมตรบนตึกระฟ้า Trieste ในปี 1960 Jacques Piccard จมลงที่ด้านล่างของร่องลึกบาดาลมาเรียนา เขาคิดค้นและสร้าง Mesoscaphe ขึ้นมาเพื่อพัฒนาความคิดของบิดา มันเป็นตึกระฟ้าขั้นสูงที่สามารถเดินทางโดยอิสระโดยใช้กระแสน้ำในมหาสมุทร ในปี พ.ศ. 2512 Jacques Piccard เดินทางด้วยกล้อง Mesoscape พร้อมลูกเรือ 6 คนเป็นเวลาหลายวันไปตามกัลฟ์สตรีมที่ระดับความลึกประมาณ 400 เมตร มีการสังเกตที่น่าสนใจหลายประการเกี่ยวกับกระบวนการทางธรณีฟิสิกส์และชีววิทยาที่เกิดขึ้นในมหาสมุทร

นับตั้งแต่ทศวรรษที่ 70 ความสนใจในทรัพยากรธรรมชาติของมหาสมุทรโลกเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีอย่างรวดเร็วสำหรับการสำรวจความลึกของมัน ยานพาหนะใต้ทะเลลึกทั้งหมดแบ่งออกเป็นสองส่วน กลุ่มใหญ่: ยานพาหนะใต้น้ำที่ไม่มีคนอาศัย (UUV) และยานพาหนะใต้น้ำที่มีคนขับ (UUV) NPA แบ่งออกเป็นสองประเภท - การสังเกตและการบังคับ อันแรกนั้นง่ายกว่าและง่ายกว่า มีน้ำหนักตั้งแต่หลายสิบถึงหลายร้อยกิโลกรัม งานของพวกเขาคือการสำรวจเชิงแสงด้านล่างโดยละเอียด การตรวจสอบการติดตั้งทางเทคนิคที่ด้านล่าง โดยเฉพาะท่อส่ง การระบุข้อบกพร่อง การค้นหาวัตถุที่จม ฯลฯ เพื่อจุดประสงค์นี้ RV มีโทรทัศน์และกล้องถ่ายภาพที่ส่งภาพไปยังเรือ โซนาร์ การวางแนว ระบบ (ไจโรคอมพาส) และระบบนำทาง เครื่องตรวจจับข้อบกพร่องล้ำเสียงที่ช่วยให้ระบุรอยแตกในโครงสร้างโลหะ Power UUV มีพลังมากกว่าและมีน้ำหนักถึงหลายตัน พวกเขามี ระบบที่พัฒนาแล้วหุ่นยนต์สำหรับยึดตัวเองในพื้นที่ที่ต้องการของโครงสร้างโลหะและงานซ่อมแซม - การตัด, การเชื่อม ฯลฯ ความลึกในการทำงานของ RV ส่วนใหญ่ในปัจจุบันมีตั้งแต่หลายร้อยเมตรถึง 7 กม. UUV ถูกควบคุมผ่านสายเคเบิล เสียงไฮโดรอะคูสติก หรือช่องวิทยุ แต่ไม่ว่างานที่ทำโดยยานพาหนะที่ไม่มีคนอาศัยอยู่จะกว้างแค่ไหนก็เป็นไปไม่ได้ที่จะทำโดยไม่ลดระดับบุคคลลงลึก ปัจจุบันมียานพาหนะใต้น้ำที่มีคนขับหลายร้อยคันและมีการออกแบบที่หลากหลายในโลก หนึ่งในนั้นคืออุปกรณ์ Pisis (ความลึกสูงสุดในการดำน้ำ 2,000 ม.) ซึ่งนักวิทยาศาสตร์โซเวียตสำรวจก้นทะเลสาบไบคาล ทะเลแดง และมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ โซนความแตกแยก- เครื่องมือของฝรั่งเศส "Siana" (ลึกถึง 3,000 ม.), "อัลวิน" ของอเมริกา (ลึกถึง 4,000 ม.) ด้วยความช่วยเหลือในการค้นพบมากมายที่ถูกสร้างขึ้นในส่วนลึกของมหาสมุทร ในยุค 80 อุปกรณ์ปรากฏว่าทำงานที่ระดับความลึกสูงสุด 6,000 เมตร เรือดำน้ำดังกล่าวจำนวน 2 ลำเป็นของรัสเซีย ("Mir - 1" และ "Mir - 2") โดยแต่ละลำเป็นของฝรั่งเศส สหรัฐอเมริกา และญี่ปุ่น ("Mitsubishi" ความลึกสูงสุด 6,500 ม.)

วิธีการ เครื่องมือ และอุปกรณ์ที่ใช้ในการศึกษามหาสมุทรโลกมีการศึกษามหาสมุทรโดยใช้วิธีการที่หลากหลาย ทั้งจากเรือ เครื่องบิน และจากอวกาศ นอกจากนี้ยังใช้วิธีการอัตโนมัติ

ล่าสุดมีการสร้างเรือวิจัยตามโครงการพิเศษ สถาปัตยกรรมของพวกเขาอยู่ภายใต้เป้าหมายเดียว - เพื่อให้การใช้เครื่องมือลดระดับความลึกอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดตลอดจนที่ใช้ในการศึกษาชั้นบรรยากาศใกล้น้ำ อุปกรณ์สมัยใหม่มีจำหน่ายกันอย่างแพร่หลายบนเรือ เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ออกแบบมาเพื่อการวางแผนการทดลองและการประมวลผลผลลัพธ์ที่ได้รับทันที

เพื่อศึกษามหาสมุทร เรือใช้ยานสำรวจเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ หัววัดอุณหภูมิ ความเค็ม และความลึกเป็นการผสมผสานระหว่างเซ็นเซอร์ขนาดเล็กสามตัวที่ใช้วัดอุณหภูมิ (เทอร์มิสเตอร์) ความเค็ม (เซ็นเซอร์ความนำไฟฟ้าที่ใช้คำนวณปริมาณเกลือในน้ำ) และความดันไฮโดรสแตติก (เพื่อกำหนดความลึก) เซ็นเซอร์ทั้งสามตัวถูกรวมเข้าด้วยกันเป็นอุปกรณ์เดียวซึ่งติดตั้งอยู่ที่ปลายเชือกเคเบิล เมื่ออุปกรณ์ถูกลดระดับลง เชือกเคเบิลจะถูกคลายออกจากกว้านที่ติดตั้งบนดาดฟ้าเรือ ข้อมูลเกี่ยวกับอุณหภูมิ ความเค็ม และความลึกจะถูกส่งไปยังคอมพิวเตอร์ มีโพรบที่คล้ายกันซึ่งออกแบบมาเพื่อบันทึกความเข้มข้นของก๊าซที่ละลายในน้ำ ความเร็วของเสียง และกระแสน้ำ ในบางกรณี โพรบทำงานบนหลักการตกอย่างอิสระ โพรบที่สูญหาย (แบบใช้แล้วทิ้ง) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย หนึ่งในประเภทของโพรบ - "ปลา" - คือเครื่องวัดอุณหภูมิความเค็มและความเร็วกระแสที่ลากจูงไว้ด้านหลังเรือ อันเป็นผลมาจากการพัฒนาเทคโนโลยีในการฟังเสียงจากความลึกของมหาสมุทร วิธีการลดและเพิ่มเทอร์โมมิเตอร์แบบเก่าและการเก็บตัวอย่างน้ำจากระดับความลึกที่แตกต่างกันจึงถูกนำมาใช้น้อยลง

เครื่องมือประเภทที่สำคัญคือมิเตอร์วัดกระแสไฟฟ้าที่สามารถทำงานได้ ความลึกสูงสุด- เมื่อเร็ว ๆ นี้ มิเตอร์วัดกระแสแม่เหล็กไฟฟ้าและอะคูสติกมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ แทนที่จะเป็น "เครื่องเล่นแผ่นเสียง" ต่างๆ ประการแรกความเร็วการไหลจะถูกกำหนดโดยความต่างศักย์ระหว่างอิเล็กโทรดที่อยู่ในน้ำทะเล ประการที่สอง ใช้เอฟเฟกต์ดอปเปลอร์ - การเปลี่ยนแปลงความถี่ของคลื่นเสียงในขณะที่มันแพร่กระจายในตัวกลางที่กำลังเคลื่อนที่

ในการสำรวจพื้นมหาสมุทร ยังคงมีการใช้เครื่องมือแบบดั้งเดิมสองชิ้นอย่างแพร่หลาย ได้แก่ สกู๊ปและท่อทางธรณีวิทยา ตัวอย่างดินจะถูกนำมาจากชั้นผิวด้านล่างโดยใช้ที่ตัก ท่อทางธรณีวิทยาสามารถเจาะลึกได้มาก - สูงถึง 16-20 เมตร เพื่อศึกษาภูมิประเทศด้านล่างและโครงสร้างภายในนั้นมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องสะท้อนเสียงสะท้อนของการออกแบบใหม่ - เครื่องสะท้อนเสียงสะท้อนแบบหลายลำ, โซนาร์สแกนด้านข้าง ฯลฯ เมื่อศึกษาโครงสร้างภายในของก้นทะเลจนถึงระดับความลึกหลายกิโลเมตรจะใช้ตัวสร้างโปรไฟล์แผ่นดินไหว

เครื่องมืออัตโนมัติที่หลากหลายสำหรับการสำรวจมหาสมุทรก็มีความสำคัญเช่นกัน สิ่งที่พบบ่อยที่สุดคือสถานีทุ่น เป็นทุ่นที่ลอยอยู่บนผิวน้ำ โดยมีสายเหล็กหรือสายสังเคราะห์ไหลลงมาด้านล่าง และลงท้ายด้วยสมอหนักที่ด้านล่าง อุปกรณ์ทำงานอัตโนมัติจะติดอยู่กับสายเคเบิลที่ระดับความลึกที่กำหนด เช่น อุณหภูมิ ความเค็ม และมาตรวัดความเร็วกระแส นอกจากนี้ยังใช้ทุ่นประเภทอื่นด้วย: ทุ่นอะคูสติกแบบทุ่นลอยน้ำที่เป็นกลาง ทุ่นที่มีใบเรือใต้น้ำหรือผิวน้ำ ทุ่นในห้องปฏิบัติการ ฯลฯ วิธีการอัตโนมัติที่สำคัญ ได้แก่ สถานีด้านล่างอัตโนมัติ เรือดำน้ำวิจัย และตึกระฟ้า

การใช้เครื่องบินและเฮลิคอปเตอร์ทำให้สามารถศึกษากระแสน้ำและคลื่นบนพื้นผิวมหาสมุทรได้ การถ่ายภาพทางอากาศช่วยให้คุณได้รับข้อมูลที่น่าสนใจเกี่ยวกับภูมิประเทศด้านล่างที่ระดับความลึกตื้น และตรวจจับหิน แนวปะการัง และสันดอนใต้น้ำ การถ่ายภาพมหาสมุทรทางอากาศด้วยแม่เหล็กทำให้สามารถระบุพื้นที่กระจายตัวของแร่ธาตุบางชนิดบนพื้นมหาสมุทรได้ ด้วยการใช้ภาพถ่ายทางอากาศที่ซับซ้อนโดยใช้ช่วงคลื่นแสง ทำให้สามารถตรวจจับและตรวจสอบมลภาวะในน่านน้ำชายฝั่งได้ แต่เครื่องบิน และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเฮลิคอปเตอร์ ถูกผูกติดอยู่กับฐานบนบก และการถ่ายภาพทางอากาศอาศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ไม่สามารถเจาะลึกลงไปในน้ำได้ ดังนั้นวิธีการวิจัยอวกาศในมหาสมุทรจึงมีแนวโน้มที่ดีกว่า

เทคนิคการสังเกตอวกาศทั้งหมดขึ้นอยู่กับการใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหนึ่งในสามช่วง ได้แก่ แสงที่มองเห็น รังสีอินฟราเรด และความถี่สูงพิเศษของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า โดยไม่มีข้อยกเว้น พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดที่กำหนดลักษณะของมหาสมุทร ได้แก่ อุณหภูมิของพื้นผิวนั้นวัดจากอวกาศด้วยเครื่องวัดรังสีโดยใช้รังสีธรรมชาติของพื้นผิวนี้ด้วยความแม่นยำ 1° C สามารถกำหนดระบอบของชั้นผิวของอากาศได้เพียง อย่างแม่นยำ สำหรับการวัดจะใช้กระบวนการกระจายคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าบนพื้นผิวมหาสมุทร ลำแสงวิทยุแคบ ๆ มุ่งตรงไปที่พื้นผิวมหาสมุทรในมุมหนึ่ง ความเข้มของระลอกคลื่นบนพื้นผิว เช่น ความแรงของลม ตัดสินจากความแรงของการกระเจิงในทิศทางตรงกันข้าม ปัจจุบันสามารถบรรลุความแม่นยำในการวัดลมบนพื้นผิวได้ถึง 1 เมตร/วินาที เครื่องมือที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งที่ติดตั้งบนดาวเทียมสมุทรศาสตร์คือเครื่องวัดระยะสูง มันทำงานในโหมดระบุตำแหน่ง โดยจะส่งพัลส์วิทยุเป็นระยะ โดยการบิดเบือนรูปร่างของพัลส์เรดาร์ของเครื่องวัดระยะสูงที่สะท้อนจากคลื่นทะเล จึงสามารถกำหนดความสูงของคลื่นทะเลได้ด้วยความแม่นยำ 10 ซม. นอกจากนี้ การบันทึกระดับน้ำที่สูงขึ้นจากอวกาศยังค่อนข้างง่ายอีกด้วย ผลผลิตทางชีวภาพสังเกตการเปลี่ยนแปลงลักษณะทางธรณีฟิสิกส์ในวงกว้าง สังเกตมลพิษของมหาสมุทรโลก ฯลฯ