Описание мирового океана. Интересные факты об океанах Северный ледовитый океан

⁰

Почти 95 % всей воды на Земле – солёная и непригодная к употреблению. Из неё состоят моря, океаны и солёные озёра. В совокупности всё это называется Мировым океаном. Площадь его составляет три четверти от всей площади планеты.

Мировой океан – что это?

Песчинка в океане. Фото Олег Патрин.

Названия океанов знакомы нам ещё с младшей школы. Это Тихий, по-другому называемый Великим, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый. Все они вместе называются Мировым океаном. Его площадь составляет больше 350 млн км2. Это огромнейшая территория даже в масштабах планеты. Материки расчленяют Мировой океан на четыре известных нам океана. Каждый из них имеет свои особенности, свой неповторимый подводный мир, меняющийся в зависимости от климатического пояса, температуры течений и рельефа дна. Карта океанов показывает, что все они между собою связаны. Ни один из них не окружён сушей со всех сторон.

Наука, изучающая океаны, – океанология

In Britannica Escola. Cousteau Society-The Image Bank/Getty Images

Материки расчленяют Мировой океан на четыре известных нам океана. Каждый из них имеет свои особенности, свой неповторимый подводный мир, меняющийся в зависимости от климатического пояса, температуры течений и рельефа дна. Карта океанов показывает, что все они между собою связаны. Ни один из них не окружён сушей со всех сторон. Наука, изучающая океаны, – океанология Откуда мы узнаём о том, что существуют моря и океаны? География – школьный предмет, который впервые знакомит нас с этими понятиями. Но более глубоко изучением океанов занимается специальная наука – океанология. Она рассматривает водные просторы как целостный природный объект, изучает биологические процессы, происходящие внутри него, и его связь с другими составляющими элементами биосферы. Этой наукой океанские глубины изучаются ради достижения таких целей: повышение эффективности и обеспечение безопасности подводного и надводного мореплавания; оптимизация использования полезных ископаемых дна океана; поддержание биологического равновесия океанической среды; усовершенствование метеорологических прогнозов.

Как появились современные названия океанов?

Имя каждому географическому объекту даётся не просто так. Любое название имеет определённые исторические предпосылки или связано с характерными особенностями той или иной территории. Давайте узнаем, когда и как произошли названия океанов и кто их придумал.

Побережье Атлантического океана

Атлантический океан . Труды древнегреческого историка и географа Страбона описывали этот океан, называя его Западным. Позже некоторые учёные именовали его Гесперидским морем. Это подтверждается документом, датированным 90 годом до нашей эры. Уже в девятом веке нашей эры арабскими географами было озвучено название «море Мрака», или «море Тьмы». Такое странное имя Атлантический океан получил из-за туч песка и пыли, которые поднимали над ним ветра, непрестанно дующие с Африканского континента. Впервые современное название прозвучало в 1507 г., после того как Колумб достиг берегов Америки. Официально такое имя закрепилось в географии в 1650 году в научных трудах Бернхарда Варена.

Тихий океан. Острова сообщества.

Тихий океан. был назван так испанским мореплавателем Фернаном Магелланом. Несмотря на то что он достаточно бурный и часто здесь бывают шторма и смерчи, во время экспедиции Магеллана, которая длилась год, постоянно стояла хорошая погода, наблюдался штиль, и это было причиной подумать, что океан и вправду тихий и спокойный. Когда правда открылась, переименовывать Тихий океан уже никто не стал. В 1756 году известный путешественник и исследователь Баюш предложил называть его Великим, так как это крупнейший океан из всех. До сегодняшнего времени употребляются оба эти названия.

«Deathfinger» (Мертвый палец)
В Арктике под водой есть довольно необычные сосульки, которые могут причинить вред обитателям океана. Соль из ледников тонкими потоками спускается ко дну, замораживая вокруг себя морскую воду. Далее палец смерти может продолжить ползти по дну. Всего за 15 минут брайникл может поймать в ледовую ловушку морских жителей, которые вовремя не уплыли подальше.

Причиной дать название Северному Ледовитому океану стало множество льдин, дрейфующих в его водах, и, конечно же, географическое положение. Второе его имя – Арктический — произошло от греческого слова «арктикос», что означает «северный».

Белоснежные пляжи Индийского океана

С названием Индийского океана всё предельно просто. Индия — одна из первых стран, известных Древнему миру. Воды, которые омывают её берега, были названы в её честь.

Четыре океана

Сколько всего океанов на планете? Этот вопрос кажется наипростейшим, но уже много лет он вызывает дискуссии и споры среди океанологов. Стандартный список океанов выглядит так:

Тихий.
Индийский.
Атлантический.
Северный Ледовитый.

Характеристика океанов разная в зависимости от многих факторов, хотя может казаться, что все они одинаковы. Давайте познакомимся с каждым из них и обо всех узнаем самую важную информацию.

Тихий океан

Тихий океан. Карта.

Он называется также Великим, потому что имеет наибольшую среди всех площадь. Бассейн Тихого океана занимает чуть меньше половины площади всех мировых водных просторов и равняется 179,7 млн км². В составе насчитывают 30 морей: Японское, Тасманово, Яванское, Южно-Китайское, Охотское, Филлипинское, Новогвинейское, море Саву, море Хальмахера, море Коро, море Минданао, Жёлтое, море Висаян, море Аки, Соломоново, море Бали, море Самаир, Коралловое, Банда, Сулу, Сулавеси, Фиджи, Молукское, Комотес, море Серам, море Флорес, море Сибуян, Восточно-Китайское, Берингово, море Амудесена. Все они занимают 18 % от общей площади Тихого океана. По количеству островов он тоже является лидером. Их насчитывают около 10 тысяч. Самые большие острова Тихого океана - это Новая Гвинея и Калимантан. В недрах морского дна содержится более трети мировых запасов природного газа и нефти, активная добыча которых происходит в основном в шельфовых зонах Китая, Соединённых Штатов Америки и Австралии. По акватории Тихого океана проходят множество транспортных путей, соединяющих страны Азии с Южной и Северной Америкой.

Атлантический океан

Карта рельефа дна Атлантического океана.

Является вторым по площади в мире, и это наглядно демонстрирует карта океанов. Его площадь составляет 93 360 тыс. км2. Бассейн Атлантического океана содержит в составе 13 морей. Все они имеют береговую линию. Интересным является тот факт, что посередине Атлантического океана находится четырнадцатое море – Саргасово, именуемое морем без берегов. Его границами являются океанские течения. Оно считается самым большим по площади морем во всём мире. Ещё одна особенность этого океана – максимальный приток пресной воды, который обеспечивают крупные реки Северной и Южной Америки, Африки и Европы. По количеству островов этот океан — полная противоположность Тихому. Здесь их очень мало. Но зато именно в Атлантическом океане расположен самый большой остров планеты – Гренландия — и самый удалённый остров – Буве. Хотя иногда Гренландию причисляют к островам Северного Ледовитого океана.

Индийский океан

Карта рельефа дна Индийского океана.

Интересные факты о третьем по площади океане заставят нас удивиться ещё больше. Индийский океан был первым известным и исследованным. Он является хранителем самого большого комплекса коралловых рифов. Воды этого океана хранят тайну загадочного явления, до сих пор не исследованного должным образом. Дело в том, что на поверхности периодически появляются светящиеся круги правильной формы. По одной из версий, это свечение поднимающегося из глубин планктона, но их идеальная шарообразная форма пока ещё остаётся загадкой. Недалеко от острова Мадагаскар можно наблюдать единственное в своём роде природное явление – подводный водопад. Теперь немного фактов об Индийском океане. Его площадь составляет 79 917 тыс. км2. Средняя глубина – 3711 м. Омывает он 4 материка и в составе имеет 7 морей. Васко да Гама – первый исследователь, который переплыл Индийский океан.

Северный Ледовитый океан.

Карта Северного-ледовитого океана.

Это самый маленький и самый холодный из всех океанов. Площадь – 13 100 тыс. км2. Также он является и самым мелководным, средняя глубина Северного Ледовитого океана составляет всего 1225 м. В его составе 10 морей. По количеству островов этот океан занимает второе место после Тихого. Центральная часть океана покрыта льдом. В южных районах наблюдаются плавучие льдины и айсберги. Иногда можно встретить целые ледяные плавучие острова толщиной 30-35 м. Именно здесь потерпел крушение печально известный «Титаник», столкнувшись с одним из них. Несмотря на суровый климат, Северный Ледовитый океан – это место обитания многих видов животных: моржей, тюленей, китов, чаек, медуз и планктона.

Глубина океанов

Мы уже знаем названия океанов и их особенности. Но какой же океан самый глубокий? Давайте разберёмся в этом вопросе. Контурная карта океанов и океанического дна показывает, что донный рельеф так же разнообразен, как рельеф материков. Под толщей морской воды скрыты углубления, впадины и возвышения наподобие гор. Средняя глубина всех четырёх вместе взятых океанов составляет – 3700 м. Самым глубоким считается Тихий океан, усреднённый показатель глубины которого – 3980 м, далее следует Атлантический – 3600 м, за ним Индийский – 3710 м. Самым последним в этом списке, как уже упоминалось, является Северный Ледовитый океан, средняя глубина которого — всего лишь 1225 м.

Соль – главный признак океанских вод.

Мертвое море — самое соленое море в мире.

Все знают, чем отличается вода морей и океанов от пресной речной воды. Сейчас нам будет интересна такая характеристика океанов, как количество соли. Если вам кажется, что вода везде одинаково солёная, вы очень сильно ошибаетесь. Концентрация соли в океанских водах может значительно отличаться даже в пределах нескольких километров. Средняя солёность океанических вод — 35 ‰. Если рассматривать этот показатель отдельно по каждому океану, то Северный Ледовитый – наименее солёный из всех: 32 ‰. Тихий океан – 34,5 ‰. Содержание соли в воде здесь понижено из-за большого количества осадков, особенно в экваториальной зоне. Индийский океан – 34,8 ‰. Атлантический – 35,4 ‰. Важно заметить, что придонные воды имеют меньшую концентрацию соли, чем поверхностные. Самые солёные моря Мирового океана — это Красное (41 ‰), Средиземное море и Персидский залив (до 39 ‰).

Движение воды в океане

Ocean Current Circulation

В Мировом океане можно выделить части, которые находятся в постоянном движении, их называют морскими течениями. В море течения менее выражены, самые крупные находятся в океане. Течения разнообразны: они могут идти по поверхности или на глубине, могут быть холоднее окружающей их спокойной воды, а могут быть теплее, они могут быть постоянными или сезонными. Существует несколько причин появления течений и в зависимости от этого течения можно разделить на группы:

Плотностные. Вода с разной соленостью имеет разную плотность. Из-за разницы плотностей образуются течения (из района с большей плотностью в район с меньшей).
Сточные и компенсационные. В разных районах мирового океана разный уровень воды. Сточные течения образуются при оттоке воды из районов с большим уровнем в район с меньшим. Компенсационные течения образуются при возмещении ушедшей воды.
Дрейфовые и ветровые - образуются под действием ветров: дрейфовые - постоянно дующих, ветровые - сезонных.
Приливы и отливы. Вода Мирового океана реагирует на притяжение луны, результатом чего являются приливные и отливные течения, возникающие с периодичностью раз в сутки. В той части земного шара, которая находится ближе к луне, прилив, а в другой - отлив.

Течения влияют на климат прибрежных районов. Так сточные течения проходят мимо восточных побережий материков, направлены от экватора, они теплее, чем окружающая их вода, и несут с собой теплый, влажный воздух. Такие течения смягчают климат прибрежных районов. Компенсационные течения проходят мимо западных побережий материков, они холоднее, чем окружающие их воды, приносят с собой достаточно сухой воздух. Компенсационные течения - одна из причин того, что на западных берегах материков часто возникают пустыни.

Рекорды Мирового океана

Самое глубокое место в Мировом океане – это Мариинская впадина, глубина её составляет 11 035 м от уровня поверхностных вод.
Если рассматривать глубину морей, то самым глубоким морем считается Филлипинское. Его глубина достигает 10 540 м.
На втором месте по этому показателю Коралловое море с максимальной глубиной в 9140 м.
Самый большой океан – Тихий. Его площадь больше, чем площадь всей земной суши.
Самое солёное море – Красное. Находится оно в Индийском океане. Солёная вода хорошо поддерживает все попадающие в неё объекты, и, чтобы утонуть в этом море, нужно очень постараться.
Самое загадочное место находится в Атлантическом океане, и название ему – Бермудский треугольник. С ним связано множество легенд и загадок.
Самое ядовитое морское существо – это голубокольчатый осьминог. Он обитает в Индийском океане.
Самое масштабное скопление кораллов в мире – Большой Барьерный риф, находится в Тихом океане.

Несмотря на то, что человечество — вот уже на протяжении многих тысячелетий уделяет Мировому океану самое пристальное внимание, многие тайны океана остаются неразгаданными. Считается, что на сегодняшний день он изучен лишь на десять процентов. Не удивительно, что о нем рассказывают самые невероятные истории и мифы, а сказания о легендарной Атлантиде на дне океана до сих пор будоражат умы.

Мировым океаном называют непрерывную, но не сплошную водную оболочку планеты, в состав которой входят растворённые соли и минералы, выносимые впадающими в них реками с глубин нашей планеты. Мировой океан занимает 71% земной поверхности (приблизительно 361 млн.м2), а потому площади океанов расположены на 95% гидросферы планеты. Мировой океан чрезвычайно плотно связан с сушей, между ними всё время происходит обмен различными веществами, энергией (например, теплом/холодом), а немаловажная роль в этом взаимодействии отводится круговороту воды в природе.

Прототипом современного океана, согласно общепринятой теории, является Панталасса, который был образован на нашей планете около 444 млн. лет назад и был разделён на части около 252 млн. лет, когда литосферные плиты, расположенные под материком Пангея, постепенно начали удаляться друг от друга, разбив материк на несколько частей.

Интересно, что многие океанографы до сих пор окончательно не определились, сколько в действительности существует океанов. Сначала учёные выделили два, затем – три. В середине прошлого века сошлись на том, что Мировой океан состоит из четырёх частей, но вначале XXI ст. Международное гидрогеографическое бюро выделило пятый, Южный, с наличием которого на данный момент соглашаются не все.

Из чего состоит гидросфера

Таким образом, известные нам океаны – это части Мирового океана, расположенные между континентами и архипелагами. Они постоянно обмениваются между собой водными массами, а некоторые течения охватывают целых три океана подряд. Например, холодное течение Западных Ветров, несущее свои воды недалеко от Антарктиды, подчиняясь ветрам, которые дуют с запада на восток, не встречает на своём пути крупных участков суши, а потому полностью огибает планету, соединяя воды Индийского, Тихого и Атлантического океанов.

Океанографы выделяют следующие океаны (они же части Мирового океана):

Тихий. Самый большой океан занимает площадь 178,68 млн. км2, при этом средняя глубина океана достигает почти четырёх километров, а водная поверхность имеет самую высокую среднюю температуру океана – плюс 19,4°С. Интересно, что именно здесь расположена самая глубокая точка Земли – Марианский жёлоб, глубина которого превышает 11 км. Здесь находится самая высокая подводная гора мира – вулкан Мауна-Кеа: несмотря на то, что он возвышается над океаном на 4 тыс. м, его высота от океанического дна превышает 10 км, будучи почти на 2 км выше Эвереста.
Атлантический. Имеет вытянутую форму, тянется с севера на юг, его площадь составляет 91,66 млн. км2, средняя глубина океана – 3,5 км, а самой глубокой точкой является Жёлоб Пуэрто-Рико с глубиной более 8,7 км. Именно здесь протекает самое мощное тёплое течение мира, Гольфстрим, а также находится одно из самых загадочных и таинственных мест планеты, Бермудский треугольник.
Индийский. Площадь – 76,17 млн.км2, а средняя глубина превышает 3,7 км (наиболее глубокой его точкой является Яванская впадина глубиной более 7,2 км).
Северный Ледовитый. Площадь – 14,75 млн. км2, а средняя глубина – около 1,2 км, при этом самая большая глубина океана была зафиксирована в Гренландском море и немного превышает 5,5 км. Что касается средней температуры воды на поверхности, то она составляет +1°С.
5. Южный (Антарктический). Весной 2000 г. было принято решение в районе Антарктиды выделить отдельный океан между 35° ю. ш. (ориентируясь на признаки циркуляции воды и атмосферы) до 60° ю. ш. (ориентируясь по форме рельефа дна). Официально его размеры составляют 20,327 млн. км2 – именно эту площадь надо отнять в вышеприведённых данных трёх океанов, Тихого, Атлантического и Индийского. Что касается средней глубины Южного, то она составляет около 3,5 км, а самым глубоким местом является жёлоб Южно-Сандвичев – его глубина около 8,5 км.

Моря, заливы и проливы

Мировые океаны возле побережья делятся на моря, заливы, проливы. Прямое сообщение с ними имеет залив – часть океана, которая глубоко не впадает в сушу, и всегда имеет общие с ним воды.

А вот моря могут находиться на расстоянии нескольких тысяч километров, быть окружёнными с трёх сторон сушей, но одна сторона у них всегда открыта и соединена с океаном проливами, заливами, другими морями. Моря и океаны всегда связаны между собой, если этого сообщения нет, каких бы огромных размеров не был бы водоём и какой бы солёностью не обладал, он считается озером.

Океаническое дно

Дно Мирового океана являет собой поверхность литосферной плиты, на котором находятся воды Мирового океана. Подводный рельеф дна чрезвычайно разнообразен: здесь расположены высокие горные цепи, холмы, глубокие ущелья, жёлоба, долины, плато. При этом дно океана состоит из нескольких частей, соединяющие самые глубокие участки мировых океанов с сушей.

Участок, отделяющий берега океана от воды, называют отмелью (шельфом), для рельефа которого характерно общее геологическое строение с сушей. Протяжённость шельфа дна составляет около 150 метров, после чего он начинает резкий спуск к материковому склону, глубина которого в основном составляет от 100 до 200 м, но иногда может достигать 1,5 км, как возле побережья Новой Зеландии.

По своему рельефу и геологическому строению материковый склон, протяжённость дна которого составляет от трёх до четырёх километров, является продолжением суши. Интересно, что на нём расположено немало подводных ущелий и желобов, средняя глубина которых составляет около восьми километров, а в местах, где океаническая плита уходит под материковую, может превышать и десять.

Между материковым склоном и ложем расположено материковое подножье (правда, не везде: самый большой океан Земли, Тихий, на некоторых своих участках его не имеет). Для континентального основания характерен холмистый рельеф, а его протяжённость составляет около 3,5 км.

Океаническое ложе расположено на глубине от 3,5 до 6 км. Для рельефа дна характерны глубокие ущелья, срединно-океанические хребты, возвышенности и подводные плато. Большая часть рельефа дна состоит из абиссальных равнин, расположенных на глубине около пяти километров, где находится огромное количество действующих или потухших вулканов.

Для рельефа дна всех Мировых океанов характерно то, что в его центральной части, на стыке литосферных плит расположены срединно-океанические хребты. Самой длинной подводной горной цепью является Срединно-Атлантический хребет протяжённостью в 20 тыс. км (начинается он недалеко от побережья Исландии и заканчивается возле острова Буве, что находится посередине Африки и Антарктиды).

Поскольку горы эти молодые, в районе хребта фиксируются постоянные землетрясения и извержения вулканов, а в некоторых местах, образовывая острова, его вершины возвышаются над поверхностью воды.

Так как горы обладают достаточно большим весом, дно океана под ними прогибается, и рельеф постепенно начинает понижаться от трёх до шести тысяч метров, переходя в глубоководную котловину, дно которой состоит из базальта и осадочных пород.

Флора и фауна

Природа океана поражает: в его акватории обитает около семидесяти форм от всех существующих форм жизни на нашей планете, причём учёные постоянно открывают новые виды не только мелких, но и крупных размеров. Растительный мир представлен различного типа водорослями, некоторые из них способны жить только у поверхности воды, некоторые – на довольно большой глубине.

Что касается представителей фауны, то большинство проживает в тропических и субтропических широтах, а одним из наиболее населённых мест является Большой Барьерный Риф, расположенный у побережья Австралии. Среди обитателей океана здесь встречаются такие представители животного мира, как рыбы, планктон, кораллы, морские черви, ракообразные, китообразные, головоногие (кальмары, осьминоги), а на побережье обитает немало птиц.

Наиболее бедна природа океана Северного Ледовитого и Арктики – в этом виноваты суровые климатические условия.

В холодных водах нашей планеты насчитывается более ста промысловых видов рыб, а также встречаются млекопитающие, приспособленные для жизни в суровых условиях: тюлени, моржи, киты, а к условиям Южного идеально приспособились, живущие на побережье морские птицы пингвины.

Экология

Учёные подсчитали, что ежегодный вес сбрасываемого мусора в Мировой океан планеты в три раза превышает рыбный улов. Загрязнение океана дошло до того, что в северной части Тихого океана плавает самый настоящий мусорный континент, состоящий из нескольких сотен миллионов тон отходов, большая часть которых относится к пластиковой продукции. Пластик опасен тем, что под действием солнечных лучей распадается на части, сохраняя полимерную структуру, и по форме напоминая зоопланктон – в результате обманутые рыбы и медузы путают его с пищей, проглатывают, после чего гибнут.

Загрязнению океана способствуют загрязнённые различными примесями сточные воды, а также реки, несущие с собой такие загрязнители, как нефть, удобрения (среди них – инсектициды и гербициды), которые негативно влияют на природу океана и способствуют её гибели. Участившиеся аварии танкеров, перевозящие нефть, токсические и даже радиоактивные отходы, вызывают экологические катастрофы, на ликвидацию последствий которых уходит не один год.

Несмотря на то, что различные экологические организации пытаются исправить ситуацию, предпринимая для этого довольно-таки неимоверные усилия, успехи их лишь локальны: загрязнение океана продолжается в геометрической прогрессии, а активный рост промышленности говорит о том, что в ближайшее время в океанические воды поступит огромное количество вредных веществ.

Наиболее крупные океаны – Тихий, Атлантический и Индийский. Тихий океан (площадь 178 684 000 км²) имеет в плане округлую форму и занимает почти половину водной поверхности земного шара. Атлантический океан (91 660 000 км²) имеет форму широкой буквы S, причем его западное и восточное побережья почти параллельны. Индийский океан площадью 76 174 000 км² имеет форму треугольника.

Северный Ледовитый океан площадью всего 14 750 000 км² почти со всех сторон окружен сушей. Как и Тихий, он имеет округлую в плане форму. Некоторые географы выделяют еще один океан – Антарктический, или Южный, – водное пространство, окружающее Антарктиду, площадью 20 327 000 км².

Океан и атмосфера

Мировой океан, средняя глубина которого составляет ок. 4 км, содержит 1350 млн. км3 воды. Атмосфера, окутывающая всю Землю слоем толщиной в несколько сотен километров, с гораздо большим основанием, чем Мировой океан, может рассматриваться как «оболочка». И океан и атмосфера представляют собой текучие среды, в которых существует жизнь; их свойства определяют среду обитания организмов. Циркуляционные потоки в атмосфере влияют на общую циркуляцию волы в океанах, а от состава и температуры воздуха в сильной степени зависят свойства океанических вод. В свою очередь, океан определяет основные свойства атмосферы и является источником энергии для многих протекающих в атмосфере процессов. На циркуляцию воды в океане влияют ветры, вращение Земли и барьеры суши.

Океан и климат

Хорошо известно, что температурный режим и другие климатические характеристики местности на любой широте могут существенно изменяться по направлению от побережья океана в глубь материка. По сравнению с сушей океан медленнее нагревается летом и медленнее остывает зимой, сглаживая колебания температуры на прилежащей суше.

Атмосфера получает от океана значительную часть поступающего к ней тепла и почти весь водяной пар. Пар поднимается, конденсируется, образуя облака, которые переносятся ветрами и поддерживают жизнь на планете, проливаясь в виде дождя или снега. Однако в тепло- и влагообмене участвуют только поверхностные воды; более 95% воды находится в глубинах, где ее температура остается практически неизменной.

Состав морской воды

Вода в океане соленая. Соленый вкус придают содержащиеся в ней 3,5% растворенных минеральных веществ – главным образом соединения натрия и хлора – основные ингредиенты столовой соли. Следующим по количеству является магний, за ним следует сера; присутствуют также все обычные металлы. Из неметаллических компонентов особенно важны кальций и кремний, так как именно они участвуют в строении скелетов и раковин многих морских животных. Благодаря тому что вода в океане постоянно перемешивается волнами и течениями, ее состав почти одинаков во всех океанах.

Свойства морской воды

Плотность морской воды (при температуре 20° С и солености ок. 3,5%) примерно 1,03, т.е. несколько выше, чем плотность пресной воды (1,0). Плотность воды в океане меняется с глубиной из-за давления вышележащих слоев, а также в зависимости от температуры и солености. В наиболее глубоких частях океана воды обычно солонее и холоднее. Наиболее плотные массы воды в океане могут оставаться на глубине и сохранять пониженную температуру более 1000 лет.

Поскольку морская вода имеет низкую вязкость и высокое поверхностное натяжение, она оказывает относительно слабое сопротивление движению корабля или пловца и быстро стекает с различных поверхностей. Преобладающая синяя окраска морской воды связана с рассеянием солнечных лучей взвешенными в воде мелкими частицами.

Морская вода гораздо менее прозрачна для видимого света по сравнению с воздухом, но более прозрачна по сравнению с большинством других веществ. Зарегистрировано проникновение солнечных лучей в океан до глубины 700 м. Радиоволны проникают в толщу воды лишь на небольшую глубину, зато звуковые волны могут распространяться под водой на тысячи километров. Скорость распространения звука в морской воде колеблется, составляя в среднем 1500 м в секунду.

Электропроводность морской воды примерно в 4000 раз выше, чем электропроводность пресной воды. Высокое содержание солей препятствует ее использованию для орошения и полива сельскохозяйственных культур. Для питья она также непригодна.

Обитатели

Жизнь в океане необычайно разнообразна – там обитает более 200 000 видов организмов. Некоторые из них, например кистеперая рыба целакант, представляют собой живые ископаемые, предки которых процветали здесь более 300 млн. лет назад; другие появились совсем недавно. Бóльшая часть морских организмов встречается на мелководье, куда проникает солнечный свет, способствующий процессу фотосинтеза. Благоприятны для жизни зоны, обогащенные кислородом и питательными веществами, например, нитратами. Широко известно такое явление, как «апвеллинг» (англ. upwelling), – поднятие к поверхности глубинных морских вод, обогащенных питательными веществами; именно с ним связано богатство органической жизни у некоторых побережий. Жизнь в океане представлена самыми различными организмами – от микроскопических одноклеточных водорослей и крошечных животных до китов, превышающих в длину 30 м и превосходящих по размерам любое животное, жившее когда-либо на суше, включая самых крупных динозавров. Океаническая биота делится на следующие основные группы.

Планктон

Планктон представляет собой массу микроскопических растений и животных, не способных к самостоятельному передвижению и обитающих в приповерхностных хорошо освещенных слоях воды, где они образуют плавучие «кормовые угодья» для более крупных животных. Планктон состоит из фитопланктона (включающего такие растения, как диатомовые водоросли) и зоопланктона (медузы, криль, личинки крабов и пр.).

Нектон

Нектон состоит из свободно плавающих в толще воды организмов, преимущественно хищных, и включает более 20 000 разновидностей рыб, а также кальмаров, тюленей, морских львов, китов.

Бентос

Бентос состоит из животных и растений, обитающих на дне океана или вблизи него, как на больших глубинах, так и на мелководье. Растения, представленные различными водорослями (например, бурыми), встречаются на мелководье, куда проникает солнечный свет. Из животных следует отметить губок, морских лилий (одно время считавшихся вымершими), плеченогих и др.

Пищевые цепи

Более 90% органических веществ, составляющих основу жизни в море, синтезируется при солнечном освещении из минеральных веществ и других компонентов фитопланктоном, в изобилии населяющим верхние слои водной толщи в океане. Некоторые организмы, входящие в состав зоопланктона, поедают эти растения и в свою очередь являются источником пищи для более крупных животных, обитающих на большей глубине. Тех поедают более крупные животные, живущие еще глубже, и такая закономерность прослеживается до самого дна океана, где наиболее крупные беспозвоночные, например стеклянные губки, получают необходимые им питательные вещества из остатков отмерших организмов – органического детрита, опускающегося на дно из вышележащей толщи воды. Однако известно, что множество рыб и другие свободно передвигающиеся животные сумели приспособиться к экстремальным условиям высокого давления, низкой температуры и постоянной темноты, характерных для больших глубин.

Волны, приливы, течения

Как и вся Вселенная, океан никогда не остается в покое. Разнообразные природные процессы, в том числе такие катастрофические, как подводные землетрясения или извержения вулканов, вызывают движения океанических вод.

Волны

Обычные волны вызываются ветром, дующим с переменной скоростью над поверхностью океана. Сначала возникает рябь, затем поверхность воды начинает ритмично подниматься и опускаться. Хотя водная поверхность при этом вздымается и опускается, отдельные частицы воды движутся по траектории, представляющей собой почти замкнутый круг, практически не испытывая смещения по горизонтали. По мере усиления ветра волны становятся выше. В открытом море высота гребня волны может достигать 30 м, а расстояние между соседними гребнями – 300 м.

Подходя к берегу, волны образуют буруны двух типов – ныряющие и скользящие. Ныряющие буруны характерны для волн, зародившихся в удалении от берега; они имеют вогнутый фронт, их гребень нависает и обрушивается, как водопад. Скользящие буруны не образуют вогнутого фронта, и снижение волны происходит постепенно. В обоих случаях волна накатывается на берег, а затем откатывается обратно.

Катастрофические волны

Катастрофические волны могут возникать в результате резкого изменения глубины морского дна при образовании сбросов (цунами), при сильных штормах и ураганах (штормовые волны) или при обвалах и оползнях береговых обрывов.

Цунами могут распространяться в открытом океане со скоростью до 700–800 км/ч. При приближении к берегу волна цунами тормозится, одновременно увеличивается ее высота. В результате на берег накатывается волна высотой до 30 м и более (относительно среднего уровня океана). Цунами обладают огромной разрушительной силой. Хотя больше всего от них страдают районы, находящиеся вблизи таких сейсмически активных зон, как Аляска, Япония, Чили, волны, приходящие от удаленных источников, могут причинить значительный ущерб. Подобные волны возникают при взрывных извержениях вулканов или обрушении стенок кратеров, как, например, при извержении вулкана на о.Кракатау в Индонезии в 1883.

Еще более разрушительными могут быть штормовые волны, порожденные ураганами (тропическими циклонами). Неоднократно подобные волны обрушивались на побережье в вершинной части Бенгальского залива; одна из них в 1737 привела к гибели примерно 300 тыс. человек. Сейчас благодаря значительно усовершенствованной системе раннего оповещения имеется возможность заранее предупреждать население прибрежных городов о приближающихся ураганах.

Катастрофические волны, вызванные оползнями и обвалами, относительно редки. Они возникают в результате падения крупных блоков породы в глубоководные заливы; при этом происходит вытеснение огромной массы воды, которая обрушивается на берег. В 1796 на о.Кюсю в Японии сошел оползень, имевший трагические последствия: порожденные им три огромные волны унесли жизни ок. 15 тыс. человек.

Приливы

На берега океана накатываются приливы, в результате чего уровень воды поднимается на высоту 15 м и более. Основной причиной приливов на поверхности Земли является притяжение Луны. В течение каждых 24 ч 52 мин происходят два прилива и два отлива. Хотя эти колебания уровня заметны только у берегов и на отмелях, известно, что они проявляются и в открытом море. Приливами обусловлены многие очень сильные течения в прибрежной зоне, поэтому для безопасной навигации морякам необходимо пользоваться специальными таблицами течений. В проливах, соединяющих Внутреннее море Японии с открытым океаном, приливо-отливные течения достигают скорости 20 км/ч, а в проливе Симор-Нарроус у берегов Британской Колумбии (о.Ванкувер) в Канаде зарегистрирована скорость ок. 30 км/ч.

Течения

Течения в океане могут также создаваться волнением. Прибрежные волны, подходящие к берегу под углом, вызывают относительно медленные вдольбереговые течения. Там, где течение отклоняется от берега, его скорость резко возрастает – образуется разрывное течение, которое может представлять опасность для пловцов. Вращение Земли заставляет крупные океанические течения двигаться по часовой стрелке в Северном полушарии и против часовой стрелки – в Южном. С некоторыми течениями связаны самые богатые рыболовные угодья, например в районе Лабрадорского течения у восточных берегов Северной Америки и Перуанского течения (или Гумбольдта) у берегов Перу и Чили.

Мутьевые течения относятся к наиболее сильным течениям в океане. Они вызываются перемещением большого объема взвешенных наносов; эти наносы могут быть принесены реками, явиться результатом волнения на мелководье или образоваться при сходе оползня по подводному склону. Идеальные условия для зарождения таких течений существуют в вершинах подводных каньонов, расположенных вблизи берега, особенно при впадении рек. Такие течения развивают скорость от 1,5 до 10 км/ч и временами повреждают подводные кабели. После землетрясения 1929 с эпицентром в районе Большой Ньюфаундлендской банки многие трансатлантические кабели, соединявшие Северную Европу и США, оказались поврежденными, вероятно, вследствие сильных мутьевых течений.

Берега и береговые линии

На картах хорошо видно необычайное разнообразие очертаний берегов. В качестве примеров можно отметить берега, изрезанные заливами, с островами и извилистыми проливами (в шт. Мэн, на юге Аляски и в Норвегии); берега относительно простых очертаний, как на большей части западного побережья США; глубоко проникающие и ветвящиеся заливы (например, Чесапикский) в средней части атлантического побережья США; выступающий низменный берег Луизианы около устья р.Миссисипи. Подобные примеры могут быть приведены для любой широты и любой географической или климатической области.

Эволюция берегов

Прежде всего проследим, как менялся уровень моря за последние 18 тыс. лет. Как раз перед этим бóльшая часть суши в высоких широтах была покрыта огромными ледниками. По мере таяния этих ледников талые воды поступали в океан, в результате чего его уровень поднялся примерно на 100 м. При этом оказались затопленными многие устья рек – так образовались эстуарии. Там, где ледники создали долины, углубленные ниже уровня моря, образовались глубокие заливы (фьорды) с многочисленными скалистыми островами, как, например, в береговой зоне Аляски и Норвегии. При наступании на низменные побережья море также затопляло речные долины. На песчаных побережьях в результате волновой деятельности сформировались низкие барьерные острова, вытянутые вдоль берега. Такие формы встречаются у южного и юго-восточного берегов США. Иногда барьерные острова образуют аккумулятивные выступы берега (например, мыс Хаттерас). В устьях рек, несущих большое количество наносов, возникают дельты. На тектонических блоковых берегах, испытывающих поднятия, которые компенсировали подъем уровня моря, могут образоваться прямолинейные абразионные уступы (клифы). На о.Гавайи в результате вулканической деятельности в море стекали лавовые потоки и формировались лавовые дельты. Во многих местах развитие берегов протекало таким образом, что заливы, образовавшиеся при затоплении устьев рек, продолжали существовать – например, Чесапикский залив или заливы на северо-западном побережье Пиренейского п-ова.

В тропическом поясе подъем уровня моря способствовал более интенсивному росту кораллов с внешней (морской) стороны рифов, так что с внутренней стороны образовывались лагуны, отделяющие от берега барьерный риф. Подобный процесс происходил и там, где на фоне подъема уровня моря происходило погружение острова. При этом барьерные рифы с внешней стороны частично разрушались во время штормов, и обломки кораллов нагромождались штормовыми волнами выше уровня спокойного моря. Кольца рифов вокруг погрузившихся вулканических островов образовали атоллы. В последние 2000 лет поднятие уровня Мирового океана практически не отмечается.

Пляжи

Пляжи всегда высоко ценились человеком. Они сложены преимущественно песком, хотя встречаются также галечные и даже мелковалунные пляжи. Иногда песок представляет собой измельченные волнами раковины (т.н. ракушечный песок). В профиле пляжа выделяются наклонная и почти горизонтальная части. Угол наклона прибрежной части зависит от слагающего ее песка: на пляжах, сложенных тонким песком, фронтальная зона наиболее пологая; на пляжах из крупнозернистого песка уклоны несколько больше, а наиболее крутой уступ образуют галечные и валунные пляжи. Тыловая зона пляжа находится обычно выше уровня моря, но порой огромные штормовые волны заливают и ее.

Различают несколько типов пляжей. Для берегов США наиболее типичны протяженные, относительно прямолинейные пляжи, окаймляющие с внешней стороны барьерные острова. Для таких пляжей характерны вдольбереговые ложбины, где могут развиваться опасные для пловцов течения. С внешней стороны ложбин находятся вытянутые вдоль берега песчаные бары, где и происходит разрушение волн. При сильном волнении здесь часто возникают разрывные течения.

Скалистые берега неправильных очертаний обычно образуют множество мелких бухточек с небольшими изолированными участками пляжей. Эти бухточки часто бывают защищены со стороны моря выступающими над поверхностью воды скалами или подводными рифами.

На пляжах обычны образования, созданные волнами, – пляжевые фестоны, знаки ряби, следы волнового заплеска, промоины, образующиеся при стоке воды во время отлива, а также следы, оставленные животными.

При размыве пляжей во время зимних штормов песок перемещается по направлению к открытому морю или вдоль берега. При более спокойной погоде летом на пляжи поступают новые массы песка, принесенные реками или образовавшиеся при размыве волнами береговых уступов, и таким образом происходит восстановление пляжей. К сожалению, этот компенсационный механизм часто нарушается вмешательством человека. Строительство плотин на реках или сооружение берегоукрепительных стенок препятствует поступлению на пляжи материала взамен размытого зимними штормами.

Во многих местах песок переносится волнами вдоль берега, преимущественно в одном направлении (т.н. вдольбереговой поток наносов). Если береговые сооружения (дамбы, волноломы, пирсы, буны и т.п.) преграждают этот поток, то пляжи «выше по течению» (т.е. расположенные с той стороны, откуда происходит поступление наносов) либо размываются волнами, либо расширяются за счет поступления наносов, тогда как пляжи «ниже по течению» почти не подпитываются новыми отложениями.

Рельеф дна океанов

На дне океанов находятся огромные горные хребты, глубокие расселины с обрывистыми стенками, протяженные гряды и глубокие рифтовые долины. Фактически морское дно не менее изрезано, чем поверхность суши.

Шельф, материковый склон и материковое подножье

Платформа, окаймляющая континенты и называемая материковой отмелью, или шельфом, не столь ровная, как это когда-то считалось. На внешней части шельфа обычны скальные выступы; коренные породы часто выходят и на примыкающей к шельфу части материкового склона.

Средняя глубина внешнего края (бровки) шельфа, отделяющей его от материкового склона, составляет ок. 130 м. У берегов, подвергавшихся оледенению, на шельфе часто отмечаются ложбины (троги) и впадины. Так, у фьордовых берегов Норвегии, Аляски, южного Чили глубоководные участки обнаруживаются вблизи современной береговой линии; глубоководные ложбины существуют у берегов штата Мэн и в заливе Св. Лаврентия. Выработанные ледниками троги часто тянутся поперек всего шельфа; местами вдоль них располагаются исключительно богатые рыбой отмели, например банки Джорджес или Большая Ньюфаундлендская.

Шельфы у берегов, где оледенения не было, имеют более однообразное строение, однако и на них часто встречаются песчаные или даже скальные гряды, возвышающиеся над общим уровнем. В ледниковую эпоху, когда уровень океана понизился вследствие того, что огромные массы воды аккумулировались на суше в виде ледниковых покровов, во многих местах нынешнего шельфа были созданы речные дельты. В других местах на окраинах материков на отметках тогдашнего уровня моря в поверхность были врезаны абразионные платформы. Однако результаты этих процессов, протекавших в условиях низкого положения уровня Мирового океана, были существенно преобразованы тектоническими движениями и осадконакоплением в последующую послеледниковую эпоху.

Удивительнее всего то, что во многих местах на внешнем шельфе все-таки можно обнаружить отложения, образовавшиеся в прошлом, когда уровень океана был более чем на 100 м ниже современного. Там же находят кости мамонтов, живших в ледниковую эпоху, а иногда и орудия первобытного человека.

Говоря о материковом склоне, необходимо отметить следующие особенности: во-первых, он обычно образует четкую и хорошо выраженную границу с шельфом; во-вторых, почти всегда его пересекают глубокие подводные каньоны. Средний угол наклона на материковом склоне составляет 4°, но встречаются и более крутые, иногда почти вертикальные участки. У нижней границы склона в Атлантическом и Индийском океанах располагается пологонаклонная поверхность, получившая название «материкового подножья». По периферии Тихого океана материковое подножье обычно отсутствует; его часто замещают глубоководные желоба, где тектонические подвижки (сбросы) порождают землетрясения и где зарождается большинство цунами.

Подводные каньоны

Эти каньоны, врезанные в морское дно на 300 м и более, обычно отличаются крутыми бортами, узким днищем, извилистостью в плане; как и их аналоги на суше, они принимают многочисленные притоки. Самый глубокий из известных подводных каньонов – Большой Багамский – врезан почти на 5 км.

Несмотря на сходство с одноименными образованиями на суше, подводные каньоны в своем большинстве не являются древними речными долинами, погруженными ниже уровня океана. Мутьевые течения вполне способны как выработать долину на дне океана, так и углубить и преобразовать затопленную речную долину или понижение по линии сброса. Подводные долины не остаются неизменными; по ним осуществляется транспорт наносов, о чем свидетельствуют знаки ряби на дне, и глубина их постоянно меняется.

Глубоководные желоба

Многое стало известно о рельефе глубоководных частей океанического дна в результате широкомасштабных исследований, развернувшихся после Второй мировой войны. Наибольшие глубины приурочены к глубоководным желобам Тихого океана. Самая глубокая точка – т.н. «пучина Челленджера» – находится в пределах Марианского желоба на юго-западе Тихого океана. Ниже приводятся наибольшие глубины океанов с указанием их названий и местоположения:

Северный Ледовитый – 5527 м в Гренландском море;
Атлантический – желоб Пуэрто-Рико (у берегов Пуэрто-Рико) – 8742 м;
Индийский – Зондский (Яванский) желоб (к западу от Зондского архипелага) – 7729 м;
Тихий – Марианский желоб (у Марианских о-вов) – 11 033 м; желоб Тонга (у Новой Зеландии) – 10 882 м; Филиппинский желоб (у Филиппинских о-вов) – 10 497 м.

Срединно-Атлантический хребет

О существовании большого подводного хребта, протянувшегося с севера на юг через центральную часть Атлантического океана, известно уже давно. Его протяженность почти 60 тыс. км, одно из его ответвлений тянется в Аденский залив к Красному морю, а другое заканчивается у берегов Калифорнийского залива. Ширина хребта составляет сотни километров; наиболее поразительную его черту представляют рифтовые долины, прослеживающиеся почти на всем его протяжении и напоминающие Восточно-Африканскую рифтовую зону.

Еще более удивительным открытием явилось то, что основной хребет пересекают под прямым углом к его оси многочисленные гребни и ложбины. Эти поперечные гребни прослеживаются в океане на протяжении тысяч километров. В местах пересечения их с осевым хребтом находятся т.н. зоны разломов, к которым приурочены активные тектонические подвижки и где находятся центры крупных землетрясений.

Гипотеза дрейфа материков А.Вегенера

Примерно до 1965 большинство геологов полагало, что положение и очертания материков и океанических бассейнов остаются неизменными. Существовало довольно смутное представление о том, что Земля сжимается, и это сжатие приводит к образованию складчатых горных хребтов. Когда в 1912 немецкий метеоролог Альфред Вегенер высказал идею о том, что материки перемещаются («дрейфуют») и что Атлантический океан образовался в процессе расширения трещины, расколовшей древний суперконтинент, эта идея была встречена с недоверием, несмотря на множество фактов, свидетельствующих в ее пользу (сходство очертаний восточного и западного побережий Атлантического океана; сходство ископаемых остатков в Африке и Южной Америке; следы великих оледенений каменноугольного и пермского периодов в интервале 350–230 млн. лет назад в районах, ныне расположенных вблизи экватора).

Разрастание (спрединг) океанического дна. Постепенно доводы Вегенера были подкреплены результатами дальнейших исследований. Было высказано предположение о том, что рифтовые долины в пределах срединно-океанических хребтов возникают как трещины растяжения, которые затем заполняются поднимающейся из глубин магмой. Материки и примыкающие к ним участки океанов образуют огромные плиты, движущиеся в стороны от подводных хребтов. Фронтальная часть Американской плиты надвигается на Тихоокеанскую плиту; последняя в свою очередь поддвигается под материк – происходит процесс, называемый субдукцией. Есть множество других свидетельств в пользу этой теории: например, приуроченность к этим районам центров землетрясений, краевых глубоководных желобов, горных цепей и вулканов. Эта теория позволяет объяснить почти все крупные формы рельефа материков и океанических бассейнов.

Магнитные аномалии

Наиболее убедительным доводом в пользу гипотезы разрастания океанического дна является чередование полос прямой и обратной полярности (положительных и отрицательных магнитных аномалий), прослеживающихся симметрично по обе стороны от срединно-океанических хребтов и следующих параллельно их оси. Изучение этих аномалий позволило установить, что спрединг океанов происходит в среднем со скоростью несколько сантиметров в год.

Тектоника плит

Еще одно доказательство вероятности этой гипотезы было получено с помощью глубоководного бурения. Если, как следует из данных по исторической геологии, разрастание океанов началось в юрском периоде, ни одна часть Атлантического океана не может быть старше этого времени. Глубоководными буровыми скважинами в некоторых местах были пройдены отложения юрского возраста (образовавшиеся 190–135 млн. лет назад), но нигде не встречены более древние. Это обстоятельство может считаться весомым доказательством; в то же время из него следует парадоксальный вывод о том, что дно океана моложе, чем сам океан.

Исследования океанов

Ранние исследования

Первые попытки исследовать океаны носили исключительно географический характер. Путешественники прошлого (Колумб, Магеллан, Кук и др.) совершали долгие утомительные плавания через моря и открывали острова и новые материки. Первая попытка исследовать сам океан и его дно была сделана британской экспедицией на «Челленджере» (1872–1876). Это плавание заложило основы современной океанологии. Метод эхолотирования, разработанный в годы Первой мировой войны, позволил составить новые карты шельфа и материкового склона. Специальные океанологические научные учреждения, появившиеся в 1920–1930-е годы, распространили свою деятельность на глубоководные области.

Современный этап

Настоящий прогресс в исследованиях, однако, начинается лишь после окончания Второй мировой войны, когда в изучении океана приняли участие военно-морские силы различных стран. В это же время получили поддержку многие океанографические станции.

Ведущая роль в этих исследованиях принадлежала США и СССР; в меньших масштабах подобные работы проводили Великобритания, Франция, Япония, Западная Германия и другие страны. Примерно за 20 лет удалось получить довольно полное представление о рельефе океанического дна. На опубликованных картах рельефа дна вырисовывалась картина распределения глубин. Большое значение приобрели также исследования дна океана с помощью эхозондирования, при котором звуковые волны отражаются от поверхности коренных пород, погребенных под рыхлыми осадками. Сейчас об этих погребенных отложениях известно больше, чем о породах континентальной земной коры.

Погружные аппараты с экипажем на борту

Большим шагом вперед в исследованиях океана явилась разработка глубоководных погружных аппаратов с иллюминаторами. В 1960 Жак Пикар и Дональд Уолш на батискафе «Триест» I осуществили погружение в самой глубокой из известных областей океана – «пучине Челленджера» в 320 км к юго-западу от о.Гуам. «Ныряющее блюдце» Жак Ива Кусто оказалось наиболее удачным среди аппаратов подобного типа; с его помощью удалось открыть удивительный мир коралловых рифов и подводных каньонов до глубины 300 м. Другой аппарат, «Алвин», спускался до глубины 3650 м (при проектной глубине погружения до 4580 м) и активно использовался в научных исследованиях.

Глубоководное бурение

Подобно тому, как концепция тектоники плит революционизировала геологическую теорию, глубоководное бурение произвело переворот в представлениях о геологической истории. Усовершенствованная буровая установка позволяет проходить сотни и даже тысячи метров в магматических породах. При необходимости замены затупившейся коронки этой установки в скважине оставлялась обсадная колонна, которую легко можно было обнаружить гидролокатором, укрепленным на новой коронке бурильной трубы, и таким образом продолжить бурение той же скважины. Керны глубоководных скважин позволили заполнить множество пробелов геологической истории нашей планеты и, в частности, дали множество доказательств правильности гипотезы спрединга дна океанов.

Ресурсы океана

По мере того как ресурсы планеты все с бóльшим трудом удовлетворяют потребности растущего населения, океан приобретает особое значение как источник пищи, энергии, минерального сырья и воды.

Пищевые ресурсы океана

В океанах ежегодно вылавливаются десятки миллионов тонн рыбы, моллюсков и ракообразных. В некоторых частях океанов добыча с применением современных плавучих рыбозаводов ведется очень интенсивно. Почти полностью истреблены некоторые виды китов. Продолжающийся интенсивный вылов может нанести сильный ущерб таким ценным промысловым видам рыбы, как тунец, сельдь, треска, морской окунь, сардина, мерлуза.

Рыбоводство

Для разведения рыбы можно было бы выделить обширные участки шельфа. При этом можно удобрять морское дно, чтобы обеспечить рост морских растений, которыми питается рыба.

Минеральные ресурсы океанов

Все минералы, которые находят на суше, присутствуют и в морской воде. Наиболее распространены там соли, магний, сера, кальций, калий, бром. Недавно океанологи обнаружили, что во многих местах дно океана буквально покрыто россыпью железомарганцевых конкреций с высоким содержанием марганца, никеля и кобальта. Найденные на мелководье фосфоритные конкреции могут использоваться в качестве сырья для производства удобрений. В морской воде присутствуют также такие ценные металлы, как титан, серебро и золото. В настоящее время в значительных количествах из морской воды добываются лишь соль, магний и бром.

Нефть

На шельфе уже сейчас разрабатывается ряд крупных месторождений нефти, например, у берегов Техаса и Луизианы, в Северном море, Персидском заливе и у берегов Китая. Ведется разведка месторождений во многих других районах, например у берегов Западной Африки, у восточного побережья США и Мексики, у берегов арктической Канады и Аляски, Венесуэлы и Бразилии.

Океан – источник энергии

Океан является практически неистощимым источником энергии.

Энергия приливов

Уже давно было известно, что приливные течения, проходящие через узкие проливы, можно использовать для получения энергии в такой же степени, как водопады и плотины на реках. Так, например, в Сен-Мало во Франции с 1966 успешно действует приливная гидроэлектростанция.

Энергия волн

Энергия волн также может использоваться для получения электроэнергии.

Энергия термического градиента

Почти три четверти солнечной энергии, поступающей на Землю, приходится на океаны, поэтому океан является идеальным гигантским накопителем тепла. Получение энергии, основанное на использовании разности температур поверхностных и глубинных слоев океана, могло бы проводиться на крупных плавучих электростанциях. В настоящее время разработка таких систем находится в экспериментальной стадии.

Прочие ресурсы

К другим ресурсам можно отнести жемчуг, который образуется в теле некоторых моллюсков; губки; водоросли, использующиеся в качестве удобрений, пищевых продуктов и пищевых добавок, а также в медицине как источник иода, натрия и калия; залежи гуано – птичьего помета, добываемого на некоторых атоллах в Тихом океане и используемого в качестве удобрения. Наконец, опреснение позволяет получить из морской воды пресную.

Океан и человек

Ученые полагают, что жизнь зародилась в океане примерно 4 млрд. лет назад. Особые свойства воды оказали огромное воздействие на эволюцию человека и до сих пор делают возможной жизнь на нашей планете. Человек использовал моря как пути торговли и сообщения. Плавая по морям, он совершал открытия. К морю он обращался в поисках пищи, энергии, материальных ресурсов и вдохновения.

Океанография и океанология

Исследования океана часто подразделяют на физическую океанографию, химическую океанографию, морскую геологию и геофизику, морскую метеорологию, биологию океана и инженерную океанографию. В большинстве стран, имеющих выход к океану, ведутся океанографические исследования.

Международные организации

К числу наиболее значимых организаций, занимающихся изучением морей и океанов, относится Межправительственная океанографическая комиссия ООН.

Мировой океан - основная часть гидросферы, составляющая 94,2 % всей её площади, непрерывная, но не сплошная водная оболочка Земли, окружающая материки и острова, и отличающаяся общностью солевого состава.

Континенты и большие архипелаги разделяют мировой океан на четыре большие части (океаны):

Атлантический океан,
Индийский океан,
Тихий океан,
Северный Ледовитый океан.

Иногда из них также выделяется — Южный океан.

Большие регионы океанов известны как моря, заливы, проливы и т. п. Учение о земных океанах называется океанологией.

Происхождение Мирового океана

Происхождение Мирового океана является предметом идущих уже сотни лет споров.

Считается, что в архее океан был горячим. Благодаря высокому парциальному давлению углекислого газа в атмосфере, достигавшему 5 бар, его воды были насыщены угольной кислотой Н2СО3 и характеризовались кислой реакцией (рН ≈ 3−5). В этой воде было растворено большое количество различных металлов, в особенности железа в форме хлорида FeCl2.

Деятельность фотосинтезирующих бактерий привела к появлению в атмосфере кислорода. Он поглощался океаном и расходовался на окисление растворенного в воде железа.

Существует гипотеза, что начиная с силурийского периода палеозоя и вплоть до мезозоя суперконтинент Пангею окружал древний океан Панталасса, который покрывал около половины земного шара.

История исследования

Первыми исследователями океана были мореплаватели. Во время эпохи географических открытий были изучены очертания континентов, океанов и островов. Путешествие Фернана Магеллана (1519-1522) и последующие экспедиции Джеймса Кука (1768-1780) позволили европейцам получить представление об огромных водных пространствах, окружающих материки нашей планеты , и в общих чертах определить очертания континентов. Были созданы первые карты мира. В XVII и XVIII веках очертания береговой линии были детализированы, и карта мира приобрела современный вид. Однако глубины океана были изучены очень слабо. В середине XVII столетия нидерландский географ Бернхардус Варениус предложил употреблять по отношению к водным пространствам Земли термин «Мировой океан».

22 декабря 1872 года из английского порта Портсмута вышел парусно-паровой корвет «Челленджер», специально оборудованный для участия в первой океанографической экспедиции.

Современную концепцию Мирового океана составил в начале 20 века российский и советский географ, океанограф и картограф Юлий Михайлович Шокальский (1856 - 1940). Он впервые ввел в науку понятие «Мировой океан», считая все океаны - Индийский, Атлантический, Северный Ледовитый, Тихий - частями Мирового океана.

Во второй половине XX века началось интенсивное изучение глубин океана. Методом эхолокации были составлены детальные карты глубин океана, были открыты основные формы рельефа океанического дна. Эти данные, объединённые с результатами геофизических и геологических исследований, привели в конце 1960-х годов к созданию теории тектоники плит. Текто́ника плит - современная геологическая теория о движении литосферы. Для изучения строения океанической коры была организована международная программа по бурению океанического дна. Одним из основных результатов программы стало подтверждение теории.

Методы исследования

Исследования Мирового океана в XX веке активно велись на научно-исследовательских судах. Они совершали регулярные рейсы в определённые районы океанов. Большой вклад в науку внесли исследования на таких отечественных судах, как Витязь, Академик Курчатов, Академик Мстислав Келдыш. Проводились крупные международные научные эксперименты в океане Полигон-70, МОДЕ-I, ПОЛИМОДЕ.
При исследовании использовались глубоководные обитаемые аппараты, такие как «Пайсис», «Мир», «Триест». На исследовательском батискафе «Триест» в 1960 году было совершено рекордное погружение в Марианскую впадину. Одним из важнейших научных результатов погружения стало обнаружение высокоорганизованной жизни на таких глубинах.
В конце 1970-х гг. были запущены первые специализированные океанографические спутники (SEASAT - в США, «Космос-1076» - в СССР).
12 апреля 2007 года для исследования окраски и температуры океана был запущен китайский спутник «Хайян-1B» («Ocean 1B»).
В 2006 году спутник НАСА Jason-2 начал участвовать в международном океанографическом проекте Ocean Surface Topography Mission (OSTM) для исследования циркуляции Мирового океана и колебаний уровня Мирового океана.
К июлю 2009 года в Канаде построен один из самых больших научных комплексов для исследования Мирового океана.

Научные организации

ААНИИ
ВНИИ Океангеология
Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН
Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильичева ДВО РАН.
Калифорнийский Океанографический институт Скриппса.

Музеи и океанариумы

Музей Мирового океана
Океанографический музей Монако
Океанариум в Москве

В России пока есть только 4 океанариума: Санкт-Петербургский Океанариум, «Аквамир» во Владивостоке, океанариум в Сочи и океанариум в Москве на Дмитровском шоссе (недавно открылся).

Деление Мирового океана

Основные морфологические характеристики океанов

	Площадь поверхности воды, млн.км²	Объём, млн.км³	Средняя глубина, м	Наибольшая глубина океана, м
Атлантический				жёлоб Пуэрто-Рико (8742)
Индийский				Зондский жёлоб (7209)
Северный Ледовитый				Гренландское море (5527)
Тихий				Марианская впадина (11022)
Мировой

На сегодняшний день существует несколько взглядов на деление Мирового океана, учитывающих гидрофизические и и климатические особенности, характеристики воды, биологические факторы и т. д. Уже в XVIII-XIX веках существовало несколько таких версий. Мальте-Брён, Конрад Мальте-Брён и Флерье, Шарль де Флерье выделили два океана. Деление на три части предложили, в частности, Филипп Буаше и Генрих Стенффенс. Итальянский географ Адриано Бальби (1782-1848) выделил в Мировом океане четыре региона: Атлантический океан, Северное и Южное Ледовитые моря и Великий океан, частью которого стал современный Индийский (такое деление было следствием невозможности определения точной границы между Индийским и Тихим океанами и сходством зоогеографических условий этих регионов). Сегодня нередко говорят об Индо-Тихоокеанском регионе - расположенной в тропической сфере зоогеографической зоне, в состав которой входят тропические части Индийского и Тихого океанов, а также Красное море. Граница региона проходит вдоль берегов Африки до Игольного мыса, позже - от Жёлтого моря к северным берегам Новой Зеландии, и от Южной Калифорнии к тропику Козерога.

Международное гидрогеографическое бюро в 1953 году разработало новое деление Мирового океана: именно тогда были окончательно выделены Северный Ледовитый, Атлантический, Индийский и Тихий океаны.

География океанов

Общие физико-географические сведения:

Средняя температура: 5 °C;
Среднее давление: 20 МПа;
Средняя плотность: 1,024 г/см³;
Средняя глубина: 3730 м;
Общая масса: 1,4·1021 кг;
Общий объём: 1370 млн км³;
pH: 8,1±0,2.

Глубочайшей точкой океана является Марианская впадина, находящаяся в Тихом океане вблизи Северных Марианских островов. Её максимальная глубина - 11022 м. Она была исследована в 1951 году британской подводной лодкой «Челленджер II», в честь которой самая глубокая часть впадины получила название «Бездна Челленджера».

Воды Мирового океана

Воды Мирового океана составляют основную часть гидросферы Земли - океаносферу. На воды океана приходится более 96 % (1338 млн куб. км.) воды Земли. Объем пресных вод, поступающих в океан с речным стоком и осадками, не превышает 0,5 миллионов кубических километров, что соответствует слою воды на поверхности океана толщиной около 1,25 м. Это обуславливает постоянство солевого состава вод океана и незначительные изменения их плотности. Единство океана как водной массы обеспечивается её непрерывным движением как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. В океане, как и в атмосфере, нет резких природных границ, все они более или менее постепенны. Здесь осуществляется глобальный механизм трансформации энергии и обмена веществ, который поддерживается неравномерным нагревом солнечной радиацией поверхностных вод и атмосферы.

Рельеф дна

Систематическое изучение дна мирового океана началось с появлением эхолота. Большая часть дна океанов представляет собой ровные поверхности, так называемые абиссальные равнины. Их средняя глубина - 5 км. В центральных частях всех океанов расположены линейные поднятия на 1-2 км - срединно-океанические хребты, которые связаны в единую сеть. Хребты разделены трансформными разломами на сегменты, проявляющиеся в рельефе низкими возвышенностями, перпендикулярными хребтам.

На абиссальных равнинах расположено множество одиночных гор, часть из которых выступает над поверхностью воды в виде островов. Большинство этих гор - потухшие или действующие вулканы. Под тяжестью горы океаническая кора прогибается и гора медленно погружается в воду. На ней образуется коралловый риф, который надстраивает вершину, в результате формируется кольцевидный коралловый остров - атолл.

Если окраина континента пассивная, то между ним и океаном расположен шельф - подводная часть континента, и континентальный склон, плавно переходящий в абиссальную равнину. Перед зонами субдукции, там, где океаническая кора погружается под континенты, расположены глубоководные желоба - самые глубокие части океанов.

Морские течения

Морские течения - перемещения больших масс океанской воды - оказывают серьёзное влияние на климат многих регионов мира.

Климат

Океан играет огромную роль в формировании климата Земли. Под действием солнечной радиации вода испаряется и переносится на континенты, где выпадает в виде различных атмосферных осадков. Океанические течения переносят нагретые или охлаждённые воды в другие широты и в значительной мере ответственны за распределение тепла по планете.

Вода обладает огромной теплоёмкостью, поэтому температура океана меняется гораздо медленнее, чем температура воздуха или суши. Близкие к океану районы имеют меньшие суточные и сезонные колебания температуры.

Если факторы, вызывающие течения, постоянны, то образуется постоянное течение, а если они носят эпизодический характер, то формируется кратковременное, случайное течение. По преобладающему направлению течения делятся на меридиональные, несущие свои воды на север или на юг, и зональные, распространяющиеся широтно. Течения, температура воды в которых выше средней температуры для тех же широт, называют тёплыми, ниже - холодными, а течения, имеющие ту же температуру, что и окружающие его воды, - нейтральными.

На направление течений в Мировом океане оказывает влияние отклоняющая сила, вызванная вращением Земли, - сила Кориолиса. В Северном полушарии она отклоняет течения вправо, а в Южном - влево. Скорость течений в среднем не превышает 10 м/с, а в глубину они распространяются не более чем на 300 м.

Экология, животный и растительный мир

Океан является средой обитания для множества форм жизни; в их числе:

китообразные, такие как киты и дельфины
головоногие, такие как осьминоги, кальмары
ракообразные, такие как лобстеры, креветки, криль
морские черви
планктон
кораллы
водоросли

Уменьшение концентрации озона в стратосфере над антарктическими водами приводит к меньшему поглощению океаном углекислого газа, что угрожает кальциевым раковинам и экзоскелетам моллюсков, ракообразным и др.

Экономическое значение

Океаны имеют громадное транспортное значение: огромное количество грузов перевозится судами между мировыми морскими портами. По цене перевозки единицы груза, на единицу расстояния, морской транспорт один из самых дешёвых, но далеко не самый быстрый. Для сокращения протяжённости морских путей построены каналы, важнейшие из которых включают Панамский и Суэцкий.

Чтобы нагреть Мировой океан до температуры кипения, необходима энергия, выделяющаяся при распаде 6,8 миллиардов тонн урана.
Если взять всю воду океана (1,34 млрд км3) и сделать из неё шар, то получится планета диаметром около 1400 км.
В Мировом океане содержится примерно 37 септиллионов (37*1024) капель.

(Visited 1 418 times, 1 visits today)

– все водное пространство. Мировой океан занимает свыше 70% общей поверхности Земли (почти 71%). В Северном полушарии океан занимает 61% поверхности, в Южном – 81%. Мировой океан разделяется на океаны, моря, заливы, проливы . Общий объем воды Мирового океана 1 млрд. 370 млн. км 3 . В его водах растворено 73 химических элемента из 92 известных в природе и 118, известных на сегодня в Периодической таблице Д. И. Менделеева.

Части Мирового океана

Мировой океан делится на пять океанов – Тихий, Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый и Южный. Южный океан как самостоятельной части Мирового океана появился относительно недавно (с 2000 года). Он включает южные части Тихого, Атлантического, Индийского океанов, а также моря, окружающие Антарктиду.

Размеры океанов : Тихий – 180 млн км2; Атлантический – 93 млн км2; Индийский – 75 млн км2; Северный Ледовитый – 13 млн км2. Границы океанов условны. Основанием для деления океанов служат самостоятельная система течений, распределение солености, температуры. Средняя глубина Мирового океана – 3711 м. Наибольшая глубина – 11 022 м (Марианская впадина в Тихом океане).

Моря – части океанов, в большей или меньшей степени отделенные от него сушей, отличающиеся особым гидрологическим режимом. Различают моря внутренние и окраинные. Внутренние моря глубоко вдаются в глубь материка (Средиземное, Балтийское). Окраинные моря прилегают к материку обычно с одной стороны, а с другой – сравнительно свободно сообщаются с океаном (Баренцево, Охотское).

Заливы – более или менее значительные пространства океана или моря, которые врезаются в сушу и имеют широкую связь с океаном. Небольшие заливы называются бухтами. Глубокие, извилистые, длинные заливы с обрывистыми берегами – фьорды.

Проливы – более или менее узкие водные пространства, которые соединяют два соседних океана или моря.

3/4 площади Мирового океана занимают глубины от 3000 до 6000 м, т. е. эта часть океана принадлежит к его ложу. В рельефе дна океана выделяют составные части:

Подводная окраина материка сложена земной корой материкового типа. Состоит из шельфа (подводной мелководной равнины глубиной до 200 м) и материкового склона (глубина до 2500-3000 м).
Переходная зона сложена корой переходного типа, включает окраинные моря, островные дуги, глубоководные желоба.
Ложе океана сложено корой океанического типа. Состоит из срединных океанических хребтов и глубоководных котловин (4-4,5 км).

Таблица «Рельеф дна океана. Глубоководные впадины»

Морские (океанические) течения.

Морские течения – горизонтальное перемещение водных масс в определенном направлении. Течения можно классифицировать по многим признакам. По сравнению с температурой окружающей воды океана выделяют теплые, холодные и нейтральные течения. В зависимости от времени существования выделяют кратковременные или эпизодические, периодические (сезонные муссонные в Индийском океане, приливно-отливные в прибрежных частях океанов) и постоянные течения. В зависимости от глубины выделяют поверхностные (охватывают слой воды на поверхности), глубинные и придонные течения. Течения по своему происхождению бывают:

дрейфовые – вызываются постоянными ветрами (Северное и Южное пассатные, течение Западных Ветров);
ветровые – вызываются действием сезонных ветров (летние муссонные в Индийском океане);
сточны е – образуются вследствие разницы уровня воды в разных частях океана, текут из районов избытка воды (Гольфстрим, Бразильское, Восточно-Австралийское);
компенсационные – возмещают (компенсируют) отток воды из разных частей океана (Калифорнийское, Перуанское, Бенгельское);
плотностные (конвекционные) – образуются вследствие неравномерного распределения плотности океанической воды из-за разной температуры и солености (Гибралтарское течение);
приливно-отливные периодические течения – образуются в связи с притяжением Луны.

Как правило, морские течения существуют благодаря сочетанию нескольких причин . Течения оказывают большое влияние на климат, особенно прибрежных территорий, проходя вдоль западного или восточного берега материков. Направление течений определяется общей циркуляцией атмосферы, отклоняющей силой вращения Земли вокруг оси, рельефом океанского дна, очертаниями материков.

Конспект по теме «Мировой океан. Рельеф дна, течения».
Следующая тема: .