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.

Водный мир нашей планеты

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):

1. 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.
2. 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.
3. 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).
4. 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. 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.
астик 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.

Источник: awesomeworld.ru

Определение термина

С точки зрения науки, Мировой океан – это основная часть гидросферы, непрерывная, но не сплошная водная оболочка, объединена общностью солевого состава. Изучением Мирового океана занимается такая наука, как океанология.

Рис. 1. Карта Мирового океана

Структура Мирового океана и его географическое положение

Мировой океан един, хотя наблюдается его сильное расчленение. Кто впервые доказал единство Мирового океана – вопрос спорный. Но всё-таки первооткрывателем единства считается Магелан, который в 1519 – 1522 году совершил кругосветное путешествие.

Какие океаны образуют Мировой? Прежде всего, его образуют 4 океана:

• Тихий океан;
• Атлантический океан;
• Северный ледовитый океан;
• Индийский океан.

Океаны, в свою очередь, делятся на моря, проливы и заливы.

Моря – это места Мирового океана, которые отделены от него островами, полуостровами, каналами. Площадь морей называется акваторией.

Заливы – это части моря или океана, глубоко впадающие в сушу. Состав воды в них мало отличается от общего океанского. Выделяют такие виды заливов, как:

• эстуарии;
• фьорды;
• лагуны;
• лиманы;
• губы.

Рис. 2. Океанские заливы

Проливы – это широкие водные пространства, ограниченные сушей и соединяющие части Мирового океана друг с другом.

Географически Мировой океан расположен во всех частях света. Его площадь – 360 миллионов квадратных километров.

Характеристики Мирового океана

Водное пространство характеризует особый рельеф дна, который является таким же сложным, как и рельеф суши, особый климат, образующийся морскими течениями, и особая экология и геология.

На дне океана, также как и на суше, есть равнины, ущелья, хребты, горы и вулканы, причём многие из них действующие.

На дне также расположены месторождения многих минеральных ресурсов: нефти, газа, железа, золота, платины.

Морская вода также самостоятельный ресурс. На каждого жителя Земли приходится по 270 млн. куб. метров этой воды и это очень большой запас, особенно с учётом того, что опреснение сейчас не является проблемой для науки. В морской воде содержится большое количество химических элементов:

• поваренной соли;
• магния;
• калия;
• йода;
• брома;
• урана;
• золота.

• кораллы;
• водоросли;
• планктон;
• ракообразные;
• головоногие;
• рыбы.

Некоторые животные уникальны. Например, арктическая цианея является самой крупной медузой Мирового океана.

Рис. 3. Арктическая цианея – самая большая океанская медуза

Описание вод Мирового океана

Воды Мирового океана – основная часть гидросферы. На них приходится 96% от всех вод Земли. Они составляют океаносферу. Объём пресных вод, поступающих в океан с речным стоком и осадками, небольшой. Это обуславливает постоянство солевого состава вод океана и незначительные изменения их плотности. Вода в разных частях океана мало отличается друг от друга. Это обусловлено постоянным водообменном.

Деятельность Мирового океана

Мировой океан, а, точнее, разнообразные морские течения, играет важную роль в формирование климата на Земле, а также является «легкими планеты» наравне с лесами Амазонки, так как более 70% всего кислорода на планете вырабатывается в результате фотосинтеза, осуществляемого планктоном.

Рис. 4. Океанский планктон

Интересный факт

Не так давно российские учёные доказали факт существования ещё одного Мирового океана, находящегося глубоко под землёй и появившегося боле 3,3 – 2,7 миллиардов лет назад. О его существовании подозревали и раньше, но прямой доказательной базы не было. Правда то, что находится там, не похоже на привычный нам океан. Воды подземного резервуара давным-давно окаменели. Вопросы о том, как на таких глубинах образовалась такое количество воды, и как она окаменела, до сих пор остаются открытыми.

Источник: obrazovaka.ru

Части Мирового океана

Этими самыми участками суши мировой океан разделён на 4 огромные части, которые называют океанами. Каждый из них имеет свои особенности, и, разумеется, своё название: Атлантический океан, Индийский океан, Тихий океан, Северный Ледовитый океан. Помимо этого, выделяют ещё и пятый океан — Южный, он немного отличается от остальных. Их изучением занимается наука океанология.

Некоторые части мирового океана отделены от него сушей или подводным рельефом. Как правило, они имеют различную температуру, уровень солёности и иные показатели. Эти части называют морями. Находятся они возле суши, а в некоторых случаях могут и вовсе находиться на материке, и не иметь сообщения с океанами. Другими словами, море — это очень большое солёное озеро, которое может не иметь чётких границ, а просто в некотором месте переходить в океан.

Также важной частью Мирового океана являются заливы и проливы.

Как нам уже известно, вода омывает материки со всех сторон. И далеко не везде береговая линия представляет собой ровную полосу. Существует множество участков, где моря и океаны довольно глубоко вдаются в сушу, при этом сохраняя свободный водообмен. Такие части мирового океана называются заливами.

Ну и помимо всего прочего, существуют ещё и проливы. Они также являются неотъемлемой частью мирового океана. Ведь проливы — это водные пространства, соединяющие соседние водные бассейны (и их части), и при этом зажатые между двумя частями суши.

Явления в Мировом океане

1. В некоторых местах на дне океанов имеются трещины. Сквозь них просачиваются различные вещества: метан, сероводород и другие. После этого вещества перемешиваются с водой, и плывут по океанскому дну, подобно рекам. Подводные реки, здорово звучит, правда? Это явление называют холодным просачиванием.

2. Ещё одним чудом мирового океана являются подводные водопады. Они образуются из-за разницы температуры и солёности вод, а также сложного рельефа дна. Такие водопады представляют собой огромные массы более плотной воды, резко устремляющиеся вниз, и замещающие собой менее плотные воды. Всего известно подводных водопадов менее десятка, хотя их счёт может идти на сотни.

3. Глубины океана можно узнавать с помощью акустического зондирования (звуковые волны). В середине 20-го века стало известно, что такой способ может давать сбои. Тогда было обнаружено «дно» на глубине 400 метров (невероятно!). А позже и вовсе выяснилось, что это «дно» то поднимается к поверхности, то опускается вглубь. Уже позже, после различных исследований, стало понятно, что такой эффект был достигнут благодаря кальмарам. Они могут перемещаться плотными группами, в которых особи распределены равномерно. Из-за этого возникает ложное дно.

4. Иногда в океанах возникают очень большие светящиеся участки. Их называют молочными морями. Полагают, что это свечение возникает благодаря люминесцентным бактериям, но достоверно утверждать пока что рано.

5. Океанические течения представляют собой потоки воды, перемещающиеся в Мировом океане по определённым маршрутам. Перенося огромные массы воды, они оказывают большое влияние на формирование мирового климата. Особенно это касается прибрежных частей материков.

Живой мир океанов

Океаны, на сегодняшний день, являются одной из самых малоисследованных частей Земли. По самым оптимистичным утверждениям, изучено всего лишь около 5% мирового океана. Но даже эти 5% позволяют представить, насколько разнообразен и интересен подводный мир океанов.

В океанах обитает множество живых организмов. Известно науке из них порядка 200 тысяч видов, но исследования показывают, что это лишь десятая часть. Таким образом, остаётся лишь фантазировать, что же из себя представляют оставшиеся 2 миллиона видов организмов. Какие невероятные животные скрываются в океанских глубинах? Если опираться на уже известную информацию, то воображение может завести нас очень далеко.

Большинство глубоководных рыб (обитающих на глубине более 1 км), имеют относительно маленькие глаза (или не имеют их вовсе), поскольку туда почти не добирается свет. Также они ведут практически неподвижный образ жизни, пытаясь сохранить таким способом энергию. Ведь еды на таких глубинах для них почти нет. И поэтому, кстати, большая часть глубоководных рыб довольно мелкие. Большие попросту не смогут прокормиться. Но мелкие-то они мелкие, зато могут съесть больше, чем весят сами, из-за чего у них сильно раздувается живот. Представляете себе таких проглотов? А ещё они умеют рыбачить, как бы странно это не звучало. Не в буквальном смысле, разумеется. Эти рыбы заманивают своих жертв, притягивают их, и потом съедают.

Заключение

Мировой океан — это неизведанный таинственный подводный мир. Всё, что нам известно о нём — это жалкие крохи знаний. И это здорово! Ведь впереди нас ждёт множество невероятных открытий, стоит лишь приложить немного усилий.

Источник: naturae.ru

• океан
• Мировой океан
водная оболочка, покрывающая бóльшую часть земной поверхности (четыре пятых в Южном полушарии и более трех пятых – в Северном). Лишь местами земная кора вздымается над поверхностью океана, образуя континенты, острова, атоллы и т.д. Хотя Мировой океан представляет собой единое целое, для удобства исследования отдельным его частям присвоены различные названия: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый океаны.
Наиболее крупные океаны – Тихий, Атлантический и Индийский. Тихий океан (площадь ок. 178,62 млн. км²) имеет в плане округлую форму и занимает почти половину водной поверхности земного шара. Атлантический океан (91,56 млн. км²) имеет форму широкой буквы S, причем его западное и восточное побережья почти параллельны. Индийский океан площадью 76,17 млн. км² имеет форму треугольника.
Северный Ледовитый океан площадью всего 14,75 млн. 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.
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 МОРЯ
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 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 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 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. См. также морская биология.
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 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 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 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 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.
ЛИТЕРАТУРА
Шепард Ф. П. Морская геология. Л., 1976
Богданов Ю.А., Каплин П.А., Николаев С.Д. Происхождение и развитие океана. М., 1978
Атлас океанов. Термины, понятия, справочные таблицы. Л., 1980
География Мирового океана: Физическая география Мирового океана. Л., 1980
Гарвей Дж. Атмосфера и океан. М., 1982
Дрейк Ч., Имбри Дж., Кнаус Дж., Турекиан К. Океан сам по себе и для нас. М., 1982

Источник: dic.academic.ru