Svetovni ocean

Svetovni ocean

Ocean
Svetovni ocean
plast vode, ki prekriva večji del zemeljske površine (na južni polobli štiri petine, na severni pa več kot tri petine). Le ponekod se zemeljska skorja dviga nad gladino oceana in tvori celine, otoke, atole itd. Čeprav je Svetovni ocean ena sama celota, se zaradi lažjega raziskovanja posamezni deli imenujejo različno: Tihi, Atlantski, Indijski in Arktični ocean.
Največji oceani so Tihi, Atlantski in Indijski. Tihi ocean (površina približno 178,62 milijona km2) ima okroglo obliko in zavzema skoraj polovico vodne površine sveta. Atlantski ocean (91,56 milijona km 2) ima obliko široke črke S, njegova zahodna in vzhodna obala pa sta skoraj vzporedni. Indijski ocean s površino 76,17 milijona km2 ima obliko trikotnika.
Arktični ocean s površino le 14,75 milijona km 2 je s skoraj vseh strani obdan s kopnim. Tako kot Quiet ima v tlorisu zaobljeno obliko. Nekateri geografi identificirajo še en ocean - Antarktiko ali Južni - vodno telo, ki obdaja Antarktiko.
Ocean in vzdušje. Svetovni oceani, katerih povprečna globina je cca. 4 km, vsebuje 1350 milijonov km 3 vode. Atmosfero, ki ovija celotno Zemljo v več sto kilometrov debeli plasti z veliko večjo osnovo kot Svetovni ocean, lahko štejemo za »lupino«. Tako ocean kot atmosfera sta fluidna okolja, v katerih obstaja življenje; njihove lastnosti določajo življenjski prostor organizmov. Krožni tokovi v ozračju vplivajo na splošno kroženje vode v oceanih, lastnosti oceanskih voda pa so močno odvisne od sestave in temperature zraka. Po drugi strani pa ocean določa osnovne lastnosti ozračja in je vir energije za številne procese, ki se odvijajo v ozračju. Na kroženje vode v oceanu vplivajo vetrovi, rotacija Zemlje in kopenske ovire.
Ocean in podnebje. Znano je, da se lahko temperaturni režim in druge podnebne značilnosti območja na kateri koli zemljepisni širini bistveno spremenijo v smeri od oceanske obale proti notranjosti celine. V primerjavi s kopnim se ocean poleti počasneje segreva in pozimi počasneje ohlaja, s čimer izravnava temperaturna nihanja na sosednjem kopnem.
Atmosfera prejme iz oceana pomemben del toplote, ki se ji dovaja, in skoraj vso vodno paro. Para se dviga in kondenzira ter tvori oblake, ki jih prenašajo vetrovi in ​​podpirajo življenje na planetu ter padajo kot dež ali sneg. Pri izmenjavi toplote in vlage pa sodelujejo le površinske vode; več kot 95 % vode se nahaja v globinah, kjer njena temperatura ostaja skoraj nespremenjena.
Sestava morske vode. Voda v oceanu je slana. Slan okus daje 3,5 % raztopljenih mineralov, ki jih vsebuje – predvsem natrijeve in klorove spojine – glavne sestavine kuhinjske soli. Naslednji najpogostejši je magnezij, sledi mu žveplo; Prisotne so tudi vse običajne kovine. Od nekovinskih komponent sta še posebej pomembna kalcij in silicij, ki sta vključena v strukturo okostij in lupin mnogih morskih živali. Ker se voda v oceanu nenehno meša z valovi in ​​tokovi, je njena sestava v vseh oceanih skoraj enaka.
Lastnosti morske vode. Gostota morske vode (pri temperaturi 20 ° C in slanosti približno 3,5 %) je približno 1,03, tj. nekoliko večja od gostote sladke vode (1,0). Gostota vode v oceanu se spreminja z globino zaradi pritiska zgornjih plasti, pa tudi glede na temperaturo in slanost. V najglobljih delih oceana so vode bolj slane in hladne. Najgostejša gmota vode v oceanu lahko ostane v globini in ohranja nizko temperaturo več kot 1000 let.
Ker ima morska voda nizko viskoznost in visoko površinsko napetost, ponuja razmeroma majhen upor pri gibanju ladje ali plavalca in hitro teče z različnih površin. Prevladujoča modra barva morske vode je povezana z razpršitvijo sončne svetlobe na majhnih delcih, suspendiranih v vodi.
Morska voda je veliko manj prozorna za vidno svetlobo kot zrak, vendar bolj prozorna kot večina drugih snovi. Zabeležen je prodor sončnih žarkov v globino 700 m. Radijski valovi prodrejo v vodni stolpec le do majhne globine, zvočni valovi pa lahko potujejo na tisoče kilometrov pod vodo. Hitrost zvoka v morski vodi je različna, v povprečju 1500 m na sekundo.
Električna prevodnost morske vode je približno 4000-krat višja od električne prevodnosti sladke vode. Visoka vsebnost soli preprečuje njegovo uporabo za namakanje in zalivanje kmetijskih pridelkov. Prav tako ni primeren za pitje.
MORSKI PREBIVALCI
Življenje v oceanu je neverjetno raznoliko, saj tam živi več kot 200.000 vrst organizmov. Nekateri, kot je reženjskoplavuta riba celakant, so živi fosili, katerih predniki so tukaj cveteli pred več kot 300 milijoni let; drugi so se pojavili pred kratkim. Večino morskih organizmov najdemo v plitvih vodah, kamor sončna svetloba prodre, da olajša proces fotosinteze. Območja, obogatena s kisikom in hranili, kot so nitrati, so ugodna za življenje. Pojav, znan kot "upwelling", je splošno znan. . upwelling), - dvig na površje globokomorskih voda, obogatenih s hranili; s tem je povezano bogastvo organskega življenja ob nekaterih obalah. Življenje v oceanu sega od mikroskopskih enoceličnih alg in drobnih živali do kitov, ki so dolgi več kot 100 čevljev in so večji od katere koli živali, ki je kdaj živela na kopnem, vključno z največjimi dinozavri. Oceanski živi organizmi so razdeljeni v naslednje glavne skupine.
Plankton je množica mikroskopskih rastlin in živali, ki niso sposobne samostojnega gibanja in živijo v pripovršinskih, dobro osvetljenih plasteh vode, kjer tvorijo plavajoča »krmišča« za večje živali. Plankton je sestavljen iz fitoplanktona (vključno z rastlinami, kot so diatomeje) in zooplanktona (meduze, kril, ličinke rakov itd.).
Nekton sestavljajo organizmi, ki prosto plavajo v vodnem stolpcu, večinoma plenilski, in vključuje več kot 20.000 vrst rib, pa tudi lignje, tjulnje, morske leve in kite.
Bentos sestavljajo živali in rastline, ki živijo na oceanskem dnu ali blizu njega, v globokih in plitvih vodah. Rastline, ki jih predstavljajo različne alge (na primer rjave alge), najdemo v plitvi vodi, kjer prodre sončna svetloba. Od živali je treba omeniti spužve, krinoide (ki so nekoč veljali za izumrle), ramenonožce itd.
Prehranske verige. Več kot 90 % organskih snovi, ki tvorijo osnovo življenja v morju, sintetizira pod sončno svetlobo iz mineralov in drugih sestavin fitoplankton, ki obilno naseljuje zgornje plasti vodnega stolpca v oceanu. Nekateri organizmi, ki sestavljajo zooplankton, se prehranjujejo s temi rastlinami in tako zagotavljajo vir hrane za večje živali, ki živijo v večjih globinah. Te jedo večje živali, ki živijo še globlje, ta vzorec pa je mogoče izslediti do samega dna oceana, kjer največji nevretenčarji, kot so steklene spužve, prejemajo hranila, ki jih potrebujejo, iz ostankov mrtvih organizmov – organskega detritusa, ki potone na dno iz zgornjega vodnega stolpca. Znano pa je, da so se številne ribe in druge prosto gibajoče se živali uspele prilagoditi ekstremnim razmeram visokega pritiska, nizke temperature in stalne teme, ki so značilne za velike globine. Poglej tudi morska biologija.
VALOVI, PLIMA, TOKOVI
Tako kot ostalo vesolje tudi ocean nikoli ne miruje. Različni naravni procesi, vključno s tako katastrofalnimi, kot so podvodni potresi ali vulkanski izbruhi, povzročajo gibanje oceanskih voda.
Valovi. Redne valove povzroča veter, ki piha z različnimi hitrostmi nad površino oceana. Najprej se pojavi valovanje, nato se gladina vode začne ritmično dvigovati in spuščati. Čeprav se vodna gladina dviga in spušča, se posamezni delci vode gibljejo po poti, ki je skoraj sklenjen krog, in praktično ne doživljajo horizontalnega premika. Ko se veter poveča, postanejo valovi višji. Na odprtem morju lahko višina grebena valov doseže 30 m, razdalja med sosednjimi grebeni pa 300 m.
Ko se približajo obali, valovi tvorijo dve vrsti lomilnikov - potapljanje in drsenje. Potapljaški lomilci so značilni za valove, ki izvirajo stran od obale; imajo konkavno sprednjo stran, njihov greben previsi in se seseda kot slap. Drseči lomilci ne tvorijo konkavne fronte, upadanje valov pa poteka postopoma. V obeh primerih se val skotali na obalo in se nato vrne nazaj.
Katastrofalni valovi lahko nastanejo kot posledica ostre spremembe globine morskega dna med nastankom prelomov (cunami), med močnimi nevihtami in orkani (nevihtni valovi) ali med zemeljskimi plazovi in ​​plazovi obalnih pečin.
Cunamiji lahko potujejo v odprtem oceanu s hitrostjo do 700–800 km/h. Ko se val cunamija približuje obali, se upočasnjuje, hkrati pa se povečuje njegova višina. Posledično se val, visok do 30 m ali več (glede na povprečno gladino oceana), vali na obalo. Cunamiji imajo ogromno uničevalno moč. Čeprav so najbolj prizadeta območja v bližini potresno aktivnih območij, kot so Aljaska, Japonska in Čile, lahko valovi iz oddaljenih virov povzročijo znatno škodo. Podobni valovi se pojavijo med eksplozivnimi vulkanskimi izbruhi ali zrušitvijo sten kraterja, kot je bil vulkanski izbruh na otoku Krakatau v Indoneziji leta 1883.
Nevihtni valovi, ki jih povzročajo orkani (tropski cikloni), so lahko še bolj uničujoči. Večkrat so podobni valovi udarili ob obalo v zgornjem delu Bengalskega zaliva; eden od njih leta 1737 je povzročil smrt približno 300 tisoč ljudi. Zahvaljujoč močno izboljšanim sistemom zgodnjega opozarjanja je zdaj mogoče prebivalstvo obalnih mest vnaprej opozoriti na bližajoče se orkane.
Katastrofalni valovi, ki jih povzročajo plazovi in ​​zemeljski plazovi, so relativno redki. Nastanejo zaradi padca velikih kamnitih blokov v globokomorske zalive; v tem primeru se izpodrine ogromna masa vode, ki pade na obalo. Leta 1796 se je na otoku Kyushu na Japonskem sprožil zemeljski plaz, ki je imel tragične posledice: trije ogromni valovi, ki jih je povzročil, so terjali življenja cca. 15 tisoč ljudi.
Plimovanje. Plimovanje se vali na obale oceana, zaradi česar se gladina dvigne do višine 15 m ali več. Glavni vzrok plimovanja na Zemljinem površju je gravitacija Lune. Vsakih 24 ur 52 minut sta dve visoki plimi in dve oseki. Čeprav so ta nihanja gladine opazna le ob obali in v plitvinah, je znano, da se pojavljajo na odprtem morju. Plimovanje povzroča veliko zelo močnih tokov na obalnem območju, zato morajo jadralci za varno plovbo uporabljati posebne tabele tokov. V ožinah, ki povezujejo japonsko celinsko morje z odprtim oceanom, dosežejo plimski tokovi hitrosti 20 km/h, v ožini Seymour Narrows ob obali Britanske Kolumbije (otok Vancouver) v Kanadi pa hitrost pribl. 30 km/h.
Tokovi v oceanu lahko ustvarijo tudi valovi. Obalni valovi, ki se približujejo obali pod kotom, povzročajo relativno počasne obalne tokove. Kjer tok odstopi od obale, se njegova hitrost močno poveča – nastane raztrgan tok, ki lahko predstavlja nevarnost za kopalce. Vrtenje Zemlje povzroči, da se veliki oceanski tokovi premikajo v smeri urinega kazalca na severni polobli in v nasprotni smeri urinega kazalca na južni polobli. Nekateri tokovi so povezani z najbogatejšimi ribolovnimi območji, na primer Labradorski tok ob vzhodni obali Severne Amerike in Perujski (ali Humboldtov) tok ob obalah Peruja in Čila.
Motni tokovi so med najmočnejšimi tokovi v oceanu. Nastanejo zaradi premikanja velikih količin suspendiranega sedimenta; Te usedline lahko prenašajo reke, so posledica valov v plitvi vodi ali pa nastanejo zaradi zemeljskega plazu vzdolž podvodnega pobočja. Idealni pogoji za nastanek takšnih tokov obstajajo na vrhovih podvodnih kanjonov, ki se nahajajo blizu obale, zlasti na sotočju rek. Takšni tokovi dosegajo hitrosti od 1,5 do 10 km/h in včasih poškodujejo podmorske kable. Po potresu leta 1929 z epicentrom na območju Great Newfoundland Bank so bili številni čezatlantski kabli, ki povezujejo severno Evropo in ZDA, poškodovani, verjetno zaradi močnih motnih tokov.
OBALA IN OBALA
Zemljevidi jasno prikazujejo izjemno pestrost obalnih kontur. Primeri vključujejo obale, razčlenjene z zalivi, z otoki in zavitimi ožinami (v Mainu, južni Aljaski in na Norveškem); razmeroma preproste obale, kot večina zahodne obale Združenih držav; globoko prodorni in razvejani zalivi (na primer Chesapeake) na srednjeatlantski obali Združenih držav; izrazita nizko ležeča obala Louisiane blizu izliva reke Mississippi. Podobne primere lahko navedemo za katero koli zemljepisno širino in katero koli geografsko ali podnebno regijo.
Razvoj obale. Najprej si poglejmo, kako se je gladina morja spreminjala v zadnjih 18 tisoč letih. Tik pred tem je bila večina zemlje v visokih zemljepisnih širinah prekrita z ogromnimi ledeniki. Ko so se ti ledeniki stopili, je stopila voda v ocean, zaradi česar se je njegova gladina dvignila za približno 100 m. Hkrati so bila poplavljena številna rečna ustja – tako so nastali estuariji. Kjer so ledeniki ustvarili doline, poglobljene pod morsko gladino, so nastali globoki zalivi (fjordi) s številnimi skalnatimi otoki, kot na primer v obalnem pasu Aljaske in Norveške. Ob napredovanju na nižinskih obalah je morje poplavilo tudi rečne doline. Na peščenih obalah so zaradi aktivnosti valov nastali nizki pregradni otoki, raztegnjeni vzdolž obale. Takšne oblike najdemo ob južni in jugovzhodni obali Združenih držav. Včasih pregradni otoki tvorijo akumulativne obalne previse (npr. Rt Hatteras). Delte se pojavijo ob ustjih rek, ki prenašajo velike količine usedlin. Na obalah tektonskih blokov, ki se soočajo z dvigi, ki kompenzirajo dvig morske gladine, lahko nastanejo ravne abrazijske robove (klifi). Na otoku Havaji so se zaradi vulkanskega delovanja tokovi lave zlili v morje in nastale so delte lave. Marsikje je obalni razvoj potekal tako, da so zalivi, ki so nastali s poplavljanjem rečnih ustij, še naprej obstajali - na primer zaliv Chesapeake ali zalivi na severozahodni obali Iberskega polotoka.
V tropskem pasu je dvig morske gladine prispeval k intenzivnejši rasti koral na zunanji (morski) strani grebenov, tako da so na notranji strani nastale lagune, ki ločujejo pregradni greben od obale. Podoben proces se je zgodil, ko se je otok potopil v ozadju dviga morske gladine. Hkrati so bili pregradni grebeni na zunanji strani delno uničeni med nevihtami, delci koral pa so bili zaradi nevihtnih valov nakopičeni nad mirno gladino morja. Obroči grebenov okoli potopljenih vulkanskih otokov so tvorili atole. V zadnjih 2000 letih ni bilo skoraj nobenega dviga morske gladine.
Plaže ljudje že od nekdaj zelo cenijo. Sestavljene so predvsem iz peska, čeprav obstajajo tudi prodnate in celo manjše skalnate plaže. Včasih so pesek školjke, ki jih zdrobijo valovi (tako imenovani pesek školjk). Profil plaže ima nagnjene in skoraj vodoravne dele. Kot naklona obalnega dela je odvisen od peska, ki ga sestavlja: na plažah, sestavljenih iz tankega peska, je čelni pas najbolj raven; Na grobo peščenih plažah so nakloni nekoliko večji, najbolj strmo rob pa tvorijo prodnate in skalnate plaže. Zadnji del plaže je običajno nad morsko gladino, včasih pa ga poplavijo tudi ogromni nevihtni valovi.
Obstaja več vrst plaž. Za obalo ZDA so najbolj značilne dolge, relativno ravne plaže, ki mejijo na zunanjo stran pregradnih otokov. Za takšne plaže so značilne kotanje ob obali, kjer se lahko razvijejo tokovi, nevarni za kopalce. Na zunanji strani kotanj so vzdolž obale raztegnjene peščene grede, kjer prihaja do uničenja valov. Ko so valovi močni, se tukaj pogosto pojavijo raztrgani tokovi.
Skalnate obale nepravilne oblike običajno tvorijo številne majhne zalive z majhnimi izoliranimi območji plaž. Ti zalivi so pred morjem pogosto zaščiteni s skalami ali podvodnimi grebeni, ki štrlijo nad gladino vode.
Formacije, ki jih ustvarijo valovi, so pogoste na plažah - plažni festoni, sledi valov, sledi pljuskanja valov, žlebovi, ki nastanejo zaradi toka vode med oseko, pa tudi sledi, ki jih pustijo živali.
Ko se plaže med zimskimi nevihtami erodirajo, se pesek premika proti odprtemu morju ali ob obali. Ob umirjenem vremenu poleti pridejo na plaže nove mase peska, ki jih prinesejo reke ali pa nastanejo, ko valovi odnesejo obalne robove, in tako se plaže obnovijo. Na žalost ta kompenzacijski mehanizem pogosto moti človeško posredovanje. Gradnja jezov na rekah ali gradnja obrežnih zidov preprečuje dotok materiala na plaže, ki bi nadomestil tiste, ki so jih naplavila zimska neurja.
Marsikje valovi nosijo pesek ob obali, predvsem enosmerno (t. i. vzdolžni sedimentni tok). Če obalne strukture (jezovi, valobrani, pomoli, globeli itd.) blokirajo ta tok, potem plaže "gorvodno" (tj. na strani, s katere teče usedlina) odplavijo valovi ali pa se razširijo zaradi dovoda usedline. , medtem ko se plaže »dolvodno« skoraj ne napolnijo z novimi usedlinami.
RELIEF OCEANSKEGA DNA
Na dnu oceanov so ogromne gorske verige, globoka brezna s strmimi stenami, dolgi grebeni in globoke razpočne doline. Pravzaprav morsko dno ni nič manj razgibano od kopnega.
Šelf, celinsko pobočje in celinsko vznožje. Platforma, ki meji na celine, imenovana epikontinentalni pas, ni tako ravna, kot se je nekoč mislilo. Na zunanjem delu police so pogosti kamniti izdanki; kamninska podlaga se pogosto pojavi na delu celinskega pobočja ob polici.
Povprečna globina zunanjega roba (roba) šelfa, ki ga ločuje od celinskega pobočja, je cca. 130 m Ob obalah, ki so bile podvržene poledenitvi, so na polici pogosto opažene korita (korita) in depresije. Tako so ob fjordskih obalah Norveške, Aljaske in južnega Čila globokomorska območja blizu sodobne obale; globokomorski jarki obstajajo ob obali Maine in v zalivu sv. Lovrenca. Ledeniška korita se pogosto raztezajo čez celotno polico; Ponekod ob njih so plitvine, ki so izjemno bogate z ribami, na primer Georges Banks ali Great Newfoundland Bank.
Police ob obali, kjer ni bilo poledenitve, imajo bolj enotno strukturo, vendar se na njih pogosto nahajajo peščeni ali celo skalnati grebeni, ki se dvigajo nad splošno gladino. V ledeni dobi, ko se je morska gladina znižala zaradi dejstva, da so se na kopnem kopičile ogromne mase vode v obliki ledenih plošč, so na mnogih mestih na sedanji polici nastale rečne delte. Drugje na obrobju celin, na nivojih takratne morske gladine, so bile v površje vrezane abrazione ploščadi. Vendar so bili rezultati teh procesov, ki so se zgodili v razmerah nizke morske gladine, zaradi tektonskih premikov in sedimentacije v kasnejši postglacialni dobi bistveno preoblikovani.
Najbolj presenetljivo pa je, da je marsikje na zunanji polici še vedno mogoče najti sedimente, nastale v preteklosti, ko je bila gladina morja več kot 100 m nižja od današnje. Tam najdemo tudi kosti mamutov, ki so živeli v ledeni dobi, včasih pa tudi orodja pračloveka.
Ko govorimo o celinskem pobočju, je treba opozoriti na naslednje značilnosti: prvič, običajno tvori jasno in natančno določeno mejo s polico; drugič, skoraj vedno ga prečkajo globoki podvodni kanjoni. Povprečni naklon celinskega pobočja je 4°, obstajajo pa tudi strmejši, včasih skoraj navpični odseki. Na spodnji meji pobočja v Atlantskem in Indijskem oceanu je rahlo nagnjena površina, imenovana "kontinentalna noga". Vzdolž obrobja Tihega oceana je celinsko podnožje običajno odsotno; pogosto ga nadomestijo globokomorski jarki, kjer tektonski premiki (prelomi) ustvarjajo potrese in kjer nastane največ cunamijev.
Podvodni kanjoni. Te kanjone, vrezane v morsko dno za 300 m ali več, običajno odlikujejo strme strani, ozko dno in zavit tloris; tako kot njihovi dvojniki na kopnem prejemajo številne pritoke. Najgloblji znani podvodni kanjon, Grand Bahama, je vrezan skoraj 5 km globoko.
Kljub podobnosti z istoimenskimi formacijami na kopnem večina podmorskih kanjonov ni starodavnih rečnih dolin, potopljenih pod gladino oceana. Motni tokovi so precej sposobni oblikovati dolino na oceanskem dnu ter poglobiti in preoblikovati poplavljeno rečno dolino ali depresijo vzdolž prelomnice. Podvodne doline ne ostanejo nespremenjene; po njih se prenaša sediment, o čemer pričajo znaki valovanja na dnu, njihova globina pa se nenehno spreminja.
Globokomorski jarki. Zaradi obsežnih raziskav, ki so se začele po drugi svetovni vojni, smo izvedeli veliko o topografiji globokega oceanskega dna. Največje globine so omejene na globokomorske rove Tihega oceana. Najgloblja točka je t.i. "Challenger Deep" se nahaja v Marianskem jarku v jugozahodnem Tihem oceanu. Spodaj so navedene največje globine oceanov, skupaj z njihovimi imeni in lokacijami:
Arktika– 5527 m v Grenlandskem morju;
Atlantik– Portoriški jarek (ob obali Portorika) – 8742 m;
indijski– Sundski (Javanski) jarek (zahodno od Sundskega arhipelaga) – 7729 m;
Tih– Marianski jarek (v bližini Marianskih otokov) – 11.033 m; Tonga jarek (pri Novi Zelandiji) – 10.882 m; Filipinski jarek (blizu filipinskih otokov) – 10.497 m.
Srednjeatlantski greben. Obstoj velikega podvodnega grebena, ki se razteza od severa proti jugu čez osrednji Atlantski ocean, je znan že dolgo. Njegova dolžina je skoraj 60 tisoč km, ena od njegovih vej se razteza v Adenski zaliv do Rdečega morja, druga pa se konča ob obali Kalifornijskega zaliva. Širina grebena je več sto kilometrov; Njena najbolj presenetljiva značilnost so razpočne doline, ki jih lahko zasledimo po skoraj vsej dolžini in spominjajo na vzhodnoafriško razpočno cono.
Še bolj presenetljivo odkritje je bilo, da glavni greben pravokotno na njegovo os sekajo številni grebeni in doline. Tem prečnim grebenom je mogoče slediti v oceanu na tisoče kilometrov. Na mestih, kjer se križajo z aksialnim grebenom, so ti. prelomne cone, na katere so omejeni aktivni tektonski premiki in kjer se nahajajo žarišča velikih potresov.
Hipoteza o premikanju celin A. Wegenerja. Do približno leta 1965 je večina geologov verjela, da sta položaj in oblika celin in oceanskih bazenov ostala nespremenjena. Obstajala je dokaj nejasna predstava, da se Zemlja stiska, in to stiskanje je povzročilo nastanek nagubanih gorskih verig. Ko je leta 1912 nemški meteorolog Alfred Wegener predlagal idejo, da se celine premikajo (»odnašajo«) in da je Atlantski ocean nastal s širjenjem razpoke, ki je razdelila starodavno supercelino, je bila ta ideja sprejeta z neverico, kljub številnim dejstvom, ki so pričala v njen prid (podobnost obrisov vzhodne in zahodne obale Atlantskega oceana; podobnost fosilnih ostankov v Afriki in Južni Ameriki; sledovi velikih poledenitev karbonskega in permskega obdobja v razponu 350–230 milijonov). pred leti na območjih, ki se zdaj nahajajo blizu ekvatorja).
Širjenje (širjenje) oceanskega dna. Postopoma so Wegenerjeve argumente podprli rezultati nadaljnjih raziskav. Predlagano je bilo, da razpočne doline znotraj srednjeoceanskih grebenov izvirajo iz napetostnih razpok, ki jih nato zapolni dvigajoča se magma iz globin. Celine in sosednja območja oceanov tvorijo ogromne plošče, ki se odmikajo od podvodnih grebenov. Sprednji del Ameriške plošče je narinjen čez Tihooceansko ploščo; slednji pa se premika pod celino - pride do procesa, imenovanega subdukcija. Obstaja veliko drugih dokazov v prid tej teoriji: na primer lokacija žarišč potresov, robnih globokomorskih jarkov, gorskih verig in vulkanov na teh območjih. Ta teorija nam omogoča razlago skoraj vseh večjih reliefnih oblik celin in oceanskih bazenov.
Magnetne anomalije. Najbolj prepričljiv argument v prid hipoteze o širjenju oceanskega dna je menjavanje trakov neposredne in obratne polarnosti (pozitivne in negativne magnetne anomalije), ki so simetrično zarisane na obeh straneh srednjeoceanskih grebenov in potekajo vzporedno z njihovimi. os. Študija teh anomalij je omogočila ugotovitev, da se širjenje oceanov dogaja s povprečno hitrostjo nekaj centimetrov na leto.
Tektonske plošče. Nadaljnji dokazi za verjetnost te hipoteze so bili pridobljeni z globokomorskim vrtanjem. Če se je, kot kaže zgodovinska geologija, širjenje oceanov začelo v jurskem obdobju, noben del Atlantskega oceana ne more biti starejši od tega časa. Ponekod so globokomorske vrtine prodrle v jurske sedimente (nastale pred 190–135 milijoni let), nikjer pa niso našli bolj starodavnih. Ta okoliščina se lahko šteje za pomemben dokaz; hkrati pa vodi do paradoksalnega zaključka, da je oceansko dno mlajše od oceana samega.
RAZISKOVANJE OCEANOV
Zgodnje raziskave. Prvi poskusi raziskovanja oceanov so bili izključno geografske narave. Popotniki preteklosti (Kolumb, Magellan, Cook itd.) so opravljali dolga, utrujajoča potovanja po morjih ter odkrivali otoke in nove celine. Prvi poskus raziskovanja samega oceana in njegovega dna je naredila britanska odprava na ladji Challenger (1872–1876). To potovanje je postavilo temelje sodobne oceanologije. Metoda odmeva, razvita med prvo svetovno vojno, je omogočila sestavo novih zemljevidov grebena in celinskega pobočja. Posebne oceanološke znanstvene ustanove, ki so se pojavile v 20. in 30. letih prejšnjega stoletja, so svojo dejavnost razširile na globokomorska območja.
Sodobni oder. Pravi napredek v raziskovanju pa se je začel šele po koncu druge svetovne vojne, ko so mornarice različnih držav sodelovale pri raziskovanju oceana. Hkrati so številne oceanografske postaje dobile podporo.
Vodilna vloga v teh študijah je pripadala ZDA in ZSSR; v manjšem obsegu so podobna dela izvajale Velika Britanija, Francija, Japonska, Zahodna Nemčija in druge države. V približno 20 letih je bilo mogoče dobiti dokaj popolno sliko topografije oceanskega dna. Na objavljenih kartah reliefa dna se je pokazala slika porazdelitve globin. Pomembne so postale tudi raziskave oceanskega dna z uporabo odmeva, pri katerem se zvočni valovi odbijajo od površine kamninske podlage, zakopane pod rahlimi sedimenti. O teh zakopanih sedimentih je zdaj znanega več kot o kamninah celinske skorje.
Podmornice s posadko na krovu. Velik korak naprej pri raziskovanju oceanov je bil razvoj globokomorskih podmornic z odprtinami. Leta 1960 sta se Jacques Piccard in Donald Walsh na batiskafu Trieste I potopila v najgloblje znano območje oceana - Challenger Deep, 320 km jugozahodno od Guama. "Potapljaški krožnik" Jacquesa Cousteauja se je izkazal za najuspešnejšega med napravami te vrste; z njegovo pomočjo je bilo mogoče odkriti neverjeten svet koralnih grebenov in podvodnih kanjonov do globine 300 m. Druga naprava, Alvin, se je spustila do globine 3650 m (s projektno globino potopa do 4580 m) in. se aktivno uporablja v znanstvenih raziskavah.
Globokovodno vrtanje. Tako kot je koncept tektonike plošč revolucioniral geološko teorijo, je globokomorsko vrtanje revolucioniralo razumevanje geološke zgodovine. Napredna vrtalna naprava lahko vrta na stotine ali celo tisoče metrov v magmatske kamnine. Če je bilo treba zamenjati topo vrtino te naprave, so v vrtini pustili zaščitno kolo, ki bi jo zlahka zaznali s sonarjem, nameščenim na novem vrtalnem svedru, in tako nadaljevali z vrtanjem iste vrtine. Jedra iz globokomorskih vrtin so omogočila zapolnitev številnih vrzeli v geološki zgodovini našega planeta in so zlasti zagotovila veliko dokazov za pravilnost hipoteze o širjenju oceanskega dna.
OCEANSKI VIRI
Medtem ko viri planeta vse bolj težko zadostijo potrebam naraščajočega prebivalstva, postaja ocean vse pomembnejši kot vir hrane, energije, mineralov in vode.
Oceanski viri hrane. Vsako leto se v oceanih ulovi na desetine milijonov ton rib, školjk in rakov. V nekaterih delih oceanov je ribolov z uporabo sodobnih plavajočih ribjih valilnic zelo intenziven. Nekatere vrste kitov so skoraj popolnoma iztrebljene. Nadaljnji intenzivni ribolov lahko povzroči resno škodo tako dragocenim komercialnim vrstam rib, kot so tun, sled, trska, brancin, sardele in oslič.
Gojenje rib. Za gojenje rib bi lahko namenili velika območja police. V tem primeru lahko pognojite morsko dno in tako zagotovite rast morskih rastlin, s katerimi se ribe hranijo.
Mineralni viri oceanov. Vsi minerali, ki jih najdemo na kopnem, so prisotni tudi v morski vodi. Najpogostejše soli so magnezij, žveplo, kalcij, kalij in brom. Nedavno so oceanografi odkrili, da je na mnogih mestih oceansko dno dobesedno prekrito z razpršenimi feromanganovim noduli z visoko vsebnostjo mangana, niklja in kobalta. Gomolji fosforita, ki jih najdemo v plitvih vodah, se lahko uporabljajo kot surovine za proizvodnjo gnojil. Morska voda vsebuje tudi dragocene kovine, kot so titan, srebro in zlato. Trenutno se iz morske vode v znatnih količinah pridobivajo le sol, magnezij in brom.
olje .Številna velika naftna polja se že razvijajo na morju, na primer ob obali Teksasa in Louisiane, v Severnem morju, Perzijskem zalivu in ob obali Kitajske. Raziskovanje poteka na številnih drugih področjih, na primer ob obali Zahodne Afrike, ob vzhodni obali ZDA in Mehike, ob obali Arktične Kanade in Aljaske, Venezuele in Brazilije.
Ocean je vir energije. Ocean je tako rekoč neizčrpen vir energije.
Energija plimovanja.Že dolgo je znano, da se plimski tokovi, ki tečejo skozi ozke ožine, lahko uporabljajo za pridobivanje energije v enaki meri kot slapovi in ​​jezovi na rekah. Na primer, v Saint-Malu v Franciji od leta 1966 uspešno deluje hidroelektrarna na plimovanje.
Energija valov se lahko uporablja tudi za proizvodnjo električne energije.
Energija toplotnega gradienta. Skoraj tri četrtine zemeljske sončne energije prihaja iz oceanov, zaradi česar so oceani idealen ogromen ponor toplote. Proizvodnja energije na podlagi izkoriščanja temperaturne razlike med površinskimi in globokimi plastmi oceana bi se lahko izvajala na velikih plavajočih elektrarnah. Trenutno je razvoj tovrstnih sistemov v poskusni fazi.
Drugi viri. Drugi viri vključujejo bisere, ki nastanejo v telesu nekaterih mehkužcev; gobice; alge, ki se uporabljajo kot gnojila, prehrambeni izdelki in aditivi za živila, pa tudi v medicini kot vir joda, natrija in kalija; nahajališča gvana - ptičjih iztrebkov, ki se pridobivajo na nekaterih atolih v Tihem oceanu in se uporabljajo kot gnojilo. Končno razsoljevanje omogoča pridobivanje sladke vode iz morske vode.
OCEAN IN ČLOVEK
Znanstveniki verjamejo, da se je življenje v oceanu začelo pred približno 4 milijardami let. Posebne lastnosti vode so močno vplivale na človeški razvoj in še vedno omogočajo življenje na našem planetu. Človek je uporabljal morja kot trgovske in komunikacijske poti. Ko je plul po morjih, je prihajal do odkritij. V iskanju hrane, energije, materialnih virov in navdiha se je zatekel k morju.
Oceanografija in oceanologija. Oceanske študije se pogosto delijo na fizično oceanografijo, kemično oceanografijo, morsko geologijo in geofiziko, morsko meteorologijo, oceansko biologijo in inženirsko oceanografijo. Oceanografske raziskave se izvajajo v večini držav z dostopom do oceana.

Vodno telo zunaj kopnega se imenuje svetovnih oceanih. Vode Svetovnega oceana zavzemajo približno 70,8% površine našega planeta (361 milijonov km 2) in imajo izjemno pomembno vlogo pri razvoju geografskega ovoja.

Svetovni oceani vsebujejo 96,5 % vode hidrosfere. Prostornina njenih voda je 1.336 milijonov km 3 . Povprečna globina je 3711 m, največja pa 11022 m. Zavzemajo 78,9 % površine.

Temperature vodne površine se gibljejo od 0 °C in nižje v polarnih širinah do +32 °C v tropih (Rdeče morje). Proti spodnjim slojem se zniža na +1°C in nižje. Povprečna slanost je približno 35 ‰, največja 42 ‰ (Rdeče morje).

Svetovne oceane delimo na oceane, morja, zalive in ožine.

Meje oceani Ne potekajo vedno in ne povsod ob obalah celin; pogosto se izvajajo zelo pogojno. Vsak ocean ima vrsto edinstvenih lastnosti. Za vsako od njih je značilen lasten sistem tokov, sistem plim in osek, posebna razporeditev slanosti, svoj temperaturni in ledeni režim, lastno kroženje z zračnimi tokovi, lastni globinski vzorci in prevladujoči talni sedimenti. Obstajajo Tihi (Veliki), Atlantski, Indijski in Arktični ocean. Včasih je tudi Južni ocean izoliran.

morje - pomembno območje oceana, ki je bolj ali manj izolirano od njega s kopnim ali podvodnim vzponom in se odlikuje po naravnih razmerah (globina, topografija dna, temperatura, slanost, valovi, tokovi, plimovanje, organsko življenje).

Odvisno od narave stika med celinami in oceani morja delimo na naslednje tri vrste:

1. Sredozemska morja: nahajajo se med dvema celinama ali se nahajajo v prelomnih conah zemeljske skorje; zanje je značilna močno razgibana obala, močna sprememba globine, seizmičnost in vulkanizem (Sargaško morje, Rdeče morje, Sredozemsko morje, Marmarsko morje itd.).

2. Celinska morja: segajo globoko v kopno, nahajajo se znotraj celin, med otoki ali celinami ali znotraj arhipelaga, znatno ločenega od oceana, za katerega so značilne majhne globine (Belo morje, Baltsko morje, Hudsonovo morje itd.).

3. Obrobna morja: nahaja se ob robovih celin in velikih otokov, na celinskih plitvinah in pobočjih. Široko so odprta proti oceanu (Norveško morje, Karsko morje, Ohotsko morje, Japonsko morje, Rumeno morje itd.).

Geografski položaj morja v veliki meri določa njegov hidrološki režim. Celinska morja so šibko povezana z oceanom, zato se slanost njihove vode, tokovi in ​​plimovanje izrazito razlikujejo od oceanskih. Režim obrobnih morij je v bistvu oceanski. Večina morij se nahaja ob severnih celinah, zlasti ob obali Evrazije.

zaliv - del oceana ali morja, ki štrli v kopno, vendar ima prosto izmenjavo vode s preostalim vodnim območjem, nekoliko drugačen od njega po naravnih značilnostih in režimu. Razlika med morjem in zalivom ni vedno zaznavna. Načeloma je zaliv manjši od morja; Vsako morje oblikuje zalive, a nasprotno se ne zgodi. Zgodovinsko gledano se v starem svetu majhna vodna območja, na primer Azovsko in Marmorno morje, imenujejo morja, v Ameriki in Avstraliji, kjer so imena dali evropski odkritelji, pa se celo velika morja imenujejo zalivi - Hudson, Mehiški. Včasih se enaka vodna območja imenujejo eno morje, drugo pa zaliv (Arabsko morje, Bengalski zaliv).

Glede na nastanek, zgradbo obale, obliko in velikost zalive imenujemo zalivi, fjordi, estuariji, lagune:

Zalivi (pristanišča)– majhni zalivi, zaščiteni pred valovi in ​​vetrovi z v morje štrlečimi rtovi. Primerni so za privez ladij (Novorossiysk, Sevastopol - Črno morje, Zlati rog - Japonsko morje itd.).

Fjordi– ozki, globoki, dolgi zalivi s štrlečimi, strmimi, skalnatimi obalami in koritastim profilom, pogosto ločeni od morja s podvodnimi brzicami. Dolžina nekaterih lahko doseže več kot 200 km, globina - več kot 1000 m. Njihov izvor je povezan s prelomi in erozijsko aktivnostjo kvartarnih ledenikov (obala Norveške, Grenlandije, Čila).

Estuariji– plitvi zalivi, ki segajo globoko v kopno z zalivi in ​​zalivi. Nastajajo v razširjenih rečnih ustjih, ko se obalna tla ugrezajo (ustja Dnjepra in Dnestra v Črnem morju).

Lagune– plitvi zalivi s slano ali slano vodo, ki se raztezajo vzdolž obale, ločeni od morja z izboklinami ali povezani z morjem z ozko ožino (dobro razvita na obali Meliškega zaliva).

Ustnice- majhni zalivi, v katere se običajno izlivajo velike reke. Tukaj je voda močno razsoljena, njena barva se močno razlikuje od vode v sosednjem območju morja in ima rumenkaste in rjavkaste odtenke (zaliv Penzhinskaya).

Straits - relativno ozka vodna prostranstva, ki povezujejo ločene dele Svetovnega oceana in ločena kopna območja. Glede na naravo izmenjave vode jih delimo na: pretok skozi– tokovi so usmerjeni vzdolž celotnega preseka v eno smer; izmenjava– vode se gibljejo v nasprotnih smereh. V njih lahko pride do izmenjave vode navpično (Bospor) ali vodoravno (La Perouse, Davisov).

Struktura Struktura svetovnih oceanov se imenuje navpična stratifikacija voda, vodoravna (geografska) cona, narava vodnih mas in oceanskih front.

V navpičnem prerezu vodni stolpec razpade na velike plasti, podobne plastem ozračja. Ločimo naslednje štiri krogle (plasti):

Zgornja krogla nastane z neposredno izmenjavo energije in snovi s troposfero. Pokriva 200–300 m debelo plast. Za to zgornjo kroglo je značilno intenzivno mešanje, prodiranje svetlobe in znatna temperaturna nihanja.

Vmesna sfera sega do globine 1500–2000 m; njene vode nastanejo iz površinskih voda, ko poniknejo. Hkrati se ohladijo in stisnejo, nato pa mešajo v vodoravnih smereh, predvsem s consko komponento. V polarnih predelih jih odlikuje povišana temperatura, v zmernih širinah in tropskih predelih nizka ali visoka slanost. Prevladujejo horizontalni prenosi vodnih mas.

Globoka krogla ne doseže dna približno 1000 m. Za to kroglo je značilna določena homogenost. Njegova debelina je približno 2000 m in koncentrira več kot 50% vse vode v Svetovnem oceanu.

Spodnja krogla zavzema najnižjo plast oceana in sega do razdalje približno 1000 m od dna. Vode te sfere nastajajo v hladnih območjih, na Arktiki in Antarktiki, in se gibljejo po velikih območjih vzdolž globokih bazenov in jarkov, zanje pa so značilne najnižje temperature in največja gostota. Zaznavajo toploto iz črevesja Zemlje in komunicirajo z oceanskim dnom. Zato se med premikanjem bistveno preoblikujejo.

Vodna masa je razmeroma velika količina vode, ki nastane na določenem območju Svetovnega oceana in ima dolgo časa skoraj konstantne fizikalne (temperatura, svetloba), kemične (plini) in biološke (plankton) lastnosti. Ena gmota je ločena od druge z oceansko fronto.

Razlikujemo naslednje vrste vodnih mas:

1. Za ekvatorialne vodne mase je značilna najvišja temperatura v odprtem oceanu, nizka slanost (do 34–32 ‰), minimalna gostota in visoka vsebnost kisika in fosfatov.

2. Tropske in subtropske vodne mase nastajajo na območjih tropskih atmosferskih anticiklonov in so značilne visoka slanost (do 37 ‰ in več) in visoka preglednost, revščina hranilnih soli in planktona. Ekološko so oceanske puščave.

3. Zmerne vodne mase se nahajajo v zmernih zemljepisnih širinah in zanje je značilna velika variabilnost lastnosti glede na geografsko širino in letni čas. Za zmerne vodne mase je značilna intenzivna izmenjava toplote in vlage z ozračjem.

4. Za polarne vodne mase Arktike in Antarktike je značilna najnižja temperatura, največja gostota in visoka vsebnost kisika. Antarktične vode intenzivno tonejo v sfero dna in jo oskrbujejo s kisikom.

Vode Svetovnega oceana so neprekinjene premikanje in mešanje. Nemir– nihajna gibanja vode, tokovi– progresivno. Glavni vzrok motenj (valov) na površini je veter s hitrostjo nad 1 m/s. Navdušenje, ki ga povzroča veter, bledi z globino. Pod 200 m tudi močni valovi niso več opazni pri hitrosti vetra približno 0,25 m/s. valovanje Ko se veter poveča, voda doživlja ne le trenje, ampak tudi zračne udarce. Valovi rastejo v višino in dolžino, povečujeta nihajno obdobje in hitrost. Valovanje se spremeni v gravitacijske valove. Velikost valov je odvisna od hitrosti in pospeška vetra. Največja višina v zmernih zemljepisnih širinah (do 20 - 30 metrov). Najmanj valov je v ekvatorialnem pasu, pogostost zatišij je 20 - 33 %.

Zaradi podvodnih potresov in vulkanskih izbruhov nastanejo seizmični valovi - cunami. Dolžina teh valov je 200–300 metrov, hitrost pa 700–800 km/h. Seiches(stoječi valovi) nastanejo kot posledica nenadnih sprememb tlaka nad vodno gladino. Amplituda 1 – 1,5 metra. Značilnost zaprtih morij in zalivov.

Morski tokovi- To so vodoravna gibanja vode v obliki širokih tokov. Površinske tokove povzroča veter, globinske pa različne gostote vode. Topli tokovi (Zalivski tok, Severni Atlantik) so usmerjeni od nižjih zemljepisnih širin proti širšim zemljepisnim širinam, hladni tokovi (Labrodorski, Perujski) - obratno. V tropskih širinah ob zahodnih obalah celin pasati poganjajo toplo vodo in jo prenašajo proti zahodu. Na njegovo mesto se iz globin dviga hladna voda. Nastane 5 hladnih tokov: Kanarski, Kalifornijski, Perujski, Zahodnoavstralski in Benguela. Na južni polobli se vanje stekajo hladni tokovi Zahodnih vetrov. Tople vode nastanejo s premikanjem vzporedno s tokovi pasatnega vetra: severni in južni. V Indijskem oceanu na severni polobli je sezona monsunov. Na vzhodnih obalah celin so razdeljeni na dele, odstopajo proti severu in jugu ter potekajo vzdolž celin: na 40 - 50º severne zemljepisne širine. pod vplivom zahodnih vetrov se tokovi odmikajo proti vzhodu in tvorijo tople tokove.

Premiki plimovanja Oceanske vode nastanejo pod vplivom gravitacijskih sil Lune in Sonca. Najvišje plime so v zalivu Fundy (18 m). Obstajajo poldnevne, dnevne in mešane plime.

Za dinamiko voda je značilno tudi vertikalno mešanje: v conah konvergence - pogrezanje vode, v conah divergence - upwelling.

Dno oceanov in morij je prekrito s sedimentnimi usedlinami, imenovanimi morski sedimenti , prsti in mulji. Pridnene sedimente glede na mehansko sestavo delimo na: grobe sedimentne kamnine oz psefiti(kvadri, balvani, prodniki, grušč), peščene skale oz psamits(grobi, srednji, fini peski), meljaste kamnine oz mulji(0,1 - 0,01 mm) in glinaste kamnine oz peliti.

Glede na snovno sestavo se talni sedimenti razlikujejo kot šibko apnenčasti (vsebnost apna 10–30 %), apnenčasti (30–50 %), močno apnenčasti (več kot 50 %), šibko silikatni (vsebnost silicija 10–30 %), silikatne (30–50 %) in visoko silikatne (več kot 50 %) usedline. Glede na genezo ločimo terigena, biogena, vulkanogena, poligena in avtigena nahajališča.

Terigeno padavine s kopnega prinašajo reke, veter, ledeniki, valovi, plima in oseka v obliki produktov uničenja kamnin. Ob obali jih predstavljajo balvani, nato prodniki, peski in nazadnje melji in gline. Pokrivajo približno 25 % dna Svetovnega oceana in ležijo predvsem na polici in celinskem pobočju. Posebna vrsta terigenih sedimentov so ledeni nanosi, za katere je značilna nizka vsebnost apna, organskega ogljika, slaba sortiranost in pestra granulometrična sestava. Nastanejo iz sedimentnega materiala, ki pade na oceansko dno, ko se ledene gore talijo. Najbolj značilne so za antarktične vode Svetovnega oceana. Obstajajo tudi terigeni nanosi Arktičnega oceana, ki nastanejo iz sedimentnega materiala, ki ga prinašajo reke, ledene gore in rečni led. Tudi turbiditi, sedimenti motnih tokov, imajo večinoma terigeno sestavo. Značilni so za celinsko pobočje in celinsko vznožje.

Biogeni sedimenti nastajajo neposredno v oceanih in morjih kot posledica odmiranja različnih morskih organizmov, predvsem planktonskih, in izpadanja njihovih netopnih ostankov. Glede na snovno sestavo delimo biogene usedline na silikatne in apnenčaste.

Silikatni sedimenti sestavljajo ostanki diatomej, radiolarij in kremenovih spužev. Sedimenti diatomeje so razširjeni v južnih delih Tihega, Indijskega in Atlantskega oceana v obliki neprekinjenega pasu okoli Antarktike; v severnem delu Tihega oceana, v Beringovem in Ohotskem morju, vendar tukaj vsebujejo veliko primesi terigenega materiala. Posamezne lise diatomejskih izcedkov so bile najdene na velikih globinah (več kot 5000 m) v tropskih območjih Tihega oceana. Diatomejsko-radiolarijske usedline so najpogostejše v tropskih širinah Tihega in Indijskega oceana; nahajališča silikatne gobe najdemo na polici Antarktike in Ohotskega morja.

Nanosi apna, tako kot silikatne, delimo na več vrst. Najbolj razširjeni so foraminifersko-kokolitski in foraminiferski izcedki, razširjeni predvsem v tropskih in subtropskih delih oceanov, zlasti v Atlantiku. Tipični foraminiferski mulj vsebuje do 99 % apna. Pomemben del takšnih muljev je sestavljen iz lupin planktonskih foraminifer, pa tudi kokolitoforjev - lupin planktonskih apnenčastih alg. Ko je v spodnjih sedimentih precejšnja primes lupin planktonskih pteropodnih mehkužcev, nastanejo pteropodno-foraminiferske usedline. Velika območja jih najdemo v ekvatorialnem Atlantiku, pa tudi v Sredozemskem, Karibskem morju, na Bahamih, v zahodnem Tihem oceanu in na drugih območjih Svetovnega oceana.

Koralno-algalne usedline zavzemajo ekvatorialne in tropske plitve vode zahodnega Tihega oceana, pokrivajo dno severnega Indijskega oceana, Rdeče in Karibsko morje, karbonatne usedline pa zasedajo obalna območja morij zmernega in subtropskega pasu.

Piroklastični ali vulkanogeni sedimenti nastanejo kot posledica vstopa produktov vulkanskih izbruhov v Svetovni ocean. Običajno so to tufi ali tufne breče, redkeje nekonsolidirani peski, melji in manj pogosto sedimenti globokih, zelo slanih in visokotemperaturnih podvodnih virov. Tako na njihovih izlivih v Rdeče morje nastajajo močno železni sedimenti z visoko vsebnostjo svinca in drugih barvnih kovin.

TO poligenskih usedlin Obstaja ena vrsta spodnjih usedlin - globokomorska rdeča glina - usedlina pelitne sestave rjave ali rjavo-rdeče barve. Ta barva je posledica visoke vsebnosti železovih in manganovih oksidov. Globokomorske rdeče gline so pogoste v breznih bazenih oceanov na globinah več kot 4500 m. Zavzemajo najpomembnejša območja v Tihem oceanu.

Avtigeni ali kemogeni sedimenti nastanejo kot posledica kemičnega ali biokemičnega obarjanja nekaterih soli iz morske vode. Ti vključujejo oolitne usedline, glavkonitne peske in melje ter feromanganove nodule.

ooliti- drobne kroglice apna, ki jih najdemo v toplih vodah Kaspijskega in Aralskega morja, Perzijskega zaliva in na območju Bahamov.

Glavkonitni peski in melji– sedimenti različnih sestav z opazno primesjo glavkonita. Najbolj razširjeni so na šelfu in celinskem pobočju ob atlantski obali ZDA, Portugalske, Argentine, na podvodnem robu Afrike, ob južni obali Avstralije in na nekaterih drugih območjih.

Feromanganovi noduli– kondenzacije železovih in manganovih hidroksidov s primesjo drugih spojin, predvsem kobalta, bakra in niklja. Pojavljajo se kot vključki v globokomorskih rdečih glinah in ponekod, zlasti v Tihem oceanu, tvorijo velike akumulacije.

Več kot tretjino celotne površine dna Svetovnega oceana zavzema globokomorska rdeča glina, foraminiferski sedimenti pa imajo približno enako območje porazdelitve. Hitrost kopičenja sedimenta je določena z debelino plasti sedimenta, odloženega na dnu v 1000 letih (na nekaterih območjih 0,1–0,3 mm na tisoč let, v rečnih ustjih, prehodnih conah in jarkih - stotine milimetrov na tisoč let) .

Porazdelitev pridnenih sedimentov v Svetovnem oceanu jasno razkriva zakon širinske geografske cone. Tako je v tropskih in zmernih pasovih oceansko dno do globine 4500–5000 m prekrito z biogenimi apnenčastimi usedlinami, globlje pa z rdečimi glinami. Subpolarni pasovi so zasedeni s silikatnim biogenim materialom, polarni pasovi pa so zasedeni z usedlinami ledenih gora. Vertikalna conalnost se izraža v zamenjavi karbonatnih sedimentov v velikih globinah z rdečimi glinami.

Edini praktično pomemben vir, ki nadzoruje svetlobni in toplotni režim rezervoarjev, je sonce.

Če se sončni žarki, ki padejo na površino vode, delno odbijejo, delno porabijo za izhlapevanje vode in osvetlitev plasti, v katero prodrejo, delno pa se absorbirajo, potem je očitno, da pride do segrevanja površinske plasti vode samo zaradi absorbiranega dela sončne energije.

Nič manj očitno ni, da so zakoni porazdelitve toplote na površini Svetovnega oceana enaki zakonitostim porazdelitve toplote na površini celin. Delne razlike pojasnjujejo velika toplotna kapaciteta vode in večja homogenost vode v primerjavi s kopnim.

Na severni polobli so oceani toplejši kot na južni polobli, ker ima južna polobla manj kopnega, kar močno segreva ozračje, poleg tega pa ima širok dostop do hladnega območja Antarktike; na severni polobli je več kopenskih mas in polarna morja so bolj ali manj izolirana. Termalni ekvator vode je na severni polobli. Temperature naravno padajo od ekvatorja do polov.

Povprečna površinska temperatura celotnega Svetovnega oceana je 17°,4, kar je 3° višja od povprečne temperature zraka na zemeljski obli. Visoka toplotna kapaciteta vode in turbulentno mešanje pojasnjujeta prisotnost velikih zalog toplote v Svetovnem oceanu. Za sladko vodo je enaka I, za morsko vodo (s slanostjo 35‰) pa nekoliko manj, in sicer 0,932. V povprečni letni proizvodnji je najtoplejši ocean Tihi ocean (19°,1), sledita mu Indijski (17°) in Atlantik (16°,9).

Temperaturna nihanja na površini Svetovnega oceana so neizmerno manjša od temperaturnih nihanj zraka nad celinami. Najnižja zanesljiva temperatura na površini oceana je -2°, najvišja pa +36°. Tako absolutna amplituda ni večja od 38 °. Kar zadeva amplitude povprečnih temperatur, so te še ožje. Dnevne amplitude ne presegajo 1°, letne amplitude, ki označujejo razliko med povprečnimi temperaturami najhladnejšega in najtoplejšega meseca, pa se gibljejo od 1 do 15°. Na severni polobli je za morje najtoplejši mesec avgust, najhladnejši mesec februar; na južni polobli je ravno nasprotno.

Glede na toplotne razmere v površinskih plasteh Svetovnega oceana ločimo tropske vode, vode polarnih regij in vode zmernih regij.

Tropske vode se nahajajo na obeh straneh ekvatorja. Tukaj v zgornjih plasteh temperatura nikoli ne pade pod 15-17 °, v velikih predelih pa ima voda temperaturo 20-25 ° in celo 28 °. Letna temperaturna nihanja v povprečju ne presegajo 2°.

Za vode polarnih območij (na severni polobli jih imenujemo Arktika, na južni polobli pa Antarktika) so značilne nizke temperature, običajno pod 4-5°. Tudi letne amplitude so majhne, ​​kot v tropih - le 2-3 °.

Vode zmernih območij zavzemajo vmesni položaj - tako geografsko kot po nekaterih značilnostih. Del njih, ki se nahajajo na severni polobli, so imenovali borealno območje, na južni polobli pa notalno območje. V borealnih vodah letne amplitude dosežejo 10°, v notalnem območju pa za polovico manj.

Prenos toplote s površja in globin oceana praktično poteka le s konvekcijo, to je navpičnim gibanjem vode, ki je posledica dejstva, da so zgornje plasti gostejše od spodnjih.

Navpična porazdelitev temperature ima svoje značilnosti za polarna ter vroča in zmerna območja Svetovnega oceana. Te značilnosti lahko povzamemo v obliki grafa. Zgornja črta predstavlja navpično porazdelitev temperature pri 3°S. w. in 31° Z. itd. v Atlantskem oceanu, tj. služi kot primer navpične porazdelitve v tropskih morjih. Osupljivo je počasno znižanje temperature v sami površinski plasti, močan padec temperature od globine 50 m do globine 800 m in nato spet zelo počasen padec od globine 800 m in nižje: temperatura tukaj se skoraj ne spremeni, poleg tega pa je zelo nizka (manj kot 4 °). To stalno temperaturo v velikih globinah pojasnjujejo s popolnim mirovanjem vode.

Spodnja vrstica predstavlja navpično porazdelitev temperature pri 84°S. w. in 80° V. itd., tj. služi kot primer navpične porazdelitve v polarnih morjih. Zanj je značilna prisotnost toplega sloja na globini od 200 do 800 m, ki ga prekrivajo in podlagajo plasti hladne vode z negativnimi temperaturami. Tople plasti, ki jih najdemo tako na Arktiki kot na Antarktiki, so nastale kot posledica ugrezanja voda, ki so jih topli tokovi prinesli v polarne države, ker so se te vode zaradi večje slanosti v primerjavi z razsoljenimi površinskimi plastmi polarnih morij spremenile v da je gostejši in zato težji od lokalnih polarnih voda.

Skratka, v zmernih in tropskih zemljepisnih širinah se temperatura enakomerno znižuje z globino, le stopnja tega zniževanja je različna v različnih intervalih: najmanjša blizu površine in globlje od 800-1000 m, največja v intervalu med temi. plasti. Za polarna morja, torej za Arktični ocean in južni polarni prostor ostalih treh oceanov, je vzorec drugačen: zgornja plast ima nizke temperature; Z globino te temperature, ki naraščajo, tvorijo toplo plast s pozitivnimi temperaturami, pod to plastjo pa se temperature spet znižajo s prehodom v negativne vrednosti.

To je slika vertikalnih sprememb temperature v Svetovnem oceanu. Kar zadeva posamezna morja, vertikalna porazdelitev temperature v njih pogosto močno odstopa od vzorcev, ki smo jih pravkar vzpostavili za Svetovni ocean.

Voda je najbolj razširjena snov na Zemlji. Vodni ovoj Zemlje se je razvil skupaj z litosfero, ozračjem in živo naravo. Skoraj vsi procesi na našem planetu potekajo s sodelovanjem vode. Hidrosfero sestavljajo oceani, kopenske vode in podtalnica. Glavnina vode je skoncentrirana v oceanih.

Oceani so modro ogledalo našega planeta, zibelka življenja na Zemlji. Ne vsebuje le preteklosti, ampak tudi prihodnost našega planeta. Da bi razumeli veliko vlogo oceana, je treba poznati značilnosti njegove narave: lastnosti vodnih mas, razumeti vlogo tokov, pomen interakcije oceana z ozračjem in kopnim. Vse to boste izvedeli s preučevanjem te teme.

§ 9. Vode Svetovnega oceana

1. Kako se imenuje hidrosfera? Svetovni oceani?
2. Kaj že veste o naravi oceana?
3. Sestavi opis zemljevida oceanov (glej načrt v prilogi).

Vloga oceana v življenju Zemlje. Ocean zavzema skoraj 3/4 površine našega planeta (slika 22). Voda je ena najbolj neverjetnih snovi na Zemlji, dragocena tekočina, dar narave našemu planetu. Nikjer v osončju ga ne najdemo v takšnih količinah kot na Zemlji.

riž. 22. Območje kopnega in oceana: a) na Zemlji kot celoti; b) na severni polobli; c) na južni polobli

Ocean ... Težko si je predstavljati, kako velik je njegov pomen v življenju Zemlje. Oblaki na nebu, dež in sneg, reke in jezera, izviri – vse to so delci oceana, ki so ga le začasno zapustili.

Ocean določa številne značilnosti narave Zemlje: sprošča akumulirano toploto v ozračje, ga hrani z vlago, del katere se prenese na kopno. Ima velik vpliv na podnebje, tla, floro in favno dežele. Njegova vloga v človekovi gospodarski dejavnosti je velika. Ocean je zdravilec, zagotavlja zdravila in na svoje obale sprejema milijone popotnikov. Je vir morskih sadežev, številnih mineralov, energije; je hkrati »kuhinja vremena« in najbolj prostrana cesta na svetu, ki povezuje celine. Zahvaljujoč delovanju bakterij ima ocean sposobnost (do določene mere) samočiščenja, zato se v njem uniči velik del odpadkov, ki nastanejo na Zemlji.

Zgodovina človeštva je neločljivo povezana s preučevanjem in razvojem oceana. Njegovo poznavanje se je začelo že v antiki. (Kdaj? Kdo?) Še posebej veliko novih podatkov je bilo pridobljenih v zadnjih desetletjih z uporabo najnovejše tehnologije. Raziskave, izvedene na znanstvenih ladjah, zbrane z avtomatskimi oceanografskimi postajami in umetnimi zemeljskimi sateliti, so pomagale odkriti vrtince v oceanskih vodah, globoke protitokove in dokazati obstoj življenja na velikih globinah. Preučevanje strukture oceanskega dna je omogočilo ustvarjanje teorije gibanja litosferskih plošč.

Izvor voda Svetovnega oceana. Ocean je glavni skrbnik vode, najpogostejše snovi na Zemlji, ki raziskovalce že dolgo preseneča z nenavadnostjo svojih lastnosti. Samo voda v normalnih zemeljskih razmerah lahko obstaja v treh agregatnih stanjih. Ta lastnost zagotavlja vseprisotnost vode. Prežema celoten geografski ovoj in v njem proizvaja raznovrstna dela.

Kako se je voda pojavila na Zemlji? Tega vprašanja znanost še ni dokončno rešila. Predpostavlja se, da se je voda sprostila takoj med nastankom litosfere iz zgornjega plašča ali pa se je kopičila postopoma. Voda se še vedno sprošča iz magme, pada na površino planeta med vulkanskimi izbruhi in med nastajanjem oceanske skorje v območjih raztezanja litosferskih plošč. To se bo dogajalo še več milijonov let. Nekaj ​​vode pride na Zemljo iz vesolja.

Lastnosti oceanskih voda. Njihove najbolj značilne lastnosti - slanost in temperatura - so vam že znane. (Spomnite se njihovih osnovnih indikatorjev iz tečaja 6. razreda.) Oceanski način je šibka rešitev, v kateri skorajda ni bilo kemikalij. V njem so raztopljeni plini, minerali in organske snovi, ki nastanejo kot posledica vitalne dejavnosti organizmov.

Glavne spremembe slanosti opazimo v površinski plasti. Slanost voda je odvisna predvsem od razmerja med padavinami in izhlapevanjem, ki se spreminja glede na zemljepisno širino. Na ekvatorju je slanost približno 34%.., v bližini tropov - 36%, v zmernih in polarnih širinah pa približno 33%. Slanost je nižja tam, kjer je količina padavin večja od izhlapevanja, kjer je velik dotok rečne vode, kjer se tali led.

Veste, da se vode oceana segrevajo, tako kot kopno, zaradi dotoka sončne toplote na njegovo površino. Ocean zavzema večje območje in prejme več toplote kot kopno. Temperatura površinskih voda se spreminja in je razporejena glede na zemljepisno širino (slika 23). Na nekaterih območjih oceana ta vzorec motijo ​​oceanski tokovi, v obalnih delih pa odtok toplejših voda s celin. Z globino se spreminja tudi temperatura oceanske vode. Sprva je zmanjšanje zelo občutno, nato pa se upočasni. Na globinah več kot 3-4 tisoč m se temperatura običajno giblje od +2 do O ° C.

riž. 23. Povprečna letna temperatura vode na površini Svetovnega oceana. Primerjajte temperature vode na istih zemljepisnih širinah. Pojasnite svoj rezultat

Led v oceanu. Nastajanje ledu je odvisno od temperature oceanskih voda. Že veste, da morska voda zmrzne pri temperaturi -2 °C. Pri ohlajanju se gostota slane vode poveča, njena zgornja plast postane težja in potone, toplejše plasti vode pa se dvignejo na površje. To mešanje vode preprečuje nastajanje ledu. Led nastaja le v arktičnih in subarktičnih zemljepisnih širinah, kjer so zime dolge in zelo mrzle. Zamrznejo tudi nekatera plitva morja v zmernem pasu. Obstajata prvoletni in večletni led. Oceanski led je lahko mirujoč, če je povezan s kopnim, ali lebdeč, to je plavajoč. V oceanu je led, ki se je odlomil od kopenskih ledenikov in se spustil v ocean - ledene gore (slika 24).

riž. 24. Taljenje ledenih gora v oceanu

Oceanski led ima velik vpliv na zemeljsko podnebje in življenje na njej. Led odbija sončne žarke, hladi zrak in prispeva k nastanku megle. Ovirajo plovbo in pomorsko trgovino.

Vodne mase. Voda je glavna sestavina narave oceana. Velike količine vode, ki nastanejo v določenih delih oceana in se med seboj razlikujejo po temperaturi, slanosti, gostoti, prosojnosti, količini kisika in prisotnosti določenih živih organizmov, imenujemo vodne mase. Te lastnosti so ohranjene v celotnem prostoru, ki ga zaseda ta ali ona vodna masa.

V oceanu ločimo površinske, vmesne, globoke in spodnje vodne mase. V površinskih modnih gmotah do globine 200 m se razlikujejo ekvatorialne. tropske, zmerne in polarne vodne mase. Nastanejo kot posledica neenakomernega vnosa sončne toplote na različnih zemljepisnih širinah in vpliva atmosfere. Na istih zemljepisnih širinah se lahko lastnosti površinskih vodnih mas razlikujejo, zato ločimo tudi obalne in intraoceanske mase.

Vodne mase aktivno sodelujejo z atmosfero: dajejo ji toploto in vlago, iz nje absorbirajo ogljikov dioksid in sproščajo kisik. Pri mešanju spremenijo svoje lastnosti.

1. Kaj določa slanost oceanskih voda?
2. Kakšne so razlike v temperaturi oceanske vode?
3. Na katerih območjih oceana nastaja led? Kako vplivajo na naravo Zemlje in človekovo gospodarsko dejavnost?
4. Kako se imenuje vodna masa? Poimenujte glavne vrste vodnih mas. Katere vodne mase najdemo v površinski plasti oceana?

Voda je najpreprostejša kemična spojina vodika in kisika, vendar je oceanska voda univerzalna, homogena ionizirana raztopina, ki vsebuje 75 kemičnih elementov. To so trdni minerali (soli), plini, pa tudi suspenzije organskega in anorganskega izvora.

Vola ima veliko različnih fizikalnih in kemijskih lastnosti. Najprej so odvisne od kazala vsebine in temperature okolja. Naj na kratko opišemo nekatere izmed njih.

Voda je topilo. Ker je voda topilo, lahko sklepamo, da so vse vode plinsko-solne raztopine različnih kemičnih sestav in različnih koncentracij.

Slanost oceanske, morske in rečne vode

Slanost morske vode(Tabela 1). Za koncentracijo snovi, raztopljenih v vodi, je značilno slanost, ki se meri v ppm (%o), to je v gramih snovi na 1 kg vode.

Tabela 1. Vsebnost soli v morski in rečni vodi (v % skupne mase soli)

Črte na zemljevidu, ki povezujejo točke z enako slanostjo, se imenujejo izohaline.

Slanost sladke vode(glej tabelo 1) je v povprečju 0,146% o, morje pa v povprečju 35 %O. V vodi raztopljene soli mu dajejo grenko slan okus.

Približno 27 od 35 gramov je natrijevega klorida (kuhinjska sol), zato je voda slana. Magnezijeve soli mu dajejo grenak okus.

Ker je voda v oceanih nastala iz vročih slanih raztopin zemeljske notranjosti in plinov, je bila njena slanost prvotna. Obstaja razlog za domnevo, da so se v prvih fazah nastajanja oceana njegove vode po sestavi soli malo razlikovale od rečnih voda. Razlike so se pojavile in začele povečevati po preoblikovanju kamnin zaradi njihovega preperevanja in razvoja biosfere. Sodobna solna sestava oceana, kot jo kažejo fosilni ostanki, se je razvila najpozneje v proterozoiku.

Poleg kloridov, sulfitov in karbonatov so bili v morski vodi najdeni skoraj vsi na Zemlji znani kemični elementi, vključno z žlahtnimi kovinami. Vendar pa je vsebnost večine elementov v morski vodi zanemarljiva, zaznali so na primer le 0,008 mg zlata na kubični meter vode, na prisotnost kositra in kobalta pa kaže njuna prisotnost v krvi morskih živali in na dnu. usedline.

Slanost oceanskih voda— vrednost ni konstantna (slika 1). Odvisno je od podnebja (razmerje med padavinami in izhlapevanjem s površine oceana), nastajanja ali taljenja ledu, morskih tokov in bližnjih celin - od dotoka sveže rečne vode.

riž. 1. Odvisnost slanosti vode od zemljepisne širine

V odprtem oceanu se slanost giblje od 32-38%; v obrobnem in Sredozemskem morju so njegova nihanja veliko večja.

Na slanost voda do globine 200 m še posebej močno vplivata količina padavin in izhlapevanje. Na podlagi tega lahko rečemo, da je slanost morske vode podvržena zakonu coniranja.

V ekvatorialnih in subekvatorialnih regijah je slanost 34%c, ker je količina padavin večja od vode, ki se porabi za izhlapevanje. V tropskih in subtropskih širinah - 37, ker je malo padavin in je izhlapevanje veliko. V zmernih zemljepisnih širinah - 35% o. Najmanjšo slanost morske vode opazimo v subpolarnih in polarnih regijah - le 32, saj količina padavin presega izhlapevanje.

Morski tokovi, rečni odtok in ledene gore motijo ​​conski vzorec slanosti. Na primer, v zmernih zemljepisnih širinah severne poloble je slanost vode večja blizu zahodnih obal celin, kjer tokovi prinašajo bolj slane subtropske vode, manj slanosti pa je blizu vzhodnih obal, kjer hladni tokovi prinašajo manj slane vode.

V subpolarnih zemljepisnih širinah se pojavljajo sezonske spremembe slanosti vode: jeseni se zaradi nastajanja ledu in zmanjšanja moči rečnega toka slanost poveča, spomladi in poleti pa zaradi taljenja ledu in povečanja v rečnem toku se slanost zmanjša. Okrog Grenlandije in Antarktike se slanost poleti zmanjša zaradi taljenja bližnjih ledenih gora in ledenikov.

Najbolj slan od vseh oceanov je Atlantski ocean, vode Arktičnega oceana imajo najnižjo slanost (zlasti ob azijski obali, blizu ustja sibirskih rek - manj kot 10%).

Med deli oceana - morja in zalivi - največjo slanost opazimo na območjih, omejenih s puščavami, na primer v Rdečem morju - 42% c, v Perzijskem zalivu - 39% c.

Slanost vode določa njeno gostoto, električno prevodnost, nastanek ledu in številne druge lastnosti.

Plinska sestava oceanske vode

Poleg različnih soli so v vodah Svetovnega oceana raztopljeni različni plini: dušik, kisik, ogljikov dioksid, vodikov sulfid itd. Tako kot v ozračju tudi v oceanskih vodah prevladujeta kisik in dušik, vendar v nekoliko drugačnih razmerjih (npr. na primer skupna količina prostega kisika v oceanu 7480 milijard ton, kar je 158-krat manj kot v ozračju). Kljub temu, da plini v vodi zavzamejo razmeroma malo prostora, je to dovolj za vpliv na organsko življenje in različne biološke procese.

Količino plinov določata temperatura in slanost vode: višji kot sta temperatura in slanost, manjša je topnost plinov in manjša je njihova vsebnost v vodi.

Tako se lahko na primer pri 25 °C v vodi raztopi do 4,9 cm3/l kisika in 9,1 cm3/l dušika, pri 5 °C - 7,1 oziroma 12,7 cm3/l. Iz tega izhajata dve pomembni posledici: 1) vsebnost kisika v površinskih vodah oceana je v zmernih in zlasti polarnih širinah veliko večja kot v nizkih (subtropskih in tropskih) širinah, kar vpliva na razvoj organskega življenja – bogastvo prve in relativna revščina drugih voda; 2) na istih zemljepisnih širinah je vsebnost kisika v oceanskih vodah višja pozimi kot poleti.

Dnevne spremembe plinske sestave vode, povezane s temperaturnimi nihanji, so majhne.

Prisotnost kisika v oceanski vodi spodbuja razvoj organskega življenja v njej ter oksidacijo organskih in mineralnih produktov. Glavni vir kisika v oceanski vodi je fitoplankton, imenovan »pljuča planeta«. Kisik se porabi predvsem za dihanje rastlin in živali v zgornjih plasteh morskih voda ter za oksidacijo različnih snovi. V globini 600-2000 m je plast minimum kisika. Majhna količina kisika se tukaj kombinira z visoko vsebnostjo ogljikovega dioksida. Razlog za to je razgradnja v tej plasti vode večine organske snovi, ki prihaja od zgoraj, in intenzivno raztapljanje biogenega karbonata. Oba procesa zahtevata prosti kisik.

Količina dušika v morski vodi je veliko manjša kot v ozračju. Ta plin se večinoma sprošča v vodo iz zraka pri razgradnji organskih snovi, nastaja pa tudi pri dihanju morskih organizmov in njihovi razgradnji.

V vodnem stolpcu v globokih stoječih bazenih se kot posledica vitalne aktivnosti organizmov tvori vodikov sulfid, ki je strupen in zavira biološko produktivnost voda.

Toplotna kapaciteta oceanskih voda

Voda je eno najbolj toplotno intenzivnih teles v naravi. Toplotna kapaciteta le desetmetrske plasti oceana je štirikrat večja od toplotne kapacitete celotne atmosfere, 1 cm velika plast vode pa absorbira 94 % sončne toplote, ki prispe na njeno površino (slika 2). Zaradi te okoliščine se ocean počasi segreva in počasi oddaja toploto. Zaradi visoke toplotne kapacitete so vsa vodna telesa močni hranilniki toplote. Ko se voda ohlaja, postopoma oddaja toploto v ozračje. Zato Svetovni ocean opravlja funkcijo termostat našega planeta.

riž. 2. Odvisnost toplotne kapacitete od temperature

Led in predvsem sneg imata najmanjšo toplotno prevodnost. Posledično led ščiti vodo na površini rezervoarja pred hipotermijo, sneg pa ščiti tla in ozimne posevke pred zmrzovanjem.

Toplota uparjanja voda - 597 kal / g, in talilna toplota - 79,4 cal/g – te lastnosti so zelo pomembne za žive organizme.

Temperatura oceana

Indikator toplotnega stanja oceana je temperatura.

Povprečna temperatura oceana-4 °C.

Kljub temu, da površinska plast oceana služi kot zemeljski termoregulator, pa je temperatura morske vode odvisna od toplotnega ravnovesja (dotok in odtok toplote). Dotok toplote je sestavljen iz , porabo toplote pa sestavljajo stroški izhlapevanja vode in turbulentne izmenjave toplote z ozračjem. Kljub temu, da delež toplote, ki se porabi za turbulentno izmenjavo toplote, ni velik, je njen pomen ogromen. Z njegovo pomočjo pride do planetarne prerazporeditve toplote skozi ozračje.

Na površju se temperature oceanov gibljejo od -2 °C (ledišče) do 29 °C na odprtem oceanu (35,6 °C v Perzijskem zalivu). Povprečna letna temperatura površinskih voda Svetovnega oceana je 17,4 °C, na severni polobli pa je približno 3 °C višja kot na južni polobli. Najvišja temperatura površinskih oceanskih voda na severni polobli je avgusta, najnižja pa februarja. Na južni polobli je ravno nasprotno.

Ker ima toplotno povezavo z atmosfero, je temperatura površinskih voda, tako kot temperatura zraka, odvisna od zemljepisne širine območja, tj. zanjo velja zakon conacije (tabela 2). Zoniranje se izraža v postopnem zniževanju temperature vode od ekvatorja do polov.

V tropskih in zmernih širinah je temperatura vode odvisna predvsem od morskih tokov. Tako so zaradi toplih tokov v tropskih zemljepisnih širinah temperature v zahodnih oceanih za 5-7 °C višje kot na vzhodu. Vendar so na severni polobli zaradi toplih tokov v vzhodnih oceanih temperature vse leto pozitivne, na zahodni pa zaradi hladnih tokov voda pozimi zmrzne. V visokih zemljepisnih širinah je temperatura v polarnem dnevu okoli 0 °C, v polarni noči pod ledom pa okoli -1,5 (-1,7) °C. Tukaj na temperaturo vode vplivajo predvsem ledeni pojavi. Jeseni se sprošča toplota, ki mehča temperaturo zraka in vode, spomladi pa se toplota porabi za taljenje.

Tabela 2. Povprečne letne temperature površinskih voda oceanov

Najhladnejši od vseh oceanov- Severna Arktika in najbolj toplo— Tihi ocean, saj se njegovo glavno območje nahaja v ekvatorialno-tropskih širinah (povprečna letna temperatura vodne površine -19,1 ° C).

Pomemben vpliv na temperaturo oceanske vode ima podnebje okolice, pa tudi letni čas, saj je od tega odvisna sončna toplota, ki segreva zgornjo plast Svetovnega oceana. Najvišjo temperaturo vode na severni polobli opazimo avgusta, najnižjo februarja in obratno na južni polobli. Dnevna nihanja temperature morske vode na vseh zemljepisnih širinah so približno 1 °C, največja letna nihanja temperature so opažena v subtropskih širinah - 8-10 °C.

Z globino se spreminja tudi temperatura oceanske vode. Znižuje se in že v globini 1000 m skoraj povsod (povprečno) pod 5,0 °C. Na globini 2000 m se temperatura vode izravna, zmanjša na 2,0-3,0 ° C, v polarnih širinah pa na desetinke stopinje nad ničlo, nato pa se bodisi zelo počasi zmanjšuje ali celo nekoliko poveča. Na primer, v območjih razpok oceana, kjer so na velikih globinah močni izlivi podzemne tople vode pod visokim pritiskom s temperaturami do 250-300 ° C. Na splošno sta v Svetovnem oceanu navpično dve glavni plasti vode: toplo površinsko in močan mraz, ki sega do dna. Med njimi je prehod plast temperaturnega skoka, oz glavna toplotna sponka, v njem je močan padec temperature.

Ta slika navpične porazdelitve temperature vode v oceanu je motena na visokih zemljepisnih širinah, kjer je na globini 300-800 m mogoče zaslediti plast toplejše in bolj slane vode, ki prihaja iz zmernih zemljepisnih širin (tabela 3).

Tabela 3. Povprečne temperature oceanske vode, °C

Sprememba prostornine vode s spremembo temperature

Močno povečanje prostornine vode pri zmrzovanju- To je posebna lastnost vode. Z močnim padcem temperature in njenim prehodom skozi ničelno oznako pride do močnega povečanja prostornine ledu. Ko se prostornina poveča, postane led lažji in priplava na površje ter postane manj gost. Led ščiti globoke plasti vode pred zmrzovanjem, saj je slab prevodnik toplote. Prostornina ledu se poveča za več kot 10 % v primerjavi z začetno prostornino vode. Pri segrevanju pride do nasprotnega procesa raztezanja - stiskanja.

Gostota vode

Temperatura in slanost sta glavna dejavnika, ki določata gostoto vode.

Pri morski vodi velja, da nižja kot je temperatura in višja slanost, večja je gostota vode (slika 3). Tako je pri slanosti 35% o in temperaturi 0 °C gostota morske vode 1,02813 g/cm 3 (masa vsakega kubičnega metra takšne morske vode je za 28,13 kg večja od ustrezne prostornine destilirane vode). ). Temperatura morske vode z največjo gostoto ni +4 °C kot sladka voda, ampak negativna (-2,47 °C pri slanosti 30 % in -3,52 °C pri slanosti 35 %o).

riž. 3. Povezava med gostoto morskega vola ter njegovo slanostjo in temperaturo

Zaradi povečanja slanosti se gostota vode poveča od ekvatorja do tropov, zaradi znižanja temperature pa od zmernih zemljepisnih širin do polarnega kroga. Polarne vode se pozimi spuščajo in premikajo v spodnjih plasteh proti ekvatorju, zato so globoke vode Svetovnega oceana praviloma hladne, vendar obogatene s kisikom.

Ugotovljena je bila odvisnost gostote vode od tlaka (slika 4).

riž. 4. Odvisnost gostote morske vode (L"=35%o) od tlaka pri različnih temperaturah

Sposobnost vode, da se samočisti

To je pomembna lastnost vode. Med procesom izhlapevanja voda prehaja skozi zemljo, ki je naravni filter. Če pa je meja onesnaženosti prekoračena, je proces samočiščenja moten.

Barva in preglednost so odvisne od odboja, absorpcije in sipanja sončne svetlobe ter od prisotnosti suspendiranih delcev organskega in mineralnega izvora. Na odprtem delu je barva oceana modra, ob obali, kjer je veliko suspendiranih snovi, pa zelenkasta, rumena in rjava.

V odprtem delu oceana je prosojnost vode večja kot ob obali. V Sargaškem morju je prosojnost vode do 67 m. V obdobju razvoja planktona se prosojnost zmanjša.

V morjih je takšen pojav kot sij morja (bioluminiscenca). Svetijo v morski vodiživi organizmi, ki vsebujejo fosfor, predvsem kot so praživali (nočna svetloba itd.), bakterije, meduze, črvi, ribe. Verjetno sij služi za odganjanje plenilcev, iskanje hrane ali privabljanje osebkov nasprotnega spola v temi. Sijaj pomaga ribiškim plovilom najti jate rib v morski vodi.

Zvočna prevodnost - akustične lastnosti vode. Najdeno v oceanih zvok, ki razprši moj in podvodni "zvočni kanal" ki ima zvočno superprevodnost. Plast za odvajanje zvoka se ponoči dvigne in podnevi zniža. Podmorničarji ga uporabljajo za dušenje hrupa podmorniških motorjev in ribiška plovila za odkrivanje jat rib. "Zvok
signal" se uporablja za kratkoročno napovedovanje valov cunamijev, v podvodni navigaciji za prenos akustičnih signalov na ultra dolge razdalje.

Električna prevodnost morska voda je visoka, je neposredno sorazmerna s slanostjo in temperaturo.

Naravna radioaktivnost morske vode so majhne. Toda številne živali in rastline imajo sposobnost koncentriranja radioaktivnih izotopov, zato se ulov morske hrane testira na radioaktivnost.

Mobilnost- značilna lastnost tekoče vode. Pod vplivom gravitacije, pod vplivom vetra, privlačnosti Lune in Sonca ter drugih dejavnikov se voda premika. Pri gibanju se voda meša, kar omogoča enakomerno porazdelitev voda različne slanosti, kemične sestave in temperature.