Мировой океан – это совокупность четырёх океанов нашей планеты: Тихого, Атлантического, Индийского и Северного Ледовитого. Мировой океан омывает берега всех материков, но в отличие от суши он – единое пространство. Океан занимает 71% поверхности нашей планеты (около 360 млн км 2).

Дно океанов сложено трёхслойной земной корой океанического типа. В отличии от материковой земной коры она имеет меньшую мощность – 5-10 км. В рельефе дна океанов принято выделять следующие составные части: подводные окраины материков, переходная зона, ложе океана.

В отличие от материков действие внешних рельефообразующих процессов выражено в океанах значительно слабее. Вследствие этого дно океана по сравнению с земной поверхностью более однородно.

Средние глубины океана составляют около 3700 м, при этом в открытых его частях наименьшие глубины отмечаются в районах срединно-океанических хребтов, а максимальные приурочены к глубоководным желобам.

Водные массы Мирового океана характеризуются рядом свойств, главными из которых являются температура и солёность вод.

Температура воды Мирового океана изменяется как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Температура поверхности вод изменяется зонально, понижаясь в направлении от экватора к полюсам. Это связано с тем, что земная поверхность у экватора в силу более отвесного падения солнечных лучей получает большее количество солнечного тепла. Температура поверхностных вод океана в районе экватора составляет 25˚-28˚. В районе Северного полюса температура поверхности вод может опускаться до 0˚ и даже чуть ниже (-1,3˚), так как солёная вода замерзает при отрицательных температурах.

С глубиной температура вод в Мировом океане понижается в связи с тем, что солнечные лучи не в состоянии обогреть всю водную толщу.

Средняя солёность Мирового океана – 35%, то есть в 1 литре океанической воды растворено 35 г солей. Солёный вкус морской воды объясняется присутствием хлоридов, а горький вкус ей придают соли магния. Показатель солёности поверхностных вод определяется соотношением количества атмосферных осадков и величины испарения. Большой приток атмосферной влаги распределяет воду, значительное испарение, напротив, повышает солёность, поскольку соли вместе с водой не испаряются. Наивысшая солёность вод свойственна тропическим широтам, а Красное море вообще является самым солёным морем мирового океана.

Воды Мирового океана находятся в постоянном движении. К основным видам динамики вод относятся волны (ветровые и цунами), течения, приливы и отливы.

Поверхностные течений могут возникать в связи с различными причинами. В соответствие с этим различают виды течений: ветровые (дрейфовые); при неравномерных распределениях температур или солености (плотностные); приливно-отливные в связи с притяжением Луны; градиентные при изменении атмосферного давления; стоковые; компенсационные при отливе соседней водной массы и др.

Однако главной причиной возникновения океанских течений являются ветры общей циркуляции атмосферы: пассаты, западный перенос и другие. В каждом из полушарий система течений образует своеобразные гигантские «восьмёрки».

По температуре течения делятся на тёплые и холодные. При этом абсолютная температура воды в данном случае не играет роли. Важна температура воды течения по отношению к окружающих вод. То есть тёплое течение – мощная струя более тёплой воды среди более холодной. Общее направление тёплых течений – от экватора к полюсам, холодных наоборот, – от полюсов к экватору. Океанские течения оказывают значительное влияние на климат прибрежных территорий, которые они омывают. Так, холодные течения препятствуя подъёму воздуха, способствуют уменьшению количества осадков. На субтропических побережьях, омываемых холодными течениями (Перуанское, Бенгальское), формируются береговые пустыни (Атакама, Намиб).

Мировой океан – место зарождения жизни на Земле. Условия существования живых организмов в воде более благоприятны по сравнению с сушей. Здесь отсутствуют резкие колебания температур, окружающая вода поддерживает тело организма в пространстве. Общее число видов живых организмов Мирового океана приближается к 160 тысячам. При этом большую часть биомассы океана, в отличие от суши, составляют животные.

Мировой океан имеет огромное значение в хозяйственной деятельности человека. Океан – источник природных ресурсов. Главное – биологические ресурсы: рыба, морепродукты, морской зверь, раковины, жемчуг и т.д. Кроме биологических начали активно использовать минеральные ресурсы, в первую очередь нефть и газ шельфовых зон. Огромны потенциальные энергетические ресурсы. Кроме того, по океану проходят важнейшие транспортные магистрали, обслуживающие мировую торговлю. Побережья океанов широко используются в рекреационных целях.

Остались вопросы? Хотите знать больше о Мировом океане?
Чтобы получить помощь репетитора – зарегистрируйтесь .
Первый урок – бесплатно!

сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

Включает в себя все моря и океаны Земли. Он занимает около 70% поверхности планеты, в нем находится 96% всей воды на планете. Мировой океан состоит из четырех океанов: Тихого, Атлантического, Индийского и Северного Ледовитого.

Размеры океанов Тихий — 179 млн. км2, Атлантический-91.6 млн. км2 Индийский — 76,2 млн. км2, Северный Ледовитый — 14,75 млн. км2

Границы между океанами, а также границы морей внутри океанов проводятся достаточно условно. Они определяются участками суши, разграничивающими водное пространство, внутренними течениями, разницей в температуре и солености.

Моря выделяют внутренние и окраинные. Внутренние моря достаточно глубоко вдаются в сушу (например, Средиземное), а окраинные прилегают к суше одним краем (например, Северное, Японское).

Тихий океан

Тихий — самый большой из океанов Он расположен и в северном, и в южном полушариях. На востоке его границей является побережье Северной и , на западе — побережье и , на юге — Антарктиды Ему принадлежат 20 морей и более 10 000 островов.

Поскольку Тихий океан захватывает почти все , кроме самых холодных,

он отличается разнообразием климата. над океаном колеблется от +30°

до -60° С. В тропическом поясе образуются пассаты, севернее, у берегов Азии и России нередки муссоны.

Основные течения Тихого океана замкнуты в круги. В северном полушарии круг образован Северным пассатным, Северо-Тихоокеанским и Калифорнийским течениями, которые направлены по часовой стрелке. В южном полушарии круг течений направлен против часовой стрелки и состоит из Южного пассатного, Восточно-Австралийского, Перуанского и течения Западных Ветров

Тихий океан расположен на Тихоокеанской . Его дно неоднородно, существуют подземные равнины, горы и хребты. На территории океана находится Марианская впадина — самая глубока точка Мирового океана, глубина ее 11 км 22 м.

Температура воды в Атлантическом океане колеблется от -1 °С до + 26 °С, средняя температура воды +16°С.

Средняя соленость Атлантического океана 35%о.

Органический мир Атлантического океана отличается богатством зеленых растений, планктона.

Индийский океан

Большая часть Индийского океана расположена в теплых широтах, здесь господствуют влажные муссоны, определяющие климат и восточноазиатских стран. Южный край Индийского океана резко отличается холодным .

Течения Индийского океана меняют направление в зависимости от направления муссонов. Самые значительные течения — Муссонное, Пассатное и .

Индийский океан отличается разнообразным рельефом, существует несколько хребтов, между которыми расположены относительно глубокие котловины. Глубочайшая точка Индийского океана — Яванская впадина, 7 км 709 м.

Температура воды в Индийском океане колеблется от -1°С у берегов Антарктиды до +30°С у экватора, средняя температура воды +18°С.

Средняя соленость Индийского океана 35%о.

Северный ледовитый океан

Большая часть Северного ледовитого океана покрыта толщей льда — зимой это почти 90% поверхности океана. Только у берегов лед примерзает к суше, большая же часть льда дрейфует. Дрейфующий лед носит название «пак».

Океан полностью расположен в северных широтах, отличается холодным климатом.

В Северном ледовитом океане наблюдается ряд крупных течений: вдоль севера России проходит трансарктическое течение, в результате взаимодействия с более теплыми водами Атлантического океана рождается Норвежское течение.

Рельеф Северного Ледовитого океана отличается развитым шельфом, особенно у берегов Евразии.

Вода подо льдом всегда имеет отрицательную температуру: -1,5 — -1°С. Летом вода в морях Северного ледовитого океана достигает +5 — +7 °С. Соленость воды океана значительно снижается летом из-за таяния льдов и, это касается евразийской части океана, полноводных сибирских рек. Так зимой соленость в разных частях 31-34% о, летом у берегов Сибири может быть до 20%о.

Назовите океаны земного шара и покажите их на глобусе и карте полушарий.

1. Мировой океан. Если посмотреть на глобус, то увидим, что большую часть земного шара занимает вода. Это - Мировой океан. На долю Мирового океана приходится 3/4 части всей поверхности Земли, или 361 млн. км2 (рис. 68).

Рис. 68. Соотношение площадей океана и суши .

Мировой океан состоит из отдельных, имеющих свои названия, океанов, однако все они соединены друг с другом. Из любой точки Мирового океана можно попасть в любую другую, не пересекая сушу. (Убедитесь в этом по карте полушарий.)
Большие участки суши, окруженные океанами и морями, называются материками или континентами. На земном шаре имеется 6 материков. Это Евразия, Африка, Северная Америка, Южная Америка, Австралия и Антарктида.
Небольшие участки суши, окруженные со всех сторон водой, называются островами. (Найдите на карте острова Гренландия, Мадагаскар, Исландия.)
Часть суши, которая глубоко вдается в водное пространство, называют полуостровом. (Найдите на карте полуострова Апеннинский и Лабрадор.)
Мировой океан состоит из 4 частей.
Тихий океан (180 млн. км2 ) самый большой и глубокий из всех океанов на земном шаре. По занимаемой площади соответствует оставшимся трем, вместе взятым. В 1520-1521 годы Ф. Магеллан впервые переплыл этот океан во время кругосветного путешествия. Тихий океан начинается от западного побережья Северной и Южной Америки и тянется до Австралии и Антарктиды.
Здесь находится самое глубокое место в Мировом океане - Марианский желоб (глубина - 11 022 м).
Атлантический океан (92 млн. км2 ) в два раза меньше Тихого океана. Он начинается с восточного побережья Северной и Южной Америки и тянется до западного побережья Евразии, Африки и до Антарктиды. Он протянулся от Северного полярного круга до Южного полярного. Через Атлантический океан проходят особо важные морские пути, соединяющие страны, расположенные на материках западного и восточного полушарий. Океан полностью освоен для морских перевозок.
Индийский океан (75 млн. км2 ) занимает большую часть южного полушария. Является самым теплым океаном. (Определите по карте полушарий, между какими материками он расположен.) Индийский океан отличается более чистой водой по сравнению с другими. Это связано с тем, что в его южную часть почти не впадают реки.
Северный Ледовитый океан (14 млн. км2 ) - самый маленький среди всех океанов. Границы его начинаются с берегов Северной Америки и заканчиваются у берегов Евразии. Большая его часть в течение года покрыта льдом.
Следующей особенностью Северного Ледовитого океана является его небольшая глубина. В местах перехода подводных материковых окраин в ложе океана глубина составляет всего 200 м. Таких мест довольно много на побережье Евразии. В океане много крупных островов.

2. Части океанов. К частям океанов относятся моря, заливы, проливы.
Море является частью океана и отличается от него свойствами воды и животным миром. В большинстве случаев моря располагаются у берегов суши, но иногда встречаются и в открытом океане (например, Саргассово жоре). Обычное море отделено от океана полуостровами, островами или подводными хребтами.
Моря, далеко вдающиеся в материк, называют внутренними морями. (Например, Черное море, Средиземное море. Частями какого океана они являются?) Моря, расположенные по окраинам материков, называют окраинными морями. К ним относятся моря, расположенные на побережье Евразии - Баренцево, Карское, Лаптевых, Японское, Охотское, Восточно-Китайское и другие.
Залив - небольшая часть океана или моря, глубоко вдающаяся в сушу. Например, Гудзонский и Мексиканский заливы являются частями Атлантического океана у берегов Северной Америки, а Персидский залив - часть Индийского океана на юге Евразии.
Части Мирового океана соединяются друг с другом проливами. Пролив - неширокое водное пространство, ограниченное с двух сторон берегами материков или островов. По ширине проливы очень различны. Самый широкий (до 950 км) и глубокий (до 5840 м) - пролив Дрейка, а самый длинный (около 1670 км) - Мозамбикский пролив.

1. Как можно определить целостность Мирового океана?

2. Имеет ли выход к Мировому океану территория Казахстана? Как можно выйти к Мировому океану с территории Казахстана?

3. На каком расстоянии от вашей местности расположено ближайшее море? Измерьте это расстояние по карте.

4. Мысленно, начиная с Черного моря, проделайте морское кругосветное путешествие. Назовите океаны, моря, заливы, проливы, каналы, через которые или рядом с которыми пролегает этот путь?

5. Назовите внутренние и окраинные моря на побережье материка Евразия.

6. Какой пролив соединяет два моря с двумя океанами, два материка с двумя государствами?

7. Отметьте на контурной карте названные моря, заливы и проливы.

8. Заполните таблицу «Океаны», пользуясь сведениями из текста.

Поверхности земной коры и окружает участки земной коры лежащие выше поверхности уровня Мирового океана, а также содержащая в себе примерно общее содержание солевого состава. С точки зрения качественного химического состава воды в океане, физических и химических свойств Мировой океан выступает как неделимое единое целое. Если рассматривать количественные показатели гидрохимического и гидрологического режимов, то будут существенные различия, отличающиеся большим разнообразием. Наиболее крупные участки суши, выступающие над поверхностью вод океана, называются континентами (материками), значительно более мелкие островами , атоллами, скалами. Острова в свою очередь могут располагаться по одиночке и группами – архипелагами . Самый крупный архипелаг – Канадский Арктический архипелаг, насчитывающий 36 563 острова – площадью 1,3 млн. км 2 находится на севере Канады у берегов Северной Америки. Самый большой остров на планете – остров Гренландия площадью 2176 тыс. км 2 в северной части Атлантического океана у северо-восточных берегов материка Северная Америка. Уровень Мирового океана представляет из себя границу между водным и воздушным пространством Земли, так называемая нулевая отметка глубин и высот на Земле. От этой отметки производят все измерения глубин и высот лежащих ниже и выше уровня океана. Уровень океана принято считать одинаковым во всех точках Мирового океана, хотя на самом деле хоть и не значительно, но отличается. На уровень океана могут влиять разные факторы как внутренние, так и внешние. Одним из таких факторов является Луна, которая своим притяжением может значительно изменять высоту уровня океана которые называются приливами и отливами.

Воды Мирового океана входят в более большую структуру Земли – гидросферу . Являясь частью гидросферы Земли, воды океана постоянно взаимодействуют с земной корой, атмосферой, накладывающие определённые черты и многие значительные его особенности. Мировой океан является грандиозным аккумулятором энергии и тепла, поставляемого нашим светилом. Благодаря океану на Земле создаются благоприятные условия для развития флоры и фауны за счёт сглаживания резких перепадов температур и увлажнения отдалённых районов суши. На долю вод мирового океана приходится большая часть всей гидросферы Земли – 94%, и 70,8% от всей поверхности Земли. Вся поверхность мирового океана разделена материками на отдельные крупные водные участи, называемые океанами, а также более мелкие моря, заливы, проливы. Все океаны Земли имею прямое сообщение между собой проливами и меж островными морями. Весь Мировой океан состоит из четырёх океанов и морей входящих в состав этих океанов. Границы, разделяющие океаны берутся условно. Четких границ между океанами не определены, так как этого в принципе не когда и не требовалось, достаточно всегда было условного определения. Площадь Мирового океана составляет 361,06 млн.км 2 , объём 1370 млн.км 3 , средняя глубина 3795 м, наибольшая глубина 11022 метра располагается в западной части Тихого океана на дне Марианскиого желоба на восточной окраине Филиппинского моря.

Также иногда в Мировом океане выделяют пятый океан – Южный океан. Южный океан это водное пространство вокруг южного материка Антарктида .

Моря Мирового океана согласно соглашению межправительственной океанографической комиссии ЮНЕСКО от 1967 года насчитывают 62 моря. Площадь морей Мирового океана составляет около 10% от всей площади Мирового океана, объём воды в морях около 3%. Также некоторые крупные части Мирового океана, по своим природным характеристикам и особенностям относимые к морям называют заливами такие как Гудзонов залив, Мексиканский, Бенгальский, Персидский.

Крупнейшие моря Мирового океана:

  • Саргассово море – около 6000 км 2
  • Филиппинское море – 5726 км 2
  • Коралловое море – 4791 км 2
  • Аравийское море – 3862 км 2
  • Южно-Китайское море – 3500 км 2
  • Море Фиджи – 3177 км 2
  • Море Уэдделла – 2800 км 2
  • Карибское море – 2754 км 2
  • Средиземное море – 2500 км 2
  • Тасманово море – 2330 км 2
  • Берингово море – 2260 км 2

Крупнейшие заливы Мирового Океана:

  • Бенгальский - площадь 2 172 000 км 2 , средний объём воды 5 616 000 км 3 , средняя глубина 2586 м, наибольшая глубина 5258 м.
  • * Мексиканский - площадь 1 543 000 км 2 , объём 2 332 000 км 3 , глубина 1522 м, наибольшая 3822 м.
  • Гвинейский - площадь 1 533 000 км 2 , наибольшая глубина 6363 м.
  • Большой Австралийский - площадь 1 335 000 км 2 , глубина до 5670 м.
  • * Гудзонов залив - площадь 1 230 000 км 2 , 92 000 км 3 , средняя глубина 112 м, максимальная 301 м.
  • Аляска - площадь 384 000 км 2 , глубина до 5659 м.
  • * Персидский - площадь 239 000 км 2 , объём 9 100 км 3 , большинство глубин менее 50 м, максимальная 102 м.
  • Бискайский - площадь 194 000 км 2 , средняя глубина 1715 м, наибольшая 5120 м.
  • * Калифорнийский залив - площадь 177 000 км 2 , средняя глубина 818 м, наибольшая глубина 3292 м.

* - по гидрологическому режиму эти морские акватории относят к морям, но тем не менее за ними закрепилось название «Залив».

Крупнейшие острова Мирового океана:

  • Гренландия - площадь 2 175 600 км 2 .
  • Новая Гвинея - площадь 790 000 км 2 .
  • Калимантан (Борнео) - площадь 737 500 км 2 .
  • Мадагаскар - площадь 587 041 км 2 .
  • Баффинова Земля - площадь 507 451 км 2 .
  • Суматра - площадь 425 000 км 2 .
  • Великобритания - площадь 229 946 км 2 .
  • Хонсю - площадь 227 414 км 2 .
  • Виктория - площадь 217 291 км 2 .
  • Элсмир - площадь 196 236 км 2 .

Карта океанов Земли и их нахождения в Мировом океане

Карта распределения донных отложений Мирового океана

Воды Мирового океана по земной поверхности распределены не равномерно. Так на северное полушарие приходится 61% поверхности земного шара, на южное полушарие – 81%. Большая часть площади океанического дна (73,8%) находится на глубинах от 3000 до 6000 метров ниже уровни моря. Дно Мирового океана – наиболее выровненные участки поверхности земной коры, покрытые водой между материками и островами. Рельеф дна Мирового океана по своей структуре также разнообразен, как и рельеф участков земной поверхности расположенных выше уровня вод океана и имеет все те же элементы рельефа. На дне Мирового океана располагаются грандиозные геологические образования, превосходящие по своим масштабам аналогичные образования на поверхности материков. Так по центру дна Атлантического океана проходит крупнейшая горная система на Земле, самый протяжённый подводный горный хребет – Срединно-Атлантический хребет. Срединно-Атлантический хребет по своим размерам превосходит все известные горные системы Земли. Срединно-Атлантический хребет растянулся более чем на 18 000 километров от границ Северного Ледовитого океана до берегов Антарктиды. Срединно-Атлантический хребет в свою очередь входит в систему срединно-океанических хребтов дна Мирового океана. Также на дне располагаются самые большие равнины, котловины, горные вершины, впадины и желоба. Дно Мирового океана по своей структуре подразделяется на несколько частей – материковые склоны, шельфовые участки, ложе океана, глубоководные желоба, срединно-океанические хребты, подводные котловины, океанические равнины и плато, подводные горы и вулканы. По дну океанов проходят границы соприкосновения тектонических плит земной коры. В местах взаимодействия тектонических плит возникают подводные горные хребты или глубоководные желоба. По границам тектонических плит наиболее высокая вулканическая и сейсмическая активность. В местах активной вулканической активности возникают подводные извержения, приводящие к образованию подводных вулканов, которые иногда в результате выбрасывания наружу и накоплению больших объёмов вулканических пород со временем поднимаются выше уровня океана тем самым образуя вулканические острова. Ярким примером таких островов могут служить Гавайские острова, расположенные в Тихом океане. Гавайские острова отличаются высокой вулканической активностью. Также в результате взаимодействия тектонических плит происходят сильные подводные землетрясения, которые в свою очередь являются инициаторами разрушительных, гигантских океанических волн – цунами.

Океаническая вода представляет собой коктейль растворов солей со средней концентрацией около 35 г /л . В морской воде находятся почти все элементы таблицы Менделеева. Всего в водах мирового океана содержится 5·10 22 г растворённых солей. В их составе преобладают ионы Na + , Mg 2+ , K + , Ca 2+ , Cl – и, составляющие 99% от суммы солей. Многие другие элементы содержатся в миллионных и миллиардных долях. Солёность морской воды в океане в среднем примерно везде одинаковая. Солёность воды Мирового океана в том или ином месте зависит от удалённости от материков и островов, от рек, впадающих в океан, от той глубины где происходит замер солёности, чем глубже, тем вода более насыщена растворенными солями.

Мировой океан является богатейшим хранилищем минеральных ресурсов. Все минеральные ресурсы океана подразделяют на химические элементы, растворённые в морской воде, минеральные ископаемые на поверхности и под поверхностью морского дна. До 70-х гг. 20 века из морской воды извлекались преимущественно значительные количества поваренной соли (около 8 млн. т в год), сернокислого натрия, хлористого магния, хлористого калия, брома. С развитием научно-технического прогресса перечень извлекаемых химических элементов постоянно увеличивается. Более 90% общей стоимости минерального сырья, получаемого из мирового океана, дают нефть и газ. Общая нефтегазоносная площадь в пределах шельфа оценивается в 13 млн. км 2 (около 1 / 2 его площади). По ориентировочным оценкам, геологические запасы нефти (до глубины 305 м ) определяются в 280 млрд. т , газа в 140 триллионов м 3 " , потенциальные запасы их в переводе на нефть оцениваются в 1410 млрд. т . До начала 70-х гг. добыча нефти и газа ограничивалась глубиной 100-110 м и расстоянием от берега около 150 км , с развитием технологий добыча минеральных ресурсов переходит на всё большие глубины. Кроме получение минеральных ресурсов мировой океан используют для получения электроэнергии, строят приливные электростанции, использующие силу приливов и отливов, а также получения энергии за счет разницы температуры воды на разных глубинах.

При рассмотрении гидрологического режима Мирового океана учитывают факторы: Тепловой баланс, водный баланс, температура, солёность, циркуляция вод, волны, приливы, перемешивание, уровень, лёд, цвет и прозрачность воды, зональность. Уровень поверхности Мирового океана постоянно колеблется. Время от времени происходит понижение или повышение Мирового океана. Понижение или повышение уровня Мирового океана в основном зависит от климатических условий на Земле. Так в период наиболее сильного похолодания, в так называемый ледниковый период, общий уровень в океане понижается за счёт вымораживания воды и скапливания в виде обширных ледовых покрытий на суши, в такие моменты происходит освобождение ранее затопленных участков суши. И на оборот при потеплении происходит таяние льдов, в такие времена уровень Мирового океана поднимается что вызывает затопления наиболее низких береговых частей суши. Воды Мирового океана находятся в постоянном движении на всех его участках. Движение Мирового океана происходит за счет его течений. Течения по своему характеру делят на две основные группы – холодные течения и тёплые. Холодные течения преимущественно глубинные, тёплые течения Мирового океана поверхностные. Течения имеют глобальное значение на образование климата Мирового океана, а также климата на всей Земле. Климат Мирового океана на всей его площади разнообразен и зависит в какой части Земного шара рассматривается область океана. В экваториальной части Мирового океана климат наиболее теплый, ближе к полюсам планеты климат становится всё более холодным и суровым. Температура воды Мирового океана также различается на всём его протяжении. Температура воды на поверхности океана зависит от того в каких климатических условиях находится данная область. В полярных областях температура в поверхностных слоях может значительно опускаться ниже нуля градусов по Цельсию, что приводит к образованию обширных ледовых покрытий. Так полярная область Северного Ледовитого океана в районе северного географического полюса Земли круглый год находится подо льдом. Также температура воды меняется с учётом глубины. С повышение глубины температура воды значительно падает. Поверхностные слои наиболее тёплые.

Растительный и животный мир Мирового океана играют большую роль в состоянии океана, в его химическим, биологическом, геологическом процессах. Растительный и животный мир активно участвуют в круговороте веществ в толще вод океана. Жизнь в толще вод Мирового океана встречается на всех её участках на всех глубинах. Наибольшее количество растительности и живых существ находится на глубинах до 200 метров. По своему разнообразию и богатству растительный и животный мир морских глубин значительно превосходит растительный и животный мир, населяющий сушу планеты. До сих пор при изучении морской жизни учёные открывают новые виды растений и живых существ. Биомасса Мирового океана также превосходит биомассу суши. Биологические ресурсы Мирового океана имеют большое значение в жизни населения планеты. Биоресурсы океана значительны, но не безграничны. С каждым годом из-за увеличения населения планеты потребность в биоресурсах Мирового океана всё боле и более возрастает. Не контролируемые растущие с каждым годом объемы вылова рыбы и других морских организмом приводит к быстрому истощению биоресурсов Мирового океана.

Более подробное описание структуры, биологии, химического состава и свойств, физических свойств, определения «Мирового океана» как части гидросферы Земли смотрите в статье «Океан» .

В современном мире экономическая роль Мирового океана всё больше и больше возрастает. Мировой океан является большим поставщиком минеральных и биологических ресурсов, а также важной транспортной средой. Многие страны имеют выход в Мировой океан. Для стран имеющие выход к Мировому океану использование как ресурсов океана, так и использования просторов Мирового океана в качестве транспортной среды имеет жизненно важное первостепенное значение. Ежегодно по морским путям провозятся сотни миллионов тон грузов различного назначения, также на ровне с грузоперевозками возрастает и пассажиропоток. По дну океанов и морей прокладывают телекоммуникационные кабели связи и трубопроводы для транспортировки газа и нефти. Возрастающая активность использование просторов и ресурсов Мирового океана неизбежно приводит к глобальным экологическим проблемам в первую очередь связанных с загрязнением просторов Мирового океана. В последнее время всё большая роль отводится экологической безопасности Мирового океана.

Исследования Мирового океана имеет первостепенное значение в жизни людей. Исследования необходимы для познания, физических законов, по которым существует Мировой океан. Знание этих законов позволит не только рационально использовать все ресурсы Мирового океана, но и также сохранить океан в его первозданном виде со всем его многообразием растительного и живого мира. Исследования постоянно приводящиеся каждый год открывают всё новые и новые тайны Мирового океана. Всё тайны Мирового океана до сих пор не раскрыты. Белых пятен в исследованиях просторов Мирового океана больше чем на поверхности Земли. Не даром говорят, что люди за всю свою историю намного больше узнали о Луне и всей Солнечной системе чем об океане рядом с которым живут. Многие не понятые и неразгаданные тайны Мирового океана порождают много легенд и приданий.

Мировой океан

Мировой океан

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. км 2) имеет в плане округлую форму и занимает почти половину водной поверхности земного шара. Атлантический океан (91,56 млн. км 2) имеет форму широкой буквы S, причем его западное и восточное побережья почти параллельны. Индийский океан площадью 76,17 млн. км 2 имеет форму треугольника.
Северный Ледовитый океан площадью всего 14,75 млн. км 2 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. км 3 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.