Поверхностные и глубинные движения океанических вод. Рельеф дна мирового океана

Вода в Мировом океане находится в постоянном движении. Это обеспечивает перемешивание воды, перераспределение тепла, солености и газов.

Рассмотрим отдельные движения вод.

1. Волновые движения (волны). Главная причина возникновения волн – ветер, но они могут быть вызваны и резким изменением атмосферного давления, землетрясением, извержением вулканов на побережье и океаническом дне, приливообразующей силой.

Наиболее высокая часть волны называется гребнем; наиболее углубленная часть – подошвой. Расстояние между двумя соседними гребнями (подошвами) называют длиной волны – ().

Высотой волны (Н) называют превышение гребня волны над ее подошвой. Период волны () – это промежуток времени, в течение которого каждая точка волны перемещается на расстояние, равное ее длине. Скорость () – расстояние, пробегаемое в единицу времени какой-либо точкой волны.

Различают:

а) ветровые волны – под влиянием ветра волны растут одновременно в высоту и в длину, при этом увеличивается период () и скорость (); по мере развития волн меняется их внешний вид и размеры. На стадии затухания волн длинные пологие волны называют зыбью. Ветровые волны обладают значительной разрушающей силой, тем самым формируя рельеф побережья. Средняя высота воды ветровых волн в океане 3-4 м (максимум до 30 м), в морях высота волн меньше – максимально не больше 9 м. С возрастанием глубины волны быстро затухают.

б) цунами – сейсмические волны, охватывающие всю толщу воды, возникают при землетрясениях и подводных извержениях вулканов. Цунами имеют очень большую длину волны, их высота в океане не превышает 1 м, поэтому в океане они не заметны. Но на побережьях, в заливах их высота увеличивается до 20-50 м. Средняя скорость распространения цунами от 150 км/ч до 900 км/ч. Перед приходом цунами вода обычно отступает от берега на несколько сот метров (до 1 км) в течение 10-15 минут. Крупные цунами бывают редко. Большая часть их приходится на берега Тихого океана. С цунами связаны огромные разрушения. Сильнейшие цунами произошли в 1960 г. в результате землетрясения в Андах, на побережье Чили. При этом цунами распространились по Тихому океану до берегов Северной Америки (Калифорния), Новой Зеландии, Австралии, Филиппинских, Японских, Курильских, Гавайских островов и Камчатки. До берегов Японии и Камчатки цунами дошли почти через сутки от момента землетрясения.

в) приливные волны (приливы-отливы) возникают в результате воздействия Луны и Солнца. Приливы – чрезвычайно сложное явление. Они постоянно изменяются, поэтому их нельзя считать периодическими. Для судовождения созданы специальные таблицы «приливов», что особенно важно для портовых городов, находящихся в низовьях рек (Лондон на р.Темза и др.). Энергию приливных волн используют, строя ПЭС (они есть в России, Франции, США, Канаде, Китае).

2. Течения Мирового океана (морские течения). Это горизонтальные движения воды в океанах и морях, характеризующиеся определенным направлением и скоростью. Их длина составляет несколько тысяч километров, ширина – десятки, сотни километров, глубина – сотни метров.

Главная причина возникновения течений в океане – ветер. К другим причинам можно отнести приливообразующие силы, силу тяжести. Все течения испытывают влияние Кориолисовой силы.

Течения можно классифицировать по ряду признаков.

I . По происхождению различают течения

1) фрикционные – возникают под действием движущегося воздуха на поверхность воды:

а) ветровые – вызваны временными ветрами (сезонными),

б) дрейфовые – вызваны постоянными ветрами (господствующими);

2) гравитационные – возникают под действием тяжести:

а) сточные – текут из районов избытка воды и стремятся выровнять поверхность,

б) плотностные – являются результатом различий плотности воды на одной глубине;

3) приливно-отливные – возникают под действием приливообразующих сил; охватывают всю толщу воды.

II . По продолжительности различают течения

1)постоянные – имеют всегда приблизительно одно и то же направление и скорость (Северное пассатное, Южное пассатное и др.);

2) периодические – периодически меняют направление и скорость (муссонные течения в Индийском океане, приливно-отливные течения и другие);

3) временные (эпизодические) – в их изменениях нет закономерностей; они часто меняются, чаще всего в результате действия ветра.

III . По температуре можно выделить (но относительно) течения

1) теплые – например, температура Северо-Атлантического течения +6 о С, а окружающей воды +4 о С;

2) холодные – например, температура Перуанского течения +22 о С, окружающей воды +28 о С;

3) нейтральные.

Теплые течения, как правило, идут от экватора к полюсам, холодные наоборот. Теплые течения обычно более соленые, чем холодные.

IV . В зависимости от глубины расположения выделяют течения

поверхностные,

глубинные,

придонные.

В настоящее время установлена определенная система течений океана, обусловленная прежде всего общей циркуляцией атмосферы. Схема их такова. В каждом полушарии по обе стороны от экватора существуют большие круговороты течений вокруг постоянных субтропических барических максимумов (в этих широтах образуются области повышенного атмосферного давления): в северном полушарии по часовой стрелке, в южном против часовой стрелки. Между ними возникает экваториальное противотечение с запада на восток. В умеренных и субполярных широтах северного полушария наблюдаются малые кольца течений вокруг барического минимума (области пониженного атмосферного давления: Исландский минимум и Алеутский минимум). В аналогичных широтах южного полушария существует течение с запада на восток вокруг Антарктиды (течение Западных ветров).

Наиболее устойчивыми течениями являются Северное и Южное пассатные (экваториальные) течения. У восточных берегов материков в тропических широтах теплые сточные течения: Гольфстрим, Куросиво, Бразильское, Мозамбикское, Мадагаскарское, Восточно-Австралийское.

В умеренных широтах под действием постоянных западных ветров существуют теплые Северо-Атлантическое и Северо-Тихоокеанское течения и холодное течение Западных ветров (Западный Дрейф). У западных берегов материков в тропических широтах наблюдаются холодные компенсационные течения: Калифорнийское, Канарское, Перуанское, Бенгельское, Западно-Австралийское.

В малых кольцах течений следует назвать теплое Норвежское и холодное Лабрадорское течения в Атлантике и Аляскское и Курило-Камчатское течения в Тихом океане.

В северной части Индийского океана муссоновая циркуляция порождает сезонные ветровые течения: зимой – с востока на запад, летом – наоборот (летом это холодное Сомалийское течение).

В Северном Ледовитом океане главное направление вод и льдов с востока на запад, в сторону Гренландского моря. Арктика пополняется водами из Атлантики в виде Нордкапского, Шпицбергенского, Новоземельского течений.

Велико значение морских течений для климата и природы Земли. Течения нарушают зональное распределение температуры. Так, холодное Лабрадорское течение способствует формированию льдо-тундровых ландшафтов на полуострове Лабрадор. А теплые течения Атлантики делают незамерзающей большую часть Баренцева моря. Течения оказывают влияние и на количество осадков: теплые способствуют впадению осадков, холодные - нет. Морские течения способствуют также перемешиванию воды и осуществляют перенос питательных веществ; с их помощью происходит миграция растений и животных.

Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цели урока:

• сформировать знания о видах движений воды в океане, в том числе о ветровых, цунами, приливно-отливных течениях;
• развивать умение выделять причинно-следственные связи;
• воспитание географической культуры и эстетического восприятия географических объектов.

Тип урока: урок изучения нового материала и первичного закрепления знаний.

Оборудование:

1. Электронная презентация на интерактивной доске.
2. Карта полушарий (физическая).
3. Атласы.
4. Раздаточный материал.

Методы: объяснительный рассказ учителя, самостоятельная работа, проблемное изложение.

Знать: виды волн, части волн. Причины образования волн.

Уметь: анализировать увиденное и услышанное, составлять причинно-следственные цепочки, работать с таблицами и схемами.

Ход урока

I. Организация класса.

Учитель: Какую тему мы изучали на прошлом уроке? - Мировой океан

А сейчас внимание, проведем проверку изученного материала, часть, по желанию, пройдет тест, часть ответит у карты, но т.к. я вас не знаю, буду называть вас по журналу.

II. Тестирование по домашнему заданию (5 минут)

1. Расставить океаны в порядке увеличение площади, начиная с самого маленького: Индийский, Тихий, Северный Ледовитый, Атлантический.
2. Самый глубокий океан: Северного Ледовитого, Тихого, Индийского, Атлантического.
3. Море, практически, со всех сторон окружённое сушей: окраинное, материковое, межостровное, внутреннее.
4. Самая наибольшая соленость наблюдается в: Красном море, Балтийском море, Персидском заливе, Средиземном море.
5. Средняя солёность вод Мирового океана составляет: 28‰, 35‰, 37‰, 42‰.
6. Какие океаны соединяются Беринговым проливом: Северный Ледовитый и Тихий, Атлантический и Индийский, Атлантический и Тихий, Индийский и Тихий.
7. Марианская впадина является частью: Атлантического, Северного Ледовитого, Тихого, Индийского океана.
8. В каком океане наблюдается наибольшая площадь шельфа: Атлантическом, Северном Ледовитом, Тихом, Индийском.
9. Самый крупный остров Земли: Мадагаскар, Новая Гвинея, Гренландия, Сахалин.

Мотивация.

УЧИТЕЛЬ: на экран проецирует картину И. К. Айвазовского «Чёрное море», читает стихотворение А.С. Пушкина (слайд 3)

Прощай, свободная стихия!
В последний раз передо мной
Ты катишь волны голубые
И блещешь гордо красотой…

Как вы думаете, о чём сегодня на уроке пойдёт речь? Какая тема объединяет картину и стихотворение? (волны).

Вы, наверное, и не догадываетесь, сколь глубоки и обширны ваши «научные» познания о морских волнах. Ещё 100 лет назад один большой насмешник, Кузьма Прутков, высказал не лишённую справедливости мысль: «Бросая в воду камешки, смотри на круги ими образуемые; иначе такое бросание будет пустою забавою».

• А вы бросали камешки в воду?
• Устраивали бурю в стакане?
• А штормы в тарелке и настоящие ураганы в ванне? (слайд 4)
• Какие вопросы у вас возникали?

Если не лениться наблюдать, как ведёт себя при этом вода, если задавать побольше вопросов, если стараться на них самому отвечать, то это будет не пустая забава, а самое настоящее научное исследование.

Какие же исследования мы сможем сегодня с вами провести?

• ? Откуда берутся в море волны?
• ? Почему движутся волны?
• ? Какие они бывают?
• ? Для чего нам необходимо изучать волны? (слайд 5)

Итак, запишем, число и тему урока!

II. Изучение нового материала. Ветровые волны.

Мировой океан находится в постоянном движении. Кроме волн, спокойствие вод нарушают: п/о, цунами, течения – все это разные виды движения вод в океане.

1) УЧИТЕЛЬ на экран проецирует рисунок волны. УЧЕНИКИ называют части волны и пробуют дать им определение. УЧИТЕЛЬ проверяет правильность ответов (слайд 6).

2) УЧИТЕЛЬ задаёт? Откуда берутся в море волны? – каждый, пожалуй, сразу даст правильный ответ: волны раскачивает ветер. Люди поняли это давно: не зря по углам старинных морских карт изображали Ветродуев (слайд 7).

Как они выглядели и для чего их помещали на карты? (ветры, обычно изображены как пухлые физиономии с раздутыми щеками – они дуют на море, как на тарелку с горячим супом)

3) А вот ещё один важный вопрос, ответить на который будет потруднее: как и почему движутся волны?

Чтобы в этом разобраться, поставим – как ещё раз известный всем опыт – бросим камешек в воду. По воде расходятся круги. Но это не вся, правда. Попробуем посмотреть всё как бы изнутри – представьте, что вы – дождевая капля, падающая в пруд. Вода только кажется мягкой и податливой. На самом деле там всё занято миллионами капелек, тесно прижатых друг к другу. Как вы вынуждены будете себя вести? УЧЕНИКИ моделируют ситуацию. (Чтобы отвоевать себе место, надо растолкать других).

В начавшейся давке и неразберихе всем каплям, которые нас окружают, остаётся одно: перекувыркнувшись, выбраться повыше, где на вас никто не будет давить. Но долго над водой держаться невозможно и под собственным весом вы начинаете опускаться, выталкивая другие капли подальше, сообщая всем о вашем прибытии, по воде идут волны, а круг от них всё шире. Так волна идёт к берегу, принеся ему весть, что в пруду стало одной каплей больше.

Итак, понаблюдаем, как двигаются волны из видеофрагмента. УЧИТЕЛЬ – как движется вода в волне?

ВЫВОД: (слайд 8)

каждая частичка, качнувшись вместе с волной, останется на том же месте. Волна не уносит с собой даже капли воды. Движутся лишь очертания волны. Волна – это лишь летящее известие, сообщение: «Где-то что-то произошло». Вспомните волны на пшеничном поле. Как и морские странницы, они пробегают всё поле от края до края, но ни один колосок не преодолевает этот путь вместе с волнами.

4) А знаете ли вы? От чего же зависит высота волны? УЧЕНИКИ с помощью текста стр. 97 или самостоятельно составляют причинно-следственную цепочку.

УЧИТЕЛЬ проецирует правильную схему. УЧЕНИКИ оценивают свои знания (слайд 9). Сила ветра, глубина моря, продолжительность ветра.

5) УЧИТЕЛЬ проецирует на экран картину Мальцева П. Т. «Морской берег» (слайд 10). Мы с вами видим уже вторую картину моря. Какие чувства они у вас вызывают? (Свежесть ветра, влажность воздуха). Этот ветер называется дневной бриз, от силы ветра зависит и силы волны (самая маленькая это штиль, шторм и самая разрушительная ураган).

ВЫВОД: причиной образования ветровых волн является ветер. Частицы воды в волне колеблются вертикально и перемещения воды при этом не происходит. Высота волны зависит от силы ветра, длительности его действия, глубины водоёма.

УЧИТЕЛЬ: обратимся к таблице «Виды волн». Можем мы начать её заполнение? (да). Заполняем.

Следующим видом движения воды в океане, цунами.

6) Цунами. (слайд 11).

1. Описание цунами - чтение отрывка… Учитель: О какой волне идет речь в только что прослушанном отрывке?

Вдруг стихает шум прибоя, и далеко в море уходит вода, обнажая дно. В этой внезапно наступившей тишине для островитянина - верный признак надвигающей беды. Теперь не мешкать, скорее в сопки, в горы, подальше от домашнего очага. Стена воды, увенчанная снежной пеной, летит на портовые сооружения, на город. Проходит немного времени, и в водовороте воды кружатся дома, причалы, скот…

2. Дети: – цунами

3. Понятие «цунами» чтение со слайда

УЧИТЕЛЬ: Вспомните причину их возникновения.

4. Причины образования (землетрясения) (слайд 12).

Почему слово цунами имеет японское происхождение? (часто здесь случаются)

Задание: что характерно для этого вида волн?

5. Катастрофическое землетрясение в Чили 21 мая 1960 года вызвало крупные изменения в рельефе морского дна. Это породило гигантские морские волны - цунами, которые распространились по всему Тихому океану и за его пределы. Эти чудовищные волны мчались по Тихому океану со скоростью реактивного самолёта. В эти дни Чили первым приняло на себя удар морской стихии. На его побережье сотни людей были снесены в океан, разрушены поселки, портовые сооружения.

Опустошительный вал пересёк Тихий океан, обрушился на Гавайские острова, побережье Новой Зеландии, Австралии, Филиппин, Японии, на Курильские острова и Камчатку. Огромное расстояние – в 16 тыс. км от эпицентра землетрясения волны цунами двигались со скоростью 650-700 км в час.

6. География волн цунами – карта «Землетрясения» слайд – 13. Работа с картой: где на Земле возможны цунами?

7. Последствия цунами – слайд-шоу (до и после цунами) (слайд 14).

7) Приливы и отливы. УЧИТЕЛЬ:

ребята, я вчера читал о приключениях Капитана Врунгеля, но вот беда – кто - то вырвал пару страниц на самом интересном месте (слайд 15). Как вы думаете, что с ним могло приключиться? Если учащиеся затрудняются ответить, то предлагаю посмотреть еще сайд о приливах и отливах (слайд 16). Если отвечают, что это приливы и отливы, то по видеофрагменту прошу определить причину их вызывающую. (луна) (слайд 17).

Какую пользу можно извлечь человеку от этого природного явления? (слайд 18).

УЧИТЕЛЬ: вернитесь к таблице, заполните её.

Вернёмся ещё раз к таблице (слайд18). Какие виды волн есть в океане? Какие причины их вызывают? (правильное заполнение)

Подведём итог (слайд5).

Сумели мы понаблюдать за кругами на воде? Прав Кузьма Прутков?

III. Домашнее задание.

п. 19, пункт 4, 5 письменно.

Подобрать интересный дополнительный материал по теме урока.

IV. Закрепление знаний.

Сейчас каждый из вас может провести оценку полученных на уроке знаний.

УЧЕНИКИ самостоятельно работают с раздаточным материалом.

УЧИТЕЛЬ оказывает помощь тем, кто затрудняется.

1. Таблица (заполните таблицу) (слайд 21)
2. Кроссворд (решите кроссворд) (слайд 22)
3. Тест (выполните тест) (слайд 23-24)

«За страницами учебника географии»

Проверка выполнения. На экран проецируются правильные ответы. Итог урока. В природе самое прекрасное – то, что ещё не познано. Так что ищите эту красоту и смелее спрашивайте. Хорошо заданный вопрос – это уже половина ответа. Всем спасибо за сотрудничество.

Мировой океан является основной частью гидросферы, которая характеризуется определенными особенностями биологического, солевого и температурного состава.

Главной характеристикой Мирового океана, как составляющей гидросферы, является постоянное движение и перемешивание вод. Вода движется не лишь по поверхности океана, но и на глубине, даже в его придонных слоях. Динамику воды можно наблюдать по всей его толщине в вертикальном и горизонтальном направлениях. Эти процессы оказывают серьезную поддержку регулярного перемешивания водной массы, перераспределения солей, газов и тепла, что дает возможность удерживать постоянный газовый, температурный, солевой и химический состав. Видами движения водной массы в мировом океане являются:

• конвективные токи;
• зыбь и волны;
• приливы и течения;
• волны имеющие стихийный характер.

Волны - это явление, которое образуется из-за действия внешних сил разного характера (землетрясений, Луны, ветра или Солнца) и они представляют из себя периодические колебания водных частиц. Главной причиной по которой образуются волны, являются ветровые процессы. Даже небольшая скорость ветра, которая равна 0,2 - 0,3 м/с, при трении воздуха о поверхность, способна вызвать систему небольших равномерных волнений, которые называются рябью. Чаще всего она появляется во время одномоментных ветреных порывов и сразу же исчезает после успокоения ветровых процессов. При скорости ветра в 1 м/с и больше, начинают формироваться ветровые волны.

Волнение вод в Мировом океане начинает формироваться не лишь от воздействия на них ветровых процессов, а и от резкого изменения давления в атмосфере, от приливообразующих сил, разных стихийных процессов - извержений вулканов, землетрясений. Лодки, паромы, яхты, корабли и другой судоходный транспорт, во время своего движения, рассекая поверхность воды создают волны, которые называют корабельными.

Волны, которые образуются лишь от влияния внешних сил, вызывающих их, называются вынужденными, а волны, продолжающие свое существование определенный период времени после прекращения действия силы, которая их вызвала, называются свободными. Волны, формирующиеся на поверхности воды и в верхних слоях водной массы называются поверхностными, а волны, которые возникают на глубине более 200 м и их визуально незаметно на поверхности воды, называют внутренними.

Размер и сила ветровых волн зависят от того, какой является скорость ветра, а также от глубины и размера водной массы, которая охвачена ветровым процессом. Высота волны, от ее начала и до самого гребня, чаще всего, не превышает 5 метров. Очень редко можно встретить волны имеющие высоту 7 - 12 метров и больше. Самые большие ветровые волны образуются на территории южного полушария Земли, так как в данной части планеты океан не имеет прерываний по причине отсутствия крупных участков суши. Волны в данном регионе иногда достигают высоты 25 метров, а в длину они протягиваются на несколько сотен метров. На много меньшими бывают волны во внутренних морях, к примеру, на Черном море наибольшая зафиксированная высота волны составила 12 метров, а в Азовском море этот показатель вообще равен 4 метрам.

После прекращения ветровой деятельности в океане начинают формироваться пологие длинные волны, называющиеся зыбью. Зыбь является наиболее неискаженной, идеальной формой волны. Так как зыбь - это свободное волнение, то распространяются такие волны на много быстрее, если сравнивать их с другими видами волн. По длине волны при зыби могут раскидываться на пару сотен метров, а если учитывать их небольшую высоту, то волновые процессы зыби на поверхности Мирового океана остаются почти невидимыми.

Однако, так как волны распространяются с очень большой скоростью, они часто обрушиваются на берега суши за сотни и, даже иногда тысячи километров от того места, где они возникли. Движение водной массы с глубиной резко прекращается. на глубине, которая равна длине волны, волнение почти полностью затухает.

Учитывая то, что длина ветровых волн в большинстве случаев является несущественной, то даже во время самого активного волнения, на глубине больше 50 метров эти волны почти не ощущаются. Поэтому, сила волн прямо зависит от их длины, высоты и того, на сколько широк гребень. Однако, главная роль все же принадлежит высоте волны.

По причине непостоянства водной среды, а также систематической динамики и перемешивания, водные слои в Мировом океане имеют разные уровни плотности, солевой состав, скорость движения и вязкость. Одним из самых ярких примеров являются районы в мировом океане, в которых наблюдается такое явление как таяние айсбергов, а также в местах, где интенсивно выпадают атмосферные осадки. В этих случая водный слой Мирового океана начинает покрываться пресной водой, создавая благоприятные условия для создания т. н. внутренней волны, которая проходит по водоразделу соленой и пресной водной массы.

Основываясь на океанологических исследованиях ученые установили, что в открытом океане внутренние волны можно встретить с такой же регулярностью, как и поверхностные волны. Достаточно часто причиной появления внутренних волн становятся процессы изменения давления в атмосфере, землетрясения, скорость ветра, приливы, а также некоторые другие факторы. Для внутренних волн характерна значительная амплитуда, однако, небольшая скорость распространения. В высоту внутренние волны обычно достигают до 30 метров, в редких случаях высота может достигать до 200 метров. Такие волны иногда возникают возле Гибралтарского пролива в Южной Европе.

Течения в Мировом океане

Морские течения являются важнейшей формой движения Мирового океана. Течение - это относительно правильное постоянное и периодическое поверхностное и глубинное перемещение водных масс в Мировом океане в горизонтальном направлении.

Такие перемещения водной массы являются очень важными и для жизни самого Мирового океана, и для его обитателей. Эти процессы сопутствуют:

• полноценному обмену вод в Мировом океане;
• переносу масс льда;
• созданию особых условий климата;
• исполняют рельефообразующую функцию;
• создают благоприятные условия обитания для функционирования биологических ресурсов океана.

Большое количество течений в Мировом океане можно разделить на группы:

• по устойчивости;
• по происхождению;
• по характеру движения;
• по глубине расположения;
• по физико-химическому составу.

По устойчивости течения разделяются на временные, периодические и постоянные.

Постоянными являются течения, которые всегда находятся в одном и том же районе океана и, почти никогда не меняют своего направления и скорости. В качестве примера можно привести Гольфстрим, пассатные течения и другие. Периодическим является такое течение, которое может изменять скорость и направление основываясь на тех изменениях, которые спровоцировали их причины. Временными называют те течения, которые образуются из-за причин носящих случайный характер (ветер).

По глубине течения разделяются на придонные, глубинные и поверхностные.

По характеру движения - на криволинейные, прямолинейные и меандрирующие. По физико-химическому составу - на распресненные, соленые, нейтральные, холодные и теплые. Характер течений формируется на соотношении температурных показателей или солености воды, которые формируют течение. При условии, что температура течения выше, чем температура окружающей водной массы, то такое течение является теплым, если ниже - теплым. По такому же принципу определяются распресненные и соленые течения.

По происхождению течения делятся на: приливно-отливные, градиентные и фрикционные.

Последние образуются из-за воздействия на водные массы ветровых сил. Фрикционные течения, которые появляются от воздействия временных ветров, называют ветровыми, а те, которые появляются от воздействия господствующих ветров - дрейфовыми. Градиентные течения делятся на: компенсационные, плотностные, сточные, стоковые и бароградиентные. Стоковые течения образуются из-за наклона уровня моря, спровоцированного впадением пресных вод из рек в Мировой океан, большим выпадением осадков из атмосферы или их масштабным испарением. Сточные течения образуются из-за наклона уровня моря, который происходит из-за впадения воды из других частей моря во время воздействия какой-то внешней силы.

Течения являются причиной снижения объема воды в одной из частей Мирового океана, вызывая в это же время увеличение в другой его части. Перепад уровней между разными частями океана сразу же активизирует соседние части, которые принимают активное участие в ликвидации данного перепада. Так, появляются компенсационные течения. Они являются течениями вторичного характера и возмещают отток воды.

Течения, которые называются приливно-отливными, появляются по причине приливообразующей силы. Самая большая скорость у таких течений появляется в узких проливах и иногда она может достигать 22 км/ч, в пределах же открытого океана она редко превышает скорость 1 км/ч. В океане очень редко можно наблюдать течение, которое обусловлено лишь одним из вышеперечисленных процессов или факторов.

Приливные и сейсмические волны

Приливные волны

Приливными волнами называют явления, возникающие от воздействия сил притяжения Солнца и Луны и вызывающие периодические характерные колебания уровня водных масс в Мировом океане. Приливная деятельность начинает формироваться от влияния Луны и Солнца, но, по причине большей удаленности Солнца, приливы спровоцированные им случаются не так часто, как из-за Луны (их в два раза меньше). Основное влияние на приливную деятельность оказывают острова и очертания линии берега. Данная причина может объяснить то, как колебания Мирового океана во время приливов на одинаковой широте изменяются в более широких пределах. Возле островов приливы совсем не значительные, а вот в открытых водах, вода поднимается до 1 метра. На много больших значений приливы могут достигать в заливах, имеющих извилистые берега, проливах и речных устьях.

Сейсмические волны

Причина, из-за которой начинают формироваться сейсмические волны (цунами) - это изменение рельефа на морском дне, которое происходит из-за передвижений литосферных плит, в следствии чего могут появляться поднятия, провалы, оползни или землетрясения. Нужно подчеркнуть, что механизм, при котором зарождаются сейсмические волны, имеет прямую зависимость от характера процессов, которые преобразуют рельеф на океаническом дне. К примеру, во время образования цунами в водах открытого океана при появлении трещины или провала на дне, вода сразу же стремиться попасть в центр появившегося углубления, наполнив вначале его, а потом переполняет, образуя гигантский по объему водяной столб на поверхности мирового океана.

Перед тем как начинается процесс образования цунами и их обрушение на береговую линию, обычно предшествует серьезное понижение уровня воды. Буквально за пару минут вода начинает отступать от берега на несколько сотен метров, а в редких случаях на километры, после чего на береговую линию начинается обрушение цунами. Сразу же за первой, самой большой и разрушительной волной приходят еще 2-5 волн небольшого размера.

Скорость передвижения волн цунами очень высока и может достигать 150 - 900 км/ч. При обрушении на города и поселки, находящиеся на береговой линии в зоне их воздействия, они могут нанести серьезные разрушения и способны уносить жизни людей. Одно из самых разрушительных цунами произошло в 2004 году в Индийском океане, из-за него погибло больше чем 200 000 человек, а ущерб причиненный им составил миллиарды долларов.

В наше время появление цунами можно предсказать с максимально высоким коэффициентом точности. Базируются эти прогнозы на наблюдениях и контроле сейсмической активности под водными массами Мирового океана. Обычно, прогнозы делаются на основе таких наблюдений как:

• акустическое наблюдение;
• мониторинг при помощи мареографов;
• сейсмический мониторинг.

Эти способы дают возможность вырабатывать и предпринимать определенные меры, которые направлены на обеспечение безопасности.

ВЕТРОВЫЕ ВОЛНЫ В МИРОВОМ ОКЕАНЕ

Волнение моря представляет собой колебание водной поверхности вверх и вниз от среднего уровня. Однако в горизонтальном направлении водные массы при волнении не перемещаются. В этом можно убедиться, наблюдая за поведением поплавка, качающегося на волнах.

Волны характеризуются следующими элементами: наиболее низкая часть волны называется подошвой, а самая высокая - гребнем. Крутизной склонов называется угол между ее склоном и горизонтальной плоскостью. Расстояние по вертикали между подошвой и гребнем есть высота волны . Она может достигать 14-25 метров. Расстояние между двумя подошвами или двумя гребнями называется длиной волны. Наибольшая длина около 250 м, крайне редко встречаются волны до 500 м. Быстрота продвижения волн характеризуется их скоростью, т.е. расстоянием, пробегаемым гребнем обычно за секунду.

Элементы волны

Главной причиной волнообразования является ветер . При малых его скоростях возникает рябь - система мелких равномерных волн. Они появляются с каждым порывом ветра и мгновенно затухают. При очень сильном ветре, переходящем в шторм, волны могут деформироваться, при этом подветренный склон оказывается круче наветренного, а при очень сильных ветрах гребни волны срываются и образуют белую пену - «барашки» . Когда шторм кончается, по морю еще долго ходят высокие волны, но уже без острых гребней. Длинные и пологие волны после прекращения ветра называются зыбью. Крупную зыбь с малой крутизной и длиной волны до 300-400 метров при полном отсутствии ветра называют ветровой зыбью.

Преобразование волн происходит также при приближении их к берегу. При подходе к пологому берегу нижняя часть набегающей волны тормозится о грунт; длина уменьшается, а высота увеличивается. Верхняя часть волны движется быстрее нижней. Волна опрокидывается, и гребень ее, падая, рассыпается на мелкие, насыщенные воздухом, пенистые брызги. Волны, разрушаясь у берега, образуют прибой. Он всегда параллелен берегу. Вода, выплеснутая волной на берег, по пляжу медленно стекает обратно.

Когда волна подходит к обрывистому берегу, она со всей силой ударяется о скалы. В этом случае волна взбрасывается вверх в виде красивого, пенистого вала, достигающего высоты 30-60 метров. В зависимости от формы скал и направления волн вал разбивается на части. Сила удара волн доходит до 30 тонн на 1 м². Но необходимо отметить, что главную роль играют не механические удары масс воды о скалы, а образующиеся воздушные пузырьки и перепады гидравлического давления, которые в основном и разрушают горные породы, слагающие скалы (см. Абразия).

Движение частиц воды в волне (1-9 - водные частицы).

Волны активно разрушают прибрежную сушу, окатывают и истирают обломочный материал, а затем распределяют его по подводному склону. У приглубья берегов сила удара волн очень велика. Иногда на некотором расстоянии от берега находится мель в виде подводной косы. В этом случае опрокидывание волн происходит на отмели, и образуется бурун.

Форма волны все время меняется, производя впечатление бегущей. Это происходит вследствие того, что каждая водная частица равномерным движением описывает круги около уровня равновесия. Все эти частицы движутся в одну сторону. В каждый момент частицы находятся в разных точках круга; это и есть система волн.

Наибольшие ветровые волны наблюдались в Южном полушарии, где океан наиболее обширен и где западные ветры наиболее постоянны и сильны. Здесь волны достигают 25 метров в высоту и 400 метров в длину. Скорость передвижения их около 20 м/с. В морях волны меньше - даже в большом Средиземном море они достигают только 5 м.

Для оценки степени волнения моря применяется 9-балльная шкала. Ее можно использовать при изучении любого водоема.

Баллы	Признаки степени волнения
	Гладкая поверхность
	Рябь и небольшие волны
	Небольшие гребни волн начинают опрокидываться, но белой пены еще нет
	Местами на гребнях волн появляются «барашки»
	«Барашки» образуются всюду
	Появляются гребни большой высоты, и ветер начинает срывать с них белую пену
	Гребни образуют валы штормовых волн. Пена начинает вытягиваться полностью
	Длинные полосы пены покрывают склоны волн и местами достигают их подошвы
	Пена сплошь покрывает склоны волн, поверхность становится белой
	Вся поверхность волны покрыта слоем пены, воздух наполнен водяной пылью и брызгами, видимость уменьшается

Для защиты от волн портовых сооружений, причалов, береговых участков моря из камня и бетонных глыб строят волноломы, гасящие энергию волн.

ЦУНАМИ (японск.) - гигантские волны, обладающие разрушительной силой. Они вызываются подводными землетрясениями, вулканическими извержениями или подводными оползнями . Эти явления обычно сопровождаются сильным подземным толчком, передаваемым водой на поверхность, что бывает небезопасно для судов, находящихся в этом районе. Последующие волны, вызванные ударом, в открытом океане заметить практически невозможно, поскольку они здесь очень пологие. Зато они распространяются с огромной скоростью (до 1000 км/час ). Приближаясь к берегу, они становятся круче и выше, приобретая страшную разрушительную силу. В результате на побережье могут обрушиваться гигантские водяные валы высотой от 10 до 50 метров и более.

Наиболее часто цунами обрушиваются на побережье Тихого океана , что связано с высокой вулканической активностью этого бассейна. За последнее тысячелетие тихоокеанское побережье подвергалось ударам цунами около 1000 раз, в то время как на побережьях Атлантического и Индийского океанов гигантские волны разрушительной силы наблюдались лишь несколько десятков раз.

Перед приходом цунами в течение от 1 до 15 минут вода обычно отступает от берега на сотни метров, а иногда и на километры. Чем дальше отступила вода от берега, тем большей высоты цунами надо ожидать. О приближении цунами можно узнать заранее и с помощью регистрации сейсмических волн, возникающих при землетрясении и распространяющихся в воде со скоростью, во много раз превосходящей скорость цунами. Существует специальная служба оповещения , заблаговременно предупреждающая жителей побережья о возможной опасности. Людям приходится покидать свои дома и подниматься на возвышенности, пережидая цунами. Благодаря этой службе число жертв становится меньше.

Ущерб , причиняемый цунами, во много раз превосходит последствия, вызываемые самими землетрясениями. Большие разрушения причинили Курильское цунами в 1952 году, Чилийское в 1960 году, Аляскинское в 1964 году, а волна, вызванная извержением вулкана Кракатау в Индонезии в 1912 году, обошла весь Мировой океан. Извержение Кракатау часто называют самым сильным в истории человечества. Было несколько сильных вулканических взрывов с интервалами в несколько часов, последний взрыв - самый мощный. Каждый взрыв сопровождался цунами, заливавшими берега островов Индонезии, а последний вызвал гигантскую волну высотой около 25-35 метров, затопившую берега всех близлежащих островов. С них были смыты не только жители, но и вся почва. В порту на острове Ява крупный корабль сорвало с якоря и занесло на 3 км в глубь суши, на высоту 9 метров над уровнем моря. Волны от островов Индонезии через Зондский пролив распространились по Индийскому океану и у западных берегов Австралии еще достигали 2 метров. Волна прошла в южную часть Атлантического океана и была там через 23 часа 30 минут после последнего, самого сильного взрыва.

Докатилась волна и до берегов Европы: например, в Гавре (северо-запад Франции) она была через 32 часа 35 минут, пройдя расстояние, равное половине окружности земного шара.

С цунами связаны не только сильные разрушения, но и значительные человеческие жертвы. Цунами, вызванные извержением вулкана Кракатау в 1883 году, унесли жизни 40000 человек, а во время цунами в 1703 году в Японии погибло около 100000 человек.

ПРИЛИВЫ И ОТЛИВЫ

Уровень поверхности океанов и морей периодически, приблизительно два раза в течение суток, изменяется. Эти колебания называются приливами и отливами . Во время прилива уровень океана постепенно повышается и достигает наивысшего положения. При отливе уровень постепенно падает до наинизшего. При приливе вода течет к берегам, при отливе - от берегов.

Приливы и отливы - это стоячие волны. Они образуются вследствие влияния таких космических тел, как Луна и Солнце. По законам взаимодействия космических тел наша планета и Луна взаимно притягивают друг друга. Лунное притяжение столь велико, что поверхность океана как бы выгибается ему навстречу. Луна движется вокруг Земли, и за ней «бежит» по океану приливная волна. Дойдет волна до берега - вот и прилив. Пройдет немного времени, вода вслед за Луной отойдет от берега - вот и отлив. По тем же всеобщим космическим законам приливы и отливы образуются и от притяжения Солнца. Однако приливообразующая сила Солнца в связи с его удаленностью значительно меньше лунной, и если бы не было Луны, то приливы на Земле были бы в 2,17 раз меньше. Объяснение приливообразующих сил впервые было дано Ньютоном.

Приливы отличаются друг от друга продолжительностью и величиной. Чаще всего в течение суток происходит два прилива и два отлива. На островных дугах и побережьях Восточной Азии и Центральной Америки наблюдается один прилив и один отлив в течение суток.

Величина приливов еще более разнообразна, чем их период. Теоретически один лунный прилив равен 0,53 м, солнечный - 0,24 м. Таким образом, самый большой прилив должен иметь высоту 0,77 м.

В открытом океане и у островов величина прилива довольно близка к теоретической: на Гавайских островах - 1 м, на острове Святой Елены - 1,1 м; на островах Фиджи - 1,7 м. У материков величина приливов колеблется от 1,5 до 2 м.

Во внутренних морях приливы очень незначительны: в Черном - 13 см, в Балтийском - 4,8 см. Средиземное море считается бесприливным, но около Венеции приливы бывают до 1 м.

Наиболее крупными можно отметить следующие приливы, зарегистрированные в Мировом океане:

1. В Атлантическом океане в заливе Фанди (США) прилив достиг высоты 16-17 м. Это самый большой показатель прилива на всем земном шаре.

2. На севере Охотского моря в Пенжинской губе высота прилива достигла 12-14 м. Это самый большой прилив у берегов России. Однако приведенные выше показатели приливов являются скорее исключением, чем правилом. В преобладающем большинстве пунктов измерений уровня приливов они невелики и редко превышают 2 м.

Значение приливов очень велико для морского судоходства, устройства портов. Каждая приливная волна несет огромный запас энергии .

ОКЕАНИЧЕСКИЕ ТЕЧЕНИЯ

В океанах и морях в определенных направлениях на расстояния в тысячи километров перемещаются огромные потоки воды шириной в десятки и сотни километров, глубиной в несколько сотен метров. Такие потоки - «реки в океанах » - называются морскими течениями. Движутся они со скоростью 1-3 км/ч, иногда до 9 км/ч.

Причин , вызывающих течения, несколько: например,

• нагревание и охлаждение поверхности воды,
• осадки и испарение,
• различия в плотности вод,
• однако наиболее значимой в образовании течений является роль ветра.

Течения по преобладающему в них направлению делятся на зональные , идущие на запад и на восток, и меридиональны е - несущие свои воды на север или юг.

В отдельную группу выделяют течения, идущие навстречу соседним, более мощным и протяженным. Такие потоки называют противотечениями .

Те течения, которые изменяют свою силу от сезона к сезону в зависимости от направления прибрежных ветров, называются муссонными.

Среди меридиональных течений наиболее известен Гольфстрим . Он переносит в среднем каждую секунду около 75 млн. тонн воды!!! Для сравнения можно указать, что самая полноводная река мира Амазонка переносит каждую секунду лишь 220 тысяч тонн воды. Гольфстрим переносит тропические воды к умеренным широтам, во многом определяя климат, а значит, и жизнь Европы. Именно благодаря этому течению Европа получила мягкий, теплый климат и стала землей обетованной для цивилизации, несмотря на свое северное положение. Подходя к Европе, Гольфстрим уже не тот поток, что вырывается из Мексиканского залива. Поэтому северное продолжение течения называется Северо-Атлантическим.

Из зональных течений наиболее мощным является течение Западных ветров. На огромном пространстве Южного полушария у побережья Антарктиды нет сколько-нибудь значительных массивов суши. Над всем этим пространством преобладают сильные и устойчивые западные ветры. Они интенсивно переносят воды океанов в восточном направлении, создавая самое мощное во всем Мировом океане течение Западных ветров. Оно соединяет в своем круговом потоке воды трех океанов и переносит каждую секунду около 200 млн. тонн воды (почти в 3 раза больше, чем Гольфстрим)!!!

• Скорость этого течения невелика: чтобы обойти Антарктиду, его водам необходимо 16 лет.
• Ширина течения Западных ветров около 1300 км.

В зависимости от температуры воды течения могут быть теплыми, холодными и нейтральными. Вода первых теплее, чем вода в том районе океана, по которому они проходят; вторые, наоборот, холоднее окружающей их воды; третьи не отличаются от температуры вод, среди которых протекают. Как правило, течения, направляющиеся от экватора, теплые; течения, идущие к экватору, - холодные. Они обычно менее соленые, чем теплые. Это объясняется тем, что они текут из областей с большим количеством осадков и меньшим испарением или из областей, где вода опреснена таянием льдов. Холодные течения тропических частей океанов образуются благодаря поднятию холодных глубинных вод.

Важной закономерностью течений в открытом океане является то, что их направление не совпадает с направлением ветра. Оно отклоняется вправо в Северном полушарии и влево в Южном полушарии от направления ветра на угол до 45°. Наблюдения показывают, что в реальных условиях величина отклонения на всех широтах несколько меньше 45°. Каждый нижележащий слой продолжает отклоняться вправо (влево) от направления движения вышележащего слоя. Скорость течения при этом уменьшается. Многочисленные измерения показали, что течения оканчиваются на глубинах, не превышающих 300 метров.

Значение океанских течений заключается прежде всего в перераспределении на Земле солнечного тепла : теплые течения способствуют повышению температуры, а холодные понижают ее. Огромное влияние оказывают течения на распределение осадков на суше. Территории, омываемые теплыми водами, всегда имеют влажный климат, а холодные - сухой; в последнем случае дожди не выпадают, увлажняющее значение имеют только туманы. С течениями переносятся и живые организмы . Это в первую очередь относится к планктону, вслед за которым движутся и крупные животные. При встрече теплых течений с холодными образуются восходящие токи воды. Они поднимают глубинную воду, богатую питательными солями. Эта вода благоприятствует развитию планктона, рыб и морских животных. Такие места являются важными рыболовными участками.

Изучение морских течений ведется как в прибрежных зонах морей и океанов, так и в открытом море специальными морскими экспедициями.

Воды Мирового океана находятся в постоянном движении. Различают два вида движения: волнение и течения.

Волнение. Главная причина волн - ветер. Ветровые волны - это лишь колебательное движение водной поверхности. Его можно сравнить с «хлебным» полем, по которому бегут волны от ветра. Чем сильнее и продолжительнее ветер и больше акватория, тем выше волны. Неоднократно отмечались волны высотой до 18- 20 м и даже более. Лишь близ берега вода получает поступа­тельное движение, причем из-за большей скорости частиц воды вверху, где меньше трение, волны запрокидываются, образуется прибой. Для оценки степени ветрового волнения моря применяется 9-балльная шкала: чем сильнее волнение, тем выше балл. Волны влияют на самочувствие людей, разрушают побережья, сильное волнение опасно для судов. В то же время волны, перемешивая. воду, способствуют обогащению толщи воды кислородом и теп­лом, а также выносу к поверхности питательных веществ. Все это благоприятствует жизнедеятельности организмов.

Помимо ветровых волн, есть волны другого происхождения, например цунами. Это гигантские волны, вызываемые подводными и прибрежными землетрясениями, а также извержениями вулка­нов, распространяющиеся с огромной скоростью - до 800 км/ч. В открытом океане они невысокие, но на мелководье цунами достигают 20-30 м, обладают колоссальной энергией, поэтому производят на побережье огромные опустошения.

Приливно-отливные волны вызывают колебания поверхности Мирового океана относительно его среднего уровня в связи с притяжением Земли Луной и Солнцем. В зависимости от расчле­ненности и конфигурации береговой линии высота приливов весьма различна. Максимальная высота (18 м) наблюдается в заливе Фанди, у Ньюфаундленда; в России, в заливе Шелихова они достигают

12 м. За лунные сутки, которые на 50 мин длиннее солнечных, на Земле наблюдается два прилива и два отлива. Приливная волна, а с нею и океанские суда заходят в реки на десятки и сотни километров.

Морские течения. Это горизонтальные движения воды в океанах и морях, характеризующиеся определенным направлением и ско­ростью. Их длина достигает нескольких тысяч километров, ширина - десятки, сотни километров, глубина - сотни метров. Широко распространенное сравнение течений с реками не совсем удачное. Во-первых, в реках вода движется по уклону, а морские течения под действием ветров могут перемещаться вопреки уклону поверхности. Во-вторых, у морских течений меньше скорость течения, в среднем 1-3 км/ч. В-третьих, течения многоструйны и многослойны и по обе стороны от осевой зоны представляют собой систему вихрей.

Морские течения классифицируют по ряду признаков. По продолжительности выделяют постоянные течения (например, Северное и Южное пассатные), периодические (летние и зимние муссонные на севере Индийского океана или приливно-отливные в прибрежных частях океанов) и временные (эпизоди­ческие).

По глубине расположения в толще воды различают поверх­ностные, глубинные, придонные течения.

По температурному признаку - теплые и холодные течения. Эта классификация основана не на абсолютной, а на относитель­ной температуре воды. Теплые течения имеют температуру воды выше, чем окружающая вода, холодные - наоборот. Теплые, как правило, направлены от экватора к полюсам, холодные - от полю­сов к экватору.

По происхождению среди поверхностных течений выделяют:

дрейфовые, вызванные постоянными ветрами; ветровые, возни­кающие под влиянием сезонных ветров; сточные, текущие из районов избытка воды и стремящиеся выровнять поверхность воды; компенсационные, возмещающие убыль воды в каком-либо районе океана. Большинство течений вызвано совместным действием ряда факторов.

В настоящее время установлена определенная система тече­ний океана, обусловленная прежде всего общей циркуляцией атмосферы (рис. 12). Схема их такова. В каждом полушарии по обе стороны от экватора существуют большие круговороты течений вокруг постоянных субтропических барических максиму­мов: по часовой стрелке - в северном полушарии, против часо­вой - в южном. Между ними выявлено экваториальное противотечение с запада на восток. В умеренных - субполярных широтах северного полушария наблюдаются малые кольца течений вокруг барических минимумов против часовой стрелки, в южном полу­шарии - течение с запада на восток вокруг Антарктиды.

Наиболее устойчивыми течениями являются Северное и Южное пассатные (экваториальные) течения по обе стороны от эква­тора в Тихом, Атлантическом и в южном полушарии Индийского океанов, «перекачивающие» воду с востока на запад. У восточных бе­регов материков в тропических широтах характерны теплые сточ­ные течения: Гольфстрим, Куросиво. Бразильское, Мозамбикское, Мадагаскарское, Восточно-Австра­лийское. Это течения-аналоги не только по происхождению, но и по физико-химическим свойствам вод.

В умеренных широтах под дей­ствием постоянных западных вет­ров существуют теплые Северо-Атлантическое и Северо-Тихоокеанское течения - в северном полу­шарии и холодное (а правильнее было бы сказать нейтральное) течение Западных ветров, или Западный дрейф, - в южном. Это мощное течение образует кольцо в трех океанах вокруг Антарктиды.

Замыкают большие круговороты холодные компенсационные те­чения-аналоги вдоль западных берегов материков в тропических широтах:

Рис. 12. Схема течений Мирового океана:

1 - теплые течения, 2 - холодные те­чения

Калифорнийское, Канарское, Перуанское, Бенгельское, Западно-Австралийское.

В малых кольцах течений следует отметить теплое Норвеж­ское и холодное Лабрадорское течения в Атлантике по перифе­рии Исландского минимума и аналогичные им Аляскинское и Курило-Камчатское - в Тихом океане по периферии Алеутского минимума.

В северной части Индийского океана муссонная циркуляция порождает сезонные ветровые течения: зимой с востока на запад, летом с запада на восток. Летом здесь еще хорошо выражено Сомалийское течение - единственное холодное течение от эква­тора. Оно связано с юго-западным муссоном, отгоняющим воду от берегов Африки у полуострова Сомали и вызывающим тем самым подъем холодных глубинных вод.

В Северном Ледовитом океане главное направление движения вод и дрейфа льдов - с востока на запад, от Новосибирских островов в Гренландское море. Именно там заканчивают свое существование научно-исследовательские станции «Северный полюс» (СП), начиная с СП-1 - героической четверки папанин-цев (1937-1938). Пополняется Арктика водами из Атлантики в виде Нордкапского, Мурманского, Шпицбергенского и Ново-земельского течений, воды которых более соленые и потому более плотные погружаются под лед.

Значение морских течений для климата и природы Земли в целом и особенно прибрежных районов велико. Морские течения наряду с воздушными массами осуществляют перенос тепла и холода между широтами. Теплые и холодные течения во всех климатических поясах поддерживают температурные различия на западных и восточных побережьях материков, нарушают зональ­ное распределение температуры. Например, незамерзающий Мур­манский порт за полярным кругом, а на побережье Северной Америки к северу от г. Нью-Йорка отрицательные зимние темпе­ратуры. Течения оказывают влияние и на количество осадков. Теплые течения способствуют развитию конвекции и выпадению осадков. Космонавты отмечают характерные облачные образова­ния, сопровождающие теплые течения на всем их протяжении.

Холодные течения, ослабляя вертикальный обмен воздушных масс, уменьшают возможность выпадения осадков. Поэтому тер­ритории, омываемые теплыми течениями и находящиеся под влия­нием воздушных потоков с их стороны, имеют влажный климат, а территории, омываемые холодными течениями, сухой. Морские течения также способствуют перемешиванию воды и осуществляют перенос питательных веществ и газовый обмен, с их помощью осуществляется миграция растений и животных.

Природные ресурсы океана, его охрана

Органические (биологические) ресурсы океана. Они имеют наибольшую ценность, особенно рыбные. На долю рыб приходится до 90 % всех органических ресурсов океана. На первом месте в мировом рыбном промысле стоят сельдевые - почти треть всего улова, много добывается тресковых и камбаловых. Богат­ство океана - лососевые и особенно осетровые. Основной улов рыбы приходится на шельфовую зону. Рыба используется не только как пищевой продукт. Она идет на кормовую муку (ан­чоус и др.), технический жир, на удобрения.

Зверобойный промысел (промышляют моржей, тюленей, морских котиков) и китобойный промысел сейчас ограничены. В странах Юго-Восточной Азии и некоторых других теплых приморских странах широко употребляются в пищу моллюски (устрицы, мидии, морские гребешки, кальмары, осьминоги и др.), а из иглокожих - трепанги. Важным природным ресурсом океана являются водоросли, которые используют для приготовления продуктов питания, для получения йода, как удобрение, на корм скоту и для изготовления бумаги, клея, тканей и т. д. Хотя орга­нические ресурсы океана велики, необходимо беречь их от исто­щения, от гибели в связи с загрязнением акваторий, обеспечивать естественное возобновление, переходить от экстенсивного исполь­зования и свободной охоты к культурному хозяйству - разведе­нию морских животных и возделыванию водорослей.

Химические и минеральные ресурсы. Это, прежде всего сама вода, растворенные в ней химические элементы, а также полез­ные ископаемые, залегающие на дне и в грунтах. Из морской воды ежегодно добывают миллионы кубических метров пресной воды в результате дистилляции. В мире уже действуют более 100 опреснительных установок в «районах жажды» (Кувейт, запад США, город Шевченко на Каспии и др.). Однако стоимость такой пресной воды еще высока. Из морской воды извлекают поваренную соль, магний, бром, калий.

Основные полезные ископаемые, добываемые в море на шельфе - нефть и газ (Персидский и Мексиканский заливы, Северное море, «Нефтяные камни» на Каспии и другие районы). Добыча их продолжает стремительно расти, и уже в ближайшие годы предпо­лагается половину всей нефти и газа добывать за счет место­рождений шельфа. Так, только в Северном море в 1987 г. добыли 165 млн. т нефти и 83 млрд. км 3 газа, хотя первые скважины появились недавно - в 1964 г. Сейчас там действуют 300 буровых платформ, принадлежащих разным странам, а по дну моря проло­жено более 6000 км нефте и газопроводов. Начата добыча каменного угля (Англия, Япония), железной руды (у полуострова Ньюфаундленд), олова (Малайзия) и др. Дно океана устлано осадочными железомарганцевыми конкрециями, большие запасы фосфоритов, стройматериалов. У берегов ЮАР ведется добыча алмазов, выносимых реками с суши.

Энергетические ресурсы Мирового океана. Они огромны. Уже действуют (Франция) и проектируются электростанции, работающие на энергии приливов (ПЭС). В жарком поясе рабо­тают гидротермические станции, использующие разницу темпера­тур теплых поверхностных и холодных глубинных вод. В морской воде содержится дейтерий (тяжелая вода) - будущее топливо ядерных реакторов. Если научатся использовать энергию волн (есть проекты), то человечество получит неиссякаемый источник энергии.

Огромно значение океана в транспортном отношении.

Охрана природы Мирового океана. Эта актуальная проблема международного масштаба. В век научно-технической революции резко возросло поступление в океан загрязняющих веществ: промышленных отходов, нефти, бытовых сточных вод, удобрений, пестицидов и др. Это приводит к нарушению природных взаимо­связей и динамического равновесия. Океан оказался легкоранимым сразу на больших пространствах в силу своей подвижности. Особенно пагубно для всего живого нефтяное загрязнение, а по подсчетам ученых сейчас ежегодно в океан попадает около 10 млн. т нефти и нефтепродуктов при ее добыче, промывке танкеров, их авариях. Нефтяная пленка нарушает влагообмен и газообмен, в том числе кислородом, губит планктон, рыбу и вообще все живые организмы, которые концентрируются в основ­ном в поверхностном слое воды.

Для познания природы и тайн Мирового океана нужны разно­сторонние научные исследования. В настоящее время они широко проводятся во многих странах и координируются ЮНЕСКО (Ор­ганизация Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры). Изучение Мирового океана, принадлежащего всему человечеству, стало ярким примером международного сотрудни­чества.

Принципиально новый метод - исследование океана из космо­са. С космических орбит ведется изучение динамики вод океана, взаимодействие его с атмосферой, наблюдение за ледовой обстановкой, особенно вдоль трассы Северного морского пути, опасных стихий­ных явлений (цунами, тайфунов, подводной вулканической дея­тельности), оценка и прогноз пищевых запасов, в частности рыбы, изучение шельфа с целью поиска полезных ископаемых, контроль за загрязнением вод, анализ экологических последствий, вызван­ных загрязнением, а также многое другое.

Проводятся специальные международные конференции, кото­рые на основании новейших научных данных принимают решения по рациональному использованию ресурсов Мирового океана и охране его вод.

Вопросы и задания:

1. Что такое Мировой океан, и на какие части он делится? Почему это деление условное?

2. Дайте определения понятиям: море, залив, пролив, полуостров, остров.

3. Расскажите о классификации морей по местоположению. Приведите примеры.

4. Какая закономерность установлена в распределении температуры поверх­ностных вод Мирового океана? Какими причинами она обусловлена?

5. Каков состав солей Мирового океана? Его средняя соленость? Как и почему изменяется соленость поверхностных вод океана от экватора к полюсам?

6. Какие движения воды в Мировом океане вы знаете? Назовите типы волн.

7. Что такое морские течения? Как их классифицируют?

8. Назовите и охарактеризуйте наиболее крупные морские течения. Рас­скажите о происхождении течений, о их температуре.

9. Какими природными ресурсами обладает океан?

10. Почему Мировой океан нуждается в охране? Расскажите о наиболее важных экологических проблемах океана на современном этапе?

Воды суши

Вспомните! О происхождении вод суши. Почему эти воды в большинстве своем пресные? Почему они неравномерно распределены на поверхности мате­риков? От чего зависит обеспеченность той или иной территории суши водой?

Подземные воды

Подземные воды - это воды, находящиеся в почвах и горных породах верхней части земной коры. Они заполняют поры рыхлых пород и трещины твердых горных пород. Они могут быть во всех трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. Подземные воды образуются главным образом за счет просачива­ния вглубь атмосферных осадков во время дождей или таяния снега и льда. Часть подземных вод возникает в результате кон­денсации водяного пара, который попадает в земную кору из атмосферы или выделяется из магмы. На равнинах, сложенных осадочными горными породами, обычно чередуются слои, обла­дающие различной водопроницаемостью. Одни из них легко про­пускают воду (пески, галечники, гравий) и называются поэтому водопроницаемыми, другие задерживают воду (глина, кристалличе­ские сланцы) и называются водонепроницаемыми, или водоупорны­ми. На водоупорных породах просачивающаяся вниз вода задержи­вается, заполняет промежутки между частицами вышележащей во­допроницаемой породы и образует водоносный горизонт. Таких горизонтов в одной и той же местности может быть несколько, иногда до 10-15. Вода глубоких водоносных горизонтов в боль­шинстве случаев образовалась в период формирования тех осадоч­ных горных пород, в которых они заключены. По условиям залега­ния подземные воды подразделяются на почвенные, грунтовые и межпластовые.

Почвенные воды, как свидетельствует их название, заключены в почвах. Обычно они не заполняют всех промежутков между частицами почвы. Почвенные воды могут быть как свободными (гравитационными), перемещающимися под влиянием силы тяже­сти, так и связанными, удерживаемыми молекулярными силами. Подземные воды, образующие водоносный горизонт на первом от поверхности водоупорном слое, называются грунтовыми. Ниже­лежащие водоносные горизонты, заключенные между двумя водо­упорными слоями, называются межпластовыми . В связи с неглубоким залеганием от поверхности уровень грунтовых вод испытывает значительные колебания по сезонам года: он то повы­шается после выпадения осадков или таяния снега, то понижа­ется в засушливое время. В суровые зимы грунтовые воды могут промерзать. Эти воды в большей мере подвержены загрязнению.

Различна глубина залегания грунтовых вод в разных природ­ных районах. Она в первую очередь определяется климатическими условиями: в степных, полупустынных и пустынных ландшафтах грунтовые воды залегают значительно глубже, чем в лесных и тундровых ландшафтах. Большое влияние на глубину залегания грунтовых вод оказывает степень расчленения территории. Чем сильнее и глубже расчленение местности реками, балками и овра­гами, тем глубже находятся грунтовые воды.

В отличие от грунтовых уровень межпластовых вод более пос­тоянен, он меньше изменяется во времени. Межпластовые воды более чистые, чем грунтовые. Если межпластовые воды полностью заполняют водоносный горизонт и находятся под давлением, они называются напорными. Напором обладают все воды, заключен-­

ные в слоях, залегающих в вогнутых тектонических структурах. Вскрытые скважинами, эти воды поднимаются вверх и при доста­точной высоте напора изливаются на поверхность или фонтани­руют. Такие воды называются артезианскими (рис. 13).

Подземные воды медленно перемещаются по уклону водонос­ного пласта. В речных долинах, балках, оврагах слои могут вскры­ваться (обычно это грунтовые воды), образуются естественные их выходы на земную поверхность - источники, или родники. Своеобразный тип источников - гейзеры, периодически выбрасы­вающие горячую воду и пар на высоту до 60 м. Они образуются в основном в областях современного вулканизма, где близко от поверхности залегает раскаленная магма. Гейзеры встречаются в США, СССР (на Камчатке), в Исландии, Новой Зеландии.

Подземные воды различны по химическому составу и темпера­туре. Верхние горизонты подземных вод обычно пресные (до 1 г/л) или слабоминерализованные, глубокопогруженные гори­зонты нередко значительно минерализованы (до 35 г/л и более). По температуре они подразделяются на холодные (до +20 "С) и термальные (от +20 до +100°С). Термальные воды обычно отличаются высоким содержанием различных солей, кислот, металлов, радиоактивных и редкоземельных элементов.

Подземные воды имеют большое значение в природе и хозяй­ственной деятельности человека. Это важнейший источник питания рек и озер, при участии подземных вод формируются карстовые и оползневые формы рельефа, они

Рис. 13. Схема строения артезианского бассейна:

1- межпластовые воды в песках, 2 - водоупорные породы, (глины), 3 - родник, 4 - уровень напорных меж­пластовых вод, 5- фонтанирующая скважина

снабжают растения влагой и растворенными в них элементами питания. При близком залегании от поверхности подземные воды могут вызывать процессы забола­чивания. Они широко используются человеком для хозяйственно-бытовых, промышленных и сельскохозяйственных целей.* Из тер-мальных вод получают большое количество различных химиче­ских веществ (йод, глауберову соль, борную кислоту, различные металлы). Тепловая энергия подземных вод расходуется для обогрева зданий, теплиц, получения электроэнергии, наконец, подземные воды применяются для лечения целого ряда заболева­ний человека.