Описание, состав и характеристики Мирового океана
Второе по распространённости вещество в мире после кислорода — вода — занимает большую территорию планеты Земля. Значительная часть драгоценной жидкости находится в ледниках. Также на сегодняшний день существует 5 океанов, а количество морей точно назвать очень сложно, так как классификация этого понятия затруднительна. Каждый из водоемов имеет своё название, но все вместе они входят в состав Мирового океана.
Водные богатства Земли
Вода покрывает практически 70,8% поверхности земного шара, то есть на планете больше воды, чем суши. Моря и океаны омывают материки, а на самих континентах протекают реки, имеются озёра и ручьи. Все водоёмы, вместе взятые, образуют гидросферу Земли. Океаны составляют основу водной оболочки.
Выделяют пять океанов:
- Тихий, который омывает берега Северной и Южной Америки, австралийского континента, а также является водными границами Евразии.
- Атлантический, чьи воды разделяют Новый и Старый Свет, а также омывают берег Антарктиды.
- Индийский — центр мировой транспортировки нефти. Простирается до Антарктиды, Африки, Азии и Австралии.
- Северный Ледовитый, который охватывает территории от севера Евразии до Северной Америки
- Южный, который скромно омывает лишь берег Антарктиды.
Каждый океан обладает своими характеристиками и особенностями. Различны рельефы дна, флора и фауна, глубина и особенности течения.
Роль океана
С момента своего появления даже первые люди стремились покорить водные просторы. В умах предков за бесконечностью морей и океанов простирались диковинные просторы, притягивающие к себе. Попыток покорить океаны совершалась бесчисленное количество, и сейчас уже невозможно сказать, кто впервые подчинил себе эту стихию. Сегодня такой проблемы больше не существует, ведь между странами, которые разделены океанами и морями, организовано водное сообщение.
Роль морских перевозок невозможно переоценить. На судоходстве держится значительная часть экономики. Нефть, газ и другие полезные ископаемые добывают в одних странах, а используя танкеры и другие суда, доставляют через океаны и моря в разных направлениях. Мировой бассейн служит рабочим местом и для специалистов аквакультур, которые выращивают в воде разные живые организмы.
Жидкость служит прекрасным источником энергии, что позволяет использовать водные ресурсы планеты для энергодобывающей промышленности.
Мировой бассейн в географии и жизни человечества играет важную и очень значительную роль. К сожалению, его ресурсы с каждым годом истощаются настолько, что водный кризис заставляет экологов всего мира решать проблему и проводить различные исследования. Вопрос рационального потребления воды будет стоять на повестке дня ещё не одно десятилетие.
Физические параметры и климат
Структура мирового океана очень сложна, свойства и описание каждого водоёма могут значительно отличаться в зависимости от месторасположения, экологической обстановки и климата. Но выделяются несколько основных физических характеристик, свойственные всем водным пространствам:
- Вес мирового бассейна и всех относящихся к нему систем рек, озёр и ручьёв составляет 0,023% от общей массы планеты. И только 3% приходятся на пресную воду, это означает, что не питьевой, а соленой жидкости гораздо больше.
- Средняя глубина составляет приблизительно 3700 м, а самая глубокая точка океана находится рядом с Мариинскими островами, в чью честь и называется Мариинская впадина. Её глубина — 10994 м.
- Главный признак — синий цвет водоёмов, обусловлен высокой концентрацией органического вещества вместе с хлорофиллом.
- Гладь воды имеет способность излучать слабый свет по ночам. Излучение простирается на много километров над водным пространством.
На формирование океанского климата влияет его прочная связь с Землей. Оболочка земного шара формируется за счёт их взаимодействия.
Мировой бассейн представляет собой важное звено круговорота воды в природе. Солнце нагревает водную поверхность, а та, в свою очередь, выделяет испарения, которые выпадают на материковой части в виде дождей, снега или ливней. На основе различных данных учёные могут давать приблизительный прогноз погоды. Существует целый раздел науки, занимающийся изучением климатических изменений — метеорология.
Разновидности течений
Различают несколько видов течений. Существуют как случайные (кратковременные), так и постоянные. Между этими двумя видами также присутствует разделение на воды, которые текут на север или юг, другими словами, по меридианам, и те, которые текут по широтам — зональные.
Течения окружаются другими водами. Если температура течения выше, чем температура жидкости, которая находится вокруг неё, то оно называется тёплым, а если наоборот, то холодным. В случае когда температура между ними совпадают, такие течения именуют нейтральными.
Интересно, что на потоки в значительной степени влияет вращение земного шара. Это явление даже получило собственное название — сила Кориолиса. В зависимости от полушария она имеет способность отклонять течения в разные стороны.
Например, в Северном полушарии вращение планеты — вправо, а в Южном, наоборот, влево.
Океанские обитатели
Поистине удивительный и многообразный мир скрывается под водой океана. Рифы, водоросли, мангровые заросли, разные виды рыб — всё это умещается в лоне. В Тихом океане содержится половина морских обителей всей планеты. В водах встречается почти 1300 разновидностей водорослей. Широко распространены рифы и заросли.
Учёные океанографы разделяют пространство мирового бассейна на разные участки. Например, фотическая зона располагается на глубине 200 м. На ее территории происходит процесс фотосинтеза, значит, на такой глубине большое обилие разных организмов. А вот если опуститься глубже, то и жизни там меньше. Солнечный свет и фотосинтез даёт возможность для комфортного проживания всем обитателям океана, но те организмы, что живут ниже, вынуждены искать другие энергетические источники.
Интересные факты
Любое событие, которое оказывает влияние на всю планету, так или иначе связано с Мировым океаном. Сюда относится и трудное для всего населения Земли глобальное потепление.
Самым очевидным последствием последнего является поднятие вод. По различным данным, уровень может повыситься от 20 см до 4 метров, что неизбежно приведет к затоплению густонаселенных частей планеты и вызовет катастрофические разрушения. Как показывают вычисления, 40% населения планеты живет очень близко к берегам океанов.
На планете 97% соленой воды, ее концентрация — 35%, если сказать иначе, в 1 л морской или океанской воды содержится 35 г соли. Присутствие хлоридов и магния объясняют вкусовые качества морской жидкости. Самым солёным морем считается Красное, которое находится в Египте.
Именно в мировом океане зародилась жизнь. Условия существования живых организмов в водной среде намного благоприятнее, чем на поверхности суши. Здесь нет колебаний температур, окружающая жидкость поддерживает тело в пространстве и не позволяет ему утонуть. Общее число видов живых организмов приблизительно 160 тыс. При этом большую часть населения океана, в отличие от суши, составляют животные.
Интересно, что до сегодняшнего дня изучено только 5% океана, так что вполне возможно обнаружение совершенно новых видов живых организмов.
Мировой океан — интересная тема для изучения. Переоценить его важность невозможно. Вся жизнь человека так или иначе связана с водой, морями и океанами. Люди ведут торговлю, и большая часть товаров доставляется водным путём, добывают полезные ископаемые из океанских глубин и питаются обителями рек и озёр (например, рыбой). Практически вся мировая экономика в разной степени зависит от Мирового океана.
Источник
Физические и химические свойства вод Мирового океана
Температурный режим вод МО. Температурный режим вод МО определяется тепловым балансом. Океан получает теплоту за счет суммарной солнечной радиации. от конденсации влаги на водной поверхности, льдообразования и химико-биологических процессов, идущих с выделением теплоты; в океан поступает теплота, приносимая атмосферными осадками, речными водами; на температуре глубоководных слоев сказывается теплота Земли (об этом свидетельствуют высокие до 260 0 С температуры во впадинах Красного моря – вода здесь горячий рассол с соленостью 270 0 /00). Теряется теплота за счет эффективного излучения водной поверхности, испарения воды, таяния льда, турбулентного обмена с атмосферой, нагрева холодной воды рек и течений. Определяющее значение в тепловом балансе имеет приход солнечной радиации и расход тепла на испарение.
Средняя годовая температура МО составляет 17,4 0 С, наибольшая средняя годовая температура воды отмечена для Тихого океана (19,1 0 С), наименьшая – для Северного Ледовитого океана (0,75 0 С). Распределение теплоты в толще океанской воды происходит благодаря конвекции и перемешиванию в результате волнения и течений. Температура воды с глубиной понижается. На некоторой глубине в толще воды наблюдается резкое понижение температуры, здесь выделяется слой температурного скачка – термоклин. По изменению температуры воды с глубиной выделяется несколько типов распределения температур.
В экваториальном типе температура воды быстро уменьшается от 26,65 0 С на поверхности до 10,74 0 С на глубине 300 м. Термоклин наблюдается на глубине 200-300 м. Далее до глубины 1000 м температура воды уменьшается медленно, а глубже остается практически постоянной.
В тропическом типе температура воды резко падает от 26,06 0 С до 13,60 0 С на глубине 300 м, далее температура воды изменяется более плавно.
В субтропическом типе температура воды уменьшается от 20,3 0 С на поверхности до 13,1 0 С на глубине 300 м. В субполярном типе температура уменьшается от 8,22 0 С на поверхности до 5,20 0 С на глубине 150 м. Полярный тип характеризуется уменьшением температуры воды до глубины 100 м, затем температура начинает повышаться до 1,8 0 С на глубине 400 м. За счет притока теплых атлантических вод. На глубине 1000 м температура воды равна 1,55 0 С. В слое от поверхности до глубины 1000 м наблюдается зональное изменение температуры и солености воды, глубже характеристики воды остаются практически постоянными.
Физико-химические свойства вод МО. Еще в начале 19 в. было замечено, что количество растворенных в водах океана солей может сильно различаться, но солевой состав, соотношение различных солей вод МО одинаковы. Эта закономерность формулируется как свойство постоянства солевого состава морских вод. На 1 кг морской воды приходится 19,35 г хлора, 2,70 г сульфатов, 0,14 г гидрокарбонатов, 10,76 г натрия, 1,30 г магния, 0,41 г кальция. Количественное соотношение между главными солями в воде МО остается постоянным. Общая соленостьопределяется по количеству хлора в воде (формулу получил М. Кнудсен в 1902 г.):
S = 0,030 + 1,805 Cl
Воды океанов и морей относятся к хлоридному классу и натриевой группе, этим они резко отличаются от речных вод. Всего восемь ионов дают более 99,9% общей массы солей в морской воде. На оставшиеся 0,1% приходятся все остальные элементы таблицы Д.И. Менделеева.
Распределение солености в водных массах зонально и зависит от соотношения осадков, притока речных вод и испарения. Кроме того, на соленость воды оказывает влияние циркуляция вод, деятельность организмов и другие причины. На экваторе отмечается пониженная соленость воды (34-33 0 /00), обусловленная резким увеличением атмосферных осадков, стоком полноводных экваториальных рек и немного пониженным испарением из-за высокой влажности. В тропических широтах наблюдается самая высокая соленость вод (до 36,5 0 /00), связанная с высоким испарением и небольшим количеством осадков в барических максимумах давления. В умеренных и полярных широтах соленость вод понижена (33-33,5 0 /00), что объясняется увеличением количества осадков, стоком речных вод и таянием морских льдов.
Широтное распределение солености нарушают течения, реки и льды. Теплые течения в океанах переносят более соленые воды в направлении высоких широт, холодные течения переносят менее соленые воды к низким широтам. Реки опресняют приустьевые районы океанов и морей. Очень велико влияние рек Амазонки (опресняющее влияние Амазонки ощущается на расстоянии 1000 км от устья), Конго, Нигера и др. Льды оказывают сезонное влияние на соленость вод: зимой при образовании льда соленость воды возрастает, летом при таянии льда – уменьшается.
Соленость глубинных вод МО однообразна и в целом составляет 34,7-35,0 0 /00. Соленость придонных вод более разнообразна и зависит от вулканической деятельности на дне океана, выходов гидротермальных вод, разложения организмов. Характер изменения солености вод океана с глубиной различен на разных широтах. Выделяют пять основных типов изменения солености с глубиной.
В экваториальных широтах соленость с глубиной постепенно возрастает и достигает максимального значения на глубине 100 м. На этой глубине к экватору подходят более соленые и плотные воды их тропических широт океанов. До глубины 1000 м соленость очень медленно повышается до 34,62 0 /00, глубже соленость практически не меняется.
В тропических широтах соленость немного увеличивается до глубины 100 м, затем плавно уменьшается до глубины 800 м. На этой глубине в тропических широтах наблюдается самая низкая соленость (34,58 0 /00). Очевидно, здесь распространяются менее соленые, но более холодные воды высоких широт. С глубины 800 м она немного увеличивается.
В субтропических широтах соленость быстро уменьшается до глубины 1000 м (34,48 0 /00), затем становится почти постоянной. На глубине 3000 м она составляет 34,71 0 /00.
В субполярных широтах соленость с глубиной медленно увеличивается с 33,94 до 34,71 0 /00, в полярных широтах соленость с глубиной возрастает более существенно – с 33,48 до 34,70 0 /00.
Соленость морей сильно отличается от солености МО. Соленость воды Балтийского (10-12 0 /00), Черного (16-18 0 /00), Азовского (10-12 0 /00), Белого (24-30 0 /00) морей обусловлена опресняющим влиянием речных вод и атмосферных осадков. Соленость воды в Красном море (40-42 0 /00) объясняется малым количеством осадков и большим испарением.
Средняя соленость вод Атлантического океана – 35,4; Тихого – 34,9; Индийского – 34,8; Северного Ледовитого океана – 29-32 0 /00.
Плотность – отношение массы вещества к его объему (кг/м 3 ). Плотность воды зависит от содержания солей, температуры и глубины, на которой находится вода. При увеличении солености воды плотность возрастает. Плотность воды увеличивается при понижении температуры, при увеличении испарения (так как увеличивается соленость воды), при образовании льда. С глубиной плотность растет, хотя и очень незначительно из-за малого коэффициента сжимаемости воды.
Плотность воды изменяется зонально от экватора к полюсам. На экваторе плотность воды небольшая – 1022-1023, что обусловлено пониженной соленостью и высокими значениями температуры воды. К тропическим широтам плотность воды возрастает до 1024-1025 из-за увеличения солености воды вследствие повышенного испарения. В умеренных широтах плотность воды средняя, в полярных – увеличивается до 1026-1027 из-за понижения температуры.
Способность воды растворять газы зависит от температуры, солености и гидростатического давления. Чем выше температура и соленость воды, тем меньше газов может в ней раствориться.
В воде океанов растворены различные газы: кислород, углекислый газ, аммиак, сероводород и др. Газы попадают в воду из атмосферы, за счет речного стока, биологических процессов, подводных вулканических извержений. Наибольшее значение для жизни в океане имеет кислород. Он участвует в планетарном газообмене между океаном и атмосферой. В активном слое океана ежегодно образуется 5 х 10 10 т кислорода. Поступает кислород из атмосферы и выделяется при фотосинтезе водных растений, расходуется на дыхание и окисление.
Углекислый газ находится в воде в основном в связанном состоянии, в виде углекислых соединений. Он выделяется при дыхании организмов, при разложении органического вещества, расходуется на строительство скелета кораллами.
Азот всегда есть в воде океана, но его содержание по отношению к другим газам меньше, чем в атмосфере. В некоторых морях в глубине может накапливаться сероводород, происходит это благодаря деятельности бактерий в бескислородной среде. В Черном море отмечено сероводородное загрязнение, содержание его достигло 6,5 см 3 /л, организмы в такой среде не живут.
Прозрачность воды зависит от рассеяния и поглощения солнечной радиации, от количества минеральных частиц и планктона. Наибольшая прозрачность отмечена в открытом океане в тропических широтах и равна 60 м. Уменьшается прозрачность воды на мелководье вблизи устьев рек. Особенно резко уменьшается прозрачность воды после шторма (до 1 м на мелководье). Наименьшая прозрачность наблюдается в океане в период активного размножения планктона. От прозрачности воды зависит глубина проникновения солнечных лучей в толщу океана и, следовательно, распространение фотосинтезирующих растений. Организмы, способные усваивать солнечную энергию, живут на глубине до 100 м.
Толща чистой воды имеет голубой или синий цвет, большое количество планктона приводит к появлению зеленоватого оттенка, вблизи рек вода может быть коричневой.
Источник