Планета Земля
Течения Мирового океана
Океанические, или морские, течения — это поступательное движение водных масс в океанах и морях, вызванное различными силами. Хотя наиболее значительной причиной, образующей течения, является ветер, они могут сформироваться и из-за неодинаковой солёности отдельных частей океана или моря, разности уровней воды, неравномерного нагрева разных участков акваторий. В толще океана существуют вихри, созданные неровностями дна, их размер нередко достигает 100—300 км в диаметре, они захватывают слои воды в сотни метров толщиной.
Если факторы, вызывающие течения, постоянны, то образуется постоянное течение, а если они носят эпизодический характер, то формируется кратковременное, случайное течение. По преобладающему направлению течения делятся на меридиональные, несущие свои воды на север или на юг, и зональные, распространяющиеся широтно. Течения, температура воды в которых выше средней температуры для тех же широт, называют тёплыми, ниже — холодными, а течения, имеющие ту же температуру, что и окружающие его воды, — нейтральными.
Муссонные течения изменяют своё направление от сезона к сезону, в зависимости от того, как дуют прибрежные ветры муссоны. Навстречу соседним, более мощным и протяжённым течениям в океане, движутся противотечения.
На направление течений в Мировом океане оказывает влияние отклоняющая сила, вызванная вращением Земли, — сила Кориолиса. В Северном полушарии она отклоняет течения вправо, а в Южном — влево. Скорость течений в среднем не превышает 10 м/с, а в глубину они распространяются не более чем на 300 м.
В Мировом океане постоянно существуют тысячи больших и малых течений, которые огибают континенты и сливаются в пять гигантских колец. Система течений Мирового океана называется циркуляцией и связана, прежде всего, с общей циркуляцией атмосферы.
Океанические течения перераспределяют солнечное тепло, поглощённое массами воды. Тёплую воду, нагретую солнечными лучами на экваторе, они переносят в высокие широты, а холодная вода из приполярных областей благодаря течениям попадает на юг. Тёплые течения способствуют повышению температуры воздуха, а холодные, наоборот, понижению. Территории, омываемые тёплыми течениями, отличаются тёплым и влажным климатом, а те, около которых проходят холодные течения, — холодным и сухим.
Самое мощное течение Мирового океана — холодное течение Западных Ветров, называемое также Антарктическим циркумполярным (от лат. cirkum — вокруг). Причиной его образования являются сильные и устойчивые западные ветры, дующие с запада на восток на огромных пространствах Южного полушария от умеренных широт до побережья Антарктиды. Это течение охватывает зону шириной 2500 км, распространяется на глубину более 1 км и переносит каждую секунду до 200 млн. тонн воды. На пути течения Западных Ветров не встречается крупных массивов суши, и оно соединяет в своём круговом потоке воды трёх океанов — Тихого, Атлантического и Индийского.
Гольфстрим — одно из крупнейших тёплых течений Северного полушария. Оно проходит через Мексиканский залив (англ. Gulf Stream — течение залива) и несёт тёплые тропические воды Атлантического океана к высоким широтам. Этот гигантский поток тёплых вод во многом определяет климат Европы, делая его мягким и тёплым. Каждую секунду Гольфстрим переносит 75 млн. тонн воды (для сравнения: Амазонка, самая полноводная река в мире, — 220 тыс. тонн воды). На глубине около 1 км под Гольфстримом наблюдается противотечение.
Источник
Океаны
Большая часть поверхности нашей планеты (71%) покрыта водой. Вся эта водная поверхность называется Мировым океаном, но его принято разделять на несколько частей, каждая из которых имеет своё название.
Сколько океанов на нашей планете?
До недавнего времени было принято считать, что океанов на нашей планете четыре, но всё чаще Южный океан, омывающий побережье Антарктиды, считают самостоятельным океаном. Получается, что океанов на Земле пять: Тихий, Индийский, Атлантический, Северный Ледовитый и теперь Южный.
Тихий океан является самым обширным океаном планеты: его площадь составляет примерно 180 миллионов квадратных километров. Тихий прочно удерживает и звание самого глубокого водоёма планеты: его средняя глубина – около четырёх километров, а наибольшая (Марианская впадина) — 11 022 м. Располагается Тихий океан между Евразией и Австралией на западе, Северной и Южной Америкой на востоке, Антарктидой на юге. Его границы с остальными океанами планты проходят по Берингову проливу, по западной окраине пролива Дрейка от острова Осте в архипелаге Огненная Земля до антарктического берега на Земле Грейама, по северной окраине Малаккского пролива, западному берегу острова Суматра, южным берегам островов Ява, Тимор и Новая Гвинея, через проливы Торреса и Басса и далее по меридиану мыса Южного острова Тасмания к Антарктиде. В Тихом океане более 10 тысяч островов, площадь которых составляет 3,6 миллионов километров. Тихим океан назвал известный мореплаватель Магеллан за спокойную погоду и отсутствие штормов, во время его плавания. Видимо, путешественнику просто очень повезло.
Второй по величине океан Земли – Атлантический: его площадь — 91,14 миллионов квадратных километров. Атлантический океан расположен между Гренландией и Исландией на севере, Европой и Африкой на востоке, Северной и Южной Америкой на западе и Антарктидой на юге. Атлантический океан получил своё название благодаря легендарному материку Атлантиде. По преданию, за провинности жителей Атлантиды, боги уничтожили континент, погрузив его на дно океана.
Площадь Индийского океана — 74,917 миллионов квадратных километров. Он занимает территорию от Восточной Африки до Индонезии и Австралии и от берегов Индии до Антарктиды. В Индийском океане меньше всего морей по сравнению с остальными.
Северный Ледовитый океан – самый маленький океан планеты. Его площадь составляет 14,75 миллионов квадратных километров. Северный ледовитый океан расположен на Северном полюсе Земли, поэтому большая часть его поверхности покрыта толстым слоем льда почти круглый год.
Южный океан, омывающий Антарктиду, до сих пор рассматривается большинством специалистов как южная часть Индийского, Тихого и Атлантического океанов. Поэтому его территория и границы точно не определены. Южный океан омывает самый южный материк нашей планеты – Антарктиду.
Океанические течения
Течение — это перемещение воды в горизонтальном направлении. Течения вызываются действием силы ветра, разностью атмосферного давления и различиями в плотности морской воды. Кроме того, на приливы и отливы оказывают влияние силы Луны и Солнца.
Течения переносят огромные массы воды на большие расстояния. Длина течений может достигать нескольких тысяч километров, ширина — десятков и даже сотен километров, а толщина — нескольких километров. Одним из самых крупных течений считается Гольфстрим. Оно перемещает больше воды, чем все реки нашей планеты вместе взятые.
Течения способствуют обмену вод и перераспределению тепла. Под их воздействием изменяются берега и перемещаются льды. Кроме того, течения оказывают большое влияние на циркуляцию атмосферы и на климат в различных частях нашей планеты.
Теплым называют течение, температура которого выше, чем у окружающей воды. А у холодного течения температура ниже, чем у окружающей воды.
Жизнь под водой
Именно океан стал колыбелью жизни на Земле, а сейчас в нем обитает около 4/5 всех живых существ планеты. Различают несколько зон жизни океана. Наиболее населена верхняя толща воды на глубине до 300 м, так как это самая освещенная часть. Зона от 300 до 1000 м называется областью полумрака. Ниже 1000 м царит абсолютная тьма и сильный холод — там нет даже растений.
Рельеф дна
Дно океана образовано плотной земной корой, которая подвержена постоянным изменениям из-за тектонических процессов. Эти процессы обусловили характер океанического ландшафта. Здесь есть свои гигантские утесы, длинные горные цепи, глубокие пропасти и даже подводные вулканы. Наиболее мелкие части океана — это континентальные шельфы, где склоны суши полого уходят под воду.
Срединно-океанические хребты — это подводные горные цепи, которые располагаются почти посередине океанов. Под центральными частями хребтов поднимается горячая магма. Она растягивает земную кору и дробит ее разломами. Изливаясь на дно, магма остывает. Новая порция горячей магмы раздвигает застывшие потоки лавы, и все повторяется снова. Так разрастается океаническая земная кора. Этот процесс называется «спрединг», что в переводе с английского языка означает «растягивание», «расширение». Так происходит омоложение земной коры под океанами в области срединного хребта — в его центральной части, где кора моложе, рождаются новые слои.
Почему вода в океане соленая?
В отличие от воды, встречающейся на суше, вода Мирового океана горько-соленая. Одни ученые считают, что соль в море принесли реки. Другие же придерживаются мнения, что вещества, растворенные в морской воде, были вымыты текучими водами из магматических пород. Каждый литр воды «обработал» приблизительно 600 г пород, которые когда-то составляли земную кору. В результате получился имеющийся сегодня соленый раствор.
Почему океан синий?
Налитая в стакан чистая вода выглядит абсолютно бесцветной. Почему же речная или морская гладь видится нам синей? На ее цвет большое влияние оказывают законы поглощения и рассеивания света.
Лучше всего поглощается красный свет, а хуже всего — синий. Синий цвет отражается обратно в воздух, а красный поглощается и остается внутри океана. Это и приводит к тому, что океан нам кажется синим.
Когда мы набираем морскую воду в ладони, то за счет того, что ее слой становится тонким, мы не замечаем разницы в лучах, которые она пропускает. Чтобы вода обрела отчетливый цвет, ее глубина должна быть как минимум несколько метров. И чем больше глубина воды, тем темнее ее цвет.
Влияние Мирового океана
Мировой океан оказывает огромное влияние на жизнедеятельность планеты. Значительная масса вод формирует климат, служит источником осадков. Более половины всего кислорода поступает из океана. Он же регулирует содержание углекислоты в атмосфере, так как способен поглощать ее избыток.
На дне океана происходит накопление огромной массы минеральных и органических веществ. Процессы, протекающие в глубинах морей и океанов, оказывают сильное влияние на всю земную кору. Кроме того, на морском дне найдены различные месторождения полезных ископаемых, а океанические скважины дают треть мировой добычи нефти.
Источник
Планета земля течения океанов
Земля — планета «Океан»
Свою теорию ученый подтвердил опытным путем, создав модель для зонного выплавления легкоплавких элементов из метеорного вещества.
Процесс образования новой воды, застывших и твердеющих пород продолжается и в настоящее время. При остывании породы, выброшенной из недр Земли во время вулканической деятельности, всегда выделяется значительное количество новой, так называемой ювенильной воды. Если бы образование воды продолжалось с такой же интенсивностью и в настоящее время, то через несколько сот миллионов лет все материки на нашей планете полностью оказались бы под водой. Этого, однако, не происходит, так как, по-видимому, в настоящее время образование новой воды составляет лишь ничтожную часть по отношению к общему имеющемуся ее количеству; незначителен и расход воды, поэтому количество воды на Земле, очевидно, остается практически неизменным.
Уровень моря меняется в зависимости от количества льда на полюсах и континентах. Механизм равновесия между морем и сушей пока неизвестен. Можно было бы ожидать, что вода все время высвобождается из недр Земли и ее объем растет, или вода диссоциирует на кислород и водород в верхней атмосфере и водород улетучивается в космос. Однако эти процессы либо не происходят, либо взаимно уравновещиваются.
Мировой океан, рожденный недрами Земли, с самого начала своего существования ведет борьбу с сушей. Приливы, волны и течения разрушают берега. Океан засылает внутрь материков дождевые тучи. Дождевые капли собираются в ручьи, горные потоки и равнинные реки, разрушающие поверхность суши. Вода перемалывает твердые скалы в гальку, песок и глину, одновременно растворяет минеральные соли. Существующие в наши дни реки ежегодно выносят в океан свыше 12 км 3 твердого грунта. Это означает, что современные реки за 37 тыс. лет могут вынести количество воды, равное всему объему воды в Мировом океане. За время геологической истории Земли такая смена всей воды океана повторялась огромное число раз, поэтому и неудивительно, что вода смыла с материков, в океан огромную массу твердых и растворенных веществ.
Однако, несмотря на проделанную океаном титаническую разрушительную работу, материки не исчезли. По мере скопления осадков и увеличения давления воды на дно океана материки, подобно поплавкам, поднимаются, всплывая на подстилающей их вязкожидкой магме. Очевидно, в настоящее время установилось статическое равновесие между весом океанской воды и материков, плавающих на жидкой магме; поэтому и поверхность океана остается примерно на одинаковом уровне.
За время истории Земли подземные силы не раз поднимали на дне океанов горные хребты, опускали части материков, и океан вторгался на сушу, затопляя на многие миллионы лет огромные территории. На всех материках в районах, удаленных от кромки морей и расположенных высоко над уровнем океана, ученые находят донные осадки, оставленные древними морями.
Так, в разных местах европейской части СССР в различные геологические периоды простиралось море. На дне этого моря возникли огромные залежи извести, каменной соли и нефти. Несметные богатства к западу от Урала обязаны своим возникновением древнему теплому морю. В Европе встречаются меловые горы из створок морских раковин и залежи солей, отложенные высохшими морями. В Гималайских горax на высоте 2300 м найдены известняки, образовавшиеся из скелетов и раковин морских животных. В Северной Америке под толстым слоем почвы скрыты коралловые известняки.
Таких примеров можно привести много; все они говорят о том, что на суше трудно найти такое место, над которым в те или иные геологические периоды не бушевали бы морские или океанские волны. Возможно, лишь дно глубоководных океанских бассейнов никогда не поднималось на поверхность океанов. В то же время горы, расположенные на суше, разрушаются до сих пор. Впрочем, процесс разрушения идет относительно медленно, и многие современные горные массивы существуют с мезозойской или еще более ранней геологической эры. Поверхность суши не успела сгладиться: наоборот, она все время находится в движении — в одних районах медленно поднимается, а в других опускается.
В настоящее время материки высоко подняты над уровнем океана, и толщина земной коры здесь достигает 40 и более километров. Наоборот, на дне океанов и их желобов кора Земли относительно тонка, и толщина ее в некоторых местах не превышает 6 км.
Геологический профиль осадочных слоев континентального шельфа, состоящих из залежей извести, фосфоритов, серы. Запись иллюстрирует антиклинали (арки) и синклинали (прогибы). В сводах антиклинальных складок часто находят нефть.
Таким образом, весь земной шар в его современном виде покрыт твердой оболочкой — литосферой, углубления которой заполнены водами океанов, морей, озер и рек. Эта область водного пространства называется гидросферой и занимает огромную площадь в 510 млн. км 2 , что составляет 70,8% общей площади поверхности нашей планеты.
На долю морей и океанов приходится 361 млн. км 2 , из них на площадь Тихого океана — 50%, Атлантического — 25%, Индийского — 21 % и Северного Ледовитого — 4 %. Общий объем водной массы только океанской части «голубого континента» равен 1370 млн. км 3 , что составляет 1/800 часть объема земного шара.
Если бы всю воду Мирового океана собрать в одну каплю, то диаметр такой капли равнялся бы 1500 км, а если ее равномерно распределить по всей планете, то глубина сплошного океана составила бы 2700 м.
Схематический разрез средних профилей литосферы, основанный на процентном соотношении изогипс выше и ниже уровня моря.
Кроме того, около 1500 км 3 воды содержится в атмосфере в виде паров и облаков. Около 1 % водяного запаса Земли застыло в виде ледников и ледяного покрова Канадских островов, Арктики, Гренландии и Антарктиды. Этот лед огромными горными массами возвышается над уровнем океана. Если бы он весь одновременно растаял, уровень Мирового океана, вероятно, сразу же поднялся бы на несколько десятков метров и все портовые города мира оказались бы под водой.
В связи с изменением климата непрерывно, но очень медленно изменяется и уровень океана. 15000 лет назад уровень океана был на 130 м ниже современного. Потом началось потепление климата и таяние ледников. Около 4000 лет назад уровень океана был примерно на 2 м выше, чем в настоящее время. Затем происходил медленный рост ледников, достигший максимума к XVIII в. С тех пор вновь началось потепление; ледники отступают и уровень океана снова повышается на 6 см в столетие.
Материки окаймлены шельфом — полосой малых глубин (до 200 м) за шельфом следует пояс материкового склона глубиной 200-2400 м, но большая часть — 80% площади голубого континента — простирается над глубинами от 2400 до 6000 м. Около 1% площади занимают глубоководные впадины, из которых наибольшую глубину (11034 м) имеет Марианская впадина, находящаяся в Тихом океане, в районе Марианских островов. Чтобы дать представление об этой глубине, следует сказать, что она равна 1/600 радиуса земного шара; если бы в районе Марианской впадины потонула высочайшая гора на Земле — Джомолунгма (Эверест), то над ее вершиной остался бы еще слой воды в 2000 м!
Планета Земля. Черным цветом показаны очертания материков, серым — глубины более 200 м.
Воды Мирового океана покрывают 3/4 поверхности земного шара. Поэтому безбрежному водному пространству разбросаны удаленные один от другого материки и острова. Поверхность суши в районе тропических и умеренных поясов покрыта почти сплошным зеленым покровом растительности, а полярные области окутаны снежным саваном.
Какой же вид имеет наша планета, если рассматривать ее из космических далей? Теперь уже стало возможным ответить на этот вопрос. Вот что рассказывает об этом второй в мире космонавт Герман Титов:
«Летая вокруг земного шара, я воочию убедился, что на поверхности нашей планеты воды больше, чем суши. Великолепное зрелище являли собой длинные полосы волн Тихого и Атлантического океанов, одна за другой бегущих к далеким берегам.
Океаны и моря так же, как и материки, различаются своим цветом. Богатая палитра, как у русского живописца-мариниста Айвазовского, — от темно-синего индиго Индийского океана до салатной зелени Карибского моря и Мексиканского залива».
Необыкновенно красивый вид имеет наша планета, если на нее смотреть с Луны. Американские космонавты восторженно описывают восход огромной голубой Земли над угрюмым ландшафтом Луны.
То, что площадь водной поверхности в три раза больше площади суши, является исключительным преимуществом Земли. В течение миллионов лет вода преобразовывала нашу планету, прежде чем она стала колыбелью жизни. Вода охлаждала и формировала кору Земли, разрушала образовавшиеся скалы, готовила почву, создавала климат. После возникновения на нашей планете жизни вода также непрерывно меняла лицо Земли. Вода — это жизненная сила Земли. Там, где пропадает вода, жизнь замирает или исчезает совсем. На Земле возникло бесконечное разнообразие растительных и животных организмов. Весьма вероятно, что именно обилие воды явилось необходимым условием развития многообразной жизни.
Одной из проблем геологии и геофизики является изучение причин, благодаря которым на Земле, в отличие от других планет солнечной системы, имеется такое огромное количество воды.
Мировой океан — неиссякаемый источник влаги для всего живого. Благодаря Мировому океану вода пронизывает атмосферу, доставляется дождевыми тучами во все уголки земного шара и увлажняет почву. Там, где появляется вода, развиваются растения и вслед за ними — животные. Ведь тело даже «самых сухопутных» живых организмов состоит главным образом из воды. Мировой океан — это терморегулятор климата; он накапливает тепло в тропиках и несет его в полярные области. Вода аккумулирует солнечное тепло летом и отдает его зимой. Постоянно находясь в движении, вода представляет неистощимый источник энергии. Наконец, океан является источником пищевых и кормовых ресурсов, неиссякаемым складом химического и минерального сырья.
Несмотря на значительный рост наших знаний о Мировом океане, его изучение далеко не закончено. Одной из проблем океанологии, энергично разрабатываемой и у нас, и за рубежом и представляющей огромный интерес, является изучение дна океана. В течение миллионов лет останки гибнущих обитателей океанов — животных и растений — мириадами опускались вниз и наслаивались на дно. Таким образом, в некоторых районах дно океана представляет как бы гигантский архив, в котором в условиях постоянной низкой температуры скапливаются и хранятся свидетельства биологических процессов. Изучение этого архива дает возможность представить древнейшие этапы развития жизни на Земле, изменение климата и многое другое.
Исследования донных осадков океана так же, как и отложений на суше, позволяют погрузиться в глубь времен — к началу палеозойской эры, т. е. более чем на 500 миллионов лет назад. Примечательно то, что уже в те времена на Земле встречались основные типы животных, существующие и в наши дни. История развития жизни на Земле не укладывается даже в миллиард лет. Ученые, рассматривая эволюцию жизни от ее зарождения до современного состояния, приходят к выводу, что продолжительность геологической истории твердой коры нашей планеты не менее 5-6 миллиардов лет или еще больше.
Мы пока еще точно не знаем, когда и как зародилась жизнь на нашей планете. Высказано предположение, что колыбелью жизни — прародиной для пресноводной и наземной фауны — является океан. Эта гипотеза подтверждается многими фактами и соображениями. Например, известно, что именно в морской воде существуют наиболее благоприятные условия для возникновения жизни: вода обладает высокой теплоемкостью, и температурные колебания в ней по сравнению с воздушной средой незначительны; в морской воде растворены все элементы, входящие в состав живой клетки, причем вода сохраняет свою химическую инертность. В море обитает 87% всех классов живых организмов, известных на Земле. Теорию о рождении жизни в океане подтверждает солевой состав крови наземных животных, представляющий как бы наследие далеких морских предков. Существуют и другие факты, подтверждающие гипотезу о том, что жизнь зародилась в морских глубинах миллиарды лет назад.
Как же на нашей планете распределяется жизнь во всех ее многообразных формах?
Выдающийся советский ученый — академик В. И. Вернадский — ввел в науку новое понятие — биосфера, т. е. жизненное пространство, заселенное живыми организмами. Наша планета состоит из трех оболочек: газообразной атмосферы, жидкой гидросферы и твердой литосферы. Биосфера в той или иной степени проникает в каждую из них.
Если не считать нижнего слоя атмосферы, который служит лишь местом временного пребывания наземных организмов (например, птиц во время полета или микроскопических животных, заносимых восходящими потоками воздуха), жизнь в атмосфере распространена только на поверхности земли, тогда как жизненное пространство гидросферы простирается до максимальных глубин (свыше 11000 м) и занимает не только весь объем Мирового океана, но и поверхность его дна. Следовательно, жизненное пространство гидросферы во много раз больше, чем суши, тем более, что живущие на суше животные в основном обитают на поверхности земли, и даже те, которые живут в земле, никогда не уходят глубоко в почву и населяют только ее тонкий поверхностный слой.
Источник