Современное изучение мировой океан

В наше время почти все открыто и нанесено на карты. Но только почти. Смысл понятия “географическое открытие” во многом изменился. Географическая наука на современном этапе ставит задачей выявление взаимосвязей в природе, установление географических законов и закономерностей.

Одна из важнейших и в то же время сложный проблем современного человечества — комплексное освоение Мирового океана. Решить ее можно только разработав четкую стратегию и определив формы международного сотрудничества в деле освоения океана и сохранения его как целостной экологической системы.

На современном этапе развития науки огромное значение придается исследованию Мирового океана особенно высокоразвитыми странами. Активным развитием национальных океанографических программ выделяются США, Япония, Германия, Франция.

Лидером в исследовании и освоении Мирового океана является США. Так, в 1991 году в США была подготовлена комплексная программа COPS, направленная на:

создание в течение десятилетия первого поколения действующих систем прогнозирования процессов, происходящих в прибрежных районах океана (экологических, биологических, транспорта донных осадков); моделирование, воссоздание и прогноз синоптической изменчивости прибрежной циркуляции; создание электронных датчиков, акустических, оптических, радиолокационных спутниковых систем дистанционного зондирования океана, автономных систем наблюдения in situ, численных моделей океанической циркуляции, методов увеличения банков данных, супер-ЭВМ и систем управления банками данных.

Институт океанографии Скриппса продолжает разработку и выполнение проекта АТОК, на реализацию которого Управлением перспективных научных исследований Мирового океана в 1994 году было выделено 56 млн. долл. В течение 30 месяцев были проведены инженерные разработки и исследования в Тихом океане по определению средних значений температуры воды на больших глубинах океана по трассам длиной несколько тысяч миль и картирование этих значений для мониторинга климата.

С 13.02.1995 по 15.01.1996 состоялась 11-месячная кругосветная экспедиция самого большого, оснащенного современным оборудованием океанографического судна “Malkolm Baldrige” Национального управления США по изучению океанов и атмосферы. Экспедицией проведены комплексные исследования с целью получения банков данных о взаимодействии океанов и атмосферы. Планировалось участие судна в международных программах.

Одним из последних крупных проектов, имеющим важное значение для развития физической океанографии в СССР был проект “Помпон-70”, а в 1985 году его часть, которая называлась “Мезополигон”. В результате семь НИС исследовали широкий спектр природных процессов в тропической Атлантике, в Тихом океане. Именно благодаря этому проекту в мире широкое распространение получил так называемый полигонный метод исследований. Его суть заключается в том, что на сравнительно большой акватории океана располагаются суда или автономные буйковые станции, с которых ведутся длительные синхронные наблюдения за состоянием океана (на поверхности и на разных глубинах), а также за атмосферой.

Всестороннее самостоятельное изучение Мирового океана непосильно ни для одной страны. Поэтому практикуется тесное сотрудничество ученых и специалистов разных стран.

На сегодняшний день основными исследовательскими международными программами являются: совместный проект по изучению глобальных потоков в океане (JGOFS), его биохимическая часть (BOFS); эксперимент по изучению циркуляции Мирового океана (WOCE); технологический проект по разработке автономных исследовательских подводных аппаратов (AUTOSUB); глобальная система наблюдения за океаном (GOOS); международный проект ЮНЕСКО по прибрежным экосистемам (КОМАР); программа исследования неживых ресурсов (OSNLR) и некоторые другие.

Особый интерес представляет программа WOCE (6 лет подготовительных работ, США). Руководство экспериментом, к выполнению которого приступили в 1990 году, осуществляется специально организованным комитетом? Наиболее обширная гидрологическая часть программы, рассчитанная на 7-10 лет, предполагает осуществить глобальные наблюдения за циркуляцией Мирового океана (в первые три года — Тихого, затем Индийского и Атлантического океанов).

Установку заякоренных измерителей течений; Изучение глубоководной циркуляции при помощи поплавков нейтральной плавучести нового типа ALACE (в среднем на глубине 1500 м); Глобальные измерения температуры поверхности моря, циркуляции в верхнем слое, атмосферного давления с использованием 530 дрифтеров на акватории 600 км2; Измерения уровня моря (прямые и дистанционные); Использование микроволновой альтиметрии с ИСЗ ERS-1, TOPEX/POSEIDON, ADEOS.

Раздел программы, посвященный моделированию, предполагает в качестве первого шага разработку вихреразрешающей циркуляции Северной Атлантики. Организуются специальные центры анализа данных.

В частности, в рамках программы WOCE в 1991 году была проведена совместная советско-американская экспедиция в восточной части Черного моря. Шесть дрифтеров, конструкция которых соответствовала требованиям WOCE, были построены МГИ АН УССР и фирмой “Манвил-океан” совместного советско-швейцарского предприятия “Манвил”.

Для программы WOCE важное значение имеет спутниковая система TOPEX/POSEIDON, миссия которой — изучение Мирового океана. Аппаратура разработана совместными усилиями американских и французских ученых. Запуск состоялся 10 августа 1992 года; непрерывные наблюдения начались с конца сентября 1992 года. Получаемые данные анализируются группой из 200 ученых, занимающихся изучением глобальной циркуляции океана, геодезией, геодинамикой, океаническим ветром и волнами. Весьма перспективный метод исследования океана связан с использованием космических средств — орбитальных станций и ИСЗ. Возможно, что только он позволит получить достаточное количество информации о состоянии океана, равное количеству данных о состоянии атмосферы.

Еще одной из больших международных программ по исследованию Мирового океана является GOOS, предложенная Международной океанографической комиссией (IOC). Указанная система должна обеспечивать прогнозирование изменений климата и характера загрязнений океана, способствовать рациональному использованию морских ресурсов и прибрежных районов океана, предсказывать такие явления как Эль-Ниньо и их воздействие на окружающую морскую среду.

Данные, используемые в системе GOOS, поступают от береговых станций, самолетов, дрейфующих буев, НИС и 7316 судов из 49 стран, добровольно производящих попутные наблюдения. С помощью системы GOOS были восполнены пробелы в данных из южных районов Атлантического и Индийского океанов с малой интенсивностью судоходства.

На сегодняшний день остро стоит вопрос о систематизации получаемых различными экспедициями (национальными, международными) данных, о создании систем, позволяющих свободно пользоваться этими данными.

С такой целью в 1992 году был создан Международный центр океанографических данных (WDC-A), в полномочие которого входит:

Сбор данных, составление таблиц и каталогов данных; Суммирование данных, поступающих от океанографических станций; Суммирование батиметрических данных, результатов биологических наблюдений, а также результатов измерений поверхностных и глубинных течений; Составление таблиц, содержащих количества данных, публикаций и различной информации, поступающих от национальных и международных организаций; Международный обмен данными; Управление банками данных.

Таким образом, стратегия современных исследований и освоения Мирового океана направлена на установление географических законов и закономерностей, а с практической стороны — решение вопросов эффективного освоения ресурсов океана. Для этого принимаются и выполняются разнообразные национальные и международные программы, и именно за последними будущее океанографических исследований Мирового океана.

Источник

Тайны мирового океана: методы исследования морских глубин

Мировой океан был и остается одним из самых загадочных мест нашей планеты. Даже космос покорен человеком настолько, что там можно побывать в качестве туриста. Но мировой океан не спешит раскрывать своих тайн. Загадочные существа, сумевшие приспособиться к жизни глубине океана, поражают человеческое воображение.

Методы исследования мирового океана

Человечество относительно недавно занялось исследованиями океана. Существует специальная наука — океанология, специализирующаяся на исследованиях океана.

История

Полтора века назад океанское дно представлялось исследователям как огромная равнина, на которой нет ничего. Некоторые даже полагали, что оно является неким порталом между нашим и другим миром, поэтому первые исследования океана пытались направить именно на его дно.

Первое серьезное исследования было организовано в 1822-1826 годах британскими учеными. Судно под названием «Челленджер» с командой ученых отправилось в экспедицию с целью изучения океанских глубин. Исследователи измеряли глубины с помощью свинцовых шаров весом около центнера. Но метод был далеко не совершенен: шар очень медленно отпускался и неточно определял глубину.

В начале двадцатого века появились эхолоты. Это устройства, позволяющие измерять глубину с помощью звукового импульса, который отталкивается от морского дна. Такое измерение занимает всего несколько секунд. Эхолотами были снабжены практически все суда, измерения проводились в ходе движения судна.

Современная система измерения глубины океанского дна носит название «Глория» и проводит измерение океанских глубин широкими полосами.

Активные исследования океана начались после окончания Второй мировой войны. В 1950-1960 годах была выявлена природа океанского дна: это открытие перевернуло представление человека о Земле. Открытия доказали относительно молодой возраст океана и факт движения литосферных плит, благодаря которому облик планеты меняется и сейчас.

В 1963 году судно «Резолюшен» впервые совершило бурение на большой глубине — 8300 метров. Эта возможность помогла исследователям получить новую информацию об океанском дне.

Современные исследования

В настоящее время для исследования применяются современные аппараты, такие, как батискаф и батисфера.

Батискаф — это самоупраляемый аппарат, оборудованный кабиной для экипажа и специальными прожекторами. Аппарат опускается на океанское дно. Корпус батискафов состоит из легкого металла, в нем расположен специальный балласт и жидкость, которая легче воды. Это позволяет батискафу свободно перемещаться по дну. Система жизнеобеспечения рассчитана на экипаж до трех человек.

Батисфера представляет собой стальной шар, который опускают на стальном тросе с борта корабля. Батисфера также оборудована специальными отсеками для экипажа и исследовательской аппаратурой.

Глубоководные аппараты очень прочные, ведь на большой глубине им приходится выдерживать огромное давление: от 800 до 1000 атм. Примерно такое давление на батискаф создадут два опущенных на него авианосца!

В последние десятилетия на глубине 10-20 метров устанавливают специальные лаборатории, которые снабжены всем необходимым оборудованием. Для исследования океана специальной аппаратурой оснащаются и подводные лодки. Также в изучении океанских глубин принимают участие специальные суда, самолеты и спутники Земли.

Для того, чтобы получить наиболее полные сведения, исследователи разных стран объединяются. Изучение Мирового океана имеет большое значение для поиска полезных ископаемых, рыболовства и судоходства.

Как снимают документальные фильмы

Съемка на глубине 8-10 тысяч метров — задача не из легких. Однако человечество решило и эту задачу. Современные батискафы и глубоководные субмарины оснащены множеством камер, что дает возможность снимать трехмерное видео, а также для съемок используется мощнейшее осветительное оборудование, ведь на океанском дне царит кромешная темнота.

Загадки

Океан всегда притягивал человека своей неизвестностью. Несмотря на то, что в последние десятилетия океанография очень продвинулась в своем развитии, некоторым загадкам, связанным с океанскими глубинами, человек так и не нашел объяснения.

Бермудский треугольник

Загадочное место, именуемое Бермудским треугольником, располагается рядом с одноименными островами и Флоридой. Первыми жертвами загадочного места стали члены экипажа военного самолета в 1945 году. Пилоты до последнего выходили на связь с диспетчером и говорили, что на них надвигается «белая вода». Далее самолет бесследно исчез вместе с людьми, которые были на борту. Борт, направленный им на помощь, постигла та же участь.

В общей сложности в Бермудском треугольнике исчезло около 50 военных и морских судов. В 80-е годы прошлого века случаи исчезновения стали гораздо реже.

Марианская впадина

Марианская впадина является самым глубоким местом на Земле относительно уровня моря.

Ее глубина составляет более 11 тысяч метров, а давление на дне превышает атмосферное в 1100 раз!

Казалось бы, в таких условиях жизнь невозможна, но некоторые факты говорят об обратном.

Американские исследователи столкнулись с шокирующей ситуацией: глубоководный аппарат с металлическими стенами толщиной 15 сантиметров опускался на дно Марианской впадины. Как только он достиг крайней точки, исследователи услышали страшный скрежет. Аппарат начали тут же поднимать на поверхность. Увидев его, команда пришла в ужас: батискаф был сильно помят, в некоторых местах даже отстала краска, а трос, на котором его погружали (его толщина 20 сантиметров), был почти полностью перекушен. К сожалению, пострадавший борт не был оснащен камерами, и о причине столь серьезных повреждений можно только догадываться.

Подобная история произошла и с немецкими учеными. При спуске борта «Хайфиш» случилось нечто, что до ужаса испугало всю команду: аппарат внезапно прекратил движение, а камеры начали фиксировать существо, похожее на огромного ящера, который пытался прокусить судно. Команда не растерялась и отпугнула монстра мощным осветительным прибором, после чего он скрылся и больше не появлялся.

В 90-е годы прошлого столетия возникло множество легенд и невероятных историй о Марианской впадине: браконьеры рассказывали о том, что в этом месте часто видно свечение, мелькание огней, а иногда судно начинает буксовать, будто натыкаясь на что то.

Летучий голландец

Легенда о Летучем голландце известна всем, кто какое-либо отношение имеет к морю. Эта история имеет множество интерпретаций, но в общих чертах звучит так: корабль во главе с капитаном, который был пьяницей и богохульником, близ Мыса Доброй Надежды попал в сильный шторм. Команда просила капитана пристать к берегу, но он был непреклонен. За команду вступился штурман и начал спор с капитаном, однако тот достал пистолет и выстрелил в несчастного. Та же участь постигла других матросов, посмевших выразить свое недовольство. Бог проклял капитана вместе с его судном, и теперь он никогда не сможет причалить к берегу.

Многие матросы утверждают, что видели призрак корабля, что по их мнению, сулит большую беду. В 19 веке всего за несколько лет было зафиксировано 1826 обращений, связанных с летучими голландцами. И по сей день мореплаватели рассказывают, что видели в море загадочный корабль без огней.

Волна-убийца

Волна-убийца долгое время относилась к разряду морских суеверий, однако в настоящее время ученые нашли неопровержимые доказательства реальности существования этого природного явления. Волна-убийца представляет собой внезапно возникающую огромную волну высотой 20-30 метров: это высота девятиэтажного дома. Предсказать время и место появления волны невозможно, а ее мощная сила представляет опасность даже для современных лайнеров.

Первый случай столкновения человека с этой страшной волной задокументирован в 1933 году. Жертвой волны стал американский военный корабль. Стихия настигла борт в водах Тихого океана. Члены экипажа, которым удалось выжить, рассказывали о внезапно возникшей волне высотой 24 метра. По их словам, стихия исчезла так же внезапно, как и появилась.

Последнее нападение волны было зафиксировано в 1995 году: экипаж английского лайнера попытался оседлать огромную волну высотой 30 метров, но судно сильно пострадало.

Гигантские обитатели

В открытом океане человеку иногда приходилось встречаться с огромными загадочными существами.

В 1976 году американские исследователи проводили работы неподалеку от Гавайских островов, закинув на глубину 165 метров два трала. Внезапно судно начало сильно вести в сторону: члены экипажа поняли, что в оборудовании запутался кто-то из морских обитателей. Подняв тралы на судно, ученые испытали настоящий шок: в ловушку попалась огромная акула, ее длина составляла около пяти метров, а вес 750 килограмм. Огромная пасть акулы была широко раскрыта, ее обрамляли толстые губы черничного цвета. Акула была доставлена на сушу и изучена специалистами: оказалось, что животное принадлежит к классу тихоходных фильтраторов, но, в отличие от своих сородичей, обитает исключительно на больших глубинах.

В 1915 году неподалеку от острова Ирландия немецкая подводная лодка торпедировала английский корабль. Судно быстро пошло ко дну, но примерно через 15 минут раздался громкий взрыв и в фонтане обломков корабля и морской воды экипаж увидел живое существо огромного размера. Внешне оно напоминало крокодила, имело 4 лапы. Зверь, упав на воду, извивался несколько секунд, а затем исчез в глубине.

В настоящее время многие моряки рискуют пересекать большие расстояния на небольших лодках. Это дает из возможность близко созерцать океанскую гладь и видеть то, что происходит в ней. Английский мореплаватель Джон Риджуей рассказал о необычном случае, который произошел с ним в открытом океане: Джон вместе с напарником в ночное время переплывали на небольшой лодке от полуострова Кейп-Код до Ирландии. Напарник спал, а Джон был на веслах. Далее со слов Джона:

«Ночь была темная, даже луна не освещала морскую гладь. Я спокойно работал веслами и смотрел на воду. Вдруг нечто, похожее на торпеду, стало быстро приближаться к нашему судну. От страха я не мог вымолвить ни слова, даже крик застыл у меня в горле. Существо быстро настигло нас, ударилось о лодку и исчезло в глубине воды».

В дальнейших рассказах об этой загадочной ситуации Джон утверждал, что длина зверя, преследовавшего его лодку, была около одиннадцати метров.

Ужасающая находка была обнаружена 2012 году в районе Тоямского залива. Местные рыбаки выловили гигантского кальмара: длина его тела составила 30 метров, а вес — одна тонна. Такое животное запросто может проглотить небольшое судно.

Другие тайны

Множество тайн и загадок таят в себе морские глубины. Ученые шутят, что подводный мир изучен хуже, чем обратная сторона Луны, и это действительно так: жизнь океана изучена человеком всего на пять процентов.

Саргассово море

Еще одно загадочное место нашей планеты, которое часто путают с Бермудским треугольником. Феномен этого места заключается в том, что вода здесь двигается по часовой стрелке, образуя гигантскую воронку. Кроме того, здесь часто можно увидеть миражи: например, солнце одновременно на востоке и на западе. Ранее мореходцы рассказывали, что здесь можно встретить плотоядные водоросли. Разумеется, таких хищников там нет, однако мелкие водовороты, вызванные сейсмической активностью, вполне могут вызвать крушение небольших судов.

Море дьявола

В Тихом океане есть место под названием Море дьявола, оно не отмечено ни на одной карте, однако известно всем мореплавателям, и суда стараются обходить его стороной. Здесь происходило и происходит большое количество кораблекрушений, часто внезапно возникают сильные бури, которые меняются зыбью. Участок океанского дна здесь сейсмически активен, часто и быстро происходит формирование вулканических островов. Кроме того, здесь очень высокая циклоническая деятельность: часто бушуют тайфуны и тропические циклоны.

Водоворот Мальстрема

Это место располагается в Норвежском море. Феномен заключается в том, что ежедневно два раза в сутки здесь возникает водоворот, сила которого в сотни раз превышает силу обычных океанских течений. Интересно, что примерно раз в полгода водоворот внезапно меняет свое направление.

Неопознанные подводные объекты

В Персидском заливе есть место, где периодически возникают огромные светящиеся вращающиеся круги. Ранее ученые объясняли их появление свечением планктона, которое вызвано подводными землетрясениями. Однако эта теория не объясняет правильной формы светящихся объектов и исходящих от них ярких лучей.

Возможные объяснения

Загадки Мирового океана давно терзают умы ученых. Загадочным явлениям, связанным с исчезновением самолетов и кораблей в аномальных зонах, есть несколько объяснений.

Вот некоторые наименее фантастические из них:

1. На дне океана имеются огромные запасы сероводорода и метана. Под воздействием тектонической активности метан переходит в газообразное состояние и поднимается со дна вверх. Газ в виде огромного пузыря концентрируется на поверхности воды, что вызывает сбои в работе навигационных систем самолетов и кораблей. Изменение плотности воды в местах скопления метана вызывает крушение кораблей.
2. Другое объяснение аномальных явлений заключается в воздействии на человека так называемого инфразвука. Это звук, возникающий на опасной для человека частоте под воздействием тех же газов. Инфразвук способен вызвать помутнение человеческого рассудка и необъяснимые приступы паники, во время которых человек может легко выброситься за борт корабля.
3. Существует и еще одно объяснение океанским загадкам: в аномальных зонах сила земного притяжения несколько больше, чем на всей планете. Это вызвано формированием и течением здесь теплого движения Гольфстрим. Уменьшение количества катастроф в опасных зонах океана ученые объясняют развитием технического прогресса и усовершенствованием навигационного оборудования.

Интересные факты

В настоящее время множество усилий прикладывается учеными для изучения Мирового океана, однако до сих пор он изучен не более, чем на пять процентов.

Вот несколько интересных фактов об этой загадочной части нашей планеты:

1. Срединно-океанский хребет имеет длину 70 тысяч километров, а подводные вулканы извергают столько лавы ежегодно, что ее хватило бы, чтобы покрыть толщиной один метр треть территории России.
2. Половину кислорода в мире вырабатывают водоросли-планктоны.
3. В Мировом океане растворено более двадцати семи тонн золота. Это богатство оценено в квадриллион долларов.
4. Океанская среда является идеальным местом для жизнедеятельности вирусов и бактерий. В одном миллилитре морской воды, взятой у берегов Кораллового моря, специалистами было обнаружено несколько тысяч неизвестных микроорганизмов.
5. Если нырнуть в океан на глубину больше 3500 метров, вероятнее всего вам повстречается животное, неизвестное науке, — настолько мало известно об обитателях океана.
6. Талласофобия — боязнь океана. Человека может пугать купание, мысли о морских жителях или даже изображение океана.
7. На долю Тихого океана приходится половина растительного и животного мира всего Мирового океана.
8. В Тихом океане имеется около 30 тысяч подводных гор, из них изучено менее 1%. Название океанов на земле вы можете узнать по ссылке.

Видео

Посмотрите интересное видео о тайнах Мирового океана.

Источник