Мировой океан

Океаносфера – это геосфера, представленная водами океанов и морей со сложными физико-химическими свойствами вод, своеобразным геолого-геоморфологическим строением, животным и растительным миром (В.Н. Степанов, 1983).

Водная оболочка покрывает 70,8% земной поверхности (з61 мл. км²).
94% объема воды приходится на Мировой океан;
около 4% погребенная вода;
1,6% - законсервированная в полярных ледниках.

Океаны – 1370,0 млн км³ воды (94,2%);
Подземные воды – 60 млн км³ (4,12%);
Полярные ледники – 24 млн км³;
Объем озерной воды -278 тыс км³ + реки 1,2 тыс км³.
Единовременный запас пресной воды на Земле 32 млн. км³ (ледники, пресные озера, реки и пресные подземные воды).

Соотношение (площади) суши и океана

Мировой океан - пространство Земли, покрытое водами океанов и морей, представляющее собой непрерывную водную оболочку. Название предложено Ю.М. Шокальским.

Ю́лий Миха́йлович Шока́льский (5 (17) октября (5 (17) октября 1856 (5 (17) октября 1856, Санкт-Петербург (5 (17) октября 1856, Санкт-Петербург — 26 марта (5 (17) октября 1856, Санкт-Петербург — 26 марта 1940 (5 (17) октября 1856, Санкт-Петербург — 26 марта 1940, Ленинград (5 (17) октября 1856, Санкт-Петербург — 26 марта 1940, Ленинград) — русский (5 (17) октября 1856, Санкт-Петербург — 26 марта 1940, Ленинград) — русский учёный-географ, океанограф, картограф, генерал-лейтенант (5 (17) октября 1856, Санкт-Петербург — 26 марта 1940, Ленинград) — русский учёный-географ, океанограф, картограф, генерал-лейтенант (1912), председательРусского географического общества (1917—1931).

Океан – часть Мирового океана, расположенная между отдельными материками и отличающаяся своеобразной конфигурацией береговой линии и особенностями подводного рельефа, со специфической схемой течений, растительным и животным миром.

Моря – обособленные части океана, отличающиеся собственным гидрологическим режимом, особенностями физических и химических свойств.
По конфигурации и гидрологическому режиму выделяют моря: окраинные, внутренние (межматериковые и внутри материковые), межостровные.

Окраинные моря расположены близ окраин материков, они отделены от океана цепочками островов и свободно сообщаются с океанами (Баренцево, Карское, Лаптевых).
Их гидрологический режим имеет большое сходство с режимом смежных районов открытого океана.

Внутренние моря имеют затрудненную связь с океаном через узкие проливы, поэтому их гидрологический режим существенно отличается от режима прилегающих областей океана (Белое, Азовское, Балтийское).
Межматериковые моря окружены со всех сторон разными материками и только узкие проливы соединяют их с океанами (Средиземное, Красное моря).

Заливы – части океана или моря, вдающиеся в сушу и слабо обособленные от открытого океана или моря. Залив продолговатой формы с устьем реки в вершине называют губой.
Бухта – небольшой залив, сильно обособленный от моря мысами и островами (для строительства портов).

Проливы – узкие части океана, разделяющие материки или острова и соединяющие два соседних водоема.
Например, Берингов пролив соединяет Тихий и Северный Ледовитый океаны, но разделяет Азию и Америку.

Соленость.
Океанская вода содержит хлор, натрий, магний, серу, бром, углерод, стронций, бор и др.
NaCL, Na2SO4 - 27 г на 1 л.
MgCL2, MgSO4 – 1,7 г на 1 л.
Для определения общей солености воды нужно определить содержание хлора и полученную величину умножить на 1,81.
Физические и химические свойства океанской воды

Распределение солености воды в водных массах зонально и зависит от:
соотношения осадков;
притока речных вод и испарения;
циркуляции вод;
деятельности организмов и др.

На экваторе пониженная соленость воды (34-33 °/∘∘ ) из-за резкого увеличения атмосферных осадков, стока экваториальных рек и немного пониженного испарения из-за высокой влажности.
В тропических широтах самая высокая соленость вод (до 36,5 °/∘∘ ), связанная с высоким испарением и небольшим количесвтом осадков в барических максимумах.
В умеренных и полярных широтах соленость вод понижена (33-33,5 °/∘∘ ). Это объясняется увеличением количества осадков, стоком речных вод и таянием морских льдов.

По составу солей природные воды подразделяются:
по преобладающему аниону на: гидрокарбонатные (HCO₃-), сульфатные(SO₄²⁻), хлоридные (CL-).
по преобладающему катиону на: кальциевые (Ca₄²⁺), магниевые (Mg²⁺), натрий-калиевые ( Na⁺ - K⁺).

I - экваториальный. Соленость с глубиной постепенно возрастает и достигает максимума на глубине 100 м. Глубже 100 м соленость убывает, а начиная с глубины 1000 – 1500 м становится почти постоянной.
II – субтропический. Соленость воды быстро уменьшается до глубины 1000 м, глубже она постоянная.
III – умеренный. Соленость с глубиной изменяется мало.
IV – полярный. Соленость на поверхности Океана наиболее низкая, с глубиной она вначале возрастает, а затем почти не изменяется.
Типы изменения солености с глубиной

2. В воде Океана растворены газы: кислород, углекислый газ, сероводород, аммиак, метан.
Чем выше температура и соленость воды, тем меньше газов может в ней раствориться.

3. Плотность воды Океана – отношение массы единицы ее объема при данной температуре к массе чистой воды того же объема при температуре +4ºС.

4. Давление. На каждый см² поверхности Океана атмосфера давит с силой 1 кг (одна атмосфера).

5. Прозрачность воды.
Представляет собой диск диаметром 20-30 см, окрашенный в белый цвет или чёрными и белыми секторами по 90 градусов. Диск Секки опускается в водоём или водоток до полного исчезновения из виду. Глубина погружения характеризует прозрачность воды. Диск Секки применяется с 1804 года. В настоящее время его заменяют электронные приборы измерения прозрачности воды – турбидиметры. В дистиллированной воде диск Секки должен показывать прозрачность 80 метров.

Настольные турбидиметры, мутномеры

6. Цвет воды океанов и морей.
«Цвет океанской пустыни».
Гидрофотометр – прибор для определения цвета воды.

7. Температуры воды Мирового океана.
Основной источник тепла – солнечная радиация, падающая на поверхность Мирового Океана.
Суточные амплитуды на поверхности Океана 0,5°С.
Годовые амплитуды 0 -1°С.
Самая высокая температура на поверхности О. +32°С в августе в Тихом океане.
Самая низкая температура -1,7°С в феврале в СЛО.
Средняя годовая температура на поверхности Океана +17,4°С.

Температура с глубиной понижается
Термоклин – слой резкого скачка температур, находящийся под нагретым поверхностным слоем
Средняя температура Мирового Океана +3,8°С

Движение океанических вод находит проявление в волнении, приливах и отливах, поверхностных и глубинных волнениях.
Волнение –колебательное движение частиц вокруг среднего (равновесного) уровня.
Природа волнения: ветровая, приливная, сейсмическая, вулканическая.

Высота ветровых вол не превышает 4м, но при сильных штормах – 10-15м и выше.
Наиболее высокие волны (до 25 м.) – в полосе западных ветров южного полушария.

Строение волны

Гребень – наивысшая точка волнового профиля
Подошва – низшая точка волнового профиля
Высота волны – расстояние от подошвы до гребня
Длина волны – расстояние между двумя гребнями или подошвами
Крутизна волны - отношение высоты волны к половине ее длины
Фронт волны – линия, проходящая вдоль гребня волны и перпендикулярная перемещению ветрового профиля
Скорость волны – расстояние, пробегаемое гребнем в единицу времени
Период – промежуток времени между прохождениями двух гребней волны.

Рефракция – процесс разворота волны параллельно берегу .
Дифракция - изгиб фронта волны.

Морские сейсмические волны (цунами) – возникают при землетрясениях и вулканических извержениях.
Высота цунами от 10-50 м.
Взрыв вулкана Кракатау в 1883 г. Вызвал волны 35 м. и длинной более 500 км.

Приливно-отливные волны вызваны суммарным притяжением Луны и Солнца. Главную роль играет ближе расположенная Луна.
В новолуния и полнолуния наблюдаются самые высокие приливы и низкие отливы наз. сизигийными. В первую и последнюю четверти фазы Луны – самые низкие квадратурные приливы.
В открытом океан е высота 1-2 м. Макс. Высота -18 м.

Океанические течения вызываются действием ветра, силы тяжести, приливообразующих сил.
На их направление и скорость оказывают влияние сила Кориолиса и внутреннее трение воды.

По глубине течения разделяют на поверхностные, подповерхностные, глубинные и придонные.
По происхождению: фрикционные (ветровые, дрейфовые), градиентные (сточные компенсационные) и приливное-отливные.

По температуре: теплые, холодные и нейтральные.
По продолжительности: постоянные, периодические (муссоны) и временные.

Теория дрейфовых течений (В. Экман)
1. Скорость дрейфового течения увеличивается с усилением вызвавшего его ветра и уменьшается с увеличением широты.
2. Направление поверхностного течения не совпадает с направлением ветра, отклоняясь вправо в северном полушарии, влево- в южном.
3. Вследствие трения движение воды, вызванное ветром на поверхности, постепенно передается расположенным ниже слоям. Скорость течения при этом убывает в геометрической прогрессии, а направление течения все более отклоняется и на некоторой глубине оказывается противоположным поверхностному.

Водные массы – большие объемы воды, формирующиеся в определенных зонах Мирового океана и обладающие в течение длительного времени характерными физико-химическими и динамическими свойствами (температура, соленость, прозрачность, содержание кислорода и др.).
Каждая водная масса имеет свой очаг формирования. В нем формируется ядро водной массы с наиболее отчетливо выраженными свойствами.

Трансформация водной массы происходит при:
переходе из одного климатического пояса в другой (зональная трансформация);
изменения внешних условий в районе расположения водной массы (сезонная трансформация);
смешивания с соседними водными массами (трансформация смешения).

Экваториальная ВМ образуется на экваторе. Температура – 27-28 ºС в течение года, соленость понижена (до 34 °/∘∘ ), минимальная плотность.
Тропические ВМ имеют температуру до 27ºС (зимой до 20ºС). Из-за большого испарения соленость высокая, до 36 °/∘∘.
Субтропическая ВМ - теплые и осолоненные воды, они охлаждаются, уплотняются в результате конвекции и отдают теплоту в атмосферу.
Водные массы

Субполярные (умеренные) водные массы сильно изменяются в течение года: летом 15-12ºС, зимой до 5ºС. Соленость понижена и составляет 32-33 °/∘∘.
Полярные ВМ образуются в Арктике и в узкой полосе у берегов Антарктиды. Температура изменяется от 5ºС летом до -1,8ºС зимой. Ледяной покров в полярных водных массах существует большую часть года. Соленость понижена до 33 °/∘∘.