Мировой океан

Мирово́й океа́н— основная частьгидросферы, непрерывная, но не сплошная водная оболочкаЗемли, окружающаяматерикии острова, и отличающаяся общностью солевого состава. Мировой океан покрывает почти 70,8 % земной поверхности и имеет массу около 1,34⋅10кг (0,022 % отмассы Земли).
Континенты и большиеархипелагиразделяют мировой океан на четыре большие части:Атлантический,Индийский,ТихийиСеверный Ледовитыйокеаны. В 2000 году к выделению из нихМеждународной гидрографической организациейпредложенЮжный океан.
Большие регионы океанов известны какморя, заливы,проливыи т. п. Учение о земных океанах называетсяокеанологией.
Происхождение Мирового океана является предметом идущих уже сотни лет споров.
В раннемархее, от 4,0 до 3,2 миллиарда лет назад, поверхность Земли, по-видимому, была практически полностью покрыта глобальным океаном.
Благодаря высокомупарциональному давлениюуглекислого газаватмосфере, достигавшему 5бар, его воды были насыщеныугольной кислотойН2СО3и характеризовались кислой реакцией (pH≈ 3—5). В этой воде было растворено большое количество различныхметаллов, в особенностижелезав формехлорида FeCl2.
Деятельность фотосинтезирующихбактерийпривела к появлению в атмосферекислорода. Он поглощался океаном и расходовался наокислениерастворённого в воде железа.
Существует гипотеза, что начиная ссилурийского периодапалеозояи вплоть домезозоясуперконтинентПангеюокружал древний океанПанталасса, который покрывал около половиныземного шара.
Первыми исследователями океана были мореплаватели. Во времяэпохи географических открытийбыли изучены очертания континентов, океанов и островов. ПутешествиеФернана Магеллана(1519—1522) и последующие экспедицииДжеймса Кука(1768—1780) позволили европейцам получить представление об огромных водных пространствах, окружающих материки нашей планеты, и в общих чертах определить очертания континентов. Были созданы первыекартымира. В XVII и XVIII веках очертания береговой линии были детализированы, и карта мира приобрела современный вид. Однако глубины океана были изучены очень слабо. В середине XVII столетия нидерландский географБернхард Варенпредложил употреблять по отношению к водным пространствам Земли термин «Мировой океан».
Вплоть до XIX века даже великие океанские путешественники не знали глубины океана в проплываемых местах. Во времябританской антарктической экспедиции 1830-х—1840-х гг.Джеймс Россвпервые придумал способ измерения океанских глубин, используя изменение скорости вытравливания лотлиня по достижении грузом дна в обычномлоте. В 1854 году появился лот Брука с отделяющимся грузом, которым в это же десятилетие Берриман (Otway H. Berryman) на судне Arctic и Дейман (Joseph Dayman) на судне Cyclops и судне Gorgon провели первые систематические измерения океанских глубин для первоготрансатлантического телеграфного кабеля, что позволилоМ. Ф. Морисоставить первую батиметрическую карту северной Атлантики.
22 декабря 1872 года из английского портаПортсмутавышел парусно-паровой корвет «Челленджер», специально оборудованный для участия впервой океанографической экспедиции.
Современную концепцию Мирового океана составил в начале XX века российский и советский географ, океанограф и картографЮлий Михайлович Шокальский(1856—1940). Он в 1917 году впервые ввёл в науку понятие «Мировой океан», считая все океаны — Индийский, Атлантический, Северный Ледовитый, Тихий — частями Мирового океана.
Во второй половине XX века началось интенсивное изучение глубин океана. Методомэхолокациибыли составлены детальные карты глубин океана, были открыты основные формы рельефа океанического дна. Эти данные, объединённые с результатамигеофизическихигеологическихисследований, привели в конце 1960-х годов к созданию теориитектоники плит— современной геологической теории о движениилитосферы. Для изучения строенияокеанической корыбыла организованамеждународная программа по бурению океанического дна. Одним из основных результатов программы стало подтверждение теории.
На рубеже XX—XXI веков пришло осознание того, что концентрация вирусов в Мировом океане в тысячи и миллионы раз выше, чем считалось ранее. Общее количество вирусных частиц Мирового океана оценивается приблизительно в 10единиц. Предполагается, что в Мировом океане количество вирусных частиц в десятки раз превышает количество прокариотических организмов.
В России есть несколько океанариумов:Владивостокский океанариум,Мурманский океанариум,океанариум Санкт-Петербурга,Приморский океанариум, Геленджикский океанариум, «Морская звезда» в Лазаревском, «Акулий риф» в Ейске,Сочинский океанариум,Воронежский океанариум,Московский океанариум на Дмитровском шоссе,Краснодарский океанариум, Казанский океанариум.
На сегодняшний день существует несколько взглядов на деление Мирового океана, учитывающих гидрофизические и климатические особенности, характеристики воды, биологические и другие факторы. Уже в XVIII—XIX веках существовало несколько таких версий. Мальте-Брён, Конрад Мальте-Брён и Флерье, Шарль де Флерье выделили два океана. Деление на три части предложили, в частности,Филипп БюашиГенрих Стенффенс. Итальянский географАдриано Бальби(1782—1848) выделил в Мировом океане четыре региона:Атлантический океан, Северное и Южное Ледовитые моря и Великий океан, частью которого стал современныйИндийский(такое деление было следствием невозможности определения точной границы между Индийским и Тихим океанами и сходством зоогеографических условий этих регионов). Сегодня нередко говорят об Индо-Тихоокеанском регионе — расположенной в тропической сфере зоогеографической зоне, в состав которой входят тропические части Индийского иТихого океанов, а такжеКрасное море. Граница региона проходит вдоль береговАфрикидомыса Игольного, позже — отЖёлтого моряк северным берегамНовой Зеландии, и отЮжной КалифорниикЮжному тропику.
Международное гидрогеографическое бюро в 1953 году разработало новое деление Мирового океана: именно тогда были окончательно выделеныСеверный Ледовитый,Атлантический,ИндийскийиТихий океаны.
В России обычно не принято выделятьЮжный Ледовитый океан, однако в 2000 годуМеждународная гидрографическая организацияприняла разделение на пять океанов — Атлантический, Индийский, Тихий, Южныйи Северный Ледовитый. Аргументы в пользу такого решения следующие: в южной части Атлантического, Индийского и Тихого океанов границы между ними весьма условны, в то же время воды, прилегающие кАнтарктиде, имеют свою специфику, а также объединеныАнтарктическим циркумполярным течением.
Общие физико-географические сведения:
Глубочайшей точкой океана являетсяМарианский жёлоб, находящийся в Тихом океане вблизиСеверных Марианских Островов. Его максимальная глубина — 11 022м. Она была исследована в 1951 году британскимгидрографическим судном«Челленджер II», в честь которого самая глубокая часть впадины получила название «Бездна Челленджера».
Воды Мирового океана составляют основную часть гидросферы Земли — океаносферу. Объём пресных вод, поступающих в океан с речным стоком и осадками, не превышает 0,5 миллиона кубических километров, что соответствует слою воды на поверхности океана толщиной около 1,25 м. Это обуславливает постоянство солевого состава вод океана и незначительные изменения их плотности. Единство океана как водной массы обеспечивается её непрерывным движением как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. В океане, как и в атмосфере, нет резких природных границ, все они более или менее постепенны. Здесь осуществляется глобальный механизм трансформации энергии и обмена веществ, который поддерживается неравномерным нагревом солнечной радиацией поверхностных вод и атмосферы.
Систематическое изучение дна мирового океана началось с появлениемэхолота. Большая часть дна океанов представляет собой ровные поверхности, так называемыеабиссальные равнины. Их средняя глубина — 5 км. В центральных частях всех океанов расположены линейные поднятия на 1—2 км —срединно-океанические хребты, которые связаны в единую сеть. Хребты разделенытрансформными разломамина сегменты, проявляющиеся в рельефе низкими возвышенностями, перпендикулярными хребтам.
На абиссальных равнинах расположено множество одиночных гор, часть из которых выступает над поверхностью воды в виде островов. Большинство этих гор — потухшие или действующиевулканы. Под тяжестью горы океаническая кора прогибается и гора медленно погружается в воду. На ней образуетсякоралловый риф, который надстраивает вершину, в результате формируется кольцевидный коралловый остров —атолл.
Если окраина континентапассивная, то между ним и океаном расположеншельф— подводная часть континента, и континентальный склон, плавно переходящий в абиссальную равнину. Передзонами субдукции, там, где океаническая кора погружается под континенты, расположеныглубоководные желоба— самые глубокие части океанов.
Морские течения — перемещения больших масс океанской воды — оказывают серьёзное влияние на климат многих регионов мира.
Океан играет огромную роль в формировании климата Земли. Он действует как терморегулятор Земли, поглощая и преобразуя значительную часть солнечного излучения, которое достигает её поверхности. Между поверхностью океана и атмосферой происходит постоянный обмен водой и энергией.
Под действием солнечной радиации вода испаряется и переносится на континенты, где выпадает в виде различных атмосферных осадков.Морские теченияпереносят нагретые или охлаждённые воды в другие широты и в значительной мере ответственны за распределение тепла по планете. Они перераспределяют избыточное тепло, полученное в тропиках, в направлении более высоких широт и глубоководных частей океана. Этот перенос сильнее в полярных регионах, где поверхностные воды становятся более плотными и опускаются в основном из-за высоких тепловых потерь.
Вода обладает огромнойтеплоёмкостью, поэтому температура океана меняется гораздо медленнее, чем температура воздуха или суши. Близкие к океану районы имеют меньшиесуточныеисезонныеколебания температуры.
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.
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 метров в секунду, а в глубину они распространяются не более чем на 300 метров.
Океан является средой обитания для множества формжизни; в их числе:
Уменьшение концентрацииозонавстратосференад антарктическими водами приводит к меньшему поглощению океаном углекислого газа, что угрожает кальциевым раковинам и экзоскелетам моллюсков, ракообразным и др.
Океаны имеют громадноетранспортноезначение: огромное количество грузов перевозитсясудамимежду мировыми морскимипортами. По цене перевозки единицы груза, на единицу расстояния, морской транспорт один из самых дешёвых, но далеко не самый быстрый. Для сокращения протяжённости морских путей построеныканалы, важнейшие из которых включаютПанамскийиСуэцкий.
Из Мирового океана человечество добывает существенную долю белковых пищевых ресурсов. Часть улова используется для выработки пищевого и технического жира. Во многих странах осуществляются проекты морскойаквакультурыпо выращиванию водорослей, моллюсков, ракообразных и рыб.
Минеральные ресурсы Мирового океана включают в себя углеводороды,газовые гидраты, «традиционные» твёрдые полезные ископаемые, специфические глубоководные твёрдые полезные ископаемые, а также более семидесяти химических элементов, содержащихся в морской воде. Доля добычи углеводородов шельфовых и глубоководных месторождений в общем мировом объёме добычи составляет, по различным оценкам, от 30 до 35 %.
Разработка месторождений газогидратов является более дорогой по сравнению с разработкой традиционных месторождений природного газа, поэтому она в настоящее время не осуществляется.
Подводная добыча «традиционных» твёрдых ископаемых осуществляется как открытым (драгииземснаряды), так и подземным (горные выработки под дном) способами. Например,De Beersзанимается добычей алмазов со дна у побережья Западной Африки, канадская компанияNautilus Mineralsработала вПапуа—Новой Гвинее.
Океанская вода используется как для обеспечения населения пресной водой с помощью еёопреснения, так и для получения из неё химических элементов и соединений.
Экспедиции и открытия
Океанология
Ресурсы
Общая информация