§ 15. Гідросфера. Світовий Океан

ПРИГАДАЙМО!

• Чим морська вода відрізняється від прісної?
• Що змушує рухатися води океану?

• Які є запаси води на Землі? Як вони розподілені? Вода є однією з найпоширеніших речовин у природі. Адже вона має незвичайні властивості, завдяки яким у природі може перебувати у трьох станах: рідкому, газоподібному і твердому. Сукупність усіх вод земної кулі утворює разом водну оболонку Землі - гідросферу.

Загальна кількість води на земній кулі - 1,5 млрд км3. Основна маса води гідросфери зосереджена в морях і океанах - 96,5 % (71 % поверхні Землі). Друге місце за об'ємом води посідають льоди і сніги полярних областей (переважно льодовикові щити Антарктиди і Гренландії), де зберігаються ще 2 % гідросфери. Найменшу частку гідросфери (0,02 %) містять поверхневі води суходолу - річки, озера, болота.

• З яких частин складається Світовий океан? Світовий океан - це безперервний водний простір на поверхні Землі. Материки поділяють Світовий океан на основні частини, що дістали назви: Тихий, Атлантичний, Індійський і Північний Льодовитий океани. Кожний з океанів має свої природні особливості, проте, в них є багато спільного, оскільки їхні води вільно перемішуються.

Частини океанів, які глибоко заходять у сушу або відокремлені від океанів островами і півостровами, називають морями. Поверхню моря називають акваторією. Розрізняють окраїнні, середземні та міжострівні моря. Окраїнні моря розміщуються по окраїнах материків і мало вдаються в суходіл, як-от: Баренцове в Північному Льодовитому океані, Аравійське в Індійському океані, Берингове в Тихому океані. Середземні моря розташовані всередині материка або між материками і з'єднані з океаном однією або кількома протоками. Прикладом морів цього типу є Чорне, Середземне і Азовське в Атлантичному океані, Біле море в Північному Льодовитому океані, Червоне море в Індійському океані. Міжострівні моря розміщені між островами. Прикладом морів цього типу є Яванське, Банда в Тихому океані.

Частину океану або моря, що глибоко вдається у суходіл, але має вільний зв'язок з океаном, називають затокою. В окремих випадках назва «затока» історично закріпилася за такими частинами Світового океану, що є по суті морями, як, наприклад: Мексиканська, Гудзонова або Перська затоки.

Відносно вузьку частину водного простору, що сполучає дві сусідні водойми і роз'єднує ділянки суходолу, називають протокою. Прикладом протоки є Керченська, Босфор, Магелланова.

• Як позначається взаємодія Світового океану і атмосфери на їх температурі? Морська вода - гарний накопичувач сонячного тепла і обігрівач. Наприклад, верхній десятиметровий шар океанічних вод утримує стільки тепла, скільки не має вся атмосфера. Охолоджуючись, океан щедро віддає своє тепло у прилеглі шари атмосфери, нагріваючи її. Якби океану не було, середня температура повітря на Землі становила б не +15, а -21 °С.

Середня температура поверхневих вод Світового океану загалом дорівнює 17,5 °С. Це приблизно на три градуси вище за середню температуру повітря біля поверхні Землі. Найтепліші поверхневі води має Тихий океан, температура яких у середньому перевищує 19 °С. Середня температура поверхневих вод Індійського океану сягає 17 °С. Третє місце посідає Атлантичний океан з температурою води 16,5 °С. Найнижча температура вод Північного Льодовитого океану сягає в середньому 1 °С.

Завдяки перемішуванню води тепло з поверхні води передається вглиб океанічної товщі. Проте з глибиною температура води Світового океану поступово знижується і на глибині два кілометри вона зазвичай не перевищує 2-3 °С. У разі охолодження морської води нижче -2 °С на її поверхні утворюється крига. Вона вкриває 15 % водного простору Світового океану. Межі поширення криги залежать від пір року, вітрів, течій. Окремі велетенські уламки материкового льоду - айсберги трапляються навіть на 30-й паралелі.

• Як впливає атмосфера на солоність вод Світового океану? Морська вода - розчин багатьох десятків хімічних елементів. Серед них важливу роль відіграють солі. Солоність вимірюють у проміле - тисячних частках будь-якої величини (%о). Середня солоність Світового океану становить 35 %о. Це означає, що в 1 кг морської води розчинено 35 г солей. Солоність океанічних вод зумовлена передусім співвідношенням опадів і випаровування. Крім того, вона залежить від морських течій, притоку прісних річкових вод і частково від утворення та танення криги.

Найменша солоність океанічних вод у високих широтах, що пояснюють малим випаровуванням, переважанням опадів над випаровуванням і, частково, таненням криги. З наближенням до тропічних широт солоність зростає. Наприклад, в Атлантичному океані вона сягає близько 38 %о, Індійському і Тихому - 37 %о. Високу солоність вод тут пояснюють дуже великим випаровуванням і малою кількістю атмосферних опадів. У напрямку до екватора солоність зменшується до 33-35 %о.

Мал. 15.1. Вітрові хвилі в океані

Отже, випаровуючись із Світового океану, вода забезпечує атмосферу теплом і вологою. Тому на різних географічних широтах морська вода має свої температуру і солоність. Властивості вод Світового океану зумовлені особливостями клімату тієї ділянки земної кулі, де ці води поширені. Наприклад, на екваторі морська вода дуже тепла (+25 °С... +29 °С). Теплою також є і вода у тропічних широтах, температура якої становить у середньому +19 °С. Проте, порівняно з водою в екваторіальних широтах, вода тропіків солоніша. Температурні умови і солоність морської води помірних широт мінливіші. Так, середньорічна температура поверхневих вод помірного поясу коливається від +10 °С до +15 °С. У Південній півкулі вона знижується навіть до 0 °С. Солоність вод Світового океану в помірних широтах зменшується від 34 %о до 10 %о. Води, що формуються на крайній півночі і на крайньому півдні Світового океану, найхолодніші. Температура їх в окремих місцях дорівнює -1,8 °С, а солоність води нижча, ніж середня солоність Світового океану.

• Як впливає атмосфера на рух води в океані? Одна з головних причин руху води в океані - це вітер, який спричиняє вітрові хвилі (коливання води, зумовлені вітром) (мал. 15.1). Вітрові хвилі зазвичай не перевищують 4 м, рідше вони сягають 8-10 м, як виняток, бувають хвилі заввишки 20 метрів і більше. Що довший шлях вітру над водною поверхнею, то сильніше він дме і, відповідно, тим вищою стає хвиля. Тому найвищі хвилі в областях панування західного перенесення, особливо в помірних широтах Південної півкулі, де господарює океанічна поверхня. Висота хвиль залежить ще й від глибини океану. Великі глибини і безмежні водні простори сприяють зростанню хвиль. Не випадково дуже високі хвилі трапляються передусім у Тихому океані.

Вплив атмосфери на океан можна також простежити через морські течії - безперервний рух морських вод з одного місця в інше. Упродовж багатьох сотень років водні маси рухаються тими самими маршрутами під дією вітру, оскільки напрямок найбільших морських течій майже збігається з головними повітряними течіями планети. Морські течії є теплі і холодні, що показано на картах відповідно червоним і синім кольорами.

Якщо течії переміщуються з екваторіального (тропічного) поясу до високих широт, то вони теплі, бо їхня температура вище, ніж у навколишніх вод. І навпаки, течії, що прямують з високих широт у напрямку до екватора, холодні, адже їхня температура нижча, ніж навколишніх вод. Поступово температура потоків змінюється під впливом навколишніх вод, тому різниця між теплими і холодними течіями іноді становить лише кілька градусів.

До рухів води в океані належать також припливи і відпливи - періодичні коливання води, зумовлені силами тяжіння Місяця і Сонця. Рівень поверхні океанів і морів раз у раз (зазвичай, двічі на добу) змінюється: поступово підвищується, а потім знижується. Під час припливу вода тече до берегів, під час відпливу - від берегів. Ці рухи води добре знають мешканці узбереж. Якщо у відкритому океані висота припливів до 0,5 м, то у мілководних морях вона перевищує іноді 6 м, а в гирлах річок - до 15 м і більше.

• Чи можуть рухи земної кори спричинити рухи води в океані? Рухи земної кори нерідко народжують цунамі - хвилі, спричинені землетрусами і виверженнями вулканів (мал. 15.2). Цунамі значно відрізняються від вітрової хвилі, адже ця хвиля охоплює усю водну товщу від дна до поверхні. Поширюється вона не лише в одному певному напрямку, а й в різні боки від місця виникнення. Побачити і відчути цунамі у відкритому океані важко, адже там їхня висота рідко перевищує 60-90 см. З наближенням до узбережжя цунамі, що поширюється зі швидкістю від 50 до 1000 км/год, стрімко й різко зростає - до 50 м і більше. Ось тут і виявляється їхня колосальна енергія.

Мал. 15.2. Цунамі

• Якими ресурсами володіє Світовий океан? Головними багатствами Світового океану є біологічні, мінеральні та енергетичні ресурси.

Біологічні ресурси — усі живі організми океану, які може використати людина. Світовий океан іноді називають коморою біологічних ресурсів: тут живе понад 160 тис. видів тварин і близько 10 тис. видів водоростей. Це і бентос - мешканці морського дна, як-от молюски, рачки, краби, донні риби, а також різноманітні водорості, бактерії. Це і нектон - активно плаваючі організми, що мешкають у водній товщі і здатні активно плавати у воді на значні відстані незалежно від напрямку течії. Серед таких кити, дельфіни, морські змії, водяні черепахи, більшість риб. Разом із ними мешкає і планктон - дрібні організми, які немов зависли у товщі воді і пасивно переміщуються течією.

Попри величезну кількість і різноманіття морських мешканців, 60 % площі Світового океану нагадують пустелі материків. Адже організми, потребуючи сонячного світла та кисню, оселяються переважно у прибережних та приповерхневих водах. Саме тут здебільшого ведуть промисел риби - цінного продукту харчування людини. Крім того, ловлять крабів, мідій, видобувають їстівні та лікувальні водорості, полюють на морських звірів (китів, моржів, тюленів), які є для промисловості джерелом сировини, зокрема жиру, шкіри, хутра. Найбільше біологічних ресурсів видобувають у Тихому океані, йому помітно поступається Атлантичний, Індійський та Північний Льодовитий океани.

Мінеральні ресурси - корисні копалини океану, що може використати людина. До таких передусім належить сіль. У морі видобувають приблизно кожну четверту тонну необхідної людству кухонної солі. З морського дна активно видобувають нафту й газ, запаси яких в океані становлять не менш як 40 % від усіх, що є на планеті. Відкриті та експлуатуються велетенські родовища не лише на шельфі, а й на великих глибинах у ложі океану. На межі океан-суходіл унаслідок розмивання берегів, виносу та відкладання уламкового матеріалу річками, хвилями й течіями утворюються нові форми рельєфу - берегові уступи, ніші, арки, рівні поверхні пляжів та ін. Тут також відбувається формування нових осадових порід морського походження - піску, гравію, черепашника тощо. Інтенсивне руйнування морських берегів у прибережній зоні часто спричинює утворення багатих розсипних родовищ різних корисних копалин, як-от: золота, платини, титану, алмазів тощо.

Енергетичні ресурси - енергія океану, яку може використати людина. Насамперед це енергія припливів і відпливів, яку використовують для отримання електроенергії. Для цього споруджують спеціальні припливні електростанції. Вони діють у Франції, Росії, Китаї тощо. Енергію морських хвиль використовують в Японії, Австралії, Великобританії, Індії та ін.

• Що називають проблемами Світового океану? Вони передусім пов'язані з виснаженням різноманітних ресурсів океану та із забрудненням вод океану. Води Світового океану забруднють промислові та побутові відходи, сміття. Непоправної шкоди океану завдають аварії на нафтоналивних суднах та бурових вежах, злив забруднених нафтовідходами вод. Роль забруднювачів відіграють також численні вантажо- і пасажироперевезення морським транспортом. Проблема забруднення і виснаження Світового океану давно набула глобального характеру. Для розумного вирішення цієї проблеми потрібні загальні зусилля всього людства, адже від цього залежить і його майбутнє.

ПЕРЕВІРТЕ СЕБЕ

МАЄТЕ ЗНАТИ:

• гідросфера - водна оболонка Землі;
• Світовий океан - це безперервний водний простір на поверхні Землі;
• Світовий океан поділяють на чотири океани;
• на різних географічних широтах морська вода має свої температуру і солоність;
• до основних видів руху води в океані належать: вітрові хвилі, цунамі, течії, припливи і відпливи;
• головними багатствами Світового океану є біологічні, мінеральні та енергетичні ресурси;
• проблеми Світового океану - це виснаження ресурсів океану та забруднення його вод, спричинені господарською діяльністю людини.

ВІД ТЕОРІЇ ДО ПРАКТИКИ

Наукові дослідження свідчать про те, що за останні 1500 років рівень Світового океану безперервно підвищувався, хоча й з різною швидкістю. Лише протягом ХХ століття рівень океану піднявся на 0,1-0,2 м. На сьогодні рівень океану найінтенсивніше підвищується у Північному Льодовитому океані - 2,6 мм/рік, а в Атлантичному - близько 2 мм/рік, у Тихому - 1 мм/ рік, в Індійському - 0,6 мм/рік. Величину підняття середнього рівня Світового океану в найближчі 100 років оцінюють по-різному: цифри коливаються в межах від 10-20 см до 4 м.

Які причини підняття рівня Світового океану? Які можливі його наслідки для території України? Які природні процеси і в яких областях України ймовірно підсиляться і навіть можуть набути катастрофічних масштабів у разі продовження підняття рівня Світового океану?

ПРАКТИЧНІ РОБОТИ

6. Складання та аналіз схеми системи течій у Світовому океані; порівняння впливу холодної та теплої океанічних течій на клімат одного з материків.

скачать dle 11.0фильмы бесплатно