Движение вод в океане. Как движется вода

Волны постепенно разрушают каменистые берега и обкатывают оторвавшиеся камешки друг о друга, до тех пор, пока они не превратятся в гальку или песок. Сила волн так велика, что всего за несколько лет берег может отступить на несколько метров.
Жители океанских берегов могут видеть, как два раза в сутки вода отступает от берега и снова поднимается. Это приливы и отливы. Вода отходит от берега и возвращается к нему из-за того, что ее перемещает сила притяжения Луны. Люди считали, что это дыхание моря, которое казалось им большим живым существом. Если прибрежная отмель пологая, понижение уровня океана в результате отлива может обнажить морское дно на насколько километров. Самые высокие в мире приливы у берегов Северной Америки, они достигают высоты 18 метров.
Многие растения и животные приспособились к временному существованию на воздухе. Моллюски схлопывают раковины, водоросли просто настолько жесткие, что не успевают погибнуть, мелкие рачки и медузы скатываются в небольшие лужи до следующего прилива. Зона вдоль берега, которая осушается и затапливается приливами и отливами, называется литоралью, а временные водоемы, образующиеся во время отлива, - литоральными ваннами.
Вода в океане движется также благодаря сильным течениям. Одно из самых известных морских течений - Гольфстрим в Атлантическом океане. Эта могучая океанская река

Течения и круговороты в океане:
1 - северотихоокеанский круговорот; 2 - североатлантический круговорот; 3, 6 - южноиндоокеанский круговорот; 4 - южноатлантический круговорот; 5 - южнотихоокеанский круговорот

увлекает массы теплой воды от берегов Америки, перемещая их до берегов Европы у Северного Ледовитого океана. Гольфстрим делает климат берегов, вдоль которых протекает, гораздо более мягким. В этой океанской реке воды в 20 раз больше, чем во всех реках мира.
Гольфстрим - теплое течение, но есть и холодные. Течения возникают из-за ветров и разницы в температуре морской воды в различных частях океана. Иногда течение вызывается причудливой формой морских берегов. Кроме того, на образование океанических течений влияет плотность воды, которая меняется в зависимости от температуры и насыщенности солями.

Некоторые течения приносят к поверхности воду с больших глубин и доставляют большое количество органических веществ. В та ких частях океана жизнь кипит, и вслед за мелкими организмами появляется большое количество рыбы.

Еще по теме КАК ДВИЖЕТСЯ ВОДА?:

1. Вода в наземных местообитаниях: относительная влажность
2. 5. Велий есть собственником двух домов, построенных один около одного. Из них он одновременно продает один дом Петрицию, а второй – Урбану. Участок последнего доходит к самой стене дома Петриция но Урбан не желает, чтобы окна (которые за местными обычаями открываются наружу) и в дальнейшем выступали в воздушное пространство, которое нему принадлежит, а также он не согласный, чтобы из крыши дома Петриция вода стекала на его участок. Но Петриций ссылается на то, что в договоре купли – продажи есть

. Воды. Мирового океана находятся в постоянном движении. Среди видов движения вод выделяют волны и течения. По причинам возникновения волны разделяют на ветровые, цунами и приточно-отливные

Причиной ветровых волн ветер, который приводит вертикальный колебательное движение водной поверхности. Высота волн больше зависит от силы ветра. Волны могут достигать высоты 18-20 м. Если в открытом океане и вода подвергается вертикальных движений, то у берега она совершает поступательное движение, образуя прибой. Степень ветрового волнения оценивают по 9-балльной шкалеалою.

. Цунами - это гигантские волны, возникающие во время подводных землетрясений, гипоцентры которых расположены под дном океана. Волны, вызванные подземными толчками, распространяются с огромной скоростью - до 800 к км / ч.. В открытом океане высота незначительна, поэтому они не представляют опасности. Однако такие волны, набегая на мелководье, растут, достигая высоты 20-30 м, и обрушиваются на побережье, нанося ве ших разрушениявань.

Приточно-отливные волны связаны с привлечением водных масс. Мирового океана. Луной и. Солнцем. Высота приливов зависит от географического положения и расчлененности и конфигурации береговой линии. М. Максимальная высота приливов (18 м) наблюдается в заливе. Фандді.

Течения - это горизонтальные перемещения воды в океанах и морях определенными постоянными путями есть это своеобразные реки в океане, длина которых

достигает нескольких тысяч километров, ширина - до сотен километров, а глубина - сотен метров

По глубине расположения в толще воды различают поверхностные, глубинные и придонные течения. По температурным характеристикам течения разделяют на теплые и холодные. Принадлежность конкретной течения в теплые х или холодных определяется не их собственной температурой, а температурой окружающих вод. Теплой называют течение, воды которой теплее окружающие воды, а холодной - холодныхіші.

Основными причинами возникновения поверхностных течений являются ветры и разность уровней воды в различных частях океана. Среди течений, вызванных ветром, выделяют дрейфовые (вызванные постоянными ветрами) и ветровые и (возникают под влиянием сезонных ветровов).

Решающее влияние на формирование системы течений в океане имеет общая циркуляция атмосферы . Схема течений в. Северном полушарии образует два кольца. Пассаты вызывают пассатные течения, направляемых в еквато ориальних широт. Там они набирают восточного направления и движутся в западную часть океанов, повышая там уровень вод. Это приводит "к формированию сточных течений, движущихся вдоль восточных побережий ю терикив (Гольфстрим,. Куро-Сио,. Бразильская,. Мозамбикская, мадагаскарская,. Восток-ноавстралийська). В умеренных широтах эти течения подхватываются господствующими западными ветрами и направляются в восточной части океанов частейастина

вод в виде компенсационных течений движется до 30-х широт, откуда пассаты выгнали воду (Калифорнийский,. Канарское), замыкая южное кольцо. Основная масса воды, перемещенной западными ветрами, движется ся вдоль западных побережий материков в высокие приполярные широты (Североатлантический, пол-ничнотихоокеанська). Оттуда вода в виде сточных течений, которые подхватываются северо-восточными ветрами, направляет ться вдоль восточных побережий материков до умеренных широт (Лабрадорское,. Камчатская), замыкая северное кольцце.

В. Южном полушарии формируется только одно кольцо в экваториальных и тропических широтах. Основной причиной его существования является также пассаты. Южнее (в умеренных широтах), поскольку на пути вод, подхваченные них западными ветрами, нет материков, формируется круговая течение. Западных ветруів.

Между пассатными течениями обоих полушарий вдоль экватора формируется мижпасатиа противоток. В северной части. Индийского океана муссонный циркуляция порождает сезонные ветровые течения

Воды Мирового океана находятся в постоянном движении. Различают два вида движения: волнение и течения.

Волнение. Главная причина волн - ветер. Ветровые волны - это лишь колебательное движение водной поверхности. Его можно сравнить с «хлебным» полем, по которому бегут волны от ветра. Чем сильнее и продолжительнее ветер и больше акватория, тем выше волны. Неоднократно отмечались волны высотой до 18- 20 м и даже более. Лишь близ берега вода получает поступа­тельное движение, причем из-за большей скорости частиц воды вверху, где меньше трение, волны запрокидываются, образуется прибой. Для оценки степени ветрового волнения моря применяется 9-балльная шкала: чем сильнее волнение, тем выше балл. Волны влияют на самочувствие людей, разрушают побережья, сильное волнение опасно для судов. В то же время волны, перемешивая. воду, способствуют обогащению толщи воды кислородом и теп­лом, а также выносу к поверхности питательных веществ. Все это благоприятствует жизнедеятельности организмов.

Помимо ветровых волн, есть волны другого происхождения, например цунами. Это гигантские волны, вызываемые подводными и прибрежными землетрясениями, а также извержениями вулка­нов, распространяющиеся с огромной скоростью - до 800 км/ч. В открытом океане они невысокие, но на мелководье цунами достигают 20-30 м, обладают колоссальной энергией, поэтому производят на побережье огромные опустошения.

Приливно-отливные волны вызывают колебания поверхности Мирового океана относительно его среднего уровня в связи с притяжением Земли Луной и Солнцем. В зависимости от расчле­ненности и конфигурации береговой линии высота приливов весьма различна. Максимальная высота (18 м) наблюдается в заливе Фанди, у Ньюфаундленда; в России, в заливе Шелихова они достигают

12 м. За лунные сутки, которые на 50 мин длиннее солнечных, на Земле наблюдается два прилива и два отлива. Приливная волна, а с нею и океанские суда заходят в реки на десятки и сотни километров.

Морские течения. Это горизонтальные движения воды в океанах и морях, характеризующиеся определенным направлением и ско­ростью. Их длина достигает нескольких тысяч километров, ширина - десятки, сотни километров, глубина - сотни метров. Широко распространенное сравнение течений с реками не совсем удачное. Во-первых, в реках вода движется по уклону, а морские течения под действием ветров могут перемещаться вопреки уклону поверхности. Во-вторых, у морских течений меньше скорость течения, в среднем 1-3 км/ч. В-третьих, течения многоструйны и многослойны и по обе стороны от осевой зоны представляют собой систему вихрей.

Морские течения классифицируют по ряду признаков. По продолжительности выделяют постоянные течения (например, Северное и Южное пассатные), периодические (летние и зимние муссонные на севере Индийского океана или приливно-отливные в прибрежных частях океанов) и временные (эпизоди­ческие).

По глубине расположения в толще воды различают поверх­ностные, глубинные, придонные течения.

По температурному признаку - теплые и холодные течения. Эта классификация основана не на абсолютной, а на относитель­ной температуре воды. Теплые течения имеют температуру воды выше, чем окружающая вода, холодные - наоборот. Теплые, как правило, направлены от экватора к полюсам, холодные - от полю­сов к экватору.

По происхождению среди поверхностных течений выделяют:

дрейфовые, вызванные постоянными ветрами; ветровые, возни­кающие под влиянием сезонных ветров; сточные, текущие из районов избытка воды и стремящиеся выровнять поверхность воды; компенсационные, возмещающие убыль воды в каком-либо районе океана. Большинство течений вызвано совместным действием ряда факторов.

В настоящее время установлена определенная система тече­ний океана, обусловленная прежде всего общей циркуляцией атмосферы (рис. 12). Схема их такова. В каждом полушарии по обе стороны от экватора существуют большие круговороты течений вокруг постоянных субтропических барических максиму­мов: по часовой стрелке - в северном полушарии, против часо­вой - в южном. Между ними выявлено экваториальное противотечение с запада на восток. В умеренных - субполярных широтах северного полушария наблюдаются малые кольца течений вокруг барических минимумов против часовой стрелки, в южном полу­шарии - течение с запада на восток вокруг Антарктиды.

Наиболее устойчивыми течениями являются Северное и Южное пассатные (экваториальные) течения по обе стороны от эква­тора в Тихом, Атлантическом и в южном полушарии Индийского океанов, «перекачивающие» воду с востока на запад. У восточных бе­регов материков в тропических широтах характерны теплые сточ­ные течения: Гольфстрим, Куросиво. Бразильское, Мозамбикское, Мадагаскарское, Восточно-Австра­лийское. Это течения-аналоги не только по происхождению, но и по физико-химическим свойствам вод.

В умеренных широтах под дей­ствием постоянных западных вет­ров существуют теплые Северо-Атлантическое и Северо-Тихоокеанское течения - в северном полу­шарии и холодное (а правильнее было бы сказать нейтральное) течение Западных ветров, или Западный дрейф, - в южном. Это мощное течение образует кольцо в трех океанах вокруг Антарктиды.

Замыкают большие круговороты холодные компенсационные те­чения-аналоги вдоль западных берегов материков в тропических широтах:

Рис. 12. Схема течений Мирового океана:

1 - теплые течения, 2 - холодные те­чения

Калифорнийское, Канарское, Перуанское, Бенгельское, Западно-Австралийское.

В малых кольцах течений следует отметить теплое Норвеж­ское и холодное Лабрадорское течения в Атлантике по перифе­рии Исландского минимума и аналогичные им Аляскинское и Курило-Камчатское - в Тихом океане по периферии Алеутского минимума.

В северной части Индийского океана муссонная циркуляция порождает сезонные ветровые течения: зимой с востока на запад, летом с запада на восток. Летом здесь еще хорошо выражено Сомалийское течение - единственное холодное течение от эква­тора. Оно связано с юго-западным муссоном, отгоняющим воду от берегов Африки у полуострова Сомали и вызывающим тем самым подъем холодных глубинных вод.

В Северном Ледовитом океане главное направление движения вод и дрейфа льдов - с востока на запад, от Новосибирских островов в Гренландское море. Именно там заканчивают свое существование научно-исследовательские станции «Северный полюс» (СП), начиная с СП-1 - героической четверки папанин-цев (1937-1938). Пополняется Арктика водами из Атлантики в виде Нордкапского, Мурманского, Шпицбергенского и Ново-земельского течений, воды которых более соленые и потому более плотные погружаются под лед.

Значение морских течений для климата и природы Земли в целом и особенно прибрежных районов велико. Морские течения наряду с воздушными массами осуществляют перенос тепла и холода между широтами. Теплые и холодные течения во всех климатических поясах поддерживают температурные различия на западных и восточных побережьях материков, нарушают зональ­ное распределение температуры. Например, незамерзающий Мур­манский порт за полярным кругом, а на побережье Северной Америки к северу от г. Нью-Йорка отрицательные зимние темпе­ратуры. Течения оказывают влияние и на количество осадков. Теплые течения способствуют развитию конвекции и выпадению осадков. Космонавты отмечают характерные облачные образова­ния, сопровождающие теплые течения на всем их протяжении.

Холодные течения, ослабляя вертикальный обмен воздушных масс, уменьшают возможность выпадения осадков. Поэтому тер­ритории, омываемые теплыми течениями и находящиеся под влия­нием воздушных потоков с их стороны, имеют влажный климат, а территории, омываемые холодными течениями, сухой. Морские течения также способствуют перемешиванию воды и осуществляют перенос питательных веществ и газовый обмен, с их помощью осуществляется миграция растений и животных.

Природные ресурсы океана, его охрана

Органические (биологические) ресурсы океана. Они имеют наибольшую ценность, особенно рыбные. На долю рыб приходится до 90 % всех органических ресурсов океана. На первом месте в мировом рыбном промысле стоят сельдевые - почти треть всего улова, много добывается тресковых и камбаловых. Богат­ство океана - лососевые и особенно осетровые. Основной улов рыбы приходится на шельфовую зону. Рыба используется не только как пищевой продукт. Она идет на кормовую муку (ан­чоус и др.), технический жир, на удобрения.

Зверобойный промысел (промышляют моржей, тюленей, морских котиков) и китобойный промысел сейчас ограничены. В странах Юго-Восточной Азии и некоторых других теплых приморских странах широко употребляются в пищу моллюски (устрицы, мидии, морские гребешки, кальмары, осьминоги и др.), а из иглокожих - трепанги. Важным природным ресурсом океана являются водоросли, которые используют для приготовления продуктов питания, для получения йода, как удобрение, на корм скоту и для изготовления бумаги, клея, тканей и т. д. Хотя орга­нические ресурсы океана велики, необходимо беречь их от исто­щения, от гибели в связи с загрязнением акваторий, обеспечивать естественное возобновление, переходить от экстенсивного исполь­зования и свободной охоты к культурному хозяйству - разведе­нию морских животных и возделыванию водорослей.

Химические и минеральные ресурсы. Это, прежде всего сама вода, растворенные в ней химические элементы, а также полез­ные ископаемые, залегающие на дне и в грунтах. Из морской воды ежегодно добывают миллионы кубических метров пресной воды в результате дистилляции. В мире уже действуют более 100 опреснительных установок в «районах жажды» (Кувейт, запад США, город Шевченко на Каспии и др.). Однако стоимость такой пресной воды еще высока. Из морской воды извлекают поваренную соль, магний, бром, калий.

Основные полезные ископаемые, добываемые в море на шельфе - нефть и газ (Персидский и Мексиканский заливы, Северное море, «Нефтяные камни» на Каспии и другие районы). Добыча их продолжает стремительно расти, и уже в ближайшие годы предпо­лагается половину всей нефти и газа добывать за счет место­рождений шельфа. Так, только в Северном море в 1987 г. добыли 165 млн. т нефти и 83 млрд. км 3 газа, хотя первые скважины появились недавно - в 1964 г. Сейчас там действуют 300 буровых платформ, принадлежащих разным странам, а по дну моря проло­жено более 6000 км нефте и газопроводов. Начата добыча каменного угля (Англия, Япония), железной руды (у полуострова Ньюфаундленд), олова (Малайзия) и др. Дно океана устлано осадочными железомарганцевыми конкрециями, большие запасы фосфоритов, стройматериалов. У берегов ЮАР ведется добыча алмазов, выносимых реками с суши.

Энергетические ресурсы Мирового океана. Они огромны. Уже действуют (Франция) и проектируются электростанции, работающие на энергии приливов (ПЭС). В жарком поясе рабо­тают гидротермические станции, использующие разницу темпера­тур теплых поверхностных и холодных глубинных вод. В морской воде содержится дейтерий (тяжелая вода) - будущее топливо ядерных реакторов. Если научатся использовать энергию волн (есть проекты), то человечество получит неиссякаемый источник энергии.

Огромно значение океана в транспортном отношении.

Охрана природы Мирового океана. Эта актуальная проблема международного масштаба. В век научно-технической революции резко возросло поступление в океан загрязняющих веществ: промышленных отходов, нефти, бытовых сточных вод, удобрений, пестицидов и др. Это приводит к нарушению природных взаимо­связей и динамического равновесия. Океан оказался легкоранимым сразу на больших пространствах в силу своей подвижности. Особенно пагубно для всего живого нефтяное загрязнение, а по подсчетам ученых сейчас ежегодно в океан попадает около 10 млн. т нефти и нефтепродуктов при ее добыче, промывке танкеров, их авариях. Нефтяная пленка нарушает влагообмен и газообмен, в том числе кислородом, губит планктон, рыбу и вообще все живые организмы, которые концентрируются в основ­ном в поверхностном слое воды.

Для познания природы и тайн Мирового океана нужны разно­сторонние научные исследования. В настоящее время они широко проводятся во многих странах и координируются ЮНЕСКО (Ор­ганизация Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры). Изучение Мирового океана, принадлежащего всему человечеству, стало ярким примером международного сотрудни­чества.

Принципиально новый метод - исследование океана из космо­са. С космических орбит ведется изучение динамики вод океана, взаимодействие его с атмосферой, наблюдение за ледовой обстановкой, особенно вдоль трассы Северного морского пути, опасных стихий­ных явлений (цунами, тайфунов, подводной вулканической дея­тельности), оценка и прогноз пищевых запасов, в частности рыбы, изучение шельфа с целью поиска полезных ископаемых, контроль за загрязнением вод, анализ экологических последствий, вызван­ных загрязнением, а также многое другое.

Проводятся специальные международные конференции, кото­рые на основании новейших научных данных принимают решения по рациональному использованию ресурсов Мирового океана и охране его вод.

Вопросы и задания:

1. Что такое Мировой океан, и на какие части он делится? Почему это деление условное?

2. Дайте определения понятиям: море, залив, пролив, полуостров, остров.

3. Расскажите о классификации морей по местоположению. Приведите примеры.

4. Какая закономерность установлена в распределении температуры поверх­ностных вод Мирового океана? Какими причинами она обусловлена?

5. Каков состав солей Мирового океана? Его средняя соленость? Как и почему изменяется соленость поверхностных вод океана от экватора к полюсам?

6. Какие движения воды в Мировом океане вы знаете? Назовите типы волн.

7. Что такое морские течения? Как их классифицируют?

8. Назовите и охарактеризуйте наиболее крупные морские течения. Рас­скажите о происхождении течений, о их температуре.

9. Какими природными ресурсами обладает океан?

10. Почему Мировой океан нуждается в охране? Расскажите о наиболее важных экологических проблемах океана на современном этапе?

Воды суши

Вспомните! О происхождении вод суши. Почему эти воды в большинстве своем пресные? Почему они неравномерно распределены на поверхности мате­риков? От чего зависит обеспеченность той или иной территории суши водой?

Подземные воды

Подземные воды - это воды, находящиеся в почвах и горных породах верхней части земной коры. Они заполняют поры рыхлых пород и трещины твердых горных пород. Они могут быть во всех трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. Подземные воды образуются главным образом за счет просачива­ния вглубь атмосферных осадков во время дождей или таяния снега и льда. Часть подземных вод возникает в результате кон­денсации водяного пара, который попадает в земную кору из атмосферы или выделяется из магмы. На равнинах, сложенных осадочными горными породами, обычно чередуются слои, обла­дающие различной водопроницаемостью. Одни из них легко про­пускают воду (пески, галечники, гравий) и называются поэтому водопроницаемыми, другие задерживают воду (глина, кристалличе­ские сланцы) и называются водонепроницаемыми, или водоупорны­ми. На водоупорных породах просачивающаяся вниз вода задержи­вается, заполняет промежутки между частицами вышележащей во­допроницаемой породы и образует водоносный горизонт. Таких горизонтов в одной и той же местности может быть несколько, иногда до 10-15. Вода глубоких водоносных горизонтов в боль­шинстве случаев образовалась в период формирования тех осадоч­ных горных пород, в которых они заключены. По условиям залега­ния подземные воды подразделяются на почвенные, грунтовые и межпластовые.

Почвенные воды, как свидетельствует их название, заключены в почвах. Обычно они не заполняют всех промежутков между частицами почвы. Почвенные воды могут быть как свободными (гравитационными), перемещающимися под влиянием силы тяже­сти, так и связанными, удерживаемыми молекулярными силами. Подземные воды, образующие водоносный горизонт на первом от поверхности водоупорном слое, называются грунтовыми. Ниже­лежащие водоносные горизонты, заключенные между двумя водо­упорными слоями, называются межпластовыми . В связи с неглубоким залеганием от поверхности уровень грунтовых вод испытывает значительные колебания по сезонам года: он то повы­шается после выпадения осадков или таяния снега, то понижа­ется в засушливое время. В суровые зимы грунтовые воды могут промерзать. Эти воды в большей мере подвержены загрязнению.

Различна глубина залегания грунтовых вод в разных природ­ных районах. Она в первую очередь определяется климатическими условиями: в степных, полупустынных и пустынных ландшафтах грунтовые воды залегают значительно глубже, чем в лесных и тундровых ландшафтах. Большое влияние на глубину залегания грунтовых вод оказывает степень расчленения территории. Чем сильнее и глубже расчленение местности реками, балками и овра­гами, тем глубже находятся грунтовые воды.

В отличие от грунтовых уровень межпластовых вод более пос­тоянен, он меньше изменяется во времени. Межпластовые воды более чистые, чем грунтовые. Если межпластовые воды полностью заполняют водоносный горизонт и находятся под давлением, они называются напорными. Напором обладают все воды, заключен-­

ные в слоях, залегающих в вогнутых тектонических структурах. Вскрытые скважинами, эти воды поднимаются вверх и при доста­точной высоте напора изливаются на поверхность или фонтани­руют. Такие воды называются артезианскими (рис. 13).

Подземные воды медленно перемещаются по уклону водонос­ного пласта. В речных долинах, балках, оврагах слои могут вскры­ваться (обычно это грунтовые воды), образуются естественные их выходы на земную поверхность - источники, или родники. Своеобразный тип источников - гейзеры, периодически выбрасы­вающие горячую воду и пар на высоту до 60 м. Они образуются в основном в областях современного вулканизма, где близко от поверхности залегает раскаленная магма. Гейзеры встречаются в США, СССР (на Камчатке), в Исландии, Новой Зеландии.

Подземные воды различны по химическому составу и темпера­туре. Верхние горизонты подземных вод обычно пресные (до 1 г/л) или слабоминерализованные, глубокопогруженные гори­зонты нередко значительно минерализованы (до 35 г/л и более). По температуре они подразделяются на холодные (до +20 "С) и термальные (от +20 до +100°С). Термальные воды обычно отличаются высоким содержанием различных солей, кислот, металлов, радиоактивных и редкоземельных элементов.

Подземные воды имеют большое значение в природе и хозяй­ственной деятельности человека. Это важнейший источник питания рек и озер, при участии подземных вод формируются карстовые и оползневые формы рельефа, они

Рис. 13. Схема строения артезианского бассейна:

1- межпластовые воды в песках, 2 - водоупорные породы, (глины), 3 - родник, 4 - уровень напорных меж­пластовых вод, 5- фонтанирующая скважина

снабжают растения влагой и растворенными в них элементами питания. При близком залегании от поверхности подземные воды могут вызывать процессы забола­чивания. Они широко используются человеком для хозяйственно-бытовых, промышленных и сельскохозяйственных целей.* Из тер-мальных вод получают большое количество различных химиче­ских веществ (йод, глауберову соль, борную кислоту, различные металлы). Тепловая энергия подземных вод расходуется для обогрева зданий, теплиц, получения электроэнергии, наконец, подземные воды применяются для лечения целого ряда заболева­ний человека.

Ветровые волны

Вода в океане находится в постоянном движении. Главная причина движения воды в Мировом океане – ветер.

Слабый ветер вызывает на воде рябь (см. Рис. 1). Рябь – мелкое волнение на поверхности водоема.

Рис. 1. Рябь на воде

При сильном ветре волны становятся больше и сильнее (см. Рис. 2).

Рис. 2. Большие волны

Рис. 3. Части волны

При подходе к пологому берегу, нижняя часть волны тормозится о грунт, верхняя часть волны движется быстрее, в итоге волна с брызгами и пеной разбивается о берег, такое явление называется прибой (см. Рис. 3, 4).

Рис. 4. Прибой

Для защиты от волн причалов, портов, пристаней, набережных сооружают волноломы (волнорезы), которые гасят энергию волн (см. Рис. 5).

Рис. 5. Волнорез

Цунами

Кроме ветра, причинами образования волн могут быть деятельность человека, движения земной коры, обвалы и оползни.

Цунами – гигантские волны, возникающие из-за столкновения литосферных плит (землетрясения) или извержения вулканов.

Ценами имеют огромную скорость, высоту и силу. Подходя к мелководью, высота цунами увеличивается до 30 метров! Цунами приводят к разрушениям, человеческим жертвам, затоплениям.

Приливы и отливы

Приливы (отливы) – систематические колебания уровня моря, вызванные силами притяжения Луны и Солнца.

Луна и Солнце действуют как магнит на воду. Самые высокие приливы возникают у восточных берегов Северной Америки – залива Фанди.

Течения. Причины возникновения течений

Течение – горизонтальное перемещение воды в океане. У течений нет четких границ и берегов, они представляют собой водные потоки (см. Рис. 1). Главная причина течений – ветер, особую роль играют постоянные ветры.

Рис. 1. Карта течений

Самое протяженное и мощное течение на Земле – течение западных ветров (см. Рис. 2). Его протяженность около 30 000 км.

Рис. 2. Течение западных ветров на карте

Виды течений

Течения по направлению бывают меридиональные и зональные.

По температурным характеристикам течения делят на:

2. Холодные

3. Нейтральные

Кроме ветра, на направление движения течений оказывает влияние вращение земли – сила Кориолиса (см. Рис. 3). Эти сила отклоняет течения в северном полушарии вправо, в южном – влево.

Рис. 3. Схема действия силы Кориолиса

Средняя скорость течения не превышает 10 м/c.

Примеры течений

Одним из мощнейших течений Земли является Гольфстрим (теплое течение) (см. Рис. 4). Это течение оказывает влияние на климат Европы, делая его более мягким и теплым. Гольфстрим переходит в Северо-Атлантическое течение. Крупнейшие течения: Лабрадор, Пассатные, Куросио и др.

Рис. 4. Гольфстрим и Лабрадор на карте

Течение западных ветров, о котором уже упоминалось, является холодным, оно переносит огромное количество воды и каждую секунду выносит около 200 тонн воды! Возникло оно из-за постоянных западных ветров.

Изучение и значение течений

О том, что вода в океане перемещается, людям было известно давно. Течения приносили различные предметы с отдаленных территорий. Например, в 1850 году у берегов Испании было обнаружено послание Колумба королеве, которое он отправил 385 лет назад. Оно было в бутылке и просмоленном бочонке.

Сейчас течения в океане изучают с помощью специальных судов, авиационной техники и снимков из космоса.

Значение течений :

1. Влияют на климат

2. Влияют на живых организмов

3. Перемешивают воду в океане

Список литературы

Основная

1. Начальный курс географии: Учеб. для 6 кл. общеобразоват. учреждений / Т.П. Герасимова, Н.П. Неклюкова. – 10-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2010. – 176 с.

2. География. 6 кл.: атлас. – 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа; ДИК, 2011. – 32 с.

3. География. 6 кл.: атлас. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, ДИК, 2013. – 32 с.

4. География. 6 кл.: конт. карты. – М.: ДИК, Дрофа, 2012. – 16 с.

Энциклопедии, словари, справочники и статистические сборники

1. География. Современная иллюстрированная энциклопедия / А.П. Горкин. – М.: Росмэн-Пресс, 2006. – 624 с.

Материалы в сети Интернет

1. Федеральный институт педагогических измерений ().

2. Русское Географическое Общество ().

Динамика вод Мирового океана. Волны. Общие положения

Одной из основополагающих характеристик Мирового океана, как части гидросферы, является непрерывное движение и перемешивание вод.

Движение водных масс происходит не только на поверхности Мирового океана, но и в его глубинах, вплоть до придонных слоев. Динамика воды наблюдается во всей ее толще, как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Данные процессы поддерживают регулярное перемешивание водных масс, перераспределение тепла, газов и солей, что обеспечивает постоянство химического, солевого, температурного и газового составов. К формам движения (динамики) водных масс в Мировом океане относятся:

• волны и зыбь;
• волны стихийного характера;
• течения и приливы;
• конвективные токи и т. д.

Волны – это явление, образующееся под действием внешних сил различного характера (ветра, Солнца и Луны, землетрясений и т.д.) и представляющее собой периодические систематические колебания частиц воды. Основной причиной образования волн на поверхности любого водного объекта, к которым относятся и воды Мирового океана – является ветер и ветровые процессы. Незначительная скорость ветра равная порядка $0,2-0,3$ м/с в процессе трения воздуха о поверхность водных масс вызывает систему незначительных равномерных волнений, называемых рябью. Рябь проявляется при единовременных порывах ветра и моментально затухает при отсутствии воздействия ветровых процессов. Если скорость ветра составляет $1$ м/с и более, то в таких случаях формируются ветровые волны.

Формирование волнений вод Мирового океана может быть вызвано не только благодаря воздействию ветровых процессов, но и также резким изменением атмосферного давления, приливообразующими силами (приливные волны), стихийными процессами - землетрясениями, извержениями вулканов (сейсмические волны – цунами). Корабли, яхты, паромы, лодки и прочие судоходные инженерные сооружения, в процессе своей непосредственной деятельности, при рассекании поверхности водного зеркала создают особые волны называемые корабельными.

Волны, формирующиеся исключительно под влиянием внешних, вызывающих их сил, - вынужденные. Волны, которые продолжают свое существование некоторое количество времени после того, как сила, вызывающая их, прекратила свое действие называются свободными. Волны, которые сформированы на поверхности водного зеркала, а также в самом верхнем слое водных масс Мирового океана (до $200$м.) –поверхностные.

Волны, возникающие в более глубоких частях океанов и визуально незаметные на поверхности воды, называются внутренними волнами.

Сила и размер ветровых волн напрямую зависят от скорости ветра, временной составляющей его воздействия на поверхность водного зеркала, а также размера и глубины пространства водных масс, охваченных ветровыми процессами. Высота волн, от основания до ее гребня, обычно составляет не более $5$ метров, значительно реже наблюдаются волны с высотой от $7$ до $12$ метров и более. Самыми большими по размеру и силе ветровые волны образуются в южном полушарии Земли, это объясняется тем, что в этой части океан непрерывен, отсутствуют крупные участки суши в виде материков или островов, а также на высоту волн оказывают влияние сильные и постоянные западные ветры. Волны в этом регионе Мирового океана могут достигать $25$ метров в высоту, а их длина может составлять сотни метров. Гораздо меньше волны в открытых и особенно во внутренних морях, чем в открытом океане. Например, в Черном море максимальная отмеченная высота волн составляет $12$ метров, в Азовском море эти показатели на порядок ниже – $4$ метра.

В момент, когда прекращается ветровая деятельность в океане формируются длинные пологие волны – зыбь. Зыбь – это наиболее идеальная и неискаженная форма волны. Поскольку зыбь – это и есть по сути свободное волнение, то и распространяется эта волна гораздо быстрее по сравнению с другими волнами. Длина такой волны в состоянии зыби может устанавливаться до нескольких сотен метров, а принимая во внимание их малую высоту, волновые процессы зыби в Мировом океане, особенно на открытых его участках, практически незаметны.

Однако, поскольку распространение волн происходит со значительной скоростью, то они имеют свойство обрушиваться на береговую часть суши за несколько сотен и даже тысяч километров от места их первоначального образования. Движение водных масс с глубиной активно затухает. На глубине, равной длине волны, волнение практически прекращается.

Так как длины ветровых волн во многих случаях является не значительной, то даже при самом активном волнении, на глубине от $50$ метров и глубже данные волны практически не ощутимы. Таким образом, сила волн напрямую зависит от ее высоты, длины и ширины гребня. Но основная роль все-таки принадлежит ее высоте.

Из-за непостоянства водной среды и регулярной динамики и перемешивания, слои водных масс Мирового океана обладают различной степенью плотностью, вязкости, скорости движения, солевого состава. Наиболее ярким примером служат районы Мирового океана, где присутствуют такие явления как таяние ледников, айсбергов, в местах интенсивного выпадения атмосферных осадков и в устьях полноводных рек. В данном случае воды Мирового океана покрываются слоем пресной воды, формируя необходимые условия для образования так называемой внутренней волны, проходящей на поверхности водораздела пресных и соленых водных масс.

Замечание 1

На основании океанологических исследований было установлено, что внутренние волны в открытом Мировом океане встречаются с той же частотой, что и волны поверхностные. Довольно часто основными механизмами образования внутренних волн являются процессы изменения атмосферного давления, скорость ветра, землетрясения, приливообразующие и другие факторы. Внутренние волны характеризуются значительной амплитудой, но не большой скоростью распространения. Высота внутренних волн как правило достигает $20–30$ м, но может составлять и до $200$ метров. Волны с такой высотой характеризуются как редкое и непостоянное явление, но все же встречаются, например, в Южной Европе в районе Гибралтарского пролива.

Течения Мирового океана

Морские течения - одна из важнейших форм движения в Мировом океане. Течениями называются относительно правильные периодические и постоянные глубинные и поверхностные перемещения масс вод Мирового океана в горизонтальном направлении. Основные течения Мирового океана представлены на рис.1.

Данные перемещения водных масс играют одну из первоочередных ролей как в жизни Мирового океана, так и его обитателей, к которым относятся:

• обмен вод Мирового океана;
• создание особых климатических условий;
• рельефообразующая функция (преобразование береговой линии);
• перенос масс льда;
• создание условий обитания для жизни биологических ресурсов океанов.

Также одной из ведущих ролей океанических течений является циркуляция атмосферы и создании определенных климатических условий различных частей планеты.

Огромное количество течений Мирового океана можно разделить на категории:

• по происхождению;
• по устойчивости;
• по глубине расположения;
• по характеру движения;
• по физико-химическим свойствам.

По происхождению течения в свою очередь подразделяются на: фрикционные, градиентные и приливно-отливные. Фрикционные течения образованы под воздействием ветровых сил. Так, фрикционные течения, которые вызваны временными ветрами, называют ветровыми, а вызванные господствующими ветрами-дрейфовыми. Среди градиентных течений можно выделить: бароградиентные, стоковые, сточные, плотностные (конвекционные), компенсационные. Стоковые течения формируютсяв результате наклона уровня моря, которое вызвано впадением речных пресных вод в океанические воды, выпадением атмосферных осадков или их испарением; сточные обусловлены наклоном уровня моря, характеризующегося впадением воды из других районов моря под воздействием внешних сил.

Течения приводят к снижению объема воды в одной части Мирового океана, вызывая снижение уровня, и увеличению в другой. Разность уровней между частями Мирового океана мгновенно приводит к движению соседние части, которые стремятся ликвидировать эту разность. Таким образом, рождаются компенсационные течения, то есть течения вторичного характера, возмещающие отток воды.

Приливно-отливные течения создаются составляющими приливообразующих сил. Наибольшую скорость эти течения имеют в узких проливах (до $22$ км/ч), в открытом океане она не превышает $1$ км/ч. В море редко наблюдаются течения, обусловленные только одним из указанных факторов или процессов.

По устойчивости течения подразделяются на постоянные, периодические и временные течения. Постоянные – это течения, всегда находящиеся в одних и тех же районах Мирового океана и практически не изменяющие свои скорость и направление за конкретный сезон или календарный год. К ярким примерам таких течений можно отнести пассатные течения, такие как Гольфстрим и другие. Периодические – это течения, направление и скорость которых изменяются на основании тех изменений, которые вызвали их причин. Временные – это течения вызываемые причинами случайного характера (порывами ветра).

По глубине течения можно разделить на поверхностные, глубинные и придонные. По характеру движения - меандрирующие, прямолинейные и криволинейные. По физико-химическим свойствам - теплые, холодные и нейтральные, соленые и распресненные. Характер течений формируется из соотношения показателей температуры или соответственно солености воды, формирующих течение. Если температура течений превышает температуру окружающих водных масс, то течения называются теплыми, а если ниже – холодными. Аналогично с этим определяются соленые и распресненные течения.

Сейсмические и приливные волны

Сейсмические волны (цунами)

Основной причиной формирования сейсмических волн (цунами) являются преобразование рельефа океанического дна, происходящие в результате движения литосферных плит, следствием которых являются землетрясения, оползни, провалы, поднятия и другие явления, которые носят стихийный характер и возникают моментально на значительных участках океанического дна. Стоит отметить, что механизм зарождения сейсмических волн во многом зависит от характера процессов, преобразующих рельеф океанического дна. Например, при формировании цунами в открытом океане в процессе появления провала или трещины на дне участка Мирового океана, вода мгновенно устремляется в центр образованного углубления, заполняя сначала его, а вслед за этим переполняет, образуя огромный по объему столб воды на поверхности океана.

Замечание 2

Образованию цунами в открытом океане и их обрушению на берег как правило предшествует снижение уровня воды. Всего за несколько минут вода отступает от суши на сотни метров, а в отдельных случаях и на километры, после этого на берег обрушиваются цунами. Вслед за первой самой крупной волной обычно приходят еще в среднем от $2$ до $5$ волн меньшего размера, с интервалом от $15-20$ минут до нескольких часов.

Скорость распространения волн цунами огромна и составляет $150-900$ км/ч. Обрушиваясь на побережья и населенные пункты, расположенные в зоне воздействия таких волн, цунами способны уносить человеческие жизни, разрушать объекты инфраструктуры, производственные здания и социальные объекты. Примером наиболее разрушительных цунами за последнее время может служить цунами в Индийском океана в $2004$ г., которое унесло жизни более чем $200$ тысяч человек и причинило ущерб на миллиарды долларов.

Появление цунами, в настоящий момент, можно предсказать с высоким коэффициентом точности. Основами таких прогнозов является наличие сейсмической активности (толчков) под толщей вод Мирового океана. Как правило, предсказания осуществляются по средствам следующих способов:

• сейсмический мониторинг;
• мониторинг с помощью мареографов (над уровнем поверхности Мирового океана);
• акустические наблюдения.

Данные способы позволяют вырабатывать и предпринимать превентивные меры, направленные на обеспечение безопасности жизнедеятельности.

Приливные волны

Замечание 3

Приливные волны – это явления, возникающие под воздействием сил притяжения Луны и Солнца и характеризующиеся периодическими колебаниями уровня Мирового океана. Действующие силы притяжения в системе Земля-Луна, а также центробежная сила, объясняют формирование приливных волн, одна из которых возникает на стороне, которая обращена к Луне, а другая – на противоположной.

Формирование приливной деятельности обусловлено не только участием Луны, но и влиянием Солнца, однако из-за гораздо большей удаленности Солнца от Земли, солнечные приливы более чем в $2$ раза меньше лунных. Ключевое влияние на приливы оказывают очертания береговой линии, наличие островов и так далее. Эта причина объясняет то, как приливные колебания уровня Мирового океана на одной и той же широте изменяются в широких пределах. Незначительные приливы наблюдаются у островов. В открытых водах Мирового океана подъем воды во время прилива может достигать не более $1$ метра. Гораздо больших значений приливы достигают в устьях рек, проливах и в заливах с извилистыми берегами.