Geograficzna struktura oceanu. Wykład: Struktura i masy wody Oceanu Światowego Temat "Struktura pozioma wód Oceanu Światowego"

(około 70%), składający się z wielu pojedynczych składników. Wszelkie analizy struktury M.O. związane ze składowymi prywatnymi strukturami oceanu.

Budowa hydrologiczna MO.

Rozwarstwienie temperatury. W 1928 r. Defant sformułował stanowisko teoretyczne dotyczące horyzontalnego podziału MO na dwie warstwy wodne. Górna część to troposfera oceaniczna, czyli „Ciepły ocean” i stratosfera oceaniczna, czyli „Zimny ​​ocean”, a granica między nimi przebiega ukośnie, zmieniając położenie od prawie pionowego do poziomego. Na równiku granica znajduje się na głębokości około 1 km, na polarnych szerokościach geograficznych może przebiegać prawie pionowo. Wody „ciepłego” oceanu są lżejsze od wód polarnych i znajdują się na nich jak na płynnym dnie. Pomimo tego, że ciepły ocean jest prawie wszędzie, a zatem granica między nim a oceanem zimnym ma znaczną długość, wymiana wody między nimi zachodzi tylko w nielicznych miejscach, ze względu na podnoszenie się wód głębokich (upwelling), lub obniżenie ciepłych wód (downwelling) ...

Geofizyczna struktura oceanu(obecność pól fizycznych). Jednym z czynników jego obecności jest wymiana termodynamiczna między oceanem a atmosferą. Według Shuleikina (1963) ocean należy traktować jako maszynę cieplną działającą w kierunku południkowym. Równik to grzejnik, a bieguny to lodówki. Wskutek cyrkulacji atmosfery i prądów oceanicznych następuje stały odpływ ciepła z równika do biegunów. Równik dzieli oceany na dwie części z częściowo oddzielnymi systemami prądów, a kontynenty dzielą M.O. do regionów. Tak więc oceanografia dzieli MO na 7 części: 1) Arktyka, 2) Północny Atlantyk, 3) Północne Indie, 4) Północny Pacyfik, 5) Południowy Atlantyk, 6) Południowy Pacyfik, 7) Południowe Indie.

W oceanie, podobnie jak w innych miejscach w kopercie geograficznej, występują powierzchnie graniczne (ocean/atmosfera, wybrzeże/ocean, dno/masa wodna, VM zimna/ciepła, VM bardziej słona/mniej słona, itp.). Ustalono, że największa aktywność przebiegu procesów chemicznych zachodzi właśnie na powierzchniach granicznych (Aizatulin, 1966). Wokół każdej takiej powierzchni obserwuje się zwiększone pole aktywności chemicznej i anomalie fizyczne. Mikroorganizmy dzielą się na warstwy aktywne, których grubość zbliżając się do granicy, która je generuje, zmniejsza się do poziomu molekularnego, a aktywność chemiczna i ilość energii swobodnej wzrastają maksymalnie. W przypadku przekroczenia kilku granic wszystkie procesy są jeszcze bardziej aktywne. Największą aktywność obserwuje się na wybrzeżach, na krawędzi lodu, na frontach oceanicznych (VM o różnym pochodzeniu i cechach).

Najbardziej aktywny:

1. strefa równikowa, w której VM północnej i południowej części oceanów stykają się, skręcając w przeciwnych kierunkach (zgodnie lub przeciwnie do ruchu wskazówek zegara).
2. strefy kontaktu wód oceanicznych z różnych głębokości. W obszarach upwellingu wody stratosfery unoszą się na powierzchnię, w której rozpuszcza się duża ilość substancji mineralnych, stanowiących pokarm dla roślin. W obszarach downwellin wody powierzchniowe bogate w tlen opadają na dno oceanu. Na takich obszarach biomasa podwaja się.
3. obszary płynów hydrotermalnych (wulkany podmorskie). Tutaj powstają „ekologiczne oazy” oparte na chemosyntezie. W nich organizmy występują w temperaturach do + 400 i zasoleniu do 300 ‰. Tutaj znaleziono archeobakterie umierające w temperaturze + 100 ° C z powodu hipotermii i spokrewnione z tymi, które istniały na Ziemi 3,8 miliarda lat temu, robaki z włosia - żyjące w roztworach przypominających kwas siarkowy w temperaturze + 260 ° C.
4. ujścia rzek.
5. cieśnina.
6. podwodne bystrza

Najmniej aktywne są centralne części oceanów, z dala od dna i brzegów.

Struktura biologiczna.

Do połowy lat 60. wierzono, że ocean może wyżywić ludzkość. Okazało się jednak, że tylko około 2% mas wód oceanicznych jest nasyconych życiem. Istnieje kilka podejść do scharakteryzowania biologicznej struktury oceanu.

1. Podejście to wiąże się z identyfikacją skupisk życia w oceanie. Istnieją 4 statyczne skupiska życia: 2 filmy życia, powierzchnia i dno o grubości około 100 m i 2 zagęszczenia życia: przybrzeżne i Sargasso - nagromadzenie organizmów w otwartym oceanie, gdzie dno nie odgrywa żadnej roli, związane wraz ze wzrostem i spadkiem wód w oceanie, strefy czołowe w oceanie,

2. Podejście Zenkevicha wiąże się z identyfikacją symetrii w oceanie. W zjawiskach środowiska biotycznego występują 3 płaszczyzny symetrii: równikowa, 2 południkowa, przechodząca odpowiednio przez środek oceanu i wzdłuż środka kontynentu. W stosunku do nich następuje zmiana biomasy z wybrzeża do centrum oceanu, biomasa maleje. Pasy równoleżnikowe w oceanie wyróżniają się w stosunku do równika.

   1. strefa równikowa o długości około 100 (od 5 0 N do 5 0 S) jest pasmem bogatym w życie. Istnieje wiele gatunków, których liczba jest niewielka. Łowienie ryb jest zazwyczaj mało opłacalne.
   2. strefy podzwrotnikowo-tropikalne (2) - strefy pustyń oceanicznych. Żyje dość dużo gatunków, fitoplankton jest aktywny przez cały rok, ale bioproduktywność jest bardzo niska. Maksymalna liczba organizmów żyje na rafach koralowych i namorzynach (przybrzeżne formacje roślinności zanurzone w wodzie).
   3. strefy o umiarkowanych szerokościach geograficznych (2 strefy) mają najwyższą bioproduktywność. Różnorodność gatunkowa w porównaniu z równikiem gwałtownie spada, ale liczba osobników jednego gatunku gwałtownie wzrasta. Są to obszary aktywnego wędkowania. 4) strefy polarne - obszary o minimalnej biomasie ze względu na zatrzymanie fotosyntezy fitoplanktonu zimą.

3. Klasyfikacja środowiskowa. Przydziel ekologiczne grupy żywych organizmów.

   1. plankton (z gr. Planktos - wędrujący), zbiór organizmów żyjących w słupie wody i niezdolnych do oparcia się przenoszeniu się prądu. Składa się z bakterii, okrzemek i innych alg (fitoplankton), pierwotniaków, niektórych koelenteratów, mięczaków, skorupiaków, ikry i larw ryb, larw bezkręgowców (zooplankton).
   2. nekton (z gr. nektos - pływający), zestaw aktywnie pływających zwierząt żyjących w słupie wody, zdolnych do opierania się prądowi i poruszania się na duże odległości. Nekton obejmuje kalmary, ryby, węże morskie i żółwie, pingwiny, wieloryby, płetwonogie itp.
   3. bentos (z gr. bentos - głębokość), zespół organizmów żyjących na ziemi i na dnie dna zbiorników wodnych. Niektóre z nich poruszają się po dnie: rozgwiazdy, kraby, jeżowce. Inne przyczepiają się do dna - koralowce, przegrzebki, glony. Niektóre ryby pływają na dnie lub leżą na dnie (płaszczki, flądry), potrafią zakopać się w ziemi.
   4. Istnieją również inne, mniejsze ekologiczne grupy organizmów: Pleiston - organizmy unoszące się na powierzchni; neuston - organizmy, które przyczepiają się do filmu wodnego od góry lub od dołu; hyponeuston - żyj bezpośrednio pod filmem wodnym.

W strukturze geograficznej koperty MO wyróżnia się kilka cech:

1. Jedność MO
2. W strukturze MO wyróżnia się struktury kołowe.
3. Ocean jest anizotropowy, tj. przenosi wpływ sąsiednich powierzchni z różnymi prędkościami w różnych kierunkach. Kropla wody przemieszcza się z powierzchni Atlantyku na dno przez 1000 lat, a ze wschodu na zachód od 50 dni do 100 lat.
4. Ocean ma podział na strefy pionowe i poziome, co prowadzi do powstawania dolnych granic wewnętrznych w oceanie.
5. Znaczne rozmiary MC przesuwają w nim dolną granicę GO na głębokość 11 km.

Analiza pojedynczego geograficznego środowiska oceanicznego nastręcza znaczne trudności.

1. niska dostępność dla ludzi;
2. trudności w rozwijaniu technik badania oceanu;
3. krótki okres czasu, w którym ocean jest badany.

Przyczyny zakłócenia równowagi: Prądy Przypływy i odpływy Zmiany ciśnienia atmosferycznego Wiatr Linia brzegowa Odpływ wody z lądu

Ocean Światowy to system naczyń połączonych. Ale ich poziom nie zawsze i nie wszędzie jest taki sam: o jedną szerokość geograficzną wyżej w pobliżu zachodnich wybrzeży; na jednym południku wznosi się z południa na północ

Układy cyrkulacyjne Przemieszczanie poziome i pionowe mas wody odbywa się w formie systemu wirowego. Wiry cykloniczne - masa wody porusza się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara i unosi się. Wiry antycyklonowe - masa wody porusza się zgodnie z ruchem wskazówek zegara i opada. Oba ruchy są generowane przez frontalne zaburzenia atmosfery.

Konwergencja i dywergencja Konwergencja to zbieżność mas wody. Poziom oceanu się podnosi. Ciśnienie i gęstość wody wzrasta i opada. Dywergencja to rozbieżność mas wody. Poziom oceanu spada. Podnosi się głęboka woda. http://www. youtube. pl / oglądać? v = dce. Mój k. G 2j. Kw

Rozwarstwienie pionowe Kula górna (200-300 m) A) warstwa górna (kilka mikrometrów) B) warstwa działania wiatru (10-40 m) C) warstwa skoku temperatury (50-100 m) D) warstwa przenikania cyrkulacji sezonowej i zmienność temperatury Prądy oceaniczne wychwytują tylko masy wody w górnej sferze.

Kula głęboka Nie sięga dna przez 1000 m.

Struktura Oceanu Światowego nazywana jest jego strukturą - pionowe rozwarstwienie wód, podział na strefy poziome (geograficzne), charakter mas wodnych i frontów oceanicznych.

Rozwarstwienie pionowe Oceanu Światowego. W przekroju pionowym słup wody rozpada się na duże warstwy, podobne do warstw atmosfery. Nazywane są również sferami. Podświetlone są następujące cztery sfery (warstwy):

Górna sfera powstaje w wyniku bezpośredniej wymiany energii i materii z troposferą w postaci układów mikrokrążenia. Obejmuje warstwę o grubości 200-300 m. Ta górna sfera charakteryzuje się intensywnym mieszaniem, przenikaniem światła i znacznymi wahaniami temperatury.

Górna sfera dzieli się na następujące warstwy prywatne:

a) najwyższa warstwa o grubości kilkudziesięciu centymetrów;

b) warstwa uderzenia wiatru o głębokości 10-40 cm; uczestniczy w ekscytacji, reaguje na pogodę;

c) warstwa skoku temperatury, w której gwałtownie spada z górnej ogrzanej do dolnej, nienaruszona podnieceniem i nieogrzaną warstwą;

d) warstwa przenikania sezonowej cyrkulacji i zmienności temperatury.

Prądy oceaniczne zwykle chwytają masy wody tylko w górnej sferze.

Sfera pośrednia sięga do głębokości 1500-2000 m; jej wody powstają z wód powierzchniowych, kiedy toną. Jednocześnie są schładzane i zagęszczane, a następnie mieszane w kierunkach poziomych, głównie ze składnikiem strefowym. Dominują poziome transfery mas wodnych.

Głęboka kula nie sięga dna o około 1000 m. Kula ta charakteryzuje się pewną jednorodnością. Jej miąższość wynosi około 2000 m i skupia ponad 50% całej wody Oceanu Światowego.

Dolna kula zajmuje najniższą warstwę oceanu i rozciąga się na odległość około 1000 m od dna. Wody tej sfery tworzą się w strefach zimnych, w Arktyce i Antarktyce i przemieszczają się po rozległych obszarach wzdłuż głębokich basenów i rowów. Odbierają ciepło z wnętrzności Ziemi i wchodzą w interakcję z dnem oceanu. Dlatego podczas ich ruchu ulegają znacznym przekształceniom.

Masy wodne i fronty oceaniczne górnej sfery oceanicznej. Masa wodna to stosunkowo duża objętość wody, która tworzy się na pewnym obszarze Oceanu Światowego i ma przez długi czas prawie stałe właściwości fizyczne (temperatura, światło), chemiczne (gazy) i biologiczne (plankton). Masa wody porusza się jako całość. Jedna masa jest oddzielona od drugiej frontem oceanu.

Wyróżnia się następujące rodzaje mas wodnych:

1. Masy wód równikowych ograniczone przez fronty równikowe i podrównikowe. Charakteryzują się najwyższą temperaturą na otwartym oceanie, niskim zasoleniem (do 34-32 ‰), minimalną gęstością, wysoką zawartością tlenu i fosforanów.

2. Tropikalne i subtropikalne masy wody powstają na obszarach antycyklonów atmosferycznych zwrotnikowych i są ograniczone od stref umiarkowanych przez zwrotnikowy front północny i zwrotnikowy południowy, a subtropikalny - przez północny umiarkowany i północny południowy front. Charakteryzują się wysokim zasoleniem (do 37 ‰ i więcej), wysoką przezroczystością, ubogą zawartością soli odżywczych i planktonu. Ekologicznie tropikalne masy wodne to pustynie oceaniczne.

3. Umiarkowane masy wody położone w umiarkowanych szerokościach geograficznych i oddzielone od biegunów frontami arktycznymi i antarktycznymi. Wyróżniają się dużą zmiennością właściwości zarówno w szerokościach geograficznych, jak i porach roku. Umiarkowane masy wodne charakteryzują się intensywną wymianą ciepła i wilgoci z atmosferą.

4. Masy wód polarnych Arktyka i Antarktyka charakteryzują się najniższą temperaturą, największą gęstością i najwyższą zawartością tlenu. Wody Antarktydy są intensywnie zanurzone w sferze dennej i dostarczają jej tlen.

Prądy oceaniczne. Zgodnie z rozkładem strefowym energii słonecznej na powierzchni planety, zarówno w oceanie, jak iw atmosferze, powstają ten sam typ i genetycznie powiązane systemy cyrkulacji. Stare przekonanie, że prądy oceaniczne są powodowane wyłącznie przez wiatry, nie jest poparte najnowszymi badaniami naukowymi. Ruch mas zarówno wody, jak i powietrza jest zdeterminowany strefą wspólną dla atmosfery i hydrosfery: nierównomiernym ogrzewaniem i chłodzeniem powierzchni Ziemi. Z tego w niektórych obszarach powstają prądy wznoszące i spadek masy, w innych prądy zstępujące i wzrost masy (powietrza lub wody). W ten sposób rodzi się impuls ruchu. Przenoszenie mas – ich dostosowanie do pola grawitacyjnego, dążenie do równomiernego rozkładu.

Większość układów makrokrążeniowych działa przez cały rok. Jedynie w północnej części Oceanu Indyjskiego prądy zmieniają się po monsunach.

W sumie na Ziemi istnieje 10 dużych systemów cyrkulacji:

1) system północnoatlantycki (Azory);

2) system Północnego Pacyfiku (hawajski);

3) system południowoatlantycki;

4) system południowego Pacyfiku;

5) system izno-indyjski;

6) układ równikowy;

7) system atlantycki (islandzki);

8) system pacyficzny (aleucki);

9) indyjski system monsunowy;

10) System antarktyczny i arktyczny.

Główne systemy cyrkulacyjne pokrywają się z centrami działania atmosfery. Ta społeczność ma charakter genetyczny.

Prąd powierzchniowy odchyla się od kierunku wiatru o kąt do 45° w prawo na półkuli północnej i w lewo na półkuli południowej. Tak więc pasaty wieją ze wschodu na zachód, podczas gdy pasaty wieją z północnego wschodu na półkuli północnej i z południowego wschodu na półkuli południowej. Górna warstwa może podążać za wiatrem. Jednak każda leżąca poniżej warstwa nadal odchyla się w prawo (w lewo) od kierunku ruchu warstwy leżącej powyżej. W takim przypadku prędkość przepływu maleje. Na pewnej głębokości przepływ odbywa się w przeciwnym kierunku, co w praktyce oznacza jego zakończenie. Liczne pomiary wykazały, że prądy kończą się na głębokości nie większej niż 300 m.

W obwiedni geograficznej jako układ o poziomie wyższym niż oceanosfera prądy oceaniczne to nie tylko przepływy wody, ale także pasma przenoszenia masy powietrza, kierunki wymiany materii i energii, szlaki migracji zwierząt i roślin.

Największe są tropikalne systemy antycykloniczne prądów oceanicznych. Rozciągają się od jednego wybrzeża oceanu do drugiego przez 6-7 tys. km na Oceanie Atlantyckim i 14-15 tys. km na Oceanie Spokojnym, a wzdłuż południka od równika do szerokości geograficznej 40 ° przez 4-5 tys. km. Stabilne i silne prądy, zwłaszcza na półkuli północnej, są w większości zamknięte.

Podobnie jak w tropikalnych antycyklonach atmosferycznych, woda porusza się zgodnie z ruchem wskazówek zegara na półkuli północnej i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara na półkuli południowej. Ze wschodnich wybrzeży oceanów (zachodnich wybrzeży kontynentu) wody powierzchniowe należą do równika, na ich miejscu unoszą się z głębin (dywergencja) i kompensują zimną wodę z umiarkowanych szerokości geograficznych. W ten sposób powstają zimne prądy:

Kanaryjski zimny prąd;

Zimny ​​prąd kalifornijski;

Peruwiański zimny prąd;

Prąd Benguelski;

Zimny ​​prąd Australii Zachodniej itp.

Prędkość prądów jest stosunkowo niewielka i wynosi około 10 cm/s.

Strumienie prądów kompensacyjnych płyną do ciepłych prądów północnego i południowego Passata (równikowego). Prędkość tych prądów jest dość duża: 25-50 cm/s na peryferiach tropikalnych i do 150-200 cm/s w pobliżu równika.

Zbliżając się do brzegów kontynentów, pasaty w naturalny sposób odbiegają. Powstają duże strumienie odpadów:

prąd brazylijski;

Prąd Gujany;

Prąd Antyli;

Prąd wschodnioaustralijski;

Prąd Madagaskaru itp.

Prędkość tych prądów wynosi około 75-100 cm/sek.

Ze względu na odchylające działanie ruchu obrotowego Ziemi, środek antycyklonowego systemu prądów jest przesunięty na zachód względem środka antycyklonu atmosferycznego. Dlatego transfer mas wody do umiarkowanych szerokości geograficznych koncentruje się w wąskich pasach w pobliżu zachodnich brzegów oceanów.

Prądy Gujany i Antyli myte przez Antyle i większość wody wpływa do Zatoki Meksykańskiej. Od niego zaczyna się prąd zapasowy Prądu Zatokowego. Jej początkowy odcinek w Cieśninie Florydzkiej nosi nazwę Prąd florydzki, którego głębokość wynosi około 700 m, szerokość - 75 km, grubość - 25 mln m 3 / sek. Temperatura wody osiąga tutaj 26 0 C. Po osiągnięciu średnich szerokości geograficznych masy wody częściowo wracają do tego samego systemu u zachodnich wybrzeży kontynentów, a częściowo są zaangażowane w układy cykloniczne strefy umiarkowanej.

Układ równikowy reprezentuje przeciwprąd równikowy. Równikowy przeciwprąd utworzony jako rekompensata między Tradewinds.

Układy cykloniczne umiarkowanych szerokości geograficznych różnią się na półkuli północnej i południowej i zależą od położenia kontynentów. Północne systemy cyklonowe - islandzki i aleucki- są bardzo rozległe: z zachodu na wschód rozciągają się na 5-6 tys. km, a z północy na południe ok. 2 tys. km. System cyrkulacji na Północnym Atlantyku zaczyna się od ciepłego Prądu Północnoatlantyckiego. Często zachowuje nazwę inicjału Prąd Zatokowy... Jednak sam Prąd Zatokowy, jako prąd giełdowy, nie trwa dalej niż Nowy Bank Fundlandzki. Od 40 0 ​​N masy wodne są wciągane do obiegu w umiarkowanych szerokościach geograficznych i pod wpływem zachodniego transportu i siły Coriolisa kierowane są z wybrzeży amerykańskich do Europy. Ze względu na aktywną wymianę wody z Oceanem Arktycznym, Prąd Północnoatlantycki przenika do szerokości polarnych, gdzie aktywność cykloniczna tworzy kilka prądów wirowych Irminger, Norweski, Svalbard, Przylądek Północny.

Prąd Zatokowy w wąskim znaczeniu nazywany jest prądem zapasowym od Zatoki Meksykańskiej do 40 0 ​​N., w szerokim znaczeniu – systemem prądów na Północnym Atlantyku i zachodniej części Oceanu Arktycznego.

Drugi wir znajduje się u północno-wschodnich wybrzeży Ameryki i obejmuje prądy Wschodnia Grenlandia i Labrador... Przenoszą większość wód Arktyki i lodu do Oceanu Atlantyckiego.

Cyrkulacja Północnego Oceanu Spokojnego jest podobna do cyrkulacji Północnego Atlantyku, ale różni się od niej mniejszą wymianą wody z Oceanem Arktycznym. Prąd magazynowy Kuroshio wchodzi w Północny Pacyfik jedzie do Ameryki Północno-Zachodniej. Bardzo często ten system prądów nazywa się Kuroshio.

Stosunkowo niewielka (36 tys. km 3) masa wody oceanicznej przenika do Oceanu Arktycznego. Zimne prądy Aleuty, Kamczatki i Oyashio powstają z zimnych wód Oceanu Spokojnego, nie związanych z Arktyką.

Okołobiegunowy system antarktyczny Ocean Południowy, odpowiednio, oceaniczność półkuli południowej jest reprezentowany przez jeden prąd Zachodnie wiatry... To najpotężniejszy prąd na Oceanie Światowym. Obejmuje Ziemię ciągłym pierścieniem w pasie od 35-40 do 50-60 0 szerokości geograficznej południowej. Jego szerokość to około 2000 km, grubość to 185-215 km3/s, a prędkość to 25-30 cm/s. Prąd ten w dużej mierze determinuje niezależność Oceanu Południowego.

Prąd okołobiegunowy zachodnich wiatrów nie jest zamknięty: rozgałęziają się z niego gałęzie, wpadając do Prądy peruwiańskie, benguelskie, zachodnioaustralijskie, a z południa, z Antarktydy, wpływają do niego przybrzeżne prądy antarktyczne - z mórz Weddella i Rossa.

System Arktyczny zajmuje szczególne miejsce w obiegu wód Oceanu Światowego ze względu na konfigurację Oceanu Arktycznego. Genetycznie odpowiada to arktycznemu maksimum barykowi i dołkowi islandzkiego minimum. Głównym nurtem tutaj jest Arktyka zachodnia... Przenosi wodę i lód ze wschodu na zachód przez Ocean Arktyczny do Cieśniny Nansen (między Svalbardem a Grenlandią). Potem to trwa Wschodnia Grenlandia i Labrador... Na wschodzie, na Morzu Czukockim, oddziela się od Zachodniego Prądu Arktycznego Prąd polarny przez biegun do Grenlandii i dalej do Cieśniny Nansena.

Cyrkulacja wód Oceanu Światowego jest niesymetryczna względem równika. Dysymetria przepływów nie doczekała się jeszcze odpowiedniego naukowego wyjaśnienia. Powodem tego jest prawdopodobnie dominacja transportu południkowego na północ od równika, a transportu strefowego na półkuli południowej. Tłumaczy się to również położeniem i kształtem kontynentów.

W morzach śródlądowych obieg wody jest zawsze indywidualny.

54. Wody do sushi. Rodzaje wód lądowych

Opady atmosferyczne po opadnięciu na powierzchnię kontynentów i wysp dzielą się na cztery nierówne i zmienne części: jedna paruje i jest przenoszona dalej w głąb lądu przez spływ atmosferyczny; druga wsiąka w glebę i grunt i przez pewien czas jest zatrzymywana w postaci gleby i wód podziemnych, spływających do rzek i mórz w postaci wód gruntowych; trzecia, w strumieniach i rzekach, wpływa do mórz i oceanów, tworząc spływ powierzchniowy; czwarty zamienia się w lodowce górskie lub kontynentalne, które topią się i spływają do oceanu. W związku z tym istnieją cztery rodzaje akumulacji wody na lądzie: wody gruntowe, rzeki, jeziora i lodowce.

55. Odpływ wody z lądu. Wielkości charakteryzujące spływ. Czynniki spływu

Nazywa się spływ wody deszczowej i roztopionej w małych strumieniach wzdłuż zboczy planarny lub nachylenie odpływ. Strumienie spływu zboczowego gromadzą się w strumieniach i rzekach, tworząc kanał, lub liniowy nazywa rzeka , spływ ... Wody gruntowe wpływają do rzek w postaci grunt lub pod ziemią odpływ.

Pełny spływ rzeki r uformowany z powierzchni S i pod ziemią U: R = S + U ... (patrz Tabela 1). Całkowity odpływ rzeki wynosi 38 800 km 3, odpływ powierzchniowy 26 900 km 3, przepływ wód gruntowych 11 900 km 3, odpływ lodowcowy (2500-3000 km 3), a wód gruntowych bezpośrednio do morza wzdłuż linii brzegowej wynosi 2000-4000 km 3.

Tabela 1 - Bilans wodny gruntów bez lodowców polarnych

Odpływ powierzchniowy zależy od pogody. Jest niestabilny, przejściowy, słabo odżywia glebę, często wymaga regulacji (stawy, zbiorniki).

Odpływ ziemi występuje w glebach. W porze deszczowej gleba absorbuje nadmiar wody na powierzchni iw rzekach, aw miesiącach suchych woda gruntowa zasila rzeki. Zapewniają stały przepływ wody w rzekach i normalny reżim wodny gleby.

Całkowita objętość i stosunek spływu wód powierzchniowych i gruntowych różnią się w zależności od strefy i regionu. W niektórych częściach kontynentów jest wiele rzek i są one pełnopłynne, gęstość sieci rzecznej jest duża, w innych sieć rzeczna jest rzadka, rzeki są nisko lub całkowicie wysychają.

Gęstość sieci rzecznej i wysoka zawartość wody w rzekach jest funkcją przepływu lub bilansu wodnego terytorium. Całość spływu determinowana jest przez warunki fizyczno-geograficzne obszaru, na podstawie których opiera się hydrologiczno-geograficzna metoda badania wód lądowych.

Wielkości charakteryzujące spływ. Odpływ z lądu mierzony jest następującymi wielkościami: warstwa odpływu, moduł odpływu, współczynnik odpływu i objętość odpływu.

Spływ jest najwyraźniej wyrażony warstwa , który jest mierzony w mm. Na przykład na Półwyspie Kolskim warstwa spływu wynosi 382 mm.

Moduł odpływowy- ilość wody spływającej w litrach z 1 km2 na sekundę. Na przykład w dorzeczu Newy moduł odpływu wynosi 9, na Półwyspie Kolskim - 8, aw regionie Dolnej Wołgi - 1 l / km 2 x s.

Współczynnik odpływu- pokazuje, jaka część (%) opadów atmosferycznych wpływa do rzek (reszta wyparowuje). Na przykład na Półwyspie Kolskim K = 60%, na Kałmucji tylko 2%. Dla całej masy lądu średni współczynnik odpływu długoterminowego (K) wynosi 35%. Innymi słowy, 35% rocznych opadów wpływa do mórz i oceanów.

Przepływająca objętość wody mierzone w kilometrach sześciennych. Na Półwyspie Kolskim opady dostarczają 92,6 km 3 wody rocznie, a spływa 55,2 km 3 .

Odpływ zależy od klimatu, rodzaju pokrywy glebowej, rzeźby terenu, roślinności, wietrzenia, obecności jezior i innych czynników.

Klimatyczna zależność odpływu. Rola klimatu w reżimie hydrologicznym lądu jest ogromna: im więcej opadów i mniej parowania, tym więcej spływów i odwrotnie. Gdy wilgotność jest większa niż 100%, odpływ podąża za ilością opadów, niezależnie od ilości parowania. Gdy nawilżenie jest mniejsze niż 100%, odpływ zmniejsza się po odparowaniu.

Nie należy jednak przeceniać roli klimatu ze szkodą dla wpływu innych czynników. Jeżeli uznamy czynniki klimatyczne za decydujące, a pozostałe nieistotne, to zostaniemy pozbawieni możliwości regulacji przepływu.

Zależność spływu od pokrywy glebowej. Gleba i grunty pochłaniają i gromadzą (gromadzą) wilgoć. Pokrywa glebowa przekształca opady atmosferyczne w element reżimu wodnego i służy jako ośrodek formowania spływu rzecznego. Jeśli właściwości infiltracyjne i przepuszczalność wody są niskie, to dostaje się do nich niewiele wody, więcej przeznacza się na parowanie i spływ powierzchniowy. Dobrze uprawiana gleba w metrowej warstwie może gromadzić do 200 mm opadów, a następnie powoli oddawać je roślinom i rzekom.

Zależność od spływu od ulgi. Należy rozróżnić znaczenie dla odpływu makro-, mezo- i mikroreliefów.

Już z niewielkich wysokości spływ jest większy niż z sąsiednich równin. Tak więc na Wyżynie Valdai moduł odpływu wynosi 12, a na sąsiednich równinach tylko 6 m / km 2 / s. Jeszcze więcej spływu w górach. Na północnym zboczu Kaukazu osiąga 50, a na zachodnim Zakaukaziu - 75 l / km 2 / s. Jeśli nie ma spływu na pustynnych równinach Azji Środkowej, to w Pamir-Alai i Tien Shan osiąga on 25 i 50 l / km 2 / s. Ogólnie rzecz biorąc, reżim hydrologiczny i bilans wodny krajów górskich różni się od równin.

Na równinach przejawia się wpływ na spływ mezo- i mikro-reliefu. Redystrybuują zapasy i wpływają na ich kurs. Na płaskich obszarach równin spływ jest powolny, gleba jest nasycona wilgocią, możliwe jest nasiąkanie wodą. Na zboczach spływ płaski przechodzi w liniowy. Pojawiają się wąwozy i doliny rzeczne. One z kolei przyspieszają spływ i osuszają teren.

Doliny i inne zagłębienia w rzeźbie terenu, w których gromadzi się woda, zasilają w wodę grunt. Jest to szczególnie ważne na obszarach o niedostatecznej wilgotności, gdzie gleba i grunty nie są nasiąknięte, a wody gruntowe tworzą się tylko zasilane z dolin rzecznych.

Wpływ roślinności na odpływ. Rośliny zwiększają parowanie (transpirację), a tym samym osuszają teren. Jednocześnie zmniejszają nagrzewanie się gleby i zmniejszają z niej parowanie o 50-70%. Ściółka leśna charakteryzuje się dużą wilgotnością i zwiększoną przepuszczalnością wody. Zwiększa przenikanie opadów atmosferycznych do gruntu, a tym samym reguluje odpływ. Roślinność przyczynia się do gromadzenia się śniegu i spowalnia jego topnienie, dzięki czemu do gruntu wsiąka więcej wody niż z powierzchni. Z drugiej strony część deszczu jest zatrzymywana przez liście i odparowywana, zanim dotrze do gleby. Pokrycie roślinne jest odporne na erozję, spowalnia spływ i przenosi go z powierzchni do podziemia. Roślinność utrzymuje wilgotność powietrza, a tym samym wzmaga obrót wilgoci w głębi lądu i zwiększa ilość opadów. Wpływa na cyrkulację wilgoci poprzez zmianę właściwości gleby i jej poboru wody.

Wpływ roślinności jest różny w różnych strefach. V.V.Dokuchaev (1892) uważał, że lasy stepowe są niezawodnymi i prawidłowymi regulatorami reżimu wodnego strefy stepowej. W strefie tajgi lasy osuszają teren przez większe parowanie niż na polach. Na stepach pasy leśne przyczyniają się do gromadzenia wilgoci poprzez zatrzymywanie śniegu oraz ograniczanie spływu i parowania z gleby.

Inaczej oddziałuje na odpływ torfowisk w strefach nadmiernej i niewystarczającej wilgotności. W strefie leśnej są regulatorami przepływu. W stepie leśnym i stepie ich wpływ jest negatywny, zasysają wody powierzchniowe i gruntowe i odparowują je do atmosfery.

Wietrzenie skorupy i spływanie. Osady piaszczyste i żwirowe gromadzą wodę. Często wzdłuż nich filtrowane są strumienie z odległych miejsc, na przykład na pustyniach z gór. Na masywnie krystalicznych skałach cała woda powierzchniowa spływa; na tarczach wody podziemne krążą tylko w szczelinach.

Znaczenie jezior dla regulacji przepływu. Duże, płynące jeziora są jednym z najpotężniejszych regulatorów przepływu. Duże systemy jeziorno-rzeczne, takie jak Newskaja czy św. Wawrzyńca, mają bardzo uregulowany odpływ, co znacznie różni się od wszystkich innych systemów rzecznych.

Kompleks fizycznych i geograficznych czynników spływu. Wszystkie powyższe czynniki działają razem, wpływając na siebie nawzajem w integralnym systemie obwiedni geograficznej, determinują: brutto zwilżenie terenu ... Jest to nazwa tej części opadów atmosferycznych, która bez szybko spływającego spływu powierzchniowego przenika do gleby i kumuluje się w pokrywie glebowej oraz w glebie, a następnie jest powoli zużywana. Największe znaczenie biologiczne (wzrost roślin) i rolnicze (rolnictwo) ma oczywiście wilgotność brutto. To najważniejsza część bilansu wodnego.

Ogromne połacie słonej wody, które rozciągają się na całym świecie, nazywane są Oceanem Światowym. Jest to samodzielny obiekt geograficzny o specyficznej budowie geologiczno-geomorfologicznej akwenu i brzegów, specyfice składu chemicznego wód oraz specyfice zachodzących w nich procesów fizycznych. Wszystkie te składniki kompleksu przyrodniczego wpływają na gospodarkę Oceanu Światowego.

Struktura i kształt oceanów na świecie

Część skorupy ziemskiej ukryta pod wodami oceanu ma pewną strukturę wewnętrzną i formy zewnętrzne. Są one połączone ze sobą tworzącymi je procesami geologicznymi, które jednocześnie wyrażają się w strukturze i rzeźbie dna oceanu.

Do największych form zalicza się: szelf lub szelf kontynentalny - zwykle płytki taras morski, graniczący ze stałym lądem i kontynuujący go pod wodą. Zasadniczo jest to równina przybrzeżna zalana przez morze ze śladami dawnych dolin rzecznych i linii brzegowych, które istniały na niższych poziomach morza niż współczesne. Średnia głębokość półki to około 130 m, ale na niektórych obszarach sięga setek, a nawet tysięcy metrów. Szerokość półki w Oceanie Światowym waha się od dziesiątek metrów do tysięcy kilometrów. Ogólnie rzecz biorąc, szelf zajmuje około 7% powierzchni Oceanu Światowego.

Nachylenie kontynentalne - nachylenie dna od zewnętrznej krawędzi szelfu do głębin oceanu. Średnie nachylenie tej topografii dna wynosi około 6°, ale są obszary, gdzie jego nachylenie wzrasta do 20-30°. Czasami zbocze kontynentalne tworzy strome półki. Stok kontynentalny ma zwykle około 100 km szerokości.

Stopa kontynentalna to szeroka, spadzista, lekko pagórkowata równina położona między dolną częścią zbocza kontynentalnego a dnem oceanicznym. Szerokość stopy kontynentalnej może sięgać setek kilometrów.

Dno oceaniczne to najgłębszy (około 4-6 km) i najbardziej rozległy (ponad 2/3 całej powierzchni Oceanu Światowego) obszar dna oceanicznego ze znacznie rozciętą rzeźbą terenu. Wyraźnie wyrażają się tu globalne struktury górskie, głębokie depresje, pagórki i równiny głębinowe. We wszystkich oceanach wyraźnie zaznaczono grzbiety śródoceaniczne, gigantyczne, przypominające fale struktury o dużej długości, tworzące podłużne grzbiety, oddzielone wzdłuż linii osiowych głębokimi zagłębieniami (doliny ryftowe), na dnie których praktycznie nie ma warstwy osadowej.

Największe głębokości Oceanu Światowego znajdują się w głębokowodnych rowach. W jednym z nich (Rów Mariański) odnotowano maksymalną - 11022 m - głębokość Oceanu Światowego.

Ilościową cechą składu chemicznego wody morskiej jest zasolenie - masa (w gramach) stałych substancji mineralnych zawartych w 1 kg wody morskiej. 1 gram soli rozpuszczonych w 1 kg wody morskiej jest traktowany jako jednostka zasolenia i nazywa się ppm, oznaczający % o. Średnie zasolenie Oceanu Światowego wynosi 35,00%, ale różni się znacznie w zależności od regionu.

Właściwości fizyczne wody morskiej, w przeciwieństwie do wody destylowanej, zależą nie tylko od i, ale również od zasolenia, co szczególnie silnie wpływa na gęstość, temperaturę największej gęstości i punkt zamarzania wody morskiej. Od tych właściwości zależy w dużej mierze rozwój różnych procesów fizycznych zachodzących w Oceanie Światowym.

Ocean jest w ciągłym ruchu, co jest spowodowane: przestrzenią, atmosferą, tektoniką itp. Dynamika wód oceanicznych przejawia się w różnych formach i odbywa się na ogół w kierunkach pionowych i poziomych. Pod wpływem sił pływowych Księżyca i Słońca w Oceanie Światowym występują pływy - okresowe wzrosty i spadki poziomu oceanu oraz odpowiadające im poziome, translacyjne ruchy wody, zwane prądami pływowymi. Wiatr wiejący nad oceanem zaburza powierzchnię wody, powodując powstawanie fal wiatrowych o różnej strukturze, kształcie i rozmiarze. Oscylacje fal, w których cząstki opisują zamknięte lub prawie zamknięte orbity, penetrują poziomy podpowierzchniowe, mieszając górną i dolną warstwę wody. Oprócz podniecenia wiatr powoduje przemieszczanie się wód powierzchniowych na duże odległości, tworząc w ten sposób prądy oceaniczne i morskie. Oczywiście na prądy w Oceanie Światowym wpływa nie tylko wiatr, ale także inne czynniki. Jednak prądy pochodzenia wiatrowego odgrywają bardzo dużą rolę w dynamice wód oceanicznych i morskich.

Dla wielu obszarów Oceanu Światowego charakterystyczny jest upwelling - proces pionowego ruchu wody, w wyniku którego głębokie wody wypływają na powierzchnię. Może to być spowodowane przez wody powierzchniowe z wybrzeża napędzane wiatrem. Najbardziej wyraźny wzrost wód przybrzeżnych obserwuje się u zachodnich wybrzeży Ameryki Północnej i Południowej, Azji, Afryki i Australii. Wody, które wypłynęły z głębin, są chłodniejsze od wód powierzchniowych, zawierają duże ilości składników odżywczych (fosforany, azotany itp.), dlatego strefy upwellingu charakteryzują się wysoką produktywnością biologiczną.

Obecnie ustalono, że życie organiczne przenika wody oceanu od powierzchni do najgłębszych głębin. Wszystkie organizmy zamieszkujące oceany dzielą się na trzy główne grupy: plankton – mikroskopijne glony (fitoplankton) oraz najmniejsze zwierzęta (zooplankton), które swobodnie szybują w wodach oceanicznych i morskich; nekton - ryby i zwierzęta morskie, które mogą samodzielnie poruszać się w wodzie; bentos to rośliny i zwierzęta żyjące na dnie oceanu od strefy przybrzeżnej po duże głębokości.

Bogata i zróżnicowana flora i fauna oceanów i mórz jest nie tylko klasyfikowana według rodzajów, gatunków, siedlisk itp., ale także charakteryzuje się pewnymi pojęciami, które zawierają ilościowe szacunki fauny i flory Oceanu Światowego. Najważniejsze z nich to biomasa i produktywność biologiczna. Biomasa to ilość wyrażona jako wilgotna masa na jednostkę powierzchni lub objętości (g/m2, mg/m2, g/m3, mg/m3 itd.). Biomasa ma różne cechy. Ocenia się ją albo dla całości organizmów, albo osobno dla flory i fauny, albo dla niektórych grup (plankton, nekton, itp.) dla całego Oceanu Światowego. W tych przypadkach wartości biomasy wyrażone są w jednostkach masy bezwzględnej.

Produktywność biologiczna to reprodukcja żywych organizmów w Oceanie Światowym, co w dużej mierze jest analogiczne do pojęcia „żyzności gleby”.

O wartościach produktywności biologicznej decyduje fito- i zooplankton, które stanowią większość produktów wytwarzanych w oceanie. Roczna produkcja jednokomórkowych organizmów roślinnych, ze względu na wysokie tempo ich rozmnażania, jest kilka tysięcy razy wyższa niż całkowity zasób fitomasy, podczas gdy na lądzie roczna produkcja roślinności jest tylko o 6% wyższa od jej biomasy. Niezwykle wysokie tempo reprodukcji fitoplanktonu jest istotną cechą oceanu.

Tak więc Ocean Światowy jest rodzajem naturalnego kompleksu. Ma swoje własne cechy fizyczne i chemiczne i służy jako siedlisko dla różnorodnej flory i fauny. Wody oceanów i mórz ściśle oddziałują z litosferą (wybrzeże i dno oceanu), spływem kontynentalnym i atmosferą. Te złożone, nierówne w zależności od miejsca, wzajemne powiązania przesądzają o różnych możliwościach działalności gospodarczej na Oceanie Światowym.

Oceany świata, pokrywające 2/3 powierzchni Ziemi, to ogromny zbiornik wodny, którego masa wody wynosi 1,4 kilograma lub 1,4 miliarda kilometrów sześciennych. Woda oceaniczna stanowi 97% całej wody na planecie.

Oceany to przyszłość ludzkości. Jej wody zamieszkują liczne organizmy, z których wiele jest cennym zasobem biologicznym planety, aw grubości skorupy ziemskiej pokrytej Oceanem – przede wszystkim zasoby mineralne Ziemi.

W warunkach niedoboru surowców kopalnych i nieustannego przyspieszonego od pół wieku postępu naukowo-technicznego, gdy eksploatowane złoża surowców naturalnych na lądzie są coraz mniej opłacalne ekonomicznie do zagospodarowania, człowiek z nadzieją spogląda na rozległe terytoria Oceanu.

Ocean, a zwłaszcza jego strefa przybrzeżna, odgrywa wiodącą rolę w podtrzymywaniu życia na Ziemi. Rzeczywiście, około 70% tlenu wchodzącego do atmosfery planety jest produkowane w procesie fotosyntezy przez plankton (fitoplankton). Niebieskozielone algi żyjące w oceanach pełnią rolę gigantycznego filtra, który oczyszcza wodę w procesie jej cyrkulacji. Odbiera zanieczyszczoną wodę rzeczną i deszczową, a poprzez parowanie zwraca wilgoć na kontynent w postaci czystych opadów atmosferycznych.

światowe zasoby zanieczyszczenia oceanów

Cały Ocean Światowy zajmuje 361 milionów kilometrów kwadratowych (około 71% całej powierzchni Ziemi), przy czym słodka woda to zaledwie 20 milionów kilometrów kwadratowych, a całkowita objętość całej hydrosfery to 1390 milionów metrów sześciennych. km, z czego rzeczywiste wody Oceanu - 96,4%.

Oceany na świecie są zwykle podzielone na osobne oceany. Trzy z nich, te, które przecina równik, zwykle nie budzą wątpliwości, można jedynie spierać się o granice. Za granicą nie wszyscy nadal uznają niezależność Oceanu Arktycznego. Jego najzagorzalszymi obrońcami byli w latach 30. XX wieku. Radzieccy naukowcy, którzy słusznie argumentowali, że ten ocean, choć niewielki, jest całkowicie niezależnym obszarem wodnym. Jeśli chodzi o Ocean Południowy, był on wcześniej podpisany na mapach, ale w latach 20. zniknął, został podzielony między Pacyfik, Atlantyk i Indie. I dopiero w latach 60., po kilku latach intensywnych badań na Antarktydzie, ponownie zaproponowano wyróżnienie go jako niezależnego.

Morze jest częścią Oceanu Światowego. Zatoka też jest. Nazywanie jakiegoś akwenu morzem lub zatoką to kwestia czysto tradycji. Dwie akweny wodne o zbliżonej wielkości i podobnym reżimie po różnych stronach tego samego półwyspu nazywane są jedną - Morzem Arabskim, drugą - Zatoką Bengalską. Maleńkie Morze Azowskie to morze, a dwie ogromne wody na północ i południe od Ameryki Północnej nazywane są zatokami Hudson i Meksyku. Policz, ile mórz jest przydzielonych w obrębie jednego Morza Śródziemnego. Nie ma więc potrzeby szukania obiektywnych kryteriów rozróżniania mórz i zatok, nawet jeśli tak się to zwyczajowo nazywa.

Mówiąc o cieśninach, trzeba się dowiedzieć, czy uczniowie dobrze poznali różnicę między pojęciami łączy i dzieli. Na przykład Cieśnina Bosfor oddziela Półwyspy Bałkańskie i Azję Mniejszą (jeśli jest szersza, to Europa i Azja) i łączy Morze Czarne z Morzem Marmara. Cieśnina Dardanele dzieli to samo, ale łączy Morze Marmara z Morzem Egejskim.

Zgodnie z cechami fizycznymi i geograficznymi, które wyrażają się w reżimie hydrologicznym, w Oceanie Światowym wyróżnia się odrębne oceany, morza, zatoki, zatoki i cieśniny. Najbardziej rozpowszechniony współczesny podział Oceanu (Ocean Światowy) opiera się na idei charakterystyki morfologicznej, hydrologicznej i hydrochemicznej jego obszarów wodnych, w mniejszym lub większym stopniu odizolowanych przez kontynenty i wyspy. Granice Oceanu (Oceanu Światowego) wyraźnie wyrażają jedynie linie brzegowe obmywanego przez niego lądu; wewnętrzne granice między oddzielnymi oceanami, morzami i ich częściami są do pewnego stopnia warunkowe. Kierując się specyfiką warunków fizycznych i geograficznych, niektórzy badacze wyróżniają również jako odrębny Ocean Południowy z granicą wzdłuż linii zbieżności subtropikalnej lub subantarktycznej lub wzdłuż segmentów równoleżnikowych grzbietów śródoceanicznych.

Na półkuli północnej woda zajmuje 61% powierzchni ziemi, na południu - 81%. Na północ od 81 ° N. CII. na Oceanie Arktycznym i w przybliżeniu między 56 ° a 63 ° S. CII. Wody oceaniczne (Ocean Światowy) pokrywają ziemię ciągłą warstwą. Zgodnie ze specyfiką dystrybucji wody i lądu, ziemia dzieli się na półkule oceaniczne i kontynentalne. Biegun pierwszego znajduje się na Oceanie Spokojnym, na południowy wschód od Nowej Zelandii, drugi w północno-wschodniej Francji. Na półkuli oceanicznej wody Oceanu (Oceanu Światowego) zajmują 91% powierzchni, na kontynencie - 53%.