Океанское дно

Загрязнение морей и океанов

В последние годы использование ресурсов океана приняло массовый характер. Вместе с этим проблема загрязнения Мирового океана приобрела глобальные масштабы. Наиболее пагубное воздействие на водную оболочку планеты оказывают аварии нефтеналивных судов, буровых платформ, а также слив загрязненной нефтью воды с судов. Немалый вклад в обострение экологической обстановки вносят промышленные и бытовые отходы, а также различные виды мусора.

Особенно катастрофичны последствия хозяйственной деятельности человека в Северном, Балтийском, Средиземном морях и в Персидском заливе.

В направлении ограничения загрязнения воды уже предпринят ряд международных мер.

Однако они не приводят к существенному улучшению положения, так как каждое государство использует принадлежащие ему территориальные воды по своему усмотрению, часто не сообразуясь с требованиями экологической безопасности.

По всему видно, что человечество подошло к тому рубежу, когда координацию пользования ресурсами океана должен взять на себя единый международный орган, который будет действовать в интересах всего человечества, а не только отдельно взятой страны.

Исследования Мирового океана

Первая русская кругосветная экспедиция 1803-1806 гг. под командованием И.Ф. Крузенштерна и Ю.Ф. Лисянского положила начало системным океанографическим исследованиям, в том числе глубоководным. Первая комплексная экспедиция по изучению Мирового океана была организована по инициативе Британского адмиралтейства и Королевского общества (Британская академия наук) и проходила с 1872 по 1876 г. на корабле «Челленджер». Во время экспедиции было пройдено 69 тыс. морских миль, выполнено множество картографических работ, собраны обширные коллекции.

Сейчас изучению Мирового океана уделяется большое внимание. Современная наука океанология имеет в своём распоряжении новейшую аппаратуру для проведения исследований на поверхности Океана и в его глубинах

Океан учёные считают «колыбелью жизни» на Земле. Многие процессы в атмосфере связаны с Океаном. Он хранит в себе огромные богатства, однако до сих пор остаётся наименее изученной частью Земли.

Характеристика рельефа планеты Земля – основные особенности

Рельеф планеты Земля включает в себя несколько типов. Важную роль играет платформа – это масштабный, прочно стоящий участок, имеющий кристаллический фундамент. Его покрывает осадочный чехол. 

Горные системы относятся к зоне складчатости. В таких областях на протяжении длительного времени образовывались горы. Каждый материк содержит оба вида рельефа. По данным исследований, на долю равнин приходится две третьих части суши.

На южных континентах равнины встречаются часто. Они занимают более восьмидесяти процентов всей территории. Северные регионы отличаются более сложными рельефными формами. Низменности сменяются горными хребтами, что в некоторых регионах объясняется наличием двух горных поясов в одной области. 

Изучение океанического дна

Первыми, кто стал изучать мировой океан, стали англичане. На военном корабле “Chellenger” под командованием Джоржа Нэйса, они прошли всю акваторию мира и собрали много полезной информации, которую ученые систематизировали еще 20 лет

Они измеряли температуру воды, животных, но самое важное – они первые определили строение дна океанов

Прибор, которым изучают глубину, называется эхолот. Он расположен в нижней части корабля и периодически посылает сигнал такой силы, чтобы он мог достичь дна, отразится и вернуться на поверхность. Согласно законам физики, звук в воде движется со скоростью 1500 м. за секунду. Таким образом, если звук вернулся за 4 секунды, то дна он достиг уже на 2-й, и глубина в этом месте равна 3000 м.

Особенности рельефа дна

Особенностью Индийского океана являются Срединно-океанические хребты – горные системы, расположенные на дне и образованные в результате движения тектонических плит. Срединно-океанические горные системы разделяют Индийский океан на большие территории: Антарктическую, Индо-Австралийскую, Африканскую. На этих территориях расположено пять хребтов, которые, как и на суше, имеют свои отличия и особенности.

На Юго-Западе находится Западно-Индийский океанический хребет, для которого характерны сейсмичность, деятельность вулканов, рифтовая структура, хребет пересекают глубокие океанические разломы, тоже играющие роль в активности подводной горной системы.

Недалеко от Маскаренских островов располагается соединение нескольких хребтов. В этом месте Аравийско-Индийская горная система отклоняется на север, а Центрально-Индийский хребет уходит на юго-запад. Аравийско-Индийская горная цепь состоит из основных пород, которые рассекаются разломами, образующими глубокие океанские впадины. Самые глубокие впадины достигают более шести с половиной километров. На северной стороне хребта находится один из самых масштабных разломов Индийского океана – Оуэн.

Центрально-Индийский хребет отличается рифтовой и фланговой зонами, а также вулканическим плато Амстердам, простирающимся в южной части горной цепи. В этой части океана находятся вулканические острова Амстердам и Сен-Поль. В восточной и юго-восточной сторонах от плато Амстердам возвышается Австрало-Антарктическое поднятие, испещренное большим количеством разломов и впадин.

Дно Индийского океана в этой части, особенно недалеко от хребтов, отличается большим количеством подводных гряд и ложбин, образующих иногда значительные субмеридиональные разломы. Также здесь располагается множество подводных вулканов и горных цепей, на которых размещаются коралловые рифы. Между горными цепями находятся Сомалийская, Маскаренская, Мадагаскарская котловины, отличающиеся холмами и горными системами. В Сомалийской котловине размещаются глубоководные океанические равнины, собирающие осадочные материалы.

В западной части Индо-Австралийской территории океана пролегает Мальдивский хребет, образующий Мальдивские и Лаккадивские острова. В этой же части океана недалеко от полуострова Индостана проходит узкий шельф, возле которого начинается широчайшее подножие материка и проходит достаточно крутой материковый склон. Подножие выдвинуто на территорию Аравийской котловины и занимает большую ее часть. Но в южной стороне Аравийской котловины размещается глубоководная равнина, на которой расположено несколько отдельно стоящих гор.

Самой большой котловиной Индийского океана является Центральная, расположенная между Мальдивской и Восточно-Индийской горными цепями. В середине огромной котловины располагаются хребет Ланка, достаточно небольших размеров, и подводная гора, названная в честь Афанасия Никитина. Ближе к востоку находятся две другие котловины, которые разделяет Кокосовое поднятие, отличающееся небольшими островами: островом Рождества и Кокосовым.

В районе Австралии Индийский океан отличается широчайшим Сахульским шельфом, на котором размещается большое количество коралловых рифов и построек. Ближе к южной части континента шельф расширяется. На западе находится небольшое поднятие, названное Зенит, возле него размещается Австралийская котловина.

Формы рельефа

Поверхность дна Мирового океана очень неоднородна. Как и на суше, здесь встречаются глубокие впадины и высокие горные хребты. Их образование произошло в результате воздействия внутренних сил природы. Все формы рельефа классифицированы и имеют свои названия:

1. Шельф, или материковая отмель.
2. Материковый обрыв.
3. Ложе океана.
4. Подводные каньоны.
5. Глубоководные желоба.
6. Котловины мирового водоема.
7. Срединно-океанические хребты.

Формирование всех разновидностей рельефа происходило в течение миллионов лет. Причинами служили землетрясения или извержения вулканов.

Шельф, или материковая отмель

Шельф — это береговая часть моря, покрытая водой. Он занимает промежуточное положение между берегом и склоном океана. Его глубина составляет не больше 100−200 метров. Однако бывают и исключения. Например, шельф, который проходит в Охотском море. Его глубина колеблется в пределах 500−1500 метров.

В этих местах территория дна океана неровная. Связано это с историей образования шельфов. В эпоху оледенения это была поверхность суши, покрытая коркой льда. Позднее суша покрылась водой. За счет движения ледникового покрытия местами образовались неровности и впадины. Встречаются даже небольшие горные хребты. Сейчас на ней геологи находят кости мамонтов и некоторые предметы, указывающие на жизнедеятельность человека.

Склон и ложе

Материковый склон соединяет шельф океана с его ложем. В профиль он представляет собой крутой обрыв. Местами его угол составляет до 80 градусов. Это является главной особенностью склонов. Глубина таких мест колеблется в пределах 200−2000 метров. Часто поверхность склона неровная. На ней встречаются обрывы, рваные ступени и каньоны. Относительно общей площади Мирового океана эта территория занимает 12%. Благодаря морским течениям на склонах наблюдаются обвалы.

Наиболее крутые склоны присутствуют в Австралии, где она граничит с Тихим океаном. Крупные подводные ступени обнаружены в Северном Ледовитом океане. Здесь Чукотское плато уходит глубоко в воду и соединяется с присутствующими тут горными хребтами.

Склон плавно переходит в ложе океана, являющееся основной частью водного пространства. На этой обширной территории присутствуют котловины, вулканы и горные хребты.

Глубоководные желоба, каньоны и котловины

Глубоководные желоба являются самыми глубокими геоморфологическими элементами океана. Местами они достигают 10000 метров и больше. Примером является Марианская впадина в Тихом океане. Это самая низкая точка мира. Здесь глубина составляет 11 тыс. метров. Каковы бы ни были сложности в исследовании таких опасных мест, постоянно ведется работа по их изучению.

Морские каньоны представляют собой V-образную конусную впадину. Их глубина колеблется в широких пределах. Местами она составляет 300−1000 метров. Однако Большой Багамский каньон врезается вглубь морского дна на 5 км.

Срединно-океанические хребты

В результате столкновения литосферных плит происходит поднятие земной коры. Так кратко можно охарактеризовать образование срединно-океанических хребтов. Выглядят они в виде цепи, протянувшейся на 60000−70000 км по дну океана.

Вдоль оси хребта присутствуют разломы, которые образуют ущелья. Для этих мест характерна высокая сейсмическая и вулканическая активность.

Некоторые горы превышают глубину океана и выступают над поверхностью водной глади. В этих местах формируются океанические острова. Примером могут служить Гавайи или остров Пасхи.

С целью изучения материала по рельефу дна Мирового океана специально готовятся доклады. Их презентация проводится в режиме онлайн. Послушать изложение материала можно и в записи. Для наглядности в них часто присутствуют слайды с интересными картинками.

Мировой океан. Рельеф дна, течения

Мировой океан – все водное пространство. Мировой океан занимает свыше 70% общей поверхности Земли (почти 71%). В Северном полушарии океан занимает 61% поверхности, в Южном – 81%. Мировой океан разделяется на океаны, моря, заливы, проливы. Общий объем воды Мирового океана 1 млрд. 370 млн. км3. В его водах растворено 73 химических элемента из 92 известных в природе и 118, известных на сегодня в Периодической таблице Д. И. Менделеева.

Части Мирового океана

Мировой океан делится на пять океанов – Тихий, Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый и Южный. Южный океан как самостоятельной части Мирового океана появился относительно недавно (с 2000 года). Он включает южные части Тихого, Атлантического, Индийского океанов, а также моря, окружающие Антарктиду.

Размеры океанов: Тихий – 180 млн км2; Атлантический – 93 млн км2; Индийский – 75 млн км2; Северный Ледовитый – 13 млн км2. Границы океанов условны. Основанием для деления океанов служат самостоятельная система течений, распределение солености, температуры. Средняя глубина Мирового океана – 3711 м. Наибольшая глубина – 11 022 м (Марианская впадина в Тихом океане).

Моря – части океанов, в большей или меньшей степени отделенные от него сушей, отличающиеся особым гидрологическим режимом. Различают моря внутренние и окраинные. Внутренние моря глубоко вдаются в глубь материка (Средиземное, Балтийское). Окраинные моря прилегают к материку обычно с одной стороны, а с другой – сравнительно свободно сообщаются с океаном (Баренцево, Охотское).

Заливы – более или менее значительные пространства океана или моря, которые врезаются в сушу и имеют широкую связь с океаном. Небольшие заливы называются бухтами. Глубокие, извилистые, длинные заливы с обрывистыми берегами – фьорды .

Проливы – более или менее узкие водные пространства, которые соединяют два соседних океана или моря.

Рельеф дна Мирового океана.

3/4 площади Мирового океана занимают глубины от 3000 до 6000 м, т. е. эта часть океана принадлежит к его ложу. В рельефе дна океана выделяют составные части:

• Подводная окраина материка сложена земной корой материкового типа. Состоит из шельфа (подводной мелководной равнины глубиной до 200 м) и материкового склона (глубина до 2500—3000 м).
• Переходная зона сложена корой переходного типа, включает окраинные моря, островные дуги, глубоководные желоба.
• Ложе океана сложено корой океанического типа. Состоит из срединных океанических хребтов и глубоководных котловин (4—4,5 км).

Таблица «Рельеф дна океана. Глубоководные впадины»

Морские (океанические) течения.

Морские течения – горизонтальное перемещение водных масс в определенном направлении. Течения можно классифицировать по многим признакам. По сравнению с температурой окружающей воды океана выделяют теплые, холодные и нейтральные течения. В зависимости от времени существования выделяют кратковременные или эпизодические, периодические (сезонные муссонные в Индийском океане, приливно-отливные в прибрежных частях океанов) и постоянные течения. В зависимости от глубины выделяют поверхностные (охватывают слой воды на поверхности), глубинные и придонные течения. Течения по своему происхождению бывают:

1. дрейфовые – вызываются постоянными ветрами (Северное и Южное пассатные, течение Западных Ветров);
2. ветровые – вызываются действием сезонных ветров (летние муссонные в Индийском океане);
3. сточные – образуются вследствие разницы уровня воды в разных частях океана, текут из районов избытка воды (Гольфстрим, Бразильское, Восточно-Австралийское);
4. компенсационные – возмещают (компенсируют) отток воды из разных частей океана (Калифорнийское, Перуанское, Бенгельское);
5. плотностные (конвекционные) – образуются вследствие неравномерного распределения плотности океанической воды из-за разной температуры и солености (Гибралтарское течение);
6. приливно-отливные периодические течения – образуются в связи с притяжением Луны.

Как правило, морские течения существуют благодаря сочетанию нескольких причин. Течения оказывают большое влияние на климат, особенно прибрежных территорий, проходя вдоль западного или восточного берега материков. Направление течений определяется общей циркуляцией атмосферы, отклоняющей силой вращения Земли вокруг оси, рельефом океанского дна, очертаниями материков.

Конспект по теме «Мировой океан. Рельеф дна, течения». Следующая тема: «Температура и соленость Мирового океана».

Изучение

В процессе развития цивилизации возникла необходимость в изучении морей и океанов. Первоначально это было связано с определением возможности судоходства, на этом этапе исследования носили океанографический характер, то есть составлялись описания: побережья, заливов, проливов, островов.

Первые сухопутные карты в виде наскальных рисунков датируются 25 тысячелетием до н. э., небесные — 16–17 тысячелетием до н.э., морские — всего лишь 5–6 веком до н. э. Самые древние из найденных греческих периплов (документы с описанием прибрежной зоны, составленные во время морского путешествия) были созданы в 515 году до н. э. Затем следовали океанологические исследования — изучение водной массы, животного и растительного мира, морского дна, рельефа, составление карты течений.

По мере развития технологий менялись способы изучения. Глубины изначально определяли обычным лотом — грузом привязанным к канату. Этот способ был достаточным для определения пресловутых семи футов под килем, однако слабо подходил для определения больших глубин.

Следующим этапом развития стало появление эхолота, более совершенного, но неидеального инструмента. Принцип его работы основан на измерении радиоволн, отраженных от поверхности дна. Особенность прибора заключается в том, что характеристики воды на разных глубинах отличаются, а значит, расчет должен их учитывать, что не всегда возможно осуществить корректно. В настоящее время инструментарий существенно расширен за счет использования более совершенных и мощных технологий, в том числе космических.

Изначально после изучения внутренних водоемов проводились исследования локальных морских участков местожительства тех или иных народов. Арабы проявляли активность в освоении африканского побережья Индийского океана, греки и римляне обследовали Средиземное и Черное моря, дошли до Балтийского, китайцы и полинезийцы занимались Тихим океаном в пределах побережий своих территорий и так далее. Эпоха более глобальных и амбициозных проектов стартовала в 15 веке н. э. Имена Бартоломео Диаш, Васко да Гамма, Христофора Колумба, Фернана Магеллана связаны с историей величайших открытий: Мыса Доброй Надежды, Северной и Южной Америки. Было совершено первое морское кругосветное путешествие.

В 18–19 веках мир узнал немало великих имен мореплавателей, среди которых были русские, французы, голландцы и англичане. Первой крупной океанологической экспедицией считают кругосветное путешествие английского корвета Челленджер, того самого, по имени которого названа глубочайшая точка Марианской впадины.

Плавание продолжалось четыре года, а результат трудов исследователей затем обрабатывали более семидесяти ученых в течение двадцати лет. По итогам было издано пятьдесят томов научной литературы, 2300 новых карт, чертежей, рисунков. Также было открыто множество новых видов и родов морских организмов.

Особенности рельефа дна Тихого океана

В центральной части Тихого океана находится Марианская впадина, самая глубокая часть которого расположена в Марианском желобе, глубина которого достигает 10 994±40 метров. За ним идут котловины Пфайфеля и Росса, имеющие глубину более пяти тысяч метров.

Дно Тихого океана в восточной части также отличается большими глубинами. Так, например, в районе Новой Зеландии, Новой Гвинеи и Соломоновых островов глубина достигает 6 300 метров. В этом регионе на дне обнаружен ряд хребтов, имеющих вулканическое происхождение. Хребты эти отличаются сложной и разнообразной геологической историей. Некоторые их участки сформировались как результат вулканической деятельности или тектонических процессов.

Кроме того, в западной части Тихого океана находятся подводные вулканические острова, поднятые на поверхность дна вулканической деятельностью. В Тихом океане имеются подводные каньоны, представляющие собой глубокие ущелья, дно которых поднято из воды на значительную глубину.

Рельеф дна океана в северной части его характеризуется значительными впадинами, разделяющими огромные по площади равнины, а также поднятиями и хребтами, представляющими собой бывшие прибрежные участки суши.

Например, на побережье Австралии возвышается один из самых крупных поднятий – Большой Водораздельный хребет.

В северной части Тихого океана находятся три крупные равнины: Восточно-Тихоокеанское поднятие, котловины Тихого океана и Южно-Пацифика. По особенностям рельефа эти равнины разделяются на несколько крупных поднятий.

Восточно-Тихоокеанский высокий подводный хребет, протянувшийся с юга на север от границы между Новой Зеландией и Австралией, отделяет северную часть океана от остальной части. Он занимает площадь около 20 млн. км2.

Сложен он преимущественно траппами, т. е. вулканическими породами, образовавшимися в результате быстрого остывания и затвердевания лавы непосредственно под водой. Местами по вершинам этих хребтов можно наблюдать выход базальтовой лавы.

Южно-Пацифика – приподнятая равнина площадью около 10 млн. км2, разделяющая северную и южную части океана. Она протянулась от побережья Перу до берегов Японии.

Особенности рельефа на дне Ледовитого океана

Геологическое строение представленного водного бассейна обладает рядом уникальных отличий.

1. Прежде всего, это масштабная шельфовая зона, которая распространяется на половину поверхности акватории. Мелководная область расположилась вдоль берегов Евразийского континента, ее ширина достигает 1300 км.
2. Далее следует отметить материковую отмель площадью около 800 км2.
3. Большое количество архипелагов, а также отдельных островов.
4. Орографическая однородность.

Северо-Европейский бассейн

Это часть принадлежит российской акватории, которая простирается до 80-й параллели и достает до Земли Франца-Иосифа. Ее протяженность вдоль континентальной части ограничивается Баренцевым морем – с одной стороны, и пограничной областью Гренландии со Шпицбергеном – с другой.

Здесь разместился участок Срединно-океанического хребта, а также рифовая зона района Исландии, где действуют активные вулканы с термальными источниками. Она рассечена несколькими поперечными разломами области Ян-Майеном. Другая ее часть пол названием поднятие Мона удалена на восток и отстоит на сотни километров. 

Канадский бассейн

Эта часть акватории расположилась между американским континентом – с одной стороны, и Гренландией – с другой. Она объединяет Гудзонов залив с морем Баффина, а также Северо-Западный проход, относящийся к Арктическому архипелагу Канады. Глубина на этом участке достигает 500 м при ширине континентального мелководного шельфа в пределах 50 – 200 км. Большая часть островов, принадлежащих к Арктическому архипелагу, укутана ледниками.

Арктический бассейн

Это основная и крупнейшая зона океана, которая содержит масштабную глубоководную часть, простирающуюся от Гренландии (с другой стороны) до Североамериканского континента. Она расположена выше линии 80 параллели и связана со всеми морями, расположенными к северу от Евразии.

Главная составляющая донного рельефа этой области это хребет Гаккеля. Его пересекают глубокие разломы, которые хранят вулканическую активность. Тем не менее, землетрясений в данном регионе не зафиксировано.

В водоразделе, разделяющем Европу с хребтом Гаккеля, расположена впадина, глубина которой достигает 5449 м, она называется котловина Нансена. Этот участок разместился между островом Шпицбергена и Гренландией – с одной стороны, и порогом Нансена – с другой. С противоположной стороны возвышенность Гаккеля прикасается к плоскодонной котловине, носящей фамилию Амундсена. Ее глубина колеблется от 300 до 4500 м с нижней точкой в акватории моря Бофора, достигающей отметки в 4700м.

Центральный район океана разделен на две части хребтом Ломоносова, который растянулся от побережья Новосибирских островов, через северный полюс до берегов Гренландии. Его протяженность достигает 1800 м, а уровень возвышения колеблется от 2500 до 3000 м.

Одна половина этого горного хребта прикасается к котловине Амундсена и котловине Нансена, которые разграничены горной грядой Гаккеля, другая – граничит с областью хребта Менделеева и хребта Альфа, а также канадской котловиной Макарова, ее глубина доходит до отметки в 3336 м.

В арктическом бассейне океана также присутствуют равнинные области, к которым относятся западное плато Ермак и восточное – Чукотское. Первое расположено в Баренцевом море, второе – севернее Чукотского моря.