Vodeno tijelo izvan kopna naziva se okeani. Vode Svjetskog okeana zauzimaju oko 70,8% površine naše planete (361 milion km 2) i igraju izuzetno važnu ulogu u razvoju geografskog omotača.

Svjetski okean sadrži 96,5% vode hidrosfere. Zapremina njegovih voda je 1,336 miliona km 3. Prosječna dubina je 3711 m, maksimalna 11022 m. Preovlađujuće dubine su od 3000 do 6000 m. One čine 78,9% površine.

Temperatura vodene površine je od 0°C i niže u polarnim geografskim širinama do +32°C u tropima (Crveno more). Do donjih slojeva opada do +1°C i niže. Prosječni salinitet je oko 35 ‰, maksimalni 42 ‰ (Crveno more).

Okeani se dijele na okeane, mora, zaljeve, tjesnace.

Granice okeani ne uvijek i ne svuda prolaze duž obala kontinenata, često se provode vrlo uvjetno. Svaki okean ima kompleks svojstava inherentnih samo njemu. Svaki od njih karakteriše sopstveni sistem struja, sistem plime i oseke, specifična distribucija saliniteta, sopstveni temperaturni i ledeni režim, sopstvena cirkulacija vazdušnim strujama, sopstveni karakter dubina i dominantni donji sedimenti. Odredite Pacifik (Veliki), Atlantski, Indijski i Arktički okean. Ponekad se izdvaja i Južni okean.

More - značajno područje okeana, manje ili više izolirano od njega kopnom ili podvodnim izdizanjem i koje se razlikuje po svojim prirodnim uvjetima (dubina, topografija dna, temperatura, salinitet, valovi, struje, plime, organski život).

U zavisnosti od prirode kontakta između kontinenata i okeana Mora se dijele na sljedeće tri vrste:

1. Sredozemna mora: nalaze se između dva kontinenta ili se nalaze u pojasevima rasjeda zemljine kore; karakteriziraju ih snažna razvedenost obale, nagli pad dubina, seizmičnost i vulkanizam (Sargaško more, Crveno more, Sredozemno more, Mramorno more, itd.).

2. Unutrašnja mora: duboko strše u kopno, locirani unutar kontinenata, između ostrva ili kontinenata ili unutar arhipelaga, značajno odvojeni od okeana, karakterizirani malim dubinama (Bijelo more, Baltičko more, Hudsonovo more, itd.).

3. Rubna mora: nalazi se na rubovima kontinenata i velikih otoka, na kontinentalnim plićacima i padinama. Široko su otvoreni prema okeanu (Norveško more, Karsko more, Ohotsko more, Japansko more, Žuto more, itd.).

Geografski položaj mora u velikoj mjeri određuje njegov hidrološki režim. Unutrašnja mora su slabo povezana s okeanom, tako da se slanost njihove vode, strujanja i plime značajno razlikuju od okeana. Režim rubnih mora je u suštini okeanski. Većina mora jeste sjevernih kontinenata posebno uz obale Evroazije.

zaliv - dio okeana ili mora koji strši u kopno, ali ima slobodnu razmjenu vode sa ostatkom vodenog područja, malo se razlikuje od njega po prirodnim osobinama i režimu. Razlika između mora i zaljeva nije uvijek uočljiva. U principu, zaljev je manji od mora; svako more stvara uvale, ali se ne dešava suprotno. Istorijski gledano, u Starom svijetu čak se i mala vodena područja, kao što su Azov i Mramorna, nazivaju morima, a u Americi i Australiji, gdje su imena dali evropski otkrivači, čak se i velika mora nazivaju zaljevima - Hudson, Meksički. Ponekad se ista vodena područja nazivaju jedno more, drugo - zaljev (Arapsko more, Bengalski zaljev).

Ovisno o porijeklu, strukturi obale, obliku i veličini, uvale se nazivaju zaljevi, fjordovi, estuari, lagune:

uvale (luke)- uvale male veličine, zaštićene od valova i vjetrova rtovima koji strše u more. Pogodni su za privez brodova (Novorosijsk, Sevastopolj - Crno more, Zlatni rog - Japansko more, itd.).

fjordovi- uske, duboke, duge uvale sa izbočenim, strmim, kamenitim obalama i koritastim profilom, često odvojene od mora podvodnim brzacima. Dužina nekih može doseći više od 200 km, dubina - više od 1000 m. Njihovo porijeklo je povezano sa rasedima i erozijskom aktivnošću kvartarnih glečera (obala Norveške, Grenlanda, Čilea).

Estuari- plitke, duboko izbočene uvale sa ražnjevima i nasipima. Nastaju u proširenim ušćima rijeka kada priobalno zemljište ponire (ušća Dnjepra i Dnjestra u Crnom moru).

lagune- Plitke uvale sa slanom ili bočatom vodom koje se protežu duž obale, odvojene od mora račvama, ili povezane s morem uskim tjesnacem (dobro razvijenim na obali Meksičkog zaljeva).

Usne- plitke uvale u koje se obično ulivaju velike rijeke. Ovdje je voda jako desalinizirana, oštro se razlikuje po boji od vode susjednog morskog područja i ima žućkaste i smećkaste nijanse (Penžinski zaljev).

Straits - relativno uski vodeni prostori koji spajaju odvojene dijelove Svjetskog okeana i razdvajaju kopnena područja. Prema prirodi izmjene vode dijele se na: teče– struje su usmjerene duž cijelog poprečnog presjeka u jednom smjeru; razmjena Vode se kreću u suprotnim smjerovima. Kod njih se izmjena vode može odvijati vertikalno (Bosfor) ili horizontalno (Laperouse, Devisov).

struktura Svjetski ocean naziva se njegova struktura - vertikalna stratifikacija voda, horizontalna (geografska) zonalnost, priroda vodenih masa i okeanskih frontova.

U vertikalnom presjeku, vodeni stupac se raspada na velike slojeve, slične slojevima atmosfere. Razlikuju se sljedeće četiri sfere (slojevi):

Gornja sfera nastala direktnom razmjenom energije i materije sa troposferom. Pokriva sloj debljine 200–300 m. Ovu gornju sferu karakterizira intenzivno miješanje, prodor svjetlosti i značajne temperaturne fluktuacije.

Međusfera proteže se do dubine od 1500–2000 m; njegove vode nastaju iz površinskih voda kada potonu. Istovremeno se hlade i zbijaju, a zatim miješaju u horizontalnim smjerovima, uglavnom sa zonskom komponentom. Ističu se u polarnim područjima sa povišenim temperaturama, u umjerenim geografskim širinama i tropskim područjima sa niskim ili visokim salinitetom. Preovlađuju horizontalni prenosi vodenih masa.

Deep Sphere ne doseže do dna oko 1000 m. Ova sfera se odlikuje određenom uniformnošću. Debljina mu je oko 2000 m i koncentriše više od 50% sve vode Svjetskog okeana.

donja sfera zauzima najniži sloj okeana i prostire se na udaljenosti od oko 1000 m od dna. Vode ove sfere formiraju se u hladnim zonama, na Arktiku i Antarktiku i kreću se po ogromnim prostranstvima kroz duboke basene i rovove, odlikuju se najnižim temperaturama i najveća gustina. Oni opažaju toplinu iz utrobe Zemlje i stupaju u interakciju s okeanskim dnom. Stoga se tokom svog kretanja značajno transformišu.

Vodena masa je relativno velika količina vode koja se formira u određenom području Svjetskog okeana i ima gotovo konstantna fizička (temperatura, svjetlost), kemijska (gasovi) i biološka (plankton) svojstva dugo vremena. Jedna masa je odvojena od druge okeanskim frontom.

Razlikuju se sljedeće vrste vodenih masa:

1. Ekvatorijalne vodene mase odlikuju se najvišom temperaturom na otvorenom okeanu, niskim salinitetom (do 34–32 ‰), minimalnom gustinom, visokim sadržajem kiseonika i fosfata.

2. Tropske i suptropske vodene mase stvaraju se u područjima tropskih atmosferskih anticiklona i odlikuju se povećanim salinitetom (do 37 ‰ ili više) i velikom prozirnošću, siromaštvom hranljivim solima i planktonom. Ekološki, one su okeanske pustinje.

3. Umjerene vodene mase nalaze se u umjerenim geografskim širinama i karakterišu ih velika varijabilnost svojstava, kao kod geografskim širinama kao i godišnja doba. Umjerene vodene mase karakterizira intenzivna izmjena topline i vlage sa atmosferom.

4. Polarne vodene mase Arktika i Antarktika odlikuju se najnižom temperaturom, najvećom gustinom i visokim sadržajem kiseonika. Vode Antarktika intenzivno tonu u pridonju sferu i opskrbljuju je kisikom.

Vode Svjetskog okeana su neprekidne pokret i miješanje. Nemir – oscilatorna kretanja voda, struje- progresivna. glavni razlog nemiri (talasi) na površini - vjetar brzinom većom od 1 m / s. Uzbuđenje izazvano vjetrom blijedi s dubinom. Dublje od 200 m i jaki talasi su već neprimjetni.Pri brzini vjetra od cca 0,25 m/s, ripples. Kada se vjetar pojača, voda doživljava ne samo trenje, već i udare zraka. Valovi rastu u visinu i dužinu, povećavajući period oscilacije i brzinu. Mreškanje se pretvara u gravitacione talase. Veličina talasa zavisi od brzine i ubrzanja vetra. Maksimalna visina u umjerenim geografskim širinama (do 20 - 30 metara). Najmanje uzbuđenja je u ekvatorijalnoj zoni, učestalost zatišja je 20 - 33%.

Seizmički talasi nastaju podvodnim zemljotresima i vulkanskim erupcijama. tsunami. Dužina ovih talasa je 200 - 300 metara, brzina je 700 - 800 km / h. seiches(stojeći talasi) nastaju kao rezultat naglih promena pritiska nad površinom vode. Amplituda 1 - 1,5 metara. Karakteristika zatvorenih mora i uvala.

morske struje- to su horizontalna kretanja vode u obliku širokih potoka. Površinske struje uzrokuju vjetrovi, a duboke različite gustine vode. Tople struje (Gulf Stream, Sjeverni Atlantik) usmjerene su od nižih geografskih širina prema širim, hladne (Labrodor, Peruanski) - obrnuto. U tropskim geografskim širinama blizu zapadnih obala kontinenata, pasati tjeraju toplu vodu i nose je na zapad. Na njenom mjestu iz dubine se diže hladna voda. Nastaje 5 hladnih struja: Kanarska, Kalifornijska, Peruanska, Zapadnoaustralska i Benguela. Na južnoj hemisferi u njih se ulijevaju hladni tokovi struje zapadnih vjetrova. Tople vode nastaju kretanjem paralelnih strujanja pasata: sjeverne i južne. U Indijskom okeanu na sjevernoj hemisferi - monsun. Na istočnim obalama kontinenata dijele se na dijelove, skreću na sjever i jug i idu duž kontinenata: na 40 - 50º N.S. pod uticajem zapadnih vjetrova struje odstupaju prema istoku i formiraju tople struje.

Plimni pokreti okeanske vode nastaju pod uticajem sila privlačenja mjeseca i sunca. Najveće plime su uočene u zalivu Fundy (18 m). Postoje poludnevne, dnevne i mješovite plime.

Također, dinamiku vode karakterizira vertikalno miješanje: u zonama konvergencije - slijeganje vode, u zonama divergencije - uzdizanje.

Dno okeana i mora prekriveno je sedimentnim naslagama tzv morski sedimenti , tla i mulja. Prema mehaničkom sastavu, naslage udona dijele se na: krupnozrne sedimentne stijene ili psefiti(blokovi, gromade, šljunak, šljunak), pješčane stijene ili psummits(pjesak krupni, srednji, fini), muljevite stijene ili mulja(0,1 - 0,01 mm) i glinovitih stijena ili pelet.

Prema materijalnom sastavu sedimenti dna se dijele na slabo vapnenaste (sadržaj vapna 10-30%), krečnjake (30-50%), visoko vapnenaste (više od 50%), slabo silicijumske (sadržaj silicija 10-30%), silicijumske (30–50%) i jako silikatne (više od 50%) naslage. Prema genezi razlikuju se terigene, biogene, vulkanogene, poligene i autigene naslage.

Terrigenous padavine sa kopna donose rijeke, vjetar, glečeri, valovi, plima i oseka u obliku proizvoda razaranja stijena. U blizini obale predstavljeni su gromadama, dalje šljunkom, pijeskom i na kraju muljevima i glinom. Prekrivaju otprilike 25% okeanskog dna, javljaju se uglavnom na šelfu i kontinentalnoj padini. Posebna vrsta terigenih naslaga su naslage ledenog brega, koje se odlikuju niskim sadržajem vapna, organskog ugljika, lošim sortiranjem i raznolikim granulometrijskim sastavom. Nastaju od sedimentnog materijala koji pada na dno okeana kada se sante leda otapaju. Najkarakterističnije su za antarktičke vode Svjetskog okeana. Postoje i terigene naslage Arktičkog okeana, nastale od sedimentnog materijala koji donose rijeke, sante leda, rečni led. Turbiditi, sedimenti zamućenih tokova, takođe imaju pretežno terigeni sastav. Tipični su za kontinentalnu padinu i kontinentalno podnožje.

Biogene padavine nastaju direktno u okeanima i morima kao rezultat smrti raznih morskih organizama, uglavnom planktonskih, i taloženja njihovih nerastvorljivih ostataka. Prema materijalnom sastavu biogene naslage se dijele na silikatne i krečnjačke.

Silicijumski sedimenti sastoje se od ostataka dijatomeja, radiolarija i kremenih spužvi. Sedimenti dijatomeja su rasprostranjeni u južnim dijelovima Tihog, Indijskog i Atlantskog oceana u obliku kontinuiranog pojasa oko Antarktika; u sjevernom dijelu Tihog okeana, u Beringovom i Ohotskom moru, ali ovdje sadrže visoku primjesu terigenog materijala. Na velikim dubinama (više od 5000 m) u tropskim zonama Tihog okeana pronađene su odvojene mrlje dijatomejske mutnje. Dijatomsko-radiolarne naslage najčešće su u tropskim geografskim širinama Tihog i Indijskog okeana, naslage kremenih sunđera nalaze se na polici Antarktika, u Ohotskom moru.

naslage kreča, kao i silikatni, dijele se na više tipova. Najrazvijenije su foraminifersko-kokolitske i foraminiferske munje, koje su rasprostranjene uglavnom u tropskim i suptropskim dijelovima okeana, posebno u Atlantiku. Tipični foraminiferski mulj sadrži do 99% vapna. Školjke planktonskih foraminifera, kao i kokolitoforidi, školjke planktonskih vapnenačkih algi, čine značajan dio ovakvih ispusta. Sa značajnom primjesom u donjim sedimentima školjki planktonskih pteropodnih mekušaca formiraju se pteropodno-foraminiferske naslage. Njihova velika područja nalaze se u ekvatorijalnom Atlantiku, kao iu Mediteranu, Karipskom moru, na Bahamima, u zapadnom Tihom okeanu i drugim područjima Svjetskog oceana.

Naslage koraljnih algi zauzimaju ekvatorijalne i tropske plitke vode zapadnog dela Tihog okeana, pokrivaju dno na severu Indijskog okeana, u Crvenom i Karipskom moru, naslage karbonata školjki - obalne zone umerenih i umerenih mora. suptropske zone.

Piroklastični ili vulkanogeni sedimenti nastaju kao rezultat ulaska proizvoda vulkanskih erupcija u Svjetski ocean. Obično su to tufovi ili tuf breče, rjeđe - neučvršćeni pijesci, muljevi, rjeđe sedimenti dubokih, visoko slanih i visokotemperaturnih podvodnih izvora. Dakle, na njihovim ispustima u Crveno more nastaju visoko željezni sedimenti s visokim sadržajem olova i drugih obojenih metala.

To poligenih sedimenata jedna vrsta donjih sedimenata se naziva dubokovodna crvena glina, sediment pelitnog sastava smeđe ili smeđe-crvene boje. Ova boja je zbog visokog sadržaja oksida željeza i mangana. Dubokovodne crvene gline su uobičajene u ambisalnim basenima okeana na dubinama većim od 4500 m. Zauzimaju najznačajnija područja u Tihom okeanu.

autigenih ili hemogenih sedimenata nastaju kao rezultat hemijskog ili biohemijskog taloženja određenih soli iz morske vode. To uključuje oolitske naslage, glaukonit pijesak i mulj i feromanganske nodule.

Ooliti- najmanje kuglice kreča, pronađene u toplim vodama Kaspijskog i Aralskog mora, Perzijskog zaljeva, na Bahamima.

Glaukonitni pijesak i mulj– padavine različit sastav sa primjetnom primjesom glaukonita. Najrasprostranjeniji su na šelfu i kontinentalnoj padini uz atlantske obale SAD-a, Portugala, Argentine, na podvodnom rubu Afrike, uz južne obale Australije i u nekim drugim područjima.

feromanganske nodule- konkrecije hidroksida gvožđa i mangana sa primesama drugih jedinjenja, prvenstveno kobalta, bakra, nikla. Javljaju se kao inkluzije u dubokovodnim crvenim glinama i na mjestima, posebno u Tihom okeanu, formiraju velike akumulacije.

Više od trećine cjelokupne površine oceanskog dna zauzima dubokovodna crvena glina, a približno isto područje rasprostranjenja prekriveno je sedimentima foraminifera. Brzina akumulacije sedimenata određena je debljinom sloja sedimenata taloženog na dnu tokom 1000 godina (u nekim područjima 0,1-0,3 mm na hiljadu godina, u estuarijima, prelaznim zonama i olucima - stotine milimetara na hiljadu godina) .

U raspodjeli donjih sedimenata u Svjetskom okeanu jasno se očituje zakon geografske širine. Dakle, u tropskim i umjerenim zonama, dno oceana do dubine od 4500–5000 m prekriveno je biogenim vapnenačkim naslagama, dublje - crvenim glinama. Subpolarni pojasevi su okupirani silicijumskim biogenim materijalom, dok su polarni pojasevi okupirani naslagama ledenog brega. Vertikalno zoniranje dolazi do izražaja u zamjeni karbonatnih sedimenata na velikim dubinama crvenim glinama.

Slojeviti kolač u okeanu

Godine 1965. američki naučnik Henry Stommel i sovjetski naučnik Konstantin Fedorov zajedno su testirali novi američki instrument za mjerenje temperature i saliniteta oceanskih voda. Radovi su izvedeni u Tihom okeanu između ostrva Mindanao (Filipini) i Timora. Naprava je na sajli spuštena u dubinu vode.

Jednog dana, istraživači su pronašli neobičan snimak mjerenja na snimaču instrumenta. Na dubini od 135 m, gdje se završava miješani sloj okeana, temperatura bi, prema postojećim idejama, trebala početi ravnomjerno opadati sa dubinom. A uređaj je zabilježio povećanje od 0,5 °C. Sloj vode sa tako povišenom temperaturom imao je debljinu od oko 10 m. Tada je temperatura počela opadati.

Evo šta dr. tehničke nauke N. V. Vershinsky, šef laboratorije za pomorstvo merni instrumenti Institut za oceanologiju Akademije nauka SSSR-a: „Da bi se razumjelo iznenađenje istraživača, mora se reći da se u bilo kojem kursu okeanografije tih godina moglo pročitati nešto poput sljedećeg o vertikalnoj raspodjeli temperature u okeanu. U početku se gornji mješoviti sloj proteže od površine do dubine. U ovom sloju temperatura vode ostaje praktički nepromijenjena. Debljina mešovitog sloja je obično 60 - 100 m. Vetar, talasi, turbulencija, struja sve vreme mešaju vodu u površinskom sloju, zbog čega njena temperatura postaje približno ista. Ali mogućnosti miješanja sila su ograničene, na nekoj dubini njihovo djelovanje prestaje. Daljnjim uranjanjem temperatura vode naglo opada. Skoči!

Ovaj drugi sloj se zove sloj za skok. Obično je mali i iznosi samo 10-20 m. Preko ovih nekoliko metara temperatura vode pada za nekoliko stepeni. Temperaturni gradijent u udarnom sloju je obično nekoliko desetinki stepena po metru. Ovaj sloj je nevjerovatan fenomen koji nema analoga u atmosferi. Ima veliku ulogu u fizici i biologiji mora, kao iu ljudskim aktivnostima vezanim za more. Zbog velikog gradijenta gustine u skakaćem sloju skupljaju se razne suspendirane čestice, planktonski organizmi i riblja mlađ. Podmornica može ležati u njoj, kao na tlu. Stoga se ponekad naziva slojem "tečnog tla".

Sloj za skok je svojevrsni ekran: signali ehosonara i sonara slabo prolaze kroz njega. Inače, ne ostaje uvijek na jednom mjestu. Sloj se pomiče gore ili dolje, a ponekad i prilično velika brzina. Ispod udarnog sloja nalazi se sloj glavnog termoklina. U ovom trećem sloju temperatura vode nastavlja da opada, ali ne tako brzo kao u skakaćem sloju, temperaturni gradijent ovdje je nekoliko stotinki stepena po metru...

Tokom dva dana, istraživači su ponovili svoja mjerenja nekoliko puta. Rezultati su bili slični. Zapisi su nepobitno svjedočili o prisutnosti u okeanu tankih slojeva vode u rasponu od 2 do 20 km dužine, čija se temperatura i salinitet oštro razlikuju od susjednih. Debljina slojeva je od 2 do 40 m. Okean na ovom području ličio je na slojevitu tortu.”

Godine 1969. engleski naučnik Woods pronašao je elemente mikrostrukture u Sredozemnom moru u blizini ostrva Malta. Prvo je za mjerenja koristio dvometarsku šinu na koju je učvrstio desetak poluvodičkih temperaturnih senzora. Woods je zatim dizajnirao samostalnu sondu za padanje koja je pomogla da se jasno uhvati slojevita struktura temperature vode i polja slanosti.

A 1971. godine, slojevitu strukturu su prvi otkrili u Timorskom moru sovjetski naučnici na R/V Dmitrij Mendeljejev. Zatim, tokom putovanja broda Indijskim okeanom, naučnici su pronašli elemente takve mikrostrukture u mnogim područjima.

Stoga je, kao što je to često slučaj u nauci, upotreba novih instrumenata za mjerenje prethodno više puta mjerenih fizičkih parametara dovela do novih senzacionalnih otkrića.

Ranije se temperatura dubokih slojeva okeana mjerila živinim termometrima na različitim tačkama na različitim dubinama. Sa istih mjesta uzimani su uzorci vode iz dubine uz pomoć bocemetara za naknadno određivanje njenog saliniteta u brodskoj laboratoriji. Zatim, na osnovu rezultata mjerenja na pojedinačnim tačkama, okeanolozi su izgradili glatke krive za grafikone promjena parametara vode sa dubinom ispod sloja šoka.

Sada su novi instrumenti - sonde sa brzim odzivom sa poluvodičkim senzorima - omogućili mjerenje kontinuirane ovisnosti temperature i slanosti vode o dubini uranjanja sonde. Njihova upotreba omogućila je da se uhvate vrlo male promjene u parametrima vodenih masa kada se sonda pomjeri okomito u roku od nekoliko desetina centimetara i da se zabilježe njihove promjene tokom vremena u dijelovima sekunde.

Pokazalo se da je svuda u okeanu cijela vodena masa od površine do velikih dubina podijeljena na tanke homogene slojeve. Razlika u temperaturi između susjednih horizontalnih slojeva iznosila je nekoliko desetina stepena. Sami slojevi imaju debljinu od desetina centimetara do desetina metara. Najupečatljivije je bilo to što se tokom prelaska iz sloja u sloj temperatura vode, njen salinitet i gustina naglo mijenjala, a sami slojevi stabilno postoje ponekad nekoliko minuta, a ponekad i nekoliko sati, pa čak i dana. A u horizontalnom smjeru, takvi slojevi s ujednačenim parametrima protežu se na udaljenosti do desetina kilometara.

Prve poruke o otkriću fine strukture okeana nisu svi oceanolozi prihvatili mirno i blagonaklono. Mnogi naučnici su rezultate mjerenja shvatili kao nesreću i nesporazum.

Zaista, bilo je nešto za iznenaditi. Na kraju krajeva, voda je u svim vremenima bila simbol pokretljivosti, varijabilnosti, fluidnosti. Naročito voda u okeanu, gdje je njena struktura izuzetno promjenjiva, valovi, površinske i podvodne struje stalno miješaju vodene mase.

Zašto je sačuvana tako stabilna slojevitost? Ne postoji jedinstven odgovor na ovo pitanje. Jedno je jasno: sva ova mjerenja nisu igra slučaja, nisu himera – otkriveno je nešto važno što igra značajnu ulogu u dinamici okeana. Prema doktoru geografskih nauka A. A. Aksenovu, razlozi za ovu pojavu nisu sasvim jasni. Do sada to objašnjavaju na ovaj način: iz ovog ili onog razloga, u vodenom stupcu se pojavljuju brojne prilično jasne granice, koje razdvajaju slojeve različite gustoće. Na granici dva sloja različite gustine vrlo lako nastaju unutrašnji valovi koji miješaju vodu. Uništavanjem unutrašnjih valova nastaju novi homogeni slojevi, a granice slojeva se formiraju na drugim dubinama. Ovaj proces se ponavlja mnogo puta, dubina i debljina slojeva sa oštrim granicama se mijenjaju, ali opća priroda vodenog stupca ostaje nepromijenjena.

Nastavljeno je otkrivanje tankoslojne strukture. Sovjetski naučnici A. S. Monin, K. N. Fedorov, V. P. Shvetsov otkrili su da duboke struje u otvorenom okeanu također imaju slojevitu strukturu. Struja ostaje konstantna unutar sloja debljine od 10 cm do 10 m, a zatim se njena brzina naglo mijenja kada se kreće u susjedni sloj, itd. A onda su naučnici otkrili „slojevitu pitu“.

Značajan doprinos proučavanju fine strukture okeana dali su naši okeanolozi, koristeći naučnu opremu novih specijalizovanih R/V srednje tonaže, deplasmana od 2600 tona, izgrađenih u Finskoj.

Riječ je o R/V Akademik Boris Petrov, u vlasništvu Instituta za geohemiju i analitičku hemiju imena V.I. V. I. Vernadsky iz Akademije nauka SSSR-a, „Akademik Nikolaj Strahov“, koji radi po planovima Geološkog instituta Akademije nauka SSSR-a i pripada Dalekoistočnom ogranku Akademije nauka SSSR-a „Akademik M.A. Lavrentijev“, „Akademik Oparin“.

Ovi brodovi su dobili imena po istaknutim sovjetskim naučnicima. Heroj socijalističkog rada akademik Boris Nikolajevič Petrov (1913-1980) bio je istaknuti naučnik u oblasti problema upravljanja, talentovan organizator svemirske nauke i međunarodne saradnje u ovoj oblasti.

Prirodna je i pojava imena akademika Nikolaja Mihajloviča Strahova (1900 - .1978) na brodu nauke. Izvanredni sovjetski geolog dao je veliki doprinos proučavanju sedimentnih stijena na dnu okeana i mora.

Sovjetski matematičar i mehaničar akademik Mihail Aleksejevič Lavrentijev (1900–1979) postao je nadaleko poznat kao glavni organizator nauke u Sibiru i na istoku SSSR-a. Upravo je on stajao na početku stvaranja čuvenog Akademgorodoka u Novosibirsku. Posljednjih decenija istraživanja na institutima Sibirskog ogranka Akademije nauka SSSR-a dobila su takav razmjer da je sada nemoguće zamisliti cjelokupnu sliku u gotovo bilo kojoj oblasti nauke bez uzimanja u obzir rada sibirskih naučnika.

Od četiri R/V ove serije, tri (osim R/V Akademik Oparin) su izgrađena za hidrofizička proučavanja vodenih masa okeana i mora, proučavanje okeanskog dna i atmosferskih slojeva uz površinu okeana. Na osnovu ovih zadataka projektovan je istraživački kompleks postavljen na brodovima.

bitan sastavni dio ovog kompleksa su potopljene sonde. Hidrološke i hidrohemijske laboratorije, kao i takozvana "mokra laboratorija" nalaze se u prednjem dijelu glavne palube plovila ove serije. Naučna oprema smeštena u njih uključuje jedinice za snimanje potopljenih sondi sa senzorima električne provodljivosti, temperature i gustine. Štaviše, dizajn hidrosonde predviđa prisustvo seta boca na njoj za uzimanje uzoraka vode iz različitih horizonta.

Ova plovila su opremljena ne samo dubokomorskim istraživačkim ehosonderima uskog snopa, već i višesmjernim.

Kako je rekao poznati istraživač Svjetskog okeana, doktor geografskih nauka Gleb Borisovič Udintsev, pojavu ovih uređaja - višezračnih ehosondera - treba ocijeniti kao revoluciju u proučavanju okeanskog dna. Uostalom, dugi niz godina naši brodovi su bili opremljeni ehosonderima koji su mjerili dubine pomoću jednog snopa usmjerenog s broda niz vertikalu. To je omogućilo dobivanje dvodimenzionalne slike reljefa okeanskog dna, njegovog profila duž rute plovila. Do sada su, koristeći veliku količinu podataka prikupljenih uz pomoć jednosmjernih ehosondera, sastavljane karte reljefa dna mora i okeana.

Međutim, izrada karata prema profilima dna, između kojih je bilo potrebno povući linije jednakih dubina - izobate, zavisila je od sposobnosti kartografa-geomorfologa ili hidrografa da stvori prostornu trodimenzionalnu sliku zasnovanu na sintezi svih dostupne geološke i geofizičke informacije. Jasno je da su istovremeno karte reljefa okeanskog dna, koje su tada služile kao osnova za sve ostale geološke i geofizičke karte, sadržavale dosta subjektivnosti, što je posebno došlo do izražaja kada su korišćene za razvijanje hipoteza za porijeklo dna mora i okeana.

Situacija se značajno promijenila pojavom multibeam eho-sonda. Omogućuju vam primanje zvučnih signala reflektiranih od dna, koje šalje ehosonder, u obliku lepeze zraka; pokrivajući traku površine dna širine jednake dvije okeanske dubine na mjernoj tački (do nekoliko kilometara). Ovo ne samo da uvelike povećava produktivnost istraživanja, već je, što je posebno važno za geologiju mora, moguće uz pomoć elektronske računarske tehnologije odmah prikazati trodimenzionalnu sliku reljefa na displeju, kao i grafički. Dakle, višezračni ehosonderi omogućavaju dobijanje detaljnih batimetrijskih karata sa kontinuiranim pokrivanjem dna instrumentalnim istraživanjem, smanjujući udio subjektivnih ideja na minimum.

Već prva putovanja sovjetskih R/V-ova opremljenih višesmjernim ehosonderima odmah su pokazala prednosti novih instrumenata. Njihova važnost postala je jasna ne samo za obavljanje temeljnih radova na mapiranju oceanskog dna, već i kao sredstvo za aktivno upravljanje istraživačkim radom kao instrumentima svojevrsne akustične navigacije. To je omogućilo da se aktivno i sa minimalnim vremenom biraju mjesta za geološke i geofizičke stanice, kontroliše kretanje instrumenata koji se vuku iznad morskog dna ili duž morskog dna, traže morfološki objekti dna, na primjer minimalne dubine iznad vrhova mora. podvodne planine itd.

Posebno efikasno u realizaciji mogućnosti višesmjernog ehosonera bilo je krstarenje R/V Akademik Nikolaj Strahov, sprovedeno od 1. aprila do 5. avgusta 1988. godine u ekvatorijalnom Atlantiku.

Studije su rađene na čitavom nizu geoloških i geofizičkih radova, ali je glavno bilo višesnovno eho sondiranje. Za istraživanje, ekvatorijalni dio Srednjoatlantskog grebena na području od oko. Sao Paulo. Ovo malo proučeno područje izdvajalo se svojom neobičnošću u poređenju s drugim dijelovima grebena: ovdje otkrivene magmatske i sedimentne stijene neočekivano su se pokazale neobično drevnim. Trebalo je utvrditi da li se ovaj dio grebena razlikuje od ostalih po drugim karakteristikama, a prije svega po reljefu. Ali za rješavanje ovog problema bilo je potrebno imati izuzetno detaljnu sliku podvodnog reljefa.

Takav zadatak je postavljen pred ekspediciju. Četiri mjeseca, studije su vođene s intervalima između naleta ne većim od 5 milja. Pokrivali su ogromno područje okeana do 700 milja široko od istoka prema zapadu i do 200 milja od sjevera prema jugu. Kao rezultat provedenih studija, postalo je očito da je ekvatorijalni segment Srednjoatlantskog grebena, zatvoren između rasjeda od 4° na sjeveru i oko. Sao Paulo na jugu zaista ima anomalnu strukturu. Tipično za ostatak grebena (severno i južno od proučavanog područja), strukturom reljefa, odsustvom debelog sedimentnog pokrivača i karakteristikama magnetsko polje Ispostavilo se da su ovdje stijene karakteristične samo za uski aksijalni dio segmenta širine ne više od 60-80 milja, koji se zvao Petra i Pavla.

A ono što se ranije smatralo padinama grebena ispostavilo se kao ogromne visoravni s potpuno drugačijom prirodom reljefa i magnetskog polja, sa snažnim sedimentnim pokrivačem. Dakle, po svemu sudeći, podrijetlo reljefa i geološka struktura visoravni potpuno su različiti od onih na Petro-Pavlovskom lancu.

Značaj dobijenih rezultata može biti veoma važan za razvoj opšte ideje o geologiji dna Atlantskog okeana. Međutim, mora se mnogo razmisliti i testirati. A za to su potrebne nove ekspedicije, nova istraživanja.

Posebno treba istaći opremu za proučavanje vodenih masa instaliranu na R/V “Arnold Veimer” deplasmana od 2140 tona.Ovu specijalizovanu R/V izgradili su finski brodograditelji za Akademiju nauka ESSR 1984. godine i nazvan po istaknutom državniku i naučniku ESSR, predsedniku Akademije nauka ESSR 1959–1973 gg. Arnold Weimer.

Među brodskim laboratorijama nalaze se tri pomorske fizike (hidrokemijska, hidrobiološka, ​​pomorska optika), kompjuterski centar i niz drugih. Za izvođenje hidrofizičkih studija, brod posjeduje komplet strujnih mjernih instrumenata. Signale s njih prima hidrofonski prijemnik instaliran na brodu i prenosi u sistem za snimanje i obradu podataka, a također se snima na magnetnu traku.

U istu svrhu koriste se Bentosovi slobodno plutajući detektori struje za snimanje vrijednosti trenutnih parametara, signale od kojih prima i brodski prijemnik.

Brod ima automatizovani sistem za uzorkovanje iz različitih horizonata i merenje hidrofizičkih i hidrohemijskih parametara pomoću istraživačkih sondi sa akustičnim strujomerima, senzorima za sadržaj rastvorenog kiseonika, koncentraciju vodoničnih jona (pH) i električnu provodljivost.

Hidrohemijska laboratorija je opremljena visokopreciznom opremom koja omogućava analizu uzoraka morske vode i sedimenata dna na sadržaj elemenata u tragovima. U tu svrhu su dizajnirani složeni i precizni instrumenti: spektrofotometri različitih sistema (uključujući atomsku apsorpciju), fluorescentni tečni hromatograf, polarografski analizator, dva automatska hemijska analizatora, itd.

U hidrohemijskom laboratoriju postoji prolazna osovina u kućištu dimenzija 600X600 mm. Iz njega je moguće uzimati morsku vodu ispod broda i spuštati instrumente u vodu pod nepovoljnim vremenskim uvjetima koji ne dozvoljavaju korištenje palubnih uređaja za ove svrhe.

Optička laboratorija ima dva fluorometra, spektrofotometar sa dva snopa, optički višekanalni analizator i programabilni višekanalni analizator. Takva oprema omogućava naučnicima da provode širok spektar studija vezanih za proučavanje optičkih svojstava morske vode.

U hidrobiološkoj laboratoriji, pored standardnih mikroskopa, nalazi se i planktonski mikroskop Olympus, posebna oprema za provođenje istraživanja pomoću radioaktivnih izotopa: scintilacioni brojač i analizator čestica.

Od posebnog interesa je brodski automatizovani sistem za snimanje i obradu prikupljenih naučnih podataka. Računarski centar ima mini-računar mađarske proizvodnje. Ovaj računar je dvoprocesorski sistem, odnosno rešavanje problema i obrada eksperimentalnih podataka se obavlja u računaru paralelno pomoću dva programa.

Za automatizovano snimanje prikupljenih eksperimentalnih podataka koji dolaze sa brojnih instrumenata i uređaja, na brodu su ugrađena dva kablovska sistema. Prvi je radijalna kablovska mreža za prijenos podataka iz laboratorija i mjernih mjesta do glavne centrale.

Na konzoli možete spojiti mjerne linije na bilo koji kontakt i poslati dolazne signale na bilo koji brodski kompjuter. Razvodne kutije ove linije postavljene su u svim laboratorijama i na radilištima u blizini vitla. Druga kablovska mreža je rezervna za povezivanje novih instrumenata i uređaja koji će se u budućnosti instalirati na brodu.

Odličan sistem, ali ovaj relativno moćan i opsežan sistem za prikupljanje i obradu podataka uz pomoć kompjutera tako je uspešno postavljen na mali R/V srednje tonaže.

R/V "Arnold Veimer" je primjer za R/V srednje tonaže po sastavu naučne opreme i mogućnostima izvođenja višestranih studija. Tokom njegove izgradnje i opremanja, naučnici Akademije nauka Estonske SSR pažljivo su osmislili sastav naučne opreme, što je značajno povećalo efikasnost istraživačkog rada nakon puštanja plovila u rad.