7. Struktura voda okeana.

Horizontalna i vertikalna struktura voda Svjetskog okeana. Koncept vodenih masa i okeanskih frontova. Mehanizmi formiranja vodenih masa. Metode za identifikaciju vodenih masa i oceanskih frontova. Transformacija vodenih masa. Klasifikacija vodenih masa i okeanskih frontova.

Vertikalne strukturne zone vodenog stuba Svjetskog okeana. Okeanska troposfera, okeanska stratosfera.

8. Dinamika voda Svjetskog okeana.

Glavne sile koje djeluju u okeanu. Oceanske struje: pojam, klasifikacije. Teorije nastanka struja u Svjetskom okeanu.

Glavni cirkulacijski sistemi u Svjetskom okeanu. duboka cirkulacija. Konvergencija i divergencija. Okeanski vrtlozi.

Pojava i razvoj talasa u okeanu. Talasna klasifikacija. Talasni elementi. Procjena stepena vjetrovitih talasa. Ponašanje valova vjetra u blizini obala različitih tipova. Seishi, cunami, unutrašnji talasi. Talasi u ciklonima.

Osnove klasične teorije morskih valova (teorija valova za duboko more, teorija valova za plitko more). Jednačina ravnoteže energije talasa. Metode za proračun vjetrovih talasa.

Fizički obrasci formiranja plime. Statička teorija plime i oseke. Dinamička teorija plime i oseke. Klasifikacija i karakteristike plime i oseke. Nejednakost plime. Plimni fenomeni u okeanu.

9. Nivo okeana.

Koncept ravne površine. Periodične i neperiodične fluktuacije nivoa.

Srednji nivo: pojam, vrste, metode definisanja. Hidrometeorološki uzroci kolebanja nivoa. Dinamički uzroci fluktuacije nivoa.

Vodena ravnoteža Svjetskog okeana i njegovih komponenti.

10. Morski led u klimatskom sistemu.

Faktori stvaranja i topljenja morskog leda. Trenutno stanje ledenog pokrivača mora.

Jednačina ravnoteže morskog leda.

Glacijalno-interglacijalne fluktuacije u pleistocenu. Intrasekularne promjene u distribuciji morskog leda. Prag nestabilnosti. Autooscilacije u sistemu "okean - atmosfera - glacijacija".

Morski led kao faktor klimatskih promjena. Morski led i atmosferska cirkulacija.

11. Sistem okean-atmosfera.

Opće karakteristike procesa interakcije okeana i atmosfere. Skala interakcije. Radijacijska ravnoteža okeana. Prijenos topline u sistemu okean-atmosfera i njegov klimatsko-formirajući značaj. Jednačina toplotnog bilansa okeana i njena analiza.

Izmjena vlage u sistemu okean-atmosfera. Ravnoteža soli i njen odnos sa ravnotežom vode. Razmjena gasova u sistemu okean-atmosfera.

Koncept hidrološkog ciklusa. Obrasci formiranja hidrološkog ciklusa. Osnovne jednadžbe koje opisuju atmosfersku vezu hidrološkog ciklusa. Dinamička interakcija okeana i atmosfere.

Utjecaj okeana na klimu i vremenske procese u atmosferi.

OBRAZOVNO-METODIČKA KARTA OBRAZOVNE DISCIPLINE

INFORMACIJSKI I METODOLOŠKI DIO

Književnost

Main

Vorobyov V.N., Smirnov N.P. Opća oceanologija. Dio 2. Dinamički procesi. - Sankt Peterburg: ur. RSGM, 1999. - 236 str.

Egorov N.I. Fizička oceanografija. - L.: Gidrometeoizdat, 1974. - 456 str.

Žukov L.A. Opća okeanologija: (udžbenik za univerzitete iz specijalnosti "Okeanologija"). - L.: Gidrometeoizdat, 1976. - 376 str.

Malinin V.N. Opća oceanologija. Dio 1. Fizički procesi. - Sankt Peterburg: ur. RSGM, 1998. - 342 str.

Neshiba S. Oceanology. Moderne ideje o tečnoj ljusci Zemlje: Per. sa engleskog. – M.: Mir, 1991. – 414 str.

Shamraev Yu.I., Shishkina L.A. Oceanology. - L.: Gidrometeoizdat, 1980. - 382 str.

Dodatno

Alekin O.A., Lyakhin Yu.I. Ocean Chemistry. - L.: Gidrometeoizdat, 1984. - 344 str.

Bezrukov Yu.F. Fluktuacije nivoa i talasi u okeanima. Tutorial. - Simferopolj, 2001. - 52 str.

Bezrukov Yu.F. Oceanology. Dio 1. Fizičke pojave i procesi u okeanu. - Simferopolj, 2006. - 162 str.

Davidov L.K., Dmitrieva A.A., Konkina N.G. Opća hidrologija. - L.: Gidrometeoizdat, 1973. - 464 str.

Dolganovski A.M., Malinin V.N. Zemljina hidrosfera. - Sankt Peterburg: Gidrometeoizdat, 2004. - 632 str.

Doronin Yu.P. Interakcija između atmosfere i okeana. - L.: Gidrometeoizdat, 1981. - 288 str.

Doronin Yu.P. Fizika okeana. - Sankt Peterburg: ur. RSGM, 2000. - 340 str.

Zakharov V.F., Malinin V.N. Morski led i klima. - Sankt Peterburg: Gidrometeoizdat, 2000. - 92 str.

Kagan B.A. Interakcija između okeana i atmosfere. - Sankt Peterburg: Gidrometeoizdat, 1992. - 335 str.

Lappo S.S., Gulev S.K., Rozhdestvensky A.E. Termička interakcija velikih razmjera u sistemu okean-atmosfera i energetski aktivnim regijama Svjetskog okeana. - L.: Gidrometeoizdat, 1990. - 336 str.

Malinin V.N. Izmjena vlage u sistemu okean-atmosfera. - Sankt Peterburg: Gidrometeoizdat, 1994. - 198 str.

Monin A.S. Hidrodinamika atmosfere i okeana i unutrašnjosti Zemlje. - Sankt Peterburg: Gidrometeoizdat, 1999. - 524 str.

Peri A.H., Walker J.M. Sistem okean-atmosfera. - L.: Gidrometeizdat, 1979. - 193 str.

Eisenberg D., Kautsman V. Struktura i svojstva vode. - L.: Gidrometeoizdat, 1975. - 280 str.

Spisak korištenih dijagnostičkih alata

usmena anketa,

apstraktna zaštita,

verifikacija slijega i grafičkih radova,

Približna lista zadataka SMR-a

Tema "Metode oceanoloških mjerenja".

Zadatak 1. Ucrtati u radnu svesku i pripremiti kratak opis principa rada glavnih hidroloških instrumenata (radiometar, batometar, STD sonda, okeanografski manometri i termometri, instrumenti za istraživanje morskog dna i biološka istraživanja).

"Promatranje krstarenja u Svjetskom okeanu",

"Stacionarna posmatranja u Svjetskom okeanu",

"Daljinska posmatranja svjetskog okeana",

"Metode direktnih oceanoloških mjerenja",

"Metode indirektnih oceanoloških mjerenja",

"Metode za poboljšanje kvaliteta oceanoloških mjerenja",

"Glavne vrste obrade oceanoloških posmatranja",

"Matematičko modeliranje oceanoloških procesa",

"Primjena GIS tehnologija za rješavanje oceanoloških problema",

"Oceanološke baze podataka".

Tema "Gravitaciona, magnetna i električna polja okeana".

Zadatak 1. Konstruirajte grafikone koji odražavaju ovisnost električne provodljivosti morske vode: a) od saliniteta, b) od temperature, c) od pritiska.

Zadatak 2. Stavite ose magnetnih anomalija srednjeokeanskih grebena na konturnu kartu Svjetskog okeana.

Tema "Anomalije fizičkih svojstava vode".

Zadatak 1. Napraviti grafove zavisnosti temperature smrzavanja i najveće gustine vode od saliniteta i analizirati ih u odnosu na morske i bočate vode.

Zadatak 2. Samostalno, nakon što ste obradili literarne izvore, pripremite i popunite tabelu „Promena fizičkih svojstava vode tokom izotopske supstitucije“.

Tema "Vodni bilans Svjetskog okeana i njegove komponente".

Zadatak 1. Napravite i analizirajte tabelu "Prosječna širina distribucije komponenti Zemljinog vodnog bilansa."

Zadatak 2. Pripremite u tekstualnom obliku analizu "Uporedne karakteristike komponenti vodnog bilansa okeana" (prema opcijama: Atlantik - Pacifik, Pacifik - Indijski, Atlantik - Indijski, Arktik - Indijski)

Tema "Horizontalna struktura voda okeana".

Zadatak 1. Stavite glavne oceanske i dinamičke fronte Svjetskog okeana na konturnu kartu.

Zadatak 2. Prema zadatku nastavnika (prema opcijama), izvršiti grafičku analizu T, S-krivulja oceanološke stanice.

Tema "Vertikalne strukturne zone voda Svjetskog okeana".

Zadatak 1. Izraditi vertikalne grafike raspodjele temperature i saliniteta za različite vrste stratifikacije na osnovu podataka koje daje nastavnik (po opcijama).

Zadatak 2. Analizirati geografske tipove distribucije temperature i saliniteta po dubini u Svjetskom okeanu (po opcijama: tropsko - umjerene geografske širine, suptropsko - subpolarno, ekvatorijalno - suptropsko, tropsko - polarne).

Tema "Nemiri u okeanima".

Zadatak 1. Nacrtati dijagram "Promjena profila trohoidnog vala sa dubinom" i pripremiti njegovu analizu u tekstualnom obliku.

Zadatak 2. Samostalno, obrađujući književne izvore, pripremite i popunite tabelu "Glavne karakteristike translacionih i stajaćih talasa sa dubinom"

Tema "Utjecaj okeana na klimu i vremenske procese u atmosferi."

Zadatak 1. Pripremite u tekstualnom obliku uporednu analizu kartografskih podataka "Toplota primljena ili izgubljena na površini okeana uslijed djelovanja morskih struja" (prema opcijama: Atlantik - Pacifik, Pacifik - Indijski, Atlantik - Indija, Arktik - Indijanac).

Zadatak 2. Pripremite i odbranite esej na jednu od sljedećih tema:

1) "Mala interakcija okeana i atmosfere",

2) "Mezoskalna interakcija okeana i atmosfere",

3) "Velika interakcija okeana i atmosfere",

4) Sistem "El Niño-Južna oscilacija" kao manifestacija međugodišnje varijabilnosti sistema "okean-atmosfera",

5) "Reakcija sistema "okean-atmosfera" na promjene albeda površine kopna",

6) "Reakcija sistema "okean-atmosfera" na promjenu koncentracije atmosferskog CO 2",

7) "Reakcija sistema "okean-atmosfera" na promjenu odnosa okeana i kopna",

8) "Reakcija sistema "okean-atmosfera" na promjene u vegetacijskom pokrivaču",

9) "Prenos toplote u sistemu "okean-atmosfera",

10) “Izmjena vlage u sistemu “okean-atmosfera””.

PROTOKOL O ODOBRAVANJU NASTAVNOG PROGRAMA VU

DODACI I PROMJENE NASTAVNOG PROGRAMA HE

za _____/_____ akademsku godinu

... discipline « Fizički geografija kontinenta i okeani» student mora: Znati: stanje i izgledi za razvoj nauke, njen uloga u savremenim naučnim znanje ...

Osobine i dinamika okeanskih voda, razmjena energije i tvari kako u Svjetskom okeanu tako i između oceanosfere i atmosfere snažno zavise od procesa koji određuju prirodu cijele naše planete. Istovremeno, sam Svjetski okean ima izuzetno snažan utjecaj na planetarne procese, odnosno na one procese s kojima je povezano nastajanje i promjena u prirodi čitave zemaljske kugle.

Glavni okeanski frontovi se skoro poklapaju sa atmosferskim frontovima. Značaj glavnih frontova je u tome što graniče toplu i visoko slanu sferu Svjetskog okeana od hladne i slabo slane. Kroz glavne frontove unutar okeanskog stuba dolazi do razmene svojstava između niskih i visokih geografskih širina, i završna faza ove razmene je završena. Pored hidroloških frontova razlikuju se i klimatski frontovi okeana, što je posebno važno, jer klimatski frontovi okeana, koji imaju planetarnu skalu, naglašavaju opštu sliku zonalnosti distribucije okeanoloških karakteristika i strukture okeana. dinamički sistem cirkulacije vode na površini Svjetskog okeana. Oni također služe kao osnova za klimatsko zoniranje. Trenutno, unutar oceanosfere, postoji prilično velika raznolikost frontova i frontalnih zona. Mogu se smatrati granicama voda različitih temperatura i saliniteta, strujanja itd. Kombinacija vodenih masa u prostoru i granica između njih (frontova) čini horizontalnu hidrološku strukturu voda pojedinih regija i Okeana kao cijeli. U skladu sa zakonom geografske zonalnosti razlikuju se sljedeći najvažniji tipovi u horizontalnoj strukturi voda: ekvatorijalni, tropski, suptropski, subarktički (subpolarni) i subantarktički, arktički (polarni) i antarktički. Svaka horizontalna strukturna zona ima svoju vlastitu vertikalnu strukturu, na primjer, strukturna zona ekvatorijalne površine, ekvatorijalna međuprostorna, ekvatorijalna dubina, ekvatorijalna pri dnu i obrnuto, horizontalne strukturne zone mogu se razlikovati u svakom vertikalnom strukturnom sloju . Osim toga, unutar svake horizontalne strukture razlikuju se više frakcijskih podjela, na primjer, peruansko-čileanska ili kalifornijska struktura itd., Što u konačnici određuje raznolikost voda Svjetskog oceana. Granice razdvajanja vertikalnih strukturnih zona su granični slojevi, a najvažniji tipovi voda horizontalne strukture su frontovi okeana.

· Vertikalna struktura okeanskih voda

U svakoj strukturi, vodene mase istog imena u smislu vertikalnog rasporeda u različitim geografskim regijama imaju različita svojstva. Naravno, u blizini Aleutskih ostrva, ili na obali Antarktika, ili na ekvatoru, vodeni stub se razlikuje po svim svojim fizičkim, hemijskim i biološkim karakteristikama. Međutim, vodene mase istog tipa povezuju zajedništvo njihovog porijekla, bliski uvjeti transformacije i distribucije, sezonska i dugoročna varijabilnost.

Površinske vodene mase su najpodložnije hidrotermodinamičkom utjecaju cjelokupnog kompleksa atmosferskih prilika, a posebno godišnjih varijacija temperature zraka, padavina, vjetrova i vlažnosti. Kada se strujama transportuju iz područja formiranja u druga područja, površinske vode se relativno brzo transformišu i dobijaju nove kvalitete.

Međuvode se formiraju uglavnom u zonama klimatski stacionarnih hidroloških frontova ili u morima mediteranskog tipa suptropskog i tropskog pojasa. U prvom slučaju formiraju se kao svježi i relativno hladni, au drugom - kao topli i slani. Ponekad se razlikuje dodatna strukturna asocijacija - podzemne međuvode koje se nalaze na relativno maloj dubini ispod površine. Nastaju u područjima intenzivnog isparavanja s površine (slane vode) ili u područjima snažnog zimskog hlađenja u subarktičkim i arktičkim regijama okeana (hladni srednji sloj).

Glavna karakteristika međuvoda u odnosu na površinske vode je njihova gotovo potpuna neovisnost od atmosferskih utjecaja duž cijelog puta distribucije, iako se njihova svojstva u izvorištu formiranja razlikuju zimi i ljeti. Očigledno nastaju konvekcijom na površini iu podzemnim slojevima, kao i zbog dinamičkog slijeganja u zonama frontova i konvergencije strujanja. Međuvode se šire uglavnom duž izopičnih površina. Jezici povećanog ili smanjenog saliniteta, koji se nalaze na meridijanskim dijelovima, prelaze glavne zonske mlazove okeanske cirkulacije. Napredovanje jezgara međuvoda u pravcu jezika još nije na zadovoljavajući način objašnjeno. Moguće je da se vrši bočnim (horizontalnim) miješanjem. U svakom slučaju, geostrofska cirkulacija u jezgri srednjih voda ponavlja glavne karakteristike ciklusa suptropske cirkulacije i ne razlikuje se u ekstremnim meridijanskim komponentama.

Duboke i pridonske vodene mase formiraju se na donjoj granici međuvoda njihovim miješanjem i transformacijom. Ali glavni izvori porijekla ovih voda smatraju se šelf i kontinentalna padina Antarktika, kao i arktička i subpolarna područja Atlantskog oceana. Dakle, oni su povezani s toplinskom konvekcijom u polarnim zonama. Budući da procesi konvekcije imaju izražen godišnji tok, intenzitet formiranja i cikličnost u vremenu i prostoru svojstava ovih voda moraju imati sezonsku varijabilnost. Ali ti procesi se gotovo ne proučavaju.

Navedeno zajedništvo vodenih masa koje čine vertikalnu strukturu okeana dalo je osnove za uvođenje generaliziranog koncepta strukturnih zona. Razmjena svojstava i miješanje voda u horizontalnom smjeru odvija se na granicama glavnih makrorazmjernih elemenata cirkulacije vode, duž kojih prolaze hidrološki frontovi. Dakle, vodna područja vodenih masa direktno su povezana sa glavnim ciklusima vode.

Na osnovu analize velikog broja prosečnih T, S-krivulja širom Tihog okeana, identifikovano je 9 tipova struktura (od severa ka jugu): subarktički, suptropski, tropski i istočno-tropski severni, ekvatorijalni, tropski i suptropski južni , subantarktički, antarktički. Sjeverna subarktička i obje suptropske strukture imaju istočne varijante, zbog specifičnog režima istočnog dijela oceana uz obalu Amerike. Sjeverno-istočno-tropska struktura također gravitira prema obalama Kalifornije i južnog Meksika. Granice između glavnih tipova građevina su izdužene u geografskom smjeru, s izuzetkom istočnih varijanti kod kojih zapadne granice imaju meridionalnu orijentaciju.

Granice između tipova struktura u sjevernom dijelu oceana su u skladu s granicama tipova stratifikacije vertikalnih profila temperature i saliniteta, iako su izvorni materijali i načini njihovog dobivanja različiti. Štaviše, skup tipova vertikalnih T- i S-profila mnogo detaljnije određuje strukture i njihove granice.

Subarktička struktura voda ima vertikalno monotono povećanje saliniteta i složeniju promjenu temperature. Na dubinama od 100 - 200 m u hladnom podzemnom sloju uočavaju se najveći gradijenti saliniteta duž cijele vertikale. Topao međusloj (200 - 1000 m) se opaža kada su gradijenti slanosti oslabljeni. Površinski sloj (do 50 - 75 m) podložan je oštrim sezonskim promjenama u oba svojstva.

Između 40 i 45° N. sh. postoji prelazna zona između subarktičkih i suptropskih struktura. Kretanje prema istoku od 165° - 160° W. itd., direktno prelazi u istočne varijante subarktičkih, suptropskih i tropskih struktura. Na površini okeana, na dubinama od 200 m i dijelom na 800 m u cijeloj ovoj zoni, nalaze se vode slične po svojstvima, koje pripadaju suptropskoj vodenoj masi.

Subtropska struktura podijeljena je na slojeve, u kojima se nalaze odgovarajuće vodene mase različitog saliniteta. Podpovršinski sloj povećanog saliniteta (60 - 300 m) karakteriziraju povećani vertikalni temperaturni gradijenti. To dovodi do očuvanja stabilne vertikalne stratifikacije voda po gustini. Ispod 1000 - 1200 m su duboke, a dublje od 3000 m - pridnene vode.

Tropske vode imaju znatno višu površinsku temperaturu. Podpovršinski sloj povećanog saliniteta je tanji, ali ima veći salinitet.

U srednjem sloju smanjeni salinitet nije naglo izražen zbog udaljenosti od izvora formacije na subarktičkom frontu.

Ekvatorijalnu strukturu karakterizira površinski osvježeni sloj (do 50 - 100 m) sa visokom temperaturom na zapadu i značajnim smanjenjem na istoku. Salinitet se također smanjuje u istom smjeru, formirajući istočnu ekvatorijalno-tropsku vodenu masu uz obalu Centralne Amerike. Podpovršinski sloj povećanog saliniteta zauzima prosječnu debljinu od 50 do 125 m, a po salinitetu je nešto niži nego u tropskim strukturama obje hemisfere. Međuvoda ovdje je južnog, subantarktičkog porijekla. Na dugom putu intenzivno se ispira, a salinitet mu je relativno visok - 34,5 - 34,6%o. Na sjeveru ekvatorijalne strukture uočavaju se dva sloja niskog saliniteta.

Struktura voda južne hemisfere ima četiri tipa. Neposredno uz ekvator nalazi se tropska struktura koja se proteže prema jugu do 30°J. sh. na zapadu i do 20°S. sh. na istoku okeana. Ima najveći salinitet na površini iu podzemnom sloju (do 36,5°/oo), kao i maksimalnu temperaturu za južni dio. Podpovršinski sloj visokog saliniteta proteže se do dubine od 50 do 300 m. Posebno nizak salinitet zabilježen je na istoku tropske strukture. Duboke i pridnene vode imaju temperaturu od 1 - 2°C i salinitet od 34,6 - 34,7°/oo.

Južna suptropska struktura razlikuje se od sjeverne po većoj slanosti na svim dubinama. Ova struktura takođe ima podzemni slani sloj, ali često dolazi na površinu okeana. Tako se formira posebno dubok, ponekad do 300 - 350 m, površinski, gotovo ujednačen sloj povećane slanosti - do 35,6 - 35,7 ° / oo. Srednja voda niskog saliniteta nalazi se na najvećoj dubini (do 1600 - 1800 m) sa salinitetom do 34,2 - 34,3% o.

U subantarktičkoj strukturi, salinitet na površini opada na 34,1 - 34,2%o, a temperatura - na 10 - 11°C. U jezgru sloja povećanog saliniteta iznosi 34,3 - 34,7% o na dubinama od 100 - 200 m, u jezgru srednje vode niskog saliniteta opada na 34,3% o, au dubokim i pridnenim vodama je isto kao i općenito za Tihi ocean - 34,6 - 34,7 ° / oo.

U antarktičkoj strukturi, salinitet se monotono povećava prema dnu sa 33,8 - 33,9%o do maksimalnih vrijednosti u dubokim i pridonskim vodama Tihog okeana: 34,7 - 34,8°/oo. U temperaturnoj stratifikaciji ponovo se pojavljuju hladni podpovršinski i topli međuslojevi. Prvi od njih se nalazi na dubinama od 125 - 350 m sa temperaturom do 1,5 ° ljeti, a drugi - od 350 do 1200 - 1300 m s temperaturom do 2,5 °. Duboke vode ovdje imaju najvišu donju granicu - do 2300 m.

(oko 70%), koji se sastoji od niza pojedinačnih komponenti. Svaka analiza strukture M.o. povezane sa komponentnim parcijalnim strukturama okeana.

Hidrološka struktura MO.

temperaturna stratifikacija. Defant je 1928. godine formulisao teorijski stav o horizontalnoj podjeli MO na dva vodena sloja. Gornji dio je okeanska troposfera, ili "Topao okean" i okeanska stratosfera, ili "Hladni okean".Granica između njih ide koso, varirajući od gotovo vertikalnog do horizontalnog položaja. Na ekvatoru granica je na dubini od oko 1 km; u polarnim geografskim širinama može ići gotovo okomito. Vode "toplog" okeana su lakše od polarnih voda i nalaze se na njima kao na tekućem dnu. Uprkos činjenici da je topli okean prisutan skoro svuda i da stoga granica između njega i hladnog okeana ima značajnu dužinu, razmjena vode između njih se događa samo na nekoliko mjesta, zbog porasta dubokih voda (upwelling), ili potonuće tople vode (spuštanje u vodu).

Geofizička struktura okeana(prisustvo fizičkih polja). Jedan od faktora njegovog prisustva je termodinamička razmena između okeana i atmosfere. Prema Šulejkinu (1963), okean treba posmatrati kao toplotni motor koji radi u meridijanskom pravcu. Ekvator je grijač, a polovi su frižideri. Zbog kruženja atmosfere i okeanskih struja, dolazi do stalnog odliva toplote od ekvatora do polova. Ekvator dijeli okeane na 2 dijela sa djelimično izolovanim sistemima struja, a kontinenti dijele M.o. regionima. Dakle, oceanografija dijeli MO na 7 dijelova: 1) Arktički okean, 2) Sjeverni Atlantik, 3) Sjevernoindijski, 4) Sjeverni Pacifik, 5) Južni Atlantik, 6) Južni Pacifik, 7) Južni Indijski.

U okeanu, kao i drugdje u geografskom omotaču, postoje granične površine (okean/atmosfera, obala/okean, dno/vodena masa, hladno/toplo WM, više slano/manje slano WM, itd.). Utvrđeno je da se najveća aktivnost hemijskih procesa javlja upravo na graničnim površinama (Aizatulin, 1966). Oko svake takve površine postoji povećano polje hemijske aktivnosti i fizičkih anomalija. MO se dijeli na aktivne slojeve čija se debljina, pri približavanju granici koja ih stvara, smanjuje do molekularne, a kemijska aktivnost i količina slobodne energije se povećavaju do maksimuma. Ako se prijeđe nekoliko granica, onda su svi procesi još aktivniji. Maksimalna aktivnost se uočava na obalama, na ivici leda, na okeanskim frontovima (VM različitog porijekla i karakteristika).

Najaktivniji:

1. ekvatorijalna zona, gdje se dodiruju VM sjevernih i južnih dijelova okeana, kovitlajući se u suprotnim smjerovima (kazaljke na satu ili suprotno od kazaljke na satu).
2. kontaktne zone okeanskih voda sa različitih dubina. U područjima uzdizanja na površinu izdižu vode stratosfere u kojima je otopljena velika količina mineralnih materija koje su hrana za biljke. U područjima spuštanja, površinska voda bogata kiseonikom ponire na dno okeana. U takvim područjima biomasa se povećava za 2 puta.
3. područja hidrotermi (podmorski vulkani). Ovdje se formiraju "ekološke oaze" zasnovane na kemosintezi. U njima organizmi postoje na temperaturama do +400ºS i salinitetu do 300‰. Ovdje su pronađene arheobakterije koje su umrle na +100ºS od hipotermije i povezane s onima koje su postojale na Zemlji prije 3,8 milijardi godina, čekinjasti crvi - koji žive u otopinama nalik sumpornoj kiselini na temperaturi od +260ºS.
4. ušća rijeka.
5. tjesnaci.
6. podvodni brzaci

Najmanje aktivni su centralni dijelovi okeana, koji su najudaljeniji od dna i obala.

biološka struktura.

Sve do sredine 60-ih. Vjerovalo se da okean može hraniti čovječanstvo. Ali pokazalo se da je samo oko 2% vodene mase okeana zasićeno životom. Postoji nekoliko pristupa karakterizaciji biološke strukture okeana.

1. Pristup je povezan sa identifikacijom nakupina života u okeanu. Ovdje se razlikuju 4 statične akumulacije života: 2 filma života, površinski i pridno, debljine približno 100 m, i 2 koncentracije života: obalna i Sargassum - akumulacija organizama na otvorenom okeanu, gdje dno ne igra nikakvu ulogu. ulogu, povezanu sa porastom i padom vode u okeanu, frontalnim zonama u okeanu

2. Zenkevičev pristup povezan je sa identifikacijom simetrije u okeanu postoji. Ovdje postoje 3 ravni simetrije u fenomenima biotičke sredine: ekvatorijalna, 2 meridionalna koja prolaze redom duž centra okeana i duž centra kopna. U odnosu na njih dolazi do promjene biomase od obale do centra okeana, biomasa se smanjuje. Latitudinalni pojasevi u okeanu se razlikuju u odnosu na ekvator.

   1. ekvatorijalna zona dužine oko 10 0 (od 5 0 N do 5 0 S) je pojas bogat životom. Mnogo vrsta sa malim brojem svake. Ribolov obično nije baš isplativ.
   2. suptropsko-tropske zone (2) - zone okeanskih pustinja. Ima dosta vrsta, fitoplankton je aktivan tokom cijele godine, ali je bioproduktivnost vrlo niska. Maksimalan broj organizama živi na koraljnim grebenima i u mangrovama (obalne poluplavne biljne formacije).
   3. zone umjerenih geografskih širina (2 zone) imaju najveću bioproduktivnost. Raznolikost vrsta u odnosu na ekvator naglo opada, ali se broj jedinki jedne vrste naglo povećava. Ovo su područja aktivnog ribolova. 4) polarne zone - područja sa minimalnom biomasom zbog činjenice da fotosinteza fitoplanktona prestaje zimi.

3. Ekološka klasifikacija. Odredite ekološke grupe živih organizama.

   1. plankton (od grčkog Planktos - lutanje), skup organizama koji žive u vodenom stupcu i nisu u stanju da se odupru prenosu strujom. Sastoji se od bakterija, dijatomeja i nekih drugih algi (fitoplankton), protozoa, nekih koelenterata, mekušaca, rakova, ribljih jaja i ličinki, larvi beskičmenjaka (zooplankton).
   2. nekton (od grčkog nektos - plutajući), skup životinja koje aktivno plivaju koje žive u vodenom stupcu, sposobne da se odupru struji i kreću se na značajne udaljenosti. Nekton uključuje lignje, ribe, morske zmije i kornjače, pingvine, kitove, peronošce itd.
   3. bentos (od grč. benthos - dubina), skup organizama koji žive na tlu i u tlu dna rezervoara. Neki od njih se kreću po dnu: morske zvijezde, rakovi, morski ježevi. Drugi se pričvršćuju na dno - koralji, kapice, alge. Neke ribe plivaju blizu dna ili leže na dnu (ražanke, iverak), mogu se kopati u zemlju.
   4. Razlikuju se i druge, manje ekološke grupe organizama: pleuston - organizmi koji plutaju na površini; neuston - organizmi koji se pričvršćuju za vodeni film odozgo ili odozdo; hiponeuston - živi direktno pod filmom vode.

1. Unity MO
2. Unutar MO strukture razlikuju se kružne strukture.
3. Okean je anizotropan, tj. prenosi utjecaj susjednih površina različitim brzinama u različitim smjerovima. Kap vode sa površine Atlantskog okeana do dna kreće se 1000 godina, a od istoka prema zapadu od 50 dana do 100 godina.
4. Okean ima vertikalnu i horizontalnu zonalnost, što dovodi do formiranja unutrašnjih granica nižeg ranga unutar okeana.
5. Značajne dimenzije MO pomiču donju granicu GO u njemu na 11 km dubine.

1. slaba pristupačnost za ljude;
2. poteškoće u razvoju tehnologije za proučavanje okeana;
3. kratak vremenski period u kojem se proučava okean.

Struktura Svjetskog okeana je njegova struktura - vertikalna slojevitost voda, horizontalna (geografska) zonalnost, priroda vodenih masa i okeanskih frontova.

Vertikalna stratifikacija okeana

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

Gornja sfera nastaje direktnom razmjenom energije i materije sa troposferom u obliku mikrocirkulacijskih sistema. Pokriva sloj debljine 200-300 m. Ovu gornju sferu karakterizira intenzivno miješanje, prodor svjetlosti i značajne temperaturne fluktuacije.

Gornja sfera se raspada na sljedeće djelomične slojeve:

• a) gornji sloj je debeo nekoliko desetina centimetara;
• b) sloj sa efektom vjetra dubine 10-40 cm; učestvuje u uzbuđenju, reaguje na vremenske prilike;
• c) sloj temperaturnog skoka, u kojem naglo pada od gornjeg zagrijanog sloja do donjeg sloja, nije pod utjecajem valova i nije zagrijan;
• d) prodorni sloj sezonske cirkulacije i temperaturne varijabilnosti.

Okeanske struje obično hvataju vodene mase samo u gornjoj sferi.

Međusfera se proteže 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. Preovlađuju horizontalni prenosi vodenih masa.

Duboka sfera ne doseže do dna oko 1000 m. Za ovu sferu je karakteristična određena uniformnost. Njegova debljina je oko 2.000 m i koncentriše više od 50% sve vode u okeanima.

Donja sfera zauzima najniži sloj okeana i prostire se na udaljenosti od oko 1.000 m od dna. Vode ove sfere formiraju se u hladnim zonama, na Arktiku i Antarktiku, i kreću se po ogromnim prostranstvima duž dubokih basena i rovova. Oni opažaju toplinu iz utrobe Zemlje i stupaju u interakciju s okeanskim dnom. Stoga se tokom svog kretanja značajno transformišu.

9.10 Vodene mase i frontovi okeana u gornjem dijelu okeana

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. Vodena masa se kreće kao cjelina. Jedna masa je odvojena od druge okeanskim frontom.

Razlikuju se sljedeće vrste vodenih masa:

• 1. Ekvatorijalne vodene mase ograničene su ekvatorijalnim i subekvatorijalnim frontovima. 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 ograničene su sa strane umjerenih zona tropskim sjevernim i tropskim južnim frontom, a suptropske - sjevernim umjerenim i sjevernim južnim frontom. Odlikuje ih visok salinitet (do 37‰ i više) i visoka transparentnost, nedostatak hranljivih soli i planktona. Ekološki gledano, tropske vodene mase su okeanske pustinje.
• 3. Umjerene vodene mase nalaze se u umjerenim geografskim širinama i ograničene su sa strane polova arktičkim i antarktičkim frontom. Odlikuje ih velika varijabilnost svojstava kako u geografskim širinama tako i u godišnjim dobima. 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.

Uzroci koji narušavaju ravnotežu: Struje Oliva i oseka Promene atmosferskog pritiska Vetar Obala Oticanje vode sa kopna

Svjetski okean je sistem komunikacijskih plovila. Ali njihov nivo nije uvijek i svuda isti: na jednoj geografskoj širini više u blizini zapadne obale; na jednom meridijanu diže se od juga prema sjeveru

Cirkulacioni sistemi Horizontalni i vertikalni prenos vodenih masa vrši se u obliku sistema vrtloga. Ciklonski vrtlozi - vodeno tijelo se kreće u smjeru suprotnom od kazaljke na satu i diže se. Anticiklonski vrtlozi - masa vode se kreće u smjeru kazaljke na satu i tone. Oba kretanja su generirana frontalnim perturbacijama atmo-hidrosfere.

Konvergencija i divergencija Konvergencija je konvergencija vodenih masa. Nivo okeana raste. Pritisak i gustina vode rastu i opadaju. Divergencija je divergencija vodenih masa. Nivo okeana opada. Duboka voda raste. http://www. youtube. com/watch? v=dce. MYk. G 2 j. kw

Vertikalna stratifikacija Gornja sfera (200 -300 m.) A) gornji sloj (nekoliko mikrometara) B) sloj uticaja vetra (10 -40 m.) C) sloj temperaturnog skoka (50 -100 m.) D) sezonski cirkulacijski prodorni sloj i temperaturna varijabilnost Oceanske struje zahvataju samo vodene mase gornje sfere.

Duboka sfera Ne doseže dno na 1000 m.