7. Građa voda oceana.

Horizontalna i vertikalna struktura voda Svjetskog oceana. Pojam vodenih masa i oceanskih frontova. Mehanizmi nastanka vodenih masa. Metode identifikacije vodenih masa i oceanskih fronti. Transformacija vodenih masa. Klasifikacija vodenih masa i oceanskih frontova.

Vertikalne strukturne zone vodenog stupca Svjetskog oceana. Oceanska troposfera, oceanska stratosfera.

8. Dinamika voda Svjetskog oceana.

Glavne sile koje djeluju u oceanu. Morske struje: pojam, klasifikacije. Teorije o nastanku strujanja u Svjetskom oceanu.

Glavni cirkulacijski sustavi u Svjetskom oceanu. duboka cirkulacija. Konvergencija i divergencija. Oceanski vrtlozi.

Nastanak i razvoj valova u oceanu. Klasifikacija valova. Valoviti elementi. Procjena stupnja valova vjetra. Ponašanje valova vjetra u blizini obala raznih vrsta. Seishi, tsunami, unutarnji valovi. Valovi u ciklonima.

Osnove klasične teorije morskih valova (teorija valova za duboko more, teorija valova za plitko more). Jednadžba ravnoteže energije valova. Metode proračuna valova vjetra.

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

9. Razina oceana.

Pojam ravne površine. Periodične i neperiodične fluktuacije razine.

Srednja razina: pojam, vrste, metode definiranja. Hidrometeorološki uzroci kolebanja razine. Dinamički uzroci fluktuacija razine.

Bilanca vode Svjetskog oceana i njegovih komponenti.

10. Morski led u klimatskom sustavu.

Čimbenici nastanka i otapanja morskog leda. Trenutno stanje ledenog pokrivača mora.

Jednadžba ravnoteže morskog leda.

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

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

11. Sustav ocean-atmosfera.

Opće karakteristike procesa međudjelovanja oceana i atmosfere. Skala interakcije. Ravnoteža zračenja oceana. Prijenos topline u sustavu ocean-atmosfera i njegovo klimotvorno značenje. Jednadžba toplinske bilance oceana i njezina analiza.

Izmjena vlage u sustavu ocean-atmosfera. Bilanca soli i njezin odnos s ravnotežom vode. Izmjena plinova u sustavu ocean-atmosfera.

Pojam hidrološkog ciklusa. Obrasci formiranja hidrološkog ciklusa. Osnovne jednadžbe koje opisuju atmosfersku vezu hidrološkog ciklusa. Dinamička interakcija oceana i atmosfere.

Utjecaj oceana na klimu i vremenske procese u atmosferi.

NASTAVNO-METODIČKA KARTA ODGOJNE DISCIPLINE

INFORMATIVNO-METODOLOŠKI DIO

Književnost

Glavni

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 oceanologija: (udžbenik za sveučilišta u specijalnosti "Oceanologija"). - L .: Gidrometeoizdat, 1976. - 376 str.

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

Neshiba S. Oceanologija. Moderne ideje o tekućem omotaču Zemlje: Per. s engleskog. – M.: Mir, 1991. – 414 str.

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

Dodatni

Alekin O.A., Lyakhin Yu.I. Kemija oceana. - L.: Gidrometeoizdat, 1984. - 344 str.

Bezrukov Yu.F. Kolebanja razine i valovi u oceanima. Tutorial. - Simferopol, 2001. - 52 str.

Bezrukov Yu.F. Oceanologija. Dio 1. Fizičke pojave i procesi u oceanu. - Simferopol, 2006. - 162 str.

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

Dolganovsky A.M., Malinin V.N. Zemljina hidrosfera. - St. Petersburg: Gidrometeoizdat, 2004. - 632 str.

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

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

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

Kagan B.A. Interakcija oceana i atmosfere. - St. Petersburg: Gidrometeoizdat, 1992. - 335 str.

Lappo S.S., Gulev S.K., Rozhdestvensky A.E. Toplinska interakcija velikih razmjera u sustavu ocean-atmosfera i energetski aktivnim područjima Svjetskog oceana. - L.: Gidrometeoizdat, 1990. - 336 str.

Malinin V.N. Izmjena vlage u sustavu ocean-atmosfera. - St. Petersburg: Gidrometeoizdat, 1994. - 198 str.

Monin A.S. Hidrodinamika atmosfere i oceana te zemljine unutrašnjosti. - St. Petersburg: Gidrometeoizdat, 1999. - 524 str.

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

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

Popis korištenih dijagnostičkih alata

usmena anketa,

apstraktna zaštita,

ovjera poravnanja i grafičkih radova,

Približan popis zadataka SMR-a

Tema "Metode oceanoloških mjerenja".

Zadatak 1. Nacrtajte u radnu bilježnicu i pripremite kratki opis principa rada glavnih hidroloških instrumenata (radiometar, batometar, STD sonda, oceanografski tlakomjeri i termometri, instrumenti za istraživanje morskog dna i biološka istraživanja).

"Promatranja krstarenja u Svjetskom oceanu",

"Stacionarna promatranja u Svjetskom oceanu",

"Daljinska promatranja Svjetskog oceana",

"Metode izravnih oceanoloških mjerenja",

"Metode neizravnih oceanoloških mjerenja",

"Metode poboljšanja kvalitete oceanoloških mjerenja",

"Glavne vrste obrade oceanoloških opažanja",

"Matematičko modeliranje oceanoloških procesa",

"Primjena GIS tehnologija za rješavanje oceanoloških problema",

"Oceanološke baze podataka".

Tema "Gravitacijska, magnetska i električna polja oceana".

Zadatak 1. Konstruirajte grafove koji odražavaju ovisnost električne vodljivosti morske vode: a) o salinitetu, b) o temperaturi, c) o tlaku.

Zadatak 2. Postavite osi magnetskih anomalija srednjooceanskih grebena na konturnu kartu Svjetskog oceana.

Tema "Anomalije fizikalnih svojstava vode".

Zadatak 1. Konstruirajte grafove ovisnosti ledišta i najveće gustoće vode o salinitetu i analizirajte ih u odnosu na morske i bočate vode.

Zadatak 2. Samostalno, obradivši literarne izvore, pripremite i popunite tablicu "Promjena fizikalnih svojstava vode tijekom izotopske supstitucije."

Tema "Vodna bilanca Svjetskog oceana i njegovih komponenti".

Zadatak 1. Izradite i analizirajte tablicu "Prosječna geografska širina komponenata Zemljine bilance vode."

Zadatak 2. Pripremite u tekstualnom obliku analizu "Komparativne karakteristike komponenata vodne bilance oceana" (prema opcijama: Atlantik - Pacifik, Pacifik - Indijski, Atlantik - Indijski, Arktik - Indijski)

Tema "Horizontalna struktura voda oceana".

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

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

Tema "Vertikalne strukturne zone voda Svjetskog oceana".

Zadatak 1. Konstruirati vertikalne grafikone raspodjele temperature i saliniteta za različite tipove stratifikacije na temelju podataka nastavnika (po opcijama).

Zadatak 2. Analizirati geografske tipove raspodjele temperature i saliniteta po dubini u Svjetskom oceanu (prema opcijama: tropsko - umjerene geografske širine, suptropsko - subpolarno, ekvatorsko - suptropsko, tropsko - polirano).

Tema "Nemiri u oceanima".

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

Zadatak 2. Samostalno, obradivši literarne izvore, pripremite i popunite tablicu "Glavne karakteristike translatornih i stojnih valova s ​​dubinom"

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

Zadatak 1. Pripremite u tekstualnom obliku komparativnu analizu kartografskih podataka "Toplina koju površina oceana prima ili gubi zbog djelovanja morskih struja" (prema opcijama: Atlantik - Pacifik, Pacifik - Indijski, Atlantik - Indijski, Arktik - Indijanac).

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

1) "Interakcija oceana i atmosfere u malom opsegu",

2) "Mezoskalna interakcija oceana i atmosfere",

3) "Velika interakcija oceana i atmosfere",

4) Sustav "El Niño-južna oscilacija" kao manifestacija međugodišnje varijabilnosti sustava "ocean-atmosfera",

5) "Odgovor sustava "ocean-atmosfera" na promjene albeda površine kopna",

6) "Odziv sustava "ocean-atmosfera" na promjenu koncentracije atmosferskog CO 2",

7) "Odgovor sustava "ocean-atmosfera" na promjenu omjera površina oceana i kopna",

8) "Odgovor sustava "ocean-atmosfera" na promjene u vegetacijskom pokrovu",

9) "Prijenos topline u sustavu "ocean-atmosfera"",

10) “Izmjena vlage u sustavu “ocean-atmosfera””.

PROTOKOL ODOBRENJA NASTAVNOG PROGRAMA VISOKUSA

DOPUNE I IZMJENE NASTAVNOG PROGRAMA VU

za _____/_____ akademsku godinu

... disciplinama « Fizički geografija kontinenata i oceanima» student mora: Znati: stanje i perspektive razvoja znanosti, njen uloga u suvremenoj znanstvenoj znanje ...

Svojstva i dinamika oceanskih voda, izmjena energije i tvari kako u Svjetskom oceanu tako i između oceanosfere i atmosfere snažno ovise o procesima koji određuju prirodu čitavog našeg planeta. Pritom sam Svjetski ocean ima iznimno snažan utjecaj na planetarne procese, odnosno na one procese s kojima je povezan nastanak i promjena prirode cijele kugle zemaljske.

Glavne oceanske fronte gotovo se poklapaju po položaju s atmosferskim frontama. Značaj glavnih fronti je u tome što one odvajaju toplu i jako slanu sferu Svjetskog oceana od hladne i slabo slane. Kroz glavne fronte unutar stupca oceana dolazi do razmjene svojstava između niskih i visokih geografskih širina, a završna faza te razmjene je završena. Osim hidroloških frontova, razlikuju se klimatske fronte oceana, što je posebno važno, budući da klimatske fronte oceana, imajući planetarno mjerilo, naglašavaju opću sliku zonalnosti raspodjele oceanoloških karakteristika i strukturu oceana. dinamički sustav kruženja vode na površini Svjetskog oceana. Oni također služe kao osnova za klimatsko zoniranje. Trenutno, unutar oceanosfere, postoji prilično velika raznolikost frontova i frontalnih zona. Mogu se smatrati granicama voda s različitim temperaturama i slanostima, strujanjima itd. Prostorni spoj vodenih masa i granica između njih (fronta) tvori horizontalnu hidrološku strukturu voda pojedinih regija i Oceana kao cijeli. U skladu sa zakonom geografske zonalnosti, u horizontalnoj strukturi voda razlikuju se sljedeći najvažniji tipovi: ekvatorijalni, tropski, suptropski, subarktički (subpolarni) i subantarktički, arktički (polarni) i antarktički. Svaka horizontalna strukturna zona ima svoju vlastitu vertikalnu strukturu, na primjer, ekvatorijalna površinska strukturna zona, ekvatorijalna sredina, ekvatorijalna dubina, ekvatorijalna pridna i obrnuto, horizontalne strukturne zone mogu se razlikovati u svakom vertikalnom strukturnom sloju. . Osim toga, unutar svake horizontalne strukture razlikuju se više frakcijskih pododjela, 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 oceanske fronte.

· Vertikalna struktura oceanskih voda

U svakoj strukturi vodene mase istog imena u smislu vertikalnog rasporeda u različitim geografskim regijama imaju različita svojstva. Naravno, u blizini Aleutskih otoka, ili uz obalu Antarktika, ili na ekvatoru, vodeni se stupac razlikuje po svim svojim fizičkim, kemijskim i biološkim karakteristikama. Međutim, vodene mase iste vrste povezuju zajedništvo njihova podrijetla, bliski uvjeti transformacije i distribucije, sezonska i dugoročna varijabilnost.

Površinske vodene mase najosjetljivije su na hidrotermodinamički utjecaj cjelokupnog kompleksa atmosferskih prilika, posebice godišnjih varijacija temperature zraka, oborina, vjetrova i vlage. Kada se prenose strujama iz područja nastanka u druga područja, površinske vode se relativno brzo transformiraju i dobivaju nove kvalitete.

Intermedijarne vode nastaju uglavnom u zonama klimatski stacionarnih hidroloških fronti ili u morima sredozemnog tipa suptropskog i tropskog pojasa. U prvom slučaju formiraju se kao svježe i relativno hladne, au drugom - kao tople i slane. Ponekad se izdvaja dodatna strukturna asocijacija - podpovršinske srednje vode koje se nalaze na relativno maloj dubini ispod površine. Nastaju u područjima intenzivnog isparavanja s površine (slane vode) ili u područjima jakog zimskog hlađenja u subarktičkim i arktičkim područjima oceana (hladni međusloj).

Glavna značajka intermedijarnih voda u odnosu na površinske je njihova gotovo potpuna neovisnost o atmosferskim utjecajima na cijelom putu distribucije, iako se njihova svojstva u izvoru nastanka razlikuju zimi i ljeti. Čini se da nastaju konvektivnim putem na površini iu podpovršinskim slojevima, kao i zbog dinamičkog slijeganja u zonama fronta i konvergencije struja. Intermedijarne vode šire se uglavnom duž izopiknskih površina. Jezici visokog ili niskog saliniteta, koji se nalaze na meridionalnim presjecima, presijecaju glavne zonske mlazove oceanske cirkulacije. Napredovanje jezgri srednjih voda u smjeru jezika još nije na zadovoljavajući način objašnjeno. Moguće je da se provodi bočnim (horizontalnim) miješanjem. U svakom slučaju, geostrofička cirkulacija u jezgri srednjih voda ponavlja glavne značajke suptropskog cirkulacijskog ciklusa i ne razlikuje se u ekstremnim meridionalnim komponentama.

Duboke i pridnene vodene mase nastaju na donjoj granici srednjih voda njihovim miješanjem i transformacijom. Ali glavni izvori podrijetla ovih voda smatraju se polica i kontinentalna padina Antarktike, kao i arktička i subpolarna područja Atlantskog oceana. Stoga su povezani s toplinskom konvekcijom u polarnim zonama. Budući da procesi konvekcije imaju izražen godišnji tijek, intenzitet nastanka i cikličnost u vremenu i prostoru svojstava ovih voda moraju imati sezonsku promjenjivost. Ali ti se procesi gotovo ne proučavaju.

Navedena zajedništvo vodenih masa koje čine vertikalnu strukturu oceana dalo je temelj za uvođenje općeg koncepta strukturnih zona. Izmjena svojstava i miješanje voda u horizontalnom smjeru događa se na granicama glavnih makroelemenata cirkulacije vode, duž kojih prolaze hidrološke fronte. Dakle, vodna područja vodenih masa izravno su povezana s glavnim vodenim ciklusima.

Na temelju analize velikog broja prosječnih T, S-krivulja diljem Tihog oceana identificirano je 9 tipova struktura (od sjevera prema jugu): subarktička, suptropska, tropska i istočno-tropska sjeverna, ekvatorijalna, tropska i suptropska južna , subantarktički, antarktički. Sjeverna subarktička i obje suptropske strukture imaju istočne varijante, zbog specifičnog režima istočnog dijela oceana uz obalu Amerike. Sjevernoistočno-tropska struktura također gravitira prema obalama Kalifornije i južnog Meksika. Granice između glavnih tipova struktura protežu se u geografskoj širini, s izuzetkom istočnih varijanti, u kojima zapadne granice imaju meridionalnu orijentaciju.

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

Subarktička struktura voda ima okomito monoton porast slanosti i složeniju promjenu temperature. Na dubinama od 100 - 200 m u hladnom podpovršinskom sloju uočavaju se najveći gradijenti saliniteta po cijeloj vertikali. Topli srednji sloj (200 - 1000 m) opaža se kada su gradijenti saliniteta oslabljeni. Površinski sloj (do 50 - 75 m) podložan je oštrim sezonskim promjenama oba svojstva.

Između 40 i 45° s.š. sh. postoji prijelazna zona između subarktičke i suptropske strukture. Krećući se prema istoku od 165° - 160° Z. itd., prelazi izravno u istočne varijante subarktičke, suptropske i tropske strukture. Na površini oceana, na dubinama od 200 m i dijelom na 800 m u cijeloj ovoj zoni nalaze se vode sličnih svojstava, koje pripadaju suptropskoj vodenoj masi.

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

Tropske vode imaju znatno više površinske temperature. Podpovršinski sloj povećanog saliniteta je tanji, ali ima veći salinitet.

U srednjem sloju smanjena slanost nije oštro izražena zbog udaljenosti od izvora formacije na subarktičkoj fronti.

Ekvatorijalnu strukturu karakterizira površinski osvježeni sloj (do 50 - 100 m) s visokom temperaturom na zapadu i značajnim smanjenjem na istoku. Salinitet također opada u istom smjeru, tvoreći istočnu ekvatorijalno-tropsku vodenu masu uz obalu Srednje Amerike. Podpovršinski sloj povećane slanosti zauzima prosječnu debljinu od 50 do 125 m, a po slanosti je nešto niži nego u tropskim strukturama obiju hemisfera. Međuvoda je ovdje južnog, subantarktičkog podrijetla. Na dugom putu intenzivno se ispire, a salinitet mu je relativno visok - 34,5 - 34,6%o. Na sjeveru ekvatorijalne strukture uočavaju se dva sloja niske slanosti.

Struktura voda južne hemisfere ima četiri tipa. Neposredno uz ekvator nalazi se tropska struktura koja se proteže prema jugu do 30°S. sh. na zapadu i do 20°S. sh. na istoku oceana. 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 od 50 do 300 m dubine. Osobito niska slanost zabilježena 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 također ima podpovršinski slani sloj, ali on često izlazi na površinu oceana. 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 jezgri sloja povećanog saliniteta iznosi 34,3 - 34,7%o na dubinama od 100 - 200 m, u jezgri međuvoda 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 od 33,8 - 33,9%o do maksimalnih vrijednosti u dubokim i pridnenim vodama Tihog oceana: 34,7 - 34,8°/oo. U temperaturnoj stratifikaciji ponovno se pojavljuju hladni podpovršinski i topli međuslojevi. Prvi od njih nalazi se na dubinama od 125 - 350 m s 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. povezana sa sastavnim parcijalnim strukturama oceana.

Hidrološka struktura MO.

temperaturna stratifikacija. Godine 1928. Defant je formulirao teorijski stav o horizontalnoj podjeli MO na dva vodena sloja. Gornji dio je oceanska troposfera ili "Topli ocean" i oceanska stratosfera ili "Hladni ocean".Granica između njih ide koso, varirajući od gotovo okomitog do vodoravnog položaja. Na ekvatoru je granica na dubini od oko 1 km, au polarnim širinama može ići gotovo okomito. Vode "toplog" oceana lakše su od polarnih voda i nalaze se na njima kao na tekućem dnu. Unatoč činjenici da je topli ocean prisutan gotovo posvuda i stoga je granica između njega i hladnog oceana znatne dužine, izmjena vode između njih događa se samo na vrlo malo mjesta, zbog porasta dubokih voda (upwelling), ili tonjenje toplih voda (downwelling) .

Geofizička struktura oceana(prisutnost fizičkih polja). Jedan od čimbenika njegove prisutnosti je termodinamička izmjena između oceana i atmosfere. Prema Shuleikinu (1963.), ocean treba promatrati kao toplinski stroj koji radi u meridionalnom smjeru. Ekvator je grijač, a polovi su hladnjaci. Zbog kruženja atmosfere i oceanskih struja dolazi do stalnog odljeva topline od ekvatora prema polovima. Ekvator dijeli oceane na 2 dijela s djelomično izoliranim sustavima strujanja, a kontinenti dijele M.o. na regije. Dakle, oceanografija dijeli MO na 7 dijelova: 1) Arktik, 2) sjeverni dio Atlantika, 3) sjeverni dio Indijskog, 4) sjeverni dio Pacifika, 5) južni dio Atlantika , 6) južni dio Pacifika, 7) južni dio Indijskog.

U oceanu, kao i drugdje u geografskoj ovojnici, postoje granične površine (ocean/atmosfera, obala/ocean, dno/vodena masa, hladna/topla WM, više slana/manje slana WM, itd.). Utvrđeno je da se najveća aktivnost kemijskih procesa događa upravo na graničnim površinama (Aizatulin, 1966). Oko svake takve površine postoji povećano polje kemijske aktivnosti i fizičkih anomalija. MO je podijeljen na aktivne slojeve čija se debljina, približavanjem granici koja ih stvara, smanjuje do molekularne, a kemijska aktivnost i količina slobodne energije se maksimalno povećavaju. Ako se prijeđe nekoliko granica, tada su svi procesi još aktivniji. Najveća aktivnost opažena je na obalama, na rubu leda, na oceanskim frontama (VM različitog porijekla i karakteristika).

Najaktivniji:

1. ekvatorijalna zona, gdje se dodiruju VM sjevernog i južnog dijela oceana, kovitlajući se u suprotnim smjerovima (u smjeru kazaljke na satu ili obrnuto).
2. kontaktne zone oceanskih voda s različitih dubina. U područjima uzdizanja na površinu izbijaju stratosferske vode u kojima je otopljena velika količina mineralnih tvari koje su hrana biljkama. U područjima nizvodnika, površinska voda bogata kisikom tone na dno oceana. U takvim područjima biomasa se povećava 2 puta.
3. područja hidrotermi (podmorskih vulkana). Ovdje nastaju "ekološke oaze" temeljene na kemosintezi. U njima organizmi postoje na temperaturama do +400ºS i salinitetu do 300 ‰. Ovdje su pronađene arheobakterije koje umiru na +100ºS od hipotermije i srodne su onima koje su postojale na Zemlji prije 3,8 milijardi godina, čekinjastim crvima - žive u otopinama koje podsjećaju na sumpornu kiselinu na temperaturi od +260ºS.
4. riječna ušća.
5. tjesnacima.
6. podvodni brzaci

Najmanje aktivni su središnji dijelovi oceana koji su najudaljeniji od dna i obala.

biološka struktura.

Sve do sredine 60-ih. Vjerovalo se da ocean može prehraniti čovječanstvo. Ali pokazalo se da je samo oko 2% vodenih masa oceana zasićeno životom. Postoji nekoliko pristupa karakterizaciji biološke strukture oceana.

1. Pristup je povezan s identifikacijom nakupina života u oceanu. Ovdje se razlikuju 4 statične nakupine života: 2 filma života, površinski i pridno, debljine približno 100 m, i 2 koncentracije života: obalna i sargaška - nakupina organizama u otvorenom oceanu, gdje dno ne igra nikakvu ulogu. , povezan s porastom i spuštanjem vode u oceanu, frontalne zone u oceanu

2. Zenkevichev pristup povezan je s identifikacijom simetrije u oceanu. Ovdje postoje 3 ravnine simetrije u fenomenima biotičkog okoliša: ekvatorijalna, 2 meridionalne koje prolaze redom u središtu oceana i u središtu kopna. U odnosu na njih dolazi do promjene biomase od obale prema središtu oceana, biomasa se smanjuje. Latitudinalni pojasevi u oceanu razlikuju se u odnosu na ekvator.

   1. ekvatorska zona duljine oko 10 0 (od 5 0 N do 5 0 S) pojas je bogat životom. Puno vrsta s malim brojem svake. Ribolov obično nije jako isplativ.
   2. suptropsko-tropske zone (2) - zone oceanskih pustinja. Postoji dosta vrsta, fitoplankton je aktivan tijekom cijele godine, ali je bioproduktivnost vrlo niska. Najveći broj organizama živi na koraljnim grebenima iu mangrovama (obalne polupoplavne biljne formacije).
   3. zone umjerenih geografskih širina (2 zone) imaju najveću bioproduktivnost. Raznolikost vrsta u usporedbi s ekvatorom naglo se smanjuje, ali se broj jedinki jedne vrste naglo povećava. To su područja aktivnog ribolova. 4) polarne zone - područja s minimalnom biomasom zbog činjenice da zimi prestaje fotosinteza fitoplanktona.

3. Ekološka klasifikacija. Izdvojiti ekološke skupine živih organizama.

   1. plankton (od grč. Planktos - lutalica), skup organizama koji žive u vodenom stupcu i ne mogu se oduprijeti prijenosu strujom. Sastoji se od bakterija, dijatomeja i nekih drugih algi (fitoplankton), protozoa, nekih koelenterata, mekušaca, rakova, ribljih jaja i ličinki, ličinki beskralješnjaka (zooplankton).
   2. nekton (od grčkog nektos - plutajući), skup aktivno plivajućih životinja koje žive u vodenom stupcu, sposobnih se oduprijeti struji i kretati se na znatnim udaljenostima. Nekton uključuje lignje, ribe, morske zmije i kornjače, pingvine, kitove, peraje itd.
   3. bentos (od grč. benthos - dubina), skup organizama koji žive na tlu iu tlu dna akumulacija. Neki od njih kreću se po dnu: morske zvijezde, rakovi, morski ježinci. Drugi se pričvršćuju na dno - koralji, jakobove kapice, alge. Neke ribe plivaju blizu dna ili leže na dnu (stingrays, iverak), mogu kopati u tlo.
   4. Razlikuju se i druge, manje ekološke skupine organizama: pleuston - organizmi koji plutaju na površini; neuston - organizmi koji se pričvršćuju na vodeni film odozgo ili odozdo; hiponeuston - žive neposredno ispod sloja vode.

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

1. niska dostupnost za ljude;
2. poteškoće u razvoju tehnologije za proučavanje oceana;
3. kratko vremensko razdoblje u kojem se proučava ocean.

Struktura Svjetskog oceana je njegova struktura - vertikalna stratifikacija voda, horizontalna (geografska) zonalnost, priroda vodenih masa i oceanskih frontova.

Vertikalna stratifikacija oceana

U okomitom presjeku vodeni se stupac raspada u velike slojeve, slične slojevima atmosfere. Nazivaju se i sferama. Razlikuju se sljedeće četiri sfere (sloja):

Gornja sfera nastaje izravnom izmjenom energije i tvari s troposferom u obliku mikrocirkulacijskih sustava. Prekriva sloj debljine 200-300 m. Ovu gornju sferu karakterizira intenzivno miješanje, prodiranje svjetlosti i značajne temperaturne fluktuacije.

Gornja sfera se raspada na sljedeće djelomične slojeve:

• a) gornji sloj je debeo nekoliko desetaka centimetara;
• b) sloj s efektom vjetra dubine 10-40 cm; on sudjeluje u uzbuđenju, reagira na vrijeme;
• c) sloj temperaturnog skoka, u kojem ona naglo pada s gornjeg zagrijanog sloja na donji sloj, na koji valovi ne utječu i koji se ne zagrijava;
• d) prodorni sloj sezonske cirkulacije i varijabilnosti temperature.

Oceanske struje obično zahvataju vodene mase samo u gornjoj sferi.

Srednja sfera proteže se do dubina od 1500 - 2000 m; njegove vode nastaju iz površinskih voda kada potonu. Istodobno se hlade i zbijaju, a zatim miješaju u vodoravnim smjerovima, uglavnom sa zonskom komponentom. Prevladavaju horizontalni prijenosi vodenih masa.

Duboka sfera ne doseže dno oko 1000 m. Za ovu sferu je karakteristična izvjesna ujednačenost. NJEGOVA debljina je oko 2000 m i koncentrira više od 50% sve vode u oceanima.

Donja sfera zauzima najniži sloj oceana i proteže se do udaljenosti od oko 1000 m od dna. Vode ove sfere nastaju u hladnim zonama, na Arktiku i Antarktiku, i kreću se golemim prostranstvima duž dubokih kotlina i rovova. Oni opažaju toplinu iz utrobe Zemlje i stupaju u interakciju s dnom oceana. Stoga se tijekom svog kretanja značajno transformiraju.

9.10 Vodene mase i oceanske fronte u gornjem oceanu

Vodena masa je relativno veliki volumen vode koji se formira u određenom području Svjetskog oceana i ima gotovo konstantna fizikalna (temperatura, svjetlost), kemijska (plinovi) i biološka (plankton) svojstva kroz dugo vrijeme. Vodena masa se kreće kao cjelina. Jedna masa je odvojena od druge oceanskom frontom.

Razlikuju se sljedeće vrste vodenih masa:

• 1. Ekvatorijalne vodene mase ograničene su ekvatorijalnom i subekvatorijalnom frontom. Karakteriziraju ih najviša temperatura u otvorenom oceanu, niska slanost (do 34-32‰), minimalna gustoća, visok sadržaj kisika 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 frontama, a suptropske - sjevernim umjerenim i sjevernim južnim frontama. Karakterizira ih visok salinitet (do 37‰ i više) i visoka prozirnost, nedostatak hranjivih soli i planktona. Ekološki, tropske vodene mase su oceanske pustinje.
• 3. Umjerene vodene mase nalaze se u umjerenim geografskim širinama i ograničene su sa strane polova arktičkom i antarktičkom frontom. Karakterizira ih velika varijabilnost svojstava kako u zemljopisnim širinama tako iu godišnjim dobima. Umjerene vodene mase karakterizira intenzivna izmjena topline i vlage s atmosferom.
• 4. Polarne vodene mase Arktika i Antarktika karakteriziraju najniža temperatura, najveća gustoća i visok sadržaj kisika. Vode Antarktika intenzivno tonu u pridno sferu i opskrbljuju je kisikom.

Uzroci koji narušavaju ravnotežu: Struje Plima i tok Promjene atmosferskog tlaka Vjetar Obala Otjecanje vode s kopna

Svjetski ocean je sustav povezanih plovila. Ali njihova razina nije uvijek i posvuda ista: na jednoj geografskoj širini više blizu zapadne obale; na jednom meridijanu diže se od juga prema sjeveru

Cirkulacijski sustavi Horizontalni i vertikalni prijenos masa vode provodi se u obliku sustava vrtloga. Ciklonski vrtlozi – vodena masa kreće se u smjeru suprotnom od kazaljke na satu i diže se. Anticiklonalni vrtlozi – masa vode kreće se u smjeru kazaljke na satu i tone. Oba gibanja generiraju frontalni poremećaji atmosfere-hidrosfere.

Konvergencija i divergencija Konvergencija je konvergencija vodenih masa. Razina oceana raste. Tlak i gustoća vode raste i ona opada. Divergencija je divergencija vodenih masa. Razina oceana opada. Duboka voda se diže. http://www. youtube. com/sat? v=dce. MYk. G 2 j. kw

Vertikalna stratifikacija Gornja sfera (200 -300 m.) A) gornji sloj (nekoliko mikrometara) B) sloj utjecaja vjetra (10 -40 m.) C) sloj temperaturnog skoka (50 -100 m.) D) sloj prodora sezonske cirkulacije i varijabilnost temperature Oceanske struje zahvaćaju samo vodene mase gornje sfere.

Duboka kugla Ne doseže dno na 1000 m.