7. Štruktúra vôd oceánov.

Horizontálna a vertikálna štruktúra vôd Svetového oceánu. Koncept vodných más a oceánskych frontov. Mechanizmy tvorby vodných hmôt. Metódy identifikácie vodných hmôt a oceánskych frontov. Transformácia vodných hmôt. Klasifikácia vodných hmôt a oceánskych frontov.

Vertikálne štruktúrne zóny vodného stĺpca Svetového oceánu. Oceánska troposféra, oceánska stratosféra.

8. Dynamika vôd Svetového oceánu.

Hlavné sily pôsobiace v oceáne. Oceánske prúdy: pojem, klasifikácie. Teórie genézy prúdov vo svetovom oceáne.

Hlavné obehové systémy vo svetovom oceáne. hlboký obeh. Konvergencia a divergencia. Oceánske víry.

Vznik a vývoj vĺn v oceáne. Klasifikácia vĺn. Vlnové prvky. Hodnotenie stupňa veterných vĺn. Správanie sa veterných vĺn pri pobreží rôznych typov. Seishi, cunami, vnútorné vlny. Vlny v cyklónoch.

Základy klasickej teórie morských vĺn (teória vĺn pre hlboké more, teória vĺn pre plytké more). Rovnica energetickej bilancie vĺn. Metódy výpočtu veterných vĺn.

Fyzikálne vzorce tvorby prílivu a odlivu. Statická teória prílivu a odlivu. Dynamická teória prílivu a odlivu. Klasifikácia a charakteristika prílivu a odlivu. Nerovnosť prílivu a odlivu. Prílivové javy v oceáne.

9. Hladina oceánu.

Koncept rovného povrchu. Periodické a neperiodické kolísanie hladiny.

Stredná úroveň: pojem, typy, metódy definície. Hydrometeorologické príčiny kolísania hladín. Dynamické príčiny kolísania hladiny.

Vodná bilancia svetového oceánu a jeho zložiek.

10. Morský ľad v klimatickom systéme.

Faktory tvorby a topenia morského ľadu. Aktuálny stav morskej ľadovej pokrývky.

Rovnica rovnováhy morského ľadu.

Ľadovcovo-interglaciálne výkyvy v pleistocéne. Vnútrosekárne zmeny v rozložení morského ľadu. Prah nestability. Vlastné oscilácie v systéme "oceán - atmosféra - zaľadnenie".

Morský ľad ako faktor klimatických zmien. Morský ľad a atmosférická cirkulácia.

11. Systém oceán-atmosféra.

Všeobecné charakteristiky procesov interakcie medzi oceánom a atmosférou. Miera interakcie. Radiačná rovnováha oceánu. Prenos tepla v systéme oceán-atmosféra a jeho klimatický význam. Rovnica tepelnej bilancie oceánov a jej analýza.

Výmena vlhkosti v systéme oceán-atmosféra. Bilancia soli a jej vzťah k vodnej bilancii. Výmena plynu v systéme oceán-atmosféra.

Pojem hydrologického cyklu. Vzorce tvorby hydrologického cyklu. Základné rovnice opisujúce atmosférické prepojenie hydrologického cyklu. Dynamická interakcia oceánu a atmosféry.

Vplyv oceánu na klímu a procesy formovania počasia v atmosfére.

VZDELÁVACIA A METODICKÁ KARTA VZDELÁVACIEHO DISCIPLÍNY

INFORMAČNÁ A METODICKÁ ČASŤ

Literatúra

Hlavné

Vorobyov V.N., Smirnov N.P. Všeobecná oceánológia. Časť 2. Dynamické procesy. - Petrohrad: vyd. RSGM, 1999. - 236 s.

Egorov N.I. Fyzická oceánografia. - L.: Gidrometeoizdat, 1974. - 456 s.

Žukov L.A. Všeobecná oceánológia: (učebnica pre univerzity v odbore "Oceanológia"). - L .: Gidrometeoizdat, 1976. - 376 s.

Malinin V.N. Všeobecná oceánológia. Časť 1. Fyzikálne procesy. - Petrohrad: vyd. RSGM, 1998. - 342 s.

Neshiba S. oceánológia. Moderné predstavy o tekutom obale Zeme: Per. z angličtiny. – M.: Mir, 1991. – 414 s.

Shamraev Yu.I., Shishkina L.A. oceánológia. - L.: Gidrometeoizdat, 1980. - 382 s.

Dodatočné

Alekin O.A., Lyakhin Yu.I. oceánska chémia. - L.: Gidrometeoizdat, 1984. - 344 s.

Bezrukov Yu.F. Kolísanie hladiny a vlny v oceánoch. Návod. - Simferopol, 2001. - 52 s.

Bezrukov Yu.F. oceánológia. Časť 1. Fyzikálne javy a procesy v oceáne. - Simferopol, 2006. - 162 s.

Davydov L.K., Dmitrieva A.A., Konkina N.G. Všeobecná hydrológia. - L.: Gidrometeoizdat, 1973. - 464 s.

Dolganovsky A.M., Malinin V.N. Hydrosféra Zeme. - Petrohrad: Gidrometeoizdat, 2004. - 632 s.

Doronin Yu.P. Interakcia medzi atmosférou a oceánom. - L.: Gidrometeoizdat, 1981. - 288 s.

Doronin Yu.P. Fyzika oceánov. - Petrohrad: vyd. RSGM, 2000. - 340 s.

Zacharov V.F., Malinin V.N. Morský ľad a klíma. - Petrohrad: Gidrometeoizdat, 2000. - 92 s.

Kagan B.A. Interakcia medzi oceánom a atmosférou. - Petrohrad: Gidrometeoizdat, 1992. - 335 s.

Lappo S.S., Gulev S.K., Roždestvensky A.E. Rozsiahla tepelná interakcia v systéme oceán-atmosféra a energeticky aktívnych oblastiach Svetového oceánu. - L.: Gidrometeoizdat, 1990. - 336 s.

Malinin V.N. Výmena vlhkosti v systéme oceán-atmosféra. - Petrohrad: Gidrometeoizdat, 1994. - 198 s.

Monin A.S. Hydrodynamika atmosféry a oceánu a zemského vnútra. - Petrohrad: Gidrometeoizdat, 1999. - 524 s.

Peri A.H., Walker J.M. Systém oceánskej atmosféry. - L.: Gidrometeizdat, 1979. - 193 s.

Eisenberg D., Kautsman V. Štruktúra a vlastnosti vody. - L.: Gidrometeoizdat, 1975. - 280 s.

Zoznam používaných diagnostických nástrojov

ústny prieskum,

abstraktná ochrana,

overenie zúčtovacích a grafických prác,

Približný zoznam úloh JMK

Téma "Metódy oceánologických meraní".

Úloha 1. Nakreslite do pracovného zošita a pripravte stručný popis princípu činnosti hlavných hydrologických prístrojov (rádiometer, batometer, STD sonda, oceánografické tlakomery a teplomery, prístroje na výskum morského dna a biologický výskum).

"Pozorovania plavieb vo svetovom oceáne",

"Stacionárne pozorovania vo svetovom oceáne",

"Vzdialené pozorovania svetového oceánu",

"Metódy priamych oceánologických meraní",

"Metódy nepriamych oceánologických meraní",

"Metódy na zlepšenie kvality oceánologických meraní",

"Hlavné typy spracovania oceánologických pozorovaní",

"Matematické modelovanie oceánologických procesov",

"Aplikácia technológií GIS na riešenie oceánologických problémov",

"Oceanologické databázy".

Téma "Gravitačné, magnetické a elektrické polia oceánu".

Úloha 1. Zostrojte grafy, ktoré odrážajú závislosť elektrickej vodivosti morskej vody: a) od salinity, b) od teploty, c) od tlaku.

Úloha 2. Umiestnite osi magnetických anomálií stredooceánskych chrbtov na vrstevnicovú mapu Svetového oceánu.

Téma "Anomálie fyzikálnych vlastností vody".

Úloha 1. Zostrojte grafy závislosti teplôt mrazu a najvyššej hustoty vody od slanosti a analyzujte ich vo vzťahu k morskej a brakickej vode.

Úloha 2. Samostatne po prepracovaní literárnych zdrojov pripravte a vyplňte tabuľku „Zmena fyzikálnych vlastností vody pri izotopovej substitúcii“.

Téma „Vodná bilancia svetového oceánu a jeho zložiek“.

Úloha 1. Zostavte a analyzujte tabuľku „Priemerné zemepisné rozdelenie zložiek vodnej bilancie Zeme“.

Úloha 2. Pripravte v textovej forme rozbor „Porovnávacia charakteristika zložiek vodnej bilancie oceánov“ (podľa možností: Atlantik – Tichomorie, Tichomorie – Indický, Atlantik – Indický, Arktída – Indický)

Téma "Horizontálna štruktúra vôd oceánov".

Úloha 1. Umiestnite hlavné oceánske a dynamické fronty Svetového oceánu na obrysovú mapu.

Úloha 2. Podľa zadania učiteľa (podľa možností) vykonajte grafickú analýzu T, S-kriviek oceánologickej stanice.

Téma "Vertikálne štrukturálne zóny vôd Svetového oceánu".

Úloha 1. Na základe údajov poskytnutých učiteľom (podľa možností) vytvorte grafy vertikálneho rozloženia teploty a slanosti pre rôzne typy stratifikácie.

Úloha 2. Analyzujte geografické typy rozloženia teploty a slanosti podľa hĺbky vo svetovom oceáne (podľa možností: tropické – mierne zemepisné šírky, subtropické – subpolárne, rovníkové – subtropické, tropické – polárne).

Téma „Nepokoje v oceánoch“.

Úloha 1. Nakreslite schému „Zmena profilu trochoidálnej vlny s hĺbkou“ a pripravte jej analýzu v textovej forme.

Úloha 2. Nezávisle po spracovaní literárnych zdrojov pripravte a vyplňte tabuľku "Hlavné charakteristiky translačných a stojatých vĺn s hĺbkou"

Téma "Vplyv oceánu na klímu a procesy formovania počasia v atmosfére."

Úloha 1. Pripravte v textovej forme komparatívnu analýzu mapových podkladov "Teplo prijaté alebo stratené hladinou oceánu pôsobením morských prúdov" (podľa možností: Atlantik - Tichomorie, Tichomorie - Indický, Atlantik - Indický, Arktický - Indián).

Úloha 2. Pripravte a obhájte esej na jednu z nasledujúcich tém:

1) „Vzájomné pôsobenie oceánu a atmosféry v malom meradle“,

2) "Mezoškálová interakcia oceánu a atmosféry",

3) "Veľká interakcia oceánu a atmosféry",

4) Systém „El Niño-Južná oscilácia“ ako prejav medziročnej premenlivosti systému „oceán-atmosféra“,

5) „Reakcia systému „oceán-atmosféra“ na zmeny albeda zemského povrchu“,

6) "Odozva systému "oceán-atmosféra" na zmenu koncentrácie atmosférického CO 2 "

7) „Reakcia systému „oceán-atmosféra“ na zmenu pomeru oceánskych a pevninských plôch“,

8) „Reakcia systému „oceán-atmosféra“ na zmeny vegetačného krytu“,

9) "Prenos tepla v systéme "oceán-atmosféra"",

10) „Výmena vlhkosti v systéme „oceán-atmosféra“.

PROTOKOL O SCHVÁLENÍ UČEBNÉHO KURKULA VŠMU

DOPLNKY A ZMENY UČEBNÉHO KURKULA HEI

na _____/_____ akademický rok

... disciplín « Fyzické zemepis kontinentu a oceánov» študent musieť: Vedieť: stav a perspektívy rozvoja vedy, jej úlohu v modernej vede vedomosti ...

Vlastnosti a dynamika oceánskych vôd, výmena energie a látok tak vo Svetovom oceáne, ako aj medzi oceánosférou a atmosférou sú silne závislé od procesov, ktoré určujú charakter celej našej planéty. Samotný Svetový oceán má zároveň mimoriadne silný vplyv na planetárne procesy, t. j. na tie procesy, s ktorými je spojený vznik a zmena povahy celej zemegule.

Hlavné oceánske fronty sa svojou polohou takmer zhodujú s atmosférickými frontami. Význam hlavných frontov je v tom, že ohraničujú teplú a vysoko slanú sféru Svetového oceánu od studenej a nízko slanej. Cez hlavné fronty vo vnútri oceánskeho stĺpca dochádza k výmene vlastností medzi nízkymi a vysokými zemepisnými šírkami a záverečná fáza tejto výmeny je zavŕšená. Okrem hydrologických frontov sa rozlišujú aj klimatické fronty oceánu, čo je obzvlášť dôležité, pretože klimatické fronty oceánu, ktoré majú planetárny rozsah, zdôrazňujú všeobecný obraz o zonálnosti distribúcie oceánologických charakteristík a štruktúry oceánu. dynamický systém cirkulácie vody na hladine Svetového oceánu. Slúžia tiež ako základ pre klimatické zónovanie. V súčasnosti existuje v oceánosfére pomerne široká škála frontov a frontálnych zón. Možno ich považovať za hranice vôd s rôznou teplotou a slanosťou, prúdmi a pod. Kombinácia vodných hmôt v priestore a hraníc medzi nimi (fronty) tvorí horizontálnu hydrologickú štruktúru vôd jednotlivých oblastí a oceánu ako tzv. celý. V súlade so zákonom geografickej zonálnosti sa v horizontálnej štruktúre vôd rozlišujú tieto najdôležitejšie typy: rovníkové, tropické, subtropické, subarktické (subpolárne) a subantarktické, arktické (polárne) a antarktické. Každá horizontálna štrukturálna zóna má svoju vlastnú vertikálnu štruktúru, napríklad rovníková povrchová štrukturálna zóna, rovníková stredná, ekvatoriálna hĺbka, rovníkové blízke dno a naopak, horizontálne štrukturálne zóny možno rozlíšiť v každej vertikálnej štruktúrnej vrstve . Okrem toho sa v rámci každej horizontálnej štruktúry rozlišujú čiastkové členenia, napríklad perusko-čílska alebo kalifornská štruktúra atď., Čo v konečnom dôsledku určuje rozmanitosť vôd Svetového oceánu. Hranicami oddelenia vertikálnych štruktúrnych zón sú hraničné vrstvy a najdôležitejšími typmi vôd horizontálnej štruktúry sú oceánske fronty.

· Vertikálna štruktúra oceánskych vôd

V každej štruktúre majú vodné masy rovnakého mena z hľadiska vertikálneho usporiadania v rôznych geografických oblastiach rôzne vlastnosti. Prirodzene, v blízkosti Aleutských ostrovov alebo pri pobreží Antarktídy alebo pri rovníku sa vodný stĺpec líši vo všetkých svojich fyzikálnych, chemických a biologických charakteristikách. Vodné masy rovnakého typu však spája spoločnosť ich pôvodu, blízke podmienky premeny a distribúcie, sezónna a dlhodobá variabilita.

Masy povrchovej vody sú najviac náchylné na hydrotermodynamický vplyv celého komplexu atmosférických podmienok, najmä na ročné kolísanie teploty vzduchu, zrážok, vetra a vlhkosti. Pri transporte prúdmi z oblastí formácie do iných oblastí sa povrchové vody pomerne rýchlo transformujú a nadobúdajú nové kvality.

Stredné vody sa tvoria najmä v zónach klimaticky stacionárnych hydrologických frontov alebo v moriach stredomorského typu subtropických a tropických pásiem. V prvom prípade sú tvorené ako čerstvé a relatívne studené a v druhom - ako teplé a slané. Niekedy sa rozlišuje ďalšie štrukturálne spojenie - podpovrchové stredné vody nachádzajúce sa v relatívne malej hĺbke pod povrchom. Vznikajú v oblastiach intenzívneho výparu z povrchu (slané vody) alebo v oblastiach silného zimného ochladzovania v subarktických a arktických oblastiach oceánov (studená medzivrstva).

Hlavnou črtou medziľahlých vôd v porovnaní s povrchovými vodami je ich takmer úplná nezávislosť od atmosférického vplyvu pozdĺž celej cesty distribúcie, hoci ich vlastnosti v zdroji tvorby sa líšia v zime av lete. Vznikajú zrejme konvekciou na povrchu a v podpovrchových vrstvách, ako aj dynamickým poklesom v zónach frontov a konvergenciou prúdov. Stredné vody sa šíria hlavne pozdĺž izopyknálnych povrchov. Jazyky so zvýšenou alebo zníženou slanosťou, ktoré sa nachádzajú na poludníkových úsekoch, pretínajú hlavné zonálne prúdy oceánskej cirkulácie. Posun jadier medziľahlých vôd v smere jazykov ešte nebol uspokojivo vysvetlený. Je možné, že sa to uskutoční bočným (horizontálnym) miešaním. V každom prípade geostrofická cirkulácia v jadre stredných vôd opakuje hlavné znaky cyklu subtropickej cirkulácie a nelíši sa v extrémnych meridionálnych zložkách.

Hlboké a blízke vodné masy vznikajú na spodnej hranici medziľahlých vôd ich miešaním a premenou. Za hlavné zdroje pôvodu týchto vôd sa však považuje šelf a kontinentálny svah Antarktídy, ako aj arktické a subpolárne oblasti Atlantického oceánu. Sú teda spojené s tepelnou konvekciou v polárnych zónach. Keďže procesy konvekcie majú výrazný ročný priebeh, intenzita tvorby a cyklickosť vlastností týchto vôd v čase a priestore musia mať sezónnu variabilitu. Ale tieto procesy sa takmer neštudujú.

Vyššie uvedená zhodnosť vodných hmôt, ktoré tvoria vertikálnu štruktúru oceánu, poskytla dôvod na zavedenie všeobecného konceptu štruktúrnych zón. K výmene vlastností a miešaniu vôd v horizontálnom smere dochádza na hraniciach hlavných makroškálových prvkov obehu vôd, pozdĺž ktorých prechádzajú hydrologické fronty. Vodné plochy vodných hmôt sú teda priamo spojené s hlavnými vodnými cyklami.

Na základe analýzy veľkého počtu spriemerovaných T,S kriviek v Tichom oceáne bolo identifikovaných 9 typov štruktúr (od severu k juhu): subarktické, subtropické, tropické a východotropické severné, rovníkové, tropické a subtropické južné , subantarktický, antarktický. Severné subarktické a obe subtropické štruktúry majú východné odrody, kvôli špecifickému režimu východnej časti oceánu pri pobreží Ameriky. Severná východotropická štruktúra tiež tiahne smerom k pobrežiu Kalifornie a južného Mexika. Hranice medzi hlavnými typmi štruktúr sú predĺžené v smere zemepisnej šírky, s výnimkou východných odrôd, v ktorých majú západné hranice poludníkovú orientáciu.

Hranice medzi typmi štruktúr v severnej časti oceánu sú v súlade s hranicami typov stratifikácie vertikálnych teplotných a slaných profilov, hoci zdrojové materiály a spôsob ich získavania sú odlišné. Okrem toho súbor typov vertikálnych T- a S-profilov určuje konštrukcie a ich hranice oveľa podrobnejšie.

Subarktická štruktúra vôd má vertikálne monotónne zvýšenie salinity a zložitejšiu zmenu teploty. V hĺbkach 100 - 200 m v studenej podpovrchovej vrstve sú pozorované najväčšie gradienty salinity pozdĺž celej vertikály. Teplá medzivrstva (200 - 1000 m) sa pozoruje, keď sú gradienty salinity oslabené. Povrchová vrstva (do 50 - 75 m) podlieha prudkým sezónnym zmenám v oboch vlastnostiach.

Medzi 40 a 45 ° N. sh. existuje prechodné pásmo medzi subarktickými a subtropickými štruktúrami. Pohybuje sa na východ od 165° - 160° západnej dĺžky. atď., prechádza priamo do východných odrôd subarktických, subtropických a tropických štruktúr. Na povrchu oceánu sa v hĺbkach 200 m a čiastočne 800 m v tejto zóne nachádzajú vody podobných vlastností, ktoré patria do subtropickej vodnej masy.

Subtropická štruktúra je rozdelená na vrstvy, v ktorých sú zodpovedajúce vodné masy rôznej slanosti. Podpovrchová vrstva zvýšenej salinity (60 - 300 m) sa vyznačuje zvýšenými vertikálnymi teplotnými gradientmi. To vedie k zachovaniu stabilnej vertikálnej stratifikácie vôd podľa hustoty. Pod 1000 - 1200 m sú hlboké a hlbšie ako 3000 m - spodné vody.

Tropické vody majú výrazne vyššiu povrchovú teplotu. Podpovrchová vrstva so zvýšenou salinitou je tenšia, ale má vyššiu slanosť.

V medzivrstve nie je znížená slanosť výrazne vyjadrená v dôsledku vzdialenosti od zdroja formácie na subarktickom fronte.

Rovníkovú stavbu charakterizuje povrchová osviežená vrstva (do 50 - 100 m) s vysokou teplotou na západe a jej výrazným poklesom na východe. Rovnakým smerom klesá aj slanosť a pri pobreží Strednej Ameriky sa vytvára východná rovníková-tropická vodná masa. Podpovrchová vrstva zvýšenej salinity zaberá priemernú hrúbku 50 až 125 m a z hľadiska salinity je o niečo nižšia ako v tropických štruktúrach oboch hemisfér. Stredná voda je tu južného subantarktického pôvodu. Na dlhej ceste sa intenzívne vyplavuje a jeho salinita je pomerne vysoká - 34,5 - 34,6%o. Na severe rovníkovej štruktúry sú pozorované dve vrstvy s nízkou salinitou.

Štruktúra vôd južnej pologule má štyri typy. Bezprostredne k rovníku je tropická štruktúra, ktorá sa rozprestiera na juh až po 30 ° j. sh. na západe a do 20 ° j. sh. na východe oceánu. Má najvyššiu slanosť na povrchu a v podpovrchovej vrstve (až 36,5°/oo), ako aj maximálnu teplotu pre južnú časť. Podpovrchová vrstva vysokej salinity siaha do hĺbky 50 až 300 m. Obzvlášť nízka slanosť je zaznamenaná na východe tropickej štruktúry. Hlboké a spodné vody majú teplotu 1 - 2°C a slanosť 34,6 - 34,7°/oo.

Južná subtropická štruktúra sa líši od severnej väčšou slanosťou vo všetkých hĺbkach. Táto štruktúra má tiež podpovrchovú slanú vrstvu, ale často sa dostáva na povrch oceánu. Tak sa vytvorí obzvlášť hlboká, niekedy až 300 - 350 m, povrchová, takmer rovnomerná vrstva zvýšenej salinity - až 35,6 - 35,7 ° / oo. Stredná voda s nízkou slanosťou sa nachádza v najväčšej hĺbke (do 1600 - 1800 m) so slanosťou do 34,2 - 34,3% o.

V subantarktickej štruktúre slanosť na povrchu klesá na 34,1 - 34,2% o a teplota - na 10 - 11°C. V jadre vrstvy zvýšenej salinity je 34,3 - 34,7 % o v hĺbkach 100 - 200 m, v jadre strednej vody s nízkou slanosťou klesá na 34,3 % o a v hlbokých a spodných vodách je rovnaké ako vo všeobecnosti pre Tichý oceán - 34,6 - 34,7 ° / oo.

V štruktúre Antarktídy sa slanosť monotónne zvyšuje smerom ku dnu z 33,8 – 33,9 % o na maximálne hodnoty v hlbokých a blízkych vodách Tichého oceánu: 34,7 – 34,8 °/oo. V teplotnej stratifikácii sa znovu objavujú studené podpovrchové a teplé medzivrstvy. Prvý z nich sa nachádza v hĺbkach 125 - 350 m s teplotou do 1,5 ° v lete a druhý - od 350 do 1200 - 1300 m s teplotou do 2,5 °. Hlboké vody tu majú najvyššiu spodnú hranicu – až 2300 m.

(asi 70 %), pozostávajúce z množstva jednotlivých komponentov. Akýkoľvek rozbor štruktúry M.o. spojené so zložkou čiastkových štruktúr oceánu.

Hydrologická stavba MO.

teplotná stratifikácia. V roku 1928 Defant sformuloval teoretické stanovisko k horizontálnemu rozdeleniu MO na dve vodné vrstvy. Horná časť je oceánska troposféra alebo „Teplý oceán“ a oceánska stratosféra alebo „Studený oceán.“ Hranica medzi nimi prebieha šikmo a mení sa od takmer vertikálnej po horizontálnu polohu. Na rovníku je hranica v hĺbke asi 1 km, v polárnych šírkach môže prebiehať takmer vertikálne. Vody „teplého“ oceánu sú ľahšie ako polárne vody a nachádzajú sa na nich ako na tekutom dne. Napriek tomu, že teplý oceán je prítomný takmer všade, a preto má hranica medzi ním a studeným oceánom značnú dĺžku, výmena vody medzi nimi prebieha len na veľmi málo miestach v dôsledku stúpania hlbokých vôd (vzostup), alebo potopenie teplej vody (klesanie) .

Geofyzikálna štruktúra oceánu(prítomnosť fyzikálnych polí). Jedným z faktorov jeho prítomnosti je termodynamická výmena medzi oceánom a atmosférou. Podľa Shuleikina (1963) by sa oceán mal považovať za tepelný stroj pracujúci v poludníkovom smere. Rovník je ohrievač a póly sú chladničky. Vplyvom cirkulácie atmosféry a oceánskych prúdov dochádza k neustálemu odtoku tepla od rovníka k pólom. Rovník rozdeľuje oceány na 2 časti s čiastočne izolovanými sústavami prúdov a kontinenty rozdeľujú M.o. do regiónov. Oceánografia teda rozdeľuje MO na 7 častí: 1) Severný ľadový oceán, 2) Severný Atlantický oceán, 3) Severný Indický, 4) Severný Tichomorie, 5) Južný Atlantik, 6) Južný Pacifik, 7) Južný Indický.

V oceáne, ako aj inde v geografickom obale, existujú hraničné povrchy (oceán/atmosféra, pobrežie/oceán, dno/vodná hmota, studená/teplá WM, viac slaná/menej slaná WM atď.). Zistilo sa, že najväčšia aktivita chemických procesov prebieha práve na hraničných plochách (Aizatulin, 1966). Okolo každého takéhoto povrchu je zvýšené pole chemickej aktivity a fyzikálnych anomálií. MO sa delí na aktívne vrstvy, ktorých hrúbka sa pri priblížení k hranici, ktorá ich generuje, zmenšuje až na molekulárne a chemická aktivita a množstvo voľnej energie narastá na maximum. Ak sa prekročí niekoľko hraníc, všetky procesy sú ešte aktívnejšie. Maximálna aktivita sa pozoruje na pobrežiach, na okraji ľadu, na oceánskych frontoch (VM rôzneho pôvodu a vlastností).

Najaktívnejšie:

1. rovníková zóna, kde sa VM severnej a južnej časti oceánov dotýkajú a víria sa v opačných smeroch (v smere alebo proti smeru hodinových ručičiek).
2. kontaktné zóny oceánskych vôd z rôznych hĺbok. Vo vzostupných oblastiach vystupujú na povrch stratosférické vody, v ktorých je rozpustené veľké množstvo minerálnych látok, ktoré sú potravou pre rastliny. V oblastiach downwellinu klesá povrchová voda bohatá na kyslík na dno oceánu. V takýchto oblastiach sa biomasa zvyšuje dvakrát.
3. oblasti hydroterm (podmorské sopky). Tu vznikajú „ekologické oázy“ založené na chemosyntéze. V nich organizmy existujú pri teplotách do +400ºС a slanosti do 300 ‰. Boli tu nájdené archeobaktérie, ktoré umierali pri teplote +100ºС na podchladenie a súviseli s tými, ktoré existovali na Zemi pred 3,8 miliardami rokov, štetinovými červami - žijúcimi v roztokoch pripomínajúcich kyselinu sírovú pri teplote +260ºС.
4. ústia riek.
5. úžiny.
6. podmorské pereje

Najmenej aktívne sú centrálne časti oceánov, ktoré sú najďalej od dna a pobreží.

biologická štruktúra.

Až do polovice 60. rokov. Verilo sa, že oceán dokáže nakŕmiť ľudstvo. Ukázalo sa však, že len asi 2 % vodnej hmoty oceánu sú nasýtené životom. Existuje niekoľko prístupov k charakterizácii biologickej štruktúry oceánu.

1. Tento prístup je spojený s identifikáciou nahromadenia života v oceáne. Tu sa rozlišujú 4 statické akumulácie života: 2 filmy života, povrchové a blízke dno, hrubé približne 100 m, a 2 koncentrácie života: pobrežné a Sargassum - nahromadenie organizmov v otvorenom oceáne, kde dno nehrá žiadnu rolu. úloha, spojená so stúpaním a poklesom vody v oceáne, frontálne zóny v oceáne

2. Zenkevichov prístup je spojený s identifikáciou symetrie v oceáne existuje. V javoch biotického prostredia existujú 3 roviny symetrie: rovníková, 2 poludníkové prechádzajúce pozdĺž stredu oceánu a pozdĺž stredu pevniny. Vo vzťahu k nim dochádza k zmene biomasy od pobrežia do stredu oceánu, biomasy ubúda. Zemepisné pásy v oceáne sa rozlišujú vo vzťahu k rovníku.

   1. rovníková zóna s dĺžkou asi 10 0 (od 5 0 N do 5 0 S) je pás bohatý na život. Veľa druhov s malým počtom každého. Rybolov zvyčajne nie je veľmi výnosný.
   2. subtropicko-tropické pásma (2) - pásma oceánskych púští. Existuje pomerne veľa druhov, fytoplanktón je aktívny celoročne, ale bioproduktivita je veľmi nízka. Maximálny počet organizmov žije na koralových útesoch a v mangrovníkoch (pobrežné polozatopené rastlinné útvary).
   3. pásma miernych zemepisných šírok (2 pásma) majú najvyššiu bioproduktivitu. Druhová diverzita v porovnaní s rovníkom prudko klesá, ale počet jedincov jedného druhu prudko stúpa. Sú to oblasti aktívneho rybolovu. 4) polárne zóny – oblasti s minimálnou biomasou v dôsledku toho, že fotosyntéza fytoplanktónu sa v zime zastaví.

3. Ekologická klasifikácia. Vyčleniť ekologické skupiny živých organizmov.

   1. planktón (z gréckeho Planktos – putovanie), súbor organizmov, ktoré žijú vo vodnom stĺpci a nedokážu odolať prenosu prúdom. Pozostáva z baktérií, rozsievok a niektorých ďalších rias (fytoplanktón), prvokov, niektorých coelenterátov, mäkkýšov, kôrovcov, rybích vajíčok a lariev, lariev bezstavovcov (zooplanktón).
   2. nektón (z gréckeho nektos - plávajúci), súbor aktívne plávajúcich zvierat, ktoré žijú vo vodnom stĺpci, schopné odolávať prúdu a pohybovať sa na značné vzdialenosti. Nekton zahŕňa chobotnice, ryby, morské hady a korytnačky, tučniaky, veľryby, plutvonožce atď.
   3. bentos (z gréc. bentos - hĺbka), súbor organizmov žijúcich na zemi a v pôde dna nádrží. Niektoré z nich sa pohybujú po dne: hviezdice, kraby, ježovky. Iné sa prichytávajú na dne – koraly, hrebenatky, riasy. Niektoré ryby plávajú pri dne alebo ležia na dne (bodavky, platesy), môžu sa zaryť do zeme.
   4. Rozlišujú sa aj ďalšie, menšie ekologické skupiny organizmov: pleuston - organizmy plávajúce na hladine; neuston - organizmy, ktoré sa pripájajú k vodnému filmu zhora alebo zdola; hyponeuston - žijú priamo pod vodným filmom.

1. Jednota MO
2. V rámci štruktúry MO sa rozlišujú kruhové štruktúry.
3. Oceán je anizotropný, t.j. prenáša vplyv susedných plôch rôznou rýchlosťou v rôznych smeroch. Kvapka vody z povrchu Atlantického oceánu na dno sa pohybuje 1000 rokov a z východu na západ od 50 dní do 100 rokov.
4. Oceán má vertikálnu a horizontálnu zonalitu, čo vedie k vytvoreniu vnútorných hraníc nižšej úrovne v oceáne.
5. Významné rozmery MO posúvajú spodnú hranicu GO v ňom do hĺbky 11 km.

1. nízka dostupnosť pre ľudí;
2. ťažkosti pri vývoji technológie na štúdium oceánu;
3. krátke časové obdobie, v ktorom sa skúma oceán.

Štruktúrou Svetového oceánu je jeho štruktúra – vertikálna stratifikácia vôd, horizontálna (geografická) zonalita, charakter vodných más a oceánskych frontov.

Vertikálna stratifikácia oceánov

Vo vertikálnom reze sa vodný stĺpec rozpadá na veľké vrstvy, podobne ako vrstvy atmosféry. Nazývajú sa aj gule. Rozlišujú sa tieto štyri sféry (vrstvy):

Horná sféra vzniká priamou výmenou energie a hmoty s troposférou vo forme mikrocirkulačných systémov. Pokrýva vrstvu s hrúbkou 200-300 m. Táto horná guľa sa vyznačuje intenzívnym miešaním, prienikom svetla a výraznými teplotnými výkyvmi.

Horná guľa sa rozpadá na tieto čiastkové vrstvy:

• a) najvrchnejšia vrstva je hrubá niekoľko desiatok centimetrov;
• b) vrstva efektu vetra s hĺbkou 10-40 cm; zúčastňuje sa vzrušenia, reaguje na počasie;
• c) vrstva teplotného skoku, pri ktorej prudko klesá z hornej vyhrievanej vrstvy do spodnej vrstvy, neovplyvnenej vlnami a nezahriatej;
• d) penetračná vrstva sezónnej cirkulácie a premenlivosti teplôt.

Oceánske prúdy zvyčajne zachytávajú vodné masy iba v hornej sfére.

Stredná guľa siaha do hĺbok 1500 - 2000 m; jeho vody sa tvoria z povrchových vôd, keď sa potopia. Súčasne sa ochladzujú a zhutňujú a následne v horizontálnych smeroch miešajú najmä so zonálnou zložkou. Prevládajú horizontálne presuny vodných hmôt.

Hlboká guľa nedosahuje na dno asi 1 000 m. Pre túto guľu je charakteristická určitá uniformita. Jeho hrúbka je asi 2 000 m a sústreďuje viac ako 50 % všetkej vody v oceánoch.

Spodná guľa zaberá najnižšiu vrstvu oceánu a siaha do vzdialenosti asi 1 000 m od dna. Vody tejto sféry sa tvoria v chladných zónach, v Arktíde a Antarktíde, a pohybujú sa cez obrovské rozlohy pozdĺž hlbokých kotlín a priekop. Vnímajú teplo z útrob Zeme a interagujú s dnom oceánu. Preto sa pri svojom pohybe výrazne premieňajú.

9.10 Vodné masy a oceánske fronty v hornej časti oceánu

Vodná hmota je relatívne veľký objem vody, ktorý sa tvorí v určitej oblasti Svetového oceánu a má takmer konštantné fyzikálne (teplota, svetlo), chemické (plyny) a biologické (planktón) vlastnosti po dlhú dobu. Vodná hmota sa pohybuje ako celok. Jedna hmota je oddelená od druhej oceánskou frontou.

Rozlišujú sa tieto typy vodných hmôt:

• 1. Rovníkové vodné masy sú ohraničené rovníkovými a subekvatoriálnymi frontami. Vyznačujú sa najvyššou teplotou na otvorenom oceáne, nízkou slanosťou (až 34-32‰), minimálnou hustotou, vysokým obsahom kyslíka a fosfátov.
• 2. Tropické a subtropické vodné masy sa vytvárajú v oblastiach tropických atmosférických anticyklón a sú obmedzené zo strany miernych pásiem tropickým severným a tropickým južným frontom a subtropické - severným miernym a severným južným frontom. Vyznačujú sa vysokou slanosťou (až 37‰ a viac) a vysokou transparentnosťou, nedostatkom živných solí a planktónu. Z ekologického hľadiska sú tropické vodné masy oceánske púšte.
• 3. Stredné vodné masy sa nachádzajú v miernych zemepisných šírkach a sú zo strany pólov obmedzené arktickým a antarktickým frontom. Vyznačujú sa veľkou variabilitou vlastností ako v zemepisných šírkach, tak aj v ročných obdobiach. Mierne vodné masy sa vyznačujú intenzívnou výmenou tepla a vlhkosti s atmosférou.
• 4. Polárne vodné masy Arktídy a Antarktídy sa vyznačujú najnižšou teplotou, najvyššou hustotou a vysokým obsahom kyslíka. Vody Antarktídy sa intenzívne ponárajú do sféry blízko dna a zásobujú ju kyslíkom.

Príčiny, ktoré narušujú rovnováhu: Prúdy Odliv a prietok Zmeny atmosférického tlaku Vietor Pobrežie Odtok vody z pevniny

Svetový oceán je systém komunikujúcich plavidiel. Ich úroveň však nie je vždy a všade rovnaká: o jednu zemepisnú šírku vyššie pri západnom pobreží; na jednom poludníku stúpa z juhu na sever

Cirkulačné systémy Horizontálny a vertikálny prenos masy vody sa uskutočňuje vo forme systému vírov. Cyklónové víry - vodná plocha sa pohybuje proti smeru hodinových ručičiek a stúpa. Anticyklonálne víry - masa vody sa pohybuje v smere hodinových ručičiek a klesá. Oba pohyby sú generované frontálnymi poruchami atmosféry-hydrosféry.

Konvergencia a divergencia Konvergencia je konvergencia vodných hmôt. Hladina oceánov stúpa. Tlak a hustota vody stúpa a klesá. Divergencia je divergencia vodných hmôt. Hladina oceánov klesá. Hlboká voda stúpa. http://www. YouTube. com/watch? v=dce. MYk. G 2 j. kw

Vertikálne vrstvenie Horná guľa (200 -300 m.) A) horná vrstva (niekoľko mikrometrov) B) vrstva účinkujúca vetrom (10 -40 m.) C) vrstva teplotného skoku (50 -100 m.) D) vrstva prieniku sezónnej cirkulácie a premenlivosť teploty Oceánske prúdy zachytávajú iba vodné masy hornej sféry.

Hlboká guľa Nedosiahne dno v 1000 m.