WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 15 |

Общая площадь, занимаемая на дне океана вершинами подводных гор, невелика - около 1 млн. км2. Расширение исследований в открытой части Мирового океана сопровождается систематическим открытием новых подводных гор, большинство из которых располагается в пределах срединно-океанических хребтов и глыбово-вулканических поднятий.

Отдельные крупные подводные горы (Большой Матеор, Вальдивия и др.), группы гор, блоки в пределах срединно-океанических хребтов, асейсмичных поднятий ложа океана в некоторых случаях (довольно часто) создают условия для формирования своеобразных “оазисов” повышенной биопродуктивности, которые встречаются в малопродуктивных районах.

Донные осадки Донные отложения Мирового океана отличаются большим разнообразием и являются (в преобразованном, конечно, виде) своеобразной проекцией условий водной среды, располагающейся над поверхностью дна.

По происхождению донные отложения (грунты) делятся на терригенные, вулканогенные, биогенные и хемогенные. Первые преобладают на материковых шельфах в полярных и умеренных широтах, на части шельфов тропических и особенно экваториальных зон, в частности, вблизи устьев крупных рек, поставляющих большие массы обломочного материала (Амазонка, Ла-Плата, Нигер, Миссисипи, Инд, Ганг и др.). Они широко распространены во внутренних и окраинных морях, занимают значительные площади на материковых склонах и подножьях.

Вулканогенные отложения широко распространены в областях интенсивного современного вулканизма и в районах древних извержений вулканов. Продукты размыва надводных и подводных вулканических сооружений окаймляют многие океанические архипелаги (особенно в Тихом океане), подводные горы вулканического происхождения. В настоящее время широко известны также подводные выделения лав, гидротермальные процессы на дне океанов, в частности, в рифтовых зонах срединно-океанических хребтов, в пределах островных дуг.

Биогенные отложения являются одними из самых распространенных в океанах и морях, встречаются они на малых и больших глубинах. Зачастую ослабление процессов накопления терригенного материала ведет к усилению процессов биогенного осадконакопления. Этим объясняется, в частности, тот факт, что во многих морях, на огромных океанических просторах в осадочном процессе преобладает накопление биогенных материалов. Так, осадки содержащие более 50% CaCO, имеющие биогенное происхождение, занимают 28,8% площади дна Тихого, 33,8 - Атлантического и 48% - Индийского океанов.

Хемогенные отложения встречаются в условиях мелководья, во многих лагунах, где они связаны с водами высокой температуры, т.е. главным образом на шельфах тропических широт. Они также распространены на больших глубинах, где отмечаются очень малые скорости седиментации, проявляются процессы глубинного химического преобразования исходного осадочного материала в окислительных условиях. Кроме того, хемогенными осадками можно считать и отложения сероводородных зон (например, в Черном море, впадине Карьяко).

Помимо перечисленных на дне Мирового океана широко распространены весьма специфические полигенные отложения - красные глубоководные глины.

Генетически они связаны с глубоким изменением биогенных (карбонатных) осадков, эоловой пыли, пирокластических частиц и частиц космического происхождения. Распространены они на больших глубинах абиссальных котловин и для промысловой океанологии в настоящее время интереса не представляют.

Гранулометрический состав донных отложений отличается широким спектром - от каменистых грунтов до илов и глинистых илов. При этом грубообломочные каменистые (преобладают обломки размером более 10 см) и галечногравийные осадки (от 10 см до 1 мм), как правило, занимают сравнительно небольшие площади (за исключением полярных областей). Более широко развиты, преимущественно в пределах шельфа и верхней части материковых и островных склонов, песчано-алевритовые осадки (преобладают частицы размером от 1,0 до 0,1 мм). Наиболее широким распространением отличаются илы и глинистые илы (преобладают частицы менее 0.01 мм). Они покрывают не только дно абиссальных котловин, но нередко встречаются на подводных окраинах материков.

Гранулометрический состав донных отложений зависит не только от физикогеографических, климатических условий питающих провинций, где происходит мобилизация осадочного материала. Крупность, химический состав, физические свойства донных осадков зависят во многом от рельефа дна, течений, волнения, приливных явлений, приуроченности определенных организмов и биоценозов к тем или иным осадкам (грунтам). Поэтому изучение гранулометрического и химического состава донных отложений представляет значительный интерес в промыслово-океанологическом отношении. Как показали современные исследования, весьма важное значение при этом имеет содержание наиболее тонких частиц - пелитовых и глинистых (размером менее 0,01 мм). Это обусловлено тем, что из-за огромной суммарной поверхности такие частицы определяют активность взаимодействия между компонентами твердой фазы осадка, между ними и водой; физико-химические процессы накопления и преобразования прежде всего органического вещества, а также подвижных химических элементов. Повышенные, высокие и очень высокие концентрации органического вещества в донных осадках (содержащие Сорг от более 1-2 до 14-15%) маркируют, как правило, положение зон высокой первичной биопродуктивности. Это характерно для западных шельфов Африки, Северной и Южной Америки (зоны апвеллинга), Фолклендско-Патагонского района Атлантики, некоторых других областей Мирового океана.

Биогенный карбонатный материал накапливается в зонах воздействия теплых вод, благоприятных для жизни массовых организмов с карбонатными скелетами. В некоторых районах карбонатные органические остатки, накапливаясь в осадках, как бы свидетельствуют о проникновении теплых течений в воды умеренных и субполярных широт (Норвежское и Баренцево моря, залив Аляска).

Нередко происходит накопление обломков прикрепленных (бентосных) организмов с известковым скелетом на участках шельфа с подвижными водами, имеющими относительно низкие температуры (банка Бердвуд к востоку от Огненной Земли, Шантарский район Охотского моря и др.).

Кремнистые биогенные отложения песчано-алевритовой размерности формируются на относительно мелководных участках, где широко развиты стеклянные губки. Однако основные районы биогенного кремненакопления (глубоководные диатомовые пояса вокруг Антарктиды, в дальневосточных морях, на севере Тихого океана, в восточной экваториально-тропической области Тихого океана, зоны радиоляриевых осадков) характеризуются тонкими осадками - илами и глинистыми илами. Подобные тонкозернистые диатомовые осадки распространены на некоторых участках шельфа в пределах Бенгельского и Перуанского течений, отличающихся высокой первичной биопродуктивностью. В целом в морях и океанах существуют три главнейших закономерности географического распространения донных отложений: широтная, вертикальная и циркумконтинентальная. Те или иные отклонения от этих закономерностей свидетельствуют о местных, региональных изменениях процесса седиментации. Последний определяется взаимодействием целого комплекса факторов, в том числе и положением зон высокой биологической продуктивности, изучение которых является одной из важных задач промысловой океанологии.

2.2. Главные физические и химические характеристики вод Мирового океана Температура - это важнейшая характеристика вод Мирового океана; она оказывает большое влияние на другие свойства воды и на происходящие в океане физические, химические и биологические процессы. Температура воды влияет на скорость химических реакций: при ее повышении увеличивается способность воды растворять твердые вещества, но уменьшается количество растворенных в ней газов, в частности, кислорода. Температура оказывает огромное влияние на биологические процессы, в том числе на развитие, размещение и распределение промысловых объектов. Это влияние может быть как непосредственным, так и косвенным, обусловленным зависящими от температуры процессами.

Температура относится к числу наименее консервативных характеристик воды. Она изменяется в очень широких пределах как по горизонтали, так и по вертикали. Для изучения вариаций температуры воды во времени в любом районе Мирового океана необходимо знать закономерности притока и оттока тепла.

Изменения температуры, наблюдаемые в море, можно представить как колебание около некоторого среднего положения, остающегося неизменным. Тогда во всем Мировом океане в среднем приход тепла должен быть равен его расходу.

Количество тепла, приобретаемое или теряемое какой-либо массой, определяется уравнением теплового баланса. Для океана оно имеет вид:

Q=(Qсол-Qэф)-Qконв-Qисп-Qадв+Qхим+Qзем+Qтр+Qрад, где Qсол - поглощенная морем прямая и рассеянная радиация; Qэф - тепловая энергия эффективного излучения; Qконв - расход тепла прямой (конвективной) отдачей его в атмосферу или приход его, если тепло передается из атмосферы воде; Qисп - расход тепла на испарение или приход тепла, если вместо испарения происходит конденсация; Qадв - расход тепла от переноса его морскими течениями в результате вертикальной конвекции и перемешивания; Qхим - приход тепла в результате химико-биологических процессов; Qзем - приход тепла из внутренних частей земного шара; Qтр - приход тепла от трения; Qрад - приход тепла от распада некоторых радиоактивных элементов.

Воды Мирового океана при их высокой теплоемкости, которая в 4 раза больше, чем у воздуха, поглощают солнечной энергии в среднем около ккал/см2 в год, а суша - 50 ккал/см2 в год. Очевидно, что в Мировом океане, помимо солнечной радиации, других более или менее значительных источников тепла не имеется. Решающими факторами в уравнении теплового баланса являются первые четыре члена, причем в большей части Мирового океана среди них особенно велик радиационный баланс. Четыре последних члена уравнения теплового баланса имеют небольшое значение. Например, приток тепла из внутренних частей Земли в абиссальных котловинах Тихого и Атлантического океанов примерно одинаков и составляет 0,09 кал/см в сутки.

В настоящее время установлены следующие важнейшие принципиальные особенности поступления солнечной радиации:

- поступающее за год количество радиации резко убывает с широтой, причем наиболее быстро в зоне между 30° и 70° широты;

- суточные суммы радиации на всех широтах изменяются с периодом, равным году;

- в летнее полугодие наибольшее количество радиации поступает в район близ тропика.

Изменения радиации в направлениях меридианов невелики, максимальные изменения имеют место в зоне между 40° и 70° широты и между экватором и параллелью 10°;

- в зимнее полугодие максимальное количество радиации поступает в район экватора. Изменение радиации с широтой велико, причем количество поступающей радиации особенно быстро убывает по меридиану в зоне между 30° и 60°;

- на всех параллелях поступление солнечной радиации изменяется в течение светлого времени суток; суточный ход ее отсутствует только в высокоширотных областях во время полярных ночей, когда радиация не поступает на верхнюю границу атмосферы.

Почти вся радиация, приходящая на поверхность Мирового океана, поглощается его верхним слоем. По данным А.А. Иванова (1980), при солнечной погоде в зависимости от мутности воды слой толщиной 2 м поглощает от 61 до 71% всей солнечной радиации, проникшей в океан; толщиной 5 м - от 69 до 89%;

10 м - от 73 до 98%; 20 м - от 80 до 100%.

Получаемое солнечной радиацией тепло расходуется на эффективное излучение, испарение воды и теплоотдачу в атмосферу путем конвективного теплообмена. В зоне от 30° с.ш. до 50° ю.ш., где сосредоточено основное количество вод Мирового океана, главным компонентом теплового баланса является радиационный баланс. Наибольшие потери тепла повсеместно происходят вследствие испарения воды. Количество тепла, теряемого из-за конвективного теплообмена с атмосферой, в девять раз меньше, чем из-за испарения. Вследствие значительного радиационного баланса тропические зоны получают очень большое количество тепла, причем внутригодовое изменение его поступления весьма невелико. Это тепло расходуется в основном на испарение, а также переносится течениями из тропиков в области умеренных и высоких широт.

Особенности теплового баланса определяют распределение и внутригодовое изменение температуры воды в Мировом океане. В соответствии с широтным распределением теплового баланса распределение температуры поверхности Мирового океана подчинено общей зональной закономерности.

Таблица Среднегодовая температура воды на поверхности различных широтных зон океана Широта, в град.

Средняя температура, °С Северная 80-70 -0,70-60 2,60-50 6,50-40 11,40-30 19,30-20 23,20-10 26,10-0 27,Южная 0-10 26,10-20 25,20-30 22,30-40 17,40-50 9,50-60 3,60-70 -0,На картах изотерм поверхности Мирового океана обращают на себя внимание следующие три фактора, определяющие особенности термического состояния океана: 1) различие в температуре между западной и восточной частями океанов в низких и средних широтах; 2) различие между атлантическоиндийской и тихоокеанской частями антарктического водного кольца; 3) необычайно высокие поверхностные температуры в северной части Атлантического океана. Каждое из этих явлений объясняется переносом тепла морскими течениями при одновременном нарушении чисто зональной циркуляции вод континентами. Первый факт объясняется развитием в океанах субтропического антициклонального движения вод, которое в восточных частях переносит прохладную воду средних широт к экватору, а в западных частях - теплую воду низких широт к полюсу. Эти контрасты между восточными и западными сторонами океанов усиливаются холодной водой, поднимающейся с глубин на восточных сторонах океанов (апвеллинг). Второе явление объясняется эксцентрическим положением антарктического континента по отношению к южному полюсу. Центр тяжести континентальных масс находится в Восточной Антарктиде, берега которой проходят примерно на 66° ю.ш., в то время как граница Западной Антарктики в Тихом океане, кроме Земли Грейама, располагается приблизительно на 73° ю.ш. Так как в Антарктическом циркумконтинентальном течении (АЦТ) изотермы располагаются главным образом параллельно границам Антарктиды, тихоокеанские широты неизменно должны оказаться более теплыми по сравнению с атлантико-индийскими. Третье явление объясняется переносом тепла ответвлением Гольфстрима - Северо-Атлантическим течением. Сам Гольфстрим переносит на север не только теплую тропико-субтропическую воду северной части Атлантического океана, но также одновременно и тропическую воду его южной части.

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 15 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.