Рух води в Світовому океані.

1. Вода — найпоширеніша речовина (мінерал) на Землі. Вона утворює оболонку, яку називають гідросферою. Загальний об'єм гідросфери дуже великий. Вона розташована між атмосферою та земною корою. Якби всю воду, яка знаходиться в океанах і водоймах суші, роз­поділити рівномірно по поверхні Землі, то утворився б шар тов­щиною 2,7 км. Гідросфера включає океани, моря, річки, озера, болота. Вона вкриває 70, 8% земної поверхні, об’єм її становить 1370,3 млн. км³,що становить 1/800 загального об’єму планети. Вода в океанах і морях становить 73% всіх вод­них запасів, у земній корі —25%, у льодовиках, озерах і річках — 2%. Гідросфера перебуває в постійній взаємодії з іншими земни­ми оболонками.

Вода є однією з умов існування життя на Землі, це колиска життя.

· Рослини, тварини, людина складається на 80-90 % з води, вона входить до складу всіх живих організмів.

· Та й перші осередки культурного життя виникли вздовж річок і берегів морів. Нині постачання населення і виробництва прісною водою стало найважливішою проблемою — проблемою номер один розвитку всього людства. Справа в тому, що тільки 2% усієї води на Землі припадає на прісну во­ду, яку можна використовувати в побуті і на виробництві. Для культурно – побутових умов людина на рік витрачає 2 700т води.

· Досить навести такі приклади, які показують кількість необ­хідної води в сучасному виробництві. Для виготовлення 1 т цегли треба витратити 1—2 т води; на видобуток 1 т вугілля — 3 т; для виготовлення 1 т сталі або паперу 250—300 т води. Ще більша потреба у воді в сільському господарстві: 1 т урожаю пшениці вбирає 1500 т води, рису — 4000 т, а бавовни— 10 000 т; для ви­роблення 1 т м'яса потрібно не менш як 50 000 т води.

· ГЕС, водний транспорт,

· впливає на погоду та клімат.

 

 

2. Кількість води на планеті залишається незмінною, вона лише переходить з одного стану в інший.

Вода — єдиний мінерал, який існує в природних умовах на нашій планеті одночасно в твердому, рідкому й газоподібному станах. Перехід води з одного стану в інший відбувається по­стійно. Внаслідок цього на Землі спостерігається круговорот води.

Для рідкого стану води характерно: містить майже всі хімічні елементи; текуча, займає певний об’єм; без запаху, смаку, кольору; гарний розчинник, при температурі +4⁰ – найбільша густина.

При нагріванні випаровується і розширюється.

При температурі менше 0⁰С переходить у твердий стан (сніг, лід, іней).

 

Для води характерні такі властивості:

1. Вода — найтеплоємніша речовина на Землі. В результаті цього дуже висока теплота плавлення і випаровування. Вологі теплі маси повітря, надійшовши в холодні країни, виділя­ють велику кількість тепла за рахунок переходу води з газопо­дібного стану в рідкий або твердий. При випаровуванні води теп­ло поглинається.

2. При зниженні температури від +4°С до замерзання вода збільшується в об'ємі. Ось чому тріскається на морозі закупорена пляшка, розриваються труби, в яких замерзла вода, руйнуються скелі.

3. Вода має найвищу після ртуті здатність прилипати до поверхні багатьох тіл, високо підніматися по тонких капілярах. З цією якістю пов'язані особливості циркуляції води в ґрунті і в гірських породах, рух соків у рослин, кровообіг у людини і тва­рин.

4. Вода — універсальний розчинник. У ній зустрічаються май­же всі хімічні елементи.

5. Вода легко входить у взаємодію з багатьма речовинами. Крім перелічених якостей вода має ще й такі, як текучість, здатність постійно змінювати форму, прозорість, безколірність. Вода не має запаху.

6. Воду важко спалити, окислити, розкласти на частини. Дистильована вода погано проводить електричний струм. При температурі + 4 ⁰С має найбільшу густину.

7. Вода займає певний об’єм. Підручник 3 (с.92-95), 4 класу.

 

3. Світовий океан. Під Світовим океаном розуміють величезні водні простори, які вкривають безперервною водною оболонкою більшу частину земної кулі. Світовий океан становить 71% всієї земної поверхні, 73% всіх водних запасів і займає площу 361 млн. км². Води океану заповнили великі зни­ження земної поверхні. На всьому протязі вони мають певні фі­зичні і хімічні властивості, які відрізняють їх від прісних вод суші.

Води Світового океану розподіляються нерівномірно. Між 30—70° широти в південній півкулі на них припадає 95,5%, а в північній — 44,1%.

Світовий океан складається з:

· Тихого океану 50% 180 млн. км ²

· Атлантичного океану 25% 93 млн. км ²

· Індійського океану 21% 75 млн. км ²

· Північного Льодовитого океану 4% 13 млн. км²

 

Тихий океан найбільший, займає 1/3 площі Світового океану, тому його називають «Великим». Омиває Азію, Америку, Антарктиду, Австралію. Це найглибший океан, має 15 западин з глибиною більше 6 тис. м. Його максимальна глибина – 11 022м (Марсіанська западина) та 10 497 м (Філіппінська западина), середня глибина – 3800м. Якби усю воду Тихого океану розподілити по поверхні Землі, то водяна товща сягала б 2700м. На дні океану приблизно 10 тис. вулканів. Ложе океану перепинає система підводних хребтів, які своїми вершинами виступають над поверхнею води і утворюють острови.

 

Атлантичний океан має S-подібну форму, найдовший – 15 000 км, середня глибина 3656 м, t +16 ⁰ С. Розділений підводним Серединно –Атлантичним хребтом.

 

Індійський океан знаходиться в південній півкулі, оточений материками, має зв’язок з Атлантичним і Тихим океанами. Дно посічене численними гірськими хребтами. Середня t +18 ⁰ С.

 

Північний Льодовитий океан неглибокий, середня глибина 1205 м, найбільша 5449 м, найхолодніший. Середня t – 0, 75 ⁰ С.

Кожний з чотирьох океанів, які складають Світовий океан, вдаючись у сушу, утворюють моря і затоки.

Частину океану, більш-менш відокремлену сушею або підвищеннями підводного рельєфу, яка має свій гідроло­гічний режим, солоність, температуру називають морем.

За ступенем відокремленості і особливостями гідроло­гічного режиму моря поділяються на три групи: внутріш­ні, міжматерикові, окраїнні і міжострівні моря.

Внутрішні моря глибоко вдаються в сушу, лежать у межах одного материка або між материками і з'єднують­ся з океаном однією чи кількома вузькими протоками (Балтійське, Азовське, Біле, Чорне та ін.).

Міжматерикові - Середземне, Карибське, Чер­воне.

Окраїнні моря розташовані на окраїнах материків, неглибоко вдаються в сушу і вільно сполучаються з океанами (моря Північного Льодовитого океану, Охотське, Японське).

Міжострівні моря оточені більш – менш тісним кільцем островів, пороги між якими перешкоджають вільному водообміну цих морів з прилеглими частинами океану (Яванське, море Банда, море Баффіна).

· Найбільшим за площею морем є Саргасове. Його площа становить близько

7 млн. км². Крім того, це море є найбільшим серед усіх зовнішніх морів. Його межі утворюють лише морські течії. Часто Саргасове море називають морем без берегів.

· Найменше за площею – Мармурове море. Його площа становить всього

12 тис. км².

· Наймілкіше серед морів – Азовське море. Його найбільша глибина становить14 м, а середня – 8 м.

· Найглибше море – Філіппінське. Максимальна глибина становить 10265 м.

· Найхолоднішими морями з температурою поверхневих вод взимку - 1,8 - 1,5^оС є такі моря: Східно-Сибірське, море Бофорта, Берингове море, море Росса та Веддела.

 

Затоки — менш ізольовані частини океанів або морів з режимом, схожим з тим океаном або морем, частиною якого вони є. Невеликі затоки називають бух­тами, глибокі, звивисті, довгі затоки з стрімкими берега­ми називають фіордами. Історично склалося так, що великі відкриті деякі моря називають затоками, хоч вони є типовими морями (Біскайська, Гвіней­ська, Бенгальська, Мексиканська, Гудзонова, Персидська затоки та ін.), вони не відрізняю­ться своїм характером від океану. Найбільш відомими затоками є Каліфорнійська, затока Аляска, Велика Австралійська затока.

Більш-менш вузькі водні простори, які сполучають два сусідні океани, моря чи озера, називають протоками. Всього у Світовому океані налічується 10 000 проток. Виділяють декілька сот важливих для судноплавства, через які проходять найкоротші, найбезпечніші й найзручніші морські шляхи. Найширша протока Дрейка – 900 км, найвужча протока –Босфор – 700 м, протока Ла–Манш (або Англійський канал) шириною 32 км, Па-де-Кале (або Дуврська протока) – 29 км і проходить 350-400 тис. суден за рік, Гібралтарська – 14,2 км і глибиною 336 м, за нього велася багатовікова боротьба між Іспанією, Англією та Францією. Відомими протоками є Берингова, Магелланова, Малаккська, Дарданелли, Лаперуза, Берингова та ін.

Канали – штучно створені людиною протоки. Мають велике значення для судноплавства, скорочуючи довжину шляху.

Суецький канал споруджувався 14 років, будівництво закінчене у 1869 році. К.Маркс назвав Суецький канал – великим шляхом на схід, могутнім засобом зближення народів світу. Канал з’єднує Середземне і Червоне море, не має шлюзів. Довжина каналу 161 км, ширина 120 – 150 м, глибина – 12-13 м. Кораблі, що проходять через нього економлять за 1 рейс до 20-25 діб, завдяки чому роблять за рік на 4 – 5 рейсів більше.

Панамський канал - це найкоротший шлях, що сполучає Атлантичний і Тихий океани. Почали будувати у 1879 році а закінчили у 1914 році. Довжина 82 км, ширина 92 м., має шлюзи.

 

 

4. Як установлено численними вимірюваннями морських глибин, океанічне дно нерівне. Там є значні підвищення і глибокі западини. Але тому, що на поверхню океанічно­го дна не впливали зовнішні сили, там перехід від однієї глибини до іншої відбувається поступово і на значних просторах, причому тут немає гостроверхих вершин і крутих схилів існуючих нерівностей.

Характер рельєфу океанічного дна встановлюють ви­мірюванням морських глибин звуковим методом за допо­могою ехолота. Звук поширюється у воді з швидкістю близько 1500 м/сек. Добігши до дна, звукова хвиля відбивається вгору й ловиться ехолотом. Знаючи час по­вернення звуку, можна визначити глибину моря.

Зараз учені всього світу вивчають Світовий океан за загаль­ною міжнародною програмою. Велику роботу проводять радян­ські дослідники. Наш дослідницький флот оснащений передовою технікою. Так, його флагман «Академик Курчатов» обладнаний усіма сучасними навігаційними приладами, які дають змогу пра­цювати в будь-якому районі Світового океану. На борту корабля 24 лабораторії, лічильно-обчислювальна машина, радіолокаційна станція, 7 ехолотів, за допомогою яких точно по курсу визнача­ють глибини океану. На кораблях вивчають тваринний світ і рос­линність океанів і морів.

Вивчення морських глибин показує, що рельєф мор­ського дна складається з таких великих елементів:

1. мате­рикова обмілина (шельф) — майже горизонтальне про­довження материка з глибинами від 0 до 140 м

2. матери­ковий схил — похиле дно, крутість похилу якого звичайно коливається в межах 4—7°, рідко 13—14°, наприклад у Біскайській затоці (біля коралових та вулканічних островів 40—45°) глибиною до 3600 м.

3. ложе океану гли­биною до 6000 м,

4. глибоководні жолоби, з глибинами по­над 6000 м.

Близько 80% площі океанічного дна припадає на ло­же океану, 8% — на материкову обмілину, близько 5% — на материковий схил і 7% — на глибоководні жолоби, найглибші з яких Маріанський (11022 м) і Філіппінський (11516 м).

Рельєф дна океану зображають на картах особливи­ми лініями однакових глибин — ізобатами та різними тонами блакитної і синьої фарби (чим темніший тон, тим більша глибина). Цифри на картах указують глибину окремих точок. Серед усіх океанів найбільшу середню глибину має Тихий океан (4028 м), Тут є і найглибші жолоби. Наймілкіший Північний Льодовитий океан (се­редня глибина — 1205 м); Атлантичний (3656 м) і Індій­ський (3897 ж).

 

Морська вода своїм хімічним складом дуже відріз­няється від прісної води. Смак океанічної води гірко-солоний. В ній до 3,8% різних солей. З них на хлористий натрій припадає 78% (надає воді солоного смаку), хлористий магній— 11% (надає воді гіркуватого смаку), сірчано-кислий магній — 5%, сірчано-кислий кальцій —4%, сірчано-кислий калій 2%, до всієї кіль­кості солей. Морська вода являє собою газово-сольовий розчин, багатий за якісним складом: у воді океанів виявлено до 44 хімічних еле­ментів.

Солоність Світового океану вимірюють у промілях (одна тисячна частка якого-небудь числа іпозначають знаком ‰). Ступінь солоності залежить від кількості опадів, ви­паровування, а також опріснення водами рік, що впада­ють у моря. Тому вона коливається в межах 32—38% о, при крайніх коливаннях від 5 (Балтійське море) до 42%о (Червоне море). З глибинами солоність трохи зменшується до ізобати 1500 м. Глибше зміни солоності незначні.

Середня солоність води становить 35‰, тобто в літрі води розчинено 35 г солі. Найбільша солоність спо­стерігається в тропічних широтах, де випаровування велике, а приплив прісної води невеликий. В екваторіальній смузі соло­ність дещо менша завдяки великій кількості опадів. У Балтійському морі всього 5—12‰.

· Найбільший відсоток солі міститься у воді Червоного моря, яке розташоване між пустелями Африки і Аравійського півострова. В 1л його води міститься 42г солі, а в Суецькій затоці навіть 43,5г.

У сухому кліматі солоність збільшується. На її розподіл впли­вають також морські течії: теплі збільшують, а холодні змен­шують солоність води. Менша солоність і там, де впадають у мо­ря великі річки (Південна Америка - р. Амазонка).

 

В океанічній воді розчинено багато газів. Особливе значення належить кисню, яким дихають усі живі організми. У холодних водах розчинено кисню більше, ніж у теплих. Вуглекислий газ знаходиться головним чином у вигляді вугле­кислих сполук. Його використовують морські тварини для побу­дови раковин і кісткового скелету.

Температура води в океанах і морях різна. В екваторіальній зоні температура верхнього шару води плюс 27—28° С, за сезо­нами коливання її незначні. У помірних широтах температура води від 0 до +20° С, у полярних — від 0 до —2^Ь С.

У полярних країнах вода Світового океану замерзає. Кри­сталики льоду, які утворилися на поверхні, поступово зростають­ся, утворюючи грудки й льодинки, які майже суцільно вкривають поверхню моря і океану; це «льодяне сало». Льодинки збільшу­ються в розмірах, труться одна об одну і набувають вигляду зхМорська вода, нагріта сонцем, має певну температу­ру, яка коливається менше, ніж температура повітря. Температура води на поверхні моря різна, залежно від широти місця, пори року й морських течій. Найнижча температура води в полярних морях — 2°, найвища (в Персидській затоці) + 37°. З глибиною температура во­ди знижується досить швидко до 200 м, а потім від 200 до 1000 м повільніше. Глибше 1000 м зниження дуже ма­ле. На дні океану, навіть під екватором, температура води не перевищує +1,7°. Температура і солоність води мають велике значення для замерзання моря. Середня температура замерзання морської води, внаслідок її со­лоності, коливається від—1,6, до —2,2°, тоді як прісна вода замерзає при 0°.

· Найпрозоріша вода міститься в морі Ведделла поблизу берегів Антарктиди. Білий предмет, занурений на глибину 79 м залишається видимим неозброєним оком. У Середземному морі цей показник становить 53м, у Саргасовому до глибини 66,5 м. Найменш прозоре - Біле (8м).

· Найхолоднішими морями з температурою поверхневих вод взимку -1,84 - 1,5^оС є такі моря: Східно-Сибірське, море Бафорта, Берингове море, море Росса та Веддела.

· Найтепліше море – Червоне (+ 35,6⁰ С).

· В 1куб. м морської води міститься 6 кг золота, 200 кг срібла.

 

Морська вода замерзає від берега, де вона не така солона (льодовий припай), і далі лід поширюється у від­крите море, покриваючи величезні простори (льодові по­ля) завтовшки 2—3 м. Суцільний багаторічний лід повіль­но рухається в різних напрямах навколо Північного по­люса і навколо Антарктиди. В полярних і приполярних морях часто плавають льодові гори до 100 м заввишки — айсберги, які відірвалися від материкових льодовиків. Оточені туманом, в якому їх не видно, айсберги небезпечні для судноплавства.

 

 

5. Поверхня моря завжди в русі. На ній бувають хвилі, рівень води періодично змінюється внаслідок припливів і відпливів, величезні маси води переміщаються у формі морських течій.

Морські хвилі — коливальні рухи водного середовища в морях і океанах, які найчастіше виникають під впливом вітру, коли утворюється тертя між повітрям і водою. Під час хвилювання у відкритому морі частки води рухають­ся уверх і вниз, причому хвилі можуть досягати під час сильного вітру (шторму) до 15 м висоти, а під час море­трусів до 50 м. Найбільша довжина хвилі — 250 м. Хви­лювання моря дуже небезпечне для суден.

Біля морських берегів хвилі безперервно набігають на сушу, утворюючи прибій, при якому хвилі підкидаються вгору до висоти ЗО м, руйнуючи морські береги.

· Морська хвиля має величезну руйнівну силу. Так, на Шетландських островах сила прибою закидає на 20 метрову висоту уламки гірських порід, які мають вагу понад 13 тонн.

Припливами і відпливами називають періодичні під­няття та опускання води в океанах (морях), які викли­каються силами притягання Місяця й Сонця (мал.1). Вони відбуваються рівно через 6 год, тобто протягом до­би буває два припливи (підняття) і два відпливи (опу­скання). Висота припливу в різних місцях неоднакова. У відкритому океані вона в середньому досягає 0,9 м, а

Мал. 1. Схема припливів і відпливів

біля берегів — 2 м. У гирлах річок і в бухтах вони далеко вищі (в гирлі р. Темзи біля Лондо­на — 5 м, в Пенжинській губі на Білому морі — 11 м, в бухті Фанді в Північній Аме­риці — 16 м). Силу при­пливів і відпливів використовують для побудови спе­ціальних електростан­цій. В басейні Тихого океану, в північній частині Охотського моря припливи досягають висоти 13 м. Деякі порти приймають великі океанські кораблі тільки під час припливів, наприклад Гамбург.

Морськими течіями називають горизонталь­не переміщення водних мас струменями або потоками в певному напрямі. Вони можуть бути короткочасні, періо­дичні і постійні. Течії захоплюють більший або менший шар води на поверхні (поверхневі) або в глибині (гли­бинні — придонні). Вони можуть бути теплі й холодні, коли температура води в них різниться від температури навколишньої води.

За своїм походженням течії бувають:

1. Вітрові (дрейфові), які виникають внаслідок тертя вітру об водну поверхню в районах з вітрами постійно­го напряму.

2. Густинні (конвекційні) — переміщення мас мор­ської води, викликане нерівномірним розподілом її густи­ни внаслідок різної температури і солоності води.

3. Стокові — виникають внаслідок скупчення води в якійсь частині океану (опади, приплив з річок) або зниженням її рівня (випаровування тощо).

Під впливом обертання Землі течії відхиляються від початкового напряму в північній півкулі вправо, у пів­денній — вліво.

Морські течії відіграють велику роль у житті Світо­вого океану і материків. Течії — важливий фактор об­міну водних мас у Світовому океані. Величезна роль мор­ських течій у перенесенні планктону, який має першо­рядне значення для життя великих морських організмів.

Але найбільша роль течій полягає у формуванні клі­матів. Близько половини переносу тепла з низьких широт у високі здійснюється морськими течіями, а решта — шляхом обміну повітряними масами. Морські течії або охолоджу­-
ють, або отеплюють клімат певних територій. Вони викликають утворення циклони (тайфуни, урагани). Швидкість вітру досягає до 120 м/сек., існують 2-3 тижні, витрачають стільки енергії, як 5 атомних бомб, що впали на Хіросіму. Частіше утворюються в Тихому океані (28 за рік), в Атлантичному, в Карибському морі до 10 за рік. Вони впливають на розподіл атмосферних опадів. Теплі течії йдуть з тепліших ра­йонів у холодніші, що сприяє кон­денсації водяної пари.

Цим пояс­нюється, що східні узбережжя материків, які омиваються Гольф­стрімом, Куро-Сіво, Бразильською, Мозамбікською і Східно-Австралійською течіями, дістають багато опадів. Холодні течії надходять з холодних у теплі області, і при несена ними водяна пара не кон­денсується. Тому на західних узбережжях материків, які омиваються холодними течіями, опадів часто так мало, що там утворюються пустині (Атакама, Наміб та ін.).До холодних течій відносять Лабрадорську, Перуанську.

· Найбільша і найпотужніша океанічна течія є Антарктична циркуляторна (довжина 30 000 км, ширина 1000 км, глибина 2-4,5 км, швидкість руху до

3,5 км/год, щосекунди проходить 240 млн. м³.

Основною причиною поверхневих течій в Атлантич­ному, Тихому і Індійському океанах є постійні або пере­важні вітри, тому загальний характер розподілу течій у них однаковий. По обидва боки екватора пасатні вітри викликають Північну і Південну пасатні (екваторіальні) течії, які рухаються із сходу на захід, де біля східних берегів материків вони роздвоюються і гілки їх утворю­ють міжпасатну протитечію, яка йде з заходу на схід (мал. атласу).

Зазначені основні течії поділяються на багато друго­рядних теплих і холодних течій, які омивають береги ма­териків.

Значення морських течій для життя нашої планети дуже велике. Вони є нібито «опалювальними трубами» Землі. За їх допомогою перерозподіляється тепло по землі, формується певні рослинні і тваринні угрупування. Відомо, що в тих частинах океану, де зустрічаються холодні і теплі течії, виключно багатий тваринний світ. Завдяки теплим течіям полярні порти доступні суднам на протязі всього року.

 

Море з давніх-давен відіграє в житті людини вели­чезну роль. Моря й океани — найдешевші шляхи спо­лучення. З морем пов'язані різні промисли: вилов риби, крабів, мідій, їстівних водоростей, полювання на мор­ського звіра (китів, моржів, тюленів), які дають жир, шкіру, хутра, добування лікувальних водоростей (йодисті), перлів, коралів, янтарю та ін.

На дні океанів і морів є дуже багато різних корис­них копалин. У материкових обмілинах атлантичного і тихоокеанського узбережжя та в Північному Льодови­тому океані, в Північному, Каспійському, Азовському й інших морях зосереджені нафта і горючі гази, запаси яких удвоє більше, ніж на суші, руди металів, є багато золота, платини, алмазів.

В морській воді розчинені майже всі елементи, хоч більшість має малу концентрацію. Багато в морській воді розчинено благородних і рідкісних металів: 8 млн. т золота, 80 млн. т нікелю, 160 млн. т срібла, 800 млн. т молібдену.