Жизньв океане и его ресурсы

Т

1.10

У волны выделяют следующие элементы: длину (расстоя­ние между двумя гребнями или подошвами), высоту (расстоя­ние по вертикали от уровня подошвы до гребня), период (про­межуток времени, в течение которого каждая точка переме­щается на расстояние, равное длине волны). Между ско­ростью V, длиной Я и периодом Т существует зависимость: т При движении волн ветер воздействует на поверхность воды и выводит ее частицы из состояния равновесия, заставляя их ишгаться по орбитам. На поверхности воды сначала образует­ся рябь, а при усилении ветра она разбивается на отдельные полны. Чем сильнее ветер, тем крупнее волны. В отдельных слу-'i.'ihx волны на океанах достигают в высоту 18 м при длине до I км. С глубиной волны затухают.

У берегов симметрия волны нарушается: скорость ее частиц ■ гяповится неравномерной: одни частицы движутся к берегу быстрее, другие — медленнее. Поэтому гребни волн сдвигаются ииеред, а затем обрушиваются на берег,,образуя прибой.

11ри землетрясениях возникают особые волны, которые рас-ространяются на всю толщу воды. Такие волны называют цуна-и. Скорость их перемещения от 150 до 900 км/ч, в высоту у бе-< гон они достигают 20—30 м. Эти волны вызывают огромные нарушения не только на море, но и особенно на суше.

Приливы и отливы. Люди, жившие по берегам морей, заме-i что два раза в сутки уровень моря поднимается, затопляя не побережья, и два раза опускается, обнажая дно моря. VT04HO наблюдаются два прилива и два отлива, причем ты выше тогда, когда Луна находится в стадии новолу-1и полнолуния.

|цливы и отливы наблюдаются вследствие периодического Гц'твия Солнца и Луны на водные массы Земли, цип'нжение Луны действует на каждую точку Мирового ни и всюду направлено в сторону Луны (рис. 28). Эта ве-IIл по закону всемирного тяготения различна. На ближай-К Луне стороне Земли она максимальная, а на стороне II, обращенной от Луны,— минимальная. Система Земля — движется вокруг общего центра тяжести, поэтому все се описывают одинаковые орбиты, а центробежные силы Млс везде одинаковы и направлены в сторону Луны. Рав-Стиующая сила притяжения к Луне и центробежная сила тения системы Земля — Луна и есть приливообразующая

у притяжения Земли и Луны можно выразить так:

jr- ^mM 60 г*

масса Земли, m-масса Луны, а 60 r-это среди.

расстояние между Землей и Луной, равное 60 земным

диусам.

Земля — шар, покрытый водной оболочкой. Твердый mi-mi'

шар притягивается к Луне с силой, равной -------- сп

точку приложения этой силы центр Земли. Водная же о(>
Земли, обращенная к Луне, притягивается с большей
равной - (точка ближе к Луне на длину земного рн<

При этих условиях вода на полушарии, обращенном и i Луны* будет перемещаться к точке В (см. рис. 28), что i вет там прилив. То же самое произойдет в точке С, пот водная; оболочка здесь притягивается к Луне с мешан* и нежели твердый земной шар. В точках же В, D бл;п ремёщению' воды в сторону точек А и С будут наблн

Земля вращается вокруг оси, поэтому через (> ' окажется <на^; месте точки В, а там, где 6 ч назад (и 'теперь'будет отлив. Еще через 6 ч точка А окажем: Суй; стало быть, в точке Л снова будет прилив. T.i эхм; ъ каждой точке на поверхности океанов дна \ц\ буДёг наблюдаться прилив и столько же раз отлип.

Приведенная схема образования приливов и mvini няется следующими причинами.

1. Приливы образуются под влиянием прптялми" Луны, по и Солнца. Взаимное расположение 3> Солппл меняется. В полнолуние и новолуние-луг Нио иритнЖсиия совпадают, поэтому приливы дп

1(>н

большей величины; в первой и последней четверти Луны их при- I
тяжения направлены в противоположные стороны, поэтому при-;
ливы будут наименьшей величины. - -;!

2. В зависимости от береговой линии материков высота при-; ■ ливов может увеличиваться или уменьшаться. I

3. Благодаря трению воды о дно, вязкости воды приливы ^j могут несколько запаздывать по отношению ко времени про­хождения Луны через данный меридиан.

Теоретически лунный прилив равен 0,53 м, солнечный — 0,24 м. Таким образом, самый большой прилив должен иметь мысоту 0,77 м. В открытом океане величина прилива близка к м-орстической. У материков она колеблется от 1 до 2 м, в зали-нпх и проливах увеличивается. В заливе Фанди у полуострова Новая Шотландия наблюдается самый высокий прилив— 18 м. ■/ У' берегов нашей страны, в Пенжинской губе Охотского моря, приливы достигают в высоту 12 м.

''■мания, о приливах и отливах очень важны в судоходстве, му составлены карты приливов и отливов. Некоторые пор-; мшимают крупные океанские суда только во время прили-i а пример Гамбург. Энергия приливов используется для по-,^: ия электричества. Построены приливные электростанции;

«■анекие течения. Поступательные движения огромных масс I
i кон воды называются течениями. В результате их про-;
ит круговорот океанской воды. Последние исследования,
urn, что перемещаются не только поверхностные слой.-!
им и глубинные.; i

• uiiioii причиной возникновения поверхностных течений явг i i истер. Постоянные по направлению ветры сдувают nd- >ме слои воды и заставляют их перемещаться. Но,на|- I

■ течений не всегда совпадает с направлением детра', I
(•йствует отклоняющая сила вращения Земли, а в ус-'
крытого океана отклонение течений может достиг-
II.ч направление течений оказывает влияние и конфи-

ггериков. Скорость течений зависит от силы ветра и
1.1.1 и отдельных бассейнах. С глубиной CKOpdWb'тёче-
ипется, изменяется и направление. ■' '"•'^:ii-"'"

мм сторонам экватора пассаты вызывают северные И''⁴' и'лтные течения (рис. 29), имеющие общее напр-ай-"'

■ гок.ч па запад. Встречая на своем пути берега мате-' '
имя разделяются на две ветви, направленные вдблй''¹'
материков к северу и югу. Отклоняющая сила изме-

пршшчше в северном полушарии вправо, в южном—^-М ишроте 30—35° они приобретают обратное направ- •'■'

оды и этих широтах приходит к западным млт<- ' ' иодхнатывается постоянными западными м-

г мпмадные берега матернкоп и умгроммш шн|

l'!npoiia, запад Канады)

Рис. 29. Течения Мирового океана

В зависимости от температуры течения подразделяются н теплые и холодные. Воды теплых течений имеют более высоку температуру, чем в окружающем пространстве, так как нес воды из более низких широт в более высокие. Холодные тсч ния имеют более низкую температуру, чем окружающие во/- так как текут из более высоких широт в более низкие.

Поверхностные течения, вызванные господствующими не рами, прослеживаются на небольшую глубину. Новые исслсд вания показали, что под поверхностными течениями наблюд •ются мощные противотечения. Так, под Южным Пассатным т •чением Тихого океана от Новой Гвинеи до берегов Эквадор проходит течение Кромвелла. Верхняя граница его находится:; ■глубине 30 м, нижняя —до 230 м. В Атлантическом океане но

Южным Пассатным тече­нием открыто противоте­чение, направленное на восток к Гвинейскому за­ливу. Оно было открыто и исследовано советскими учеными и названо тече­нием Ломоносова. Это противотечение представ­ляет собой огромную под­водную реку, перенося­щую примерно половину массы воды течения Гольфстрим. Ширина по­тока около 400 км, толщи­на по вертикали 200— 250 м, протяженность вдоль экватора более 4000 км.

Значение морских те­чений для жизни нашей планеты чрезвычайно ве­лико. Они являются «ото­пительными трубами» Земли, с их помощью про­исходит перемешивание экваториальных и тропи­ческих вод с водами уме­ренных и полярных ши­рот. Теплые и холодные течения способствуют пе­рераспределению живот­ного и растительного ми­ра. Океаны, в которых происходит встреча хо­лодных и теплых течений, исключительно богаты животным ми­ром, в том числе рыбой и морским зверем.

Богат и разнообразен растительный и животный мир Миро-ihiio океана. Его биологическая продуктивность ежегодно со-м,п?ляет 40 млрд. т. Моря и океаны населяют 180 тыс. видов организмов. Из простейших — фораминиферы и радиолярии, из многоклеточных — губки, кишечнополостные, черви, ракообраз­ные, мшанки, иглокожие. Около 16 тыс. видов рыб, многие виды Мирских зверей. Вот почему человечество уделяет так много Нппмания пищевым ресурсам Мирового океана.

Органический мир океана состоит из трех групп: бентоса — обитателей дна (растения, черви, моллюски), не способных на­долго подниматься в толщу воды; планктона — обитателей вод­ной толщи (бактерии, водоросли, простейшие), не обладающих способностью активно перемещаться на большие расстояния; нектона — обитателей вод, свободно проплывающих большие расстояния (рыбы, киты, дельфины).

Важное значение в круговороте веществ в океане принадле­жит бактериям, живущим во всей его толще вод. Они усваи­вают газообразный азот, превращая его в соединения, которые потом используются растениями.

Зеленые растения могут развиваться до глубины 200 м —-слоя проникновения солнечных лучей. Организмы, не нуждаю­щиеся в свете, заселяют всю толщу вод океана.

Большую часть массы живого вещества в океане составляет фитопланктон, населяющий верхний 100-метровый слой воды, Фитопланктон — начальное звено пищевой цепи океана. Самая распространенная форма фитопланктона ■—диатомовые водо­росли: Одна диатомовая водоросль за месяц способна Дать 10 млн. экземпляров себе подобных.

Животный мир богаче растительного. Животные заселяют вси> толщу воды. Наиболее многочисленны и разнообразны они и прибрежных зонах.

Из органических ресурсов океана во все возрастающем м;ь штабе используется рыба (85% продукции океана). С 1850 Г" 1950 г. вылов рыбы увеличился в 10 раз, а за последние 10 л>- i он удвоился. В результате этого в отдельных местах океан л происходит истощение рыбных запасов. Вот почему необход! мо регулировать вылов. Для этого нужны согласованные деп ствия всех заинтересованных стран, многие из которых стали искусственно разводить рыбу.

Из млекопитающих Мирового океана промысловое значение имеют киты, тюлени, моржи, каланы и морские котики. Мно гие виды этих животных сейчас находятся на грани исчезнове­ния и занесены в «Красную книгу». Нужны строгие меры по н.\ охране: международные соглашения об охоте, создание заповед ников, искусственное разведение.

Значительно больше в океане беспозвоночных (устрицы, ми дии, морские гребешки, кальмары), но их добыча составлжч менее 0,1 % всех животных.

Мало используются водоросли. Такие из них, как морская капуста или морской салат,— дешевые и очень ценные пище­вые продукты. Основная часть органических ресурсов — плате тон — пока совсем не используется. Между тем он может слу­жить продуктом питания для человека и кормом для скота.

В целом органический мир распределяется в океане зональ но. Наиболее богаты зоны умеренных широт. В этих зонах про исходит активное перемешивание слоев воды, в них достаточно

гепла и света. Весной быстро развивается фитопланктон, кото­рый служит пищей для морских животных и рыб. Здесь самый продуктивный лов рыбы.

Велики минеральные ресурсы океана. Запасы растворенных к морской воде химических веществ неисчислимы. Больше всего и морской воде солей хлора, натрия, магния, серы. Вместе с кислородом, кальцием и калием они составляют свыше 99% псех минеральных веществ. С незапамятных времен из морской поды добывают поваренную соль и сульфаты — ценнейшее сырье для химической промышленности. Из нее извлекают бром, магний, калий.

Помощниками человеку в добыче некоторых ценных ве­ществ являются растения и животные, которые концентрируют и своих телах рассеянные в воде элементы. Например, ламина­рии (водоросли), содержат иод, асцидии — ванадий, омары -кобальт. На дне глубоководных желобов в океане имеются огромные запасы железо-марганцевых руд в виде кешкре-цпи, которые могут использоваться в промышленности.

Со дна морей добывают нефть. Запасы ее в морях и 2 — I раза превышают запасы на суше. Районы добычи Каспий­ское море, Персидский залив, Северное море и др.

Мировой океан — неисчерпаемый источник энергии. В подах океана имеются колоссальные запасы атомного горючего — тя­желой и сверхтяжелой воды, 1 л поды, содержащей дейтерий и гритий, по своему энергетическому потенциалу эквивалентен Я0 л бензина. Осваивается энергия приливов, ветровых волн, силы прибоя, разности температур воды на поверхности и в глу-онне и, наконец, морских течений. В мире построено несколько приливных электростанций, в том числе и в нашей стране (на Кольском полуострове). Запасы энергетических ресурсов толь­ко одной Мезенской губы составляют 90 млрд. кВт.

Природные ресурсы Мирового океана пока не совсем выяв­лены и не используются в полной мере. Несомненно, их исполь-ювание должно вестись на строгой научной основе. Нужны совместные усилия государств в целях охраны и приумноже­ния ресурсов Мирового океана.

Вопросы и задания. 1. На контурной карте надпишите названии оке»-мои, морей, заливов. На какие группы делятся моря? 2. Чем объясняется го|>ь-ieo-соленый вкус океанской воды? В каких единицах измеряется солсиентн под? От чего она зависит? Как распределяется? 3. Каковы особенности.шмер.'шиии океанской воды по сравнению с пресной водой рек и озер? Проследите- но кир те- границу замерзания воды океанов. 4. В чем состоит принцип измерении глу fin» эхолотом? Какова основная особенность рельефа дна Мпропого окгпто' Г>. Какова главная причина образования волн на монермюстн миги мои? 6 Используя рис. 28, объясните причины прилииоп и отлипни. 7 Пи контурную карту мира нанесите океанские течения (теплые крш-пмм кипим. холодные — синим) и подпишите их названия. 8. Каково.ншченне оргйННЧем ких, минеральных и энергетических ресурсов Мироного еиееиим?

Подземные воды

Подземными водами называются воды, находящиеся под поверхностью Земли в жидком, твердом и газообразном состоя­нии. Они скапливаются в порах, трещинах, пустотах горных пород.

Подземные воды образовались в результате просачивания воды, выпавшей на поверхность Земли, конденсации водяных паров, поступивших по порам из атмосферы, а также в резуль­тате образования водяных паров при остывании магмы на глу­бине и конденсации их в верхних слоях земной коры. Решаю­щее значение в образовании подземных вод имеют процессы просачивания воды с поверхности Земли. В отдельных зонах, например в песчаных пустынях, основную роль играют воды, поступившие из атмосферы в виде водяных паров.

Вода, испытывающая влияние силы тяжести, называете)! гравитационной. Ее движение обусловлено наклоном водоупор ного слоя.

Вода, удерживаемая молекулярными силами, называется пленочной. Молекулы воды, которые непосредственно соприк.-i саются с зернами пород, образуют гигроскопическую воду. Пле ночную и гигроскопическую воду можно удалить из породи только при прокаливании. Поэтому растения эту воду не могу! использовать.

Корневые системы растений усваивают капиллярную во (находящуюся в капиллярах почвы) и гравитационную.

Скорость движения грунтовых вод незначительна и завис от структуры горных пород. Различаются мелкозернистые пор ды (глины, суглинки), зернистые (пески), трещиноватые (" вестняки). Через пески по трещинам гравитационная вода б препятственно стекает со скоростью 0,5—2 м в сутки, в сугли' ках и лессах — 0,1—0,3 мм в сутки.

Обычно все горные породы в зависимости от их способности пропускать воду подразделяют на водопроницаемые и вод<> упорные. К водопроницаемым относятся пески, к водоупор ным — глины и кристаллические породы. Воды, прошедппн через водопроницаемые породы, на глубине скапливаются in ■ водоупорным слоем, образуя так называемые водоносные слом Верхний уровень водоносного слоя, называемый зеркалом nci. земных вод, повторяет изгибы рельефа: над холмами поим шается, под котловинами — понижается.

Знание расположения зеркала грунтовых вод имеет болы»' практическое значение для водоснабжения (при рытье колодш бурении скважин). Обычно зеркало подземных вод приближгн ся к уровню воды в реках, озерах, морях и изменяется по вреи' нам года. Весной, когда грунты сильно увлажняются от тайн снега, уровень повышается, а зимой понижается. Повышаем уровень грунтовых вод и при сильных дождях.

Там, где водоносный слой выходит на поверхность, нахо­дятся родники (ключи). Их можно проследить вдоль оврагов, балок, речных долин. В отдельных местах родники располагают­ся на равнинах — в небольших понижениях или на склонах воз­вышенностей и холмов.

В зависимости от условий выхода подземных вод родники подразделяют на нисходящие и восходящие. Вода нисходящих источников просачивается на поверхность по уклону. Восходя­щие источники образуются в тех местах, где водоносный слой сменяется водоупорным и вода поднимается вверх по поверх­ности водоупорного слоя. Там, где межпластовые воды заклю­чены между двумя водонепроницаемыми слоями, создается на­пор воды и образуются так называемые артезианские воды. Обычно они встречаются на больших глубинах — в понижениях изгибов водонепроницаемых пластов и всегда находятся под большим давлением. Напорные воды являются прекрасным источником водоснабжения.

Глубинные подземные воды, находящиеся под воздействием магматических очагов, дают начало горячим источникам. В Со­ветском Союзе они встречаются на Камчатке, Северном Кавка-1сив других местах. Температура воды в них достигает +70— ')5° С. Фонтанирующие горячие источники называются гейзера­ми. В Долине гейзеров на Камчатке открыто более 20 крупных гейзеров, среди них Великан, выбрасывающий воду на высоту ■ Ю м, а также множество мелких. За пределами нашей страны известны гейзеры в Исландии, Новой Зеландии, США (йелло-устонский национальный парк).

Подземные воды, проходя через те или иные горные породы, растворяют их и образуют минеральные источники с содержа­нием солей более 1%о (при меньшем содержании солей источ­ники считаются пресными). В зависимости от химического со­става, источники подразделяются на серные (Пятигорск, Маце-ета), углекислые (Кисловодск), щелочно-солевые (Ессентуки), железисто-щелочные (Железноводск) и др. Они используются и лечебных целях. В местах их выхода строятся курорты.

Вопросы и задания. 1. Каков общий запас подземных вод на Земле? Каково их хозяйственное значение? 2. Каково образование подземных вод и какие виды этих вод вы знаете? 3. Какую подземную воду могут использовать растения? 4. Каков состав солей в воде вашей местности? Имеются ли мине­ральные источники? Опишите один из них. Если минеральные источники от­сутствуют, то опишите один из родников.

Дата добавления: 2014-11-29