авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 13 |
-- [ Страница 1 ] --

И ЕГОРОВ

.

Н.

Г И Д Р О iyi Е Т Е О И 3 Д А Т

ЛЕНИНГР А Д * 1 9 7 4

УДК 5 5 1.4 6

Приводятся основные сведения

о физических явлениях

и процессах в океане. Излагаются вопросы термики, акустики,

оптики океана, перемешивания, устойчивости и динамики вод

океана, взаимодействия Океана и атмосферы. В отличие от

первого издания (1966 г.) книга дополнена материалами по

геоморфологии дна, магнитному и электрическому полю океа­ на, радиоактивности вод океана и др.

Рассчитана на специалистов океанологов и лиц, связанных с изучением океана;

может быть использована в качестве учеб­ ного пособия студентами и аспирантами океанологических спе­ циальностей.

The general information on physical phenomena and pro­ cesses in the ocean is presented. The book deals with the pro­ blems of the ocean thermics, acoustics, optics;

mixing, stability and dynamics, of the ocean water, interaction between the ocean and atmosphere. As distinct from the first edition (1966) the book includes additional materials on the bottom geomor­ phology, graviation, magnetic and electric fields of the ocean, radioactivity of the ocean water and others.

The book is intended for specialists in oceanology or any­ one concerned with studying the ocean;

it also may be used as a manual by students and post-graduates of oceanological specialities.

I и. i С -..О Г И Ч С С -Л 1 Й И Н - Т I Л-д H 'Ч Г г-..

20806- © Гидрометеоиздат, 1974 г, E 069(02)-74 36- ПРЕДИСЛОВИЕ После первого издания монографии прошло восемь лет. Есте­ ственно, что за это время океанография добилась определенных успехов. Поэтому при переиздании возникла необходимость как в дополнении ее новыми вопросами, в частности геолого-геоморфо логическими характеристиками океана, так и в переработке глав, составивших первое издание. Практически все главы подверглись определенной переработке и дополнению на основе замечаний и пожеланий, высказанных широким кругом специалистов по первому изданию.

В предлагаемом втором издании, так же как и в первом, основ­ ное внимание уделено вопросам физики глубокого моря (океана).

При этом рассматриваются те вопросы, которые в настоящее время представляют наибольший практический интерес и разработаны до уровня, позволяющего хотя бы частичное практическое использо­ вание результатов теоретических и экспериментальных исследова­ ний Вопросы региональной океанографии изложены в той мере,.

в какой это необходимо для понимания физической сущности изла­ гаемого вопроса, с добавлением характеристик пространственно временной изменчивости гидрологических элементов и некоторых особенностей режима в прибрежной зоне (зоне шельфа).

Общее построение монографии сохранено в том же виде, как и при первом издании, учитывая то, что как показал опыт, оно отвечает назначению книги.

Основное назначение монографии определяется в первую очередь тем, что на современном этапе изучение Мирового океана является комплексным и к его исследованию привлечено как боль­ шое число кораблей в рамках международного содружества, так и широкий круг специалистов различных областей знания, связан­ ных в той или иной степени с изучением океана и его освоением.

Последнее обстоятельство вызвало необходимость издания пособия, которое могло бы удовлетворить их запросы. Как известно, в на­ стоящее время океанография изучается студентами метеорологами, гидрологами суши, географами, физиками. Ею интересуются гидро­ графы, метеорологи, гидрологи суши, штурманы, капитаны судов, работники рыбного хозяйства, портоизыскатели, биологи, геофизики и многие другие специалисты. Указанные категории специалистов, знакомые с общими основами океанографии, стремятся углубить свои знания в этой области.

1* Для этих специалистов и студентов, естественно, необходима книга, которая позволила бы овладеть необходимыми теоретиче­ скими знаниями по океанографии и, в первую очередь, по одному из важнейших ее разделов — физике моря. Однако в изданной до настоящего времени монографической и учебной литературе име­ ется существенный пробел в этом отношении. Изданная литература либо рассчитана на специалистов-океанологов, либо содержит элементарные сведения по океанографии.

Предлагаемая читателю «Физическая океанография», по мне- * нию автора, должна заполнить указанный пробел. Книга будет полезна и для специалистов-океанологов, так как в ней сделана попытка обобщить в доступной мере те успехи в развитии науки об океане, которые не были до этого освещены в монографической и учебной литературе, а представлены в разрозненном виде в ста­ тьях, опубликованных в периодических изданиях. Автор понимает все те трудности, с которыми связано написание такой книги.

Она должна быть написана на достаточно высоком научном уровне и на должной математической основе, но не должна быть перегру­ жена специальными вопросами;

вместе с тем, она не должна сни­ жаться до уровня элементарного изложения материала.

Указанное содержание монографии определило и ее название «Физическая океанография», введенное Ю. М. Шокальским. Этим названием подчеркивается направленность в сторону освещения физических явлений и процессов, протекающих в океане, в их тес­ ной связи с географией океана. Одновременно необходимо отме­ тить, что не все вопросы освещены с должной полнотой: так, в главе, посвященной морским льдам, не рассматриваются особен­ ности льдообразования в Арктическом и Антарктическом бассей­ нах, дрейф льдов и их влияние на динамику вод океана. По вопро­ сам морской геофизики даны только общие представления, вопросы динамического взаимодействия океана и атмосферы осве­ щены только применительно к отдельным задачам (волны, течения, уровни). Это обусловлено тем, что указанные вопросы представ­ ляют самостоятельный интерес, выходят за рамки настоящей моно­ графии и требуют освещения в специальных изданиях.

Вследствие обширности литературы по океанографии, библио­ графия которой сама по себе может составить многотомное изда­ ние, в список литературы включены в основном труды, имеющие характер монографий по отдельным вопросам или разделам океано­ графии и содержащие достаточно подробный список литературы по данному вопросу, который в состоянии удовлетворить читателя, желающего углубиться в его изучение. Лишь при отсутствии подоб­ ного рода трудов приведены оригинальные работы, опубликованные в последние годы в периодических изданиях.

Учитывая трудности, связанные с написанием подобного рода монографии, автор заранее приносит свои извинения за возможные шероховатости, неравномерность в изложении отдельных вопросов и будет весьма признателен всем, кто даст свои замечания и пред­ ложения по предлагаемому изданию.

Автор выражает глубокую благодарность академику В. В. Ш у­ лейкину, давшему много ценных советов при подготовке второго издания, профессору А. Д. Добровольскому за его внимательный и тщательный просмотр рукописи и сделанные рекомендации, про­ фессору JI. Ф. Титову, который взял на себя труд редактора, до Центу М. М. Казанскому, которым написаны первая и четвертая главы, доценту В. Р. Фуксу, оказавшему большую помощь в пере­ работке третьей главы, и всем, кто внес свои замечания и предло­ жения после выхода в свет первого издания.

В В Е Д ЕН И Е Первые сведения по океанографии начали накапливаться парал­ лельно с географическими исследованиями и относятся к IX —V III векам до нашей эры. Однако примерно до X V III века н. э., т. е.

почти на протяжении трех тысячелетий, океанографические сведе­ ния носили случайный характер и поступали от мореплавателей, совершавших походы с торговыми и завоевательными целями. Эти походы достигли особенно широкого размаха в конце XV и начале XVI веков, когда за отрезок времени с 1487 по 1528 г., называемый эпохой Великих географических открытий, было открыто более половины поверхности Земли. Параллельно были сделаны и важ­ ные океанографические открытия.

В 1492 г. Колумб открыл в Атлантическом океане Северное Пассатное течение. Себастьян Кабот, открывший (вторично после норманнов) в 1497— 1498 гг. Лабрадор и Ньюфаундленд, был пер­ вым, кто сознательно воспользовался течением Гольфстрим для ускорения плавания на участке мыс Гаттерас—Англия. Ему же принадлежит и честь открытия Лабрадорского течения. Первым кругосветным плаванием Фердинанда Магеллана '(1519— 1522 гг.) было практически доказано, что все океаны связаны между собой, а Земля является шаром. При этом было определено соотношение суши и океана.

Последующий период, особенно X V III и X IX века, характеризу­ ется появлением первых специальных океанографических экспеди­ ций развитием теоретических разработок и исследований в обла­, сти океанографии. Во время плавания Витуса Беринга и А. И. Чи рикова (1728— 1741 гг.) вторично (после Семена Дежнева, 1648 г.) был открыт Берингов пролив и обследованы обширные простран­ ства северной части Тихого океана. С 1734 по 1741 г. большие ис­ следования были проведены в морях Северного Ледовитого океана Великой Северной экспедицией с участием Лаптева, Челюскина и др.

С 1768 г. Джеймсом Куком было совершено три плавания, за время которых был обследован Тихий океан от Антарктики до Чукотского моря. Огромное значение для океанографии имели плавания русских моряков и ученых: Крузенштерна, Лисянского, Беллинсгаузена, Лазарева, Коцебу, Ленца, Литке и др. (1803— 1826 гг.). Особое значение для становления океанографии как науки имело кругосветное плавание на шлюпе «Предприятие» в 1823— 1826 гг. под командованием капитан-лейтенанта Коцебу с участием физика Ленца.

В этой экспедиции были применены изобретенные Ленцем бато­ метр и глубомер, произведены наблюдения над удельным весом морской воды и ее прозрачностью.

Как отмечает в своей классической монографии Ю. М. Шокаль­ ский: «Труды Коцебу и Ленца 1823— 1826 гг. представляют во мно­ гих отношениях не только важный вклад в науку, но и действи­ тельное начало точных наблюдений в океанографии — чем русский флот и русская наука могут гордиться».

Решающее значение для становления океанографии, как науки, наряду с плаваниями русских экспедиций сыграла специальная океанографическая экспедиция на корвете «Челленджер», снаря­ женная Англией. З а три с половиной года (с 1872 по 1876 г.) судно прошло 68 900 миль, выполнив.362 глубоководных гидроло­ гических станций в Атлантическом, Тихом и Индийском океанах, проведя практически впервые комплексные океанографические ис­ следования. Материалы экспедиции составили 50 томов, над подго­ товкой которых трудились 70 ученых в течение 20 лет.

Дальнейшим крупным шагом вперед в развитии океанографии явились исследования С. О. Макарова, вначале в Черном и Среди­ земном морях, а затем в Тихом океане и морях Японском, Охот­ ском и Желтом на корвете «Витязь». В своей известной книге «Витязь» и «Тихий океан» (1894 г.) Макаров дал первую сводку всех океанографических наблюдений в северной части Тихого океана.

К этому времени весьма существенные успехи были достигнуты и в развитии теоретических исследований благодаря работам таких выдающихся ученых как Ломоносов, Ньютон, Лаплас, Томсон (Кельвин), Гельмгольц, Герстнер и др.

В развитии океанографии в начале XX века существенное значе­ ние имело создание в 1902 г. Международного Совета по изучению морей. Особое внимание при этом было уделено отысканию Северо западного прохода и достижению Северного полюса. В. 1903— 1906 гг. норвежцу Амундсену первому удалось пройти Северо западным проходом и доказать его существование. 1 апреля 1909 г.

американец Пири достиг Северного полюса. Однако, несмотря на достигнутые успехи, к началу XX века результаты океанографиче­ ских исследований Мирового океана находились все же в началь­ ной стадии развития. Тем не менее достигнутые успехи поставили вопрос о необходимости обобщения накопленных знаний, чтобы, с одной стороны, можно было бы лучше изучить и оценить. со­ ставлявший содержание океанографии научный материал, а с дру­ гой— наметить пути дальнейших исследований. Такими обобщаю­ щими трудами по океанографии стали «Учебник по океанографии»

О. Крюммеля, 1907— 1911 гг., «Гидрология моря» И. Б. Шпиндлера, 1914— 1915 гг., «Океанография» Ю. М. Шокальского, 1917 г. Эти классические труды явились важной вехой в развитии океанографии и не потеряли, своего, значения до настоящего времени. Однако непосредственные экспедиционные исследования перед первой ми­ ровой войной ограничивались преимущественно отдельными райо­ нами океанов и морей. Это объясняется, в первую очередь, как раз­ витием судоходства, так и возможностями боевого использования военно-морского флота. Развитие подводного и надводного флотов в первую мировую войну, и особенно после ее завершения, по­ ставили задачи специальных, систематических океанографических исследований не только в морях, но и в открытых районах океанов.

Среди таких исследований прежде всего выделяются глубоко­ водные исследования германской океанографической службы, про­ веденные с 1925 по 1939 г. на э/с «Метеор» в Атлантике по густой сетке гидрологических разрезов. В тот же период продолжались исследования и других государств, и в первую очередь Советского Союза, по дальнейшему изучению Северного Ледовитого океана с прилегающими к нему морями. К ним относятся экспедиции 2-го Международного полярного года (1932 г.), дрейф станции «Север­ ны полюс» (1937— 1938 гг.), дрейф парохода «Седов» {1937— й 1940 гг.), летная экспедиция И. Черевичного к «полюсу недоступ­ ности» и др.

Значение освоения Северного Ледовитого океана и, в первую очередь, Северного морского пути определилось декретом Совнар­ кома, подписанным В. И. Лениным 10 марта 1921 г., о создании Плавучего морского научного института (Плавморнина). Этот декрет положил начало развитию государственных институтов и учреждений, занимающихся и в настоящее время изучением Миро­ вого океана и развитием океанографии как науки.

Как известно, в России до Октябрьской революции не было 'Спе­ циальных научно-исследовательских институтов, занимающихся океанографией. Океанографические исследования проводились преимущественно на общественных началах через Географическое общество и по личной инициативе военных моряков.

Наряду с изучением и освоением Северного морского пути, про­ водились океанографические исследования и во всех других морях, омывающих Советский Союз, возглавлявшиеся и организуемые крупнейшими советскими учеными: Ю. М. Шокальским, Н. М.'Кни повичем, К. М. Дерюгиным, В. В. Шулейкиным, В. Ю: Визе, Н. Н. Зубовым и другими.

Проведению этих исследований способствовало создание, на­ ряду с Плавморнином, преобразованном в 1933 г. во Всесоюзный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии (В Н И Р О ), других научно-исследовательских морских учреждений и институтов: Института по изучению Севера (ныне Арктический и антарктический научно-исследовательский инсти­ тут— А А Н И И ), Морского отдела Государственного гидрологиче­ ского института (ныне Государственный океанографический инсти­ тут— Г О И Н ), Морской гидрофизической лаборатории Академии наук С СС Р (ныне Морской гидрофизический институт АН У С С Р ), Лаборатории океанологии АН С СС Р (ныне Институт океанологии АН С С С Р ).

Особый размах океанографические исследования всего Миро­ вого океана получили после второй мировой войны. Большое зна­ чение в этом сыграли исследования, проведенные во время Между­ народного геофизического года (МГГ, 1957— 1958 гг.) и во время Международного года геофизического сотрудничества (МГС, 1959-— 1962 гг.) и положившие начало прочному международному сотруд­ ничеству в изучении Мирового океана. Достаточно сказать, что во время проведения МГГ и МГС в работах участвовало более судов от 17 стран мира.

В этот и последующий периоды не только был собран огромный материал, существенно дополнивший наши знания о Мировом океане, но и произведен ряд открытий, таких, как обнаружение экваториальных глубинных противотечений Кромвелла в Тихом океане и Ломоносова — в Атлантическом, Антило-Гвинейского про­ тивотечения, наибольших глубин в Тиком океане, мощных приливо отливных течений в открытых районах океанов и др.

Проведенные исследования существенно продвинули вперед ре­ шение вопросов теории течений, волнения, колебаний уровня от­ крытых районов океана, уточнения характера и закономерностей взаимодействия океана и атмосферы, турбулентности, гидрооптики, гидробиологии и др.

Наибольший вклад внесен учеными Советского Союза, кото­ рый располагает самым мощным флотом океанографических судов.

Международное сотрудничество по изучению Мирового океана в настоящее время не только не ослабло, а напротив, возросло по сравнению с МГГ и МГС. Так, например, в 1961— 1964 гг. была проведена международная индоокеанская экспедиция, а экспедиция по исследованию мощных и постоянных течений — Гольфстрим и Куросио продолжает работы и в настоящее время. Н а 1974 г. за­ планировано проведение международной экспедиции в тропической зоне Атлантики по изучению взаимодействия океан— атмосфера.

Достигнуто соглашение о создании международной глобальной системы изучения Мирового океана, включающей автономные стан­ ции и искусственные спутники — О Г С О Д (объединенная глобаль­ ная система океанографических данных), принципиально согласо­ ван вопрос о программе океанографических исследований на бли­ жайшие пятнадцать лет.

Такое координирование исследований, естественно, невозможно без создания соответствующих координирующих международных центров. К ним относятся Межправительственная океанографиче­ ская комиссия (МОК), созданная при Ю НЕСКО, и научный коми­ тет океанографических исследований при Международном совете научных союзов. Параллельно проведена большая работа и по созданию международных центров сбора данных. В настоящее время создано три международных центра по сбору и обобщению гидрометеорологической информации: в Нью-Йорке, Москве и Мельбурне. Они являются пока региональными. У нас в Союзе такие центры созданы при Главном Управлении Гидрометслужбы С С С Р и при Главном Управлении навигации и океанографии М О СССР. Создание центров, и особенно их развитие и укрепле­ ние, является одной из первостепенных задач. Это вполне понятно, если учесть тот огромный поток информаций, который поступает только с океанографических судов. Достаточно сказать, что только океанографический флот Советского Союза включает в свой со­ став несколько десятков крупных океанографических судов:

«Академик Курчатов», «Академик Королев», «Профессор Визе», «Профессор Зубов», «Витязь», «Михаил Ломоносов», «Ю. М. Ш о­ кальский», научно-исследовательские суда погоды «Пассат», «Мус­ сон» и др.

Естественно, уровень развития океанографии (так же как и дру­ гих наук), достигнутый к настоящему времени, потребовал опре­ деленного разделения ранее бывшей единой науки об океане на частные науки. К сожалению, единого и общепринятого деления пока нет. Более того, до 1973 г. не было и общепринятого термина самой науки о Мировом океане, которая исторически называлась океанографией. Позднее был введен термин — океанология.

В 1973 г. был введен ГОСТ 18451-73, где даются следующие определения океанологии и океанографии.

О к е а н о л о г и я — совокупность научных дисциплин, изучаю­ щих различные аспекты природы Мирового океана: физические, химические, биологические, геологические.

О к е а н о г р а ф и я — наука, изучающая физические и химиче­ ские свойства водной среды, закономерности физических и химиче­ ских процессов и явлений в Мировом океане в их взаимодействии с атмосферой, сушей и дном.

В отношении деления океанографии на частные науки, по-види­ мому, следует высказать некоторые соображения, учитывая слиш­ ком большое количество терминов, появившихся за последние 15— 20 лет.

По нашему мнению, современную океанографию, как единую науку о водной оболочке Земли — Мировом океане, можно подраз­ делить на следующие частные науки: ф и з и к у м о р я — исследую­ щую общие закономерности физического состояния и динамику вод океана на основе приложения законов термо-гидромеханики с уче­ том современного уровня развития математики и результатов лабо­ раторных и натурных исследований;

р е г и о н а л ь н у ю о к е а н о г р а ф и ю — изучающую конкрет­ ные характеристики (параметры) вод Мирового океана в различ­ ных его районах, на основе натурных наблюдений с учетом выводов физики моря;

м о р с к и е г и д р о л о г и ч е с к и е п р о г н о з ы — разрабатыва­ ющие методы прогноза океанографических параметров и их комп­ лексов с учетом физики моря и региональной океанографии;

практическую ок еанографию (морская гидромет­ рия) — занимающуюся разработкой методов и технических средств океанографических исследований.

Так как процессы, происходящие в океане, неразрывно связаны с процессами, происходящими в атмосфере и литосфере, то вполне естественным является выделение таких частных наук, как м о р ­ с к а я м е т е о р о л о г и я, исследующая особенности атмосферных процессов над океаном, и м о р с к а я г е о л о г и я (геология моря), занимающаяся изучением рельефа и грунтов дна, морских берегов, т. е. «чаши» океана.

Определенную роль в формировании водных масс и их динамики играют биологические процессы. Однако в данном случае большее значение имеют сами физические свойства морской воды и ее ди­ намика с точки зрения условий существования растительного и жи­ вотного мира океана. Поэтому б и о л о г и ю м о р я (морскую биоло­ гию) целесообразнее отнести к биологической, а не к океанографи­ ческой науке.

В этом аспекте и морскую метеорологию, и геологию моря также можно отнести соответственно к метеорологии и геологии.

В океанографической литературе последних лет можно встре­ тить дополнительно к указанным выше частным наукам и другие, как-то: гидрохимия (химия моря), гидрооптика (оптика моря), гидроакустика (акустика моря), которые, по нашему мнению, явля­ ются составной частью физики моря.

Заслуживает особого внимания термин « м о р с к а я г е о ­ ф и з и к а », определяющий частную науку, включающую исследова­ ние геофизических полей океана: магнитных, электрических и гра­ витационных и рельефа дна, а также приложение методов изучения твердой оболочки к изучению Мирового океана (например, геофи­ зические методы изучения океана). Так как установившегося опре­ деления морской геофизики нет, следует иметь в виду, что указан, ный термин применяется как в методическом, так и в чисто науч­ ном планах.

За последние годы все чаще применяется термин «океано­ графия» в широком смысле слова, — как наука о процессах и явле­ ниях, происходящих не только в водной оболочке Земли —•гидро­ сфере, но и примыкающих к ней литосфере и атмосфере.

Естественно, такое деление океанографии на частные науки и характеристика смежных наук носят условный характер и приве­ дены с целью содействия всем лицам, интересующимся океаногра­ фией, оказать помощь при изучении Мирового океана по литера­ турным источникам, т. к. последние пока пестрят многообразием терминологии.

Глава I Г Е О Л О Г О -Г Е О Ф И З И Ч Е С К И Е ХАРАКТЕРИСТИКИ ОКЕАНА § 1. Основные категории подводного рельефа Общие принципы деление М ирового океана. Суша земного шара не является монрлитом. Она состоит из отдельных огромных массивов (материалов) и более мелких глыб (островов), окружен­ ных со всех сторон солеными водами Мирового океана. Этот гло­ бальный бассейн, занимающий 361 • 10s км2 (70,7% поверхности Земли), условно разделяют на более или менее самостоятельные крупные части — океаны, сообщающиеся между собой.

Деление Мирового океана складывалось исторически и произ­ водится по-разному. Наиболее объективно, очевидно, разделение по обособленности его отдельных частей островами и подводными воз вышенностями, или иначе — по геоморфологическим признакам.

Однако все еще нет полной ясности в том, на сколько частей сле­ дует делить Мировой океан.

Б. Варениус (1650 г.) закрепил в своих трудах представление о пяти океанах: Северном Ледовитом, Атлантическом, Тихом, Индийском и Южном. Это деление было принято в 1845 г. Лондон­ ским географическим обществом и сейчас удерживается во многих странах.

О. Крюммель (1878 г.), а позднее Ю. М. Шокальский (1917 г.), исходя из чисто морфометрических соображений, считали, что су­ ществуют только три океана: Атлантический, Тихий и Индийский.

В Советском Союзе с 1935 г. принято выделять четыре океана:

Северный Ледовитый, Атлантический, Тихий и Индийский.

Н. Н. Зубов (1956 г.) считает обоснованным подразделять Мировой океан по гидрометеорологическим признакам на восемь океанов: Северный Ледовитый, Северный Атлантический, Северный Индийский, Северный Тихий, Южный Тихий, Южный Индийский, Южный Атлантический и Южный (или Антарктический).

З а рубежом довольно широко принято деление на семь следую­ щих океанов: Арктический, Северная Атлантика, Южная Атлан­ тика, Северный Тихий, Южный Тихий, Индийский и Антарктиче ский. Однако Международное гидрографическое бюро в Монако не признает существования Антарктического океана. Установленная им система разделения Мирового океана соответствует традицион­ ной классификации, принятой в «Извещениях мореплавателям», и мало соответствует естественным границам между океанами и океа­ нами и морями.

Основные данные по морфологическим характеристикам отдель­ ных океанов приведены в табл. 1.

Таблица!

Основные морфологические характеристики океанов Глубина, м Г д е и зм ер ен а П лощ адь О бъем с % от м орям и, наибольш ая с м орям и, М и рового О кеан н аиболь­ средн яя ты с. км 3 ш ая глуби н а млн. км2 океан а 50 723 699 4028 Марианская 179 Тихий впадина 93 363 337 699 8 3.926 Впадина Атлантический Пуэрто-Рико 74 917 291 Индийский 5 13100 4 16 Северный Ледовитый 361 059 1 370 323 Мировой океан Часть каждого океана, так или иначе ограниченная берегами материков, островами и повышениями дна (порогами), называется морем. М оря делятся по их расположению на средиземные, окраин­ ные и межостровные.

Средиземные моря глубоко вдаются в сушу и с океаном соеди­ нены одним или несколькими сравнительно узкими проливами. Р аз­ личают средиземные внутриматериковые моря (например, Белое, ' Балтийское, Черное) и межматериковые (например, Средиземное, Карибское). Гидрологический режим средиземных морей значи­ тельно отличается от режима прилегающей части океана.

Окраинные, или краевые, моря сравнительно неглубоко вда­ ются в сушу и отделены от океана либо большими полуостровами, либо грядами островов (например, Охотское, Коралловое, Тасма­ ново море). Гидрологический режим окраинных морей ближе к ре­ жиму прилегающей части океана, чем режим средиземных.

Межостровные моря отделяются от океана островами (напри­ мер, моря Банда, Сулу).

В зависимости от числа проливов, соединяющих море с океаном или с другими морями, можно выделить однопроливные (Белое, Азовское, Красное, Адриатическое), двухпроливные (Черное, М ра­ морное, Средиземное) или многопроливные моря. К последним относится большинство окраинных и межостровных морей.

Можно делить моря на мелководные и глубоководные. Глубина первык не превышает нескольких сотен метров, и располагаются они обычно в пределах материковой отмели. Поэтому их часто на­ зывают морями материковой отмели (шельфовые моря, или моря шельфа) К ним относятся Баренцево, Северное, Белое, Балтий­ ское.

Глубоководные моря значительно глубже — до нескольких тысяч метров (Охотское, Японское, Черное, Красное, Средиземное).

Их образование связано с резкими деформациями земной коры, и располагаются они, как правило, в поясах разлома земной коры.

Такие моря часто называют провальными.

Существует, кроме того, деление, морей по особенностям их гидрологического режима — наличию или отсутствию приливов;

льдов, большой или малой солености и т. д.

Заливом, или бухтой, принято называть часть океана или моря, вдающуюся в сушу, но не отделенную от него подводным порогом.

Различают заливы океанские и морские. В зависимости от строе­ ния берегов и происхождения они имеют различные, зачастую мест­ ные названия— лагуны, лиманы, губы, фьорды и т. д.

Имея дело с географическими номенклатурными терминами, следует учитывать, что здесь многое сложилось исторически. Н е­ редко районы с очень ткожими характеристиками называют по разному: то морями, то заливами, то проливами. Так, например, такие океанические заливы, как Персидский, Мексиканский, Гудзо­ нов и другие, по режиму относятся к морям, тогда как Аравийское море лучше было бы называть заливом и т. д. Также условны гра­ ницы не только отдельных океанов, но и морей, заливов и про­ ливов.

Гипсографическая к р и в а я. Еще совсем недавно дно океанов и глубоких морей представляли в виде относительно ров­ ной поверхности, поскольку редкая сеть промеров и точечный характер тросовых (проволочных) измерений ограничивал возмож­ ность изучения подводной топографии. Поэтому классификация и терминология подводного рельефа основывалась на представле­ ниях, полученных при рассмотрении весьма упрощенных и редких изобат (линий равных глубин). Эта система изучения окена может быть охарактеризована как батиметрическая.

Подсчитав площади, занятые на Земле различными ступенями высот и глубин, Лаппаран в 1883 г. построил гипсографическую кривую, которая характеризовала обобщенный профиль земной коры. С некоторыми изменениями эта кривая повторялась позже различными авторами (например, Э. Коссина, 1933;

В. Степанов, 1959). «До сих пор еще сохранилась традиция, — пишет О. К. Леон­ тьев, — говорить об основных чертах рельефа дна Мирового океана, искодя из анализа гипсографической кривой». Основными элемен­ тами рельефа, как следует из кривой рис. 1.1, являются: материко­ вая отмель, материковый склон, ложе океана, глубоководные. желоба.

1 Shelf (ан г л.)— полка, горизонтальная плоскость.

Современные исследования подводного рельефа, в которых широко применяются эхолоты — самописцы и геофизическая аппа­ ратура, произвели подлинную революцию в утвердившихся предста­ влениях об океане. Н а смену прежней 1батиметрической системе пришла система геоморфологическая, или структурная. В основу ее положен комплекс новых методов и средств глубоководных ис­ следований, дающий возможность получать не только подробные сведения о рельефе океанского дна, но и кое-какую информацию км 4К I 2 -\ \ 40% О 10 20 Площадь Д~-_. ЛЛАЛЛЛЛА^ О Материковая. 2450м отмель I I Материковый склон \5750м*\ 8 I *0 • 1 gi 10 _l L 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 % Рис. 1.1. Гипсографическая кривая (А) и обобщенный профиль дна океана () (по О. К Леонтьеву, 1968).

Д и а г р а м м а в в е р х у (п о Э. В е н к у, 1971) п о к а з ы в а е т, к а к о й п р о ц е н т п л о щ ад и океан и ч еского д н а зан и м аю т : ш ел ьф и м атер и ковы й ( / ), м а т е р и к о в о е п о д н о ж и е (2), а б и с с а л ь н ы е р а в н и н ы склон и х о л м ы ( 3 ), о к е а н и ч е с к и е х р е б т ы и п о д н я т и я (4), ж е л о б а ( 5 ), в у л к а н и ч е с к и е х р е б т ы и к о н у с ы в у л к а н о в (5 ).

о структуре коренных пород, возрасте рельефа и рельефообразую­ щих процессах.

Н а дне океанов обнаружены грандиозные горные системы — срединные океанические гсребты и их рифтовые долины, зоны океа­ нических разломов, глубоководные желоба, обширнейшие абиссаль­ ные равнины и др. Исходя из этого, очевидно, пришло время внести коррективы в гипсографическую кривую, исключив из нее часть площади с глубинами 4— 6 км и нарастив за счет ее площадь с глубинами 2— 3 км. По-видимому, это приведет к более плавному спаду кривой, начиная с глубин 2 км. Однако «здесь нельзя ограни­ чиваться лишь новыми численными характеристиками старых по­ нятий, — говорит О. К. Леонтьев, — необходим пересмотр и каче­ ственного содержания этих понятий».

Н а материках толщина коры достигает 30— 40 км, увеличиваясь под горными хребтами до 80 км. Под Атлантическим и Индийским океанами вертикальная протяженность ее уменьшается до 15— 10 км, а в центральной части Тихого океана до 5—4 км. Материко­ вая кора имеет сложное строение и состоит из трек слоев: осадоч­ ного, гранитного, базальтового. Н а подводной окраине материка (шельф, материковый склон, материковое подножие) продолжа­ ются геологические структуры суши, причем толщина коры здесь уменьшается, а гранитный слой, утоньшаясь, выклинивается при переходе через материковый склон. Таким образом, океанская кора совершенно лишена гранитного слоя.

Общая площадь подводной окраины материков составляет около 73,6 млн. км2, или почти 20% площади дна Мирового океана.

Материковая отмель и ее основные черты. Материковая отмель, :иногда ее называют также континентальным плато, или шельфом, Занимает 7,5% общей площади Мирового океана и представляет собой затопленную океаном окраину современной суши. Некоторые моря целиком или большей своей частью лежат в пределах этой зоны. В сторону океана она обычно заканчивается более или менее резким перегибом — бровкой, являющейся верхней границей мате­ рикового склона.

Ширина шельфа и глубина на его бровке в разных местах раз­ личны. Например, у Африканского материка шельф почти отсут­ ствует, у берегов Калифорнии его ширина всего 10 км, а шельф Евразии достигает ширины 1000 км;

в Австралии, к северу от юж­ ного тропика, имеется достаточно широкий-шельф, отсутствующий к югу от этой линии. У восточного берега СШ А шельф в несколько раз шире, чем у западного.

В глобальном масштабе глубина бровки шельфа меняется от до 550 м, в среднем составляя 133 м;

ширина шельфа изменяется от нуля до 1500 км, в среднем 78 км.

Материковые отмели подразделяются на трансгрессионные, рас­ положенные на платформах, абразионные, располагающиеся на неустойчивых геологических структурах, и сбросовые.

Трансгрессионная отмель образуется при медленных колеба­ тельных движениях равнинных участков земной коры. Для нее характерны поэтому большая ширина и большое число форм рельефа наземного происхождения, аналогичных формам соседней суши, а также форм, созданных современными процессами.

Тектонические формы рельефа обычно сильно завуалированы последующими процессами, сначала наземньщи, а затем и мор­ скими.

Наиболее крупными формами рельефа в пределах трансгрес сионной отмели являются впадины со сравнительно большими глубинами. Они часто имеют вытянутую форму. Наиболее глубо­ кие — тектонические — впадины обычно сочетаются, кроме того, с древними складчатыми сооружениями. Так, например, Ново земельская впадина в Карском море приурочена к складчатой области Новой Земли. Ландсортская и другие впадины Бал­ тийского моря — к складчатости Скандинавского полуострова и т. д.

О тчетливо прослеж ивается на трансгрессионны отм к елях эрозионно-расчлененны и ледниковы унаследованны р й1 й й ельеф :

п двод е р ы д о ны ечн е олины ф р ы курчавы скалы м р н е на­, ьо д, е, о ен ы гром дения и т. п Хорош зам ож. о етны и. соврем енны пр ессы е оц | рельеф ообразования, создаю ие такие, в частности, аккум щ уля­ тивно-денудационны ф р ы как под ны песчаны гряды (на­ е ом, вод е е пр м, гряды в ю и ер го-западной части Северного м оря), прибреж е ны по ны бары (забурунья на севере, загребы на Ч двод е ерном иАзов­ ском м орях) и отдельны банки.

е Абразионная отм ель2 образуется там где океан соприкасается, с м ло ы и складчаты и структурам П о дм м и. оверхность абразионной отм всегда си ели льно сглаж ена. Только в отдельны м х естах встре I чаю повы ения дна, сохранивш тся ш иеся потом что о и слож у, н ены бо лее п о ы и породам ч окруж щ Н р чн м и, ем аю ие. ередко такие останцы подним тся вы е уровня м р в ви е отдельны скал аю ш оя д х I (кекур). Ш ирина абразионной отм ели, как правило, о ен н ч ь е j велика. О зависит о прочности горны п р, подвергаю ихся на т х о од щ J абразии, от ее продолж ительности, т. е о продолж.т ительности стоя (п ния уровня м я, и от ее интенсивности, опред ор еляем р и ом ой еж м ^волнения. Бровка абразионной отм о ен извилиста.

ели ч ь (у Сбросовая отм ель3 образуется п и резких вертикальны п е р х ер м ениях отдельны участков зем ко ы в районах глы ещ х ной р бового Н/ (сбросового) расчленения. Ее поверхность м ет и еть больш е ож м и Л уклоны и располагаться в ви е ступеней лестницы п и этом сту д,р Р' п и м ен огут им разны уклон. П еть й ространство сбросовой м и атер ко I в й отм характеризуется р о ели ельеф с резким изм ом и енениям глу- и j б н, т. е. тектоническим ф м и Ф м унаследованного на иы и ор ам. ор ы ! зем ного рельеф и созданны соврем а е енны и проц м ессам и ею имт второстепенное значение и не изм еняю общ облика р т его ельеф а.

Ш ирина сбросовой м атериковой отм о ы н невелика. Бровка ели б ч о прям олинейная и угловатая.

ли | Таким образом различны не только ш, ирина и глубина м ате риковой отм ели, н и грунт и р о ельеф дна, то исклю чительно р во ! н й то изобилую ий под ны и опасностям и узким ы, щ вод м и и ж елобам —затопленны и долинам р и м и ек. Н ередко п д д ы о во н е продолж ения рек простираю д больш глубин, вы я за пре­ тся о их ход делы м атериковой отм ели. У внеш него ее края встречаю кру­ тся тостенны глубокие ущ е елья — каньоны идущ п м, ие о атериковом у склону.

Разнообразие рельеф м а атериковой отм ели заставляет с осо­ б й тщ о ательностью производить п о,ер ы работы Ч деталь­ рм н е. ем н будет п о ер тем больш будет точность м ее рм, е орских карт и, 1 Э розия (л а т.) — разъедан и е — разруш ени е и снос горны х пород водными потоками (р ек ам и ). И ногда этот терм ин и сп ользую т и более ш ироко, например ледниковая эрози я, ветровая эрози я и т. п.

2 А брази я (л а т.)— соскабливание — разруш ени е и снос горны х пород мор­ ским прибоем.

.:

3 Сброс — смещ ение пластов горны х пооод вдоль вертикальной или круто наклонной трещ ины. Величина смещ ения м 2 Заказ № 1 следовательно, тем м ее будут вероятны случаи навигационны ен х аварий суд ов.

М атериковая отм (ш ) играет исклю ель ельф чительную р ль вре­ о ж м сам океана и деятельности человека в океане. Это зона ие ого интенсивного судоходства, р бного пром сла, пром сла ж ы ы ы ивотны х, б о м ческо переработки вод ослей и д б ч неф при и хи и й ор о ыи ти, род­ н го газа, сер, золота, алм о ы азов и д. П сутидела, это ещ один ро е м атерик, площ адь которого соизм ерим с территорией А рики.

а ф П очти треть населения Зем ж ли ивет вблизи этой прибреж зоны ной М ирового океана.

В зоне ш а отм ельф ечаю сгонно-нагонны колебания уровня тся е итечения. Здесь услож тся и усиливаю п и вы и приливны няю тся р ли е течения. В зам кнуты его участках развиты кром того, сейш х, е и.

Глубины ш а являю п ельф тся очти п ед р елом прони кновения солнеч­ н й радиации в толщ океана, а такж распространения зи н о у е м его конвективного перем ивания. Воды ш а о поверхности д дна еш ельф т о всегда находятся в движ ении и перем иваю как в вертикаль­ еш тся н м так и в горизонтальном направлениях. Благодаря постоянной о, аэрации м орски глубин и р х ечном стоку, вы у носящ у с суш ем и огр ны м ом е ассы органического вещ ества, в водах зо ы ш а, н ельф происходит интенсивное развитие органической ж изни. И склю че­ н е представляет лиш зона арктических м р, больш часть и ь о ей ую года покры льдам тая и.

В при бреж зоне некоторы м р со дна м р б т подвод­ ной х о ей о я ью н е пресны источники. И ы е сточники эти м ногочи сленны и ш ироко распространены в карстовы районах, там где берега и прилегаю х ­ щ е участки дна слож и ены известнякам И и. сточники издавна ис­ пользую ж тся ителям Ю ной Ф иж ранции, И талии, И ндонезии, по­ береж П ья ерсидского залива, Кубы Австралии для водоснабж, е­ н я. Такие по вод е «острова» пресной в д известны в СССР и д ны оы на Ч ерном м р в районе Гагры и у Кры ского берега, западнее ое м Байдарских вор т. о Материковый склон и его основные формы. М атериковы склон й начинается у внеш него края м атериковой отм. Угол наклона его ели м еняется от 3 д 20°. У б егов вулканических и коралловы о ер х островов, а такж вбли.бер е зи егов, слож енны кор х енны и п од и м ор ам, угол наклона м ет достигать 40— Такие больш уклоны на­ ож 45°. ие блю тся в ф даю ьордах Н орвегии и М ана, в Бискайском заливе.

урм Средние углы наклона м атерикового склона составляю 3— °.

т М атериковы склон играет -важ й ную р л в развитии зем о оь нй ко ы Н р. аибольш количество очагов зем ее летрясений, охваты ­ ваю щ побереж всех м р и океанов, приходится, как правило, их ья о ей н область м а атерикового склона. П этом часто происходят рез­ ри ки движ е ения м орского дна, вы ваю ие катастроф зы щ ические изм е­ нения подводного рельеф и глубин.

а С активны и геологическим новообразованиям связано появ­ м и и ление глубоководны впадин, заполненны горячей р ой Так, на х х ап.

н м в 1 6, 1 6 и 1 6 гг. в Красном м р б л обнаруж ри ер, 9 4 9 5 9 6 о е ыи ены и обследованы впадины искавери», «А -«Д тлантис-2» и «Ч ейн» (по названиям работавш здесь судов). Тем их пература в д в этих бас­ оы сейнах с глубиной д 2042 м достигает п о очти 56°, а соленость'— почти 3 0 о 0 %.

М атериковы склон отличается слож м строением Для него й ны.

характерны м ногочисленны уступы и о р вы грандиозны скалы е бы, е и гребни. О тдельны гребни и скалы м е атерикового склона дости­ гаю поверхности океана, и вер и их образую острова м т ш ны т ате­ рикового склона. И ногда такие острова отделяю о м тся т атериков оч ь глубоким м ям. П ерам островов м ен и ор и рим и атерикового склона м огут служ Гренландия, М ить адагаскар, острова М алай­ ского архипелага, Тайвань, Сардиния, Корсика и м е другие. ноги П оверхность м атериковы склонов изрезана и изры о о х та гр м ' н м под д м каньонам и узким лож ы и во ны и и и бинам с круты и хреб­ и м там м ду н м.

и еж и и Каньоны бы откры русским м ли ты и орякам ещ в 80-х годах ие I прош лого столетия. Сейчас о и обнаруж в всех м ях и океа­ н ены о ор нах вд ль берегов сам различного строения. В отли от р о ого чие еч­ ны дх олин п двод е каньоны и ею о ен больш угол падения о ны м тчь ой п продольном пр и. Крутизна склонов каньонов неред до­ о у оф лю ко стигает 20— Есть и ещ более круты участки, вплоть д отвес­ 30°. е е о ны Характерно, что каньоны встречаю х. тся о ы н группам б чо и.

И звестны только отдельны случаи ед н чн х под ны кан е ии ы вод х ьонов.

Вопрос о происхож дении каньонов является спор м Сущ ны. ествует м ен е, ч о и представляю со о глубокие трещ н и то н т бй ины и расколы зем ко ы на м ной р атериковом склоне, образовавш иеся п и неравно­ р м н х вертикальны движ ер ы х ениях и идущ в различны направле­ ие х ниях.

Материковое подножие. В последние год вы ы явлен ещ о и е дн важ й элем рельеф п вод ны ент а од ной окраины м атериков—м ате­ р ко е поднож е. О представляет соб наклонную н ко и во и но ой, еред слабоволнистую равнину, окайм щ основание м ляю ую атерикового склона. Пока это наим енее и зученны крупны элем рельеф дна.

й й ент а Океанские котловины. М ду внеш м краем подвод х окраи еж ни ны н м атериков и срединноокеаническим хребтам на глубинах н и и е м ее 3,5— км а неред и 6— км располагается д океаниче­ ен 4, ко 7, но ской котловины О как показали работы ам. но, ериканских геоф изи­ ко разделяется на три категории геом ологических областей в, орф (провинций). Это лож океана (абиссальное дно), океанические е поднятия и группы подводны гор. На лож океана обнаруж х е ены абиссальны равнины и зо ы абиссальны холм заним щ е н х ов, аю ие наиболее глубокие части океана1.

Ложе океана. Абиссальная равнина определяется как область океана, где поверхность дна плоская, а уклон м ее 1: 1 0. Абис­ ен сальны равнины распространены повсем е естно и располагаю тся у основания м атерикового поднож ия. О ни б л откры ыи ты 1 Н аряду с подводной окраиной материков и лож ем океана начали вы де­ лять переходную зон у — зон у максимального расчленения рельефа и наиболее интенсивного проявления тектонических процессов. И зучение этой зоны только начинается.

2* после вто о м р во во н. Рельеф абиссальны р рй ио й йы х авнин на­ столько вы о ен что о ы н проф ли с небольш превы ением р вн, б чо и им ш вертикального м таба н даю представления о характере п асш е т о.вер хности На лож океана, при ы щ к п д д ы о аи ам. е м каю ем о во н м кр н ;

м атериков, обнаруж ены наиболее плоски поверхности Зем Э :

е ли. ти абиссальны равнины о еви н, бы созданы отлож е, ч до ли ениям и суспензионны п х отоков.

Непогребенны участки лож океана представлены абиссаль­ е а н м холм и. О и ею вы ыи ам ни м т соту от нескольких д н о ескольки х, сотен м о и ш етр в ирину от нескольких сотен м ов д нетр о ескольки х, ки етр П лом ов. роисхож дение этих холм д сих п р н ясно.

ов о ое Океаническое поднятие представляет отдельную больш (из­ ую м яем п горизонтали сотням килом ер ую о и етров) ф м р ьеф ор у ел а,, возвы аю ую над окруж щ д о на несколько сотен м ш щ ся аю им н м ет­ р в не связанную со срединноокеаническим хребтом и с м о, атери­ ко м п днож ем Рельеф океанического поднятия м вы о и. еняется ог вы ровненного д си о льно расчлененного. К океаническим поднятиям относятся Берм удское и Угловое (к ю о Н ф гу т ью аундлендской банки) в Северной Атлантике, Рио-Гранде в Ю ной Атлантике и ж п о н е и безы янны ф р ы рельеф в И од б ы м м е ом а ндийском и Тихом океанах.

От абиссального дна (лож океана) океанические поднятия е в ви е обш д ирны возвы енностей отделяю сериям уступов.

х ш тся и Подводная гора —отд ельное б лее и м ее изолирован­ о ли ен н е п д д возвы ени м о о во ное ш е орского дна, круговое и эллиптиче­ ли ское в плане, с превы ени рельеф н м ее 1км и о о тел о ш ем а е ен тн си ьн круты и склонам Этот терм введ недавно. Раньш подвод­ м и. ин ен е н е го ы обозначались о щ м тер и ыр би м ном «банка». Теперь п д бан­ о кам поним тся под ны возвы ени преим ественно н и аю вод е шя ущ а м атериковой отм. П ерам подвод х гор, п укоренивш ели рим и ны о ейся традиции д сих п р назы ы банкам являю о о ваем х и, тся банка «М етеор» (центральная часть Атлантического океана) и б ка. ан Стю (Ю но-Китайское м арт ж оре).

П одводны гор располагаю среди различны глубин, вплоть еы тся х д 6000 м П о. одобно океанским островам о и подним тся со дна н аю глубоких м р, и м е и н х леж вдали от побереж м о ей ноги з и ат ий ате­ р ко и в.

И звестно б лее 1 0 подвод х го в всех океанах: и ни о 20 ны р о зх о л 2 0 заснято для вы ко о 0 яснения конф игурации, приблизительно у 5 подняты грунтовы и приборам п р д со дна. Все о и за 0 м и ооы н, и склю ем 5 типичны вулканы часть которы заклю чени, е, х чена в из­ вестковы чехол й.

О ее количество обнаруж бщ енны под ны го (вклю х вод х р чая гайоты—столовы гор, плоски вер и которы удалены от еы е ш ны х поверхности в д на 900—1 0 м составляет, вероятно, лиш оы 00 ) ь м алую часть сущ ествую их. П щ редполагается, ч в Тихом океане то чи и достигает 1 4 а в всем М р сло х 0, о и овом океане—2•1 4 Боль­ 0.

ш инство подвод х го группируется в ли и и и пучки (прибли­ ны р ни л зительно п 1 —100);

о и си о0 н льно напом инаю вулканические ар т хи пелаги тихоокеанского бассейна, наприм острова Сам и Га­ ер, оа вайские.

Срединноокеанический хребет —поднятие зем о нй ко ы слож р, енное полностью вулканическим породам —базаль­ и и там О егоприурочена ксрединной ли и океана. Хребет зигзаго­ и. сь ни образно излом и состоит и м ества коротких отрезков.

ан з нож Срединноокеанические хребты им тся в всех океанах и по­ ею о д обно гигантском ш длиной более 40 ты м л опоясы т у ву сяч и ь ваю I весь зем ш Вдоль гребней хребтов проходят похож на ной ар. ие трещ ины д ли ы—и ен о здесь в настоящ врем образую он мн ее я тся н е участки океанического дна. Бы овы строе разрастание дна (д о 16 см /год) характерно главны образом для Тихого океана, м ­ м ед ленное (1—1 см 0 /год) —для Атлантического. Зона разрастания м ет продолж ож аться и в пределах м атериков. В этом случае о а н образует вы тянуты расселины наприм Красное м р котор е, ер о е, ое вм есте с А денским заливом сейчас рассм атриваю как зароды и т ш jбудущ океанов. В пределах гребня хребта вы их деляю следую тся ­ щ геом ологические п нц и ие орф рови и :

' 1 риф ) товая долина —глубокое ущ елье в ви е о д севой трещ ины значительной протяж енности ш ри и ной 1 — 0 м л и глубиной 5 3 иь j 1 3 км —;

I 2) риф е гор, образую ие склоны р товой долины товы ы щ иф ;

I 3) вы сокое раздробленное плато, окайм щ р товы го ы ляю ее иф е р.

Д рф но и товой д ны расчленено. В наиболее ш оли ироких м естах д ли ы со дна подним тся гор вы он аю ы сотой в несколько сот м о етр в.

Эти ф р ыхарактерны наприм для И ом, ер, сландии, которая пред­ ставляет надводную часть Срединно-Атлантического хребта. Ц ен­ тральны риф ш й т ириной 45 км на ее северн конц пересекает ом е I остров в направлении, параллельном о (Хребта. Боковы стороны си е j риф образованы ступенчаты и сбросам Есть такие сбросы и та м и.

;

в пределах дна риф в других м та;

естах д о риф покры м о е н та то н ж j ством продольны трещ П трещ х ин. о инам изливается лава, которая захороняет п д соб близлеж ие горы д ны и разлом, и и о ой ащ, оли ыл ж образует низкие вулканы Д я сотням таких м ы вулка­ е. вум и олод х н в, извергаю ихся п м но о и раз в каж е 5 лет, усеяно д о щ ри ер д н ды но j р товой до ны иф ли.

Глубоководные желоба с поразительно плоским д о и круты и нм м стенам представляю собой сам е больш е океанические п н.

и т ы и учи ы Вы е отм ш ечалось, что разрастание океанического дна сопровож да­ ется п ем ен ем плит зем ой кор. П столкновении двух плит ер ещ и н ы ри край о н й и них м ет изогнуться вни и погрузиться в астено­ до з ож з сф (зона разм еру ягченного вещ ества). В этом случае образую тся глубоководны ж е елоба, такие, как М арианский и Тонга в Тихом, океане. Для таких ж елобов характерно удивительное постоянство \| разм еров. Так, наприм ж ер, елоб Торга и еет глубину порядка м Ч 1 000 м и ш ?0 ирину до 7 км на протяж ении почти 700 км В районе.


Курило-Кам чатской впадины обнаруж ены глубины превы аю ие, шщ 9000 м (м аксим альная 1 542 м). 'Эти глубины в ви е узкой щ 0 д ели, ш ри и ной о ло 5 км тянутся на 500 с лиш ко, ним ки етров.

лом ! Глубоководны же елоба чащ всего располагаю с внеш сто­ е тся ней р н островны дуг. Н оы х аибольш чи обнаруж ее сло енны глубоко­ х водны ж х елобов (25 и 30) находится в Тихом океане, там ж на­ з е ходятся м аксимальны глубины п во м е ;

ер е есто среди них заним ает М арианская впадина, где удалось измерить глубину б л 1 к о ее 1 м (1 034 м 1 ).

§ 2 Основные категории грунтов дна океана.

Морским грунтом назы вается отлож ение в ви е осадка на д е д н /океанов и м р продуктов разруш о ей ения горны п од суш и остат х ор и I ков отм ерш жих ивотны и растительны организм Н х х ов. екоторую I р л в образовании глубоководны грунтов играю вулканический оь х т j пепел и косм ическая (м етеоритная) п л ы ь.

/ Частицы составляю ие осадки м, щ орского дна, ли отклады бо ва / ю на м тся есте своего образования, ли приносятся и других бо з / р онов. П прои ай о схож дению и вещ ественном составу о и м не­ у ни ральны (м е инерогенны органические (биогенны и хем е), е) огенны е, I образую иеся в результате хим щ ических проц ессов, протекаю ихщ ^-^голще в д и на д е м р о ы ли н о я.

М В. Кленова указы. вает, ч «осадки м то орского дна являю тся своеобразной п оекц ей всех проц ри ессов в м р и потом представ­ ое у ляю со о чрезвы т бй чайно слож й объект. О ны тдельны ком е поненты осадка н всегда находятся в р е авновесии друг с другом ч вед, то ет к интенсивном и ен и ф у зм ен ю изического состояния и хим ического состава и сходного м атериала. Слож систем м ная а орского осадка непосредственно соприкасается с при онн м ской во о, не­ д ой ор дй п ер вн доставляю ей од и вещ рыо щ н ества и уносящ некоторы про­ ей е дукты хим ических р и ». М еакц й орское дно является, таким образом, лабораторией, где активно создаю и разруш тся все н вы тся аю ое }ш е п р и вещ рвы о ц и ества.

Океанические отлож ения подразделяю на м тся атериковы и и е, л j f терригенны и глубоководны и пелагические, образую иеся е, е, ли щ Vвдали от суш и.

^"--Состав грунта м атериковой отм и м ели атерикового склона опре­ деляется составом п р д слагаю их м оо, щ орские берега. В о о осн вн м {на 80— ) грунты этих областей дна образованы м 90% атериковы им \ отлож ениям неорганического происхож и дения, п и ем их м ность рч ощ \и состав с удалением от берега испы ваю опред ты т еленны и ен е зм е Ш ия/В недалеком прош считалось, ч м ность отлож лом то ощ ений п о ;

направлению к откры у м р ум том о ю еньш ается, ум еньш ается такж е у щ крупность частиц, слагаю их грунт, и изм щ еняется и характер, х / f О чно вблизи берега, слож бы енного тверды и пор ам, распола м од и i г^ тся валуны и гальки, дальш —гравий и сначала крупны ю е й, ;

п сто все более и более м й песок с при есью ила, ещ дальш ом елки м е е j и с п и есью песка и наконец тончайш и с диам л рм,, ий л етром частиц | о ы о м ее 1 0 м, которы исклю б чн ен /2 0 м е чительно м лен о оседаю ед н т j в условиях почти полного спокойствия, какие м огут сущ ествовать \ только вне п елов действия волн и сильны течений ред ли х.

Соврем енны исследования показали, ч такая простая картина е то наблю дается о ен р ко и ч разм зерен в осадках н связан ч ь ед то ер е с расстоянием от берега. Больш инство ш ов покры крупно­ ельф то зернисты и пескам о ы н окраш м и, б ч о енны и прим и ж м есям елеза. Эти j пески содерж пусты раковины м ат е оллю сков. Битая раковина и и л ракуш ечны песок особен об льн на внеш крае ш а.

й но и ы нем ельф П К. О Эм о. ери, единственной зон, где действительно наблю ой ! дается последовательное ум еньш ение разм еров частиц о побереж т ья в сторону откры того м р является полоса м ду б егом и глу­ о я, еж ер б н й 1 — м и ы и словам зона, достаточно м и о 0 20, н м и, елководная для того, чтобы здесь сказы валось регулирую ее воздействие вол­ щ н я. Более удаленны от берега области ш а слиш ени е ельф ком глу­ б ки что ы туда попадали соврем е пески и в то ж вр я о, б енны, е ем сю н поступаю сам е тонкие частицы (алевритовы и глини­ да е т ы е сты которы в ви е суспензии вы е), е д носятся в глубоководны ч сти еа океана и преж ч осесть на его д проходят гром де ем но, адны рас­ е стояния.

О епринятой классиф бщ икации грунтов, которая б одновре­ ы м н обним ен о ала осадки сравнительно м елководны р онов и х ай глубоководны отлож е ения, д настоящ вр ен н им о его ем и е еется.

П ричина этого, п словам В. А. Снеж о инского, кроется в недоста­ точной изученности глубоководны отлож х ений океанов, из-за чего эти «отлож ения н удалось ещ вм е е естить в сравнительно п д об о ор н разработанную классиф икацию грунтов м атериковой отм и от­ ели части м атерикового склона». Классиф икация прибреж х грунтов\ ны и отлож ений м атериковой отм основана на при ипе разделе­ ели нц н я грунтов п и м и о х еханическом составу, т. е п вели не слага­ у.о чи ю и и частиц. В сво о ер ь, величи частиц определяется щх х ю ч ед на главны образом степенью подвиж м ности во ы в м образования д есте донны отлож х ений, которая зависит от рельеф м ского дна и раз­ а ор ли х гидром чны етеорологических и гидробиологических ф акторов.

П елагические отлож ения в осн вн м состоят и ила, содерж оо з а­ щ остатки известковы и крем его х ли ниевы скелетов зо - и ф х о ито­ планктона, и и и тонкой красной глины лз. ^ П оскольку карбонат кальция легче растворим ч кр н й из­, ем ем и, вестковы и в ср нем встречается на дне океана на м йл ед еньш их глубинах (1800— 3600 м ч кр ни й и (3600— ), ем ем евы л 4000 м ).

И разного рода глубоководны органических и о наибольш з х лв ее распространение и ею глобигериновы птер овы, диатом й мт й, опод й овы и радиоляриевы Своим названием о и обязаны м кроскопически й. н и м ж ивотны и растительны организм, скелетики которы и ею м м ам хмт преобладаю ее значение в образовании данного ила.

щ Глобигериновый и состоит и скопления скорлучок одно­ л з клеточны ж х ивотны глобигеринид. И р глобигеринид особен х з ода но м ассового развития достигаю ф ини еры О обитаю глав­ т орам ф. ни т н м образом в теплы м ях. В подавляю ем больш ы х ор щ инстве и,х скелеты состоят и извести, реж и крем з ез незем На. асчиты вается о ло 1 0 н не ж ко 20 ы ивущ ви о ф иниф и н х 26 ви ов их д в орам ер, з и д планктонны которы развиваю в огром х количествах. Этот х, е тся ны и и еет розоваты и палеры ц лм й ли й вет. Больш глубин океана их достигает сравнительно небольш количество скелетиков ф ое орам и­ н ф, так как больш и ер инство и них успевает раствориться в м р з о I ской вод ранее, ч упадет на д о е ем н.

К группе известковы и в относится и птероподовый и, х ло л j I \ которы тож является осадком теплого м р В образовании этого йе о я.

ила участвую глобигериниды и разны м т е оллю, м ски ски ор е бабочки‘ п о ы — тер под.

Глобигериновы и встречается преим ественно в Атлантиче­ йл ущ ском океане, в восточн части Тихого (к ю о экватора) и за­ ой гу т падной части И ндийского океана, где глубины сравнительно не­ велики. Самая полярная область залегания глобигеринового и ла j располож в ви е узкой п ена д олосы м ду И еж сландией и Н орвегией, I где на поверхности океана проходит о н и продолж й Гольф до з ени ! стрим Глобигериновы и о покры около 30% лож М а. м лм то а ирового j океана. Ч касается птероподового ила, то о больш простран­ то н ого ственного распространения н и еет.

ем Р адиоля риевый и образован п преим еству крем.л о ущ ние­ вы и скелетикам теплолю м и бивы простейш одноклеточны ж х их х и­ вотны радиолярий, насчиты щ о х— ваю их коло 4400 ви о Ц д в. вет 1радиоляриевого ила красноваты кор чневы и, изредка, ж й, и й ли елто­ ватый. Так как крем незем е скелетики растворяю м лен ее, ны тся ед н е известковы то радиоляриевы и ывстречаю нао ен боль­ чм е, ел тся чь ших глубинах: от 4300 д 8200 м о.

1 Радиоляриевы и характерен для тропических частей Тихого йл йИ ндийского океанов. В А тлантическом океане этого ила нет в в о се.

Радиоляриевы и о занято около 3% всего лож М м лм а ирового Ькеана.

j Диатомовый и п сравнению с другим илам и еет б л ло и им о ее Слож й состав. В н преобладаю остатки крем ны ем т ниевы двух­ х створчаты скелетиков диатом х вод ослей обитаю их преи х овы ор, щ ­ м ественно в ум ущ еренны и холодны зонах океана. В север ом по­ х х н луш арии насчиты вается нем ного более 300 ви о планктонны дв х диатом х. Как правило, диатом й и находится на глубинах овы овы л О 1 0 д 3500 м н в отдельны м т 00 о,о х естах встречается и глубж (д ео 6000 м. Ц его солом ) вет енно-ж й.

елты /Д иатом й и особ н развит в антарктической области и овы л ен о вд ль ю ны берегов Алеутского архипелага в Тихом океане. Диа­ о жх том м и о покры свы е 6% поверхности океанского лож овы л м то ш а.

| В перечисленны глубоководны илах содерж х х ание неорганиче­ ских составны частей колеблется п м но о 20% (птер х ри ер т оподовы й и д 40% (радиоляриевы ил).

л) о й Среди глубоководны отлож х ений п вое м заним так на­ ер есто ает зы ая красная глина ш ваем околадно-бурого цвета, вы стилаю ая щ лож океана. М В. Кленова назы е. вает этот осадок коричневого ц вета глубоководны глинисты и о, и и глубоководной гли м м лм л ной.


Глубоководная глина в осн вн м состоит и частиц не­ оо з органического происхож дения (вулканического и косм ического) диам етром меньш 0 0 м. П е,0 1 м олагаю что она образовалась в р т, е зультате п одводного вы ветривания, т. е вследствие разлож. ения Г п д действием м ской в д продуктов вулканических и о ор оы зверже ! нй О и. собенно больш площ этот грунт заним в Тихом ую адь ает ! океане.

! О том как распределяю глубоководны отлож, тся е ения на д не ;

М ирового океана, дает представление табл. 2.

Лаблица 'Распространение глубоководных осадков в океанах О кеан И ндийский, Тихий, Осалок А тл ан тический, М ировой, млн. км 2 ’ % % % 1 2 8,5 2 6, 5 3,4 5 3, Глобигериновы й ил 0,2 0,7 0,4 0, П тероподовы й ил 4 7, 1 6,1 1 0 0,2 1 5, Глубоководная (к р ас | ная) глина — 5,5 1 0,1 2,3 Радиоляриевы й ил 5,0 1 7,0 5,9 2 5,8 Д иатомовы й ил Скорость отлож ения глубоководны осадков о ы н м ого х б чо н м ьш ч м ен е, ем атериковы Красная глина накапливается на д е х. н океана со скоростью м ее 1 м за м лли н лет. И накаплива­ ен ио лы ется бы стрее—в среднем 1 мза м лли лет.

0 и он За долгую геологическую и сторию океанов на и дне м х естам и отлож ился слой осадков о коло 6 км толщ иной. Это.больш ч е, ем вы сота Казбека и Эльбруса.

ли Н епреры вное вы падение осадков на д океана долж нести но но н себе определенны следы собы геологической истории Зем а е тий ли.

Если б м но б л собрать полн й последовательны ряд образ­ ы ож ы о ы й ц в и всего разреза осадочного покрова, то п и ен и его оз о зм ен ю окраски и хим ического состава отлож ений представилось б воз­ ы м ж ы с п м ьюизотопного анализа установить главны клим о н м о ощ е а­ тические изм енения, п и д горообразования и си ер о ы льной вулкани­ ч й деятельности. Н на дне океана происходит движ еско о ение во ы д, достаточное для перем ени и переотлож ещ я ения м атериала, оседа­ ю его сверху. Это обстоятельство затрудняет опред щ елени воз­ е раста осадков. Кром того, наличие при е донны течений обусловли­ х вает растворение некоторы частей облом ого м х очн атериала. Если о о будет происходить о ен интенсивно п отнош ю к радио­ н чь о ени активны хим м ическим вещ ествам поступивш и атм еры, им з осф (косм ическая пы ль), то наруш ится равновесие, необход м для и ое вы слени возраста. Ж чи я изнедеятельность м орских организм ов, Ж вущ х на м ском д такж обязательно приводит к постоян­ ии ор не, е ном вертикальном перем иванию верхнего слоя осадков, ч у у еш то ещ больш запуты е е вает воп о о характере осадконакопления. И е­ рс м ю идругие проц, которы наруш т залегание осадковв о тся ессы е аю ке а &в м о раз сильнее, ч все вм н о н го ем есте взяты и м лен ы е ли ед н е 4 движ ения в д. Это п д д ы оползн и стрем оы о во н е и ительны суспен­ е зионны (м е утьевы потоки, перем аю ие огр ны количества е) ещ щ ом е {р хл го м ыо атериала к под ож юм н и атериковогосклона ип во н х од д ы [горны хребтов. Вы на глубины океана больш х м м ко х нос и асс ел 'во н х осадков приводит к вы ды равниванию дна и наруш нор­ ает м альную стратиф икацию м орски отлож й. Таким образом х ени, старое представление о н опли «снегопаде» осадочного м етор вом ате­ риала, котор й год за го о лож ы дм ится на д о океана, сохраняя н в себе след и ен й окруж щ обстановки, долж бы не­ ы зм ени аю ей но ть сколько пересм отрено. Слои осадков перем иваю попадая н еш тся, а д о, и вовсе н создаю такуючеткуюкартину, как, наприм сл и н е т ер, о льда в ф р о м бассейне, ч легко обнаруж п и б ен и и н во то ить р ур и.

§ 3 Гравитационное поле океана.

Гравитационное п ле представляет со о п ле ускорений си ы о бй о л тяж ести, для которого сущ ествует устойчивое соответствие м дуеж координатам лю точки зем о поверхности и околозем и бой нй ли ного пространства и значени си тяж ем лы ести в этой точке.

Сила тяж ести определяется как сила, действую ая на ед н ц щ ииу м ассы вследствие зем ного гравитационного притяж ения. Ч исленно она равна ускорению тела п и сво о н м п р б д о адени Ее средняя и.

величи составляет приблизительно 980 см и изм на /с2 еряется в галах 1и и б лее м ло елких единиц —м ах иллигалах. М иллигал при­ м н равен 1 _6 си тяж ер о 0 лы ести (g ).

Сила тяж ести изм еняется с ш ротой о 978 галов на экваторе и т д 983 галов на полю О м о сах. на еняется такж с и ен ем вы е зм ени соты над уровнем м р В атм ере это и енени составляет о я. осф зм е 0,3086 м на 1мизм гл енения вы.

соты Ускорение си тяж лы ести, изм еренное последовательно в о н й до и той ж точке, н является абсолю постоянны, а изм е е тно м еняется в течение суток в результате п и вов. П р ли риливны изм е енения си лы тяж ести достигаю ±0,15 м (м т гл аксим альная величи 0,4 м на гл) и и ею пер о о м т и д коло 1 часов. Гравитационное п ле м ет бы вы ено ч ез потенциал о ож ть раж ер.

П отенциал си тяж лы ести W состоит и потенциала притяж з ения V и потенциала ц ентробеж си U ной лы (1 ). w=v+u.

П оверхности равны значений потенциала си тяж х лы ести назы ва­ ю эквипотенциальны и и обладаю тем свойством что в лю х тся м т, бы точках этих поверхностей сила тяж ести норм альна к н м и.

1 Гал — единица силы тяж ести, определяем ая тем ускорением, которое сооб­ щ ает сила, равная 1 дине, 1 грам м у вещ ества в поле зем н ого притяж ения. Н а­ зван и е в честь Галилея. Разм ерн ость Гала Д™ 2 П отенциалом силы н азы ваетя функция, частны е прои зводн ы е которой по данной координате равны проекции силы на эту координату.

Гравитационное п Зем принято представлять в ви е сум ы оле ли д м теоретического значения си тяж лы ести у, вы сленного п и допу­ чи р щ и однородности распределения вещ ени ества в теле Зем и одно­ ли родности ф р ы ее поверхности, и аном ом алии Ag, характеризую ей щ неравном ерную плотность зем ой ко ы н р.

Д сравнения истинного наблю ля денного значения си тяж лы ести gH с нормальны у о и приводятся к поверхности, при аем за мн ним ой геои Значения g u y, определенны д геоида, обозначи ч ез д. е ля. м ер go и у0 тогда разность этих значений определит аном, алию силы тяж ести bg=go~b- (1-2) Когда наблю ая величина больш теоретической—полож даем е и­ тельная аном алия, когда м еньш —отрицательная.

е П риведение наблю денны значений gn к поверхности сравнения х назы вается редукц ией си тяж лы ести. О сновой м етода редукц ии является п еренос си тяж лы ести п вертикали и точки наблю о з дения на вы бранную поверхность сравнения с учетом влияния внеш них и внутренних м асс.

Когда гравим етрические изм ерени проводятся с подводного я снаряда, находящ егося на некоторой глубине (— наблю денное z), значение си тяж лы ести принято редуцировать на поверхность м р о я.

П оправка в этом случае состоит и двух частей: поправки за глу­ з бину и поправки за притяж ение толщ в д над пунктом наблю и оы ­ д я.

ени О чно п и изучени гравитационного поля Зем рассм бы р и ли атрива­ ю два вида аном тся алий: аном алия Ф и аном ая алия Буге. Ано­ м алия Ф —это разность м ду наблю ая еж денны и норм м альны зна­ м чен ям си ы тяж ии л ести на ф зи и ческой поверхности Зем Аном ли. а­ ли Буге в п во приближ ю ер м ении м н рассм ож о атривать как ано­ м ю исправленную за влияние рельеф Вариации аном али, а. алии Буге от точки к точке вы ваю вариациям плотности в толщ зы тся и е п ород п д зем поверхностью и поэтом им о ной, у еется связь м ду еж этим аном и алиям и геологической структурой. Д и анное обстоя­ тельство является о овой гравим сн етрического м етода геоф изиче­ ской разведки.

Гравитационное поле'м но представлять ли в изоаном ож бо алах (Ф Буге и других в зависим ая, ли ости от при еняем редукции), м ой ли в изогалах (линиях равного значения си тяж бо лы ести).

Для построения карт гравитационного поля Зем проводится ли м ровая гравим и етрическая съем ка. О сновны м д м такой м ето о съ ки.является относительное опред ем елени си тяж е лы ести в.-р аз­ ли х точках Зем П этом изм чны ли. ри еряю разность и отнош тся ли е­ н е си тяж и лы ести в этих точках относительно других так назы вае­ м х оп р ы пунктов гравим ы он х етрической сети зем ного ш ара, в ко­ торы и х звестны абсолю е значения си тяж тны лы ести.

Д овольно п обно покры гравим одр ты етрическим съем и и кам Европа, Северная А ерика, Австралия и часть А м зии. О стальная суш за и а, склю ем части Антарктиды покры н чени, та ебольш м и ч сл м гравим ио етрических пунктов, даю их лиш в общ чертах щ ь их представление о гравитационном п л о е, Акватории М ирового океана изучен о ен о слабо. Отсутст­ ы соб н ви д недавнего прош ео лого морских гравим етрических п и о о рбрв и м д в точного координирования м ето о еста судна в океане делало практически невозм ны изучени гравитационного п ля в океане ож м е о с ц ью получени его количественны географ ел я х ических характе­ ристик. В настоящ вр я сущ ее ем ествую м д и п и о ы для из­ т ето ы р б р м ени си тяж ер я лы ести в океане как с поверхности, так и с различ­ ны глубин.

х § 4 Магнитное поле океана.

Элементы земного м агнетизм Зем представляет со о ги­ а. ля бй гантский м агнит. В п во приближ ер м ении геом агнитное п ле, кото­ о р е является сум ой нескольких п л, и ею и различны при­ о м о ей м щ х е ч н, м ж о уподобить п л гигантского стерж иы о н ою необразного м аг­ нита (м агнитного диполя), располож енного п д углом 1,5 к гео­ о 1° граф ической о вращ си ения Зем П ли. оэтом у географ ические и м агнитны п сы н сов­ е олю е f падаю друг с другом т.

Зенит Около северного географ ического полю ­ са располож ю ны м ен ж й агнитны п л с, й ою а о л ю ного географ ко о ж ического—север­ н й Для упрощ ы. ения м агнитны п л сы е ою принято им еновать од наково с географ и иче­ ски и Силовы м м. е агнитны ли е нии вы ходят и области ю ного м з ж агнитного полю иус­ са трем тся к северном м ляю у агнитном полю у ­ су, огибая зем ой ш и охваты боль­ н ар вая Т Надир ш е пространства вн его.

и е Характеристикой зем ного м агнитного I п служ вектор напряж оля ит енности п ля и о его составляю ие. Вектор напряж щ енности Рис. 1.2. Элементы зем ­ Т (полная сила зем ного м агнетизм прило­ а, ного м агн ети зм а.

ж енная к ед н ц полож иие ительной м агнит­ н й м ) в лю точке м о ассы бой агнитного п Зем всегда направ оля ли лен п касательной к м о агнитной си ловой ли и.

ни М агнитное п ле Зем и еет наибольш величину напряж о ли м ую ен­ ности в районах м агнитны п лю в (0,6—,7 Э') и наим х о со 0 ень­ ш —на м ую агнитном экваторе (0,25 Э).

Д рассм ля отрения элем ентов зем ного м агнетизм обратим а ся к р с. 1, на котор направление м и.2 ом агнитной стрелки совпадает с направлением м агнитной си Т.

лы 1 Э рстед (Э ) — единица напряж енности м агнитного поля. Она соответствует /1 \ действию силы, равной 1 дине | "ggy г т. е. почти 1 мг I, на полож ительную еди­ ницу м агнитной массы. П оскольку зем н ы е м агнитны е поля весьма слабы, их обычно и зм еряю т в гамм ах (y );

1y = Ю “5 Э.

Для составляю их вектора Т п о координат п и ем обоз­ щ о сям рм начения:

X —северная составляю ая;

щ У—восточная составляю ая;

щ Z —вертикальная составляю ая. щ Вертикальная составляю ая м щ еняется о нуля на м т агнитном экваторе до 0,7 Э на м агнитны полю х сах.

Особо вы деляется проекц я вектора Т на горизонтальную и плоскость—так назы ая горизонтальная составляю ая Н. Со­ ваем щ ставляю ая Н м щ еняется о нуля на м и ы полю д 0,4 Э н т агн тн.х сах о а м агнитном экваторе.

' Угол м ду плоскостью истинного (географ еж ического) м еридиана и плоскостью м агнитного м еридиана назы вается склонени и обоз­ ем начается D. П олож ительны этот угол считается тогда, когда маг­ м н тны м и й ериди отклонен вправо от географ ан ического м еридиана.

Склонение м ет изм ож еняться на зем ой поверхности в преде­ н лах 360°.

Угол м ду векторам Н и Т назы еж и вается наклонением и обоз­ начается I. О полож н ителен, когда Т направлен вни от горизон­ з тальной плоскости. Н аклонение изм еняется на зем ой поверхности н в.пределах 1 0 8 °.

П арам етры D, I, Я, X, Y, Z назы тся элем ваю ентам зем и ного м агнетизм И м н рассм а. х ож о атривать как координаты конц век­ а тора Т в различны систем координат.

х ах X, Y, 2 — координаты конца вектора Т в прям оугольной си­ стем координат;

е Z, Н, D —координаты конца вектора Т в ц линдрической си­ и стем координат;

е Н, D, I —координаты конц вектора Т в сф а ерической си е стем координат.

Следует отм етить, что напряж енность м агнитного поля, а следо­ вательно, и все элем енты зем ного м агнетизм н остаю по­ ае тся стоянны и в вр ен. Элем м о ем и енты зем ного м агнетизм т. е горизон­ а,.

тальная слагаю ая мщ агнитного п Зем склонение и наклоне­ оля ли, н е определяю в каж пункте наблю и тся дом дений.

П данны наблю о м дений над элем ентам зем и ного м агнетизм а в различны пунктах зем поверхности составляю карты и х ной т зогон (лини равного склонения), изоклин (лини равного наклонения), й й изодинам (ли й равного горизонтального, вертикального и пол­ ни ли но напряж го ения). Геом агнитное поле подвергается веко м суточ­ вы, н м и другим и енениям ы зм.

И золинии постепенно, и года в год м з, еняю сво полож е, те ени м еняется и м есто м агнитны п сов. Северны м х олю й агнитны п с й олю (находится в Канаде) м игрирует со скоростью 8 км в год ю ны, жй (на Зем А ле дели) —1,2 км в год.

О веко м ходе геом во агнитного поля над океанам известно п и ока м ало.

И енения м зм агнитного п в вр ен назы т вариациям оля о ем и ваю и.

Омни еняю в зависим тся ости о шт ироты м еста (ч бем ольш е ш ирота, тем больш вариации), сезона года (возрастаю в осенние е т и весенни периоды Кром того, вариации сущ е ). е ественно зависят о характера м т естны условий, что особ о важ для океана.

х енн но На ш е, у о ельф стровов, а тем б лее на м о атерике, вариации будут различны и, поскольку будет различной структура зем м ной ко ы р.

Сущ ественное влияние на вариации оказы т и вод ы м ваю н е ассы (м агнитогидродинам ический эф ект, обусловленны м ски и те­ ф й ор м чениям Н и). аконец, в рай м оне агнитны аном х алий вариации будут больш е.

Вариации охваты т ш роки спектр частот: от вековы ваю и й х вариац д вариаций с п и д долей секунды Если веко е ий о ер о ом. вы изм енения и ею сво осн м т и овны п и и ы внутри Зем то боль­ е рчн ли, ш инство кратковрем енны и ен и вы вается внеш м источ­ х зм ен й зы ни и никам влияю им на состояние и о ер.

и, щи он сф ы Все вариац геом ии агнитного п ля сопровож тся соот­ о даю ветствую им Систем и электрических токов в м ях и оке­ щи ам ор анах.

П пр вед и и ер й м ри о ен и зм ени агнитного п ля с ц ью составле­ о ел ни карт вариации вы я ступаю в р л п м которы следует т о и о ех, е удалять с наибольш тщ ей ательностью для повы ени точности и шя надеж ности м агнитного картирования.

Магнитные аномалии. Если б Зем представляла со о од ы ля б й но­ р н нам од о агниченное тело с м агнитной о, параллельной о сью си е вращ е ения, м н б л б вы ож о ы о ы числить значения «норм альны х»

элем ентов зем ного м агнетизм в лю точке ее поверхности. Рас­ а бой хож дения м ду этим «норм еж и альны и» значениям напряж м и ения горизонтальной составляю ей и н щ аблю аем м ф д ы - актически пред­ ставляю со о м т б й агнитную аном алию.

А альное м ном агнитное п ле отраж пространственное распре­ о ает деление ф ерром агнитны м нералов, входящ в состав м и - хи их агн то активного слоя зем ой ко ы и возм но, верхней м н р, ож антии. Вели­ чи а напряж н енности аном ального поля в л б й точке зем о юо нй поверхности и и над н обусловлена влиянием м ества возм л ей нож у­ щ щ тел, которы характеризую аю их е тся различны и разм и, м ерам ф р о, глубиной залегания, ор енти о мй и ровкой и нам агниченностью слагаю их п р д Н отря на наличие определенны геологиче­ щ о о. есм х ских законом ерностей, геом етрические и ф изические признаки ис­ точни аном ков алий столь разнообразны что обусловливаем и и, ое м аном альное м агнитное п ле в пространственном восприятии вы о сту­ пает в той и и о степени как случайное. Следовательно, ли н й рассм отрение аном ального м агнитного поля, как случайного, и еет м ф изико-геологические основания, залож енны в сам п и од е ой р р е аном алии.

«М агнитны аном е альны карты —писал академ А. Д Архан­ е, ик.

гельский,'—являю своеобразны рентгеновским сни ком по­ тся м м, зволяю им видеть то, что скры глубоко п д п кр во осад щ то о оом очны х п о и что и ы способом м видеть не в состоянии».

ор д нм ы И спользование аном ального м агнитного поля, получаем в ре­ ого зультате м агнитны съ ок (назем х, наледны м х ем ны х, орски воздуш х, ­ ны косм х, ических), для исследования строения ниж горизонтов них зем ко ы и м ной р антии началось совсем недавно.

Установлено, что м агнитное п ле в океанах резко аном о ально.

Сильны аном е алии о ы н связы т с линиям разлом зем о б чо ваю и а нй ко ы и с геологическим структурам больш глубин.

р и и их Вм естах м агнитны аном х алий изм еняю электрическое п л тся ое и о еви н, некоторы свойства во н й толщ, ч до е до и.

Ш овы областям океана свойственно слож постр ельф м но оенное м агнитное п ле, отличаю ееся разнообразием простираний, конф о щ и­ гурации и интенсивности аном алий.

М агнитны аном е алии глубоководного лож океана характери­ а зую правильной регулярной структурой, проявляю ейся в на­ тся щ личии строго вы держ анны простираний и в ри и ой см е х тм чн ен знака. И наче говоря, такие аном алии образованы м еством ч нож е­ редую ихся отрицательны и полож щ х ительны аном х алий в в дие узких полос и и небольш пятен. «Вы аясь образно,—говорит л их раж Р. М Д еницкая, —это п как б причесано п д гребенку».

. ем оле ы о Ч еткость и сим етричность рисунка накартах аном м алийпозволила назвать океаническое м и о п л «зеб овы ».

агн тн е- о е рм О тдельны крупны и локальны ф р ы рельеф (острова) е е е ом а создаю ярко вы енны м т раж е агнитны аном.

е алии В отли чие от срединноокеанических хребтов глубоководны е ж елоба вы ены в м раж агнитном п ле м ее отчетли о ен во.

А альное м ном агнитное п ле позволяет определить ли проис­ о бо хож дение той и и о части океанского дна и указы ли н й ли вает на определенны этап его развития. О й днако соврем енная изученность Зем в м ли агнитном отнош ении ещ крайне м М е ала. агнитны и съем м ­ кам охвачено всего лиш о и ь коло 10% площ зем ади ного ш ара.

П ланом ерная м агнитная съем м р и океанов дает, возм ­ ка о ей ож ность произвести м оструктурное районирование акваторий, орф вы явить рай оны со слож м фной ор ологи дна, правильно вы ей брать очередность и сеть гидрограф ического пром ера.

§ 5. Электрическое поле океана Понятие о естественном электрическом поле. Ш ирокое изучение электрических полей в зем коре началось с середины 1 -го сто­ ной летия. Однако о сущ ествовании электрических токов в м орях и океанах стало известно недавно. О впер е б л обнаруж ни вы ы и ены А Т, М. ироновы в Баренцевом м р в 1 3 г. Н м ое 95 аблюдения над м ски и токам пока нем ор м и ногочисленны и ненадеж.ны В результате совм естного воздействия м ногочисленны ф х изиче­ ских процессов в морях и океанах создается слож картина токо­ ная вы систем претерпеваю их непрер вны и енения. Токи в м р х, щ ы е зм ое сравнительно слабы и для и измх ерени нуж вы я на сокочувстви­ тельная аппаратура. Разработанной теории электрических явлени й в м р не сущ ое ествует.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 13 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

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.