5.3. Моря та океани

Значна увага до морів та океанів зумовлена тим, що саме тут зосереджена основна кількість води на Землі. Якби не було морів та океанів, не було би і річок.

Уся сукупність гідравлічно пов’язаних океанів, морів, проток і заток має назву Світовий океан. Його площа становить 361 млн км². Звичайно його поділяють на чотири частини: Тихий (його площа – 179 млн км²), Атлантичний (91 млн км²), Індійський (76 млн км²) та Північний Льодовитий (15 млн км²). Інколи виділяють ще й Південний навколо Антарктиди. У цьому разі площа трьох найбільших зменшується.

У межах океанів виділяють близько 60 морів. До найбільших належать Філіппінське (5,3 млн км²), Аравійське (4,8 млн км²) та Коралове (4,1 млн км²). Найменшим за площею є Мармурове море (11 тис. км²), а за об’ємом – Азовське.

В океанах і морях виділяють затоки, бухти, лимани, фіорди, протоки. Фактично бухти, лимани і фіорди є затоками, але з деякими особливостями. Так, бухтами звичайно називають невеличкі затоки, добре захищені від морських хвиль.

Може здатися, що з віддаленням від берега глибина Світового океану поступово збільшується. Насправді це не зовсім так. Спочатку глибина зростає повільно і дно є близьким до горизонтального. Такі умови спостерігаються приблизно до глибини 200 м. Цю частину дна називають шельфом. Далі крутизна дна істотно збільшується. Цю частину називають материковий схил (інша назва – батіаль). Ще нижче (приблизно з 2500 м) дно ізнов стає майже горизонтальним – це ложе океану – абісаль. Насамкінець ложе де-не-де перерізають жолоби або западини. Вони порівняно невеликі за площею, але глибокі. Найглибший, а саме – Маріанський – має глибину 11034 м (за іншими даними 11022 м).

Характерна особливість морської води – її досить велика солоність. У середньому вона становить 35⁰/₀₀, або 35 г/дм³. Насправді в різних океанах і морях солоність має деякі відмінності, зокрема через надходження прісної води. Меншою є солоність у високих широтах і більшою в низьких. Останнє пояснюється концентруванням солей при випаровуванні.

Залежно від місцевих умов солоність в окремих морях може істотно різниться. Найбільша солоність у Червоному морі – до 41⁰/₀₀. Незрівнянно менша вона в Чорному морі (15–18⁰/₀₀), ще менша – в Азовському (близько 10⁰/₀₀), і ще менша – в Балтійському (5–8 ⁰/₀₀).

До слова, воду з Чорного моря в невеликій кількості можна споживати (тим паче – з Азовського). Це видно з того, що добова потреба людини в солі становить близько 10 г. У склянці води з Чорного моря міститься близько 3 г солі, що щначно менше добової норми споживання.

Ще один факт – столова ложка з гіркою має об’єм близько 15 см³ і містить 30 г солі і саме це відповідає нормі внесення солі на 1 л води при солінні овочів. При цьому споживання солінь є звичним для більшості людей.

Наявність солей визначає певні фізичні особливості морської води. Так, густина води, що має солоність 35⁰/₀₀, становить 1,028 кг/дм³. При цій солоності температура замерзання становить мінус 1,9 ⁰С. Отже, мінусова температура води – це реальність.

Склад солей у відкритих морях порівняно близький, що було встановлено ще під час першої океанографічної експедиції на судні “Челенджер”. Найбільшим є вміст NaCl – 77,8 % та MgCl₂ – 10,9 %. У цілому вміст хлоридів становить майже 89 %. Досить часто мінералізацію морської води визначають лише за вмістом хлору.

Морська сіль є об’єктом промислу. Найчастіше її видобувають шляхом випаровування. Вода може містити лише певну кількість розчиненої солі (близько 350 г/л). Зменшення кількості води супроводжується осаджуванням солі на дні.

Оскільки вода є рідиною, то в океані вона перебуває у постійному русі. Так, під дією вітру формуються хвилі, виникають течії, формуються згінно-нагінні явища. Ще одне важливе явище – припливи і відпливи.

Найбільш характерними для морів та океанів є вітрові хвилі. Їх розмір насамперед залежить від швидкості вітру та розмірів водойми (довжини розгону, ширини та глибини). Певну роль відіграє і тривалість вітру, адже хвилям потрібно розвинутися.

Висота хвиль визначається за різницею у висотному положенні гребеню та улоговини. Довжина відповідає відстані між двома гребенями чи улоговинами. Звичайно співвідношення між висотою та довжиною є таким: довжина у 30–40 разів більша за висоту.

Насправді, всі хвилі різні за розміром і формою. Якщо виміряти 100 штук, то найвища виявиться в 2,5 рази вища за середню. Отже, якщо середня висота хвиль становить 10 м, то найбільша сягає 25 м. В океані спостерігали й більші – до 30 м.

Специфічним видом хвиль є цунамі. Основна причина їх виникнення – землетрус. Оскільки останні часто виникають на узбережжі чи під дном Тихого океану, це визначає те, що й цунамі тут досить поширені. До катастрофічних наслідків призвело цунамі, що сталося 11 березня 2011 р. у Тихому океані. Наслідком стала аварія на АЕС Фукусіма-1. Ще одне руйнівне цунамі сталося в Індійському океані 26 грудня 2004 р. Тоді загинуло понад 200 тис. людей. Одного разу в ХХ ст. цунамі спостерігали і на Чорному морі. Воно сталося в результаті згаданого вище Ялтинського землетрусу – у 1927 р. Найбільшоої висоти хвиля цунамі досягла у Балаклавській бухті, що орієнтована на південь.

Є й такі хвилі, які не видно на поверхні – це так звані внутрішні хвилі, що виникають на поверхні водних мас з різною щільністю.

Надзвичайно важливу роль у природних процесах на Землі відіграють морські течії. Найпотужнішими є ті, що формуються під впливом сильних і постійних вітрів. До них, зокрема, належать пасатні течії. Вони охоплюють екваторіальну смугу трьох океанів і є визначальними у загальній циркуляції вод Світового океану. Під впливом пасатів рівень води на сході континетів є вищим, ніж на заході.

Для Європи і, зокрема України, дуже важливими є течії в північній частині Атлантичного океану. У цьому разі важливою виявляється форма і розташування Південної Америки. Той факт, що материк має форму трикутника, виступ якого розташований південніше екватора, визначає, що Північна пасатна течія спримовується в Карібське море, а згодом в Мексиканську затоку. Постійне надходження сюди води зумовлює те, що звідти виходить тепла і потужна течія – Гольфстрим. До неї приєднується тепла Антильська течія, що оминає з півночі Кубу. Тут витрата води Гольфстриму стає найбільшою: вона сягає 80 млн м³/с, що на порядок більше сумарної витрати всіх річок світу. Швидкість течії становить 1–2 м/с, ширина сягає 100 км, глибина – 700–800 м.

Поступово течія все більше відхиляється на схід, зокрема тому, що з півночі уздовж берегів Америки на південь рухається вода Лабрадорської течії.

В Атлантиці, південніше Ньфаулендської банки Гольфстрим зазнає поділу: найважливіша його частина продовжує рухатися на північний схід – цю течію часто називають Північно-Атлантичною.

Менша частина Гольфстриму відхиляється на схід, утворюючи згодом біля берегів Північної Африки прохолодну Канарську течію. Неподалік від берегів Ісландії відбувається ще один поділ течії – у напрямку на північний захід відокремлюється течія Ірмінгера.

Зрозуміло, що на своєму шляху температура Гольфстриму поступово знижується, мешою стає й витрата води. З наближенням до Північного Льодовитого океану відбувається занурення води, оскільки вона має порівняно велику солоність і тому є важчою за менш солону воду Арктики.

Прийнято вважати, що Гольфстрим закінчується у Баренцевому морі. Ця течія помітно зігріває країни західної і північної Європи, певною мірою впливає і на клімат України. У Західній Європі під впливом течії не лише досить тепло, а й можна зустріти теплолюбні рослини і тварини. Зокрема в Ірландії досить поширений бамбук.

Вітри, напрям яких періодично змінюються, можуть впливати на рівень води. Такі зміни рівня, спричинені дією вітру, називають згінно-нагінними явищами. Інколи вони сягають амплітуди понад 1 м. Такими, зокрема, бувають згони і нагони на Азовському морі. Тому не треба дивуватися, що в деяких базах відпочинку будинки стоять на палях.

Рівень води в океані зазнає також змін в результаті дії сили тяжіння між Землею, Місяцем і Сонцем. Найбільші припливи і відпливи формуються тоді, коли Сонце і Місяць перебувають на одній прямій із Землею. У цьому разі сила тяжіння Сонця та Місяця додаються. Такий стан тіл називають сизигією, а припливи – сизигійними. Коли Земля, Місяць і Сонце утворюють прямий кут, їх сили нівелюються. Такі припливи називають квадратурними. Їх висота порівняно невелика.

Велична припливів і відпливів істотно залежить від місцевих умов. Максимальна амплітуда (до 18 м) спостерігається в затоці Фанді на атлантичному узбережжі Канади. У внутрішніх морях амплітуда невелика. У Чорному та Азовському морях припливи і відпливи практично відсутні.

Припливні явища спостеріаються і в нижній течії великих річок, наприклад у гирлі Амазонки.

Як уже зазначалося, нині спостерігається підвищення рівня Світового океану, що пов’язано передусім з термічним розширенням товщі води і таненням гірських льодовиків.