книги из ГПНТБ / Давыдов Л.К. Общая гидрология учебник

усиления влагооборота хозяйственными мероприятиями, про­ водимыми на больших пространствах. Выделяя из общего коли­ чества влаги на материке активную часть (воду, испаряющуюся с поверхности почв, растительности, озер, болот, рек и заключен­ ную в почвах), он полагал, что чем дольше эта активная часть влаги задержится на материке, тем больше оборотов она может сделать на своем пути в глубь материка и тем с большим эффек­ том она может быть использована в народном хозяйстве.

В настоящее время в связи с преобразованием природы на юге

.нашей страны, направленным на борьбу с засухой и повышение урожайности, большими мелиоративными работами, проводимыми в зоне постоянного увлажнения, разработкой проектов переброски вод с севера на юг и строительством водохранилищ вопросы внутриматерикового влагооборота вновь привлекают внимание ученых. Оценивая влияние мелиоративных мероприятий и полезащитного лесоразведения на юге нашей страны, О. А. Дроздов пришел к вы­ воду, что режимные изменения осадков, вызванные дополнитель­ ным испарением и усилением степени шероховатости поверхности (при лесоразведении), произойдут как на самой преобразуемой территории, так и на удаленных от нее подветренных частях мате­ рика. Однако изменения эти сравнительно невелики. Таким обра­ зом, хотя усиление внутреннего влагооборота страны подтвержда­ ется расчетами метеорологов, оно не столь значительно, как полагал ранее Касаткин. Эффект проводимых мероприятий в больлпей степени проявляется в превращении поверхностного стока ;в почвенную влагу и грунтовой сток, о чем будет сказано ниже.

ОКЕАНЫ И МОРЯ

ГЛ А В А 4. МИРОВОЙ ОКЕАН И ЕГО ЧАСТИ

§10. Распределение суши и воды по земному шару

Пространство Земли, покрытое водами океанов и морей, пред­

ности Земли 510 млн. км2 на долю суши приходится всего 149 млн. км2, или 29%. Остальные 361 млн. км2, или 71%, заняты

сохраняется при любом сечении, по которому земной шар разде­ ляется на два полушария. Можно выбрать такое положение боль­ шого круга, при сечении по которому земной шар разделится на два таких полушария, что в одном из них будет расположена большая часть водной поверхности, в другом — большая часть по­ верхности суши. Первое полушарие называется океаническим, вто­ рое — материковым. Полюс водного полушария находится к юговостоку от Новой Зеландии, полюс материкового — около устья,

проходит по линии п-ов Стадтланд (западный берег Норвегии, 62° 10' с. ш., 5° 10' в. д.) — Шетландские острова — Фарерские ост­ рова— Исландия. Между Исландией и Гренландией граница сле­ дует по южному склону возвышения дна Датского пролива, по линии м. Бьярхтаунгар (Исландия) — о. Ангмагсалик (Гренлан­ дия). Между Гренландией и Северной Америкой граница прохо­ дит по южному пределу возвышения дна Дэвисова пролива, по линии Суккертоппен (Гренландия)— м. Мерси (Баффинова Земля), далее по юго-восточному берегу о. Баффинова Земля до

Гудзонова пролива). Вся северная граница Атлантического океана проходит по подводным порогам, отделяющим его от Норвежского, Гренландского и Баффинова морей.

Индийский океан расположен между Африкой, Азией, Австра­ лией и Антарктидой. На юго-востоке он граничит с Тихим океаном, на западе — с Атлантическим.

Южной границей Северного Ледовитого океана являются бе­ рега Европы, Азии, Северной Америки и Гренландии, а также мор­ ские границы с Тихим и Атлантическим океанами, указанные выше.

Современная картографическая изученность Мирового океана, открытие новых форм подводного рельефа, таких, как плато, рав­ нины, хребты, гайоты и др., определили заметные различия между морфометрическими характеристиками по новым (ЛГУ, 1970 г.) и по старым данным (Е. Коссинна, 1921 г.; С. Смит, Г. Менард, 1966 г.).

§ 12. Моря и их классификации

Часть океана, вдающаяся в сушу и сообщающаяся с прилежа­ щим океаном или морем свободно, через проливы, или отделенная островами, их грядами, подводными поднятиями (порогами),

называется мо р е м . Географическое положение, условия водооб­ мена с океаном, характер рельефа дна и очертаний бассейна наряду с общими климатическими и гидрометеорологическими условиями района определяют структуру водных масс данного моря и их ре­ жим. Моря подразделяют по различным признакам: условиям во­ дообмена и степени изоляции от океана (Ю. М. Шокальский), про­ исхождению (H. Н. Зубов и А. В. Эверлинг, Д. Г. Панов), харак­ теру водообмена и гидрологического режима (А. М. Муромцев) и т. д.

Наибольшее распространение до настоящего времени имеет классификация Шокальского, по которой моря разделяются на ок­ раинные, средиземные и межостровные. Окраинные моря распола­ гаются по окраинам материков и больших островов, средиземные — между материками или внутри них. В соответствии с этим среди­ земные моря подразделяются на межматериковые и внутримате­ риковые. Межматериковые моря отличаются обычно большими размерами и большими глубинами, внутриматериковые, напротив, относительно невелики и неглубоки. Межостровные моря распола­ гаются между островами и архипелагами.

Окраинные моря вдаются в материки и от океана отделяются грядами островов, иногда полуостровами. Свободное сообщение ок­ раинных морей с океанами обусловливает зависимость физических и динамических процессов, а также режима вод от воздействия океана. Примерами окраинных морей могут служить моря Север­ ное, Лаптевых, Восточно-Сибирское, Чукотское, Восточно-Китай­ ское и др.

Средиземные моря имеют затрудненную связь' с океанами. В результате влияния материков соленость их вод, температура и другие характеристики сильно отличаются от соседних участков океана. Одно из самых значительных морей этого типа — Среди­ земное (межматериковое). К числу межматериковых морей отно­ сятся также моря австрало-азиатские и американские. Внутрима­ териковые средиземные моря вдаются целиком в один материк. Таковы моря Белое, Балтийское, Гудзонов залив. К числу меж­ островных морей относятся моря Коро, Коралловое и др.

Следует упомянуть о генетических классификациях морей, раз­ работанных Н. Н. Зубовым и А. В. Эверлингом (1940 г.) и Д. Г. Па­

ной коры и опускания суши, с глубинами более 2000 м (Средизем­ ное, Карибское, Японское и Мексиканский залив); 2) материковые моря, возникающие при наступлении океана на сушу (трансгрес­ сии) вследствие колебаний земной коры; эти моря неглубокие, ме­

ковых морей, как, например, Берингово море.

Д. Г. Панов классифицирует моря по происхождению котло­ вины. Он выделяет две группы морей: 1) эпиконтинентальные, или шельфовые, и 2) геосинклинальные.

Океаны и моря у побережий образуют заливы, бухты, губы, фи­ орды. З а л и в о м называется часть моря или океана, вдающаяся в сушу, но совершенно открытая для воздействия вод океана или моря. Наиболее крупные заливы Мирового океана Бискайский, Гвинейский, Бенгальский и др. Б у х т о й называется небольшой за­ лив, отделенный от океана или моря небольшими полуостровами и

значительное влияние оказывают речные воды. Узкий и глубокий залив, врезающийся в сушу и ограниченный крутыми стенообраз­ ными берегами, называется ф и о р д о м .

П р о л и в ом называется относительно узкая часть Мирового океана, заключенная между двумя участками суши и соединяющая два смежных водоема, как, например, Берингов, Бассов, Гибрал­ тарский.

Г Л А В А 5. РЕЛЬЕФ ДНА МИРОВОГО ОКЕАНА § 13. Строение земной коры в области океанов

Форма земной коры в области океанов тесно связана с исто­ рией происхождения материков и океанов. Существует более двух десятков гипотез, объясняющих происхождение океанов и мате­

опираясь на современные геологические, геохимические и геофи­

цией. Поэтому океаны считают сравнительно молодыми, возник­ шими на месте распада и разрушения древних материков и мел­ ководных морей.

На основании данных исторической геологии известно, что когда-то существовали обширные материки Северо-Атлантический, включавший Северную Америку, Европу и пространство между ними, где расположена северная часть современной Атлантики, и Гондвана, охватывавшая Южную Америку, южную часть Атлан­ тического океана, Индийский океан, Индостан, Африку, Австралию. В процессе развития земной коры эти массивы раскололись. От­ дельные их части оказались ниже уровня Мирового океана, так как примерно 200 млн. лет назад, на границе палеозойской и мезозой­ ской эры, произошли погружения огромных участков земной коры, вследствие чего площадь океанических впадин оказалась значи­ тельно больше площади материков. Увеличение на планете площадей, занимаемых океаном, и глубины впадин происходит и в нашу геологическую эпоху; этот процесс носит название «океанизации». Наличие на дне Тихого и Атлантического океанов плоско­ вершинных возвышенностей (гайотов) с мелководными осадками

свидетельствует о погружении здесь суши.1 Все эти факты сви­ детельствуют о развитии процес­ са (океанизации), о том, что, по­ стоянно изменяясь, одни формы земной коры переходят в другие.

На дне океанов и морей встре­ чаются два типа земной коры: континентальный и океанический (рис. 5). Континентальный тип отличается от океанического бо­ лее сложной структурой и боль­ шей толщиной слоев. При полном

(мантия). В некоторых районах эта кора бывает двухслойной, так как верхний слой осадочных пород может отсутствовать и гра­ нитный появляется вблизи по­ верхности, как, например, под материком Африки, некоторыми островами Индонезийского архи­ пелага. Толщина континенталь­ ной коры на равнинах колеблется от 25 до 45 км, в горных об­ ластях — от 50 до 80 км.

Океанический тип земной ко­ ры, кроме верхнего слоя рыхлых, глинистых и илистых пород, со­ стоит в основном из базальтовой оболочки толщиной до 5 км. Ба­ зальтовый слой является непре­ рывной горной породой, прости­ рающейся и под континентами и под океаном. Гранитный слой в океаническом типе отсутствует, а слой осадочных пород имеет толщину от 300 до 1000 м. Например, в Тихом океане наряду с океаническим име­

1 Американский ученый Хесс, обна­ руживший эти горы путем детального промера глубин с судна «Кейн Джон­ сон» в годы второй мировой войны, по­ лагает, что это погрузившиеся острова.

ются участки континентального типа земной коры, хотя строение дна этого наиболее древнего океана отлично от строения дна Ат­ лантического, Индийского и Северного Ледовитого океанов.

В пределах Атлантического и Индийского океанов дно океа­ нического типа встречается с глубин 4000 м, причем и во внутриконтинентальных морях (Черное, Каспийское, Средиземное) име­ ются участки дна океанической структуры.

§ 14. Основные черты рельефа дна Мирового океана

До начала XX столетия редкие тросовые измерения глубин при­ вели к неправильному представлению о простоте строения рель­ ефа дна Мирового океана: ложе (область наибольших глубин) представлялось ровным, нерасчлененным, а глубоководные впа­ дины— наиболее стабильными формами земной коры.

В XX в. в связи с изобретением эхолота измерения глубин стали производиться на больших площадях и гораздо более по­ дробно. Эхолоты — приборы, принцип работы которых основан на излучении с корабля и приеме на нем звуковых импульсов, отра­ женных от дна,— позволяют фиксировать глубину не в отдельных пунктах, а вычерчивать профили рельефа. Многочисленные изме­ рения в различных точках океанов и морей позволили получить представление об особенностях рельефа морского дна. Следует иметь в виду, что результаты измерений морских глубин, строго говоря, несравнимы между собой, если они производились при разных положениях уровня моря. Для того чтобы сделать резуль­ таты сравнимыми, их нужно привести к одному уровню. Уровень, к которому приводятся глубины океанов и морей, называется ну­ лем глубин (см. § 48).

Данные о рельефе дна обобщаются в виде батиметрических карт. (Так называются карты, на которых изображены линии рав­ ных глубин — изобаты). Кроме этих карт, в настоящее время со­ ставляются карты геоморфологии дна, разрезы и профили, батиграфические кривые.

Анализ батиметрических карт позволил выделить основные мор­ фологические зоны рельефа дна Мирового океана. На картах от­ четливо заметна полоса незначительных глубин, окаймляющая ма­

ницей поверхности континентов и приблизительной границей воз­ действия моря на материк. Иногда шельф отличается сложным рельефом, обусловленным тем, что некоторые его места представ­ ляют собой затопленные участки суши. Это затопленные террасы, затопленный холмистый ледниковый рельеф, подводные долины, имеющие характер каньонов. Наибольшей ширины материко­ вая отмель достигает в Северном Ледовитом океане у берегов Евразии, в Атлантическом океане у западных берегов Европы,

у восточных берегов Америки около Ньюфаундленда и у юго-во­ сточного берега Южной Америки. В Тихом океане материковая отмель наиболее широка в районе Зондского архипелага, у восточ­ ных берегов Азии (Восточно-Китайское и Желтое моря).

Наименьшая ширина материковой отмели отмечается вдоль за­ падных берегов Северной и Южной Америки и вдоль восточного и западного берегов Африки. Некоторые моря полностью располо­ жены на материковой отмели — Азовское, Желтое, Баренцево, Кар­ ское и др.

Она характеризуется резкой сменой глубин и значительными укло­ нами дна. Средние уклоны дна 4—7°, в отдельных районах доходят до 13—14°, как, например, в Бискайском заливе; известны еще большие уклоны дна возле коралловых и вулканических островов.

За материковым склоном идет область, занимающая 78% прост­ ранства дна и называемая л о ж е м . Как указывалось, раньше предполагалось, что эта область представляется ровной глубоко­ водной впадиной со слаборасчлененным рельефом. Новейшие ис­ следования показали, что дно океанов имеет сложное строение. Через океаны простираются срединные хребты, изобилующие ущельями; встречаются горные страны и отдельные горы, плоско­ вершинные гайоты, подводные плато, глубокие океанические впа­ дины, глубоководные желоба (ультраабиссальные зоны и области ложа с глубинами более 6000 м). Огромные пространства дна океанов в области ложа заняты абиссальными котловинами с не­ значительными уклонами дна: от 0° 20' до 0° 40'.

Современные океанологические и геофизические исследования позволили по-новому районировать дно Мирового океана. В на­ стоящее время выделяют следующие основные элементы дна:

1) подводная окраина материков: а) материковая отмель, шельф, б) материковый склон, в) материковое поднятие; 2) переходная зона:

а) котловина окраинных морей, б) островные дуги,

в) глубоководные ложбины, желоба; 3) ложе:

а) океанические котловины, б) плато, в) вулканические цепи;

4) срединные океанические хребты.

На картах рельефа и геоморфологии дна Мирового океана (Морской Атлас, 1953 г.; Физико-географический атлас мира, 1964 г.) можно проследить положение срединных подводных хреб­ тов Мирового океана, которые проходят через Атлантический и Индийский океаны, протягиваются в антарктическом пространстве и вдоль восточной окраины Тихого океана.

Дно Мирового океана имеет сложный, расчлененный рельеф, формирование которого определяется тектоническими и сейсмиче­ скими явлениями, вулканизмом Земли, разломами земной коры, из­ менениями внутри мантии и другими геологическими и геофизи­ ческими процессами.

§ 15. Рельеф дна океанов

До середины XX столетия наиболее изученным было дно Ат­ лантического океана. Начиная с 40—50-х годов текущего столетия значительные успехи достигнуты в изучении рельефа дна Север­ ного Ледовитого, Тихого и в последние годы Индийского океанов. Большой вклад в изучение рельефа дна, наряду с зарубежными исследованиями, внесен советскими гидрографическими и океано­ графическими экспедициями.

Атлантический океан вытянут с севера на юг, на карте имеет очертания буквы S. Берега его расположены почти параллельно друг другу и образуют огромное водное пространство, напоминаю­ щее гигантскую реку, иногда называемую Атлантической долиной. Вдоль оси Атлантической долины простирается подводная возвы­ шенность— Срединно-Атлантический хребет, состоящий, в сущно­ сти, из трех хребтов: Рейкьянес, Северо-Атлантического и ЮжноАтлантического. Наименьшие глубины над хребтом Рейкьянес (до 890 м). На 50-м градусе северной широты этот хребет переходит в Северо-Атлантический, глубины над которым постепенно увели­ чиваются к югу, достигая 3600 м. На экваторе Северо-Атлантиче­ ский хребет отделяется от Южно-Атлантического желобом Романш (7728 м). Южнее этого желоба начинается Южно-Атлантический хребет, глубины над которым составляют от 3450 м в северной до 1300 м в южной части. Южно-Атлантический хребет простирается до 50° ю. ш., затем он переходит в Африканско-Антарктический хребет. Отдельные массивы Срединно-Атлантического хребта рас­ положены всего лишь на глубине 150—300 м от поверхности оке­ ана или возвышаются над ней в виде островов (Азорские, Св. Елены, Вознесения, Тристан-да-Кунья).

Срединно-Атлантический хребет представляет собой часть не­ прерывной горной цепи, простирающейся из Атлантики в Индий­

вые долины, рифтовые горы и высокое раздробленное плато. Эхо­ граммы Срединно-Атлантического хребта свидетельствуют о боль­ шой его раздробленности, расчлененности склонов пилообразной формы, что позволяет предполагать об относительной молодости этого рельефа. По обе стороны от хребта расположены зоны тер­ рас и небольших холмов.

К западу и востоку от Срединно-Атлантического хребта нахо­ дятся длинные глубокие ложбины — западная и восточная (пер­ вая из них более глубокая), которые в свою очередь распадаются на несколько котловин, или мульд. В западной ложбине