Biblioteka-Lektsii_gidrologia_ukr

51

(іноді бюджетом). Співвідношення між прибутковою і видатковою частинами теплового балансу по-різному в окремих частинах Світового океану і значно міняється з часом .

Рівняння теплового балансу з урахуванням основних факторів, що визначають прихід і витрату тепла в океанах і морях, можна записати в наступному виді:

Q© ± Qэф ±Qи±Qтo±Qл± QCT ± Qo ± Qaдb=± Qt,

де Q© -сумарна сонячна радіація, що поглинається морем;

Qэф - тепло, що втрачається чи одержуване морем у результаті ефективного випромінювання (Ефективне випромінювання являє собою різницю між довгохвильовим (тепловим) випромінюванням поверхні моря і зустрічним довгохвильовим випромінюванням атмосфери. Випромінювання з поверхні моря майже завжди більше випромінювання атмосфери, тому море втрачає тепло, у рівняння теплового балансу майже завжди входить з негативним знаком);

Qи - тепло, затрачуване на випар і здобуву при конденсації;

Qtо - тепло, одержуване чи віддається морем у результаті турбулентного (контактного) теплообміну з повітрям;

Qл - тепло процесів ледообразования і танення; Qct - тепло вод материкового стоку;

Qo - тепло атмосферних опадів;

Qадв - тепло, одержуване в результаті водообмена (плинів);

Qt - різниця між приходом і витратою тепла, пошедшая на зміну температури в діяльному шарі моря.

Шар води, у якому виявляються сезонні (річні) коливання океанологічних характеристик, називається діяльним шаром моря. За нижню границю цього шару приймається глибина, на якій ще помітний річний хід температури.

52

Лекція 14 Морський лід

1.Класифікація морського льоду.

2.Особливості замерзання морської води.

3.Фізичні властивості морського льоду.

4.Рух льоду.

5.Рівень океанів і морів. Короткочасні, сезонні і довгострокові зміни рівня в океанах і морях.

1 Класифікація морського льоду

Льоди, що зустрічаються в море, класифікують за:

1.походженням;

2.формою,

3.віком,

4.рухливостю.

За походженням льоди поділяють на морські, прісноводні (річкові) і материкові (глетчерні). Морські льоди утворяться безпосередньо в море з морської води; прісноводні, чи річкові, виносяться в море річковими водами; материкові льоди - це знаходяться на плаву частини льодовиків, що спускаються в море, і уламки цих льодовиків, чи айсберги.

У залежності від віку розрізняють:

1)початкові форми льоду (голки, сало, снежура і т.д. );

2)нилас;

3)сірі льоди;

4)білий лід;

5)однолітній, дворічний;

6)багаторічний (паковий).

По рухливості морські льоди підрозділяються на нерухомі і дрейфуючі. Нерухомий лід - суцільний крижаний покрив, закріплений чи сушею банками ( щопримерз до них).

Дрейфуючий, чи плавучий, лід - лід, не зв'язаний з берегом, що знаходиться в русі під впливом вітру і плинів. Це переважна форма льодів, що зустрічаються у Світовому океані.

Материкові льоди, що зустрічаються в море, утворяться при обламуванні кінців глетчерів, що сповзають у море, чи при обламуванні масивів шельфового льоду. Край шельфового льодовика, що піднімається над рівнем моря на кілька десятків метрів, називається льодовиковим бар'єром, а край льодовика, що спускається в море і знаходиться на плаву, називається льодовиковим язиком.

До дрейфуючого льоду материкового походження належать айсберги і крижані острови. Айсберги - крижані гори, що представляють собою великі уламки льодовикового язика, що дрейфують у море. Розміри їх залежать від фронтальних розмірів і товщини льодовиків, від

яких айсберг відокремився.

Крижані острови - великі уламки шельфового льоду довжиною до 30 км і більш, товщиною в кілька десятків метрів. Крижані острови використовуються для дослідження льодового режиму і дрейфу льодів Північного Льодовитого океану. Вони мають хвилясту поверхню, слабко розчленовану валами і балками.

Айсберги підрозділяють по походженню і за формою. По походженню виділяють три

види:

1)айсберги шельфових льодовиків;

2)айсберги вивідних льодовиків;

3)айсберги материкового крижаного бар'єра. За формою їх можна підрозділити на:

1)столоподібні;

2)пірамідальні;

3)куполоподібні;

4)зруйновані.

У залежності від походження кожному типу айсберга властива та чи інша форма.

53

Столоподібні айсберги відрізняються плоскою поверхнею, характерні для Антарктики, де звичайно досягають величезних розмірів.

Пірамідальні айсберги мають вершину гострої неправильної форми і відрізняються великою висотою; зустрічаються головним чином в Арктиці. Розміри їх значно менше, ніж столообразных. Найбільший айсберг пірамідальної форми був виявлений на півночі Атлантики в районі Ньюфаундленду. Довжина його була 585 м, висота 87 м. Були виявлені куполообразные і зруйновані айсберги, що мали максимальну довжину 3,8-1,6 км і висоту 123-137 м. Окремі гігантські айсберги, як, наприклад, зустрінутий у 1953 р. китобійним судном "Балена", мали довжину до 145 км і ширину 45 м, а "В. Скоресби" зустрів айсберг довжиною 280 км.

2 Особливості замерзання морської води

Процес льодоутворення в морській і прісній воді відбувається по-різному. Морська вода замерзає при різній температурі в залежності від солоності, а прісна вода замерзає при температурі 0° С (трохи нижче 0°С).

Зі зміною солоності міняються співвідношення між температурою замерзання і температурою найбільшої щільності. Дистильована вода має найбільшу щільність при 4°С, морська вода має найбільшу щільність при різних значеннях температури в залежності від солоності.

Температура замерзання теж міняється зі збільшенням солоності: від 0°С (прісна вода) до -2,2°С (вода із солоністю 40%0).

В міру осіннього охолодження поверхневих шарів морської води зі збільшенням щільності виникає вертикальна конвекція (зимова вертикальна циркуляція), що затримує початок ледообразования через підняття глибинних, більш теплих вод.

З початком льодоутворення, коли весь шар, охоплений перемішуванням, досягає температури замерзання, утворення льоду приводить до осолонению, тому що в лід переходить тільки чиста вода. Частина солей збільшує солоність поверхневих шарів і викликає знову перемішування, що сповільнює розвиток крижаного покриву.

До основних умов процесу льодоутвоерння в прісній і морській воді відносяться: а) тепловіддача з поверхні води в атмосферу; б) деяке переохолодження води;

в) наявність ядер кристалізації, який можуть бути зважені частки ґрунту, пил, сніжинки. Поряд із процесами конвективного і вітрового (хвильового) перемішування, що

затримують початок льодоутворення, деякі явища сприяють його прискоренню. Це:

1.випадання снігу, що прохолоджує поверхневі шари,

2.річкові води й атмосферні опади, що зменшують мінералізацію поверхневих вод і підвищують температуру замерзання;

3.у полярних областях - наявність багаторічних льодів, що знижують температуру і зменшують хвилювання.

Процес утворення льоду проходить кілька стадій:

Спочатку навколо ядер кристалізації виникають дрібні кристали льоду у формі дисків, що, зростаючись один з одним, утворять подовжені голки.

Скупчення крижаних голок утворить крижане сало - тонку плівку льоду у виді чи плям суцільного нальоту на поверхні моря сірувато-свинцевого кольору.

Плями сала, що змерзаються, утовщаються, утворять нілас.

Сніг, що випадає на поверхню моря, просочується водою, ущільнюється і перетворюється в кашоподібну масу - снежуру. Пухкі грудки льоду, що утворилися від змерзання сала і сніжури, називаються шугою.

Одночасно з появою крижаних голок, шуги і снежуры в берегів утворяться смуги льоду, що примерзли до суші, - крижані забережи. Збільшуючись у розмірах, вони перетворюються в припай.

При подальших морозах і тихій погоді сало, змерзаючись, утворить тонку прозору крижану кірку - склянку.

Стовщення ніласа, змерзання блинчатого льоду, крижаної каші приводить до утворення тонкого льоду (товщиною 7-10 см), називаного молодиком.

54

При подальшому зниженні температури повітря, якщо немає вітру, молодик, товщаючи і зверху і знизу, утворить рівний лід.

Стиск льоду вітром приводить до утворення смуг стиску - торосів.

При здрібнюванні льоду в результаті виламування його вітром і хвилюванням утвориться битий лід. Останній, змерзаючись, формує крижані поля.

Замерзання починається звичайно в берегів. Насамперед з'являються льоди, що виносяться річковими водами. Потім в опріснених мілководних затоках і бухтах, де води прохолоджуються швидше, з'являються крижані голки, сало, шуга. Уздовж берегів утвориться припай. У відкритих берегів під впливом хвилювання, приливних і сгонно-нагонных процесів льоди зламуються, торосяться, виносяться в море. Великі відкриті простори моря звичайно не замерзають, а покриваються плавучими льодами.

3 Фізичні властивості морського льоду. Рух льоду

Основні характеристики морського льоду, так само як і морської води, - це солоність, температура і щільність.

Солоність морського льоду - загальна кількість солей у грамах, що містяться в 1 кг води, отримане при його плавленні. Солоність морського льоду залежить від солоності морської води, з якої він утворився, від швидкості ледообразования, від стану моря в момент ледообразования, від віку льоду і його товщини.

Чим більше швидкість льодоутворення, тим вище солоність льоду, тому що менше морської води встигне стекти. При утворенні льоду, кристали якого не містять у собі солей, розчинені в морській воді солі переходять у прошарки між кристалами, утворюючи розчин підвищеної концентрації - розсіл. При досить інтенсивному охолодженні частина розсолу залишається вмерзлої в осередках між кристалами льоду. При подальшому зниженні температури відбувається викрістализація окремих солей з розсолу.

Температура на поверхні льоду близька до температури повітря, а на нижній поверхні відповідає приблизно температурі замерзання води. Поверхнева температура льоду випробує добові і сезонні зміни, випливаючи за температурою повітря, а температура на нижній границі льоду (майже постійна. Тому коливання температури усередині льоду зверху вниз зменшуються.

Важливе значення мають такі фізичні властивості морського льоду, як об'ємне теплове розширення, теплоємність і теплопровідність. На відміну від прісного льоду, питомий обсяг якого при зниженні температури зменшується, питомий обсяг морського льоду при зниженні температури від 0 до -23°С збільшується. Ця "аномалія" зв'язана з тим, що при зміні температури води в цьому інтервалі одночасно йдуть два процеси: з одне зменшення обсягу зі зниженням температури, з іншої, збільшення обсягу за рахунок додаткового утворення льоду з розсолу в сольових осередках.

Питома теплоємність морського льоду також змінюється "аномально", у залежності від змін температури в сольових осередках, де може відбуватися чи танення утворення льоду з чи виділенням поглинанням тепла. При відносно високих температурах і значній солоності питома теплоємність морського льоду досягає великих значень.

Щільність морського льоду залежить від його температури і солоності, а також від кількості пухирців, включених у лід. Щільність чистого прісного льоду, позбавленого пухирців повітря, при 0° С дорівнює 0,9176; вона незначно підвищується зі зниженням температури, а в морського льоду і зі збільшенням солоності. У залежності від солоності і змісту пухирців повітря (тобто пористості, що виражається у відсотках і характеризующей відношення обсягу пухирців, включених у лід, до загального обсягу крижини) щільність морського льоду змінюється в межах від 0,920 до 0,953 г/см3.

Льоди розрізняються і по механічних властивостях - твердості, пружності, міцності, еластичності. Твердість льоду зі зниженням температури зростає, а з нею збільшується і крихкість. Морський лід менш міцний, чим річковий, але відрізняється більшою пружністю і пластичністю. Дослідження механічних властивостей крижаного покриву показують, що міцність морського льоду приблизно на 25 % нижче міцності річкового льоду.

55

4 Рух льодів

Перенос льодів під впливом вітрів і плинів називають дрейфом. Кут відхилення дрейфу від напрямку вітру удалині від берегів над великими глибинами складає 30-35°, а в морях - від 16 до 28° (вправо - у північному, уліво - у південній півкулі). Швидкість дрейфу льодів в арктичних морях у 50 разів менше швидкості вітру. Розрахунки показують, що середня швидкість дрейфу льодів 2-5 милі/доб. В Антарктиці, дрейф льодів має більш простий характер, чим у Північному Льодовитому океані, тому що тут немає великих архіпелагів і півостровів, крім Антарктичного.

Дрейф арктичних льодів і відбувається, з одного боку, під влиянием. стокового трансарктичного плину, спрямованого від материкового берега Євразії до протоки між Шпицбергеном і Гренландією, з інший, - спостерігається їхній обертальний антициклонічний рух; крім того, льоди дрейфують проти вартовий стрілки по напрямку місцевих циклонічних круговоротов, розташованих на півночі радянських арктичних морів.

5 Рівень океанів і морів. Короткочасні, сезонні і довгострокові зміни рівня в океанах і морях.

Вільна поверхня океанів і морів називається уровенной поверхнею. Вона являє собою поверхню, перпендикулярну в кожній крапці напрямку рівнодіючої всіх сил, що діють на неї в даному місці. Поверхня Світового океану під впливом різних сил випробує періодичні, неперіодичні й інші коливання, відхиляючи від середнього багаторічного значення, найбільш близького до поверхні геоида.

Основні сили, що викликають ці коливання, можна об'єднати в наступні групи: а) космічні - приливообразующие сили;

б) фізико-механічні, зв'язані з розподілом сонячної радіації по поверхні Землі, і впливом атмосферних процесів, як, наприклад, зміни в розподілі тиску і вітрів, випадання опадів, коливання величин річкового стоку й інших гідрометеорологічних факторів;

в) геодинамичні, зв'язані з тектонічними рухами земної кори, сейсмічними і геотермическими явищами.

Під дією приливообразующих сил Місяця і Сонця виникають періодичні приливні коливання рівня. Періодичні коливання рівня можуть виникати і під дією вітрів, що періодично змінюють напрямок (мусонні вітри).

Коливання рівня, викликані впливом гідрометеорологічних факторів, називають неперіодичними, на відміну від приливних і сезонних.

56

Лекція 15 Хвилі. Плину

1.Хвилі в морському середовищі.

2.Елементи хвиль

3.Цунамі і сейші.

4.Плину

1 Хвилі в морському середовищі

Коливальні рухи, при яких частки описують замкнуті чи майже замкнуті орбіти, роблячи вертикальні і горизонтальні переміщення, звуться хвилі.

Хвилі, що спостерігаються в морях і океанах, різноманітні за формою, характеру коливань, розмірам і іншим особливостям. По походженню, тобто в залежності від сил, що збуджують їх, хвилі підрозділяють на:

1.вітрові (хвилі тертя);

2.приливні;

3.анемобаричні;

4.сейсмічні (цунамі);

5.корабельні.

1)Вітрові хвилі виникають під дією тангенціального тертя і нормального тиску повітряних мас, що рухаються над водяною поверхнею.

2)Приливні хвилі збуджуються приливоутворюючими силами Місяця і Сонця. Ці хвилі характерні тим, що вертикальні зсуви часток води, що описують довгі еліптичні орбіти, виявляються в періодичних коливаннях рівня океанів і морів, а горизонтальні зсуви визначають поступальні періодичні рухи води у формі приливних плинів.

3)Анемобаричні хвилі - довгі хвилі, зв'язані з проходженням баричних систем (циклонів, тайфунів); виникають у зв'язку зі змінами тиску атмосфери і вітрових умов.

4)Сейсмічні хвилі створюються різкими вертикальними і горизонтальними рухами земної кори при землетрусах, зсувах і підвідних виверженнях. На поверхні океанів і морів ці коливання збуджують серію вільних хвиль, що поширюються з великою швидкістю і створюють у берегів явище цунамі.

5)Корабельні хвилі виникають при русі корабля чи іншого твердого тіла у воді. Хвильові процеси розвиваються при участі не тільки цих зовнішніх збудливих сил,

але й інших фізичних факторів, що супроводжують чи протидіють основним силам. Хвилі, розвиток яких визначається силою ваги, називають гравітаційними.

Під впливом пульсацій тиску вітру в тонкому поверхневому шарі виникають капілярні хвилі (брижі), яким протидіють капілярні сили, тобто сили поверхневого натягу води. Це первинна стадія розвитку вітрових хвиль, що при подальшому впливі вітру перетворяться в гравітаційні. На їхніх навітряних схилах можуть знову з'являтися первинні капілярні хвилі.

Хвилі класифікують і за іншими ознаками. Усі хвилі, що існують у результаті дії зовнішніх сил, називаються змушеними, а сили, що залишаються після припинення впливу - вільними.

2 Елементи хвиль

Хвиля характеризується наступними елементами:

1.висотою;

2.довжиною;

3.періодом;

4.швидкістю поширення (фазової й орбітальний);

5.крутістю;

6.фронтом;

7.напрямком поширення.

Висота h - різниця рівнів гребеня і підошви хвилі, рівна її подвоєній амплітуді h = 0,5а. (Нерідко висоту невірно визначають як вертикальну відстань між гребенем і підошвою.

57

Це відстань не вертикальна, а майже горизонтальна).

Довжина хвилі І - найкоротша горизонтальна відстань між двома сусідніми гребенями чи підошвами. Для поступальних хвиль - це відстань між двома частками, що знаходяться в однаковій фазі коливань.

Період хвилі т - час одного звертання частки по її орбіті. Це проміжок часу між проходженням двох наступних один за іншим гребенів через ту саму крапку простору.

Швидкість поширення хвильового профілю, чи фазова швидкість, з - горизонтальну відстань, прохідна будь-якою крапкою профілю хвилі в одиницю часу. За повний період т профіль хвилі зміститься зі швидкістю з на відстань, рівна довжині хвилі.

3 Цунамі і сейші

При різких вертикальних і горизонтальних зсувах дна, викликаних тектонічними процесами, у товщі океанів і морів виникають хвильові коливання, що на поверхні води створюють серію довгих хвиль, відомих під японською назвою цунамі. Велика частина хвиль цунамі зв'язана з землетрусами і менша створюється підвідними вулканічними виверженнями і зсувами. Не всі підвідні землетруси, що спостерігаються, супроводжуються цунамі: слабкі землетруси їх не викликають, але і сильні викликають не завжди. Наприклад, у Тихому океані зі ста сильних землетрусів тільки одне створює цунамі. Установлено, що цунамі виникають при силі підземних поштовхів більш 6 балів і розташуванні фокусів (вогнищ) на глибині до 40 км.

Висота хвиль цунамі досягає в берегів 5-10 м, доходячи у виняткових випадках до 35 м. Хвилі висотою більш 10 м рідкі і спостерігаються у вузьких бухтах і затоках, що звужуються. Звичайно до узбережжя підходить група хвиль цунамі (дві-три і більш), причому найчастіше вони поширюються від епіцентру концентрично, а не в одному напрямку, зі швидкістю 400-800 км/год.

Найбільш активні зони зародження цунамі зв'язані із сейсмічним поясом Тихого океану. Це райони Алеутської, Курило-кам-чатской, Японської, Филлипинской, Марианской западин і узбережжя Чилі. У середньому в рік проходить п'ять цунамі, відзначених приладами, але не руйнівних. Сильні цунамі случаються у Світовому океані в середньому один раз у рік.

Сейшами називають стоячі вільні хвилі, що виникають у напівзакритих і закритих басейнах під впливом різких порушень рівноваги вод. Причинами цих коливань можуть бути різкі зміни тиску атмосфери над басейном і за його межами, згінно-нагонные явища при швидкій чи зміні загасанні вітру, рясне випадання опадів в одному з районів моря, що створює нахил уровенной поверхні і прагнення вод відновити порушену рівновагу. Сейші можуть виникати і під впливом приливних процесів. Виникаючі у відкритому чи океані морі приливні коливання можуть створювати в затоках і напівзакритих морях соколебательное (індуковане) рух приливних періодів, що представляє собою коливання всієї маси цього басейну.

4 Плину

Поступальні горизонтальні рухи водяних мас, зв'язані з переміщенням значних обсягів води на великі відстані, називають плинами.

Плину виникають під дією різних факторів, таких, як:

1.вітер (тобто тертя і тиск повітряних мас, що рухаються, на водяну поверхню);

2.зміни в розподілі атмосферного тиску;

3.нерівномірність у розподілі щільності морської води (тобто горизонтальний градієнт тиску вод різної щільності на однакових глибинах);

4.приливоутворючи сили Місяця і Сонця.

На характер руху мас води істотний вплив роблять також вторинні сили, що самі не викликають його, а виявляються лише при наявності руху. До цих сил відносяться сила, що виникає завдяки обертанню Землі - сила Кориолиса, відцентрові сили, тертя вод об дно і береги материків, внутрішнє тертя. Великий вплив на морські течії роблять розподіл суші і моря, рельєф дна й обрису берегів.

58

Класифікують плину головним чином за походженням.

У залежності від сил, їх збудливих, плину поєднують у чотири групи:

1)фрикційні (вітрові і дрейфові);

2)градієнтно-гравитаційні;

3)приливні;

4)інерційні.

Плину, що виникають при участі сил тертя, - це вітрові плини, викликані тимчасовими і нетривалими вітрами, і дрейфові, викликані сталими, діючий тривалий час вітрами. У вітрових плинах не створюється нахилу рівня, дрейфового ж плину приводять до нахилу рівня і появі градієнта тиску, що визначають виникнення в прибережних районах глибинного градиентного плину.

Градієнтно-гравітаційні плини виникають унаслідок нахилу фізичної поверхні моря, викликаного різними факторами, - це щільнісні, бароградієнтні і стокові плини. Перші створюються горизонтальним градієнтом щільності, що виникає внаслідок перерозподілу полючи щільності. Бароградіентні плини викликаються змінами в розподілі атмосферного тиску, що приводять до нахилу рівня в областях підвищеного тиску і підвищенню його в області зниженого тиску. Стокові плини створюються в результаті нахилу поверхні моря, викликаного припливом берегових вод, атмосферними опадами, випаром, припливом вод з іншого чи басейну відтоком вод в інші райони. Нарешті, можуть виникати компенсаційні плини внаслідок порушення рівноваги за рахунок чи збитку відтоку вод з одного басейну в іншій під впливом сгонно-нагонной циркуляції й інших факторів.

Приливні плини виникають під дією приливоутворюючих сил Місяця і Сонця. Плини підрозділяються за ступеню стійкості, розташуванню, фізико-хімічним

властивостям, характеру руху. По стійкості виділяють постійні, періодичні і тимчасові (випадкові) плину.

Постійні - це плину, що зберігають середні значення швидкості і напрямку тривалий час. Вони помітно змінюють свої характеристики від сезону до сезону, але майже не змінюють їх від року до року. До них відносяться Гольфстрім, Куросио, пасатні й ін.

Періодичні -плину, що змінюють свої елементи в часі з визначеним періодом (мусонні, приливні).

Тимчасові плини виникають під впливом тимчасових інтенсивних вітрів, різких раптових змін тиску атмосфери, випадання опадів.

За розташуванням виділяють плину поверхневі, глибинні, придонні, прибережні, відкритого моря.

По фізико-хімічних властивостях плину можуть бути теплі, холодні, опріснені, осолоненные, нейтральні. Вплив теплих і холодних плинів на хід багатьох фізичних явищ, особливо на клімат Землі, величезно. Підрозділ плинів по фізико-хімічних властивостях відносно. Теплі й осолоненные плину мають температуру і солоність вище, ніж місцеві, навколишні їхні води, холодні й опріснені - нижче.

По характері руху плину підрозділяють на прямолінійні, криволінійні, циклонічні й антициклонічні.

У природних умовах не існує плину якого-небудь одного походження, а має місце комплексний потік.

59

Лекція 16 Кругообіг органічних речовин. Ресурси Світового океану

1.Взаємодія організмів із середовищем і кругообіг органічних речовин.

2.Використання ресурсів Світового океану

3.Принципи комплексного використання й охорони водяних ресурсів

1Взаємодія організмів із середовищем і кругообіг органічних речовин

Морська вода - винятково сприятливе середовище для розвитку біологічних процесів.

Морські тваринні організми живуть на поверхні, у товщі води на всіх глибинах і на дні океанів і морів. Рослинні організми поширюються лише в межах освітлених шарів, тобто до 100-150 м. Основними сприятливими умовами для їхнього існування служать проникнення світла, тепла, зміст мінеральних і органічних речовин і газів.

Між живими організмами і середовищем обитания існує тісний взаємозв'язок, причому життєдіяльність організмів робить у свою чергу величезний вплив на океанологічні, геохімічні й інші процеси, що відбуваються у Світовому океані.

Життя на нашій планеті зародилася в океані, про що свідчать дані гідробіології, палеонтології, історичній геології. Ці дані показують, що 75 % класів і підкласів тварин і рослин виникли у воді (69 % у морський і 6 % у материкових водах) і 25 % на суші. Відповідно до цього в океанах і морях зустрічається більша розмаїтість типів, класів і підкласів живих організмів, чим на материках.

Тваринних організмів на Землі нараховується 11 типів, що підрозділяються на 65 класів, більшість з який живуть у море, і лише 8 класів живуть на суші. Крім того, нараховують 17 типів і 33 класів рослин, з яких 5 класів живе у Світовому океані і 10 класів - у прісних і морських водах. До типів рослин, розповсюдженим у морях і океанах, відносяться водорості зелені, бурі, червоні, синьо-зелені, разножгутикові, діатомові. Характерна риса рослинних організмів - це здатність перетворювати неорганічну речовину в органічну в процесі фотосинтезу, тобто при поглинанні вуглекислого газу з води, освітленої сонячними променями, рослини створюють вуглеводи (органічні речовини), необхідні для їхньої життєдіяльності. При проникненні сонячного світла у воді відбувається перетворення сонячної енергії в хімічну, тобто вуглекислий газ і вода як продукти повного окислювання вуглецю і водню входять до складу органічної речовини, а кисень, що звільнився при розкладанні води, виділяється в морську воду.

Основним джерелом харчування тварин служать органічні речовини, синтезовані рослинами. У процесі фотосинтезу починається перетворення неорганічних речовин в органічні; відмирання і розкладання морських рослин і залишків їхніх тварин, що поглинули, визначають знову перехід органічних речовин у неорганічні. Так здійснюється круговорот речовин у морській воді.

Організми, що населяють Світовий океан і води суші, поєднують у три основні групи: планктон, нектон і бентос. Планктонце різні водорості (фітопланктон), одноклітинні і багатоклітинні тваринні організми (зоопланктон), стерпні плинами. Нектон - риби і морські тварини, що самостійно переміщаються на великі відстані і, що живуть у товщі води. Бентос - організми, що живуть на морському дні.

2 Використання ресурсів Світового океану

У Світовому океані 36 млрд. т планктону, 18 млрд. т нектону, 8 млрд. т бентосу. Щорічно різними країнами виловлюється близько 50 млн. т риби, 2 млн. т китоподібних і тюленів, більш 1 млн. т молюсков і ракоподібних і понад 1 млн. т водорості.

До найбільш продуктивних зон Світового океану відносяться шельф і схил, де ведеться видобуток нафти, газу і різних мінеральних багатств. Світовий океан - це база і найбагатше джерело харчових ресурсів. Більш 140 тис. видів морських тваринних організмів живе на різних обріях, причому видовий склад їх убуває з глибиною.

В області шельфу і схилу зосереджений основний світовий рибний промисел, перше місце в який належить сельдевым. Промисел оселедця успішно ведеться майже у всіх районах північної півкулі: в Атлантичному і Тихому океанах і їхніх морях, у морях

60

Північного Льодовитого океану. Тут же виловлюються тріску, пікша, навага; ведеться промисел лососевих. У південних морях (Каспійське, Азовське, Чорне й ін.), крім того, поширені коропові (лящ, сазан, вобла) і осетрові, по кількості яких наша країна коштує на першому місці у світі. У різних районах Атлантичного і Тихого океанів і їхніх морів виловлюються морський окунь, хек, тунець, макрель, вугільна риба.

У Світовому океані також ефективно ведеться промисел морських тварин, серед яких найбільше значення мають китоподібні, тюлені, моржі, котики. Щорічно різними державами добувається в середньому до 50 тис. китів; 70 % видобутку приходиться на Антарктику, 20 % - на південні райони в узбереж Америки, Африки, Австралії, 6 % - на північну частину Тихого океану, 4 % - на Північну Атлантику. В антарктичних водах поширені блакитні кити, фінвали, кашалоти, широко використовувані в харчовій, хімічній промисловості, у медицині

ісільському господарстві. Внаслідок інтенсивного вилову китів в останні роки значно скоротився їхній вік, розміри і кількість. Для збереження цієї коштовної породи морських тварин вироблена міжнародна конвенція, що сприяє відновленню і збереженню цих самих великих тварин на Землі.

Коштовний продукт моря являють собою водорості, що утворять в окремих районах Світового океану своєрідні "підвідні луги". Щорічно добувається близько 510 тис. т водоростей. Вони використовуються в медичній, хімічній, харчовій і іншій галузях промисловості, як добриво в сільському господарстві. З морських водоростей одержують різні види сировини: тверді спирти, ефіри, оцет, нітроцелюлозу, крохмаль, агар-агар, альгин, иод, поташ і т.д. Широко використовуються окремі види їстівних водоростей (морська капуста й ін.).

Роль продуктів морського промислу - риб, молюсків, ракоподібних, морських тварин, водоростей і т.д. - усі зростає в харчовому балансі людства. Більш 25 % світового виробництва білкових продуктів тваринного походження приходиться на Світовий океан.

Назріла необхідність перейти від морського, океанічного промислу до організації океанічного господарства, його плануванню і веденню на науковій основі. Ця проблема вже розробляється науковими і виробничими організаціями.

Великі перспективи відкриваються в області використання океану для постачання сіллю і водою. Запаси солі на материках обмежені, а у Світовому океані, по наближених підрахунках, шляхом випарювання можна добувати сіль, що забезпечить потреби людства на 1,7 млрд. років. Сіль уживається не тільки в харчовий, але й у хімічній промисловості, у миловарінні, з сільському господарстві. В останні десятиліття в окремих районах відчувається недолік прісної води, тому дистиляція морської води усі зростає. Це диктується розширенням будівництва нових міст, ростом промислових об'єктів, збільшенням поливних площ у посушливих районах і т.ін.

Океан - невичерпне джерело хімічних ресурсів. З морської води добувають магній, калій, бром, нікель і інші елементи. У ній міститься значна кількість дейтерію-палива ядерних реакторів, видобуток якого в даний час на суші винятково складна.

Величезні мінеральні багатства зосереджені на дні океанів і морів. Шельф і схил багаті родовищами нафти, газу, мінеральних речовин. У різних районах Світового океану, особливо на дні Тихого, а в останні роки й Індійський океан, виявлені величезні простори, покриті коштовними утвореннями у виді железомарганцевых конкрецій. Крім Fe і Mn, у їхній склад входять Nі, С, Cu і інші метали. Конкреції зосереджені головним чином в області ложа океану. Розвідка ж і експлуатація корисних копалин ведуться поки на шельфі і схилі. У прибережній зоні Світового океану широко використовуються як будівельний матеріал пухкі опади, гравій, пісок, черепашник. Деякі країни на шельфі океану добувають олово, кам'яне вугілля, платину, золото, магнетит, рутил, алмази.

Крім біологічних, хімічних і мінеральних ресурсів, Світовий океан має у своєму розпорядженні найбагатші запаси енергії. В окремих країнах (у Франції, Китаї) розробляються і здійснюються проекти електростанцій, що працюють на енергії припливів. Підготовляються проекти термогидроэлектростанций і використання енергії морських хвиль

іплинів.

Зметою збереження невичерпних багатств Світового океану, широкого використання