- •В. Г. Клименко загальна гідрологія Навчальний посібник для студентів
- •Вступ. Модуль 1. Фізико-хімічні властивості води. Гідрологія річок Вступ
- •Блок 1. Гідрологія як наука. Її місце у вивченні географічної оболонки
- •1.4. Фізичні основи гідрологічних процесів
- •1.5. Розвиток гідрології як науки
- •Блок 2. Розподіл води на земній кулі. Кругообіг води
- •2.1. Розподіл води на земній кулі
- •2.2. Зміна кількості води на земній кулі
- •2.3. Кругообіг води в природі
- •2.4. Водний баланс
- •2.5. Водні екосистеми
- •2.6. Водні ресурси України
- •3.1. Хімічний склад води
- •3.2. Фізичні властивості води
- •4.1. Типи річок
- •4.2. Морфологія й морфометрія річки та її басейну
- •4.2.1. Водозбір і басейн річки
- •4.2.2. Морфометричні характеристики басейну річки
- •4.2.3. Фізико-географічні й геологічні характеристики басейну річки
- •4.2.4. Річка і річкова мережа
- •4.2.5. Річкова долина й русло річки
- •4.2.6. Поздовжній профіль річки
- •4.3. Живлення річок
- •Класифікація о. І. Воєйкова
- •Класифікація м. І. Львовича
- •4.4. Водний баланс басейну річки
- •4.5. Водний режим річок
- •4.5.1. Види коливання водності річок
- •4.5.2. Рівневий режим річок
- •4.5.3. Фази водного режиму
- •4.5.4. Розчленування гідрографа за видами живлення
- •4.5.5. Класифікація річок за водним режимом
- •4.6. Річковий стік
- •4.6.1. Складові річкового стоку
- •4.6.2. Основні характеристики стоку
- •4.7. Рух води в річках
- •4.8. Річкові наноси
- •4.10. Руслові процеси
- •4.11. Термічний режим річок
- •4.12. Льодовий режим річок
- •4.13. Гідрохімічний режим річок
- •4.14. Гідробіологічні особливості річок
- •Модуль 2. Характеристика водойм (озер, водосховищ, боліт) та особливих водних об’єктів (підземних вод, льодовиків)
- •5.1. Типи озер
- •5.2. Морфологія і морфометрія озер
- •5.3. Водний баланс озер
- •5.4. Коливання рівня води в озерах
- •5.5. Рух озерної води
- •Хвилювання на озерах
- •Течії в озерах
- •Температурна класифікація озер
- •5.7. Льодовий режим озер
- •5.8. Оптичні явища в озері
- •5.9. Донні відклади озерної улоговини
- •5.10. Водні маси озер
- •5.11. Хімічний склад озерних вод
- •5.12. Гідробіологічна характеристика озера
- •5.13. Значення озер
- •6.1. Типи водосховищ
- •6.2. Основні характеристики водосховищ
- •6.3. Водний режим водосховищ
- •6.4. Термічний і льодовий режим водосховищ
- •6.5. Гідрохімічний і гідробіологічний режим водосховищ
- •6.6. Замулення водосховищ і переформування їх берегів
- •6.7. Водні маси водосховищ
- •6.8. Значення водосховищ та їх вплив на річковий стік і природне середовище
- •7.1. Типи боліт
- •7.2. Морфологія та гідрографія боліт
- •7.3. Водний баланс боліт
- •7.4. Рух води в болотах
- •7.5. Термічний режим боліт
- •7.6. Вплив боліт на стік річок. Практичне значення боліт і їх вивчення
- •8.1. Походження льодовиків та їх поширення на земній кулі
- •8.2. Типи льодовиків
- •8.5. Баланс льоду і води в льодовику
- •8.7. Робота льодовиків
- •8.8. Поширення та значення льодовиків
- •9.1. Походження підземних вод
- •9.2. Фізичні властивості ґрунтів
- •9.3. Водні властивості ґрунтів
- •9.4.Види води в порах ґрунту
- •9.5. Фільтраційні властивості порід і рух підземних вод
- •9.6. Класифікація підземних вод
- •9.7. Умови залягання підземних вод
- •9.8. Водний баланс і режим підземних вод
- •9.8.1. Водний баланс підземних вод
- •9.8.2. Режим підземних вод
- •9.9. Особливості хімічного складу підземних вод
- •9.10. Роль підземних вод у фізико-географічних процесах
- •9.11. Розповсюдження підземних вод
- •10.1. Світовий океан та його частини
- •10.2. Основні особливості будови земної кори під морями та океанами
- •10.3. Рельєф дна океанів
- •10.4. Донні відклади
- •10.5. Сольовий склад вод Світового океану
- •10.6. Солоність морської води
- •10.7. Водний баланс Світового океану
- •10.8. Густина і тиск морської води
- •10.9. Термічний режим океанів і морів
- •10.10. Лід в океанах і морях
- •Класифікація морської криги
- •Дрейф льоду
- •10.11. Водні маси океану
- •10.12. Оптичні та акустичні властивості морської води
- •Швидкість звуку (у м/с) в морській воді при різній солоності і температурі
- •10.13. Рівень океанів і морів
- •10.14. Хвилювання в океанах і морях
- •10.15. Течії в океанах і морях
- •10.16. Припливи і відпливи
- •10.17. Ресурси Світового океану та їх використання
- •10.18. Проблеми охорони вод Світового океану
- •Робоча програма навчальної дисципліни
- •Опис навчальної дисципліни
- •Мета та завдання навчальної дисципліни
- •За модулем 1
- •За модулем 2
- •За модулем 3
- •Також студенти повинні вміти: За модулем 1
- •За модулем 2
- •За модулем 3
- •Програма навчальної дисципліни
- •Тема 2. Кругообіг води у природі й водні ресурси Землі. Розподіл води на земній кулі. Єдність гідросфери. Зміна запасів води на Землі. Кругообіг води в природі та його енергетичні фактори.
- •2.1.1. Нормативні навчальні елементи за модулем 1
- •Тема 5. Гідрологія льодовиків. Вивчення умов й особливостей похо-
- •2.1.1.Нормативні навчальні елементи за модулем 2
- •Тема 1.Світовий океан та його частини. Класифікація морів. Гіпотези виникнення Світового океану. Будова, рельєф дна океанів і морів. Донні відклади в океанах і морях.
- •Тема 2.Термічний режим океанів і морів. Загальна схема теплообміну в системі океан-атмосфера-літосфера. Тепловий баланс океану. Розподілення температури води у Світовому океані.
- •Тема 3.Перемішування та обмін в океані. Види перемішування в морському середовищі: молекулярне, турбулентне. Методи розрахунку перемішування та обміну.
- •2.1.2. Нормативні навчальні елементи за модулем 3
- •4. Структура навчальної дисципліни
- •6. Теми лабораторних занять
- •7. Самостійна робота
- •8. Індивідуальне навчально –дослідне завдання
- •9. Методи навчання
- •10. Методи контролю
- •11. Розподіл балів, які отримують студенти
- •Шкала оцінювання
- •12. Методичне забезпечення
- •13. Рекомендована література Базова
- •Допоміжна
- •14. Інформаційні ресурси
- •Виконання роботи
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 2 Побудова поперечного профілю русла річки і обчислення його морфометричних характеристик
- •Зміст роботи
- •Виконання роботи
- •Порядок виконання
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 3 Середній багаторічний стік
- •Зміст роботи
- •Виконання роботи
- •Порядок виконання
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 4 Розчленування гідрографа річкового стоку
- •Зміст роботи
- •Виконання роботи
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 5 Розподіл температури води в озері з глибиною
- •Зміст роботи
- •Виконання роботи
- •Питання для самоперевірки
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 7 Зміна температура води у Світовому океані
- •Зміст роботи
- •Виконання роботи
- •Питання для самоперевірки:
10.17. Ресурси Світового океану та їх використання
Води океанів і морів мають значні запаси біологічних, хімічних, мінеральних, енергетичних ресурсів, які використовуються нерівномірно.
Морська вода є середовищем, яке сприяє розвитку життя, тому води океанів і морів заселені значною кількістю живих організмів. Організми, що населяють товщу води, поділяються на планктон, бентос і нектон.
Планктон(у перекладі з грецької – «блукаючий») – це сукупність організмів, які пасивно переносяться водними течіями. Планктонні організми або позбавлені здатності до самостійного руху, або мають її у невеликій мірі і не можуть протидіяти перенесенню їх водою. До складу планктону входять тварини (зоопланктон) і рослини (фітопланктон). Зоопланктон населяє всю товщу Світового океану, а фітопланктон, який потребує сонячного світла, розподіляється тільки у поверхневому шарі води.
Бентос(у перекладі з грецької – «глибина») – сукупність організмів, які живуть на ґрунті і в ґрунті морських водойм. Як і планктон, бентос поділяється на тваринний і рослинний. Тваринний бентос складається з представників усіх типів безхребетних; рослинний представлений, головним чином, різноманітними водоростями.
Нектон(у перекладі з грецької – «плаваючий») – сукупність тварин, здатних до самостійного, активного пересування у воді на значні відстані. До нектонних організмів належать кити, дельфіни, риби та головоногі молюски.
Біологічні ресурси– це потенціальна продукція корисних організмів, яка завжди більша можливого вилучення біологічних продуктів. Ці ресурси необхідно знати, щоб вести промисел раціонально, не підриваючи продуктивної бази об’єктів промислу.
Сьогодні Світовий океан дає людству лише 2 % продуктів харчування (88 % оброблені землі, 10 % – пасовища). Але харчові ресурси його значно більші. Для переконливості можна навести такі дані: в океанах знаходиться 43 % біомаси всієї планети, біля 200 млн т – рибних ресурсів, величезні ресурси молюсків, ракоподібних, водоростей, зоопланктону. Однак зараз 80-90 % вилову складає риба, близько 6 % – безхребетні, 4 % – водорості і 1 % – морські ссавці: кити (до 25 тис. голів на рік), ластоногі (тюлені, котики, нерпи й моржі) у суворо обмеженій кількості.
З безхребетних добувають двостулкових (устриць, мідій, гребінців, морське вушко) і головоногих (кальмарів і восьминогів) молюсків. Дуже цінні краби, креветки, лангусти, омари та ін. У складі зоопланктону є невеликий представник ракоподібних – кріль (креветка), широко вживаний як продукт харчування. Ресурси його величезні – 6,6 млрд т.
Біологічні ресурси океану розподілені нерівномірно його акваторією. Зараз промисел біологічної продукції моря ведеться не лише у вузькій прибережній смузі, а й у відкритому океані. Але все ж таки у прибережній смузі добувається 95–97 % морської риби та безхребетних тварин.
Основними об’єктами морського рибальства є анчоусові, оселедцеві, тріскові, скумбрієві, тунцеві, ставридові та камбалові. Вилов кожної з цих родин перевищує 1 млн т, а загалом він складає 2/3 світового вилову риби.
Важливе місце в загальному світовому вилові займають інші морепродукти, серед яких понад 60 % становлять молюски (устриці, гребінці, мідії).
Світовий океан багатий на корисні копалини, які ще слабо розвідані і які лише починають розробляти. Вони містяться в донних відкладах, підстилаючих породах, берегових розсипах.
У розсипах добувають цирконій, титан, золото, платину, срібло, цинк, алмази, фосфорити. Шахтним способом (із берега) добувають кам’яне вугілля, залізні, нікелеві, мідні, ртутні руди. Особливо цінні залізомаргенцеві руди.
Широке розповсюдження на дні моря мають нафтогазоносні родовища, із яких уже експлуатується 350, переважно на шельфі. Давно відомі великі запаси нафти в Перській затоці. Потенційні запаси тут становлять понад 30 млрд т. Щороку з-під її дна викачують 200 млн т нафти.
Друге місце за видобутком нафти посідає Венесуела, яка щорічно отримує приблизно 120 млн т із Венесуельської затоки і прилеглих акваторій. Запаси нафти в цьому районі становлять 1.5 млрд т нафти.
Третє місце за видобутком нафтопродуктів належить США, які щорічно з різних районів узбережжя (Аляски, Каліфорнії, Луїзіани) видобувають близько 75 млн т. Лише в Мексиканській затоці пробурені 16 тис. свердловин і встановлено велику кількість платформ, щорічно видобувають 50 млн т нафти і 115 млрд м3газу.
У СНД, окрім Каспійського моря, найбільш перспективними вважаються акваторії Азовського, Балтійського та Аральського морів, а також шельфові зони Чорного, Охотського та Берингового морів, де вже відкрито багато родовищ.
Енергетичні ресурси– ресурси океану, що здатні виробляти електроенергію обертанням турбін генераторів безпосередньо в морі. Тобто мова йде про використання енергії течій, припливів, хвиль, вітру, перепаду температур води на глибині та інше – про все, що може обертати лопаті турбіни. На практиці реально існують лише припливні електростанції. Першу ПЕС збудовано в Англії біля Ліверпуля в 1913 р. Електростанція потужністю 240000 кВт була збудована в 1967 р. у Франції у гирлі р. Ранс, яка впадає в протоку Ла-Манш. У Росії працює дослідна ПЕС у губі Кислій на Кольському півострові, у Китаї діє понад 100 малопотужних ПЕС.
Термальну енергію моря вже почали добувати в тропічних широтах океанів і морів. Джерелом електроенергії є різниця температур води на поверхні та в її товщі. Причому ця різниця повинна бути не меншою 20 °С, та й ще на інтервалі глибин до 100 м. Тому найбільш придатними є акваторії між 20° пн. ш. і 20° пд. ш.
І, нарешті, – важка вода. Це ізотопний різновид води, у якій звичайний водень заміщений важким воднем (дейтерієм). Важкою її назвали тому, що вона, справді, важча за звичайну воду. А важкого водню, який є джерелом термоядерного синтезу, вчені налічують 2.5 .1013т. Лише 1 г дейтерію, при перетворенні його в реакторі на гелій, вивільняє 100 000 кВт енергії.
Отже, світовий океан має величезні мінеральні, біологічні та енергетичні ресурси. Деякі їх різновиди практично невичерпні або поновлювані. Але водночаз Світовий океан – така складна і широка сфера діяльності людини, що вона потребує правового регулювання як в інтересах усього світового загалу, так і окремих країн. Упродовж багатьох років дипломати, юристи, економісти, океанографи, іхтіологи, геологи, моряки та інші фахівці розробляли єдину конвенцію морського права. Згідно з конвенцією держави, береги яких омивають моря, мають ширину територіальних вод до 12 миль. Далі, до 24 миль від берега, – прилегла зона, над якою держава здійснює митний та інший контроль. За нею, до 200 миль, поширена економічна зона, де встановлено особливий правовий режим. У цій зоні прибережна держава має суверенні права на розвідку, розроблення і збереження біологічних і мінеральних ресурсів, а також на інші види економічного використання водних просторів морів та їхнього дна.