Файл: Давыдов Л.К. Общая гидрология учебник.pdf

незначительно изменяясь в широтном направлении. Исключение представляют две области, где вертикальные составляющие ско­ рости течений значительно увеличиваются, — это в субантарктиче­ ских широтах (40—50° ю. ш.) за счет интенсивного опускания про­ межуточных вод и в более южном районе (55—65° ю. ш.) в связи с подъемом глубинных и придонных вод.

Горизонтальные составляющие течений имеют большие разли­ чия. Так, например, в поверхностной зоне приэкваториальной об­ ласти они в среднем по всему Мировому океану достигают 35 см/с. С увеличением широты скорость меридионального переноса по­ степенно уменьшается до 1—2 см/с на широте 40—50°, увеличи­ ваясь до 10—20 см/с в субполярных районах. В промежуточной зоне они заметно уменьшаются, от нескольких десятых сантиметра до 5—8 см/с. В глубинной и придонной зонах преобладают скоро­ сти от 0,2 до 0,8—1 см/с. В межширотном и вертикальном обмене количеством вещества и энергии первостепенная роль принадле­ жит водам глубинной зоны вследствие их больших пространствен­ ных размеров. Для придонных вод характерно преобладание ме­ ридионального переноса, правда, со скоростью, несколько меньшей, чем у вышележащих глубинных вод. Вертикальные же составляю­ щие скорости движения придонных вод превосходят скорости глу­ бинных на две-три единицы. Так, например, на 70° ю. ш. верти­ кальная составляющая придонного течения 4 • ІО-4 см/с, глубин­ ного 1 • ІО-4 см/с, на экваторе — 5- ІО-4 у придонного и 2 -1 0-4 см/с у глубинного течений. Это связано с наличием придонного конвек­ тивного обмена за счет геотермического тепла у дна.

Наибольшее распространение в Мировом океане имеют при­

от моря Уэдделла до пролива Дрейка в Антарктике и распростра­ няются в Атлантическом океане вплоть до 40° с. ш. на западе Индийского океана до материкового склона Аравийского моря, на востоке — до о. Ява. В Тихом океане они встречаются вплоть до экватора, а местами и севернее — до 10—20° с. ш. В северном по­ лушарии в разных районах Атлантического и Тихого океанов встре­ чаются также придонные водные массы, образованные сползанием с материковых склонов глубинных вод в области северной перифе­ рии циклонических круговоротов. Наглядное представление о рас­ пределении промежуточных, глубинных и придонных водных масс Мирового океана дают схемы, составленные О. И. Мамаевым по обобщенным t, 5-диаграммам (рис. 41, 42).

§ 79. Водные массы морей

Формирование, распределение и взаимодействие водных масс морей связано с теми же климатическими и динамическими про­ цессами, которые характерны и для водных масс океанов. Местные физико-географические условия определяют специфические осо­ бенности водных масс различных морей, к наиболее существенным

из которых относятся водообмен моря с соседним водоемом, т. е. глубина и ширина подводного порога, отделяющего море от со­ седнего водоема, водный баланс, особенно его пресная составляю­ щая, и глубина распространения конвекции. Так, например, если при большом положительном пресном балансе и слабом водооб­ мене предзимняя конвекция опускается ниже порога, но не распро­ страняется до дна, то поверхностные воды находятся под влия­ нием гидрометеорологических факторов и их сезонной изменчивости, а глубинные воды имеют температуру и соленость, промежу­ точные между минимальными зимними их значениями на поверх­ ности моря и температурой и соленостью вод, втекающих из соседнего бассейна. Примером может служить Черное море, где поверхностные воды опреснены до 15—18%о за счет большого прес­ ного баланса, а температура в предзимнее время опускается до 7—8° С. Воды, поступающие из Мраморного моря с нижнебосфор­ ским течением, имеют соленость 28—30%о и относительно высокую температуру. Конвекция в Черном море не распространяется ниже 150—200 м, поэтому с этой глубины и до дна температура воды 8,6—9,1° С, соленость 22,4—22,6°/оо- В Средиземном море, где прес­ ный баланс отрицателен, основная роль в формировании глубинных вод принадлежит вертикальной конвекции. При высокой солености (36—39%о) на поверхности и однородной солености в толще вод достаточно небольшого понижения температуры, чтобы увеличе­ ние плотности привело к перемешиванию, которое в течение зимы может распространиться до дна. Горизонтальный обмен с Атланти­

13,8° С и соленость 36—39%о, которую имеют поверхностные воды зимой.

Примером морей, где глубинные воды формируются в резуль­ тате водообмена с соседним бассейном, может служить Карибское море. Здесь вертикальная конвекция незначительна. Грядой Ан­ тильских островов с проливами глубиной до 1700 м море отде­ лено от Атлантического океана, с которым происходит водообмен. С этого горизонта вся глубоководная впадина Карибского моря

В полярных морях большое значение имеет интенсивное зимнее охлаждение, вследствие которого конвекция в некоторых случаях, как, например, в Белом море, доходит до дна. В глубоких местах моря круглый год наблюдаются минимальные температуры, близ­ кие к температуре замерзания, и соленость, характерные для по­ верхностных вод в предзимний период. Вследствие обильного бе­ регового стока и таяния льдов в летнее время возникают большие вертикальные градиенты солености (25%0 на поверхности и 33%0 У дна).

ГЛАВ А 18. ЖИЗНЬ В ОКЕАНАХ И МОРЯХ

§80. Общие условия развития биологических процессов

вМировом океане

Морская вода — исключительно благоприятная среда для раз­ вития биологических процессов. Морские животные организмы оби­ тают на поверхности, в толще воды на всех глубинах и на дне оке­ анов и морей. Растительные организмы распространяются лишь в пределах освещенных слоев, т. е. до 100—150 м. Основными бла­ гоприятными условиями для их существования служат проникно­ вение света, тепла, содержание минеральных и органических ве­ ществ и газов.

Между живыми организмами и средой обитания существует тес­ ная взаимосвязь, причем жизнедеятельность организмов оказывает в свою очередь огромное влияние на океанологические, геохимиче­ ские и другие процессы, происходящие в Мировом океане. Жизнь на нашей планете зародилась в океане, о чем свидетельствуют данные гидробиологии, палеонтологии, исторической геологии. Эти данные показывают, что 75% классов и подклассов животных и растений возникли в воде (69% в морской и 6% в материковых водах) и 25% на суше. В соответствии с этим в океанах и морях встречается большее разнообразие типов, классов и подклассов живых организмов, чем на материках.

Животных организмов на Земле насчитывается 11 типов, под­ разделяемых на 65 классов, большинство из которых обитают в море, и лишь 8 классов живут на суше. Кроме того, насчиты­ вают 17 типов и 33 класса растений, из которых 5 классов обитает в Мировом океане и 10 классов — в пресных и морских водах. К типам растений, распространенным в морях и океанах, относятся водоросли зеленые, бурые, красные, сине-зеленые, разножгутико­ вые, диатомовые. Характерная особенность растительных организ­ м ов— это способность преобразовывать неорганическое вещество в органическое в процессе фотосинтеза, т. е. при поглощении угле­ кислого газа из воды, освещенной солнечными лучами, растения создают углеводы (органические вещества), необходимые для их жизнедеятельности. При проникновении солнечного света в воде происходит преобразование солнечной энергии в химическую, т. е. углекислый газ и вода как продукты полного окисления углерода и водорода входят в состав органического вещества, а освободив­ шийся при разложении воды кислород выделяется в морскую воду. Животные не способны к синтезу органических веществ, но основ­ ным источником их питания служат органические вещества, синте­ зируемые растениями. В процессе фотосинтеза начинается пре­ образование неорганических веществ в органические; отмирание и разложение морских растений и остатков поглотивших их жи­ вотных определяют вновь переход органических веществ в неор­ ганические. Так осуществляется круговорот веществ в морской воде.

Организмы, населяющие Мировой океан и воды суши, объеди­ няют в три основные группы: планктон, нектон и бентос. Планк­ тон— это различные водоросли (фитопланктон), одноклеточные и многоклеточные животные организмы (зоопланктон), переносимые течениями. Нектон — рыбы и морские животные, самостоятельно перемещающиеся на большие расстояния и обитающие в толще воды. Бентос — организмы, живущие на морском дне.

§ 81. Биологическая структура Мирового океана

Условия существования живых организмов различны в разных районах и на разных глубинах Мирового океана. Выделяют следующие области обитания живых организмов: 1) неритическая, приуроченная к матери­ ковой отмели; 2) батиаль­ ная— переходная область

гих колебаний уровня. Литораль населена растительными и живот­ ными организмами морского и наземного происхождения, приспо­ собленными к резкой смене гидрометеорологических условий. Зона разделяется на подзоны в зависимости от специфики фауны и флоры и условий их обитания.

В области батиали организмы приспособлены к переходным ус­ ловиям между неритической и абиссальной областями. Здесь про­ являются вертикальные и пространственные изменения гидрологи­ ческих факторов, связанные с вертикальной и горизонтальной цир­ куляцией водных масс и сезонной изменчивостью их характеристик. Эти изменения значительно слабее выражены в батиали, чем в не­ ритической области.

Абиссальная область представлена своеобразными организмами, приспособленными к обитанию в условиях низкой температуры, вы­ сокого давления, отсутствия света и относительно малого содержа­ ния кислорода.

В каждой области океанов и морей выделяют участки, заселен­ ные сообществом организмов, называемым б и о ц е н о з о м . Уча­ сток морского дна с одинаковыми физико-химическими и биохими­ ческими условиями, сложившимися в процессе геологического раз­ вития данного водоема, с одинаковой фауной и флорой, генетически связанными с ним, называют ф а ц и е й . Различают биоценозы гу­ бок, червей, моллюсков, иглокожих и т. д. В отдельных областях океана каждый биоценоз соответствует одной или нескольким фа­ циям. Например, в литоральной зоне разнообразны и фации, и биоценозы (биоценозы скал, песка и т. д.), а в абиссали они более устойчивы и однородны.

Вся толща воды как место обитания животных носит название

пе л а г и а л и.

ГЛ А В А 19. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕСУРСОВ МИРОВОГО

ОКЕАНА

Бурный рост населения земного шара и технический прогресс выдвигают неотложную задачу — освоение и использование при­ родных ресурсов океана.

Биологические, химические, энергетические и другие богатства океанов и морей огромны и могут быть неиссякаемыми при условии рационального и научно обоснованного их использования.

В Мировом океане, по данным В. Г. Богорова, 36 млрд, т планк­

богатейший иствчник пищевых ресурсов. Более 140 тыс. видов мор­ ских животных организмов обитает на различных горизонтах, при­ чем видовой состав их убывает с глубиной. В области шельфа и склона сосредоточен основной мировой рыбный промысел, пер­ вое место в котором принадлежит сельдевым. Промысел сельди успешно ведется почти во всех районах северного полушария: в Ат­ лантическом и Тихом океанах и их морях, в морях Северного Ле­ довитого океана. Здесь же вылавливаются треска, пикша, навага; ведется промысел лососевых: семги, кумжи, сига, ряпушки, бал­ тийского лосося, форели, кеты, горбуши, мальмы и др. В южных морях (Каспийское, Азовское, Черное и др.), кроме того, распро­ странены карповые (лещ, сазан, вобла) и осетровые, по количеству которых наша страна стоит на первом месте в мире.

В различных районах Атлантического и Тихого океанов и их морей вылавливаются морской окунь, хек, тунец, макрель, уголь­ ная рыба. В последние годы советскими экспедициями собран бо­ гатый материал о биологических ресурсах Индийского океана, где рыбный промысел до последнего времени был очень слабо развит. В Индийском океане советскими траулерами были проведены ловы