Файл: Егоров Н.И. Физическая океанография.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 136

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Особый размах океанографические исследования всего Миро­ вого океана получили после второй мировой войны. Большое зна­ чение в этом сыграли исследования, проведенные во время Между­ народного геофизического года (МГГ, 1957—1958 гг.) и во время Международного года геофизического сотрудничества (МГС, 1959— 1962 гг.) и положившие начало прочному международному сотруд­ ничеству в изучении Мирового океана. Достаточно сказать, что во время проведения МГГ и МГС в работах участвовало более 70 судов от 17 стран мира.

В этот и последующий периоды не только был собран огромный материал, существенно дополнивший наши знания о Мировом океане, но и произведен ряд открытий, таких, как обнаружение экваториальных глубинных противотечений — Кромвелла в Тихом океане и Ломоносова—в Атлантическом, Антило-Гвинейского про­ тивотечения, наибольших глубин в Тихом океане, мощных приливоотливных течений в открытых районах океанов и др.

Проведенные исследования существенно продвинули вперед ре­ шение вопросов теории течений, волнения, колебаний уровня от­ крытых районов океана, уточнения характера и закономерностей взаимодействия океана и атмосферы, турбулентности, гидрооптики, гидробиологии и др.

Наибольший вклад внесен учеными Советского Союза, кото­ рый располагает самым мощным флотом океанографических судов. Международное сотрудничество по изучению Мирового океана в настоящее время не только не ослабло, а напротив, возросло по сравнению с МГГ и МГС. Так, например, в 1961—1964 гг. была проведена международная индоокеанская экспедиция, а экспедиция по исследованию мощных и постоянных течений — Гольфстрим и Куросио продолжает работы и в настоящее время. На 1974 г. за­ планировано проведение международной экспедиции в тропической зоне Атлантики по изучению взаимодействия океан—атмосфера. Достигнуто соглашение о создании международной глобальной системы изучения Мирового океана, включающей автономные стан­ ции и искусственные спутники — ОГСОД (объединенная глобаль­ ная система океанографических данных), принципиально согласо­ ван вопрос о программе океанографических исследований на бли­ жайшие пятнадцать лет.

Такое координирование исследований, естественно, невозможно без создания соответствующих координирующих международных центров. К ним относятся Межправительственная океанографиче­ ская комиссия (МОК), созданная при ЮНЕСКО, и научный коми­ тет океанографических исследований при Международном совете научных союзов. Параллельно проведена большая работа и по созданию международных центров сбора данных. В настоящее время создано три международных центра по сбору и обобщению гидрометеорологической информации: в Нью-Йорке, Москве и Мельбурне. Они являются пока региональными. У нас в Союзе такие центры созданы при Главном Управлении Гидрометслужбы

СССР и при Главном Управлении навигации и океанографии

9



МО СССР. Создание центров, и особенно их развитие и укрепле­ ние, является одной из первостепенных задач. Это вполне понятно, если учесть тот огромный поток информаций, который поступает только с океанографических судов. Достаточно сказать, что только океанографический флот Советского Союза включает в свой со­ став несколько десятков крупных океанографических судов: «Академик Курчатов», «Академик Королев», «Профессор Визе», «Профессор Зубов», «Витязь», «Михаил Ломоносов», «Ю. М. Шо­ кальский», научно-исследовательские суда погоды «Пассат», «Мус­ сон» и др.

Естественно, уровень развития океанографии (так же как и дру­ гих наук), достигнутый к настоящему времени, потребовал опре­ деленного разделения ранее бывшей единой науки об океане на частные науки. К сожалению, единого и общепринятого деления пока нет. Более того, до 1973 г. не было и общепринятого термина самой науки о Мировом океане, которая исторически называлась океанографией. Позднее был введен термин — океанология.

В 1973 г. был введен ГОСТ 18451-73, где даются следующие определения океанологии и океанографии.

О к е а н о л о г и я — совокупность научных дисциплин, изучаю­ щих различные аспекты природы Мирового океана: физические, химические, биологические, геологические.

О к е а н о г р а ф и я — наука, изучающая физические и химиче­ ские свойства водной среды, закономерности физических и химиче­ ских процессов и явлений в Мировом океане в их взаимодействии

сатмосферой, сушей и дном.

Вотношении деления океанографии на частные науки, по-види­ мому, следует высказать некоторые соображения, учитывая слиш­ ком большое количество терминов, появившихся за последние

15—20 лет.

Но нашему мнению, современную океанографию, как единую науку о водной оболочке Земли —Мировом океане, можно подраз­ делить на следующие частные науки: ф и з и к у м о р я — исследую­ щую общие закономерности физического состояния и динамику вод океана на основе приложения законов термо-гидромеханики с уче­ том современного уровня развития математики и результатов лабо­ раторных и натурных исследований;

р е г и о н а л ь н у ю о к е а н о г р а ф и ю —• изучающую конкрет­ ные характеристики (параметры) вод Мирового океана в различ­ ных его районах, на основе натурных наблюдений с учетом выводов физики моря;

м о р с к и е г и д р о л о г и ч е с к и е п р о г н о з ы — разрабатыва­ ющие методы прогноза океанографических параметров и их комп­ лексов с учетом физики моря и региональной океанографии;

п р а к т и ч е с к у ю о к е а н о г р а ф и ю (морская гидромет­ рия) — занимающуюся разработкой методов и технических средств океанографических исследований.

Так как процессы, проиоходящие в океане, неразрывно связаны с процессами, происходящими в атмосфере и литосфере, то вполне

10


естественным является выделение таких частных наук, как м о р ­ с к а я м е т е о р о л о г и я , исследующая особенности атмосферных процессов над океаном, и м о р с к а я г е о л о г и я (геология моря), занимающаяся изучением рельефа и грунтов дна, морских берегов, т. е. «чаши» океана.

Определенную роль в формировании водных масс и их динамики играют биологические процессы. Однако в данном случае большее значение имеют сами физические свойства морской воды и ее ди­ намика с точки зрения условий существования растительного и жи­ вотного мира океана. Поэтому б и о л о г и ю м о р я (морскую биоло­ гию) целесообразнее отнести к биологической, а не к океанографи­

ческой науке.

 

и геологию

моря

В этом аспекте и морскую метеорологию,

также можно отнести соответственно

к метеорологии и геологии.

В океанографической литературе

последних

лет можно

встре­

тить дополнительно к указанным выше частным наукам и другие, как-то: гидрохимия (химия моря), гидрооптика (оптика моря), гидроакустика (акустика моря), которые, по нашему мнению, явля­ ются составной частью физики моря.

Заслуживает особого внимания термин « м о р с к а я г е о ­ физ ик а » , определяющий частную науку, включающую исследова­ ние геофизических полей океана: магнитных, электрических и гра­ витационных и рельефа дна, а также приложение методов изучения твердой оболочки к изучению Мирового океана (например, геофи­ зические методы изучения океана). Так как установившегося опре­ деления морской геофизики нет, следует иметь в виду, что указан­ ный термин применяется как в методическом, так и в чисто науч­ ном планах.

За последние годы все чаще применяется термин «океано­ графия» в широком смысле слова,-—как наука о процессах и явле­ ниях, происходящих не только в водной оболочке Земли — гидро­ сфере, но и примыкающих к ней литосфере и атмосфере.

Естественно, такое деление океанографии на частные науки и характеристика смежных наук носят условный характер и приве­ дены с целью содействия всем лицам, интересующимся океаногра­ фией, оказать помощь при изучении Мирового океана по литера­ турным источникам, т. к. последние пока пестрят многообразием терминологии.


Глава

ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОКЕАНА

§ 1. Основные категории подводного рельефа

Общие принципы деления Мирового океана. Суша земного шара не является монолитом. Она состоит из отдельных огромных массивов (материалов) и более мелких глыб (островов), окружен­ ных со всех сторон солеными водами Мирового океана. Этот гло­ бальный бассейн, занимающий 361 • 106 км2 (70,7% поверхности Земли), условно разделяют на более или менее самостоятельные крупные части — океаны, сообщающиеся между собой.

Деление Мирового океана складывалось исторически и произ­ водится по-разному. Наиболее объективно, очевидно, разделение по обособленности его отдельных частей островами и подводными воз­ вышенностями, или иначе — по геоморфологическим признакам. Однако все еще нет полной ясности в том, на сколько частей сле­ дует делить Мировой океан.

Б. Варениус

(1650 г.) закрепил в своих трудах представление

о пяти океанах:

Северном Ледовитом, Атлантическом, Тихом,

Индийском и Южном. Это деление было принято в 1845 г. Лондон­ ским географическим обществом и сейчас удерживается во многих странах.

О. Крюммель (1878 г.), а позднее Ю. М. Шокальский (1917 г. исходя из чисто морфометрических соображений, считали, что су­ ществуют только три океана: Атлантический, Тихий и Индийский.

В Советском Союзе с 1935 г. принято выделять четыре океана: Северный Ледовитый, Атлантический, Тихий и Индийский.

Н. Н. Зубов (1956 г.) считает обоснованным подразделять Мировой океан по гидрометеорологическим признакам на восемь океанов: Северный Ледовитый, Северный Атлантический, Северный Индийский, Северный Тихий, Южный Тихий, Южный Индийский, Южный Атлантический и Южный (или Антарктический).

За рубежом довольно широко принято деление на семь следую­ щих океанов: Арктический, Северная Атлантика, Южная Атлан­ тика, Северный Тихий, Южный Тихий, Индийский и Антарктиче-

12

ский. Однако Международное гидрографическое бюро в Монако не признает существования Антарктического океана. Установленная им система разделения Мирового океана соответствует традицион­ ной классификации, принятой в «Извещениях мореплавателям», и мало соответствует естественным границам между океанами и океа­ нами и морями.

Основные данные по морфологическим характеристикам отдель­ ных океанов приведены в табл. 1.

Т а б л и ц а 1

Основные морфологические характеристики океанов

 

Площадь

 

Объем с

Глубина, м

Где измерена

 

% О Т

 

 

Океан

с морями,

Мирового

морями,

средняя

наиболь­

наибольшая

 

млн. км2

океана

тыс. км3

шая

глубина

Тихий

179 679

50

723 699

4028

11 034

Марианская

Атлантический

93 363

25

337 699

3926

8 385

впадина

Впадина

Индийский

74 917

21

291 945

3897

8 047

Пуэрто-Рико

 

Северный

13 100

4

16 980

1205

5 449

 

Ледовитый

361 059

100

1 370 323

3795

11034

 

Мировой океан

 

Часть каждого океана, так или иначе ограниченная берегами материков, островами и повышениями дна (порогами), называется морем. Моря делятся по их расположению на средиземные, окраин­ ные и межостровные.

Средиземные моря глубоко вдаются в сушу и с океаном соеди­ нены одним или несколькими сравнительно узкими проливами. Раз­ личают средиземные внутриматериковые моря (например, Белое, Балтийское, Черное) и межматериковые (например, Средиземное, Карибское). Гидрологический режим средиземных морей значи­ тельно отличается от режима прилегающей части океана.

Окраинные, или краевые, моря сравнительно неглубоко вда­ ются в сушу и отделены от океана либо большими полуостровами, либо грядами островов (например, Охотское, Коралловое, Тасма­ ново море). Гидрологический режим окраинных морей ближе к ре­ жиму прилегающей части океана, чем режим средиземных.

Межостровные моря отделяются от океана островами (напри­ мер, моря Банда, Суду).

В зависимости от числа проливов, соединяющих море с океаном или с другими морями, можно выделить однопроливные (Белое, Азовское, Красное, Адриатическое), двухпроливные (Черное, Мра­ морное, Средиземное) или многопроливные моря. К последним относится большинство окраинных и межостровных морей.

Можно делить моря на мелководные и глубоководные. Глубина первых не превышает нескольких сотен метров, и располагаются

13