Вселенная и солнечная система Общие сведения о вселенной 10 страница

Климат умеренного пояса занимает области между субтропи­ками и тундрами, от 40° с. и ю. ш. до полярных кругов. В южном полушарии преобладает океанический климат в связи с огром­ными водными пространствами; в северном выделяют три клима­тических района: западный, центральный и восточный.

В западном районе (западная часть Европы, запад Канады, юг Анд) преобладает морской воздух умеренных широт, прино­симый западными ветрами с океанов. Он содержит большое ко­личество влаги и дает много осадков (500—1000 мм в год). Осадки распределяются в течение года равномерно, засушливых периодов не наблюдается. Под влиянием океанов ход температур плавный, годовые амплитуды невелики. Похолодания приносят арктические массы воздуха, при поступлении которых темпера­тура зимой понижается. В это время наблюдаются обильные снегопады. Лето длинное, прохладное, резких изменений темпе­ратур воздуха не бывает.

В восточном районе (северо-восток Китая, Дальний Восток) климат муссонный. Зимой поступают холодные континентальные массы воздуха, формирующиеся над материком. Температура самого холодного месяца колеблется от —5 до —25°С. Летом дуют с океана влажные муссоны, принося на материк большое количество осадков.

В центральном районе (средняя полоса России, Украина, се­вер Казахстана, юг Канады) формируется континентальный воздух умеренных широт. Нередко зимой сюда поступает аркти­ческий воздух с очень низкими температурами. Зима длинная, морозная; снежный покров удерживается свыше трех месяцев. Лето дождливое, теплое. Количество осадков по мере продвиже­ния на восток уменьшается (от 700 до 200 мм). Самая характер­ная особенность климата этого района — резкие перепады тем­ператур в течение года, неравномерное распределение осадков, что иногда вызывает засухи.

К северу от умеренного пояса (в северном полушарии) и к югу от него (в южном полушарии) расположены переходные по­яса — субарктический и субантарктический. Для них характер­на смена воздушных масс по сезонам: летом — воздух умеренных широт, зимой — арктический (антарктический). В северном по­лушарии в этих широтах тундры лето короткое, прохладное, со средней температурой самого теплого месяца от 12 до 0°С, с не­большим количеством осадков (в среднем 200 мм), с частыми возвратами холодов. Зима длинная, морозная, с метелями и глу­бокими снегами.

В полярных поясах (арктическом и антарктическом) форми­руются холодные массы воздуха в условиях повышенного давле­ния. Для этих поясов характерны длинные полярные ночи и по­лярные дни. Их продолжительность на полюсах доходит до ше­сти месяцев. Хотя солнце летом и не заходит за горизонт, но под­нимается оно невысоко, его лучи скользят по поверхности и дают мало тепла. За короткое лето снега и льды не успевают растаять, поэтому в этих областях сохраняется ледяной покров. Он покры­вает мощным слоем Гренландию и Антарктиду, а ледяные горы — айсберги — плавают в приполярных районах океанов. Холодный воздух, скапливающийся над полярными областями, переносится сильными ветрами в умеренный пояс. На окраине Антарктиды ветры достигают скорости 100 м/с. Арктика и Антарктида — «хо­лодильники» Земли.

Микроклимат

На территории даже небольшого района климатические усло­вия не бывают однородными. Под влиянием местных факторов: мелких форм рельефа, экспозиции склонов, почвенно-грунтовых особенностей, характера растительного покрова — создаются особые условия, получившие название микроклимата.

Изучение микроклимата имеет важное значение для разви­тия многих отраслей сельского хозяйства, особенно полеводства, садоводства, овощеводства.

Самые значительные изменения в физических свойствах воз­духа наблюдаются в приземном слое до высоты 1,5 — 2 м, т. е. в том слое, где растут растения. Днем этот слой сильно нагре­вается, а ночью охлаждается, поэтому суточные амплитуды тем­пературы велики. В приземном слое резко уменьшается скорость ветра, а турбулентное перемешивание воздуха в результате это­го невелико. Это приводит к увеличению влажности. Измерение температуры воздуха в середине дня на разных высотах показы­вает, что разница температур на высоте до 2 м достигает 2—5°.

По наблюдениям днем в течение лета в Омске температура на высоте 30 см на 2—3° выше, чем на высоте 200 см, а количе- стзо дней с температурой выше 25°С достигает там 55—60; в то же время на высоте 200 см бывает только 35 таких дней. По­вышение температуры приземного слоя ускоряет физиологичес­кие процессы в растениях. Еще в 30-е годы нашего столетия по­лучили широкое распространение стелющиеся сады в Сибири и ча Урале, где выращивание плодовых деревьев затруднено из* за морозов и недостатка тепла. Летом стелющиеся сады полу­чают достаточно тепла и влаги, а зимой снег предохраняет их от вымерзания.

Большое влияние на микроклиматические условия оказывают рельеф и экспозиция склонов. В летние дни в котловинах, по до­линам рек температура воздуха выше, чем на возвышенностях, там чаще наблюдаются туманы, росы, иней и заморозки. Зимой при ясной погоде в низинах температура ниже, чем на возвышен­ностях. Разница температур может доходить до 10—20° при под­нятии на высоту 1—1,5 км.

Наибольшее количество тепла получают южные склоны, они же имеют и более высокие (по сравнению с северными) темпе­ратуры почвы и воздуха.

Холмы, возвышенности, долины оказывают большое влияние на скорость ветра. В отдельных местах по долинам рек ско­рость ветра вдвое больше, чем на окружающей территории. Вет­ровой поток обтекает холмы, в результате наибольшая скорость ветра наблюдается не на вершине холма, а с боков, с наветрен­ной стороны. Огромное влияние на микроклиматические условия оказывает лес. В лесу теплее, чем на открытом месте. Скорость ветра в лесу резко уменьшается, и уже на расстоянии 100—200 м от опушки ветер не ощущается даже при самых больших скоро­стях. В лесу сохраняется большая влажность, что благоприятно сказывается на растительности.

Специфическим является микроклимат города. В городе тем­пература воздуха выше, относительная влажность ниже, дождей выпадает больше, чем в окрестностях, реже наблюдаются замо­розки. В городах воздух более запылен, поэтому прямая солнеч­ная радиация меньше, соответственно чаще наблюдаются ту­маны.

Даже эти отдельные примеры микроклиматических различий ясно показывают, какое значение имеют знания о микроклимате в развитии отдельных отраслей народного хозяйства: их влияние необходимо учитывать не только в сельском хозяйстве, но и при работе транспорта, в строительстве, здравоохранении.

Изменение климата

При добыче полезных ископаемых не раз находили отпечат­ки листьев, а иногда окаменевшие стволы деревьев, кости живот­ных, живших миллионы лет назад. Все эти находки — своеобраз­ные памятники прошлых геологических эпох.

Каменный уголь — ископаемое растительного происхожде­ния. И если его находят в Воркуте, на архипелаге Шпицберген, подо льдами Гренландии, то можно с уверенностью сказать, что в этих местах в далеком прошлом климат был теплым и влаж­ным, что обусловило богатую растительность, из которой впо­следствии образовался каменный уголь.

Глубоко в земле были обнаружены мощные слои каменной и калийной соли. Эти слои могли образоваться только в условиях сухого жаркого климата, когда испарение было настолько боль­шим, что замкнутые морские бассейны высыхали, на дне их от­лагались залежи соли.

В нейтральной части Восточно-Европейской равнины встреча­ются огромные валуны из гранита. В районе Москвы гранитные породы залегают на глубине до 2000 м. Ясно, что эти валуны не местного происхождения. Установлено, что они были принесены ледником с территории нынешней Финляндии и Карелии в район Москвы.

Приведенные примеры показывают, что в истории развития Земли климат постоянно изменялся. Этот процесс продолжается и теперь. На основе непосредственных наблюдений за погодой, т а также изучения многих других показателей климата установ­лены различные периоды его колебаний: 9—11-летние, 30—35- летние, 80—90-летние. В 1910—1920 гг. началось потепление климата, и за 50 лет на некоторых метеостанциях средняя годо­вая температура повысилась на 2°. Это равносильно перемеще­нию данного пункта на 300—400 км к югу.

В средней полосе нашей страны за многолетний период на­блюдений зима стала более теплой, а лето прохладным. Увели­чилось количество осадков.

Современное потепление и увлажнение климата вызвано уси­лением общей циркуляции атмосферы, которое приводит к более интенсивному обмену воздушными массами между тропически­ми и полярными областями. Основной причиной изменения об­щей циркуляции атмосферы ученые считают увеличение солнеч­ной активности.

Человечество давно задумывается над тем, как можно изме­нить климат, чтобы тепло пустынь использовать для обогрева тундр, воду растопленных льдов Северного Ледовитого океана направить в засушливые области и т. д. Существует много про­ектов изменения климата. Все они сводятся к преобразованию прихода и расхода тепла или влаги в данной области. Вопрос этот чрезвычайно сложен, ибо климат зависит от многих факто­ров. К тому же, изменение климата одной области обязательно отразится на климате других областей. Поэтому в настоящее время наука занята проблемой улучшения климата нашей Земли.

Вопросы и задания. 1. В чем отличие погоды от климата? Каковы при­чины разнообразия климатов на Земле? 2. Используя климатическую карту мира, начертите график годовых амплитуд температур, давления, осадков по 60° с. ш. на материке Евразия. 3. По данным климатической карты мира при­ведите примеры влияния теплых и холодных океанских течений на окружаю­щую территорию. 4. Объясните, почему в бассейнах рек Яны и- Индигирки наблюдаются самые сильные морозы в северном полушарии. 5. Объясните, почему в Средней Азии очень сухой и теплый климат. 6. Составьте план харак­теристики климатических поясов (по Б. П. Алисову). 7. По данным климати­ческого справочника составьте характеристику климата своей местности.

ГИДРОСФЕРА Общие сведения о воде

Вода-—самый распространенный на Земле минерал. Она об­разует одну из оболочек Земли — гидросферу, в которую вклю­чают все химически не связанные воды на Земле в жидком и твердом агрегатном состоянии. Это воды Мирового океана, во­ды суши — рек, озер, ледников, а также подземные воды. Об­щий объем гидросферы приблизительно равен 1,5 млрд. км3. Главная масса воды сосредоточена в океанах (93,93%). В зем­ной коре сосредоточено 4,12%, а в ледниках Антарктики, Арк­тики и горных стран—1,65%. Поверхностные воды занимают небольшую долю воды планеты (0,04—0,06%).

Из общих запасов воды на долю пресной, которую исполь­зуют для удовлетворения бытовых и производственных нужд, приходится лишь 2%. Потребность в пресной воде велика. Так, для изготовления 1 т кирпича требуется 1—2 т воды, на добы­чу 1 т угля затрачивается 3 т воды, для изготовления 1 т стали и бумаги — 250—300 т воды. Еще больше требует сельскохо­зяйственное производство: для производства 1 т пшеницы нуж­но 1500 т воды, риса — 4000 т, хлопка — 10 000 т.

В век научно-технической революции потребность в пресной воде с каждым годом увеличивается, вм'есте с тем растет за­грязнение водоемов. Сточные воды промышленных и бытовых предприятий сбрасываются в реки, озера, загрязняя их, отрав­ляя все живое: гибнет рыба и растительность. Загрязняются и воды. Мирового океана. Некоторые капиталистические страны сбрасывают в океан радиоактивные отходы, химические отрав­ляющие вещества. Загрязняется океан и от судоходства. При­мерно 1% нефти теряется при перевозке, много попадает мазу­та, а каждая тонна образует пленку на поверхности в 12 км2.

Проблема чистой воды является одной из главных проблем для человечества. В нашей стране приняты законы об охране водоемов от загрязнения, созданы научные основы водоисполь- зования.

Свойства воды

Вода обладает удивительными свойствами, некоторые из них не присущи никаким другим природным телам.

Вода — единственный минерал, существующий в есте­ственных условиях одновременно в твердом, жидком и газооб­разном состоянии. Переход из одного состояния в другое про­исходит постоянно, в результате этого наблюдается круговорот воды в природе'.

Изотопный состав природных вод многообразен. Форму­ла воды НгО справедлива, но схематична. В состав молекулы воды могут входить различные изотопы водорода и кислорода. Если в молекуле воды водород (протий) заменяется изотопом водорода — дейтерием (Н2), такую воду называют тяжелой. В водах океана на каждую тонну приходится 165 г тяжелой воды.

Вода — самое теплоемкое тело на Земле. В результате этого очень высока ее скрытая теплота плавления и испарения. Это дополнительный резерв тепла на Земле, так как влажные 4массы воздуха, поступив на более холодную территорию, выде­ляют большое количество тепла за счет перехода воды из газо­образного состояния в жидкое или твердое. При испарении во­ды происходит обратный процесс — поглощение тепла.

. 4. При понижении температуры от +4 до 0° С вода увели­чивает свой объем. Вот почему лопается на морозе закупорен­ная бутылка, разрываются трубы, в которых замерзла вода, разрушаются скалы и т. д.

Вода обладает самым высоким после ртути поверхност­ным натяжением, а также смачиванием, т. е. способностью «при­липать» к поверхности многих тел, высоко подниматься по тон­ким капиллярам. С этим свойством связаны особенности цир­куляции воды в почвах и горных породах, движение соков в растениях, кровообращение у животных.

Вода — универсальный растворитель. В ней растворено большинство известных химических элементов.

Вода легко вступает во взаимодействие со многими ве­ществами, в одних случаях бурно, с выделением тепла, в дру­гих — спокойно. '.

Кроме перечисленных,' широко известны такие свойства во­ды, как текучесть, прозрачность, отсутствие запаха и цвета и т. д.

Природа всех этих удивительных свойств выяснена сравни­тельно недавно, в связи с учением о молекулярном строении вещества. Большую роль играют связи атомов в составе моле­кулы, а также формы «упаковки» отдельных молекул. Молеку­лярные связи воды очень прочны. Так, при охлаждении ниже +4° С плотность воды уменьшается, а при замерзании объем увеличивается на 1/11 от первоначального. Эти свойства порож­
дены тем, что одиночные молекулы ЬЬО — гидроли — обладают способностью объединяться по нескольку, образуя сложные молекулы: (Н20)2— дигидроли и (Н20)3 — тригидроли. В при­роде водяной пар, жидкая вода и лед состоят из смеси одиноч­ных и сложных молекул. Но при этом водяной пар — это глав­ным образом Н20, жидкая вода—(Н20)2, лед—(Н20)3. Уве­личение объема воды при замерзании связано с объединением одиночных молекул в сложные, более крупные, но более лег­кие.

Круговорот воды и водные ресурсы Земли

Под действием солнечного тепла с поверхности Земли испа­ряется огромное количество влаги. Основным поставщиком влаги в атмосферу является Мировой океан. С его поверхно­сти ежегодно испаряется 355 тыс. км3, выпадает обратно в ви­де осадков 320 тыс. км3, 35 тыс. км3 уносится на сушу. Одно­временно в атмосфере содержится около 10 тыс. км3 воды. Это в 11 раз больше, чем во всех реках Земли. Объем этот пол­ностью меняется примерно каждые 9 суток, т. е. 40 раз в год.

Воды морей и озер, как и океана, в целом постоянно попол­няются не только за счет атмосферных осадков, но и рек. Одно­временно происходит испарение с поверхности почвы, растений, льдов, снега. Так осуществляется круговорот воды в природе.

Движущими силами круговорота воды являются тепловая энергия Солнца и сила тяжести.

В круговороте воды выделяют следующие звенья: атмосфер­ное, океанское, материковое (рис. 27).

Атмосферное звено круговорота воды представляет собой перенос влаги в процессе движения воздушных масс и образо­вания атмосферных осадков. Из атмосферы выпадают осадки в течение года на сушу — 720 мм, на океан — 1140 мм.

Океанское звено характеризуется испарением воды, кото­рая непрерывно восстанавливается за счет конденсации водя­ного пара в атмосфере и выпадения воды. 86% влаги посту­пает за счет океана и 14%—за счет испарения с суши. Важ­нейшей особенностью океанского круговорота является перенос огромных масс воды морскими течениями, который ежегодно

составляет 21,7 млн. км3. Вся вода в океане сменяется через каждые 63 года.

Материковое звено отлича­ется большой сложностью. Наиболее подвижны речные и почвенные воды, их объем 12 тыс. км3. Суммарный годо­вой сток всех рек Земли сос­тавляет 37 тыс. км3.

Рис.- 27. Круговорот воды на Земле

Очень важное значение име­
ет почвенная вода, представляющая наиоольшую хозяйственную ценность. Она связывает атмосферное звено с биологическими процессами. Растения получают влагу из почвы, из которой ра­створенные питательные вещества идут на построение органиче­ского вещества, а вода с поверхности листьев испаряется в атмо­сферу.

Более медленный круговорот у подземных вод, скорость их перемещения незначительна. Долгое время сохраняется вода в ледниках. Круговорот воды на материках осложняется нали­чием бессточных бассейнов, которые имеются на всех матери­ках. Наиболее крупные из них на материке Евразия. Вода, пе­реносимая с океанов на материки, образует местные круговоро­ты. Часть воды, выпавшей на поверхность суши, испаряется и вновь поступает в атмосферу.

Большая роль принадлежит, хозяйственному круговороту воды. Человеку для питья нужно немного воды, около 3 л в сут­ки. За год человечество расходует на питье 3,7 км3, но в 200 раз больше воды расходуется для нужд производства. Только на орошение требуется примерно 2500 км3 воды в год.

Объем пресных вод составляет 32,2 млн. км3, из них 24,8 млн. км3 (77%) содержится во льдах полярных стран и горных ледников, остальные распределяются так:

0,09 млн. км3 (0,3%) —почвенные воды

3,9 млн. км3 (11%) — грунтовые воды верхних горизон­тов

3,9 млн. км3 (11%) —глубинные подземные воды

0,12 млн. км3 (0,4%) —воды в озерах

0,012 млн. км3 (0,04%) — воды в реках

0,014 млн. км3 (0,043%)—воды в виде водяного пара в

атмосфере.

В отличие от других естественных ресурсов на Земле вода находится в непрерывном движении, в процессе круговорота, поэтому она постоянно восстанавливается.

Вопроси и задания. 1. Начертите круговую диаграмму распределения во­ды в гидросфере. 2. Охарактеризуйте данные о количестве воды, используемые вашим поселком или городом. Для каких целей она служит? Какие нужно принять меры для охраны местных вод от загрязнения? 3. Проведите опы­ты на расширение и сжатие воды при изменении температуры. Почему лед не тонет в воде? При какой температуре вода имеет наибольшую плотность? 4. Какие приемы используют в сельском хозяйстве для сохранения влаги в поч­ве? Объясните их физическую сущность. 5. Начертите схему круговорота воды в природе, проанализируйте ее. 6. Изобразите на диаграмме водные ресурсы Земли.

Мировой океан

9*

Под Мировым океаном понимают огромные водные про­странства, покрывающие непрерывной оболочкой значительную часть земного шара. Воды океанов заполняют крупные пониже-
ни/я земной поверхности. На всем протяжении они обладают определенными физическими и химическими свойствами, кото­рые отличают их от пресных вод суши.

Объем Мирового океана составляет 1370 млн. км3, пло­щадь— 361 млн. км2, средняя глубина — 3790 м, наибольшая— 11 022 м.

Воды Мирового океана распределяются неравномерно. Меж­ду 30—70° ю. ш. в южном полушарии на океан приходится 95,5 %, а в северном — 44,1 % территории.

Каждый из океанов, вдаваясь в сушу, образует моря и за­ливы. Море — это более или менее изолированная часть океана, имеющая свой режим, т. е. свои условия солености, температу­ры, течения. Заливы —- менее изолированные части океанов, а их режим сходен с режимом океана или моря. По традициям некоторые моря называют заливами (Мексиканский, Гудзонов, Персидский), хотя они являются типичными морями.

Моря в зависимости от расположения и характера котловин делятся на межматериковые (Средиземное, Карибское, Крас­ное), внутриматериковые (Черное, Азовское, Балтийское), окраинные (моря Северного Ледовитого океана), межостров­ные (Яванское).

Изучение Мирового океана началось в глубокой древности. Первые мореплаватели измеряли глубины под килем судов, чтобы избежать опасности сесть на мель или камни.

В IV в. до н. э. греческий мореплаватель Пифей обратил внимание на значительные колебания уровня воды в Бристоль­ском заливе в зависимости от фаз Луны. Аристотель выдвинул идею о единстве Мирового океана. По мере развития общества усложнялись методы исследования. Океан в настоящее время изучается по согласованной международной программе. Боль­шая роль в исследовании Мирового океана принадлежит совет­ским ученым. Наш флот оснащен современной техникой. Флаг­ман его «Академик Курчатов» оборудован самыми современ­ными приборами, позволяющими точно определить место рабо­ты в любом районе Мирового океана. На борту корабля имеет­ся 24 лаборатории, счетно-вычислительная и радиолокационная станции, семь эхолотов, позволяющих точно по курсу опреде­лять глубины океана.

Физические свойства океанской воды

Известно, что вода — идеальный растворитель. Морская вода представляет собой газово-солевой раствор, богатый по качественному составу. В воде океанов обнаружено 44 хими­ческих элемента. Больше всего растворено хлоридов, на кото­рые приходится 88,7%, сульфатов — 10,7%, карбонатов — 0,3% и других элементов — 0,8%. От этого океанская вода имеет горько-соленый вкус. Соленый вкус вызван раствором NaCl, а горький — солями сульфатов (MgS04, CaS04 и др.).

Соленость Мирового океана измеряют в %0 (промилле). Средняя соленость Мирового океана составляет 35% о, т. е. в 1 л воды растворено 35 г соли. Наибольшая соленость отме­чается в тропических широтах, где велико испарение, а приток пресной воды небольшой. В экваториальной полосе соленость несколько уменьшается из-за выпадения большого количества осадков. В умеренных широтах по сравнению с тропическими соленость вновь уменьшается. Колебания солености невелики — от 32 до 41%о- В прибрежных морях Северного Ледовитого океана соленость уменьшается до 32%0, а в Красном море до­стигает 41 % о- Соотношение растворенных веществ в Мировом океане не меняется.

Моря Советского Союза, за исключением морей Тихого океана, имеют небольшую соленость: Балтийское море — 8%о (в Финском заливе соленость уменьшается до 1—3 % о), Черное море—14—19 % о. Соленость зависит от климата (в сухом кли­мате она увеличивается). На распределение солености оказы­вают влияние и морские течения: теплые — увеличивают ее, холодные — уменьшают: Соленость уменьшается там, где в мо­ря впадают крупные реки.

В океанской воде растворены многочисленные газы. Особое значение имеет кислород. В холодных водах его растворено больше, чем в теплых.

Углекислый газ, в отличие от кислорода и азота, находится в связанном состоянии — в виде углекислых соединений. Угле­кислый газ используется животными для построения раковин и костных частей тела.

Цвет океанской воды в толще приобретает голубоватый от­тенок. Прозрачность воды зависит от примесей и определяется при помощи диска Сакки. Его изготовляют из цинка диаметром 30 см, окрашивают в белый цвет. При погружении диска в во­ду следят, на какой глубине он перестает быть видимым. Эта глубина определяет степень прозрачности воды. Так, например, в Белом море диск становится невидимым на глубине 6—8 м, в Балтийском—11 —13 м, в Черном — 28 м. Наибольшая про­зрачность отмечена в водах океана в тропических широтах. В Саргассовом море прозрачность достигает 60 м.

Температура океанской воды. В верхних слоях океана тепло распределено зонально. В экваториальной зоне температура удерживается в пределах +27—28°С, колебания по сезонам не­значительны: 1—3е. В тропических широтах температура воды + 20—25°С, в умеренных — от 0 до +20°С, в полярных — от О до —2°С.

Региоыяльность распределения температур обусловлена мор­скими течениями. В тропических широтах западные части океа­нов теплее, чем восточные, разница температур достигает 10°. В умеренных широтах восточные части океанов теплее, чем за­падные, а разница температур также составляет 10°.

Средняя температура поверхностных вод Мирового океана + 17,4° С, т. е. на 3° выше, чем температура суши. Самая высо­кая зарегистрированная температура +36° С, самая низкая — 2° С. Амплитуда колебания температур воды составляет 38°, тогда как для воздуха она равна 145° (—87, +58°).

30%о» 35%о» 40%о»

В полярных широтах происходит замерзание океанской во­ды. Температура ее замерзания зависит прежде всего от соле­ности. Так, при солености 20%0 вода замерзает при t—1,1°С»» 25%о»»» t —1,35°С

t — 1,6°С t —1,9°С t — 2,2°С

Пресная вода имеет наибольшую плотность при t +4° С, а океанская — при более низких температурах. При солености 35%о наибольшая плотность воды наблюдается при t —3,5°С,

При охлаждении пресной воды более тяжелые слои ее по­гружаются вниз, а более теплые и легкие поднимаются вверх. Перемешивание зоды происходит до тех пор, пока вся масса не охладится до +4° С. Дальнейшее охлаждение приводит к скоплению на поверхности более легкой воды, а затем к замер­занию. В океане перемешивание воды не прекращается потому, что плотность воды с понижением температуры все время воз­растает. Кроме этого, при замерзании океанской воды кристал­лики льда образуются из пресной воды, следовательно, общая соленость вод увеличивается. Поэтому воды океана замерзают при более низких температурах, а волнение замедляет этот процесс.

Замерзание океанской воды происходит так. Кристаллики льда, образовавшиеся на поверхности, постепенно срастаются, образуются комки и льдинки, которые почти сплошь покрывают поверхность моря или океана. Это ледяное сало. Затем льдин­ки увеличиваются в размерах, трутся друг о друга и принимают вид больших плавающих тарелок. Этот покров еще не сплошной и называется блинчатым льдом. Если погода тихая, блинчатый лед смерзается и образуется сплошной ледяной покров. Силь­ное волнение дробит ледяной покров на огромные участки, на­зываемые ледяными полями. Ледяные поля под влиянием вет­ров надвигаются друг на друга, взламываются по краям. Такие нагромождения называются торосами. Высота торосов иногда достигает 5 м. г

Граница замерзания в Атлантическом океане проходит от берегов Ньюфаундленда к западным берегам Гренландии, архи­пелагу Шпицберген и Кольскому полуострову; в Тихом океа­не — от берегов Северной Кореи к острову Хоккайдо,1 Куриль­ским островам и полуострову Аляска.

В южном полушарии граница замерзания отодвигается ме­стами до 45° ю. ш.

Рельеф дна Мирового океана

Для правильного представления о рельефе дна Мирового океана нужно измерить его глубины. Измерение глубин про­изводят различными способами. Мелководные бассейны изме­ряют при помощи простого лота, состоящего из длинного шну­ра с грузом на конце. Но большие глубины измерить таким лотом нельзя. Прибор для измерения глубин был изобретен Петром I. Его идея легла в основу так называемого лота Бру­ка. Он состоял из железной трубки, на которую надевали груз. Когда трубка касалась дна, груз автоматически отделялся, а трубку, лишенную груза, легко извлекали на поверхность. Позднее шнур заменили стальной струной. Стальную струну опускали при помощи особого прибора — глубокомера. Он устроен таким образом, что длину вытравленной струны изме­ряли оборотом колеса. Счетчиком отсчитывали количество обо­ротов. Чтобы измерить глубину, требовалось много времени: на измерение глубины в 4000 м затрачивался час на опускание и более часа на поднятие глубокомера.

Пользоваться глубокомером было не очень удобно, поэтому бил найден другой способ измерения глубин — эхолот. Прин­цип работы эхолота очень прост. Вибратор, установленный в донной части судна, посылает на глубину короткие сигналы, а звукоулавливатель принимает их отражение от дна. Время взрыва и время, затраченное отраженной волной на достиже­ние поверхности, засекаются. Зная скорость, можно вычислить путь, пройденный волной. Например, от момента взрыва до мо­мента возвращения прошло 8 с, значит, звук в обе стороны про­шел: 1500 (скорость звука в воде) Х8 = 12 000 м; 12 000 м: 2 = = 6000 м. Такова глубина в данном месте.

В настоящее время пользуются ультразвуковыми волнами. Они посылаются и улавливаются особыми приборами, которые позволяют записывать глубины по пути следования судна. Ре­зультаты промеров наносят на карту. Места с одинаковыми глу­бинами соединяют линиями, которые называют изобатами.

На школьных картах глубины наносят способом раскраски. По шкале глубин можно определить глубины той или иной ча­сти океана.

На физических картах мира видно, что посередине океанов нанесены светло-голубые полосы — места с поднятиями дна (подводные горные системы). Вдоль берегов материков и остров­ных дуг показаны полосы с темно-синей окраской (глубоковод­ные желоба).

Рельеф дна Мирового океана разнообразен. Это и горные системы, тянущиеся на тысячи километров, равнины с больши­ми плоскими возвышенностями, склоны материков и глубоко­водные желоба (с глубинами от 6000 до 11 000 м). Как и суша, земная кора дна океанов подразделяется на устойчивые обла­сти платформы, покрытые мощными слоями осадочных по­род, и геосинклинали — подвижные участки. Геосинклиналь­ные области тянутся вдоль восточных берегов Азии и Централь­ной Америки, а также вдоль западных берегов Северной и Юж­ной Америки. Они представляют огромные прогибы, которые за­полняются осадочными породами. В этих местах наблюдается нарушение устойчивости земной коры, образуются трещины, которые разбивают ее на отдельные блоки. Часть из них взды­мается на поверхность из-под воды и образует острова с гор­ными цепями; другая часть опускается, а по трещинам подни­мается маша. Выход ее сопровождается вулканизмом и земле­трясениями (например, Японс-кие острова).

Дата добавления: 2015-10-21