Статьи
Институт океанологии
Опубликовано: 06.03.2019
Океаны и атмосфера над ними представляют собой как бы гигантскую паровую машину, переносящую тепло и энергию из тропиков в умеренные и полярные зоны. Испаряющаяся теплая вода вблизи экватора уносится ветрами в умеренные и полярные зоны, где она изливается в виде дождя . Через атмосферу легко проникают солнечные лучи, значительная часть которых поглощается водной поверхностью, повышая температуру земли и воды. В районах с умеренной температурой к концу летнего сезона влияние тепла чувствуется даже на стометровой океанической глубине. Вследствие смешения слоев воды температура на море днем меньше повышается, а ночью меньше понижается, чем на земле. Этим объясняется различие морского и континентального климата.
Директор Института Океанологии РАН: Гольфстрим не изменит направление
В значительной степени зависит климат от морских ветров и течений. Распространяя тепло, от низких широт к более высоким, они препятствуют жаркому климату становиться более жарким, а холодному — более холодным. Атмосфера является центром активной циркуляции, вероятно, потому, что она получает тепло снизу от суши и от морей (главным образом благодаря теплопроводности водяных паров) и охлаждается сверху путем излучения тепла в безвоздушное пространство. Поэтому очень важно изучить явления, связанные с подобным обменом. Это даст возможность усовершенствовать методы прогноза погоды. Полученные данные могут быть полезны и для предсказания ураганов и тайфунов, которые начинаются всегда над океаном. Чудовищной силы тайфуны, пронесшиеся недавно над Америкой, зловеще напомнили о роли океанов в формировании погоды.
Важные наблюдения сделаны в области изучения штормов. Сейчас центры штормов могут быть с точностью установлены на расстоянии до 10 тысяч километров от «волновых» береговых станций. Так, например, штормы в самой бурной штормовой области, к югу от Австралии, могут быть уловлены станциями на калифорнийском берегу.
Первое указание на сильный отдаленный шторм — это появление очень мелких волн, не более нескольких сантиметров высотой. Их можно обнаружить с помощью чувствительных приборов для измерения подводного давления. Такого рода прибор состоит из вибрирующих проволок, натянутых на диафрагму, подобно струнам скрипки, скорость вибрации которых заметно изменяется в зависимости от самых слабых изменений давления на диафрагму.
Исследование морских глубин позволяет ученым познать климат далекого прошлого нашей планеты. Так, определение времени оледенения на суше основано, как это ни покажется странным, на изучении осадков, взятых в море с помощью глубоководных колонок на глубине в несколько километров под поверхностью океана.
На первый взгляд отдельные пласты ила в колонках не имеют ничего общего с глетчерами, которые ползли по лицу Земли тысячелетия тому назад. Однако оказывается, что между ними есть определенная связь. Дело в том, что температуры древних морей сохранились в осадках современного морского дна. Они зафиксированы в составе изотопов кислорода , который является составной частью ряда минералов ила.
Соотношение этих изотопов изменялось в зависимости от температуры, при которой осадки отлагались. Более точный способ определения абсолютного возраста осадков основан на изучении количества содержащихся в них тория и протоактиния и их соотношений. Подобными исследованиями было установлено внезапное потепление климата на американском континенте и по всему Атлантическому океану приблизительно 11 тысяч лет назад. В эпоху, когда ледники покрывали большую часть Северной Америки и Европы, Арктический океан не был скован льдами. Это позволило большим массам воды испаряться, а затем выпадать в виде снега и превращаться в ледники.
В качестве «часов», измеряющих абсолютный возраст древнейших пород, пользуются также радиоактивным углеродом, извлекавшимся в далеком прошлом из воздуха растениями и животными, остатки которых опускались на морское дно. Постепенно, по мере превращения этих органических остатков в донные осадки, радиоактивность содержащегося в них углерода все более уменьшалась. С помощью таких «часов» без труда можно определить время отложения геологических пластов, образовавшихся за 25 тысяч лет до нашего времени.
Установлено, что верхние 20 сантиметров осадка на дне Атлантического океана содержат почти тех же мелких морских животных, которые и сейчас населяют океан. Но ниже по всей Атлантике в колонке обнаруживаются существа, живущие теперь гораздо севернее. Это доказывает, что 10 тысяч лет назад здесь был более холодный климат, чем в наши дни.
Второй метод определения ледникового времени осуществляется с помощью измерения скорости, с которой осадки отлагались. В холодный период ледниковых лет шло быстрое осаждение раковин и скелетов. Но 11 тысяч лет назад скорость внезапно замедлилась, и с тех пор темп осаждений не менялся.
И, наконец, третье доказательство. В некоторых областях атлантических глубин практически нет циркуляции, а, следовательно, нет и кислорода. Поэтому растительный материал здесь слабо подвергается гниению. Одиннадцать тысяч лет назад здесь были иные условия. Вот почему осадки старше этого времени обнаруживают признаки значительного окисления.
ПОДВОДНЫЕ МИНЕРАЛЫ
На дне океана, как и в недрах земли, содержатся богатейшие полезные ископаемые. Уже сейчас в прибрежных водах некоторых районов действуют нефтяные промыслы, а под морским дном проходят угольные шахты. По мере развития подводного бурения добыча ископаемых из-под морского дна получит самое широкое распространение.
Морскими геологами США совместно с металлургами была доказана экономическая целесообразность и техническая возможность добычи марганца, никеля, кобальта и меди из железомарганцевых конкреций океанского дна. В них содержится в среднем 20 процентов марганца и по 0,5 процента никеля, кобальта и меди. Общие запасы подводных полезных ископаемых практически неисчерпаемы. Важно только, чтоб человек со свойственной ему варварством не осквернил девственные океанические глубины…
Автор: Д. И. Щербаков.
