<<
>>

VI.3. Мировой океан. Влияние деятельности человека VI. 3.1. Основные геоэкологические особенности океанов и морей

Главная особенность Мирового океана - его огромные, подавляющие размеры. Широко известно избитое, но тем не менее верное замечание о том, что наша планета должна бы называться не Земля, а Океан.

В самом деле, Мировой океан занимает 361 млн. кв. км, или 71 % всей поверхности планеты. Важнейшее глобальное следствие такого соотношения суши и моря - в его влиянии на водный и тепловой баланс Земли. Около 10 % солнечной радиации, поглощенной поверхностью океана, расходуется на нагревание воды и турбулентный обмен теплом между поверхностными слоями воды и нижними слоями атмосферы, остальные же 90 % затрачиваются на испарение. Таким образом, испарение с поверхности океана является как главным источником воды в глобальном гидрологическом цикле, так и, вследствие высокой скрытой теплоты испарения воды, важным компонентом глобального теплового баланса.

Масса океана составляет 94% массы гидросферы. Мировой океан - важнейший регулятор потоков в глобальном гидрологическом цикле: его объем велик по сравнению с любой составляющей цикла, средняя продолжительность обмена воды в океане весьма значительна, составляя 3000 лет.

Поверхностная зона океана (глубиной 0-200 м) обладает весьма значительной теплоемкостью и наибольшей среди геосфер тепловой инерцией. Она играет важнейшую роль в формировании текущего климата планеты, его пространственного распределения и изменчивости во времени. Воздействие ветра на верхний слой воды определяет основные черты океанической циркуляции в поверхностной зоне. Циркуляция океана обеспечивает глобальное перераспределение энергии из экваториальных зон к полюсам. Поверхностная зона океана - важнейший компонент климатической системы, принимающий активное участие в формировании среднего годового климата, его изменений от года к году, а также и его колебаний в масштабе десятилетий и столетий.

Внешние воздействия на океан осуществляются почти исключительно посредством воздействия на него атмосферы, благодаря потокам тепла, пресной воды и количества движения у поверхности океана. Таким образом, эволюция климата и эволюция океана взаимосвязаны.

Глубокие зоны океана в гораздо меньшей степени, чем поверхностные зоны, подчиняются закону географической зональности, а чаще и вовсе не подчиняются. Основные глубинные и придонные потоки воды формируются в полярных областях и направлены вначале к противоположным полюсам (рис. 15). Большее или меньшее их участие в природных процессах у поверхности океана и изменение степени этого участия - важнейший фактор изменения основных черт экосферы.

Глубинная (глубиной 2000-4000 м) и придонная (глубже 4000 м) зоны Мирового океана составляют 64% всего его объема. Температура воды в этих зонах от 3°С и менее. Средняя температура всей массы Мирового океана всего лишь около 4°С благодаря холодным глубинной и придонной толще. Вертикальная циркуляция океанических вод под влиянием разности плотности воды вследствие различий в ее температуре и солености вызывает перемещение вод с поверхности в глубинные слои, где она может оказаться изолированной от атмосферных воздействий, сохраняя теплозапас в течение тысячелетий и более. Высвобождение или, наоборот, накопление такого те- плозапаса может оказаться решающим в долговременных изменениях климата.

Низкая температура Мирового океана и его огромная тепловая инерция играют важнейшую палеогеографическую роль.

Глубинные слои это не только долгосрочный теплорегулятор системы Земля. Усиление или ослабление теплообмена между глубинными слоями океана и его поверхностью играет, по-видимому, решающую роль в глубоких и долгосрочных преобразованиях климата Земли и, соответственно, в изменениях ее ландшафтов. При этом изменения теплообмена глубинных масс океана с поверхностными, а также и распределение поверхностных течений могут изменяться в течение десятков лет, то есть чрезвычайно быстро, принимая во внимание раз-

  Рис. 15. Основные глубинные течения Мирового океана

  Рис. 15. Основные глубинные течения Мирового океана

   меры Мирового океана (рис. 16), что может привести к столь же быстрому изменению природной обстановки.

Мировой океан это также и огромный аккумулятор веществ, содержащий их в растворенном виде в количестве около 50* 1015 т. (Напомним, что средняя концентрация растворенных веществ в морской воде, или ее соленость, - 35 г/л.) Соленость воды изменяется в пространстве, но ее химический состав (в %% от целого) остается постоянным. Ежегодный приток солей в океан примерно на семь порядков (в 107 раз) меньше их содержания в океане. Это обстоятельство играет значительную роль в стабилизации биогеохимических циклов и экосферы в целом.

Океан содержит около 4-1012 т углерода в растворе, в виде взвесей и в живых формах. На суше, в живых организмах, почвах и распадающемся органическом веществе, углерода примерно в 20 раз меньше. Физико-химические условия в океане и взаимодействие с ними морской биоты предопределяют реакцию океана на изменение концентрации углекислого газа в атмосфере. Углекислый газ из атмосферы растворяется в воде или поглощается из нее планктоном в процессе образования первичной продукции (фотосинтеза). Этот


Расположение полярного фронта в Северной Атлантике

современное положение границы пакового льда _____ 3 13 ООО -11 ООО лет назад

  1. 20 ООО-16 ООО лет назад                            4              11              ООО-10 000 лет назад
  2. 16 ООО-13 ООО лет назад

  Рис. 16. Изменения в расположении фронта холодных вод в Северной Атлантике

  Рис. 16. Изменения в расположении фронта холодных вод в Северной Атлантике

   процесс нуждается в солнечном свете, углекислом газе в воде и растворенных биогенных веществах (соединениях азота, фосфора и других химических элементов). Лимитирующим фактором обычно бывают биогенные вещества.

Первичная продукция образуется в верхних, хорошо освещенных слоях воды, куда биогены поступают или из планктона, отмирающего на тех же глубинах, или же с суши и атмосферы. При отмирании планктона содержащие углерод остатки опускаются в холодные глубинные слои океана и на дно. В конце концов этот углерод на значительной глубине превращается бактериями в растворимую неорганическую форму, а малая его часть отлагается в виде донных осадков.

Этот процесс, иногда называемый “биологический насос”, чрезвычайно сложен. Биологический насос уменьшает концентрацию углекислого газа в верхнем слое океана, а также и в атмосфере, и увеличивает общее содержание углерода в глубинной и придонной зонах океана. Биогеохимические процессы, связанные с поглощением углекислого газа, происходят преимущественно в поверхностной зоне


океана, тогда как глубинная и придонная зоны играют важнейшую роль в долгосрочной аккумуляции углерода. Процесс интенсивно изучается в настоящее время, но пока все же понят недостаточно.

<< | >>
Источник: Голубев Г. Н.. Геоэкология. Учебник для студентов высших учебных заведений. - М.: Изд-во ГЕОС. - 338 с.. 1999
Помощь с написанием учебных работ

Еще по теме VI.3. Мировой океан. Влияние деятельности человека VI. 3.1. Основные геоэкологические особенности океанов и морей:

  1. VI. 3.2. Деятельность человека, влияющая на состояние океанов и морей
  2. Перенос вещества водами морей и океанов
  3. § 13. Распределение природных ресурсов на сушеи в Мировом океане
  4. 12.6. Австралия и Океания
  5. Австралия и Океания
  6. РЕЛЬЕФ ЛОЖА ОКЕАНОВ
  7. Через океан
  8. Начало войны на Тихом океане
  9. 3.3. Геоэкологические проблемы морских побережий и внутренних морей
  10. Война на Тихом океане (1941 — 1945)
  11. ТРУБОПРОВОД «ВОСТОЧНАЯ СИБИРЬ-ТИХИЙ ОКЕАН»
  12. БУРНЫЕ СТРАСТИ В ТИХОМ ОКЕАНЕ