ТЕМПЕРАТУРА ОКЕАНА

«Научное описание океана — не самое интересное чтение на свете. Да, в таком-то месте океан такой, а далее немного иной. Перечислять эти различия можно с разной подробностью… и заполнить описанием сотни страниц».
   Этими словами начинается книга «Океан как динамическая система», недавно изданная тремя молодыми советскими учеными: Владимиром Лебедевым, Тамерланом Айзатуллиным и Кириллом Хайловым.
   В самом деле, детальное описание температуры Мирового океана скорее всего будет похоже на справочник, страницы которого заполнены таблицами с колонками чисел. Но за этими числами, отражающими постепенное понижение температуры морской воды от экватора к полярным областям и от поверхности к глубине, можно усмотреть также и общие закономерности, характеризующие океан в еом.
   Начнем с того, что большая часть океана (от глубины 1000 метров до океанского ложа) заполнена холодной водой в 1—5 градусов. Еще более низкая температура держится в глубоководных желобах, а в приполярных областях — и вблизи поверхности.
   Вторая особенность температурного режима океана — это удивительное постоянство. В открытом море в течение суток температура воды даже у самой поверхности изменяется в пределах всего лишь 0,2— 0,4 градуса. Правда, годовое изменение температур, особенно в умеренных областях, может быть довольно значительным, но это касается только верхних слоев воды, тогда как ниже 300 метров температура остается постоянной в течение круглого года.
   Таким образом, когда речь идет о студеных и теплых морях, нужно помнить, что температурные различия между ними касаются только верхнего, относительно небольшого слоя воды, ниже которого все моря и океаны холодные.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОРСКОЙ ВОДЫ

Как известно, за международную единицу измерения массы принят килограмм. Платиновый килограммовый эталон хранится в Палате мер и весов в Париже, а очень точные дубликаты имеются в аналогичных учреждениях многих стран. С ними сверяют массу гирь и разновесов, употребляемых в научных лабораториях, производстве и торговле. И в повседневной жизни мы давно привыкли пользоваться этой единицей. С нее, можно сказать, начинается жизнь каждого человека: новорожденного, еще до того, как он получил имя и первую порцию молока, непременно взвешивают; любая покупка в продовольственном магазине непременно выражена в килограммах или его долях.
   Но почему именно килограмм (а не фунт, унция или золотник) принят теперь во всем мире за единицу измерения массы? Дело в том, что все другие единицы были произвольыи, а килограмм имеет свой природный эквивалент: такова масса одного кубического дециметра воды при 4 градусах Цельсия. Учитывать температуру совершенно необходимо, так как с ее изменением меняется и плотность воды. Всякая ли вода годится для установления эталона массы? В учебниках об этом обычно ничего не говорится, так как в данном случае под словом «вода» подразумевают вовсе не ту жидкость, которая течет из водопроводного крана, а химически чистое вещество: воду, подвергшуюся специальной обработке или же синтезированную из водорода и кислорода и не содержащую никаких примесей.
   Морская вода, представляющая собой сложный раствор, таким требованиям совершенно не удовлетворяет: ее физические свойства, в том числе и плотность, значительно отличаются от свойств химически чистой
воды. В среднем плотность морской воды равна 1,025 грамма на кубический сантиметр. Стало быть, ее литр на 25 граммов тяжелее пресной. Но плотность воды неодинакова по всему Мировому океану, она
несколько меняется в зависимости от солености и температуры. Чем выше соленость, тем больше и плотность. Зависимость плотности от температуры обратная: чем вода теплее, тем плотность ее меньше.

ОТКУДА В ОКЕАНЕ СОЛЫ

В среднем, как это уже указывалось, концентрация солей в море равна 35 промилле, что соответствует раствору 35 граммов соли в килограмме воды. Однако в разных частях Мирового океана соленость неодинакова. В поверхностном слое Балтийского моря она равна всего 3—4 промилле, а в западной части Балтики, вблизи Ленинграда, соли практически нет, так как в этом месте сказывается распресняющее влияние мощного стока Невы. Дон, выносящий массу пресной воды в маленькое мелководное Азовское море, разбавляет соленую морскую воду до 11 промилле. Черное море, принимающее в себя сток таких многоводных рек, как Дунай и Днепр, имеет соленость поверхностной воды, равную 17—18 промилле.
   Морская вода распресняется также благодаря обильному выпадению осадков, что особенно характерно для умеренных широт. В трпической зоне, где осадков выпадает сравнительно мало, а испарение воды с поверхности океана идет особенно интенсивно, концентрация солей несколько увеличивается. В сравнительно небольшом замкнутом Красном море соленость повышается до 40—41 промилле.
   Если соленость в разных частях Мирового океана колеблется в известных пределах, то соотношение разных солей, растворенных в морской воде, отличается удивительным постоянством. В какой части света ни взять пробу морской воды, состав ее солей будет одинаков.
   Естественно было бы ожидать, что вся соль моря внесена в него реками. На первый взгляд эта гипотеза, господствовавшая в науке многие годы, выглядит вполне убедительно. За долгую историю Земли реки понемногу вымывали соль из гарных пород и несли ее в океан.
   Океанская вода испарялась с поверхности и, выпав в виде дождя и снега, снова собиралась в реки. Постепенно первичный совершенно пресный океан становился   все  более  соленым,   и  его  осолонение   продолжается в настоящее время.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МОРСКОЙ ВОДЫ

С точки зрения химика молекула воды представляет собой соединение одного атома кислорода с двумя атомами водорода. В повседневной жизни мы обычно имеем дело с пресной водой, в которой почти нет посторонних примесей. Та жидкость, которая заполняет океан, строго говоря, представляет собой не воду, а довольно крепкий рассол. В каждом килограмме морской воды содержится в среднем 35 граммов различных солей.
   По последним данным академика А. Виноградова, в водах Мирового океана обнаружены все известные химические элементы. Конечно, в морской воде растворены не сами элементы, а их химические соединения, диссоциированные на анионы и катионы. В литре воды больше всего обыкновенной поваренной соли (27,2 грамма). Отсюда понятно, почему вода в море такая соленая. Хлористый агний (3,8 грамма) и сернокислый магний (1,7 грамма) придают морской воде горький вкус. вольно много в ней содержится сернокислого калия {1,3 грамма) и сернокислого кальция (несколько менее грамма). В своей совокупности эти соли составляют 99,5 процента растворенных в морской воде веществ. Таким образом, на долю всех остальных элементов приходится всего 0,5 процента.
   Несмотря на сравнительно небольшую концентрацию, общее количество солей в водах Мирового океана исчисляется поистине астрономической величиной 4,8 * 10 в 16 степени тонн, поэтому извлечение их для бытовых и промышленных нужд не влияет на состав морской воды, и можно сказать, что в этом отношении океан неисчерпаем.
   Издавна человек путем выпаривания получал из морской воды пищевую соль. Особенно развиты морские соляные промыслы в тропических странах, где соль получают, отгораживая дамбами мелководные участки вблизи берега. Так как концентрация поваренной соли выше, чем остальных солей, она первая выпадает в осадок при выпаривании. Осевшие на дне кристаллы извлекают из так называемого маточного раствора и промывают пресной водой для удаления остатков солей магния, придающих продукту горький вкус.

ОБЪЕМ МИРОВОГО ОКЕАНА

Океан — это в первую очередь скопление воды. Не будь ее, не было бы и самого океана. Ведь совершенно очевидно, что так называемые лунные моря, в которых нет ни капли влаги, принципиально не отличаются от остальной поверхности Луны.
   Сколько же воды в океане? Произвести точный подсчет объема такого большого бассейна с изрезанными берегами и неровным дном чрезвычайно трудно, поэтому результаты у разных исследователей не совпадают. Французский специалист К. Валло в своей книге «Общая география моря» пишет, что объем Мирового океана равен 1330 миллионам кубических километров. Советский океанолог М. Львович оценивает Мировой океан в 1370 миллионов кубических километров. В некоторых зарубежных руководствах приводится еще большая величина— 1421 миллион кубических километров. Если мы пермоим числа 361 миллион (площадь Мирового океана в километрах) и 3,799 (средняя его глубина), то получим данные, довольно близкие к результатам подсчетов М. Львовича.

ОСАДКИ

Ежегодно на дно Мирового океана опускается 30 миллиардов тонн осадочного материала. В среднем на каждый квадратный сантиметр дна за тысячу лет выпадает около 4 граммов. Осадочные породы покрывают практически все морское дно, способствуя выравниванию рельефа. Поэтому подводные пейзажи, особенно в области ложа океана, гораздо однообразнее наземных.
   Основная масса осадочного материала поступает в океан с суши. Как известно, вода точит камень. Реки беспрерывно выносят в море огромное количество разрушенных и размытых горных пород и почву. Здесь и крупные обломки, и мельчайшая водная взвесь, и растворенные вещества. Поэтому вода большинства крупных рек мутная, иногда совершенно непрорачная.
   Таким образом, основная часть морских осадков зарождается далеко от моря, иногда она перосится текучей водой на тысячи километров. В устье рек происходит сортировка принесенного материала. Вследствие ослабления течения крупные обломки падают на дно, мелкие частицы относятся дальше, иногда на много километров. Границу между мутной речной и прозрачной морской водой прекрасно видно с самолета и даже с борта судна. 8 открытое море попадает очень незначительное количество самой тонкой взвеси, вынесенной реками, остальное отлагается вблизи берегов.
Кроме рек и временных потоков, вызванных ливнями или таянием снега, различный наземный материал выносят в море льды. Ледяные горы, сползая в океан, захватывают своей подошвой обломки скал и камни разной величины. Движимые течениями и ветрами, айсберги иногда уплывают далеко от мест зарождения. Крайняя северная граница, которой достигают антарктические айсберги, проходит по берегам Африки, Австралии, Южной Америки. Айсберги, рожденные ледниками Гренландии, встречаются в Атлантике на 40-й параллели и даже несколько южнее, то есть на широте Нью-Йорка. Неожиданно появляясь там, где их совсем не ждут, айсберги становятся причиной многих морских трагедий. Так, в апреле 1912 года сверхгигантский лайнер «Титаник», совершая свой первый рейс из Америки в Европу, наскочил в тумане не ледяную гору и затонул.
   В этой катастрофе погибло блее полутр тыся человек.

КОРА

Строение планеты, на которой мы живем, издавна занимало умы ученых. Было высказано множество наивных суждений и гениальных догадок, однако доказать правоту или ошибочность любой гипотезы убедительными фактами до самого последнего времени никто не мог. Да и в наши дни, несмотря на колоссальные успехи науки о Земле, в первую очередь благодаря развитию геофизических методов исследования ее недр, не существует единого и окончательного мнения о строении внутренних частей земного шара. Правда, в одном все специалисты сходятся между собой: Земля состоит из нескольких концентрических слоев, или оболочек, внутри которых расположено шаровидное ядро. Новейшие методы позволили с большой точностью измеить толщину каждой из этих вложенных друг в друга сфер, но что они собой представляют и из чего состоят, пока до конца еще не установлено.
   Некоторые свойства внутренних частей Земли известны доподлинно, о других можно пока только догадываться. Так, с помощью сейсмического метода удалось установить скорость прохождения сквозь планету упругих колебаний (сейсмических волн), вызванных землетрясением или взрывом. Величина этой скорости, в общем, очень велика (несколько километров в секунду), но в более плотной среде она возрастает, в рыхлой — резко снижается, а в жидкой среде такие колебания быстро гаснут.
   Сейсмические волны могут пройти сквозь Землю менее чем за полчаса. Однако, достигнув границы раздела слоев с различной плотностью, они частично отражаются и возвращаются к поверхности, где время их прибытия можно зарегистрировать чувствительными приборами.

КАК ВЫГЛЯДИТ ДНО ОКЕАНА

Рельеф поверхности суши легко доступен изучению.
   Все, что находится на дне океана, скрыто от глаз человека толщей воды.
   Хотя моряки измеряли глубину моря с незапамятных времен, до последнего времени о рельефе морского дне имелись лишь самые общие представления.
   Ручной пот — тонкий лииь (веревка) с узелками и грузом на конце — был первым прибором, позволявшим определять расстояние от поверхности воды до дна на мелких местах. Точность показаний и диапазон действия ручного лота до поры до времени удовлетворяли практические требования судовождения, ио не давали никакого представления о том, что делается на глубине. Поэтому он быя заменен стальным тросом со счечиком и лебедкой. Однако механический лот тоже не идеальный прибор. Чтобы определить глубину дна, нужо остановить судно и только тогда начать измерение. Чем глубже, тем больше времени требуется Для опускания и подъема лота.
   При таком способе неизбежно одна точка далеко отстоит от другой, карта дна получается неполной. С увеличением глубины трос становится тяжелее груза, что мешает определить момент касания грузом дна; течения прогибают трос, относят груз в сторону, поэтому измерения получаются неточными.
   Теперь на всех судах, даже на небольших, устанавливается сложный прибор — эхолот, позволяющий производить на ходу измерение дна до любой глубины-
   Самописец этого прибора все время регистрирует истинные расстояния до дна.
   По данным измерений, сделанных на множестве судов, воссоздана карта рельефа дна Мирового океана, которая сильно отличается от обычных карт с обобщенными глубинами.
   Материки, крупные острова и группы мелких островов имеют подводное продолжение до глубины 135—200 метров, называемое шельфом. Его средняя ширина (протяженность от берега) равна 70 километрам, но иногда достигает 800 километров. Таков шельф морей у берегов Сибири. На тихоокеанской стороне Америки шельф предельно укорочен или вовсе отсутствует.

ОКЕАНЫ, МОРЯ. ЗАЛИВЫ…

До какой степени условно подразделение Мирового океана, можно судить по отсутствию единого мнения на число океанских бассейнов, имеющих собственные названия. Jlo мнению одних специалистов, таких океанов три — Тихий, Атлантический и Индийский.
В СССР принято выделять четыре океана: те, что были перечислены, и Северный Ледовитый. В ряде зарубежных руководств, в частности французских, на карте мира можно найти и пятый океан — Южный, который омывает берега Антарктиды.
   Согласно различной классификации выделяют разное число морей, иногда более ста. На статус одной и той же акватории могут существовать самые разные точки зрения: одни уверждают, что это море, другие считают заливом, а третьи вообще говорят, что это и не море и не залив, а прсто часть океана, окруженная островами. Беда заключается в том, что нет четкого определения термина «море». Границы таких морей, как Черное или Японское, совершенно недвусмысленно определяются их берегами, а как быть, скажем, с Норвежским морем, которое, по сути дела, ничем не отделено от соседних с ним Гренландского и Баренцева?
   В общем, можно сказать, что море отграничивается от океана или соседнего с ним моря как по чисто географическим признакам (наличию на периферии островов, подводных гор или понижений дне и т. д.), так и по характеру гидрологии (температуре, солености водной массы, направлению и скорости ее течений). Признаки эти довольно условны и не отличаются четкостью. Вот и получается, что в ряде случаев по традиции морями называют вовсе не моря. Так, Каспийское и Аральское моря, которые не связаны с Мировым океаном, на самом деле соленые озера.

КАКИЕ БЫВАЮТ ПОЛУШАРИЯ!

Попробуйте задать кому-нибудь этот вопрос, и вы, несомненно, получите в 90 процентах случаев один и тот же ответ — северное и южное. Несколько реже вам ответят, что существует разделение Земли также на западное и восточное полушария. Оба ответа, конечно, правильные, но географы, кроме того, различают полушария материковое и океаническое. Если разделить Землю на две половинки, то большая часть суши окажется на одном из полушарий, тогда как другое будет почти целиком покрыто водой. Глядя на эти несколько непривычные карты, лишний раз убеждаешься, насколько велик Мировой океан.