close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Презентация

код для вставкиСкачать
Моря бывают:
Средиземное,Мраморное,Черное, Азовское-отделяют Европу от Азии и
Африки;
Азиатско-Австралийское средиземное море-отделяет материки; Азию от
Австралии;
Американское (Мексиканский, Караибский заливы)-отделяет материки
Сев.и Юж. Америки;
Островные- Они связаны с океаном более многочисленными и более
глубокими проливами между целыми рядами островов, все-таки в общем
довольно резко разделяющими их от океанов и окраинных морей.
Наиболее типическими островными морями можно считать Крюммелевы
средиземные моря, Американское и Азиатско-Австралийское (последнее
само распадается на несколько тоже островных морей), затем моря
Охотское и Японское.
Окраинные- Немецкое, Охотское, Японское, Берингово, ВосточноКитайское моря, Калифорнийский залив;
Северный Ледовитый океан - он имеет характер скорее моря,
окруженного землею, чем настоящего океана, и притом глубина его, за
немногими исключениями, весьма мала; по классификации Крюммеля,
это одно из его четырех средиземных морей.
Океаны:
Тихий;
Атлантический;
Индийский;
Южный Ледовитый океан отвергается, потому
что границы его нигде провести нельзя. Чем
далее к Ю. до высоких южных широт, тем
более расширяются океаны и уменьшается %
суши. Здесь никаких естественных границ нет,
и так называемый Южный Ледовитый океан
приходится распределять по долготам между
тремя большими океанами.
Пространства океанов и морей
название
Океаны с
заливами
Переходн.м
оря
Островн.
моря
Средизем.
моря
Атлантичес
кий
79721
-
-
-
Сев.Ледов.
-
15292
-
-
Средизем.
-
-
-
2886
Балтийское
-
-
-
415
Амер.средд
иземное
-
-
4586
-
Тихий
171531
-
-
-
Берингово
-
2323
-
-
ВосточноКитайское
-
1228
-
-
всего
102900
Охотское
-
-
1508
-
Японское -
-
1044
-
Азиатско- Австрал.
-
8246
-
Индийский
78445
-
-
-
Красное
-
-
-
449
Персидск ий залив
-
-
237
всего
18843
15384
3987
329697
185880
79131
367911
Южн. Ледовитый океанна ½ причислен к Тихому, и на ¼ - к Атлантическому и
Индийскому (данные в тыс.кв. километров)
Стратификация:послойное деление в глубину
Пелагиаль - водная
масса Мирового
океана, его морей и
озер. Вертикально
пелагиаль
подразделяется на
экологические зоны
эпипелагиаль,
батипелагиаль и
абиссопелагиаль;
горизонтально разделяется
неретическую и
океаническую зоны
Неретическая область прибрежная, относительно
мелководная часть
пелагиали, в наибольшей
мере испытывающая
воздействие суши.
Неретическая область
богата организмами. По
глубинам неретическая
область совпадает с
эпипелагиалью.
Океаническая область - удаленная от берегов суши глубоководная часть пелагиали, в
наименьшей степени испытывающая воздействие материков. Океаническая область
обладает относительно малой биологической продуктивностью.
На дне Мирового океана выделяются четыре зоны.
Первая зона - подводная окраина материков.
Подводная окраина материков - это затопленная водами океана окраина материков.
Она в свою очередь состоит из шельфа, материкового склона и материкового
подножия.
Шельф - прибрежная донная равнина с довольно небольшими глубинами, в
сущности продолжение окраинных равнин суши. Большая часть шельфа имеет
платформенную структуру. На шельфе нередки остаточные (реликтовые) формы
рельефа надводного происхождения, а также реликтовые речные, ледниковые
отложения. Это означает, что при четвертичных отступах моря обширные
пространства шельфа превращались в сушу. Обычно шельф заканчивается на
глубинах 100-200 м, а иногда и на больших довольно резким перегибом, так
называемой бровкой шельфа. Ниже этой бровки в сторону океана простирается
материковый склон - более узкая, чем шельф, зона океанического или морского дна с
уклоном поверхности в несколько градусов. Нередко материковый склон имеет вид
уступа или серии уступов с крутизной от 10 до нескольких десятков градусов.
Вторая - переходная - зона сформировалась на стыке материковых глыб и
океанических платформ. Она состоит из котловин окраинных морей, цепочек
преимущественно вулканических островов в виде дуг и узких линейных впадин глубоководных желобов, с которыми совпадают глубинные разломы, уходящие под
материк.
На окраинах Тихого океана, в районах Средиземного, Карибского морей, моря Скоша (Скотия)
подводные окраины материков контактируют не непосредственно с ложем океана, а с днищем
котловин окраинных или средиземных морей. В этих котловинах кора Субокеанического типа.
Она очень мощна главным образом за счет осадочного слоя. С внешней стороны эти бассейны
ограждены огромными подводными хребтами. Иногда их вершины поднимаются над уровнем
моря, образуя гирлянды вулканических островов (Курильские, Марианские, Алеутские). Эти
острова называют островными дугами.
С океанической стороны островных дуг расположены глубоководные желоба - грандиозные
материковая земная кора отсутствует. Вместо нее здесь развита земная, узкие, но очень глубокие
(6 - 11 км глубины) депрессии. Они тянутся параллельно островным дугам и соответствуют
выходам на поверхность Земли зон сверхглубинных разломов (так называемые зоны БеньоффаЗаварицкого). Разломы проникают в недра Земли на многие сотни километров. Эти зоны
наклонены в сторону континентов. К ним приурочена подавляющая часть очагов
землетрясений. Таким образом, области глубоководных желобов, островных дуг и
глубоководных окраинных морей отличаются бурным вулканизмом, резкими и чрезвычайно
быстрыми движениями земной коры, очень высокой сейсмичностью. Эти зоны получили
название переходных зон.
Третья - основная - зона дна Мирового океана - ложе океана, она отличается развитием земной
коры исключительно океанического типа. Ложе океана занимает более половины его площади
на глубинах до 6 км. На ложе океана есть гряды, плато, возвышенности, которые разделяют его
на котловины. Донные отложения представлены различными илами органогенного
происхождения и красной глубоководной глиной, возникшей из тонких нерастворимых
минеральных частиц, космической пыли и вулканического пепла. На дне много
железомарганцевых конкреций с примесями других металлов.
Океанические хребты довольно четко разделяются на два типа: сводово-глыбовые и глыбовые.
Сводово-глыбовые структуры представляют собой в основе сводовые, линейно вытянутые
поднятия океанической коры, обычно разбитые поперечными разломами на отдельные блоки
(Гавайский хребет, образующий подводное основание одноименного архипелага).
Кроме хребтов в Мировом океане известно немало возвышенностей, или океанических плато.
Крупнейшее из них в Атлантическом океане - Бермудское плато. На его поверхности - ряд
подводных гор вулканического происхождения.
Самый распространенный тип рельефа океанических котловин - рельеф абиссальных
холмов. Так называются бесчисленные возвышенности высотой от 50 до 500 м, с диаметром
основания от нескольких сот метров до десятка километров, почти сплошь усеивающие дно
котловин. Кроме того, на дне океана известно более 10 тыс. подводных горных вершин.
Некоторые подводные годы с уплощенными вершинами называют гайотами. Полагают, что
некогда эти пики вздымались над уровнем океана, пока их вершины не были постепенно
срезаны волнами.
Два других типа рельефа - волнистые и плоские абиссальные равнины. Они возникли после
частичного или полного погребения абиссальных холмов под толщей осадков.
Четвертая зона выделяется в центральных частях океанов. Это - крупнейшие формы рельефа
дна океана - срединно-океанические хребты - гигантские линейноориентированные сводовые
поднятия земной коры. При образовании свода самые большие напряжения возникают не его
вершине, здесь и образуются разломы, по которым происходит опускание части свода,
формируются
грабены, т.н. рифтовые долины. По этим ослабленным зонам земной коры
устремляется вверх материал мантии.
Начинаясь в Северном Ледовитом океане небольшим хребтом Гаккеля, система этих поднятий
пересекает Норвежско-Гренландский бассейн, включает Исландию и переходит в грандиозные
Северо-Атлантический и Южно-Атлантический хребты. Последний переходит в ЗападноИндийский хребет уже в Индийском океане. Севернее параллели острова Родригес одна ветвь Аравийско-Индийский хребет - уходит на север, продолжаясь рядом форм рельефа дна
Аденского залива и Красного моря, а другая ветвь следует на восток и переходит в срединноокеанический хребет Тихого океана - Южно-Тихоокеанское и Восточно-Тихоокеанское поднятия.
Срединно-океанические хребты, вероятно, - молодые кайнозойские образования. Поскольку
хребты появляются в результате растяжения земной коры, пересечены поперечными разломами и
часто имеют центральные рифтовые долины, они предоставляют исключительную возможность
для изучения пород океанической коры.
Осадконакопление - один из важнейших факторов рельефообразования в океане. Известно, что в
Мировой океан ежегодно поступает более 21 млрд. т твердых осадков, до 2 млрд. т
вулканических продуктов, около 5 млрд. т известковых и кремнистых остатков организмов.
Специфичны для Мирового океана и другие экзогенные процессы, формирующие рельеф его
дна. Это прежде всего работа волн, преобразующая рельеф дна в береговой зоне, деятельность
приливно-отливных течений, формирующих специфический рельеф песчаных гряд и
разносящих осадочный материал. Осадочный материал перемещают, кроме того, постоянные
(геострофические) океанические течения.
На дне океана происходят также гравитационные процессы. Мощные подводные оползни
осложняют рельеф материковых склонов, склоны подводных хребтов и возвышенностей. Другой
фактор рельефообразования - мутьевые потоки.
Такова общая картина рельефа дна океана.
Эпипелагиаль - часть пелагиали; верхний слой толщи воды, хорошо освещенный
солнцем. Эпипелагиаль - богатая жизнью зона развитая плавающими водорослями.
Батипелагиаль - глубины океана, куда проникает очень незначительная часть
солнечной радиации. В верхнем слое дисфотической зоны еще может протекать
фотосинтез у некоторых форм красных водорослей. Обычно дисфотическая зона
обладает разреженным животным и растительным миром.
Абиссопелагиаль(бездонный) - глубинный слой пелагиали, лишенный
солнечной радиации. Здесь существует очень разреженное животное.
В зависимости от крутизны спуска и глубины на дне тоже выделяют
несколько зон, которым соответствуют указанные зоны пелагиали:
- литоральная – кромка берега, заливаемая во время приливов.
- супралиторальная – часть берега выше верхней приливной черты, куда
долетают брызги прибоя.
- сублиторальная – плавное понижение суши до 200м.
- батиальная – крутое понижение суши (материковый склон),
- абиссальная – плавное понижение дна океанского ложа; глубина обеих зон
вместе достигает 3-6 км.
- ультраабиссальная – глубоководные впадины от 6 до 10 км.
Разные части Земли по разному подвергаются притяжению Луны: сторона, повернутая к Луне, в большей степени, обратная сторона - в меньшей. В результате, разные части Земли стремятся
прийти в движение в направлении Луны с разными скоростями. Поверхность, обращенная к Луне,
вздувается, центр Земли смещается меньше, а противоположная поверхность вовсе отстает, и с
этой стороны тоже образуется вздутие - из-за "отставания". Земная кора деформируется неохотно,
на суше приливных сил мы не замечаем. А вот про приливы и отливы, слышали все. Вода
поддается воздействию Луны, образуя приливные горбы на двух противоположных сторонах
планеты. Вращаясь, Земля "подставляет" Луне разные свои стороны, и приливной горб
перемещается по поверхности.
Типы приливов:
Приливы на земном шаре
бывают разные и зависят от
относительного влияния
центробежной силы Земли, силы
тяготения Солнца и Луны.
Приливы бывают
полусуточные, суточные и
смешанные.
суточные приливы
Полусуточные приливы. Как
следует из названия, эти приливы
наблюдаются дважды в сутки. Между
приливами имеется довольно постоянный
промежуток времени (примерно 12 часов),
соседние полные роды тесно связаны с
квадратурными и сизигийными
колебаниями прилива в зависимости от
фаз Луны. Полусуточные приливы
наблюдаются на большей части восточного
побережья Северной Америки и всем
побережье Англии.
полусуточные
Смешанные приливы. Наконец,
имеются приливы, которые сочетают
черты каждого из двух названных
типов. Они имеют два приливных
цикла в сутки, но между высотами
последовательных полных или
малых вод может быть большая
разница. Тихоокеанское побережье
Северной Америки и большая часть
побережья Австралии подвержены
влиянию смешанных приливов
Полусуточный приливный цикл
Наиболее распространенный вид приливов — полусуточный, поэтому я
остановлюсь на нем; однако последующие выводы будут во многом
применимы и для двух других типов прилива.
Примерно каждые 24 часа наблюдаются две полные и, соответственно, две
малые воды. Временной интервал между последовательными полными
водами составляет не 12 часов, а 12 часов 26 минут, поэтому полная вода в
каждый доследующий день наступает на 52 минуты позже, чем в
предыдущий.
За полной водой, когда прилив наибольший, следует отлив,
продолжающийся 6 часов. После отлива наступает малая вода, которая
является наинизшей точкой приливного цикла. За малой водой следует
прилив, который также продолжается около 6 часов; уровень постепенно
повышается, и, наконец, снова наступает полная вода. В полную и малую
воду уровни могут оставаться неизменными в течение различного времени,
обычно постоянного для данного места. Это время известно как «состояние
прилива».
Около времени стояния прилива, как в полную, так и в малую воду,
приливное течение отсутствует. Это состояние называется сменой течений,
или сменой вод.
Сизигийные и квадратурные приливы
Известно, что приливы вызываются силами притяжения Луны и Солнца. При полнолунии и
новолунии — примерно каждые две недели — силы притяжения Солнца и Луны действуют вдоль
одной и той же линии, в эти моменты наблюдаются наивысшие приливы. Примерно в первую и
четвертую четверти Луны силы притяжения Солнца и Луны действуют под прямым углом друг к
другу, в это время отмечаются наинизшие приливы. Большие Приливы называются сизигийными,
а малые — квадратурными.
Само собой разумеется, что в сизигию приливные течения быстрее, чем в квадратуру, так как
движением охвачен больший объем воды. По этой причине в сизигию необходимо уделять больше
внимания тактике плавания на течении.
1.сизигиия
2.квадратура
Энергия приливов
Использование энергии приливов началось уже в Х1 в. для работы мельниц и
лесопилок на берегах Белого и Северного морей. До сих пор подобные сооружения
служат жителям ряда прибрежных стран. Сейчас исследования по созданию
приливных электростанций (ПЭС) ведутся во многих странах мира (см. таблицу1 и
карту1).
Два раза в сутки в одно и то же время уровень океана то поднимается, то
опускается. Это гравитационные силы Луны и Солнца притягивают к себе массы
воды. Вдали от берега колебания уровня воды не превышают 1 м, но у самого
берега они могут достигать 13 м, как, например, в Пенжинской губе на Охотском
море.
Приливные электростанции работают по следующему принципу:
в устье реки или заливе строится плотина, в корпусе которой установлены
гидроагрегаты. За плотиной создается приливный бассейн, который наполняется
приливным течением, проходящим через турбины. При отливе поток воды
устремляется из бассейна в море, вращая турбины в обратном направлении.
Считается экономически целесообразным строительство ПЭС в районах с
приливными колебаниями уровня моря не менее 4 м. Проектная мощность ПЭС
зависит от характера прилива в районе строительства станции, от объема и площади
приливного бассейна, от числа турбин, установленных в теле плотины.
В некоторых проектах предусмотрены двух- и более
бассейновые схемы ПЭС с целью выравнивания выработки
электроэнергии.
С созданием особых, капсульных турбин, действующих в
обоих направлениях, открылись новые возможности повышения
эффективности ПЭС при условии их включения в единую
энергетическую систему региона или страны.
При совпадении времени прилива или отлива с периодом
наибольшего потребления энергии ПЭС работает в турбинном
режиме, а при совпадении времени прилива или отлива с
наименьшим потреблением энергии турбины ПЭС либо
отключают, либо они работают в насосном режиме, наполняя
бассейн выше уровня прилива или откачивая воду из бассейна.
В 1968 г. на побережье Баренцева моря в Кислой губе сооружена
первая в нашей стране опытно-промышленная ПЭС. В здании
электростанции размещено 2 гидроагрегата мощностью 400 кВт.
Десятилетний опыт эксплуатации первой ПЭС позволил
приступить к составлению проектов Мезенской ПЭС на Белом
По своему физическому состоянию вода - очень подвижная
среда, поэтому в природе она находится в непрерывном
движении. Это движение вызывают различные причины,
прежде всего ветер. Воздействуя на воды океана, он
возбуждает поверхностные течения, которые переносят
огромные массы воды их одного района океана в другой.
Энергия поступательного движения поверхностных вод
вследствие внутреннего трения передается в нижележащие
слои, которые также вовлекаются в движение. Однако
непосредственное влияние ветра распространяется на
сравнительно небольшое (до 300 м) расстояние от
поверхности. Ниже в толще воды и в придонных горизонтах
перемещение происходит медленно и имеет направления,
связанные с рельефом дна.
Поверхностные течения образуют два больших круговорота,
разделенных противотечением в районе экватора. Водоворот
северного полушария вращается по часовой стрелке, а южного
- против.
Западные пограничные течения
Гольфстрим и Курасио
Если Гольфстрим считать частью кругового антициклонического вихря, то вряд ли можно
точно определить его начало и конец. Известно, что между Мексикой и Кубой через
Юкатанский пролив устремляется сильное течение, которое обычно описывает петлю в
Мексиканском заливе и только затем выходит в океан из Флоридского пролива. На
протяжении около 1200 км, от Ки-Уэста во Флориде до мыса Хаттерас в Северной
Каролине, Гольфстрим упорно следует вдоль побережья Америки, лишь иногда слегка
отклоняясь от него. Однако, миновав Хаттерас, Гольфстрим как бы начинает рыскать. К
югу от Большой Ньюфаундлендской банки он пересекает Северную Атлантику. На этом
извилистом участке своего пути Гольфстрим образует огромные волнообразные меандры.
Один из них был обнаружен у 45 град. з.д., примерно в 2500 км от мыса Хаттерас. Где-то
на пути между юго-восточным краем Ньюфаундлендского поднятия и СрединноАтлантическим хребтом Гольфстрим перестает прослеживаться как единое течение.
Ширина Гольфстрима на поверхности колеблется от 125 до 175 км. Левый, если смотреть
по течению, край Гольфстрима легко обнаружить по горизонтальному градиенту
температуры, который становится заметным, начиная с глубины в несколько десятков
метров, и противотечению. Правый край обнаружить по температуре трудно, но там
часто отмечается довольно заметное противотечение. Скорость Гольфстрима на
поверхности может достигать 250 см/с, т.е. превышать 5 узлов.
Представляя себе в общем плане циркуляцию океанических вод в виде системы обширных
антициклонических вихрей, необходимо отметить, что течения, в сумме образующие
круговороты, весьма сильно отличаются в их разных участках. Западные пограничные
течения, такие, как Гольфстрим и Куросио, - узкие, быстрые, глубокие потоки с довольно
хорошо выраженными границами. Направленные к экватору течения на другой сторонне
океанических бассейнов, такие, как Калифорнийское, Перуанское и Бенгальское, напротив,
широкие, слабые и неглубокие потоки с расплывчатыми границами, некоторые
исследователи даже считают, что эти границы есть смысл проводить на мористой стороне
течений такого типа.
Калифорнийское течение считается наиболее изученным из них. Глубина этого потока
ограничивается в основном верхним 500-метровым слое. Оно складывается из ряда
крупных вихрей, наложенных на слабый, но широкий поток воды, направленный к
экватору. Скорости и направления движения воды, измеренные в зоне Калифорнийского
течения, в любой данный момент могут оказаться совершенно отличными от средних
значений. Такая же картина, видимо, характерна и для других восточных пограничных
течений.
Прибрежный поток воды обычно отличается особой сложностью, и при описании его часто
выделяют из более широкой системы вдольбереговых течений, присваивая ему другое
название.
В зоне многих восточных пограничных течений главным фактором, определяющим
распределение температуры, солености и химических характеристик воды на поверхности,
является апвеллинг. Апвеллинг имеет важное биологическое значение, так как благодаря
ему глубинные воды выносят питательные вещества в верхние слои воды и тем
способствуют увеличению продуктивности фитопланктона. Зоны апвеллинга - это
биологически самые продуктивные районы мира.
Экваториальные течения
Течения тропической зоны тесно связаны с системой пассатных ветров. На большей части
Атлантического и Тихого океанов в северном полушарии дуют северо-восточные пассаты, а в южном
полушарии их роль выполняют юго-восточные пассаты. Эти две системы пассатных ветров разделяет
область внутритропической конвергенции, характеризующаяся слабыми ветрами неустойчивых
направлений. Ее часто называют экваториальной штилевой зоной. Поскольку она разделяет системы
ветров двух полушарий, ее можно считать своего рода климатическим экватором. Обычно она
располагается между 3 град. с.ш. и 10 град. с.ш.
Основные океанические течения тропической зоны как бы отражают собой особенности системы
ветров этих мест. Так, Северное и Южное экваториальные течения западного направления,
образующие часть основных антициклонических круговоротов течений северного и южного
полушарий, «управляются» пассатами. Между этими двумя широкими потоками располагается
сравнительно узкое (шириной 300 - 500 км) Экваториальное противотечение, направленное на восток.
Вблизи побережий и поле пассатных ветров, и система экваториальных течений усложняются.
Океанические воды тропической зоны характеризуются хорошо перемешанным теплым
поверхностным слоем, который отделяется мощным термоклином от холодной воды глубин.
Термоклин служит также своего рода перегородкой между богатыми кислородом, но бедными
фосфатами и нитратами поверхностными водами и глубинными водами с низким содержанием
кислорода и относительно высоким содержанием питательных веществ. Экваториальные течения
приурочены главным образом к области термоклина. Это экваториальное под поверхностное течение в
Тихом океане обычно называют течением Кромвелла. Напоминая в обширности океана ленту
толщиной порядка всего 200 м и шириной 300 км, оно перемещается со скоростью до 150 см в сек.
Ядро течения обычно совпадает с термоклином и располагается на экваторе или вблизи него. Иногда
оно поднимается к поверхности, но это случается редко.
Циркуляция полярных вод
Циркуляция вод Мирового океана в полярных районах северного и .южного полушарий
совершенно различна. Арктический океан скрыт под покровом дрейфующих льдов.
Существующие сведения о течениях в Северном Ледовитом океане указывают на наличие
медленного переноса воды в направлении против часовой стрелки. Свободному
перемешиванию глубинных холодных вод Арктики с глубинными водами Атлантического
и Тихого океанов препятствуют два довольно мелководных порога между континентами.
Глубина мелководного порога в Беринговом проливе, разделяющем Чукотку и Аляску, не
достигает и 100 м, но сильно препятствует водообмену между Атлантическим и Тихим
океанами через Северный Ледовитый.
В южном полушарии все выглядит иначе. Широкий (300 миль) и глубокий (3000 м) пролив
Дрейка - между Южной Америкой и Антарктидой - обеспечивает беспрепятственный
водообмен между Атлантическим и Тихим океанами. Благодаря этому направленное на
восток Антарктическое циркумполярное течение простирается до дна и при расчетной
величине расхода воды оказывается величайшим течением Мирового океана.
Антарктическое циркумполярное течение приводится в действие господствующими здесь
западными ветрами, а его средняя скорость и расход воды определяются балансом между
касательной силы ветра на поверхности и силой трения о дно. Установлено, что над
понижениями дна течение отклоняется к югу, а над поднятиями - к северу, что указывает на
несомненное влияние рельефа дна на направление этого течения.
Наиболее хорошо выраженные адвективные потоки воды в глубоководной области океанов
отмечаются вдоль западных границ бассейнов.
Цунами
Цунами распространяются волнами от эпицентра подводных землетрясений.
Район воздействия волн цунами огромен.
Цунами связаны непосредственно с движениями земной коры. Мелкофокусное
землетрясение, которое вызывает значительные смещения коры на дне океанов,
вызовет и цунами. Но столь же сильное землетрясение, не сопровождающееся
сколько-нибуть заметными подвижками коры, цунами не вызовет.
Цунами возникает в виде одиночного импульса, передний фронт которого
распространяется со скоростью мелководной волны. Исходный импульс далеко не
всегда обеспечивает концентрическое распространение энергии, а с ней и волны.
залив - это хорошо выраженное углубление в береговой
зоне. Его величина должна находиться в таком сочетании
с шириной устья, чтобы воды залива были почти со всех
сторон окружены сушей. Залив дает убежище от всех
видов ветров.
Пролив – узкое водное пространство между двумя
морями, островом и материком и т.д.Разделяет
участки суши и соединяет смежные водные
бассейны и их части.
Черноморские проливы
Черноморские проливы в нашем представлении чаще всего
выступают как единое целое, редко говорят о них по
отдельности. Это понятие обхватывает не только сами
проливы, но и Мраморное море, расположенное между ними.
Черноморские проливы — единственный путь сообщения между
Черным и Средиземным морями, поэтому они занимают особое
положение в системе международных морских путей.
Босфор — почти самый узкий пролив, его наименьшая ширина всего 700
метров, что на 600 метров меньше ширины пролива Дарданеллы. Босфор
сам по себе не только очень важный пролив для многих государств, но и
очень красивое место. Люди, проезжающие по этому проливу,
беспрестанно восхищаются его красотой. Корабли входят в него словно в
тесные ворота. Крутые берега Босфора похожи на крепостные стены, но
кое-где они понижаются, и в этих местах селения спускаются прямо к воде.
Босфор — великолепное, ни с чем не сравнимое зрелище. Этот морской
пролив, окаймленный живописными зелеными берегами, напоминает
величавую реку, то сужающуюся, то широко разливающуюся. Только
специфический "соленый запах" морских брызг от набегающих волн да
необычная голубизна и прозрачность воды, как это бывает в солнечные
дни на Черном море, напоминают о том, что это морской пролив.
Босфор — не длинный пролив, но всё-таки ни один корабль не может
пройти по нему, не встретив рыбачью лодку, маленький пароходик или
большой корабль какого-нибуть государства. Босфор — оживленная
морская дорога, выход из Черного моря на просторы мирового океана.
Суэцкий канал
Суэцкий канал — судоходный морской канал на северо-востоке Арабской
Республики Египет. Он соединяет Средиземное и Красное моря. Суэцкий канал —
кратчайший водный путь между портами Атлантического и Индийского океанов.
Кораблям различных государств намного выгоднее проплыть 161 км по Суэцкому
каналу, чем проходить 8 -1 5 тысяч километров, огибая Африку, поэтому канал
приобрел международное значение. Зона Суэцкого канала считается условной
границей между двумя континентами: Азией и Африкой. Главные входные порты:
Порт-Саид из Средиземного моря и Суэц из Красного моря. Суэцкий канал
проходит по Суэцкому перешейку в его наиболее пониженной и узкой части,
пересекая ряд озер и лагуну Мензала.
Канал был открыт для судоходства 17 ноября 1869 года. Его ширина по зеркалу
воды составляет примерно 120 – 150 метров, а по дну — 45 – 60 метров, глубина
канала около 13 метров. На проход через канал корабли тратят в среднем 11 – 12
часов.
Выгодное географическое положение Суэцкого канала
Канал связывает районы Ближнего и Среднего Востока с Западной Европой,
обеспечивает ее связи с А зией, Австралией, Восточной Африкой. Этим
обуславливается высокая степень загруженности Суэцкого канала. В 1870 году
через канал пошло 486 судов, в 1913 году — 5100, в 1966 году — 21250. Свыше 70 %
перевозок составляют нефть и нефтепродукты. За эксплуатацию канала Египет в
1966 году получил 95 миллионов египетских франков. По тоннажу перевозимых
грузов Суэцкий канал до 1967 года стоял на первом месте среди всех
международных каналов.
Сейчас канал проходят более 20 тысяч судов под флагами более
100 стран мира. В сумме они перевозят около 250 миллионов
тонн различных грузов. Через канал проходит 14 % общего
объёма мировой торговли, большая часть нефтяных перевозок
из района Персидского залива в Европу и Америку.
По существующим правилам Суэц могут проходить суда всех
стран, не находящихся в состоянии войны с Египтом. Правила
эксплуатации запрещают появление в нем лишь кораблей с
атомными силовыми установками. Впрочем, из этого правила
иногда делаются исключения.
Несмотря на усилия, предпринимаемые для улучшения
технических условий проводки судов, канал не остается
загруженным полностью. Тому есть ряд причин: увеличение
флота
супертанкеров
и
гигантских
контейнеровозов,
грузоподъемности и тоннажа судов вообще, сокращение
международной торговли на протяжении последних лет из-за
экономических неурядиц. Часть наблюдаемого спада активности
канала обозреватели связывают, прежде всего, с кризисными
ситуациями. Загруженность канала часто бывает связана с
воинственными заявлениями Вашингтона и Тель-Авива в адрес
стран Ближнего и Среднего Востока.
Тайна "Бермудского треугольника"
разгадана?
Бермудский треугольник
легендарная область Атлантического океана между Пуэрто-Рико, Флоридой и Бермудскими
островами, в которой, согласно практически всеобщему мнению, происходит множество
необъяснимых явлений. Действительно, здесь довольно часто находили дрейфующие суда с
мертвыми экипажами или без них. Зафиксированы также бесследные исчезновения
самолетов и судов, выход из строя навигационных приборов, радиопередатчиков, часов и
т.д
По новой версии, корабли в Бермудском треугольнике и других местах
тонули из-за пузырьков метана. Всплывая, множество пузырьков
уменьшают плотность воды, и судно теряет плавучесть.
Недавно это предположение проверили физики и получили в его
поддержку новые доказательства. Метан образуется в придонных
частях водоёмов, когда в воде нет кислорода. При этом часть его
хранится на дне морей в виде кристаллогидратов — твердых
соединений с водой. Когда условия изменяются, метан может
освободиться и превратиться в газ.
Некоторые учёные полагали, что иногда пузырьки метана всплывают
в большом количестве и настолько изменяют плотность воды, что
попавший в облако пузырьков корабль тонет.
Брюс Денардо (Bruce Denardo), исследователь из Военно-морской
школы в Монтерее (Калифорния) решил проверить эту гипотезу, так
как она, на первый взгляд, противоречит здравому смыслу, ведь
пузырьки и захваченные ими потоки воды должны придавать судну
импульс, направленный вверх.
Для проверки экспериментаторы опускали в воду шарик с такой
плотностью, что он едва плавал, и начинали подавать снизу поток
Очевидно, что лабораторные опыты не в
состоянии дать полную картину происходящего,
но они проясняют свидетельства выживших
после кораблекрушения очевидцев, которые
описывали характер погружения судна в воду.
Теперь предстоит выяснить, возможно ли
скопление достаточного количества пузырьков,
чтобы настолько изменить структуры слоёв воды.
По мнению Майкла Стамборга (Mickle Stumborg)
из Военно-морского колледжа США в РодАйленде, если эффект недостижим в природе, его
можно спровоцировать. Он предложил
использовать пузырьки в качестве оружия. По
его мысли, подводная лодка может инициировать
выделение метана из запасов на дне моря, затем
собрать газ, транспортировать его под днище
вражеского судна и выпустить.
Существует похожее объяснение и для авиакатастроф. Только в этом случае речь
идёт не о метане, а об эфире, количество которого в воздухе меняет его
плотность — и соответственно — способность "удерживать" самолет.
Российский учёный, академик международной академии информатизации
Анатолий Черняев, автор книги "Камни падают в небо", считает, что катастрофы
происходят в зоне концентрации физического эфира, "истекающего" из разломов
земной коры.
Согласно этой теории выброс эфира может происходить при раскрытии разлома в
земной коре. Большинство зон, где выделяется эфир, расположено на океанских
акваториях, и потому изливающийся эфир проходит километры воды до выхода в
атмосферу.
Выходя на поверхность, эфир
якобы может создать в
атмосфере огромную
вакуумную подушку объёмом
в десятки кубических
километров.
По мнению Черняева,
особенно опасно попадание
самолётов в эфирную
подушку при заходе на
посадку или взлёте: высота
достаточно невелика, и
провал на десятки метров
может повлечь за собой
роковые последствия.
Эфир губительно действует на
пилотов самолетов, попавших
в "эфирный разлом", которые
зачастую теряют ориентацию,
ведут себя неадекватно или
просто "отключаются".
Условия образования и существования морских льдов
Необходимое условие для образования льда на поверхности любого водоема —
охлаждение поверхностного слоя воды до температуры замерзания. Подобное охлаждение
возможно всюду в областях с отрицательным радиационным балансом, то есть там, где
поступление коротковолновой солнечной радиации меньше, чем встречное
длинноволновое излучение земной поверхности1. Приход радиационного баланса
преобладает над расходом в экваториальном и тропических поясах, а расход — в
полярных районах. Равенство приходящего и уходящего потоков тепла наблюдается
около 40-х параллелей обоих полушарий. Следовательно, в областях, расположенных
выше 40-х параллелей, в принципе возможно охлаждение воды до температуры
замерзания, а значит, и образование льда.
Действительно, в Северном полушарии ежегодно наблюдается образование морского льда
в Азовском, Аральском морях, северной части Каспийского, северо-западной части
Черного. Но в то же время льды никогда не образуются в районах, расположенных
значительно севернее, а именно в Норвежском море, на большей части площади
Гренландского и в юго-западной части Баренцева морей. Часто оказывается свободным
от морских льдов район, расположенный к западу от Шпицбергена, почти на 80-й
параллели. Иными словами, закон широтной зональности в пространственном
распространении морских льдов не соблюдается. Отсюда, следует, что одного только
охлаждения поверхности воды для образования морских льдов недостаточно. При
понижении температуры воды происходит эквивалентное увеличение ее плотности,
которое вызывает конвективное перемешивание. Охлажденная и более плотная вода
погружается, а на смену ей всплывает менее плотная и более теплая. В дальнейшем все
будет зависеть от того, сколько тепла содержится в деятельном слое моря, охваченном
конвекцией.
Помимо этого процесс охлаждения поверхностного слоя воды в море может быть
значительно замедлен, если существует горизонтальный поток тепла, привнос тепла
морскими течениями. Такое явление наблюдается в Северной Атлантике. Теплые воды
Северо-Атлантического течения широким потоком вливаются в Северный Ледовитый
океан через акватории Гренландского, Норвежского и Баренцева морей. Количество тепла,
приносимого водами этого течения, так велико, что практически исключает возможность
образования льда на большей части площади этих морей.
Перечисленные выше замерзающие акватории южных морей России имеют по меньшей
мере две особенности, отличающие их от океанских вод. Прежде всего заметим, что
замерзают только мелководные акватории. Самое мелкое из морей — Азовское, где
наибольшая глубина составляет 13 м, следовательно, теплозапас его вод невелик и с
началом осеннего выхолаживания быстро расходуется на нагревание атмосферного воздуха
над морем. Главная же особенность южных морей России в процессе льдообразования
заключается в низкой солености их вод. В общей гидрологии существует понятие
температуры на большей плотности. Пресная вода имеет наибольшую плотность при
температуре 4 °С. Вода пресноводного водоема, охлажденная до этой отметки, погружается
в придонные слои и постепенно заполняет всю котловину. Конвективное перемешивание
прекращается, одновременно резко сокращается поток тепла из глубин к поверхности, где
при продолжающемся охлаждении быстро создаются условия для начала льдообразования.
По мере увеличения солености температура наибольшей плотности постепенно
приближается к нулю и при достижении значения солености 24,7‰ сравнивается с
температурой замерзания, которая при этой солености равна –1,3°С. В морях с соленостью
ниже указанной величины (их воды называют солоноватыми) конвекция протекает по
типу пресного водоема, во всех остальных, чьи воды в полном смысле соленые морские,
осенне-зимняя конвекция будет продолжаться до тех пор, пока вся вода не охладится до
температуры замерзания. В частности, поэтому в Норвежском море глубокая конвекция и
значительный теплозапас не позволяют начаться процессу образования морского льда.
охлаждение до температуры замерзания идет долго, объясняется очень высокой
теплоемкостью воды. Чтобы температура понизилась на один градус, каждый
грамм воды должен выделить 4,2 Дж тепла. Кроме того, чтобы создать условия,
достаточные для начала кристаллизации, каждый грамм воды должен выделить
еще 334 Дж тепла — это теплота кристаллизации.
В соленом море конвекция не прекращается и после начала льдообразования.
При появлении морского льда большая часть солей вытесняется из него и в виде
капель концентрированного рассола погружается в воду, повышая ее соленость,
а следовательно, и плотность. Процесс поступления солей в подледный слой
воды прекращается То, что только при очень низких температурах льда, когда
ячейки с оставшимся рассолом оказываются изолированными одна от другой и
от воды прослойками пресного льда. Таким образом, в глубоком океане,
обладающем колоссальным запасом тепла, процесс льдообразования
чрезвычайно затруднен, если вообще возможен. В Северном Ледовитом океане
образование и существование льда обусловлено наличием тонкого
приповерхностного распресненного слоя воды, под которым наблюдается резкое
увеличение солености с глубиной, так называемый слой скачка солености, или
галоклин. Глубина конвективного перемешивания тем самым ограничивается
толщиной приповерхностного распресненного слоя, в большинстве случаев от 50
до 100 м толщиной. Галоклин формирует соответствующий скачок плотности,
который препятствует теплообмену глубинных вод океана с водами
приповерхностного распресненного слоя. Поэтому можно сказать, что в
Арктическом бассейне процесс льдообразования происходит так же, как в
мелком море.
Заключение
Тепловое состояние на поверхности Земли в настоящую эпоху в среднем таково, что
климатическая система планеты, находясь близко к положению равновесия, обязательно
содержит в своем составе значительное количество воды в твердом состоянии, в виде наземных
ледниковых щитов и постоянного морского ледового покрова в северной полярной области.
Сложившаяся система устойчива из-за большой тепловой инерционности Мирового океана,
благодаря чему колебания климата происходят очень медленно и мягко.
Установившийся на Земле в плейстоцене режим климатической системы близок к
автоколебательному. Сегодня нельзя с полной определенностью сказать, затухают эти колебания
или усиливаются. Их периодичность имеет порядок около 100 тыс. лет. За это время
колебательный цикл проходит фазы накопления льда в виде крупных материковых оледенений,
что сопровождается усилением суровости климата, разрушением ледниковых щитов,
наступлением времени межледниковья и потепления климата, после чего все повторяется
снова. Мы живем в эпоху типичного межледниковья, оптимум которого отмечался около 7000
лет тому назад.
Морские льды Арктики, периодически покрывающие всю акваторию Северного Ледовитого
океана, выполняют важные функции в формировании теплового баланса полярной области.
Появление морского льда изменяет отражательную способность подстилающей поверхности в
среднем от 15% (чистая вода) до 90% (лед, покрытый снегом). Кроме того, морской лед играет
роль теплоизолирующего слоя между водой и воздухом, в сотни раз уменьшая теплоотдачу из
океана в атмосферу. Таким образом, морские льды служат своеобразным регулятором
поглощения и отдачи тепла полярным океаном, что делает их важным звеном,
поддерживающим колебательный режим климатической системы.
1 Приходящую солнечную радиацию принято называть коротковолновой, она поступает на
Землю в диапазоне длин волн от 0,3 до 1,5 мкм. Встречное излучение Земли происходит в
инфракрасном диапазоне, в основном на длинах волн от 8 до 13 мкм, и считается
длинноволновым.
Биологические ресурсы:
Различают два вида рыбного промысла:
поверхностный - ловят все виды морских организмов, обитающих в верхних
слоях воды, прежде всего сельдь, макрель и кильку.
глубинный- ловят все виды морских организмов, живущих вблизи дна или на
самом дне (различные виды тресковых и камбаловых рыб).
ОРГАНИЗМ
КИТЫ
РЫБЫ : Анчоусы, сельди, сардины
Скумбрия, тунцы, треска, минтай, камбала
Пикша, морской язык, палтус, хек
Морской окунь, лососи, мойва, килька
МОЛЛЮСКИ: кламы, мидии, устрицы, морские
гребешки
Кальмары, осьминоги
РАКООБРАЗНЫЕ(Креветки),омары, крабы
РАСТЕНИЯ (бурые, красные водоросли)
Преобладающий экологический тип
Хищные млекопитающие
Пелагические планктофаги
Пелагические хищники
Демерсальные хищники
Проходные
рыбы рыбы
Проходные
Бентические моллюски
Нектобентические моллюски
Нектобентические ракообразные
Бентические-фотосинтезирующие
организмы
Добыча жемчуга:
по своему внешнему виду жемчужины отличаются от съедобных устриц
и больше похожи на обыкновенные раковины.
-Pteria margaritifera, имеющая около 7,5 см в поперечнике и
поставляющая самые ценные жемчужины.
- Pteria maxima. Эта раковина имеет иногда до 30 см в поперечнике и
достигает веса 5,5 кг, но сами жемчужины не так хороши, как у
предыдущей, и ценятся в основном за перламутр, которым раковина
жемчужницы покрыта изнутри.
Промысел жемчуга ведется во многих районах мира. Красивейшие
жемчужины добывают в водах, омывающих Таити, Борнео, Калифорнию,
Венесуэлу, Новую Гвинею и Мексику. Самые известные промыслы
расположены в Персидском заливе.
Китобойный промысел - кроме мяса, главными продуктами,
получаемыми от кита, являются жир, амбра (добывается из содержимого
кишечника убитого кита), костяная мука, китовый ус. Жир кашалота
особенно ценится в качестве смазочного материала, а воскообразное
вещество, имеющееся в его голове, известное как спермацет, используется
в медицине и для изготовления косметических средств. Амбра чрезвычайно ценное вещество, используется как фиксатор для
высококачественных духов.
Весьма ценным для человека как своим жиром, так и шкурой, является
тюлень. К наиболее важным с промысловой точки зрения видам
принадлежат морские котики (северные районы Тихого океана, в
особенности острова Прибылова и Командорские острова в Беринговом
море).
Другое морское млекопитающее, мех которого широко используется
человеком, - морской бобр (калан). Хорошо обработанная шкурка калана один из самых ценных мехов в мире.
Известную коммерческую ценность представляет также белый медведь
(шкура, мясо, зубы).
Единственным морским пресмыкающимся, которое добывает человек,
является черепаха. Особенно ценятся два рода: Eretmochelys и зеленая
черепаха (Chelonia); эти черепахи обитают в Атлантическом, Тихом и
Индийском океанах. Первая поставляет ценный в коммерческом
отношении черепаховый панцирь, вторая - мясо.
Планктон используется как богатая белками пища для домашней птицы
и домашнего скота.
Микроскопические размеры растительного планктона
компенсируются численностью: под каждым квадратным
метром морской поверхности находится от 100 млн. до 10
млрд. клеток фитопланктона. Фитопланктон быстро
размножается, и их урожай можно собирать.
Ряд морских растений, прежде всего водоросли, также имеют
практическое значение. Из них получают:
1. йод, бром и поташ;
2. альгиновую кислоту, употребляемую при приготовлении
бланманже и
горчицы;
3. удобрение, содержащее 1% азота и некоторое количество
поташа.
4. коллоиды, такие, как агар и альгин, используются в
качестве наполнителей при изготовлении мороженого, супов
и т.д.
5. употребление в пищу.
Способы опреснения морской воды:
Существующие разнообразные способы опреснения забортной
морской воды можно разделить на две основные группы:
1. опреснение без изменения агрегатного состояния жидкости (воды);
2. опреснение, связанное с промежуточным переходом жидкого
агрегатного состояния в твердое или газообразное (паровое).
1.а. При химическом способе опреснения в воду вводят
вещества,называемые реагентами, которые, взаимодействуя с
находящимися в ней ионами солей, образуют нерастворимые,
выпадающие в осадок вещества. Вследствие того что морская вода
содержит большое количество растворенных веществ, расход реагентов
весьма значителен и составляет примерно 3—5% количества
опресненной воды. К веществам, способным образовывать
нерастворимые соединения с натрием и хлором, относятся ионы серебра
и бария, которые образуют выпадающие в осадок хлористое серебро и
сернокислый барий. Эти реагенты дорогие, реакция осаждения с солями
бария протекает медленно, соли ядовиты. Поэтому химическое
опреснение используется редко.
1.б. При электрохимическом опреснении (электродиализе) применяют
специальные электрохимические активные диафрагмы, состоящие из
пластмассы, резины с наполнителем и анионитовых или
катионитовых смол.
1.б .Ванна с рассолом ограничена двумя диафрагмами: положительной и
отрицательной. Под действием постоянного тока напряжением 110 - 120 В ионы
солей, растворенных в воде, устремляются к электродам. Положительные катионы
через катионопроницаемые диафрагмы, а анионы через анионитовую диафрагму
проходят в крайние камеры, где встречаются с двумя пластинами: анодом и катодом.
Встречаясь с одноименно заряженными диафрагмами, они остаются в этих камерах.
В результате в промежуточных камерах оказывается обессоленная вода, которая
стекает в отдельный сборник. Соли и рассолы из крайних камер отводятся за борт, а
образующиеся газы (хлор и кислород) - в атмосферу.
Камеры, в которых опресняется вода, отделены от рассольных камер
полупроницаемыми ионитовыми мембранами. На судах, где требования к
солесодержанию достаточно высокие, электродиализные опреснители не находят
применения. Опытная электродиализная установка эксплуатировалась на траулере
«Ногинск».
1.в.Опреснение ультрафильтрацией или так называемым способом обратного осмоса
состоит в том, что солевой раствор оказывается под давлением со стороны
мембраны, проницаемой для воды и непроницаемой для соли. Пресная вода
проникает через мембрану в направлении, обратном обычному осмотическому (когда
пресная вода вследствие осмотического давления проникает через мембрану в
3
солевой раствор). В существующих установках производительностью около 4 м /сут
2
соленая вода под давлением около 150 кгс/см продавливается через мембраны
ацетилцеллюлозного типа, обработанные перхлоратом магния для увеличения их
водопроницаемости. С противоположной давлению стороны мембран установлены
пористые бронзовые плиты, способные выдержать большое давление. Применение
ультрафильтрации как способа опреснения ограничивается малым сроком службы
пленок-мембран и большими размерами фильтрующей поверхности.
2.а.Опреснение вымораживанием основано на том, что в естественных природных
условиях лед, образующийся в океанах и морях, является пресным. При
искусственном медленном замораживании соленой морской воды вокруг ядер
кристаллизации образуется пресный лед игольчатой структуры с вертикальным
расположением игл льда. При этом в межигольчатых каналах концентрация раствора, а
следовательно, и его плотность, повышаются, и он, как более тяжелый, по мере
вымораживания оседает вниз. При растаивании игольчатого льда образуется пресная
вода с содержанием солей 500 - 1000 мг/л Сl. При быстром замораживании рассол
оказывается включенным в толщу льда, и сильное и интенсивное охлаждение
приводит к замерзанию всей массы соленого раствора в единое ледяное тело.
Для лучшего опреснения морского льда иногда применяется искусственное плавление
его части при температуре ~20°С. Вода, образующаяся при таянии, способствует более
полному вымыванию солей из льда. Способ вымораживания достаточно прост и
экономичен, но требует сложного и громоздкого оборудования. 2.б.Дистилляция, или
термическое опреснение—сущность дистилляции заключается в том, что забортную
воду нагревают до кипения и выходящий пар собирают и конденсируют. Образуется
пресная вода, называемая дистиллятом. Выпаривать воду можно как при кипении, так
и без кипения. Для парообразования используется теплота, содержащаяся в самой
испаряемой воде, которая при этом охлаждается до температуры насыщения
оставшегося рассола. Основное термодинамическое различие между процессами
заключается в следующем: при кипящем процессе теплота подводится от внешнего
источника, т. е. процесс является изотермическим; при некипящем- процесс испарения
идет за счет внутренней теплоты и является адиабатным. Недостатком термического
опреснения избыточного давления является его малая экономичность. Но этот
недостаток удалось преодолеть применением вакуумных испарителей с
использованием утилизационной теплоты двигателей внутреннего сгорания и
парогенераторов.
Океан выполняет огромную
торгово-транспортную функцию
На рис. Представлены пути северного морского флота
Сброс отходов в море с целью захоронения
Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных
материалов и веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового
шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и
химических веществ, радиоактивных отходов. В шлаках промышленных производств
присутствуют разнообразные органические вещества и соединения тяжелых металлов. Бытовой
мусор в среднем содержит ( на массу сухого вещества) 32-40% 0рганических веществ; 0,56%
азота; 0,44% фосфора; 0,155% цинка; 0, 085% свинца; 0,001% ртути; 0, 001% кадмия. Во время
сброса прохождении материала сквозь столб воды, часть загрязняющих веществ переходит в
раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвеси и переходит в донные
отложения. Одновременно повышается мутность воды. Наличие органических веществ чисто
приводит к быстрому расходованию кислорода в воде и не едко к его полному исчезновению,
растворению взвесей, накоплению металлов в растворенной форме, появлению сероводорода.
Присутствие большого количества органических веществ создает в грунтах устойчивую
восстановительную среду, в которой возникает особый тип иловых вод, содержащих
сероводород, аммиак, ионы металлов. Воздействию сбрасываемых материалов в разной степени
подвергаются организмы бентоса и др. В случае образования поверхностных пленок,
содержащих нефтяные углеводороды и СПАВ, нарушается газообмен на границе воздух - вода.
Загрязняющие вещества, поступающие в раствор, могут аккумулироваться в тканях и органах
гидробионтов и оказывать токсическое воздействие на них. Сброс материалов дампинга на дно
и длительная повышенная мутность приданной воды приводит к гибели от удушья
малоподвижные формы бентоса. У выживших рыб, моллюсков и ракообразных сокращается
скорость роста за счет ухудшения условий питания и дыхания. Нередко изменяется видовой
состав данного сообщества. При организации системы контроля за выбросами отходов в море
решающее значение имеет определение районов дампинга, определение динамики загрязнения
морской воды и донных отложений. Для выявления возможных объемов сброса в море
необходимо проводить расчеты всех загрязняющих веществ в составе материального сброса.
Термальная энергия
Идея использования тепловой энергии, накопленной тропическими и
субтропическими водами океана, была предложена еще в конце Х1Х в. Первые
попытки ее реализации были сделаны в 30-х гг. нашего века и показали
перспективность этой идеи. В 70-е гг. ряд стран приступил к проектированию и
строительству опытных океанских тепловых электростанций (ОТЭС), представляющих
собой сложные крупногабаритные сооружения. ОТЭС могут размещаться на берегу
или находиться в океане (на якорных системах или в свободном дрейфе). Работа
ОТЭС основана на принципе, используемом в паровой машине (см. рис.1). Котел,
заполненный фреоном или аммиаком – жидкостями с низкими температурами кипения,
омывается теплыми поверхностными водами. Образующийся пар вращает турбину,
связанную с электрогенератором. Отработанный пар охлаждается водой из
нижележащих холодных слоев и, конденсируясь в жидкость, насосами вновь подается
в котел. Расчетная мощность проектируемых ОТЭС составляет 250 – 400 МВт.
Учеными Тихоокеанского океанологического института АН СССР было предложено
и реализуется оригинальная идея получения электроэнергии на основе разности
температур подледной воды и воздуха, которая составляет в арктических районах
26 С и более.
По сравнению с традиционными тепловыми и атомными электростанциями ОТЭС
оцениваются специалистами как более экономически эффективные и практически не
загрязняющие океанскую среду. Недавнее открытие гидротермальных источников на
дне Тихого океана рождают привлекательную идею создания подводных ОТЭС,
работающих на разности температур источников и окружающих вод. Наиболее
привлекательными для размещения ОТЭС являются тропические и арктические
широты.
Энергия волн
Идея получения электроэнергии от морских волн была изложена еще в 1935 г.
советским ученым К.Э.Циолковским.
В основе работы волновых энергетических станций лежит воздействие волн на
рабочие органы, выполненные в виде поплавков, маятников, лопастей, оболочек и т.п.
Механическая энергия их перемещений с помощью электрогенераторов
преобразуется в электрическую.
В настоящее время волноэнергетические установки используются для
энергопитания автономных буев, маяков, научных приборов. Попутно крупные
волновые станции могут быть использованы для волнозащиты морских буровых
платформ, открытых рейдов, марикультурных хозяйств. Началось промышленное
использование волновой энергии. В мире уже около 400 маяков и навигационных
буев получают питание от волновых установок. В Индии от волновой энергии работает
плавучий маяк порта Мадрас. В Норвегии с 1985 г. действует первая в мире
промышленная волновая станция мощностью 850 кВт.
Создание волновых электростанций определяется оптимальным выбором
акватории океана с устойчивым запасом волновой энергии, эффективной
конструкцией станции, в которую встроены устройства сглаживания неравномерного
режима волнения. Считается, что эффективно волновые станции могут работать при
использовании мощности около 80 кВт/м. Опыт эксплуатации существующих
установок показал, что вырабатываемая ими электроэнергия пока в 2-3 раза дороже
традиционной, но в будущем ожидается значительное снижение ее стоимости.
Энергия ветра
В период энергетического кризиса 70-х гг. интерес к использованию энергии возрос.
Началась разработка ВЭС как для прибрежной зоны, так и для открытого океана.
Строительство ВЭС малой мощности (от 100 ватт до десятков киловатт) для
энергоснабжения приморских поселков, маяков, опреснителей морской воды
считается выгодным при среднегодовой скорости ветра 3,5-4 м/с. Возведение ВЭС
большой мощности (от сотен киловатт до сотен мегаватт) для передачи
электроэнергии в энергосистему страны оправдано там, где среднегодовая скорость
ветра превышает 5,5-6 м/с. (Мощность, которую можно получить с 1 кв.м поперечного
сечения воздушного потока, пропорциональна скорости ветра в третьей степени). Так,
в Дании – одной из ведущих стран мира в области ветроэнергетики действует уже
около 2500 ветровых установок общей мощностью 200 МВт.
На тихоокеанском побережье США в Калифорнии, где скорость ветра 13 м/с и
больше наблюдается в продолжение более 5 тыс, ч в году, работает уже несколько
тысяч ветровых установок большой мощности. ВЭС различной мощности действуют в
Норвегии, Нидерландах, Швеции, Италии, Китае, России и других странах.
В связи с непостоянством ветра по скорости и направлению большое внимание
уделяется созданию ветроустановок, работающих с другими источниками энергии.
Энергию крупных океанских ВЭС предполагается использовать при производстве
водорода из океанской воды или при добыче полезных ископаемых со дна океана.
Еще в конце 19 в. ветряной электродвигатель использовался Ф.Нансеном на судне
"Фрам" для обеспечения участников полярной экспедиции светом и теплом во время
дрейфа во льдах.
В Дании на полуострове Ютландия в бухте Эбельтофт с 1985 г. действуют
шестнадцать ВЭС мощностью 55 кВт каждая и одна ВЭС мощностью 100 кВт. Ежегодно
они вырабатывают 2800-3000 МВт.ч.
"Соленая" энергия
Соленая вода океанов и морей таит в себе огромные неосвоенные
запасы энергии, которая может быть эффективно преобразована в другие
формы энергии в районах с большими градиентами солености, какими
являются устья крупнейших рек мира, таких как Амазонка, Парана, Конго и
др. Осмотическое давление, возникающее при смешении пресных речных
вод с солеными, пропорционально разности в концентрациях солей в этих
водах. В среднем это давление составляет 24 атм., а при впадении реки
Иордан в Мертвое море 500 атм. В качестве источника осмотической энергии
предполагается также использовать соляные купола, заключенные в толще
океанского дна. Расчеты показали, что при использовании энергии,
полученной при растворении соли среднего по запасам нефти соляного
купола, можно получить не меньше энергии, чем при использовании
содержащейся в нем нефти.
Работы по преобразованию "соленой" энергии в электрическую
находятся на стадии проектов и опытных установок. Среди предлагаемых
вариантов представляют интерес гидроосмотические устройства с
полупроницаемыми мембранами. В них происходит всасывание
растворителя через мембрану в раствор. В качестве растворителей и
растворов используются пресная вода – морская вода или морская вода –
рассол. Последний получают при растворении отложений соляного купола.
Использование океанских недр.
Широко применяются способы добычи угля, нефти и газа с
морского дна, где толщина твердого покрова до залежей тоньше,
чем на поверхности земли, и это дает возможность человеку
более дешевыми средствами получить полезные ископаемые.
Современный уровень цивилизации и технологий был бы
немыслим без той дешевой и обильной энергии, которую
предоставляет нам нефть и газ, добываемые со дна морей и
океанов. В то же время на Каспийском море, на побережье
Арабских Эмиратов и во многих других местах практически
уничтожены природный ландшафт, изуродована береговая
линия, загрязнена атмосфера и истреблены флора и фауна.
Документ
Категория
Презентации по географии
Просмотров
440
Размер файла
1 726 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа