Световен океан

Температурни колебания през годината в Световния океан

Световен океан е общото название на непрекъсната водна обвивка на Земята, включваща всички океани и морета, свързани помежду си пряко или чрез протоци.^[1] Световният океан е част от хидросферата на Земята. Водата в Световния океан е с голяма топлоемност. Поемайки голяма част от топлината на Слънцето и отдавайки я, океаните оказват голямо смекчаващо въздействие върху климата на Земята. Континентите и големите архипелази разделят Световния океан на 5 големи части. През 2000 г. Международният хидрографически съюз приема, че Световния океан се дели на 5 по-малки океана, с което допълва съществуващите 4 в Антарктическия или Южен океан. Аргументите в полза на това решение са следните: в южната част на Атлантическия, Индийския и Тихия океан, границите между тях са условни, а в същото време водите, около Антарктида имат своя специфика, както и са обединени от Антарктическото циркумполярно течение.

Самото име „океан“ идва от гръцки (Ōkeanos, Океан – божество, най-големият титан в древногръцката митология).

Общи данни

Площ – около 361,26 млн. km², което представлява около 70,8% от земната повърхност (61% от Северното полукълбо и 81% от Южното полукълбо)
Обем – 1,34 млрд. km³
Маса – 1,4 x 10²¹ kg^[2]
Средна дълбочина – около 3700 m
Максимална дълбочина – 11 022 m при Марианската падина
Средна годишна температура: на повърхностните води – около 17,5 °С, най-висока – до 28 °С при екватора, към полюсите се понижава до – 1,9 °С, в придънния слой – около 1,4 – 1,8 °С, в полярните области – под 0 °C
Средна соленост на водите – около 35 ‰
Температура на замръзване – -1,91 °С
Плътност – 1020 kg/m³

Морската вода съдържа (данните са в g/kg) главно натриеви (10,8), магнезиеви (1,29), калциеви (0,41), калиеви (0,40), хлорни (19,36) и др. йони. Тя е еднороден и постоянен разтвор, съставен от вода, 35‰ соли, малко твърди частици, разтворени газове и органични вещества. От разтворените соли 85% са натриев хлорид. Слабо намаление на съдържанието на соли има в полярните акватории, а слабо повишение – в южните и екваториални морета (Средиземно море, Червено море и др.). Скоростта на звука и електропроводимостта на морската вода е по-голяма, отколкото на сладката, и се увеличава с повишаването на солеността и температурата. От морската вода се извличат натриев хлорид, натриев сулфат (мирабилит или глауберова сол), калиев хлорид; чрез дестилация се получава и сладка (питейна) вода.

Океаните и моретата покриват повече от две трети от земната повърхност. За хората океаните служат като ключов източник на храна. Те играят централна роля и за регулирането на климата, тъй като задържат и освобождават огромно количество топлина. Много области от световните океани все още не са изследвани.

Огромна част от солената вода на нашата планета се съдържа в обширните земни океани. Почти всичките 1,3 милиарда km³ солена вода на Земята са поделени между 5 гигантски водни басейна: Атлантическия, Тихия, Индийския, Южния и Арктическия океан.

По-малките морета са разделени от основните водни тела чрез островни вериги, проливи или полуострови. Много от тези по-малки водни тела са шелфови морета, които са доста плитки в сравнение с океаните. Дъното им лежи на не повече от 200 m под повърхността.

Отделните океани и морета се различават по съдържанието на сол, повърхностната си температура, дълбочината и теченията си, както и по растителния и животински свят в тях.

Огромни количества разнообразни вещества се отнасят в морето от реките, крайбрежните вълни, водата от топенето на снеговете, валежите и вятъра. Тези вещества или се разтварят във водата, или се натрупват по дъното под формата на седименти. Почти всички химични елементи на Земята могат да се открият в морската вода. Най-голям дял от разтворената смес обаче имат солите. Средното съдържание на сол на световните океани е 35‰. Това означава, че средно 35 g сол са разтворени във всеки литър морска вода. Повече от половината от това количество е трапезна сол, т.е. натриев хлорид. Близо до устията на реките, където сладката и солената вода се смесват, нивата на соленост са почти същите като тези в открития океан.

Когато морската вода се изпарява, разтворените в нея соли остават. Колкото по-горещ и сух е климатът, толкова по-голямо е изпарението и по-солена става водата. Особено висока концентрация на сол се открива в по-малките морета с такива условия. Поради ограничената им свързаност с океана смесването е по-малко. Ето защо в Персийския залив съдържанието на сол е 40‰, докато Индийския океан е едва 34,8‰. На полюсите сезонните изменения на морския лед се отразяват на солеността. Солта не влиза в ледените кристали. Затова при образуването на леда околната вода остава с по-високо съдържание на сол, докато при топенето си ледът разрежда водата и създава области с ниска соленост. С най-високо съдържание на соли е вътрешното Мъртво море в Близкия Изток, където солеността на водата е 330‰, а най-солената част от Световния океан са водите на Червено море 38 – 43‰. Поради обилния приток на речни води, морската вода на Черно море е по-слабо солена (17,3‰), отколкото в Средиземно море и в световния океан, които имат соленост около 36‰.

Геология и геоморфология

Океанското дъно се дели на четири зони:

Форми на подводния релеф

Банки – изолирани подводни и изпъкнали форми с плосък връх и стръмни склонове. Над банката водата е с дълбочина до 200 m. По произход са наносни, вулканични, тектонски, коралови и др. Банките са богати с риба райони (Нюфаундлендска банка, Догербанк), но са опасни за корабоплаване.
Гайоти – изолирани, плосковърхи подводни вулканични планини, срещани на групи (главно в северната част на Тихия океан) или поединично (главно в Атлантическия или Индийския океан). Над гайотите водата е с дълбочина от 200 до 2500 m.
Подводни каньони – разклонени линейни форми на подводния релеф със стръмни склонове и V-образен напречен профил. Врязани са в континенталния склон на повече от 2000 m. Много от подводните каньони се свързват с речните долини на сушата.
Подводни плата – самостоятелни морфоструктури, част от подводния релеф, в периферията на континенталния склон или успоредни на него. Почти равна повърхност с площ, достигаща до няколко хиляди квадратни километра; характеризират се с много стръмни склонове и стабилно силово поле. Изградени са от континентален тип земна кора, в която преобладават скалите с вулканичен произход.
Средноокеански хребети – големи подводни верижни планини с меридионална или субмеридионална посока. Самостоятелни морфоструктурни зони с отделни области и регионални различия. Изградени от основни и ултраосновни скали. Характеризират се със силно разчленен релеф – надлъжни гребеновидни структури (рифтови долини) и напречни разломявания. Те са с висока сеизмична и вулканична активност. Образуват единна система с дължина около 75 000 km и широчина до 2000 km, включват Атлантически хребет, Централноиндийски хребет (с Арабско-Индийски хребет), хребета Хакел в Северния Ледовит океан и Среднотихоокеански хребет. Отделни върхове на средноокеанските хребети се издигат над океанското ниво като острови с вулканичен произход: Тристан да Куня, Буве, Света Елена, Пасха и др.
Дълбоководни ровове (падини) – самостоятелни морфоструктури, едри форми на подводния релеф, дълбоко врязани в абисалното дъно. Те са дълги и тесни, на дълбочина над 6000 m, с V-образен напречен профил и оградени с островни дъги. Характерни са висока сеизмичност и активна вулканична дейност. В дълбоководните ровове са измерени най-големите океански дълбочини – 11 034 m при Марианската падина и 10 882 m при Тонга.

Приливи и отливи

Дължат се на периодичното колебание на океанското равнище, земната повърхност и атмосферата под гравитационното въздействие на Луната и Слънцето. В Световния океан има 3 основни типа приливи – полуденонощни (през денонощието има 2 пълни и 2 малки), денонощни (1 пълен и 1 малък) и смесени (неправилни полуденонощни и денонощни). В открития океан разликата между приливите и отливите е до 1 m, в тесните заливи достига 18 m (залива Фънди в Канада). Предизвикват образуването на приливно-отливни течения в Световния океан и бор в речните устия.

Ветровете и вариращите концентрации на сол придвижват огромни маси вода на големи разстояния. Луната отдалече също влияе на океаните и надига вълни по бреговете.

Подобно на гигантски конвейерни ленти голям брой повърхностни и подводни течения циркулират из световните океани. Резултатът от това е пълно завъртане на земните окенаски води за периода от няколко стотици до 2000 години.

Повърхностните течения в океаните са движени от преобладаващите ветрове. Циркулиращите пасати образуват система от течения, пренасящи топлата вода встрани от екватора, а студената вода в посока към него. Студените океански течения близо до бреговете водят до образуването на крайбрежни пустини. Тъй като въздушните маси близо до водата са по-студени от въздуха над тях, влажният въздух не се издига и не се образуват дъждовни облаци. Без топлите океански течения много райони по Земята щяха да бъдат изложени на значително по-ниски средни температури, защото теченията затоплят и разположената в близост суша. Един от компонентите на тази огромна водопреносна система е богатото на сол течение Гълфстрийм, което се формира в карибския регион и тече през Северния Атлантически океан към Европа.

Между Гренландия и Норвегия водите на Гълфстрийм се впускат в пътешествие из дълбините. По своя път водата рязко се охлажда от мразовитите ветрове на Северния полюс, а съдържанието на сол в нея се увеличава поради образуването на морски лед. Тези два фактора увеличават плътността на водата, както и нейното тегло. По-тежката вода потъва през слоевете по-лека вода в полярните области, докато достигне морското дъно. Там на голяма дълбочина тя тече към южния край на Атлантическия океан. Когато достигне до там, течението се насочва през Индийския океан към южната част на Тихия океан, където постепенно се затопля. След дългото си пътуване из дълбините водата отново се изкачва на повърхността. Покрай бреговете на Южна Америка тя е подхваната от циркулиращо течение и пренесена обратно в Карибско море, където отново се превръща в Гълфстрийм.

Гравитацията на Луната и земните центробежни сили причиняват образуването на „издутина“ от океанска вода откъм страната на Луната. Същото се получава и от другата страна поради центробежните сили на Земята. Между двете водни издутини лежат улеи от по-ниски води. Заради въртенето на Земята това явление предизвиква покачването и понижаването на морското равнище два пъти в денонощието. Периодът на покачване на водата се нарича прилив, а на отдръпването – отлив. Разликата между високото и ниското ниво варира по света. Тесните заливи на източното крайбрежие на Канада действат като фунии заради своята форма и така се наблюдават особено големи разлики, наречени също амплитуди: 15 m в залива Фънди. За разлика от там, приливните амплитуди по крайбрежието на Северно море са 3,5 m.

Морски течения

Морските течения са постъпателни движения на водните маси в Световния океан, предизвикани от действието на различни сили (на преобладаващия вятър, на триенето, гравитационни, приливообразуващи и др.). Голямо влияние оказва Кориолисовата сила, която ги отклонява в Северното полукълбо надясно, а в южното полукълбо – наляво.

Видове

По произход
- Предизвикани от триенето между въздушните и морските маси на морската повърхност
  - Дрейфови
  - Ветрови
- Предизвикани от неравномерното разпределение на температурата и солеността на водата
  - Плътностни
- Предизвикани от наклона на нивото
  - Отточни
  - Компенсационни и др.
По продължителност във времето
- постоянни (пасатните)
- периодични (мусонните в Индийския океан, приливните)
- временни
По вертикално разположение
- Повърхностни
- Подповърхностни
- Дълбочинни
- Придънни
По физични свойства
- Топли
- Студени
- Неутрални
По начин на движение
- Праволинейни
- Циклонични
- Антициклонични.

Екологично зониране

Водите на Световния океан се делят на зони според обитаването им от организми и техните съобщества, в зависимост от измененията на температурата, осветеността, хидростатичното налягане, газовия режим, релефа на дъното, хранителните условия и др.

Основни екологични зони в моретата и океаните:

В бентала – дъното на водния басейн, включително дънните утайки, обитавано от микроорганизми, растения и животни (бентос):

1. Зона на прибоя (супралиторал) – ивицата суша, разположена по-високо от литорала, характерна с висока влажност. В тази зона се осъществява контактът между флората и фауната на сушата и морския басейн. Обитава се от тюлени, моржове, морски костенурки, морски лъвове и др. Флората е представена предимно от лишеи и водорасли.

2. Приливно – отливна (литорал) – контактна зона между сушата и морския басейн, периодично заливана и отводнявана, достига широчина до няколко километра, флората е представена главно от зелени, кафяви, червени и синьо-зелени водорасли, фауната – от безгръбначни и риби, приспособени към резките денонощни и сезонни колебания на температурата и солеността на водата, към действието на пряката слънчева радиация и прибоя.

3. Сублиторал (до дълбочина 200 – 500 m) – обхваща дълбочините, съответстващи на континенталния шелф. Най-продуктивната морска зона с изключително богата и разнообразна флора и фауна.

4. Батиал (от 500 до 3000 m) – обхваща дълбочините, съответстващи на континенталния склон. Характерни са слабата осветеност, малки колебания на температурата и солеността на водата. Разнообразни представители на зообентоса, но беден на растителност.

5. Абисал (3 – 6 km) – зона на дълбоководното дъно, липсва светлина, има постоянна температура 1 – 2 °С, соленост около 35 ‰, хидростатично налягане 30 – 60 МРа. Обитава се от абисални животни.

6. Ултраабисал (6 – 11 km) – най-дълбоката част на океана.

В пелагиала – водните слоеве от повърхността до дъното:

1. Епипелагиал – до 200 m;

2. Мезопелагиал – от 200 до 1000 m;

3. Дълбоководна зона – над 1000 m.

Основни екологични зони в сладководните басейни:

Бентал – литорал (до 5 – 7 m) и профундал (дълбоководна);

Пелагиал – епилимнион (до 5 – 8 m), металимнион (от 8 до 14 – 20 m) и хиполимнион (над 14 – 20 m).

В реките (в напречен профил):

рипал (крайбрежна зона) и

медиал (открита зона).

Бележки

↑ www.britannica.com
↑ Dut, Avijeet. Mass Of The Oceans // The Physics Factbook. An encyclopedia of scientific essays. Edited by Glen Elert. 1998. Посетен на 1 юни 2018.

[1] www.britannica.com

[2] Dut, Avijeet. Mass Of The Oceans // The Physics Factbook. An encyclopedia of scientific essays. Edited by Glen Elert. 1998. Посетен на 1 юни 2018.

[1]

[2]