Мировой океан. состав мирового океана

Заливы и проливы

Под заливом подразумевается та часть моря или океана, которая вдаётся в сушу, но параллельно с этим не отделенная подводным порогом.

В зависимости от нюансов формирования, гидрогеологии, форм береговой линии, а также приуроченности к тому или иному государству или региону, заливы подразделяются на бухты, лагуны, гавани и так далее. Наибольшим по площади считается Гвинейский залив, который омывает побережье западноафриканских и центральноафриканских государств.

Параллельно с этим вышеописанные объекты соединяются между собой относительно узкими океаническими и морскими частями, разделяющими острова и материки — проливами. Им свойственен уникальный гидрологический режим и система течений. Самым глубоким и широким проливом является пролив Дрейка, который разделяет Антарктиду и Южную Америку. В среднем его ширина находится на отметке 986 километров, а глубина свыше трех километров.

Основные направления изучения

Ранее уже упоминалось, что океанология включает в себя большой перечень научных дисциплин. Рассмотрим этот вопрос подробнее.

Физика океана

Дисциплина включает гидротермодинамику океана, акустику и оптику, исследование его радиоактивности и электромагнитного поля.

• Гидротермодинамика океана занимается: исследованием теплового и водного баланса, таких характеристик, как температура, уровень плотности и солености воды и многих других показателей, а также их изменений в зависимости, погоды, времени года и других внешних факторов.
• Акустика океана занимается изучением особенностей распространения звуковых волн.
• Оптика океана занимается изучением распространения, особенностей рассеяния и поглощения света в водах океана на различной глубине и в водах с различными характеристиками.

Химия океана

Включает в себя такие направления, как гидрохимия и геохимия (изучение состава и характеристик донных пород и осадков, их формирование и так далее).

Это направление занимается количественным и качественным исследованием веществ, присутствующих в водах океана

Большое внимание отводится степени солёности воды, уровню кислорода, углекислого газа, соединениям азота, фосфора, органическому углероду и другим веществам, растворенным в водах

Основные проблемы науки — вопросы происхождения и эволюции вод, информация о химическом составе, получении полезных веществ из воды, проблемы химического загрязнения океана нефтью и промышленными отходами.

Геология океана

Включает все тоже, что геология в целом, но в применении к земной коре в зоне Мирового океана

Важное значение уделяется рельефу дна, составу пород, процессу формирования дна и осадков

Биология океана

Изучает живые организмы, населяющие океан: зоопланктон и фитопланктон, бентос, нектон другие микроорганизмы, промысловые виды рыб, моллюсков, ракообразных.

Основными задачами биологии океана, является оценка биомассы и годовой продукции значимых промысловых видов и аквакультура – совокупность мер для увеличения популяции полезных промысловых видов живых организмов.

Что вызывает подкисление океана (химический процесс)?

Подкисление океана связано с рядом химических процессов. Диоксид углерода (CO ₂ ) растворяется в воде (H ₂ O) с образованием углекислоты (H ₂ CO ₃ ). Углекислота является слабой кислотой, которая разделяет ионы водорода (H +) и бикарбонат-ионы (HCO ₃ -1), а ионы водорода соединяются с карбонат-ионами (CO ₃ -2) в воде. Многие существа в море со скелетами и оболочками, изготовленными из карбоната кальция, полагаются на ионы карбоната, чтобы построить свои раковины и скелеты. В среднем морская вода имеет рН, который упал с 8, 2 до 8, 1, что примерно на 30% повышает кислотность по шкале рН. Промышленная революция во всем мире является основной причиной подкисления океана. Промышленные процессы выделяют большую часть атмосферного углекислого газа. Другими причинами являются сжигание ископаемого топлива, изменения в землепользовании, поверхностные стоки, загрязнение, сброс промышленных и бытовых сточных вод в водоемы, изменение биогаза при производстве и вырубка лесов. Все эти виды деятельности человека способствуют повышению концентрации CO ₂ в атмосфере.

Презентация на тему: » Предметные области океанологии Физика океана,Физика океана, Химия океана,Химия океана, Биология океана,Биология океана, Геология океана,Геология океана,» — Транскрипт:

2

Предметные области океанологии Физика океана,Физика океана, Химия океана,Химия океана, Биология океана,Биология океана, Геология океана,Геология океана, Морская деятельность.Морская деятельность.

3

Океанологический факультет Кафедра океанологии Кафедра промысловой океанологии и охраны природных вод Кафедра комплексного управления прибрежной зоной Кафедра дистанционного зондирования и моделирования океана (ЮНЕСКО-МОК) Учебное бюро морских прогнозов Лаборатория экспериментальной физики океана Лаборатория спутниковой океанографии Лаборатория подводных исследований Межкафедральная учебно-исследовательская лаборатория На факультете преподают более 30 квалифицированных специалистов, среди них 2 заслуженных деятеля науки России, 9 профессоров и 15 доцентов

4

Морские океанологические исследования

5

Направление подготовки : Прикладная гидрометеорология 1.Физическая океанология 2.Техническая океанология 3.Промысловая океанология 4.Морская деятельность и комплексное управление прибрежными зонами В перспективе: Оперативная океанография Прикладная морская экология Магистры (2 года) Программы подготовки: Аспирантура: Кандидат географических или физ.мат. наук (PhD) (4 года) Докторантура

6

Международная составляющая обучения по магистерским программам океанологического факультета Между РГГМУ и Университетом Кадиса (Испания) подписано Соглашение о взаимном признании магистерских программ в области океанологии и комплексного управления прибрежными зонами. Соглашение вступает в силу с 1 сентября 2014 года. Соглашение позволяет студентам магистратуры океанологического факультета в случае прохождения трехмесячного включенного обучения в Университете Кадиса (трудоемкостью 30 ЗЕТ) после окончания магистратуры РГГМУ получить второй (испанский) диплом, который будет выдан Университетом Кадиса. Получение второго диплома основано на взаимном признании Магистерских программ, что дает возможность перезачета дисциплин, прослушанных в партнерском университете. Таким образом, за два года магистратуры студент имеет возможность выполнить учебные программы двух партнерских университетов, что подтверждается получением двух дипломов (российского и испанского).

7

Магистерская программа «Физическая океанология» Области изучения: Физические процессы в океане (термический режим, течения, волны, лед, оптика, акустика и др.),Физические процессы в океане (термический режим, течения, волны, лед, оптика, акустика и др.), Взаимодействие океана и атмосферы (морская метеорология, глобальный климат и его изменения),Взаимодействие океана и атмосферы (морская метеорология, глобальный климат и его изменения), Устьевые участки рекУстьевые участки рек (взаимодействие речных и морских вод) (взаимодействие речных и морских вод)

8

Магистерская программа «Техническая океанология» Области изучения: Методы океанологических наблюдений,Методы океанологических наблюдений, Океанологические приборы и оборудование,Океанологические приборы и оборудование, Изобретательство и патентоведениеИзобретательство и патентоведение

9

Магистерская программа «Промысловая океанология» Области изучения: Морские прогнозы,Морские прогнозы, Океанологическое обеспечения рыбопромысловой деятельности,Океанологическое обеспечения рыбопромысловой деятельности, Аквакультура,Аквакультура, Загрязнение и охрана водных объектов,Загрязнение и охрана водных объектов, Морская экология.Морская экология.

10

Междисциплинарная магистерская программа «Морская деятельность и комплексное управление прибрежными зонами» Области изучения: Управление морехозяйственной деятельностью,Управление морехозяйственной деятельностью, Морская политика,Морская политика, Стратегическое планирование социально-экономического развития прибрежных зон,Стратегическое планирование социально-экономического развития прибрежных зон, Морские и прибрежные ресурсы,Морские и прибрежные ресурсы, Охрана морской средыОхрана морской среды

11

Возможные направления базовой подготовки для поступления на междисциплинарную магистерскую программу «МД и КУПЗ) Прикладная гидрометеорология,Прикладная гидрометеорология, Менеджмент организации,Менеджмент организации, Экология и природопользование,Экология и природопользование, Государственное и муниципальное управлениеГосударственное и муниципальное управление

12

Спасибо за внимание !

Подкисление океана: краткий обзор

После промышленной революции, которая началась более 200 лет назад, концентрация углекислого газа в атмосфере значительно возросла. Это произошло в первую очередь из-за сжигания ископаемого топлива, которое каждый день используется людьми, а также из-за изменений в землепользовании. В связи с тем, что вырубка лесов растет с большой скоростью, океаны остаются единственной экосистемой, способной поглощать большую часть выделяющегося углекислого газа до 30%. Когда перед цивилизацией и урбанизацией планета стала зеленой, деревья поглощали выделяющийся CO2 и поддерживали его на безопасном уровне. Сегодня это уже не так. Поглощенный океаном, CO2 вызывает серию химических реакций, которые изменяют ионный баланс воды. Ионы водорода увеличиваются, делая морскую воду более кислой, в то время как ионы карбоната уменьшаются. Эти изменения в химии океана оказывают различное влияние на не кальцифицирующие и кальцифицирующие организмы. Для кальцифицирующих организмов синтез карбонатов кальция становится затруднительным, в то время как инстинкт выживания не кальцинируемых организмов снижается.

Морская вода

Морская вода содержит в своем составе разные минералы, в том числе магний, марганец, золото, медь и даже уран. Но не только сама вода отличается таким минерализованным составом. Морские жители — это основной источник минералов для воды. Ламинарии накапливают йод, моллюски — медь, радиолярии — стронций, асцидии — ванадий, а медузы — олово, цинк и свинец. В результате разложения подводных жителей морская вода получает минералы, которые затем накапливают новые поколения ламинарий или радиолярий. Такой дикий минеральный состав делает морскую воду непригодной для питья, ведь для выведения химических элементов из организма потребуется больше воды, чем ее выпитое количество.

Соленость

Если попробовать морскую воду на вкус, то она кажется горько-соленой. На 1 литр морской воды приходится в среднем 25 грамм хлорида натрия, а горечь ей придают 3,8 г хлористого магния и 1,7 г сернокислого магния. В целом в морской воде содержится около 35 г различных солей, благодаря чему ее плотность всегда выше, чем у пресной. Соленость воды выражается в промилле. Фраза «соленость 16 ‰» эквивалентна записи «соленость 16 PSU» или «соленость 1,6%». Это означает, что в одном литре жидкости содержится 16 грамм солей.

Средняя соленость морских вод колеблется от 7 PSU для Балтийского моря до 40 PSU для Красного моря. Мертвое море стоит особняком, так как его соленость зашкаливает и составляет в среднем 265 PSU. Благодаря высокому содержанию солей воды Мертвого моря характеризуются плотностью на уровне 1,3 кг/м³.

Плотность

В целом литр морской воды содержит 2 столовые ложки солей. Благодаря этому плотность такой жидкости всегда больше пресной и в среднем составляет 1,025 грамм на кубический сантиметр. На плотность воды влияет не только состав, но и температура. При охлаждении морская вода сжимается, и ее плотность увеличивается.

Изменчивая плотность воды оказывает большое влияние не только на подводную жизнь, но и на морские перевозки. При переходе кораблей из океанических вод в пресные реки или переходе из тропических вод в холодные воды Атлантики, осадка судна может изменяться до 30 см, что является большой проблемой для судов, заходящих в порт. На современных грузовых судах на корпусе выполняются отметки осадки судна, которая зависит от температуры и солености воды. При прочих равных такие отметки позволяют легко определить, насколько изменилась плотность морской воды.

Соленость

Формирование режима солености вод в целом для Охотского моря определяется водообменом, циркуляцией, речным стоком, балансом между осадками и испарением, процессами образования и таяния льда. Относительно прилегающей части Тихого океана соленость охотоморских вод понижена. Объясняется этот факт соотношением между малыми величинами испарения (500 – 800 км3/год), большой величиной осадков (более 900 км3/год) и довольно значительным речным стоком (приблизительно 600 км3/год, из которых до 30 % приходится на Амур) при общем объеме моря 1 316,9 тыс. км3 и площади зеркала 1 603,2 тыс. км2 .

Главными факторами, определяющими характерные особенности режима солености вод охотоморского шельфа острова Сахалин, являются:

а) в северо-восточной части — сток реки Амур, образование и таяние льда;

б) в южной части — адвекция солей из Японского моря с субтропическими водами течения Соя и также процессы льдообразования.

В годовом ходе самые высокие средние многолетние значения солености в Охотском море в целом на поверхности наблюдаются в марте — 32,9 епс (единиц практической солености), а самые низкие — в июле и в августе — 31,9 епс (.). Сезонные изменения солености, определяемые спектром сезонных колебаний, значимо проявляются лишь в поверхностном слое, ограниченном, в основном, глубиной проникновения зимней конвекции. Максимальные величины сезонных изменений солености наблюдаются на поверхности и находятся в хорошем соответствии с сезонными колебаниями перечисленных выше процессов.

В пространственном отношении повышение солености в исследуемых районах происходит с северо-запада на юго-восток, что обусловлено распресняющим влиянием материкового стока (рис. 3). Этим фактором определяется и значительный размах колебаний абсолютных значений. Так в безледовый период на поверхности в зоне северо-восточного шельфа острова колебания средних величин солености на отдельных станциях достигают 9 епс (с пределами от 23 до 32 епс ), в заливе Терпения 4 епс (с пределами от 28 до 32 епс).

Рисунок 3 – Распределение средних многолетних значений солености воды на поверхности и горизонте 20 м. Лето

Максимальное влияние речного стока в районе северо-восточного шельфа острова наблюдается весной. Летом оно заметно ослабевает, а осенью амурские воды устремляются в Японское море, вызывая заметное распреснение поверхностных слоев в вершине Татарского пролива. Причина этого явления, по-видимому, может заключаться в сезонных колебания уровня Охотского моря и, связанных с ними перемещениях определенных масс воды из северо-западной части моря в юго-западную, что обусловливает осеннюю интенсификацию течений и приводит к блокированию распресненных вод в Сахалинском заливе.

Морская химия на Земле

Органические соединения в океанах

Цветное растворенное органическое вещество (CDOM), по оценкам, составляет 20-70% содержания углерода в океанах, которое выше у устьев рек и ниже в открытом океане.

Морская жизнь во многом похожа по биохимии на наземные организмы, за исключением того, что они населяют соленую среду. Одним из следствий их адаптации является то, что морские организмы являются наиболее плодовитым источником галогенированные органические соединения.

Химическая экология экстремофилов

Диаграмма, показывающая химический состав океана вокруг глубокого моря гидротермальные источники

Океан обеспечивает особую морскую среду, в которой обитают экстремофилы которые процветают в необычных условиях температуры, давления и темноты. Такие среды включают гидротермальные источники и черные курильщики и холодные просачивания на дно океана, со всем экосистемы организмов, которые имеют симбиотический отношения с соединениями, которые обеспечивали энергию посредством процесса, называемого хемосинтез.

Тектоника плит

Изменения соотношения магния и кальция, связанные с гидротермальной активностью на срединно-океанических хребтах

Морское дно распространяется на срединно-океанические хребты представляет собой ионообменную систему глобального масштаба. Гидротермальные источники в центрах спрединга вводят различное количество утюг, сера, марганец, кремний и другие элементы в океан, некоторые из которых перерабатываются в кора океана. Гелий-3, изотоп, который сопровождает вулканизм из мантии, испускается гидротермальными жерлами и может быть обнаружен в шлейфах в океане.

Скорость распространения на срединно-океанических хребтах колеблется от 10 до 200 мм / год. Высокая скорость внесения приводит к увеличению базальт реакции с морской водой. В магний /кальций соотношение будет ниже, потому что больше ионов магния удаляется из морской воды и потребляется породой, а больше ионов кальция удаляется из породы и попадает в морскую воду. Гидротермальная активность на гребне хребта эффективна для удаления магния. Более низкое соотношение Mg / Ca способствует осаждению полиморфов кальцита с низким содержанием Mg карбонат кальция (кальцитовые моря ).

Медленное распространение в срединно-океанических хребтах имеет противоположный эффект и приведет к более высокому соотношению Mg / Ca, способствующему осаждению полиморфов карбоната кальция арагонита и кальцита с высоким содержанием Mg (арагонитовые моря ).

Эксперименты показывают, что большинство современных организмов, содержащих кальцит с высоким содержанием магния, было кальцитом с низким содержанием магния в кальцитовых морях прошлого, Это означает, что соотношение Mg / Ca в скелете организма меняется в зависимости от соотношения Mg / Ca в морской воде, в которой он был выращен.

Минералогия рифостроение Таким образом, организмы, образующие отложения, регулируются химическими реакциями, протекающими вдоль срединно-океанического хребта, скорость которых контролируется скоростью распространения морского дна.

Как решить проблему подкисления океана?

Загрязнение воздуха углекислым газом является основной причиной подкисления океана. Сокращение выбросов углекислого газа является наилучшей стратегией для решения проблемы подкисления океана. Сокращение поверхностных стоков, загрязнение окружающей среды и сокращение промышленных отходов, сбрасываемых в водоемы, также помогут в борьбе с воздействием кислотности воды. Прибрежное широкое сотрудничество по всему миру может также помочь в разработке мер и методов, которые позволят защитить наши водоемы от человеческой деятельности, которая приведет к увеличению содержания углекислого газа в атмосфере. Научные исследования по подкислению океана и способам его смягчения все еще продолжаются. Поддержка этих исследований будет в значительной степени способствовать решению и, вероятно, борьбе с этим злым двойником изменения климата.

Физико-химический состав

Морская вода является ощутимо разбавленным минеральным соляным раствором, различных газов и органики. В его составе содержатся взвеси органического и неорганического происхождения.

В морской воде регулярно протекают процессы физико-химического и эколого-биологического характера, которые оказывают прямое воздействие на общий концентрационный состав раствора. Концентрация и состав веществ органического и минерального в океанической воде определяются активным воздействием притока впадающих в океаны пресных вод, испарение воды с океанической поверхности, выпадение на океаническую поверхность атмосферных осадков, процессы таяния и образования льда.

Такие процессы как деятельность морских обитателей, а также распад и образование донных отложений, изменяют содержание и концентрацию твердых веществ в воде, как результат, меняется их соотношения. Дыхание живых организмов, Фотосинтеза, деятельность микроорганизмов и дыхание обитателей морей оказывают влияние на концентрацию растворенных газов в воде. Параллельно с этим, все вышеописанные процессы не оказывают воздействия на концентрацию солевого состава относительно ключевых элементов раствора.

Соли и прочие вещества минерального или органического происхождения представлены в виде ионов. Состав солей довольно обширен, в воде океанов можно найти практически все химические элементы, но в основном преобладают такие элементы:

• хлор;
• натрий;
• магний;
• сера;
• кальций;
• калий;
• бром;
• углерод.

В целом общая масса вещества, которое растворено в океанических водах, составляет пятьдесят тысяч тонн.

В водах и на океаническом дне имеются драгоценные металлы, однако их концентрация совсем несущественна, а потому их добычу нельзя назвать рентабельной. Вода в океане по своему химическому составу существенно отличается от вод, располагаемых ближе к суше.

Концентрация солей в различных частях океанических вод не является однородной, однако ощутимые различия в показателях солености наблюдают в поверхностных океанических слоях, что обусловлено подверженностью к воздействию различных факторов извне.

Ключевым фактором, который вносит коррективы в концентрацию солей океанических вод, является испарение жидкости и атмосферные осадки. Самые низкие показатели солености на мировой океанической поверхности наблюдают в северных широтах, поскольку в данных регионах наблюдается превышение осадков над испарением, существенный речной сток, а также таяние ледников. Ближе к тропической зоне уровень солености увеличивается. Если говорить об экваториальных широтах, то здесь большое число атмосферных осадков, но соленость опять низкая. Вертикально соленость распределяется неравномерно, если сравнивать различные широтные зоны, однако на глубине в полтора километра соленость практически не меняется, даже в различных широтах.

Прозрачность является одним из ключевых физических свойств воды. Под прозрачностью подразумевается та глубину, на которой диск Секки белого цвета и с диаметром 300 миллиметров перестает быть различимым для обычного человека. Прозрачность океанической воды во многом определяется содержанием взвешенных частиц того или иного происхождения.

Цвет и цветность жидкости преимущественно определяется концентрацией взвешенных частиц, растворяемых в ней газов и других примесей. Вода может иметь голубой, бирюзовый и синий оттенок в тропических широтах. В прибрежных водах может наблюдаться сине-зеленый, зеленый и даже желтый оттенок.

Не нашли ответ?
Просто напиши,с чем тебе нужна помощь

Мне нужна помощь

Распределение плотности на Поверхности и по глубинам в Мировом океане

§ 34. Распределение плотности на Поверхности и по глубинам в Мировом океане

Характерной особенностью распределения плотности на поверхности Мирового океана служит увеличение ее от экватора к полюсам в пределах 1,0220—1,0275 до 60° северной и южной широты. В некоторых районах экваториальной зоны плотность понижается до 1,0210—1,02005 и менее, как, например, в Бенгальском заливе, в морях Зондского архипелага, что связано с высокой температурой и относительно пониженной соленостью. В пассатных областях. плотность заметно возрастает и далее постепенно увеличивается в направлении к полюсам. Максимальные значения плотности наблюдаются в Антарктике у кромки льда (1,0275), севернее Исландии и к юго-западу от Шпицбергена (1,0280). В Морском атласе приводится распределение плотности морской воды на поверхности Мирового океана. Если эту схему сравнить с картой изотерм и изогалин, то большее соответствие обнаруживается с картами распределения температуры, что свидетельствует о большем влиянии последней на плотность поверхностных вод. Неравномерное распре­деление температуры, а следовательно, и плотности на поверхности Мирового океана приводит к опусканию плотных полярных вод и движению их в направлении к экватору в глубинных слоях, а легких тропических — по поверхности к полюсам. Вследствие этой плотностной циркуляции формируются глубинные холодные придонные воды Мирового океана практически с постоянной температурой 0-2° С и соленостью 34,80—34,60‰

Вертикальное перемешивание слоев

С глубиной плотность изменяется в связи с изменением температуры, солености и давления. При понижении температуры и увеличении солености плотность увеличивается. Однако нормальная стратификация плотности нарушается в отдельных районах Мирового океана в связи с региональными, сезонными и другими изменениями температуры и солености. В экваториальной зоне, где поверхностные воды относительно опреснены и имеют температуру 25-28° С, они подстилаются более солеными холодными водами, поэтому плотность резко возрастает до горизонта 200 м, а затем медленно увеличивается к 1500 м, после чего становится почти постоянной. В умеренных широтах, где в предзимнее время происходит охлаждение поверхностных вод, плотность увеличивается, развиваются конвективные токи и более плотная вода опускается, а менее плотная поднимается к поверхности — возникает вертикальное перемешивание слоев.

Источник