ЗАПАСЫ ВОДЫ В ОБЪЕКТАХ ГИДРОСФЕРЫ ГИДРОСФЕРА Объект % Океан 96.0 Ледники 2.4 Подземные воды и многолетняя мерзлота 1.7 Озера и болота 0.2 Реки 0.00015 Пар 0.0001
ГИДРОСФЕРА МИРОВОЙ ОКЕАН Совокупность водной оболочки земного шара, главной особенностью которой является солёность. 71 % земной поверхности Объем и площадь Мирового океана возрастает в результате дегазации мантии («океанизация») № Океан % Площадь, млн. км2 Максимальная глубина, м Желоб 1 Тихий 50 179 11 022 Марианский 2 Атлантический 25 92 8 742 Пуэрто-Рико 3 Индийский 21 76 7209 Зондский 4 Северный Ледовитый 4 15 5 527 Литке
ГИДРОСФЕРА СОЛЕНОСТЬ СРЕДНИЙ СОСТАВ СОЛЕЙ NaCl – 77,76 % MgCl2 – 10,87 % MgSO4 – 4,74 % CaSO4 – 3,60 % K2SO4 – 2,46 % CaСO3 – 0,346 % СРЕДНЯЯ СОЛЕНОСТЬ – 34,69 г/л Максимум – 42, 24 г/л (Красное море, Персидский залив) Сезонные колебания солености в слое 100-150 м S=0,03+1,80Cl (‰, г/л) Океан Средняя соленость, г/л Тихий 34,9 Атлантический 35,4 Индийский 34,8 Северный Ледовитый 31,0
Карское море Большой пресный сток сибирских рек Малое испарение Таяние льдов Красное море Мало осадков Отсутствие пресного стока Огромное испарение Ослабленная конвекция Изолированность от Индийского океана Южно-Китайское море Много осадков Большой пресный сток ГИДРОСФЕРА СОЛЕНОСТЬ Годовое количество осадков
ГИДРОСФЕРА Тепловой баланс = Радиационный баланс + Потери на испарение + Турбулентный теплообмен с атмосферой + Перенос тепла течениями ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ Большая теплоемкость: океан медленно нагревается и медленно отдает тепло. Муссон: Зимой океан теплее суши. Давление ниже. Ветер с суши на море Летом океан холоднее суши. Давление выше. Ветер с моря на сушу
На глубине 1000 м температура всюду ниже +5º, глубже 2000 м – 2-3º. Глубже 4000 м незначительный рост (высокое давление + тепло недр) Влияние на биосферу: Чем выше температура воды, тем меньше растворимость газов. Холодные воды богаче кислородом → планктоном → рыбой ГИДРОСФЕРА ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ
ГИДРОСФЕРА ВОДНЫЕ МАССЫ Большие объёмы вод, формирующиеся в определенных районах Мирового океана и обладающие относительно постоянными физическими, химическими и биологическими характеристиками. Конвективное перемешивание формирует однородность Мощность 1000-1200 м Могут перемещаться между поясами
Экваториальные – высокие температуры (27-28°) , пониженная соленость (34‰), пониженная плотность Тропические – высокие температуры с сезонными колебаниями (20-27°) , очень высокая солёность (36‰), низкое содержание кислорода Субтропические – сезонные колебания температур, повышенная соленость, пониженное содержание кислорода Субполярные (умеренные) – прохладные (5-15°) с сезонными колебаниями, пониженная солёность (32-33‰), высокое содержание кислорода Полярные – низкие температуры (-1,8° - +5°), пониженная солёность (33‰), высокая плотность, ледовый покров ГИДРОСФЕРА ВОДНЫЕ МАССЫ
ГИДРОСФЕРА ЦИРКУЛЯЦИЯ ВОД В ОКЕАНЕ Конвективное перемешивание. Более плотная вода погружается. Холодная вода плотнее теплой. Соленость увеличивает плотность Меридиональный обмен на глубине > 200 м 2. Волнение (до глубины 50-60 м) Ветер Приливы Сейсмичность (цунами) 3. Приливно-отливные волны 4. Течения
Центры действия атмосферы Зима Азиатский максимум Алеутский минимум Исландский минимум АТМОСФЕРА ТЕПЛОВАЯ МАШИНА II РОДА Материки – Океаны (в т.ч. муссоны)
Центры действия атмосферы Лето АТМОСФЕРА ТЕПЛОВАЯ МАШИНА III РОДА Циклонические и антициклонические кольца
ГИДРОСФЕРА Система течений следует за движением воздуха в центрах действия атмосферы: Умеренные широты – циклональные кольца Тропические широты – антициклональные кольца Антарктическая циркумполярная система (западных ветров) Из высоких широт в низкие – холодные течения Из низких широт в высокие – теплые течения ТЕЧЕНИЯ Циклон – порождение теплых течений в холодных широтах Антициклональное кольцо течений Антициклональное кольцо течений Циклональное кольцо течений
Охлаждение воздуха Высокое давление Нет восходящего потока Нет облаков Нет осадков Холодные течения у западных побережий в тропиках Тропические пустыни на берегах океанов Годовое количество осадков ГИДРОСФЕРА ВЛИЯНИЕ ТЕЧЕНИЙ НА ПРИБРЕЖНЫЕ ЛАНДШАФТЫ
ГИДРОСФЕРА ВЛИЯНИЕ ТЕЧЕНИЙ НА ПРИБРЕЖНЫЕ ЛАНДШАФТЫ Юго-западная Африка Пустыня Намиб Холодное Бенгельское течение создает область высокого давления Антарктида Испарение с поверхности океана обеспечивает питание ледников Дальний Восток Леса и луга у побережья Японского моря
АПВЕЛЛИНГ ГИДРОСФЕРА Пассатное течение Пассат
ГИДРОСФЕРА АПВЕЛЛИНГ Восточный пассат сгоняет поверхностный слой воды Подъем холодных, насыщенных элементами питания глубинных вод В холодной воде хорошо растворяется кислород Огромная биопродуктивность
Пассатное течение периодически (раз в 7-8 лет) ослабевает ЯВЛЕНИЕ ЭЛЬ-НИНЬО ГИДРОСФЕРА Ослабление апвеллинга Испарение нагревшейся воды
ГИДРОСФЕРА РЕЛЬЕФ ДНА ОКЕАНА Шельф (затопленный участок с материковой корой) – 7, 6 % Материковый склон Платформенные равнины (ложе океана) – 78 % Глубоководные желоба Срединно-океанические хребты
Эпипелагиаль Батилелагиаль Абиссопелагиаль Пелагиаль Неритическая область Океаническая область ЗОНЫ ЖИЗНИ ОКЕАНА Группы организмов Фитопланктон Зоопланктон Нектон Бентос Эндобионты Экзобионты
ЗОНЫ ЖИЗНИ ОКЕАНА Группы организмов Фитопланктон Зоопланктон Нектон Бентос Эндобионты Экзобионты
ЗОНЫ ЖИЗНИ ОКЕАНА Сублитораль (шельф): Освещенность Прогревание Перемешивание Привнос питательных вещества с суши Абиссаль: Фильтрационный способ питания Зависимость от поступления органических веществ из пелагиали Богатство бактериальной жизни Наличие органического синтеза за счет энергии химических реакций соединений серы (хемотрофные бактерии) Сообщества гидротерм (250-350º) Пелагиаль: Зависимость от растворимости газов Растительность до 400 м Ниже эвфотического (планктонного) слоя (фотосинтеза) - только гетеротрофы
ГИДРОСФЕРА ПРЕИМУЩЕСТВА ЖИЗНИ В ОКЕАНЕ Более постоянные условия, чем на суше; не требуется особых защитных покровов и приспособлений к резким изменениям среды Жизнь возможна во всей толще воды без сопрокосновения с контактными зонами Большой запас взвешенных и растворенных питательных веществ Плотность воды обеспечивает физическую поддержку организмам; возможна мягкая консистенция, отсутствие скелетных тканей Вода нейтрализует действие силы тяжести; возможна плавучесть организмов с большой массой тела
ГИДРОСФЕРА БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ I-III IV-VI VII-IX X-XII Максимум – умеренный пояс шельф, зоны апвеллинга Минимум – тропики, Арктика, Антарктика
ГИДРОСФЕРА РЕСУРСЫ МИРОВОГО ОКЕАНА Нефть и газ на шельфе (Персидский залив, Мексиканский залив, Баренцево море) Железо-марганцевые конкреции и сульфидные руды цветных металлов Соли Бром, йод из водорослей Морепродукты, в т.ч. рыба (Исландия, Норвегия, Перу) Энергия приливов (Франция, Канада) Энергия разности температур, соленостей, плотности