Гидросфера (от гидро… – «вода» и сфера – «оболочка») – прерывистая водная оболочка Земли, располагающаяся между атмосферой и твердой земной корой (литосферой) и представляющая собой совокупность океанов, морей и поверхностных вод суши. В более широком смысле в состав гидросферы включают также подземные воды, лед и снег Арктики и Антарктики, а также атмосферную воду и воду, содержащуюся в живых организмах. Масса воды распределена следующим образом:
1) Мировой океан – 94 % (1370 млн км3);
2) подземные воды – 4 % (61,4 млн км3);
3) лед и снег арктических и антарктических областей – 2 % (24 млн км3).
Поверхностные воды суши, атмосферные и биологически связанные воды составляют доли процента от общего объема воды гидросферы. Химический состав гидросферы приближается к среднему составу морской воды.
Поверхностные воды, занимая сравнительно малую долю в общей массе гидросферы, тем не менее играют важнейшую роль в жизни нашей планеты, являясь основным источником водоснабжения, орошения и обводнения. Воды гидросферы находятся в постоянном взаимодействии с атмосферой, земной корой и биосферой. Взаимодействие этих вод и взаимные переходы из одних видов вод в другие составляют сложный круговорот воды на Земном шаре. В гидросфере впервые зародилась жизнь на Земле. Лишь в начале палеозойской эры началось постепенное переселение животных и растительных организмов на сушу.
Мировой океан омывает Землю неразделимыми водами и является по своей природе единой водной стихией, которая приобретает различные свойства с изменением географической широты. Мировой океан принято разделять на 4 составные части:
1) Тихий океан;
2) Атлантический океан;
3) Индийский океан;
4) Северный Ледовитый океан.
Данное деление вод Мирового океана является достаточно условным и связано с историей его исследований и географических открытий.
2. Тихий океан
Тихий океан – величайший по площади и глубинам океан на Земном шаре. По этой причине его часто называют Великим. Его площадь 179 679 тыс. км², средняя глубина 3984 м, объем воды 723 699 тыс. км², наибольшая глубина Тихого (и всего Мирового океана) 11 022 м в Марианском желобе. По количеству (около 10 тыс.) и площади островов Тихий океан занимает среди океанов первое место. Через Тихий океан примерно по 180-му меридиану проходит линия перемены дат. Океан расположен между материками Евразией и Австралией на западе, Северной и Южной Америкой на востоке, Антарктидой на юге. Морские границы проходят:
1) с Северным Ледовитым океаном – по Берингову проливу;
2) с Индийским океаном – от Азии, через Австралию к Антарктиде;
3) с Атлантическим океаном – по проливу Дрейка.
Составной частью Тихого океана являются многочисленные моря, крупнейшими из которых являются:
1) Берингово море;
2) Охотское море;
3) Японское море;
4) Восточно-Китайское море;
5) Желтое море;
6) Южно-Китайское море;
7) Коралловое море.
Крупнейшие архипелаги и цепи островов Тихого океана:
1) Курильские острова;
2) Сахалин остров;
3) Японские острова;
4) Филиппинские острова;
5) Новая Зеландия.
В экваториальной зоне океана расположены многочисленные мелкие коралловые острова и атоллы. В этой зоне Тихий океан особенно широк, поэтому на поверхности он самый теплый из всех океанов планеты. На востоке береговая линия океана рассечена слабо, но на западе его берега сильно изрезаны. Поэтому здесь расположены все его крупнейшие моря и острова. Вдоль всех берегов Тихого океана расположено знаменитое «Огненное кольцо» – зона землетрясений и вулканизма. По дну Тихого океана проходит сейсмически активное Тихоокеанское поднятие, входящее в мировую систему срединно-океанических хребтов. Большая протяженность Тихого океана с севера на юг определяет разнообразие его климата – от экваториального в центре до субарктического на севере и антарктического на юге. Большие пространства океана обуславливают большое постоянство ветров (пассатов) в тропических и субтропических частях Тихого океана и сильных западных ветров в умеренных широтах. Особенно сильные ветры наблюдаются в южных умеренных широтах. На западе тропической зоны с июня по ноябрь часты тропические ураганы – тайфуны. Господствующими ветрами над океаном определяется картина его главных течений, с преобладанием широтных потоков. В южной части океана у берегов Антарктиды образуются льды и айсберги и течениями и ветрами выносятся в открытый океан. Северная граница плавучих льдов зимой проходит у 64° южной широты, летом смещается к 70° южной широты, айсберги в конце лета выносятся до 46° южной широты. Айсберги образуются главным образом на шельфе моря Росса. Животные и бактерии населяют всю толщу вод и дно океана, а растительная жизнь (кроме бактерий и низших грибов) сосредоточена лишь в верхнем 200-м слое воды. В целом фауна Тихого океана включает около 100 тыс. видов, но из них лишь 4–5 % встречается глубже 2000 м. Наиболее обильно развивается жизнь в зоне шельфа и особенно у самого побережья на малых глубинах. В тропических широтах для мелководной зоны характерно повсеместное и сильное развитие коралловых рифов, у самого берега – мангровых зарослей. Наибольшее промысловое значение имеют:
1) из рыб – лососи, сельдь, скумбрия, сардина, сайра, морские окуни, тунцы, камбалы, треска;
2) из млекопитающих – кашалот, морской котик, калан, морж, сивуч;
3) из беспозвоночных – крабы, креветки, устрицы, головоногие моллюски.
3. Индийский океан
Индийский океан, третий по величине океан на Земле (после Тихого и Атлантического). Расположен большей частью в Южном полушарии, между Азией на севере, Африкой на западе, Австралией на востоке и Антарктидой на юге. Соединяется на юго-западе с Атлантическим океаном, на востоке и юго-востоке – с Тихим океаном. Площадь Индийского океана с морями 74 917 тыс. км2, средняя глубина 3897 м, средний объем воды 291 945 тыс. км3.
Индийский океан имеет наименьшее количество морей по сравнению с другими океанами. В северной части расположены его наиболее крупные моря и заливы:
1) Красное море;
2) Персидский залив;
3) Андаманское море;
4) Аравийское море;
5) Бенгальский залив.
Островов сравнительно мало. Наиболее крупные из них материкового происхождения и находятся вблизи берегов:
1) Мадагаскар;
2) Шри-Ланка;
3) Сокотра.
В открытой части океана встречаются редкие вулканические, а в тропических широтах коралловые острова. Береговая линия изрезана слабо, за исключением северной части Индийского океана. Вдоль берегов протягивается узкая в сравнении с другими океанами, материковая отмель (шельф), а материковый склон представляет собой крутой (до 10–30°) уступ. Срединно-океанические хребты представлены горной системой, состоящей из трех ветвей, расходящихся из центральной части океана. Эта система имеет ширину 400–800 км, высоту 2–3 км. С ней связаны очаги подводных землетрясений и вулканизма.
Климат северной части Индийского океана муссонный; летом здесь господствуют юго-западные потоки экваториального воздуха, зимой – северо-восточные потоки тропического воздуха. Южнее, в тропических (летом и в субтропических) широтах господствуют устойчивые юго-восточные пассатные ветры, а в умеренных широтах – перемещающиеся с запада на восток внетропические циклоны. В тропических широтах в западной части летом и осенью бывают ураганы. Течения в северной части океана имеют муссонный характер: летом это восточное течение, зимой – западное. На юге (имеющем связь с Тихим и Атлантическим океанами) течения постоянные и являются составной частью общей схемы течений Мирового океана. Соленость воды зависит от водного баланса, который складывается в среднем для поверхности Индийского океана из испарения (1380 мм/год), осадков (1000 мм/год) и материкового стока (70 см/год). Основной сток пресной воды дают реки Южной Азии. Наибольшая соленость воды (41 %) отмечается в Красном море из-за высокой испаряемости в условиях жаркого климата и отсутствия речного стока. В Бенгальском заливе и Андаманском море соленость уменьшается до 32,0–33,0 %. В южных субтропических широтах соленость превышает 35,5 % (максимум 36,5 % летом, 36,0 % зимой), а южнее 40° ю. ш. понижается до 33,0– 34,3 %. Это понижение солености океанической воды связано с уменьшением ее испаряемости в холодном климате, а также притоком пресной воды из Антарктиды. Льды образуются в высоких широтах и выносятся ветрами и течениями вместе с айсбергами в северном направлении (до 55° ю. ш. в августе и до 65–68° ю. ш. в феврале).
Облачность в муссонной северной части Индийского океана зимой составляет 10–30 %, летом до 60–70 %. Летом здесь наблюдается и наибольшее количество осадков. Средняя годовая сумма осадков на востоке Аравийского моря и Бенгальского залива более 3000 мм, у экватора 2000–3000 мм, на западе Аравийского моря до 100 мм. В южной части океана средняя годовая облачность 40–50 %, южнее 40° ю. ш. – до 80 %. Среднее годовое количество осадков в субтропиках 500 мм на востоке, 1000 мм на западе, в умеренных широтах более 1000 мм, у Антарктиды понижается до 250 мм.
Вся акватория Индийского океана лежит в пределах тропического и южного умеренного поясов. Для мелководий тропического пояса характерны острова и атоллы. Среди мощных коралловых построек обитает богатейшая фауна различных беспозвоночных (губки, крабы, моллюски, морские ежи и морские звезды), небольшие, но ярко окрашенные коралловые рыбы. Большая часть побережий занята мангровыми зарослями.
Северный шельф (особенно район Персидского залива) богат полезными ископаемыми – нефтью и газом.
Вариант II
1. История исследования Мирового океана
История исследования Мирового океана делится на 3 периода:
1) от древних плаваний до 1779 г.;
2) с 1779 г. по 1872 г.;
3) с 1872 г. по настоящее время.
Первый период характеризуется изучением распределения воды и суши на Земном шаре, установлением границ между различными частями (океанами) Мирового океана. Он начался первыми плаваниями индийских, египетских и финикийских мореплавателей, охватил эпоху Великих географических открытий европейцев и русских путешествий и открытий в северной части океана. Завершением формирования общей картины Мирового океана стали плавания англичанина Дж. Кука (1768–1771, 1772–1775, 1776–1779). В этот период Индийский океан получил свое название в честь Индии, а Атлантический в честь Атлантиды. Позже (в 1650 г.) Северный Ледовитый как самостоятельный океан был выделен из состава Атлантического. Второй период ознаменовался началом глубоководных исследований Мирового океана, впервые проведенных Куком в 1772 г. и продолженных русскими и иностранными экспедициями. Этот период характеризуется началом изучения физических свойств океанической воды. Впервые измерялись температуры на различных глубинах. Собранный во втором периоде материал позволил составить карту Гольфстрима, а также карты ветров и течений Мирового океана и провести другие исследования. Третий период характеризуется развитием комплексных океанологических исследований специальными экспедициями и береговыми станциями, организацией океанологических научных учреждений и международных объединений. Первая океанологическая экспедиция – плавание английского судна «Челленджер» (1872–1876 гг.), провела физические, хим