Підручник з Географії (рівень стандарту). 11 клас. Довгань - Нова програма

ТЕМА 5. ГІДРОСФЕРА ТА СИСТЕМИ ЗЕМЛІ

§ 15. Гідросфера. Світовий океан

Пригадайте

• складові частини гідросфери

• які оболонки беруть участь у світовому кругообігу води

1. Запаси води на Землі.

Вода є однією з найпоширеніших речовин на земній кулі. Загальна кількість води на Землі становить 1,5 млрд км3, а її вага дорівнює 1,5 · 1018 т. На кожну людину в середньому припадає 1/5 км3 води, або по 200 млн т! Однак 96,5 % усієї води планети — це солоні води Світового океану, 3,5 % становлять води суходолу (річки, озера, болота, підземні води, льодовики, багаторічна мерзлота). Усі ці водні об'єкти мають певні типові властивості і в сукупності складають єдину безперервну водну оболонку земної кулі — гідросферу.

Кількість прісної води в загальному обсязі земної гідросфери незначна — лише 32,1 млн км3, або 2 % водних запасів Землі. Проте в цих 2 % близько 80 % води перебуває в замороженому стані у важкодоступних льодовиках високогір'їв та полюсів земної кулі.

Завдяки своїм специфічним фізичним властивостям вода на Землі може існувати і у твердому, і в рідкому, і в газоподібному стані одночасно. Це зумовлює можливість природного кругообігу земних вод. Рушійними силами кругообігу води є сонячна енергія та сила тяжіння.

2. Світовий океан, його складові та властивості.

На земній кулі вода розподілена дуже нерівномірно. Більшу частину земної поверхні (71%) займають води Світового океану. Він являє собою суцільну водну оболонку Землі й складається зі зв'язаних між собою океанів, морів, заток і проток.

Частина Світового океану, яка розташована між материками, має великі розміри, самостійну циркуляцію води та певний гідрологічний режим, називається океаном. Світовий океан поділяється на Тихий, Атлантичний, Індійський та Північний Льодовитий. Залишається відкритим питання щодо виділення Південного океану, до якого відносять прилеглі до Антарктиди південні окраїни Атлантичного, Індійського й Тихого океанів.

Море — це порівняно невелика частина океану, яка врізається в суходіл або відокремлена від океану островами, підводними підвищеннями. Море відрізняється від прилеглої частини океану специфічним гідрологічним режимом, геологічною будовою дна та іншими природними умовами. За розташуванням відносно суходолу й ступенем відокремленості від океану моря поділяються на внутрішні, окраїнні та міжострівні.

Внутрішні моря мають ускладнений водообмін з океаном через порівняно вузькі протоки, тому їх гідрологічний режим суттєво відрізняється від гідрологічного режиму найближчих частин океану (наприклад Середземне, Чорне, Азовське моря). Окраїнні моря неглибоко врізаються в суходіл і відокремлюються від океану ланцюгами островів, півостровами або підводними порогами. Вони мають відносно вільний зв'язок з океаном, тому природні умови цих морів мають більшу схожість з умовами суміжних частин відкритого океану (наприклад Баренцове, Чукотське моря). Міжострівні моря розташовані серед великих островів або архіпелагів (наприклад моря Фіджі, Банда).

Затока — частина океану або моря, що глибоко врізається в суходіл. Найбільшими затоками Світового океану є Аляскинська, Бенгальська, Біскайська, Велика Австралійська, Гвінейська.

Протока — водний простір, який розділяє дві ділянки суходолу та з'єднує окремі океани, моря або їхні частини.

Наприклад, Берингова протока з'єднує Тихий та Північний Льодовитий океани і розділяє Азію та Америку, Гібралтарська протока з'єднує Середземне море з Атлантичним океаном і розділяє Європу та Африку, протока Лаперуза між островами Сахалін і Хоккайдо з'єднує Охотське та Японське моря.

Найважливіша властивість океанічної води — солоність. Загальна солоність визначається кількістю розчинених речовин і виражається в проміле (‰). Середня кількість солей у морській воді становить 35 ‰, тобто в кожному кілограмі морської води міститься в середньому 35 г різних солей. Із них майже 78 % — хлориди (NaCl, MgCl, KCl), понад 21 % — сульфати (MgSO4, CaSO4, KSO4 тощо) і до 1 % припадає на гідрокарбонати та інші сполуки. У різних частинах океану солоність поверхневих вод неоднакова. Ступінь солоності насамперед залежить від кількості атмосферних опадів та випаровування. Знижують солоність річкові води, що впадають у моря, і танення льодовиків.

У відкритому океані розподіл солоності поверхневих вод має зональний характер. В екваторіальному поясі, де випадає багато опадів, поверхневі шари води дещо опріснені (менше 35 ‰). У субтропічних і тропічних широтах випаровування переважає над кількістю опадів, що підсилює концентрацію солей до 36,9—37,9 ‰. У помірних та полярних широтах солоність знову знижується. У Північному Льодовитому океані вона становить лише 32 ‰.

Найменша солоність поверхневих вод спостерігається в Балтійському морі (5 ‰). Невисоку солоність мають Чорне та Азовське моря, що омивають береги України (18—22 та 12—14 ‰ відповідно). А найсолонішим серед морів Світового океану є Червоне море (41 ‰).

Вода має значну теплоємність, тому у Світовому океані накопичується величезна кількість тепла. Лише 10-метровий шар океанічних вод містить тепла більше, ніж уся атмосфера. Розподіл температури води на поверхні океанів підпорядковано закону широтної зональності, оскільки надходження сонячної енергії залежить від широти. Найвища вона біля екватора (+27...+28°С). Із просуванням на північ та на південь зменшується величина сонячної радіації, температура також постійно знижується до 0 °С і навіть нижче в приполярних областях. Середня температура води на поверхні Світового океану — +17,4 °С (зокрема, Тихого — +19,1 °С, Індійського — +17 °С, Атлантичного — +16,9 °С). Максимальну температуру на поверхні Світового океану має вода в Перській затоці (+35,6 °С).

Температура замерзання морської води залежить від солоності та коливається в межах -1,1...-2,2 °С.

3. Взаємодія літосфери та Світового океану.

Взаємодія Світового океану й літосфери найяскравіше проявляється в береговій зоні, де під впливом хвиль формуються своєрідні форми рельєфу (прибійні ніші, обриви, акумулятивні тераси). Ударна сила прибою під час сильних штормів може досягати декількох десятків тонн на 1 м2 поверхні берегового уступу. Руйнування берегів морськими водами називають абразією. Інтенсивність абразії залежить не тільки від ударної сили хвиль, а й від геологічної будови, складу порід та умов їх залягання.

Морські хвилі не тільки руйнують, а й переносять уламковий матеріал і відкладають його. У береговій зоні під дією прибійних хвиль утворюються піщані, гравійні, галечникові або черепашкові пляжі. В умовах дуже розчленованої берегової лінії, де хвилі підходять до берега під певним кутом, намиваються вузькі вали, або коси. Коси великої довжини (у десятки і сотні кілометрів) називають стрілками (наприклад Арабатська Стрілка, яка відділяє затоку Сиваш від Азовського моря).

Особливо інтенсивно процес осадкоутворення відбувається в зоні шельфу. Тут накопичується та переноситься в інші частини Світового океану більша частина уламкових осадових порід, що зноситься із суходолу річками, льодовиками та вітром.

Дуже важливим у взаємодії обох геосфер є безперервне вимивання та відкладання солей. У засолених лагунах і затоках відкладаються різноманітні солі — гіпс, ангідрит, кам'яна та калійна солі тощо.

Площа взаємодії Світового океану та літосфери збільшується або зменшується через коливальні тектонічні рухи земної кори. Якщо суходіл опускається, то відбувається трансгресія (наступ моря на суходіл), і руйнівного впливу зазнають великі території. У разі підняття суходолу відбувається регресія (відступ моря). За цих умов руйнівна робота моря зменшується.

4. Взаємодія атмосфери та Світового океану.

Води Світового океану взаємодіють із повітрям атмосфери й за допомогою перенесення повітряних мас впливають на температуру й вологість на поверхні суходолу. Саме завдяки океанам, їх здатності накопичувати та утримувати тепло в атмосфері відбувається циркуляція повітряних мас.

Особливу роль у перерозподілі тепла та опадів на Землі відіграють горизонтальні переміщення водних мас — океанічні течії. За властивостями води розрізняють теплі та холодні течії. Напрямки рухів течій визначаються багатьма причинами: постійними вітрами, відхиляючою силою обертання Землі навколо осі, рельєфом океанічного дна, обрисами материків тощо.

Течії в океанах істотно впливають на кліматичні умови прибережних частин материків. Холодні течії знижують температуру й кількість опадів, теплі — підвищують температуру і кількість опадів.

Найпотужніші поверхневі течії створюються та підтримуються постійними вітрами двох видів: західними, що дмуть із заходу на схід, та пасатами, що дмуть зі сходу на захід. Взаємодія атмосферних потоків сприяє утворенню системи кругообігів поверхневих течій (мал. 1).

Мал. 1. Система кругообігів поверхневих течій світового океану.

• Назвіть та покажіть найпотужніші поверхневі течії світового океану.

Розглянемо механізм утворення поверхневих течій. У тропічних широтах Світового океану, де існують стійкі зони пасатів північно-східного (Північна півкуля) і південно-східного (Південна півкуля) напрямків, виникають постійні й потужні пасатні течії (Північна й Південна півкулі), спрямовані на захід. Зустрічаючи на своєму шляху східні береги материків, течії створюють нагін води (підвищення рівня) і повертають праворуч у Північній півкулі та ліворуч у Південній півкулі.

Приблизно на 40° широти в обох півкулях на маси води починають діяти західні вітри, течії повертають на схід і північний схід. Поблизу західних берегів материків вони повертають на південь у Північній півкулі й на північ — у Південній, утворюючи замкнені кільця циркуляції між екватором і 40—50° широти. У Північній півкулі циркуляція направлена за годинниковою стрілкою, у Південній — проти годинникової стрілки. Одночасно частина східної течії повертає в Північній півкулі на північ, утворюючи самостійну циркуляцію вод у помірних широтах.

У Південній півкулі між 40 ° і 55 ° пд. ш., де немає суходолу, під впливом західних вітрів води рухаються лише на схід, утворюючи найпотужнішу на Землі течію Західних Вітрів. Вона охоплює зону завдовжки 30 тис. км і завглибшки понад 1 км та переносить щосекунди близько 240 млн м3 води.

Значний вплив на температуру й солоність вод у північній частині Атлантичного океану, а також на клімат територій, що прилягають до нього, має Північноатлантична течія. Маси теплої води нагрівають розміщені над океаном повітряні маси. Переважаючі західні вітри в зоні помірних широт переносять потік теплого морського повітря в напрямку до Європи. Саме цим зумовлені різкі кліматичні відмінності між країнами, розміщеними на однакових широтах по обидва боки океану, наприклад між Норвегією та Гренландією. Відхилення температури від середніх широтних величин у січні досягає в Норвегії 15—20 °С. Завдяки впливу течії температура води біля Кольського півострова ніколи не падає нижче за 0 °С, а порт Мурманськ не замерзає.

5. Ресурсний потенціал Світового океану.

Світовий океан має величезні запаси різноманітних мінеральних ресурсів. Серед усіх видів мінеральної сировини найбільше значення мають нафта і природний газ, основна частина родовищ яких розташована в межах континентального шельфу. Найбільш інтенсивно видобуток нафти й природного газу ведеться в Перській, Мексиканській затоках, затоці Маракайбо, Північному й Каспійському морях. Підводний видобуток кам'яного вугілля на шельфі здійснюють Велика Британія, Японія, Нова Зеландія, Канада, Австралія.

Інші види мінеральної сировини, зосереджені в прибережних морських розсипах і на поверхнях океанічного ложа, містять титан, цирконій, золото, платину, алмази, фосфорити, залізомарганцеві конкреції (на глибинах понад 3 км), до складу яких входять мідь, нікель, кобальт та інші метали. Прибережні зони також є джерелами бурштину, мінеральних солей, будівельних матеріалів — піску, гравію, ракушняку. Розвідані запаси й обсяги добування мінерально-сировинних ресурсів морів і океанів щороку зростають.

Біологічні ресурси океанів — риби, кити, молюски (кальмари, мідії тощо), ракоподібні (краби, креветки, криль тощо), водорості. Основними районами вилову риби є шельфові ділянки, центральна частина Тихого океану (прибережні води островів Океанії), північна частина Атлантичного океану. Найбільші рибопромислові країни світу — Японія, Росія, Китай, США, Чилі, Норвегія, Індія, Південна Корея, Данія, Таїланд, Індонезія, Велика Британія. Усе більшого розвитку набуває штучне розведення на фермах та морських плантаціях різних видів риб, молюсків, водоростей (марикультура).

Великі та різноманітні енергетичні ресурси Світового океану: енергія течій, припливів, хвиль, термальна енергія вод тощо. Важливе значення для людини має рекреаційний потенціал Світового океану.

Слід зауважити, що води Світового океану можна розглядати як потенційне джерело прісної води, зосередженої в льодовиках Антарктиди та Гренландії, а також отримуваної з морських вод шляхом їх опріснення.

6. Вплив людства на стан океанічних вод.

Людина все більше впливає на природні ресурси Світового океану, втручається в його середовище. І якщо раніше негативні наслідки цього проявлялися лише в прибережних районах, то зараз вони відчуваються й у відкритому океані. Несприятливий вплив людини на океан полягає перш за все в забрудненні його вод і надто великому вилові промислових морських організмів.

Головною небезпекою для екосистем океанів є забруднення вод нафтою. Щорічно у Світовий океан потрапляє щонайменше 10 млн т нафти. Основні джерела цього забруднення — морський транспорт; промислові й комунально-побутові стоки, які надходять із суходолу; виливання в результаті аварій під час добування нафти на морському дні (мал. 2).

Мал. 2. Вибух нафтової платформи в Мексиканській затоці (січень 2010 р.). У Світовий океан потрапило понад 4 млн барелів нафти, з'явилася величезна нафтова пляма. Повне відновлення екосистеми затоки ще не відбулося.

Обсяг сміття в океанах постійно зростає, а з ним збільшуються і «сміттєві плями» — величезні скупчення відходів, створені океанічними течіями. Найбільший сміттєвий острів, відомий як Велика тихоокеанська сміттєва пляма, займає майже 1% площі Тихого океану.

Величезні втрати морської фауни спричиняє неконтрольований вилов промислових риб і деяких тварин. Повністю знищені морські корови на Командорських островах, скоротилася кількість китів.

Уникнути глобальної небезпеки, яка загрожує океанам і морям у результаті антропогенного впливу, можна, лише уклавши міжнародні угоди про контроль за скиданням забруднюючих речовин; регулювання видобутку корисних копалин та промислу морських організмів, заборону вилову деяких їх видів. Однією з таких угод є «Хартія морів», підписана більшістю країн світу в 1982 р. Створені та працюють міжнародні служби моніторингу для постійного спостереження за станом Світового океану.

Головне

Запаси води на Землі величезні. Проте це переважно солона вода Світового океану. Запаси прісної води незначні та вичерпні.

• Світовий океан — безперервна водна оболонка Землі, що оточує материки й острови. Виділяють такі його складові: океани, моря, затоки, протоки.

• Світовий океан як основна частина гідросфери постійно взаємодіє з іншими складовими географічної оболонки.

• Світовий океан — джерело важливих для людства ресурсів. У ньому мешкають численні види тварин; його води, дно і надра багаті на мінеральну сировину.

• Проблема охорони Світового океану — актуальне завдання міжнародного співтовариства.

Запитання та завдання для самоперевірки

1. Назвіть та наведіть приклади основних складових світового океану. Покажіть їх на карті атласу. 2. Поясніть роль океанів у формуванні гірських порід і рельєфу узбережжя. 3. Які процеси в літосфері впливають на природу океанів? 4. Розкрийте роль світового океану у формуванні системи загальної циркуляції атмосфери. 5. Охарактеризуйте ресурсний потенціал світового океану.

Поміркуйте

1. Фалес Мілетський стверджував, що «світ походить від води». Що, на вашу думку, мав на увазі вчений?

2. Які небезпечні наслідки для населення Землі матиме подальше забруднення вод світового океану?

Практичне завдання

Складіть схему «Кругообіг води в природі» та охарактеризуйте зв'язки Світового океану, атмосфери та літосфери в цьому процесі.

Практична робота 6

Складання та аналіз схеми системи течій у Світовому океані; порівняння впливу холодної та теплої океанічних течій на клімат одного з материків

1. За допомогою картосхеми (мал. 1) та тексту параграфа визначте механізм та причини утворення системи кругообігів поверхневих течій у Світовому океані.

2. Позначте на контурній карті найпотужніші теплі та холодні течії.

3. Дослідіть та порівняйте кліматичні умови західного та східного узбереж материка (за вибором), уздовж яких проходять холодна та тепла течії. Зробіть відповідні висновки.