Географія. Профільний рівень. 11 клас. Масляк

§ 36. Вплив атмосферних процесів (явищ) на Світовий океан. Роль Світового океану у формуванні глобальних і місцевих систем потоків у нижніх шарах тропосфери

1. Поясніть природу процесів, що відбуваються в атмосфері. 2. Назвіть вітри: постійні, змінні, місцеві та вкажіть причини їх утворення.

1. ВПЛИВ АТМОСФЕРНИХ ПРОЦЕСІВ (ЯВИЩ) НА СВІТОВИЙ ОКЕАН. Світовий океан — найважливіший елемент у ланцюгу отримання й перерозподілу сонячної енергії земною поверхнею. Вагому роль у цьому процесі відіграє безперервна взаємодія океану з атмосферою. Майже 86 % водяної пари в атмосфері (що бере участь у кругообігу) випаровується з поверхні Світового океану. Разом із тепловим та водним обміном відбувається обмін газами: киснем, вуглекислим газом, азотом, які з океану потрапляють в атмосферу. Постійний обмін океану з атмосферною енергією й газами впливає на формування регіонального й глобального клімату (мал. 1).

СЛОВНИК

Атмосферні явища — видимий прояв складних фізико-хімічних процесів, що відбуваються в повітряній оболонці Землі — атмосфері.

Atmospheric phenomena — a visible manifestation of complex physical and chemical processes occurring in the air of the Earth — the atmosphere.

За день вітер переносить близько 1010 кг пилу (маса близько трьох супертанкерів). Пил із пустельних пісків багатий на залізо й, осідаючи в океан, стає своєрідним добривом для фітопланктону, підсилюючи його зростання. Фотосинтез фітопланктону поглинає та зв’язує вуглекислий газ атмосфери й протидіє процесам глобального потепління. Відмирання й осідання на дно мікроскопічних тіл фітопланктону протягом геологічного часу сприяє «закачуванню» величезної кількості вуглекислого газу в глибини океану. Холодні апвелінгові потоки несуть частину цього вуглекислого газу назад на поверхню, де його знову використовують як джерело живлення, частково він знову повертається в атмосферу (як двоокис вуглецю) (мал. 2).

СЛОВНИК

Апвелінг — підйом глибинних вод океану у верхні шари, особливо під дією згінних вітрів у прибережних районах. Із процесом апвелінгу пов'язують утворення деяких видів корисних копалин (наприклад, фосфоритів).

Upwelling is the rise of the deep waters of the ocean in the upper layers, especially under the influence of burned winds in the coastal areas. Enlightening is associated with the formation of certain types of minerals (phosphates).

Мал. 1. Види атмосферних явищ.

За допомогою мал. 2 поясніть особливості хімічного зв'язку океану з атмосферою.

У 1987 р. вчені Роберт Шарльсон (американець), Джеймс Лавлок (британець), Мейнрат Андреа (німець) і Стівен Воррен (американець) опублікували гіпотезу CLAW (від початкових літер імен авторів): фітопланктон в океанах виробляє газовий діметилсульфід, який виходить з океану та зазнає ряд перетворень в атмосфері з утворенням дрібних сульфатних часток, що діють як ядра конденсації хмар. Дозволяючи воді конденсуватися на їх поверхнях, вони створюють хмари, які відбивають сонячне випромінювання та охолоджують поверхню Землі. У такий спосіб крихітні морські організми регулюють клімат.

2. РОЛЬ СВІТОВОГО ОКЕАНУ У ФОРМУВАННІ ГЛОБАЛЬНИХ І МІСЦЕВИХ СИСТЕМ ПОТОКІВ У НИЖНІХ ШАРАХ ТРОПОСФЕРИ. З 1 км2 поверхні гігантського «парового котла», яким є Світовий океан, атмосфера за годину вбирає 1000 т пари (у тропіках у 2—3 рази більше). Над океаном скупчується величезна кількість водяної пари й починаються вітри — перші поштовхи атмосферної циркуляції, а водяна пара розноситься по всій земній кулі.

Основна причина циркуляції атмосфери — нерівномірність розподілу сонячної енергії на поверхні планети, внаслідок чого різні ділянки Світового океану, ґрунту й повітря мають різну температуру, над ними формується різний атмосферний тиск, що приводить до утворення баричного градієнта (мал. 3).

Крім сонячного світла, на рух повітря впливає обертання Землі навколо своєї осі та неоднорідність її поверхні, що викликає тертя повітря об поверхню та відхилення повітряних течій.

Проаналізуйте мал. 3 та вкажіть конкретні території, де формуються такі баричні системи.

Мал. 2. Хімічний зв'язок океану з атмосферою.

Перегляньте на каналі Youtube відеоматеріали «Understanding Global Atmospheric Circulation», «Atmospheric and Oceanic Circulation» та поясніть взаємозв'язок між атмосферою та Світовим океаном у формуванні систем потоків у нижніх шарах тропосфери.

СЛОВНИК

Атмосферна циркуляція — глобальний рух повітря, а разом з океанічною циркуляцією — засіб, за допомогою якого теплова енергія перерозподіляється на поверхні Землі.

Atmospheric circulation is the large-scale movement of air, and together with ocean circulation is the means by which thermal energy is redistributed on the surface of the Earth.

Мал. 3. Типи баричних систем.

СЛОВНИК

Баричний градієнт — одна з причин циркуляції атмосфери, вектор, що характеризує ступінь зміни атмосферного тиску в просторі (у мілібарах, на одиницю відстані в тому напрямку, у якому тиск спадає найшвидше).

The baric gradient is one of the causes of atmospheric circulation, a vector characterizing the degree of change in atmospheric pressure in space (in millibars, per unit distance in the direction in which pressure decreases most rapidly).

Група кліматологів на чолі з доктором Д. Волісером Лабораторії реактивного руху НАСА (США) вже понад два десятиліття вивчають шторми. Вчені виявили, що атмосферні річки (тонкий шар вологи в атмосфері, який тече через шторми) відповідальні за 75% сильних злив і буревіїв. Новітні дослідження свідчать, що атмосферна річка містить у 15 разів більше води, ніж обсяг, що проходить через Міссісіпі в один момент часу, і може спровокувати сильні бурі, потужні зливи з великим потенціалом затоплень та екстремальні вітри великої швидкості й сили. У США це загрожує стихійними лихами, наприклад у Каліфорнії.

ВИСНОВКИ

  • Світовий океан — найважливіший елемент у ланцюгу отримання й перерозподілу сонячної енергії земною поверхнею, що тісно пов'язаний з атмосферою та бере участь у формуванні атмосферних явищ.
  • Атмосферні процеси впливають на розвиток життя і протікання процесів у Світовому океані.
  • Світовий океан як гігантський «паровий котел», що підігріває атмосферу, формує потоки руху повітря й вологи в тропосфері.
  • Нерівномірність розподілу сонячної енергії на поверхні планети формує території з різним атмосферним тиском, що приводить до утворення баричного градієнта.

ЗАПИТАННЯ ТА ЗАВДАННЯ

  • 1. Доведіть вплив атмосфери на температуру й солоність води Світового океану, систему течій.
  • 2. Обґрунтуйте взаємозв'язок між атмосферними процесами та Світовим океаном (скористайтеся мал. 1).
  • 3. Спрогнозуйте зміни впливу Світового океану на формування систем атмосферних потоків, спричинених глобальним потеплінням.
  • 4. Порівняйте систему океанічних течій Атлантичного та Індійського океанів.