Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ОК)"

Автор книги: Большая Советская Энциклопедия

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 16 страниц)

  В воде О. растворены также различные газы, поступающие из атмосферы и формирующиеся в самой водной толще. Наибольшее значение имеет O₂ и CO₂, определяющие жизнедеятельность в О. Содержится также ряд инертных (не принимающих участие в химических реакциях) газов – N₂, Аг, Kr, Хе; их растворимость находится в обратной зависимости от атомной массы. Содержание O₂ достигает максимума (7—8 мл/л) в поверхностных слоях воды (до глубины 100—150 м) и падает до 3,0—0,5 мл/л с увеличением глубины (слой кислородного минимума), а в некоторых районах – до нуля. Максимальное содержание CO₂, напротив, приурочено к глубинным слоям воды. Растворимость углекислоты возрастает в холодных водах и уменьшается при нагревании. В связи с этим в зимние месяцы часть CO₂ переходит из атмосферы в океаническую воду, а летом – обратно. CO₂ принимает участие в химических реакциях, в частности регулирует карбонатное равновесие. Воды, обогащенные CO₂, агрессивны по отношению к СаСО₃; удаление CO₂ из воды при её нагревании способствует осаждению карбонатов. Велика роль CO₂ в фотосинтезе, в процессе которого образуется органическое вещество. В результате фотосинтеза в О. ежегодно образуется около 10¹⁷г биомассы фитопланктона.

  Фотосинтетическая деятельность фитопланктона определяет содержание газов, растворённых в поверхностных слоях воды (до глубины 100—150 м), насыщая их кислородом и поглощая CO₂. Помимо углерода, организмы извлекают такие элементы, как Si, Са, Mg, К, Br, I, P, Na, а также ряд тяжёлых металлов, имеющих физиологическое значение, – V, Zn, Cu, Со, Ni и др. При отмирании организмов эти элементы частично поступают в осадок, где в соответствующих условиях могут концентрироваться. В железомарганцевых конкрециях накапливаются также Cu, Zn, Ni, Со, Mo, Ag, Tl, Pb и др. элементы. Суммарное количество железомарганцевых конкреций оценивается в 10¹³.

  В геохимической истории О. многие исследователи различают три стадии развития: начальную, переходную и современную. С начальной – гипотетической стадией, охватывающей догеологический этап (приблизительно до 3,5 млрд. лет назад), связан вынос из недр Земли основных массы воды и кислых продуктов дегазации (Cl, F, Br, I, S и др.), которые затем нейтрализовались, взаимодействуя с породами ложа О. Переходная стадия, охватывающая, вероятно, около 2 млрд. лет (3,5—1,7 млрд. лет назад), ознаменовалась возникновением и развитием жизни, появлением и постепенным ростом содержания фотосинтетического кислорода в атмосфере, окислением восстановленной серы и др. поливалентных элементов. Современная стадия, начавшаяся, по-видимому, на рубеже раннего и позднего протерозоя (около 1,7 млрд. лет назад) и продолжающаяся до сих пор, характеризуется составом вод О. и газов атмосферы, близким к современному, стационарным режимом с кратковременными и ограниченными колебаниями солёности мор. воды в эпохи соленакопления (кембрий, девон, пермь). Под влиянием процессов, идущих в океанической воде, формируются осадки дна. Океаническая вода проникает в эти осадки на заметную глубину. Захороненная вода океанических осадков дна, её состав подвергаются изменению; см. также ст. Геохимия.

  IV. Минеральные и энергетические ресурсы

  О. служит источником богатых минеральных ресурсов. Они подразделяются на химические элементы, растворённые в мор. воде; полезные ископаемые, содержащиеся под морским дном, как в континентальных шельфах, так и за их пределами; полезные ископаемые на поверхности дна.

  До 70-х гг. 20 в. из морской воды извлекались преимущественно значительные количества поваренной соли (около 8 млн. т в год), сернокислого натрия, хлористого магния, хлористого калия, брома. В условиях научно-технической революции открываются перспективы существенного расширения состава извлекаемых химических элементов.

  Более 90% общей стоимости минерального сырья, получаемого из О., дают нефть и газ. Общая нефтегазоносная площадь в пределах шельфа оценивается в 13 млн. км² (около ¹/₂ его площади). По ориентировочным оценкам, геологические запасы нефти в О. (до глубины 305 м) определяются в 280 млрд. т, газа в 140 триллионов м³', потенциальные запасы их в переводе на нефть оцениваются в 1410 млрд. т. До начала 70-х гг. добыча нефти и газа ограничивалась глубиной 100—110 м и расстоянием от берега около 150 км. В ближайшей перспективе возможно расширение работ на более глубоких и удалённых от берега участках О. В 1970 добыча нефти в пределах шельфа составила 19,2% общемировой. Отмечается тенденция к существенному расширению доли морских промыслов в мировой добыче нефти. В 1973 добыча нефти и газа на морских месторождениях велась в 25 странах, а поисково-разведочные работы в шельфовых зонах морей и О. – почти в 100 странах. Наиболее крупные районы добычи нефти и газа с морского дна – Персидский и Мексиканский заливы. Начата промышленная добыча нефти и газа со дна Северного моря.

  Шельф богат и поверхностными залежами, представленными многочисленными россыпями на дне, содержащими металлические руды, а также неметаллическими ископаемыми. Важное значение среди них имеют титановые минералы – ильменит и рутил, а также циркон и монацит; наиболее крупные месторождения разрабатываются в Австралии (восточное побережье), где добывается свыше 1 млн. т титановых минералов в год (1245 тыс. т в 1970, в том числе 877 тыс. т ильменита). Подобные россыпи распространены также вблизи побережий Индии, Шри-Ланка, Малайзии и др. Большое значение приобретает добыча олова (на шельфе, прилегающем к Малайзии, Индонезии, Таиланду, Вьетнаму и др. странам Азии), железной руды (Япония, Ньюфаундленд в Канаде), самородной серы (Мексика), угля (Канада) и др.; в ряде мест обнаружены золото и платина (например, у берегов Аляски и Калифорнии в США), танталониобаты, магнетит, титано-магнетит, хромиты, алмазы. Последние разрабатываются у юго-западного побережья Африки в Намибии. Широко распространены залежи фосфоритовых конкреций (вблизи берегов Мексики, Перу, Чили, ЮАР и др.).

  На обширных площадях дна О. обнаружены богатые залежи железомарганцевых конкреций – своеобразных многокомпонентных руд, содержащих также никель, кобальт, медь; их потенциальные запасы оцениваются в несколько триллионов т, запасы марганца, никеля, кобальта в этих рудах, по оценкам, во много раз превышают разведанные запасы их на суше. В некоторых странах предпринимаются эксперименты по промышленной добыче конкреций с глубин до 4 тыс. м. В то же время исследования позволяют рассчитывать на обнаружение крупных залежей различных металлов в коренных породах, залегающих под дном О.

  Кроме нефти и газа, важное потенциальное значение имеют др. виды энергетических ресурсов. Для получения энергии из О. можно использовать силу волн, разность уровней, обусловленную приливами и отливами, или разницу температур на водной поверхности и на глубине. Мощность энергии приливов оценивается в 1 млрд. квт. Использование этой энергии находится в самой начальной стадии. Первая приливная электростанция (ПЭС) построена во Франции (1967) на берегу Ла-Манша, в устье р. Ранс. В СССР сооружена опытная Кислогубская ПЭС (1968) на С. Кольского полуострова; проектируется строительство более мощных ПЭС. Разрабатывают проекты ПЭС в Канаде, США, Великобритании. Попытки использования энергии волн не выходили за пределы экспериментов. Разрешение труднейшей задачи концентрации рассеянной энергии волн дало бы человечеству новый крупный источник энергии. В отношении освоения термической энергии О. наиболее благоприятны тропические районы, где температура воды на поверхности береговой зоны достигает 30 °С, а на глубине 400—500 м – 8—10 °С. Строительство первой гидротермальной электростанции предпринято (1969) близ Абиджана (Берег Слоновой Кости).

  О. – основной хранитель тяжёлого водорода (дейтерия), который при условии успешного разрешения проблемы управления термоядерной реакцией может стать неисчерпаемым источником энергии.

  V. Гидрологический режим

  Тепловой баланс О. Его главные составляющие: радиационный баланс (суммарная солнечная радиация минус обратное излучение О.); потеря тепла на испарение; турбулентный теплообмен между поверхностью О. и атмосферой и внутренний теплообмен (между поверхностью О. и нижележащими слоями). Кроме того, в общий тепловой баланс О. входят передача О. внутреннего тепла Земли, нагревание и охлаждение О. происходящими в нём химическими процессами, переход кинетической энергии в тепловую и выделение тепла при конденсации водяных паров на поверхности О. Величина их крайне незначительная (каждая из них менее одной тысячной доли солнечной радиации). Поэтому при рассмотрении общего теплового баланса О. они обычно не учитываются. В таблице 3 приведены средние значения основных составляющих теплового баланса О. в ккал/см²/год по широтным поясам.

Табл. 3. – Средние значения основных составляющих теплового баланса (по М. И. Будыко)

Широта	Суммарная радиация	Радиацион– ный баланс	Потеря тепла на испарение	Турбулент-ный теплообмен	Внутренний теплообмен
70–60° с. ш. 60–50 50–40 40–30 30–20 20–10 10–0 0–10° ю. ш. 10–20 20–30 30–40 40–50 50–60	69 68 90 126 156 164 157 160 160 149 128 93 67	23 29 51 83 113 119 115 115 113 101 82 57 28	33 39 53 86 105 99 80 84 104 100 80 55 31	16 16 14 13 9 6 4 4 5 7 9 9 8	–26 –26 –16 –16 –1 14 31 27 4 –5 –7 –7 –11
70° с. ш. – 60° ю. ш.	127	82	74	8	0

  Суммарная радиация увеличивается от высоких широт к низким, имея максимум около 20° с. ш. и 20° ю. ш., что объясняется малой облачностью в этих областях, характеризующихся высоким давлением атмосферы. Наибольшая затрата тепла на испарение отмечается также в районах высокого атмосферного давления. Турбулентный теплообмен в тропических и умеренных широтах меньше других основных составляющих теплового баланса. Нарастание его с широтой связано с увеличением разности температур воды и воздуха. О. поглощает тепло в поясе 30° с. ш. – 30° ю. ш. и постепенно отдаёт его атмосфере в более высоких широтах. Это важный фактор смягчения климата умеренных и полярных широт в холодную половину года. В результате испарения и турбулентного теплообмена с поверхности О. атмосфере передаётся 82 ккал/см²/год, в то время как с поверхности суши только 49 ккал/см²/год. Отсюда следует, что О. служит главным фактором в формировании климата и погоды на Земле (см. также Морской климат). Неравномерное поступление солнечного тепла на поверхность О. и изменчивость атмосферных процессов оказывают непосредственное влияние на температуру, солёность и др. характеристики О.

  Водный баланс О. складывается из расхода воды при испарении с его поверхности и поступления её за счёт осадков и речного стока (таблица 4).

Табл. 4 – Водный баланс (по М. И. Львовичу)

Элементы баланса	Годовой объём, км2	Годовой слой, мм
Осадки Приток речных вод Испарение	411000   41000 452000	1140   111 1251

  Соотношение составляющих водного баланса определяет режим и изменения солёности вод О. Годовые суммы составляющих водного баланса (в см слоя воды) для различных широт даны в таблице 5.

Табл. 5. – Годовые суммы составляющих водного баланса (по Л. И. Зубенок)

Широта	Испарение	Осадки	Материковый сток
60–50° с. ш. 50–40 40–30 30–20 20–10 10–0 0–10° ю. ш. 10–20 20–30 30–40 40–50 50–60	105,0 114,0 96,2 81,5 124,7 193,0 119,3 98,6 83,5 87,5 105,6 91,5	57,4 86,3 121,2 141,1 148,8 127,0 134,2 162,1 144,2 128,4 95,1 62,2	47,6 27,7 25,0 59,6 24,1 66,0 14,9 63,5 60,7 40,9 10,5 29,3
60° с. ш. – 60° ю. ш.	102,4	112,7	10,3

  Материковая составляющая баланса имеет значение лишь в прибрежных районах О. В открытом О. определяющим является соотношение осадков и испарения. В Северном полушарии испарение равно 111,9 см/год, осадки – 116,7 см/год, в Южном – 113,0 см/год и 91,6 см/год соответственно. В умеренных и полярных широтах, кроме того, большое значение в водном балансе имеют приход и расход пресной воды при таянии и образовании льдов.

  Температура. Верхним тонким слоем воды толщиной в 1 см поглощается 94% поступающей на поверхность О. солнечной энергии. Вследствие перемешивания происходит передача тепла всей толще воды О. Различия теплового баланса определяют региональные и зональные особенности распределения температуры, что можно проследить по данным табл. 6.

Табл. 6. – Средняя температура воды на поверхности океана

Широта	70°–60° с. ш.	60–50	50–40	40–30	30–20	20–10	10–0	0°–10° с. ш.	10–20	20–30	30–40	40–50	50–60	70°с.ш. – 60° ю. ш.
Темпера– тура, °С	2,9	6,1	11,2	19,1	23,6	26,4	27,3	26,7	25,2	22,1	17,1	9,8	3,1	19,32

  Среднегодовая температура поверхностных вод О. равна 17,5 °С, в то время как температура воздуха над О. равна 14,4 °С. При этом в Северном полушарии температура воды выше, чем в Южном (за счёт влияния материков). Термический экватор (линия наибольших температур) располагается к С. от экватора. Здесь среднегодовая температура достигает 28 °С, в замкнутых тропических морях 32 °С. По мере удаления от экватора к полюсам она постепенно понижается до ‑1,5, –1,9 °С в полярных районах. Распределение температуры на поверхности и в верхнем слое О. происходит, в общем, зонально, однако в умеренных широтах под влиянием тёплых и холодных течений температура воды в вост. части О. на 5—8 °С выше, чем в западных, а в субтропических широтах, наоборот, на В. на 5—10 °С ниже, чем на 3. Сезонные колебания температуры наблюдаются до глубины 100—150 м. На поверхности О. их величина изменяется от 1 °С и менее у экватора до 10 °С и более в умеренных и субтропических широтах. На больших глубинах О. распределение температуры определяется глубинной циркуляцией, переносящей воды, погрузившиеся с поверхности. Чем в более высоких широтах происходит погружение воды, тем большие глубины они занимают (вследствие большей плотности) и тем более низкие температуры они имеют. В соответствии с этим температура с глубиной понижается и в придонном слое составляет 1,4—1,8 °С, а в полярных областях ниже 0 °С. Однако понижение температуры с глубиной не везде происходит равномерно. Существенные изменения температуры наблюдаются только до глубины 1000 м (в разных районах от 200 до 2000 м). В открытых районах О., кроме полярных областей, температура заметно изменяется от поверхности до глубины 300—400 м, а затем до 1500 м изменения весьма незначительны (на глубине 400—450 м – 10—12 °С, на 1000 м – 3—7 °С, на 2000 м – 2,5—3 °С), с 1500 м температура почти не изменяется. В умеренных и полярных широтах понижение температуры нарушается в некоторых случаях проникновением тёплых или холодных вод в глубинных течениях. Во впадинах, глубина которых более 7 тыс. м, температура не понижается, а, наоборот, повышается ко дну на несколько десятых долей градуса под влиянием адиабатических процессов.

  Солёность. В зависимости от соотношения составляющих водного баланса солёность в отдельных районах меняется почти от 0 (близ устьев крупных рек) до 39—42 ‰ (в тропических морях – Красное море, Персидский залив, Средиземное море). Широтная зональность в распределении солёности на поверхности О. нарушается также под влиянием течений, образования и таяния льда. В таблице 7 приведены средние величины солёности на поверхности о. для различных широт. В Северном полушарии солёность ниже, чем в Южном. Наибольшие величины её в открытом океане отмечаются в тропических широтах Атлантического океана, где она достигает 37,25‰. В полярных областях солёность падает до 31,4‰ на С. и 33,93‰ на Ю., у экватора – до 32—34‰. Сезонные колебания её наблюдаются до глубины 100—150 м, наиболее резко – в слое 10—25 м (превышают 2—3‰). Ниже глубины 150 м распределение солёности, так же как температуры, определяется глубинной циркуляцией и меняется слабо (от 34,6 до 34,9‰); между 40° с. ш. – 40° ю. ш. на глубине 400—800 м отмечается слой минимума (34,0—34,5‰), связанный с распространением погрузившихся с поверхности субполярных вод.

Табл. 7. – Средняя величина солёности на поверхности океана

Широта	80°–60° с. ш	60–50	50–40	40–30	30–20	20–10	10–0	0°–10° ю. ш	10–20	20–30	30–40	40–50	50–60	70° с. ш. – 60° ю. ш.
Солёность, ‰'	32,87	33,03	33,91	35,30	35,71	34,95	34,58	35,16	35,52	35,71	35,25	34,34	33,95	34,89

  Циркуляция вод О. обусловливается целым рядом факторов (см. Морские течения). Под влиянием атмосферной циркуляции поверхностные течения до глубины 150—200 м образуют антициклональные круговороты в субтропических и тропических широтах и циклональные – в умеренных и высоких широтах. Первые из них образуются в тропических широтах мощными потоками пассатных течений, развивающихся под влиянием северо-восточных и юго-восточных пассатов. Эти течения пересекают О. с В. на 3. У восточных берегов материков они отклоняются к С. и Ю. соответственно в Северных и Южных полушариях и движутся вдоль материков приблизительно до широт 40—45°. Здесь под влиянием западных ветров поверхностные течения отклоняются на В. и вновь пересекают О., образуя в Южном полушарии непрерывный поток поверхностных вод – течение Западных Ветров, а в Северном полушарии – мощные Северо-Атлантическое и Северо-Тихоокеанское течения. У западных берегов материков от восточных поверхностных течений отклоняются ветви в сторону экватора, где они сливаются с пассатными течениями и замыкают субтропические антициклональные круговороты. В Северном полушарии восточные поверхностные течения отклоняются в более высокие широты, отделяя ветви в западном направлении. Эти ветви соединяются с поверхностными течениями, следующими из высоких широт в умеренные вдоль восточных берегов материков и замыкающими циклональные круговороты. В высоких южных широтах близ Антарктиды существует течение, направленное с В. на 3., между ним и восточным течением умеренных широт также образуются циклональные круговороты, обусловленные общей циклональной циркуляцией атмосферы в этих широтах. Системы течений Северного и Южного полушарий у экватора разделяются зоной межпассатных (экваториальных) противотечений (см. Межпассатные противотечения), движущихся с З. на В. Межпассатные противотечения имеют сезонный характер и только в Тихом океане существуют круглый год. В муссонных областях О. течения меняются по сезонам (северая часть Индийского океана и северо-западная часть Тихого океана). Перенос в указанных системах циркуляций вод из низких широт в высокие и из высоких в низкие определяет наличие в О. тёплых и холодных течений, отличающихся по своим температурам от окружающих вод. Особенно ярко выражены системы тёплых течений Гольфстрим и Куросио в северных частях Атлантического и Тихого океанов и холодные течения Лабрадорское, Бенгельское, Курильское, Перуанское и др. На глубине более 150—200 м циркуляция вод определяется главным образом разностями плотностей воды в толще О. Последние создаются тем, что погружающиеся с поверхности О. в зонах сходимости течений (конвергенции зона) и в результате зимнего охлаждения и сползания по материковому склону воды обладают различными температурными и солёностными характеристиками, соответствующими географической широте места их погружения. На глубине до 1000—1500 м погрузившиеся воды совершают, по-видимому, циркуляцию, подобную поверхностной. Но в ряде районов на эту циркуляцию накладываются мощные противотечения (например, подповерхностные течения Ломоносова и Кромвелла, которые развиваются в экваториальных широтах Атлантического и Тихого океанов). На больших глубинах в направлении течений преобладает меридиональная составляющая, что обусловливает водообмен между северными и южными частями О. Глубинные воды возвращаются на поверхность О. в зонах расхождения поверхностных течений (см. дивергенция морских вод) и в областях сгона поверхностных вод, таких как циклональные круговороты. Т. о. происходит постоянное обновление вод на всех глубинах О. и перенос их гидрологических и гидрохимических характеристик от поверхности ко дну и обратно.

  Волны. Помимо горизонтального и вертикального движений масс воды, для динамического состояния О. характерны волновые движения, вызываемые ветром, приливами и землетрясениями (см. Волны морские). Ветровые волны наблюдаются только в верхнем слое О. до глубины в среднем 50—60 м, их высота 12—13 м и более. Преобладающая высота океанских волн в умеренных широтах около 4 м, в тропических – 1,5 м. Приливные и сейсмические, т. н. цунами, волны охватывают всю толщу воды О. Приливные волны существуют в О. постоянно. В О. наблюдаются также внутренние волны, возникающие на поверхности раздела слоев воды с различной плотностью. Высота внутренних волн достигает нескольких десятков м. Если верхний слой тонок и разница плотностей этого слоя и нижележащего слоя велика, то создаётся явление «мёртвой воды», затрудняющей плавание, особенно парусных судов.

  Приливы. Исключительную роль в режиме О. играют приливные явления (см. Приливы) в виде регулярных, почти периодических колебаний уровня воды, а также в виде приливных течений. Преобладают приливы полусуточного периода. Величина их в открытом О. не более 1 м, но у берегов достигает 3—6 м. Большие величины приливов характерны для побережий океанских заливов и окраинных морей: в заливе Фанди (Атлантическое побережье Канады) до 18 м. В некоторых районах (западная часть Мексиканского залива, Яванское море и др.) приливы суточные, величина их до 5,9 м (Охотское море). В др. районах наблюдаются смешанные приливы (неправильные полусуточные или суточные) высотой до 12,9 м (Пенжинский залив Охотского моря). Приливные течения имеют особенно большое значение в узкостях, где могут достигать больших скоростей (свыше 7 м/сек).

  Перемешивание. Воды О. подвергаются перемешиванию, посредством которого происходит передача от слоя к слою гидрологических и гидрохимических характеристик и их выравнивание. Процессы эти действуют как в вертикальном, так и в горизонтальном (боковое перемешивание) направлениях. Перемешивание делится на типы: молекулярное и турбулентное, в котором выделяются разновидности – фрикционное (вызванное силой трения слоев при их движении относительно друг друга) и конвективное. Фрикционное перемешивание проявляется главным образом в форме ветрового и приливного. Ветровое перемешивание проникает на глубину распространения ветровых волн, приливное охватывает всю толщу воды до дна О. В отличие от ветрового перемешивания, развивающегося эпизодически, приливное перемешивание осуществляется с более или менее правильной периодичностью. Конвективное, или плотностное, перемешивание связано с нарушением плотностной стратификации слоев воды при увеличении плотности вышележащего или уменьшении плотности нижележащего слоя, что обусловливается понижением температуры и повышением солёности в первом случае или повышением температуры во втором случае. Наиболее важное значение имеет конвекция, развивающаяся при зимнем охлаждении поверхности О. (зимняя вертикальная циркуляция), когда она охватывает мощный слой воды и в отдельных замкнутых морях с большой солёностью воды распространяется до дна (Красное море, Средиземное море). При перемешивании вод различных температур и солёностей происходит увеличение плотности смеси, что весьма важно для режима О. При этом основное значение имеют разности температур и их абсолютного значения. Чем ниже температура вод и чем больше их температурные различия, тем больше уплотнение и тем большие глубины охватываются перемешиванием. В результате уплотнения при перемешивании в зонах сходимости поверхности течений с различными температурными и солёностными характеристиками происходит погружение поверхностных вод на глубины О.

  Значение перемешивания в жизни О. огромно. Благодаря ему солнечное тепло, поглощаемое тонким поверхностным слоем, распространяется в глубину, выравнивается солёность морских вод, глубинные и придонные воды получают кислород, а поверхностные обогащаются питательными (биогенными) веществами, накапливающимися в глубинных водах. Районы О. с небольшими глубинами и интенсивным перемешиванием наиболее богаты в промысловом отношении (моря Баренцево, Северное, Азовское, район о. Ньюфаундленд и др.).

  Уровень О., особенно у берегов, непрерывно колеблется под влиянием приливов, изменений атмосферного давления, берегового стока, плотности морской воды и сгонно-нагонных ветров. Соответственно колебания уровня имеют периодический и непериодический характер. Периодические колебания, связанные с приливами, имеют полусуточный или суточный период и достигают большой величины. Изменения уровня, вызванные изменениями атм. давления и др. длительно действующими факторами, носят сезонный характер. В некоторых замкнутых морях (Чёрное, Азовское, Балтийское) эти колебания превышают приливные. Непериодические изменения уровня вызываются сгонно-нагонными ветрами и имеют величину 1—3 м. В сочетании с приливным поднятием уровня нагонный уровень может достигать большой высоты и иногда приводит к катастрофическим наводнениям на берегах О. (например, наводнения на берегах Северного моря). Существуют также вековые колебания уровня О., связанные с колебательными движениями земной коры и колебаниями объёма Мирового океана.

  Лёд в О. образуется в высоких и умеренных широтах (см. также Морской лёд). В высоких широтах, вследствие малого количества солнечного тепла, льды сохраняются по несколько лет. Эти многолетние льды (пак) выносятся течениями и ветрами в умеренные широты, где тают. Наибольшей толщины (3—5 м) пак достигает в Арктике. В умеренных широтах образуется однолетний лёд, главным образом в морях с суровыми зимними условиями. Кроме морских льдов, в О. встречаются огромные массы материковых льдов – айсберги, отрывающиеся главным образом от ледников Антарктиды, Гренландии, Шпицбергена и некоторых др. полярных островов. Наиболее распространены они в Антарктике и северо-западной части Атлантического океана.

  Цвет и прозрачность воды О. определяются её избирательной способностью поглощать и рассеивать световые лучи и зависят от условий освещения поверхности О., изменения спектрального состава и ослабления светового потока. При большой прозрачности вода приобретает интенсивный синий цвет, который характерен для открытого О. При наличии значительного количества взвешенных частиц, сильно рассеивающих свет, вода имеет сине-зелёный или зелёный цвет, характерный для прибрежных районов и некоторых замкнутых морей. В местах впадения крупных рек, несущих большое количество взвешенных частиц, цвет воды принимает жёлтые и коричневые оттенки. Максимальная величина относительной прозрачности (66 м), определяемая по глубине исчезновения белого диска диаметром 30 см, отмечена в Саргассовом море (Атлантический океан); в Индийском океане она составляет 40—50 м, в Тихом океане 59 м. В общем, в открытой части О. прозрачность уменьшается от экватора к полюсам, но и в полярных районах она может быть значительной. Особое явление, распространённое по всему О., представляет собой свечение моря.

  Зональность. Распределение энергии Солнца в О. неоднородно и подчиняется закону зональности.

  Широтная зональность охватывает слой воды толщиной 150—200 м. В соответствии с этим в О., как и на суше, выделяются полярные, субполярные, умеренные, субтропические, тропические и экваториальные пояса (см. Пояса физико-географические). Границы между ними во многих случаях отчётливо выражены в виде фронтов (зон конвергенции), на которых резко меняются свойства и динамика вод, например фронт Куросио в Тихом океане и фронт Гольфстрима в Атлантическом океане, Антарктический фронт, южный субтропический фронт.

  Вертикальная зональность проявляется в последовательной смене поверхностных, подповерхностных, промежуточных, глубинных и придонных водных масс. Поверхностные водные массы отличаются наиболее интенсивным развитием процессов, обусловленных активным обменом энергии и вещества с атмосферой. Толщина их в среднем 150—200 м. Подповерхностные водные массы располагаются на глубине 200—500 м и в низких и умеренных широтах характеризуются повышенной солёностью, а в низких широтах – повышенной температурой. Промежуточные водные массы довольно сильно отличаются от выше– и нижележащих вод: в полярных широтах – своей повышенной температурой, а в умеренных и тропических – пониженной солёностью и минимальным содержанием кислорода. Нижняя граница их располагается в разных частях О. на глубине от 1000 до 1500 м.

  Глубинные водные массы получили наибольшее развитие по вертикали. Нижняя их граница прослеживается на глубине 3000—3500 м. При большой однородности свойств глубинных вод в О. выделяются 4—5 различных типов вод, отличающихся друг от друга особенностями формирования и главным образом солёностными и кислородными характеристиками.

  Придонные водные массы занимают наиболее глубокие части О., перемещаясь от районов полюсов по котловинам и соединяющим их подводным понижениям. В среднем толщина придонных вод 1000—1500 м, в глубоководных желобах (впадинах) – более 6000 м. Наибольшее распространение в О. имеют придонные антарктические воды, обладающие низкой температурой и относительно богатые кислородом. В Атлантическом океане они распространяются вплоть до 40° с. ш., в Тихом океане вплоть до экватора, а местами до 10—20° с. ш.

  VI. Растительный и животный мир

  Живые организмы населяют О. от поверхности до наибольших глубин (см. Морская растительность,Морская фауна). По типам местообитаний различают пелагические организмы, населяющие толщу воды (пассивно плавающие – планктон и активно плавающие – нектон), и организмы, населяющие дно О. (бентос). Из растительных организмов только бактерии и некоторые низшие грибы встречаются в О. повсеместно. Бактерии играют большую роль в биологическом, химическом и геологическом процессах в О. Они участвуют в круговороте веществ, обусловливают окислительно-восстановительные процессы, усваивают содержащиеся в воде и донных осадках органические вещества, которые т. о. становятся пригодными для использования животными, и т.д. Остальные растительные организмы населяют только верхний освещенный слой О. (главным образом до глубины около 50—100 м), в котором может осуществляться фотосинтез. Фотосинтезирующие растения создают в О. первичную продукцию, за счёт которой существует всё остальное население О. (см. Биологическая продуктивность). В О. обитает около 10 тыс. видов растений. В фитопланктоне преобладают диатомовые водоросли, перидинеи и кокколитофориды из жгутиковых. Донные растения (фитобентос) включают главным образом диатомовые, зелёные, бурые и красные водоросли, а также неск. видов травянистых цветковых растений (например, зостера).