Oceány

Ľudia sa už dlho študuje oceány

Trochu Laboratórium oceánológia, určený pre spracovanie materiálov legendárny stanice "Severný pól-1" sa stará a pracuje akademika Petra Shirshov včas stal inštitút oceánológia ZSSR akadémie vied (John), ktorá nesie jeho meno. Viac ako 40 rokov výskumných lodí ústavu ply vody oceánov. Urobili asi 200 letov, ktoré sú na túto dobu viac ako 4 milióny. Námorné míle. viery otvorený oceán - prvý článok v reťazi moderných objavov - boli objavené sovietsku expedíciou v roku 1970. Od tej doby sa každý rok prináša nové údaje o ich veľkosť, smer otáčania, teploty a energie.

Stále ešte máme veľa čo učiť o oceánu, riešiť veľa hádaniek. Toto rušné a veľká skupina oceanographers vedcov. Čo oni pracujú?

Video: Oceans. Wild World. dokumentárne

Jedným z troch najdôležitejších otázok modernej oceánológia je štúdium mikroštruktúry vodách oceánu, turbulencie a vnútorné vlny.

Vedci študujú neobvyklý život v hlbinách, až do nedávnej doby bol považovaný za neplodná, zima a tma. S obrovským tlakom a vysokou teplotou prostredia existuje prosperujúce oázy bohaté kolónie nebývalej zver. V prípade, že slnko vyjde, budú okamžite všimnete.

Vozidlá hlbinné obsadená "Mir" sovietsko-fínskej budovy. Sú navrhnuté na prevádzku v hĺbkach až 6 tis. M.

Pohyb litosféry dosky pôvod hydrotermálne a ich úloha pri tvorbe sulfidovej rudy a kortexu pritiahnuť pozornosť morských geológov a biológov. Podvodné ruda - Hope metallurgists. Zatiaľ nie je jasné, ako najlepšie hľadať pre nich aj vyrábať. Najviac študoval odbor železo-mangán uzliny, ale oni sú zvyčajne nachádzajú vo veľkých hĺbkach. Vnútorné vlny, donedávna považovaný za vzácny jav, teraz zaberajú myseľ vedca.

Jedným z nových oblastiach - štúdium vplyvu teploty vody anomálií v oceánoch počasia na celom svete: v Atlantiku - v Európe, Tichomorie - indiána - Indiu a Afrike. Bolo navrhnuté podľa akademika GI Marchuk vystopovať vplyv na klimatické zmeny parametrov oceánov prostredníctvom pravidelných meraní jej jednotlivých častí, čo do veľkosti relatívne malé, ale charakteristika fyzikálnych procesov prebiehajú v nich. Najmä tam, kde je výmena tepla medzi oceánom a atmosférou intenzívnejšie. Nazývajú sa energeticky aktívnej zóny (EAZo). To bolo vytvorené "štúdie interakcií program atmosféry a oceánov, aby mohol študovať na krátkodobé obdobie zmeny klímy."

Štúdium krátkoperiodických klimatických oscilácií (v dĺžke trvania od mesiacov až niekoľko rokov), má veľký význam pre poľnohospodárstvo vďaka svojej úspešnej správanie veľmi závislá od počasia. Je dôležité vedieť vopred, počasie a mnoho ďalších odvetví hospodárstva, ako sú námornej a leteckej dopravy.

V Atlantickom a Tichom oceáne je päť EAZo: Norwegian, Newfoundland, oblasť Gulf Stream, tropický Atlantiku a oblasť Kuroshio. Štyrikrát do roka sa tu koná študuje na rozsahy vo veľkosti 1500x2000 km. Avšak, niektorí oceanographers domnievajú, že je nutné vziať veľkú plochu. Existujú názory, a k zvýšeniu počtu riadeného EAZo.

Program realizuje asi 10% expedičné flotily našej krajiny: 25-30 letov ročne robí výskumných lodí. Najintenzívnejšie interakciu medzi oceánom a atmosférou sa odohráva v chladnom období. Počas tohto obdobia, to všetko vziať pod dohľadom energeticky aktívnych zón súčasne vykonané maximálnu pozorovací program. Hlavným cieľom tohto programu - vytvorenie matematického modelu interakcie oceánu s atmosférou. Jedná sa o veľmi dôležitý a náročná úloha.

veľká neznáma

Veľkou neznámou volal Oceans vedúci sovietskej oceánológia akademik Brekhovskikh, zakladateľ novým smerom - k oceánu akustiky. (Pre jeho vynikajúcu prácu v oblasti akustiky v 1977 sluchové spoločnosti Veľkej Británie a britského inštitútu akustiky Brekhovskikh udelená zlatá medaila Rayleigh. A v roku 1986 získal cenu pomenovanú po AP Karpińska. Táto cena sa udeľuje za vynikajúce výskum úspechy v oblasti prírodných vied histórie v prospech ľudstva.) Každý rok v mori objavili nové javy. To je jeden z posledných: novo nájdené koherentných štruktúr v oceáne. Tak sme nazvali zvláštny druh povrchových prúdov v podobe huba alebo vo forme vírivých dipólov. KN Fedorov a Ginzburg prvýkrát objavil v štúdiu kozmickej obrazy povrchu oceánu, vyrobený s "Meteor" satelitu, a potom reprodukovať tieto javy v laboratóriu na Ústave oceánológia.

Čísla ukazujú kozmický obraz húb kurzu a jeho režimu. fotografie: mať úspech iba v prípade, že je daný tracer (tracer môže byť plávajúce na povrchu oceánu fytoplanktónu cencúle alebo skupiny, a v laboratórnych experimentoch - kvapka atramentu alebo laku) na povrchu oceánu. Všetko nie je jasné, pri tvorbe tohto úžasného javu. A čo je najdôležitejšie - aká je povaha pulzu, čo spôsobuje jeho vzhľad?

Space fotografie húb oceánske prúdy.

Schéma húb toku.

Húb cez simulované v laboratóriu.

Čo je oceánografie? Ide o komplex piatich vied: fyziky a chémie oceánu, jeho geológie a biológie techniky k štúdiu. Problémy vznikajúce pri štúdiu oceánov, spojený s disciplínami. Tieto úspešne výzvy podľa Inštitútu oceánológia.

Okeanologiya - Sovietsky termín. Približne v rovnakom komplexné vedy na Západe, často nazývaný oceánografiu. Máme rovnaké pre oceánografiu sa zvyčajne chápe užší rozsah vedeckých disciplín, bez biológie a geológie.

Samostatná veda súčasťou oceánológia Komplex sa skladá z techniky. Po prvé - výskumná loď (RV). To - Hlavným nástrojom oceanographers, bez dobrej lodi v oceáne nemôže nič robiť. Palubný NIC sú prístroje na meranie základných parametrov morskej vody. V prípade, že expedície je komplexný charakter, potom v ňom pracujú zástupcovia všetkých úsekov oceánológia. Ale často existujú špeciálne rokmi, potom odborníci budú pozvaní na cestu. Ale bez ohľadu na letu môže byť, bude aspoň jeden zástupca z iných vedách na palube.

Medzi meraných parametrov v oceáne fyzických oceanographers patria nasledujúce.

Teplota. Informácie o teplote vody v rôznych hĺbkach oceánov všetky špecialisti potrebné. Hydrophysics teplota určiť rôzne prívod vody a sú v radoch oceánskych alebo medznej vrstvy medzi nimi. Údaje o teplote vody je pre biológov veľmi dôležité. V oceáne, rybári hľadá pre ryby v gradientný zóne s vysokou teplotou, kde koncentrované planktonic organizmy, ktoré slúžia ako potrava pre ryby. Meteorológovia tiež vziať do úvahy teplotu vody v oceáne. V prípade, že energeticky aktívnej zóny alebo v blízkosti pobrežia Európy sa zmestili veľké prehľadné viery s nízkou teplotou vody, nie je nutné čakať na teplo.

Z pre biológov, Akustik a námorníkov Osobitný význam má rozloženie teploty vody vo zvislej: umiestnenie teploty vrstvy skoku, známy ako thermocline vrstva sezónne alebo "kvapaliny prízemný". Hromadia sa planktonické zvieratá a môže ležať, ako je krajina, ponoriek. Hĺbka teploty thermocline sa mení v závislosti na ročnom období. V zime je hlbší a v lete - bližšie k povrchu.

Zúčastnené teploty vody, najmä v spodných vrstvách, a morské geológovia. Je dôležité poznať rozloženie teploty vo vertikálnom vrstve usadeniny na dne. Veľkosť a znamením teplotného gradientu, môžu posúdiť tepelný tok ísť do oceánu od Zeme.

Meranie teploty oceánu o výskumných lodí si vyžaduje čas a je nákladné. Preto vedci hľadajú nové spôsoby, ako získať informácie o teplote lacnejšie a rýchlejšie. Sľubné sú meranie teploty povrchu oceánu od satelitov ak sú použité infračervené (IR) alebo žiarenia na mikrovlnných frekvenciách (UHF). V tomto prípade je možné rýchlo získať informácie o rozložení teploty na väčšine svetových oceánov. Ale presnosť merania nie je vždy dostačujúce.

V poslednej dobe, vedci navrhol nový spôsob merania založené na účinku koherentnej anti-Stokesův Ramanovho rozptylu (aut). Jeho podstata spočíva v tom, že oceán povrch je osvetlený polarizovaným laserovým svetlom. Teplota vody sa posudzuje pomerom dvoch vzájomne kolmých zložiek odrazeného lúča. Vedci sa domnievajú, že vývoj spôsobu CARS umožňuje merať povrchovú teplotu oceánu s chybou, ktorá nie je väčšia ako + 0,1 ° C,

Medzitým, získať presné údaje sú vykonávané súčasne na oceán výskum pomocou NIS, automatické bóje, lietadlá a satelity.

merná vodivosť. Táto hodnota je dôležitá pre štúdium rôznych vlastností oceánu. Predstavuje vodivosť vodného stĺpca 1 m na dĺžku, prierezová plocha 1 m². Recipročné je odpor.

V morskej vode, elektrický odpor závislý od teploty, slanosť a hydrostatického tlaku.

slanosť a teplotné výkyvy sú tlmené v oceáne pri rôznych rýchlostiach. Toto je veľmi dôležitý rys: porovnanie dvoch útlmových kriviek na nastavenie času, ktorý uplynul od začiatku objektu pulzácií. Môžete zistiť, keď míňal.

Skúmanie mikroštruktúry porúch v oceáne možno analyzovať a pomocou ďalšie fyzikálne vlastnosti: rýchlosť zvuku pulzácií senzory alebo senzory, ktoré registrujú zmeny v prestupu svetla. Tieto parametre sú záujem o akustike a oceanographers oceanographers očnej optiky. Sú dôležité nielen pre štúdium mikroštruktúry. Napríklad informácie o rýchlosti zvuku umožňuje spresniť prácu sonar lodí a sonar. Akustické komunikácie v oceáne a ultra dlhé šírenie zvuku je tiež potrebujú informácie o rýchlosti zvuku. Štúdia svetelného režimu oceánov vôd viedlo k vzniku optického oceánografiu, riešiť celý rad úloh.

Slanosť. Existuje niekoľko definícií slanosti. Bežné - celkové rozpustené soli v morskej vode 1 kg.

Paradox - neexistuje zariadenie, ktoré by sa priamo určiť obsah soli vo vode s dostatočnou presnosťou. Je detekovaná vodivosti vody alebo index lomu pomocou interferometra.

Vedci niektorých krajín odhlásiť meranie slanosti počas expedície a začal používať zjednodušený vzorec, za to, že v mnohých prípadoch, bez stratifikácia, bez cirkulácie, bez prúdenia tepla, prípadne konvekciou nie je závislá na obsahu soli, a všetky tieto procesy sú určené len na teplote vody.

Avšak znalosť slanosť vody je pre morské biológov veľmi dôležité. Mnoho morských živočíchov umiera, ak je slanosť vody je vyššia, než je povolený limit. K tomu dochádza napríklad v Azovského mora s niektorými druhy rýb (Goby a ostriež).

V roku 1987, člen Akadémie vied ZSSR KN Fedorov v správe z vedeckej rady Inštitútu oceánológia. PP Shirshov Akadémie vied ZSSR uviedol, že slanosť hrá oveľa väčšiu úlohu v oceánoch, ako sa všeobecne verí. Priniesol veľa zaujímavých faktov.

Napríklad, podľa sovietskej vedec AI-Phe reskokova, viac ako 40% objemu oceány salinity stratifikácia poskytuje priaznivé prúdenie dvojitého typu difúzie. To je z hľadiska dopadu na oceán klímy veľmi dôležité. Pod vplyvom slanosti transformácie vodné masy oceánov zaisťujú odvetrávanie thermocline, tam je hlboká konvekcia sa vyskytuje aj mnoho ďalších úžasných efektov, vrátane tvorby soľných prstov a tajomné obrie šošoviek.

Sovietsky vedec BA Kagan Odhaduje sa, že podmienky ľadu Severného ľadového oceánu je úzko spätý s slanosti. Keby sa nám podarilo zvýšiť slanosť arktických vôd, môže byť schopný úplne uvoľniť Severného mora Trasa z ľadu!

Americký vedec W. broker poukázal na to, že len v dôsledku zvýšenej hodnoty salinity v severnom Atlantiku poslednej 9000. Roky Európanov žije v relatívne teplej klíme. Dr. Willebrandov z Nemecka upozorňuje, že je potrebné zabezpečiť, aby slanosť severného Atlantiku nie je znížená. V opačnom prípade je smer cirkulácie vody v Atlantiku by mohol byť obrátený, čo by predzvesťou novej doby ľadovej. Tu sú niektoré dôležité salinity.

Hustota. Hydrophysics potrebujú poznať hustotu vody v oceáne v rôznych hĺbkach. Hustota sa obvykle počíta z nameranej teploty a vodivosť sa zavedením hydrostatického korekciu tlaku. To je - nepriama metod- priama metóda by umožnilo zvýšiť presnosť meraní jednej z najdôležitejších fyzikálnych parametrov oceánu. Ale tam je výhodné zariadenie, ktoré by mohli pracovať v širokom rozsahu hĺbok - z povrchovej vrstvy aspoň do polovice hlbiny oceánu (3710 m).

Pre meranie základných parametrov použitých vo vode oceanologists Sondy - prístrojové vybavenie, zostupujúce z paluby do oceánu NIS. Oni sondoval jeho hrúbky, meranie základných hydrofyzikálne parametre, zatiaľ čo vy idete hlbšie do hlbín. Informácie sú prenášané prostredníctvom káblu do lodného počítača alebo prihlásené v pomocnom zariadení pre záznam sondy nie je viazaný káblom do nádoby, ktorá sa vyhne účinku dlažobné kocky nádoba na výsledky meraní.

Rôzne sondy na meranie teploty, vodivosti, a hydrostatického tlaku. Niektoré z nich sú navrhnuté tak, aby práca na mnoho rokov, ostatné - iba jeden rozmer, a potom sa utopil. Nazývajú sa rozbitie teplotná sonda (HTA). Pri použití takýchto sond môže merať rozloženie teploty v oceáne vertikálne pohybovať NIS bez zastavenia. To je veľmi dôležité, najmä pre vojnové lode, pre zastavenie v boji môže viesť k smrti.

Prestávka drôty sondy určené pre rýchle meranie a niektoré ďalšie parametre, ako je rýchlosť zvuku a elektrickú vodivosť.

Morských chemici, okrem toho, čo potrebujete vedieť a oveľa viac. Napríklad, obsah živín vo vode, živné soli pre rozvoj rias, koncentrácia vodíkových iónov (pH), s obsahom oxidu uhličitého a ďalších plynov, predovšetkým kyslíka. V posledných rokoch sa zvýšil záujem o stanovenie obsahu v morskej vode metán a hélium ako kvapalinových indikátorov.

Kombinovanie rôznych disciplín v Oceanological komplexe umožňuje nastaviť a úspešne čeliť výzvam na križovatke rôznych vied. Pred päťdesiatimi rokmi, nikto dokonca uvažoval o štúdiu oceánov v rovnakom rozsahu ako teraz. Zásluhu na zvýšenie túto otázku patrí sovietskych vedcov.

Video: Hotovo najdôležitejšie objav na svete oceánu! Ktorý skrýva svetové oceány? Zistili, že vodou?

Priekopník oceánografiu. Organizátor a prvým riaditeľom Inštitútu oceánológia bol akademik Peter Shirshov, úžasný človek. Ako študent biologickej fakulty Dnepropetrovsk inštitútu verejného školstva, plával cez pereje Dnepra pre vzorky špeciálneho rias, ktoré rástli na skalách, zatiaľ čo slávne Dnieper Rapids. Teraz obávanej pereje tam, zmizli pod vodou po vybudovaní Dnepra priehrady. Ale boli tam dva výskumy, práca venovaná týchto rias.

Po dokončení štúdia, PP Shirshov presťahoval do Leningradu a stal vedeckým pracovníkom Botanického ústavu ZSSR, a potom ide do práce v arktickom ústavu. V roku 1930, Lazarev zúčastnil expedície na polostrove Kola, zostavil bio kartu v Novej Zemi. V roku 1934, PP Shirshov opäť poslal do Arktídy - expedície na palube parníku "Chelyuskin". Drsné podmienky arktickej noci Shirshov nezastavil vedeckú prácu v ľadovej tábore. Takmer tichý potlesk hrdinovia Chelyuskin eposu as Shirshov opäť ide na výskum v Arktíde na ľadoborec "Krasin".

V roku 1937 -1938 rokov. Názov Shirshov známy po celom svete. Ako súčasť slávneho kvarteta "Papanin" pristál na ľadovej kryhe na severnom póle. Prvá vec, ktorú on začal robiť - je znížiť so svojimi spoluhráčmi dieru v hustej, multimeter ľad, na ktorom bol tábor rozpadol. Keď bola vykonaná diera, PP Shirshov znížená vo svojej vlečnej sieti morského života. Niečo ako veľký "nákupné tašky" vyrovnávanie s malými otvormi. Sklonil, a to napriek skutočnosti, že bol dobre známe, že vtedy dominantné hypotézy, že v Severnom ľadovom oceáne na severnom póle, nemôže existovať žiadne zvieratá. Oceán je hlboko - viac ako 4 km z tenkého oceľového lana bola navinutá na bubne ruky navijaka. Bolo to veľmi tvrdá práca, v ktorej sú všetky "Papanin" zúčastnil. Štúdia skončila úplným úspechom - oceánu na severnom póle k populácii. Otvor zostúpil nielen vlečnej siete, ale aj iné zariadenia. Vrátane - cúvaní teplomer (ortuť), aby sa ubezpečil, že vám umožní zmerať teplotu vody v hĺbke oceánu, kde je to nevyhnutné. Obyčajný teplomer nemôže urobiť. Meranie na stanici "severný pól" ukázala, že relatívne teplej vody severoatlantickej oblasti dosiahnuť pólu, ale nachádza hlboko pod ľadom. Bolo to ako zjavenie. Shirshov ju vysvetliť takto: Atlantic vody zahrnuté v Polar panvy, pohybujúce sa na sever a na východ, sa ochladzujú. Preto sa stáva ťažšie a ponoriť sa do hlbín Severného ľadového oceánu. sa vykonalo veľa dôležitých pozorovaní.

Za vynikajúce objavy v biológii a oceánskych hydrophysics Shirshov bol zvolený v roku 1939 ako plnoprávny člen Akadémie vied ZSSR.

Pamätáme si Shirshov nielen ako vynikajúci vedec, polárne cestovateľ a riaditeľ Inštitútu oceánológia. Pätnásť rokov bol ministrom námorníctva Sovietskeho zväzu, a to aj v ťažkých rokoch Veľkej vlasteneckej vojny. Zároveň pôsobil ako námestník predsedu rady ministrov ZSSR dopravy. Vždy mal skromnosť a jednoduchosť, bola hladká pri rokovaní s podriadenými. Jeho vedecká práca urobili veľký prínos svetovej vedy.

Ako sa stať oceánograf. Námorná experti rôznych profilov, inžinierov a vedcov sa pripravujú celý rad stredných a vyšších škôl našej krajiny. Geografická a Katedra fyziky na Moskovskej štátnej univerzite. MV Lomonosov Moskva štátna univerzita oceanographers vyrábať všeobecný a hydrophysics.

Moskva Ústav fyziky a technológie, na Katedre oceánu termogidromehaniki tiež pripraviť vysoko kvalifikovaných odborníkov. Inštitút oceánológia. Shirshov - základ pre študentov tohto oddelenia. Inštitút vedci prednášať na odborných predmetov. Študenti získajú silné zázemie v matematike, fyzike, hydrodynamiky, inžiniersko fyzikálne experiment v oceáne. V jednom z pracovísk Inštitútu oceánológia študentov mať prvý tréning po skončení III roka, a potom, čo V priebehu idú na dlhú cestu na jednom z výskumných plavidiel ústavu. V praxi sa zoznámi s metódami a technikami fyzikálnych štúdiách oceánu a zbierať materiál pre svoje dizertácie. Kúpanie v diaľkových rokoch v rámci 3,5-4 mesiacov dáva študentom veľa: je možné nielen pre zber experimentálnych dát, ale aj k jeho spracovaniu v počítači lodi, kompilovať dáta.