География Мирового океана - Даниил Васильевич Богданов

Д. В. БОГДАНОВ

ГЕОГРАФИЯ МИРОВОГО ОКЕАНА

*

Ответственный редактор

доктор географических наук

А. А. АКСЕНОВ

© Издательство «Наука», 1978

ВВЕДЕНИЕ

В последние десятилетия Мировой океан интенсивно и разносторонне исследуется учеными самых различных специальностей. Большинство наук о Земле охватывает своими исследованиями более или менее равномерно всю планету — и сушу, и океан (академик А. П. Карпинский писал, что «геологу нужна вся Земля»). В результате трудами советских и иностранных ученых созданы и развиваются физика моря (В. В. Шулейкин, Г. Стоммел, Дж. Праудмен и др.), морская метеорология (А. Н. Белинский), химия моря (Д. Харвей, С. В. Бруевич, Б. А. Скопинцев), геология дна открытого океана (М. В. Кленова, О. К. Леонтьев, Ж. Буркар, Г. Б. Удинцев, Ф. Шепард и др.), геология, геоморфология и динамика прибрежной зоны (В. П. Зенкович) и биология океана (Л. А. Зенкевич, В. Г. Богоров). Каждая из этих наук имеет свой предмет исследований, методы, теорию и проблемы. Океаном начали заниматься и экономисты.

В то же время древнейшая и самая широкая по охвату из наук о Земле — география до сих пор развивается преимущественно и даже почти исключительно как наука о суше. Это равно относится к физической, экономической, общей и региональной географии. В курсах физической географии об океане сообщаются лишь некоторые сведения по физике (динамика и термина вод), гидрохимии (солевой состав вод) и биологии моря, об отдельных природных ресурсах и их использовании. Но эти сведения не характеризуют географии Мирового океана.

В последние годы трудами в основном советских ученых (К. К. Марков, О. К. Леонтьев, В. Л Лебедев, А. М. Гусев, А. Циргофер и др.) началось развитие нового направления — географии океана. При решении вопросов рационального освоения его ресурсов, охраны природы, международно-правового статута необходим самый широкий географический подход к изучению океана, который обеспечивает полный учет физико-географических и природных условий, определение путей наиболее разумного использования акватории.

Сейчас накоплен значительный материал исследований, который может быть положен в основу учения о географии океана, особенно по физической географии. Это в первую очередь обширнейшие материалы экспедиционных исследований, проводившихся в последние десятилетия разными странами в самых различных районах океанов. Изучались вопросы физики и химии океана, его геология и биология, морская метеорология и др.

Представления о географии океана накапливались давно. Они содержали сведения, поступавшие от мореплавателей и рыболовов, о конфигурации берегов, погоде, течениях, ледовых явлениях, глубинах и свойствах грунта, о распределении рыб и других животных.

В настоящее время в СССР ведутся разносторонние исследования морей и океанов. Они включают изучение дна (распределение глубин, рельеф, грунт), гидрологии (температура, соленость вод, течения, прозрачность, цвет), метеорологии, гидрохимии (кислород, биогенные вещества), биологии (планктон, бентос, рыбы).

Таким образом, представляется целесообразной и своевременной постановка вопроса о создании географии Мирового океана. К определению ее содержания, очевидно, следует подходить так же, как к географии суши. Известно, что последняя состоит из физической и экономической, а каждая из них — из общей и региональной.

География океана должна исследовать многие вопросы, которые не разрабатываются ни физикой моря, ни гидрохимией, ни геологией моря, ни морской биологией. У географии океана есть свой собственный обширный круг проблем.

ФИЗИЧЕСКАЯ ГЕОГРАФИЯ ОКЕАНА

АТМОСФЕРНЫЕ ПРОЦЕССЫ

Известно, что суша занимает приблизительно лишь 29 % поверхности нашей планеты, океаны и моря — 71 %. Это соотношение определяет многие черты природы земного шара. Если бы площадь океана была существенно меньше, происходили бы очень резкие колебания температуры, увеличилась бы площадь пустынь и полупустынь. Большее распространение океана уменьшило бы площадь континентов и вызвало бы избыточное увлажнение значительных пространств. Соотношение площадей 29: 71 в пользу океана обеспечивает разнообразие условий на суше, развитие лесных ландшафтов, степей, саванн, пустынь, большую водоносность рек.

Чтобы понять, каким образом на зыбкой, подвижной, постоянно изменяющейся поверхности океана могут сформироваться физико-географические различия, необходимо кратко рассмотреть некоторые физические, химические, геологические и биологические явления в жизни океана.

Механизм формирования физико-географических различий в океане несколько иной, чем на поверхности суши. На суше, на устойчивой неподвижной поверхности, каждый год повторяется более или менее одинаковый цикл изменений погоды. Под ее влиянием формируются гидрологический режим, растительный и почвенный покров — весь природный комплекс.

Главный источник энергии и первопричина движений в атмосфере и гидросфере — это Солнце. Оно согревает Землю в основном в низких широтах, отсюда тепло переносится в более высокие широты. Океан получает тепло, и часть его переходит в атмосферу. Различия в степени нагрева поверхности Земли порождают пространственные изменения в атмосферном давлении и ветер, который вызывает движение поверхностных слоев океана, вовлекая в него огромные массы воды с большим запасом тепла или холода. В результате океанскими течениями тепла переносится значительно больше, чем воздухом. Это связано с большой теплоемкостью воды: теплозапас всей атмосферы над океаном равен теплозапасу слоя воды толщиной всего лишь 4 м.

Проанализируем основные черты атмосферной циркуляции над океаном. Из-за падения солнечных лучей под разным углом возникают термические контрасты между высокими и низкими широтами. Теплый, более легкий, воздух поднимается в полосе максимального нагрева, т. е. в приэкваториальных районах. Струи восходящих потоков воздуха можно наблюдать простым глазом как мощные облака вертикального развития (кучевые, кучево-дождевые и др.), особенно в послеполуденные часы. Круглый год вследствие прогрева и подъема воздуха у поверхности создается пониженное атмосферное давление. Место поднимающегося воздуха занимает воздух, приходящий к экватору из более высоких широт.

У полюсов постоянно, особенно зимой, происходит охлаждение поверхности, а от нее — и атмосферы. Давление повышается. Если бы не вращение Земли вокруг оси, то все было бы просто: над поверхностью холодный воздух от полюсов шел бы к экватору, а поднявшийся воздух двигался бы от экватора к полюсам. Вращение Земли усложняет картину. Когда поднявшийся воздух отходит от экватора, начинает действовать отклоняющая <$ила вращения Земли, и потоки воздуха отклоняются в северном полушарии вправо, в южном — влево. На широте около 30° потоки воздуха движутся уже на восток. Здесь создается скопление воздуха, обусловленное динамическими причинами. Атмосферное давление повышается. Над сушей из-за сильного летнего нагрева поверхности создаются