Oceane

Oamenii au fost mult timp studiind Oceane

Micul Laboratorul de Oceanologie, concepute pentru tratarea materialelor stație legendarul „Polul Nord-1“ griji și lucrări academicianului Piotr Shirshov, în timp util a devenit Institutul de Oceanologie al Academiei de Științe a URSS (Ioan), care îi poartă numele. Mai mult de 40 de ani de nave de cercetare Institutul ply apele oceanelor. Ei au făcut aproximativ 200 de zboruri, având în acest moment mai mult de 4 milioane. Mile marine. vortexuri deschis spre ocean - prima verigă într-un lanț de descoperiri moderne - au fost descoperite de către o expediție sovietică în 1970. De atunci, în fiecare an aduce noi date cu privire la dimensiunile, direcția de rotație, temperatură și energie.

Mai avem multe de învățat despre ocean, rezolva o mulțime de puzzle-uri. Acest lucru ocupat și un grup mare de oameni de știință oceanographers. Ceea ce ei sunt de lucru?

Video: oceane. Lumea Wild. documentar

Printre cele mai importante trei chestiuni de Oceanologie moderne este de a studia microstructura apele oceanului, turbulență și valuri interne.

Oamenii de stiinta studiaza viata neobișnuit în adâncuri, până de curând a fost considerată stearpă, rece și întuneric. Cu o presiune enormă și temperatură ridicată, există oaze înfloritoare colonie bogată fără precedent animale. În cazul în care soarele se stinge, ei vor observa imediat.

Vehicule adânci de apă cu echipaj „Mir“ clădiri sovieto-finlandeze. Concepute să funcționeze la adâncimi de până la 6 mii. M.

Mișcarea de origine plăci litosferice hidrotermal și rolul lor în formarea minereurilor sulfuroase și corticală atrag geologi și biologi marini atenție. minereu subacvatic - metalurgiștilor Hope. Cu toate acestea, nu este clar modul în care cel mai bine să le caute și să producă. Câmpul de noduli de fier-mangan cele mai studiate, dar acestea sunt, de obicei la adâncimi mai mari. valuri interne, până de curând considerat un fenomen rar, ocupă acum mințile oamenilor de știință.

Unul dintre cele mai noi domenii - studiul influenței anomaliilor temperaturii apei din oceane la vremea peste tot în lume: în Oceanul Atlantic - în Europa, Pacific - American Indian - India și Africa. Acesta a fost sugerat de Academicianul GI Marchuk urmări impactul asupra schimbărilor climatice, a parametrilor de ocean prin intermediul unor măsurători periodice ale părților sale individuale, de dimensiuni relativ mici, dar caracteristica proceselor fizice au loc în ele. Mai ales în cazul în care există schimb de căldură între ocean și atmosferă mai intensă. Ele sunt numite zone de activ energie (EAZo). Acesta a fost creat „program de studii de interacțiune a atmosferei și a oceanelor, în scopul de a studia schimbările de scurtă perioadă în climatice.“

Studiul oscilațiile climatice perioade scurte (cu o durată de la luni la câțiva ani) este de mare importanță pentru agricultură, din cauza comportamentului său de succes depinde în mare măsură de starea vremii. Este important să se știe dinainte vreme, și multe alte sectoare ale economiei, cum ar fi transportul maritim și aerian.

În Oceanul Atlantic și Oceanul Pacific sunt cinci EAZo: norvegiană, Terra Nova, zona Golfului Stream, tropical Atlantic și zona Kuroshio. De patru ori pe an, aici au loc studii privind intervalele în dimensiune 1500x2000 km. Cu toate acestea, unii oceanografi cred că este necesar să se ia o suprafață mare. Există opinii, precum și pentru a crește numărul de EAZo controlate.

Programul realizează aproximativ 10% din flota expediționar țării noastre: 25-30 zboruri pe an, face nave de cercetare. Cea mai intensă interacțiune între ocean și atmosferă are loc în sezonul rece. Pe parcursul acestei perioade, toate luate sub supravegherea zonelor active de energie efectuate simultan programul maxim de observare. Scopul final al acestui program - crearea unui model matematic al interacțiunii oceanului cu atmosfera. Aceasta este o sarcină foarte importantă și dificilă.

Marele necunoscut

Marele necunoscut numit șef al Oceane sovietic Oceanologie academician Brekhovskikh, fondatorul unei noi direcții - acustica oceanului. (Pentru activitatea sa remarcabilă în domeniul acusticii în 1977 Societatea Acustice al Marii Britanii și al Institutului Britanic de Acustică Brekhovskikh a acordat Medalia de Aur a Rayleigh. Și în 1986 a fost distins cu premiul numit după AP Karpinski. Acest premiu este acordat pentru cercetare deosebite realizări în domeniul științelor istoriei naturale pentru beneficiul omenirii.) în fiecare an, în ocean au descoperit noi fenomene. Acesta este unul dintre ultimele: structuri coerente găsite noi în ocean. Așa că am numit un tip special de curenți de suprafață sub formă de ciupercă sau sub formă de dipoli vortex. KN Fedorov și Ginzburg, primul le-a descoperit în studiul de imagini cosmice ale suprafeței oceanului, realizate cu „Meteor“ prin satelit, și apoi reproduce aceste fenomene într-un laborator de la Institutul de Oceanologie.

Cifrele arată imaginea cosmică a unui curs de ciuperci și schema lui. imagini similare reuși numai dacă există un anumit trasor (trasor poate fi plutind pe suprafața țurțuri ocean fitoplancton sau clustere și în experimente de laborator - o picătură de cerneală sau vopsea) pe suprafața oceanului. Toate nu este clar în formarea acestui fenomen uimitor. Si cel mai important - ceea ce este natura impulsului, cauzând apariția sa?

Spațiu Foto curenților de ciuperci ocean.

Schema de flux de ciuperci.

Ciuperci peste, simulat într-un laborator.

Ce este oceanografia? Este un complex de cinci științe: fizica și chimia oceanului, tehnicile sale de geologie si biologie pentru a studia. Problemele care apar în studiul oceanelor, legate de diferite discipline științifice. Aceste provocări cu succes de către Institutul de Oceanologie.

Okeanologiya - termen sovietic. Aproximativ în aceeași știință complexă în Occident, numit adesea oceanografia. Avem același lucru pentru oceanografie este de obicei înțeleasă o gamă mai restrânsă de discipline științifice, fără a biologie și geologie.

știință separată incluse în Oceanologie tehnica combina complexe. Mai întâi de toate - nava de cercetare (RV). Acesta - principalele oceanografi instrument, fără o navă bună în ocean nu poate face nimic. La bord sunt instrumente de NIC-uri pentru măsurarea parametrilor de bază de apă de mare. În cazul în care expediția este un personaj complex, atunci lucrează în reprezentanți ai ea toate secțiunile Oceanologie. Dar, de multe ori există zboruri speciale, atunci experții sunt invitați în călătoria. Dar, indiferent de zborul poate fi, va fi de cel puțin un reprezentant al altor științe la bord.

Printre parametrii măsurați în oceanul de oceanografi fizice includ următoarele.

Temperatura. Informații despre temperatura apei la diferite adâncimi ale oceanului toți specialiștii necesare. Temperatura Hydrophysics determină diferite de alimentare cu apă și sunt în fronturi ocean sau straturile limită între ele. Datele privind temperatura apei este foarte importanta pentru biologi. În ocean, pescarii caută pește în zona cu gradient de temperatură ridicată, în cazul în care organismele planctonice concentrate care servesc drept hrană pentru pești. Meteorologii, de asemenea, să ia în considerare temperatura apei din ocean. În cazul zonelor active de energie sau aproape de țărmurile Europei se potrivesc vârtejuri mari sinoptice cu temperatură scăzută a apei, nu este necesar să se aștepte pentru căldură.

De o importanță deosebită pentru biologi, acousticians și marinari are o distribuție a temperaturii apei pe verticală: locația temperaturii stratului salt, cunoscut sub numele de stratul thermocline sezoniere sau „lichid sol“. Se acumulează animale planctonice și pot minți, ca acest motiv, submarine. Adâncimea temperaturii thermocline variază în funcție de anotimp. În timpul iernii, este mai adânc, iar vara - mai aproape de suprafață.

Interesate de temperatura apei, în special în straturile inferioare, și marine geologi. Este important să se cunoască distribuția temperaturii în stratul vertical al sedimentelor de pe fund. Amploarea și semnul gradientului de temperatură, ei pot judeca fluxul de căldură merge în ocean de pe Pământ.

Oceanul de măsurare a temperaturii la bordul navelor de cercetare de bord are nevoie de timp și este costisitoare. Prin urmare, oamenii de știință caută noi modalități de a obține informații cu privire la temperatura mai ieftin și mai rapid. Promițător sunt măsurătorile de temperatură de suprafață ocean de la sateliți atunci când sunt utilizați în infraroșu (IR) sau radiație la frecvențe de microunde (UHF). În acest caz, este posibil să se obțină rapid informații despre distribuția temperaturii majorității oceanelor lumii. Dar precizia de măsurare nu este întotdeauna suficientă.

Recent, oamenii de știință au propus o nouă metodă de măsurare bazată pe efectul de coerente anti-Stokes Raman scattering (CARS). Esența ei constă în faptul că suprafața oceanului este iluminată cu lumină laser polarizată. Temperatura apei este evaluată prin raportul dintre cele două componente perpendiculare reciproc ale grinzilor reflectate. Oamenii de știință cred că dezvoltarea metodei CARS permite măsurarea temperaturii suprafeței oceanului, cu o eroare de cel mult + 0,1 ° C,

Între timp, pentru a obține date exacte sunt efectuate simultan de cercetare ocean, folosind NIS, geamanduri automat, pentru aeronave și sateliți.

conductivitate specifică. Această valoare este importantă pentru studiul diferitelor proprietăți ale oceanului. Reprezintă conductivitatea coloanei de apă de 1 m lungime, aria secțiunii transversale a 1 m². Reciprocă este rezistivitate.

In apa de mare, rezistența electrică depinde de temperatura, salinitate, și presiunea hidrostatică.

fluctuațiile de salinitate și temperatură sunt amortizată în ocean, la viteze diferite. Aceasta este o caracteristică foarte importantă: o comparație între cele două curbe de atenuare pentru a seta timpul scurs de la începutul obiectului pulsație. Puteți afla când a trecut.

Investigarea microstructura perturbări în ocean pot fi analizate și utilizarea altor proprietăți fizice: senzori sau senzori pulsațiilor viteza sunetului care înregistrează schimbarea de transmisie a luminii. Acești parametri sunt interesați de acustică și oceanographers oceanographers opticieni. Ele sunt importante nu numai pentru studiul microstructurii. De exemplu, informații despre viteza sunetului face posibilă pentru a rafina munca de sonar nave și sonar. comunicare acustică în propagarea oceanelor și ultra-lungi de sunet, de asemenea, nevoie de informații despre viteza sunetului. Un studiu al regimului de lumină al apelor oceanelor a dus la apariția unor oceanografie optice, pentru a rezolva o gamă largă de sarcini.

Salinitate. Există mai multe definiții ale salinității. Sărurile dizolvate în apă de mare 1 kg - comune.

Paradox - nu există nici un dispozitiv care ar putea determina în mod direct conținutul de sare în apă cu suficientă precizie. Este detectată prin indicele de conductivitate a apei sau a refractie folosind un interferometru.

Oamenii de știință din unele țări de a renunța la măsurători de salinitate în timpul expedițiilor și a început să folosească o formulă simplificată, având în vedere că, în multe cazuri, nici stratificarea, nici de circulație, nu advecție sau convectie nu depinde de salinitatea, și toate aceste procese sunt determinate numai de temperatura apei.

Cu toate acestea, cunoașterea salinitatea apei este foarte important pentru biologi marini. Multe animale marine mor, în cazul în care salinitatea apei este mai mare decât limita admisibilă. Acest lucru se întâmplă, de exemplu, în Marea Azov cu unele specii de pești (Goby și biban).

În 1987, un membru al Academiei de Științe a URSS KN Fedorov în raportul Consiliului științific al Institutului de Oceanologie. PP Shirshov Academia de Științe a URSS a declarat că salinitatea joacă un rol mult mai mare în oceane decât se crede. El a adus o mulțime de lucruri interesante.

De exemplu, în funcție de om de știință sovietic AI-Phe reskokova, mai mult de 40% din volumul stratificării oceanelor salinitate oferă o convecție favorabilă dublului tip de difuzie. Acest lucru este foarte important din punct de vedere al impactului climei oceanului. Sub influența salinitatea transformarea maselor de apă ale oceanelor, asigura o ventilație de termoclinei, există convecție profundă are loc și multe alte efecte minunate, inclusiv formarea degetelor de sare și lentile gigant misterioase.

savant sovietic BA Kagan a estimat că condițiile de gheață din Oceanul Arctic este strâns legată de salinitate. Dacă am putea crește salinitatea apelor arctice, acesta poate fi în măsură să complet gratuit rutei Mării Nordului de gheață!

Un om de știință american W. Brokerul a subliniat faptul că numai datorită valorii crescute a salinitatea în Atlanticul de Nord ultima 9,000. Ani europeni trăiesc într-un climat relativ cald. Dr. Willebrand din Germania avertizează că este necesar să se asigure că salinitatea Atlanticului de Nord nu a scăzut. În caz contrar, direcția de circulație a apei în Oceanul Atlantic ar putea fi inversat, ceea ce ar introduce într-o nouă eră glaciară. Iată câteva salinitate importante.

Densitate. Hydrophysics trebuie să cunoască densitatea apei în ocean la diferite adâncimi. Densitatea se calculează de obicei de temperatura măsurată și conductivitatea cu introducerea de corectare a presiunii hidrostatice. Aceasta este - o metodă directă metod- indirectă ar permite creșterea preciziei de măsurare a unuia dintre cei mai importanți parametri fizici ai oceanului. Dar există un dispozitiv convenabil care ar putea funcționa într-o gamă largă de adâncimi - din straturile de suprafață, cel puțin până la mijlocul adâncimi ocean (3710 m).

Pentru măsurarea parametrilor de bază utilizați oceanologists apă Sonde - instrumentație, coboară de pe punte către INS ocean. Ei au cercetat grosimea ei, măsurarea parametrilor de bază hidrofizice ca te duci mai adânc în adâncuri. Informațiile sunt transmise prin cablu la computerul navei sau înregistrate în sonda auxiliară dispozitiv de înregistrare nu este legat prin cablu la un vas, care evită efectul tangaj navă pe rezultatele măsurătorilor.

Diferite sonde pentru măsurarea temperaturii, conductivitate, și presiunea hidrostatică. Unele dintre acestea sunt proiectate să funcționeze timp de mai mulți ani, altele - doar o singură dimensiune, și apoi s-au înecat. Ele se numesc rupere sondă termică (HTA). Prin utilizarea unor astfel de sonde pot măsura distribuția temperaturii în ocean deplasa vertical NIS fără oprire. Acest lucru este foarte important, mai ales pentru navele de război, pentru oprirea în luptă poate duce la moarte.

Break sarme sonde concepute pentru măsurarea rapidă și alți parametri, cum ar fi viteza sunetului și conductivitate electrică.

chimiști Marine, în plus, trebuie să știți și mai mult. De exemplu, conținutul de nutrienți din apă, săruri de nutrienți pentru dezvoltarea algelor, concentrația ionilor de hidrogen (pH), conținutul de dioxid de carbon și alte gaze, în principal de oxigen. În ultimii ani, a crescut interesul pentru determinarea conținutului în apă de mare metan si heliu ca indicatorii de fluid.

Combinarea diferitelor discipline în complexul oceanologice permite să se stabilească și să răspundă provocărilor la intersecția diferitelor științe cu succes. Cincizeci de ani în urmă, nimeni nu a crezut chiar și despre studiul oceanelor de pe aceeași scară ca și acum. Creditul pentru ridicarea acestei întrebări aparține oamenilor de știință sovietici.

Video: Efectuat cea mai importantă descoperire a lumii oceanului! Aceasta ascunde oceanele lumii? Ei au găsit sub apă?

Pioneer oceanografiei. Organizatorul si primul director al Institutului de Oceanologie a fost academicianului Piotr Shirshov, persoană uimitoare. Ca student al facultății biologice a Institutului Dnepropetrovsk de Educație Publică, el a inotat prin praguri Niprului pentru probe de alge speciale care creșteau pe stânci, în timp ce celebrele praguri Nipru. Acum vâltori de temut acolo, au dispărut sub apă, după construirea barajului Nipru. Dar au existat două cercetări, lucrări dedicate acestor alge.

După absolvire, sa mutat PP Shirshov la Leningrad și a devenit un om de cercetare al Institutului Botanic al URSS, și apoi se duce să lucreze la Institutul Arctic. În 1930, Lazarev a luat parte la expediția la Peninsula Kola, compilat o carte de bio in Noul Pamant. În 1934, PP Shirshov trimis din nou în Arctica - o expediție la bordul vaporului „Chelyuskin“. Condițiile aspre ale nopții arctice Shirshov nu a oprit lucrările științifice în lagărul de gheață. Aproape eroi aplauze mute epic Chelyuskin ca Shirshov merge din nou de cercetare în Arctica pe un spărgător de gheață „Krasin“.

În 1937 -1938 ani. Numele Shirshov celebru în întreaga lume. Ca parte a celebrul cvartet „Papanin“ a aterizat pe un sloi de gheata de la Polul Nord. Primul lucru pe care el a început să facă - este să taie cu coechipierii săi o gaură într-un, gheață multimetru gros pe care lagărul a fost spartă. În cazul în care gaura a fost făcută, PP Shirshov coborât în ​​traul ei pentru prinderea viața marină. Ceva de genul o mare „pungi de cumpărături“ plasă cu găuri mici. El a coborât, în ciuda faptului că el era bine cunoscut la ipoteza că, atunci dominantă Oceanul Arctic, la Polul Nord, nu poate exista nici un animal. Oceanul este adânc - mai mult de 4 km de subțire cabluri de oțel a fost înfășurat pe tamburul troliului mâna lui. A fost o muncă foarte grea, la care au participat toate „Papanin“. Studiul sa încheiat cu succes complet - ocean, la Polul Nord la populație. Gaura a mers în jos nu numai năvodul, ci și alte dispozitive. Inclusiv - inversând termometru (mercur), pentru a vă asigura că vă permite să măsoare temperatura apei la adâncimea oceanului, în cazul în care este necesar. termometru obișnuit nu poate face acest lucru. Măsurătorile de la stația de „Polul Nord“, a arătat că apele relativ calde ale zonei Atlanticului de Nord pentru a ajunge la pol, dar situat adânc sub gheață. A fost o revelație. Shirshov a explicat după cum urmează: apele Oceanului Atlantic incluse în Bazinul Polar, se deplasează spre nord și est, sunt răcite. Prin urmare, devine mai greu și se scufundă în adâncurile Oceanului Arctic. multe observații importante au fost făcute.

Pentru descoperiri remarcabile in biologie si ocean hydrophysics Shirshov a fost ales în 1939 ca membru titular al Academiei de Științe a URSS.

Ne amintim Shirshov nu numai ca un om de știință remarcabil, explorator polar si director al Institutului de Oceanologie. Cincisprezece ani el a fost ministru al Marinei al Uniunii Sovietice, inclusiv în anii dificili ai Marelui Război Patriotic. În același timp, el a fost vicepreședinte al Consiliului de Miniștri al URSS de transport. El a avut întotdeauna o modestie și simplitate, a fost buna în relațiile cu subordonații. Lucrările sale științifice au făcut o mare contribuție la știința mondială.

Cum de a deveni un oceanograf. experți marini de diferite profiluri, ingineri și oameni de știință pregătesc o varietate de instituții de învățământ secundar și superior ale țării noastre. Departamentul geografică și Fizică de la Universitatea de Stat din Moscova. oceanografi Universitatea de Stat MV Lomonosov din Moscova produc generalisti și hydrophysics.

Institutul de Fizică din Moscova și Tehnologie, la Departamentul de Ocean termogidromehaniki, de asemenea, pregăti specialiști de înaltă calificare. Institutul de Oceanologie. Shirshov - bază pentru elevii acestui departament. oameni de stiinta Institutul a da prelegeri pe teme speciale. Elevii primesc un fundal puternic în matematică, fizică, hidrodinamica, inginerie experiment fizic în ocean. Într-unul din birourile Institutului de Oceanologie al studenților să ia prima practica după sfârșitul III an și după curs V, ei merg într-o călătorie lungă pe una dintre navele de cercetare ale Institutului. În practică, acestea sunt introduse la metodele și tehnicile de studii fizice ale oceanului și să colecteze materiale pentru dizertații lor. Înot în zborurile pe distanțe lungi în termen de 3,5-4 luni oferă studenților o mare: este posibil nu numai pentru a colecta date experimentale, dar, de asemenea, să-l proceseze pe computerul navei, pentru a compila datele.