Помоги проекту - поделись книгой:
Дальнейшее поднятие суши миллион лет тому назад окончательно разделило Черное и Каспийское моря. Каспийское море осталось опресненным. Впоследствии несколько раз Черное море соединялось со Средиземным, все время осолонявшим его. Последнее соединение произошло 8 тысяч лет тому назад. Вероятно, это соединение при образовании пролива Босфор произошло внезапно после землетрясения. Масса соленой средиземноморской воды хлынула тогда в котловину Черного моря. Историки полагают, что это событие произошло на глазах обитавшего здесь человека и могло найти отражение в легенде о всемирном потопе (ведь в библии точно не указано место, где происходил потоп). От притока соленой средиземноморской воды погибло тогда много организмов. Разложение остатков этих организмов в глубине моря, лишенной кислорода, создало тот первоначальный запас сероводорода, который, постепенно пополняясь, продолжает существовать до сих пор.
В настоящее время происходит очень слабое поднятие гор, окружающих море (несколько сантиметров или даже миллиметров в столетие). Одновременно происходит поднятие уровня моря (20―25 сантиметров в столетие). Эти процессы в некоторых районах уравновешиваются (Анапа, Сочи), в исключительных случаях поднятие гор обгоняет поднятие уровня, но, как правило, последнее преобладает на Черном море.
Климат моря и его побережий
Особенности водных масс Черного моря (отсутствие льда на его поверхности зимой, высокая температура воды летом) определяются прежде всего климатом. Море оказывает смягчающее влияние на климат прибрежных районов. Таким образом, вопросы климатические и гидрологические тесно связаны между собой.
Основными факторами, определяющими климат любого моря, являются: его географическое положение, движение воздушных масс над ним, характер берегов и рельеф суши.
Черное море расположено в средних широтах (41―46 градусов северной широты). Вследствие шарообразной формы Земли количество тепла, получаемое ее поверхностью в этих широтах, гораздо больше, чем в более северных широтах, так как количество тепла в значительной степени зависит от угла падения солнечных лучей на поверхность.
Движение воздушных масс над Черным морем — часть так называемой общей циркуляции атмосферы, то есть огромных воздушных течений, охватывающих весь земной шар. Погода и, в конечном счете, климат на Черном море определяются, как правило, прохождением циклонов или антициклонов. Циклоны (области пониженного давления) характеризуются движением воздуха к центру, от высокого атмосферного давления к низкому. Под влиянием отклоняющей силы вращения Земли происходит отклонение потока воздуха вправо, поэтому в циклоне движение воздуха происходит снаружи внутрь и в северном полушарии против часовой стрелки. В антициклоне (области повышенного давления) воздух движется из внутренних областей во внешние и в северном полушарии по часовой стрелке. Необходимо отметить, что такое распределение ветров существует в нижних, прилегающих к земле слоях циклона и антициклона. С высотой картина меняется.
Ветер, вызывающий шторм на море, начинает действовать под влиянием изменения атмосферного давления. Особенно сильные ветры бывают при прохождении циклонов — подвижных областей низкого давления, которые обычно идут своими излюбленными «дорогами». Как исследуют пути циклонов? С помощью синоптических карт, на которые наносят основные метеорологические данные в различных пунктах: скорость и направление ветра, атмосферное давление, облачность, осадки. Районы низкого давления (циклоны) и высокого (антициклоны) вырисовываются на этих картах в виде концентрических окружностей или вытянутых замкнутых линий равного давления — изобар. Сравнив карты, составленные по разным срокам наблюдений, нетрудно определить перемещение циклона.
Уже более столетия составляются синоптические карты. Началом такого рода работы послужила гибель эскадры союзников у входа в Балаклаву в ноябре 1856 года, в период Крымской войны. Если бы в то время передавались телеграфные сообщения о погоде и составлялись синоптические карты, — шторм нетрудно было бы предсказать.
Теперь не только на синоптических картах можно видеть циклоны. Можно видеть их и на фотографиях, сделанных со спутников. Для того чтобы сфотографировать объект, размеры которого определяются сотнями километров, нужно большое удаление от него. С высоты 600 километров можно сфотографировать циклон, имеющий 1000 километров в диаметре.
На некоторых снимках умещаются сразу и Черное, и Каспийское моря, и Кавказские горы со снежными вершинами.
Фотографии со спутников позволяют проследить пути циклонов, начиная с момента их зарождения, например, в Средиземном море или в Атлантике.
На земле существует несколько очагов циклонов, каждый из которых дает несколько циклонов в год.
Пути циклонов не остаются постоянными. Например, циклоны, выходящие на Черное море с юга, обычно идут группами по 5―6 по одной и той же «дороге» друг за другом. Новая серия циклонов идет уже другим путем.
Многие исследователи занимались изучением изменений путей циклонов. Некоторые из них пытались объяснить этими изменениями даже явления общественной жизни. Один исследователь пытался доказать, что падение Римской империи было обусловлено резким уменьшением урожайности полей, которое было вызвано сокращением количества осадков при изменении путей циклонов.
На климат Черного моря большое влияние оказывают два антициклона: Сибирский (зимой) и Азорский (летом). Оба они образуются в областях более охлажденных по сравнению с окружающей местностью. Влияние антициклонов приводит к устойчивой ясной погоде — холодной зимой и теплой летом. Кроме того, климат и погода на Черном море во многом определяются прохождением циклонов с Атлантики или Средиземного моря. Циклоны обычно приносят дождливую неустойчивую погоду.
Зимой отрог азиатского (Сибирского) антициклона создает над Черным морем устойчивые северо-восточные ветры, знаменитые черноморские норд-осты. Особенно сильный ветер наблюдается в Новороссийске. Это так называемая бора (сильный холодный ветер с гор). Отличительной особенностью боры является исключительно большая скорость ветра — больше, чем где-либо в СССР. Ветер со скоростью более 34 м/сек считается ураганным. При боре скорость ветра часто достигает 40 м/сек, а при порывах — даже 80 м/сек. Очень опасны быстрые колебания скорости ветра. В течение минуты ветер может усилиться с 10 до 60 м/сек. Бывали случаи, когда такие порывы ветра опрокидывали железнодорожные вагоны.
Наблюдается бора, как правило, зимой, температура воздуха падает в это время иногда до 20° ниже нуля. Иногда бора сопровождается обильным снегопадом.
Брызги воды, поднятые ветром в порту, сразу же замерзают. Моряки ведут непрерывную борьбу с обледенением, грозящим гибелью судов. Обледеневают портальные краны, причалы покрываются толстой коркой льда.
Бора — не такое уж редкое явление в Новороссийске, она бывает здесь 40―50 дней в году, хотя не всегда достигает сокрушительной силы. Название «бора» происходит от имени бога северных ветров Борея. Наблюдается бора не только в Новороссийске, но и в других районах мира: на Средиземноморском побережье Франции, на Новой Земле, на Урале и даже в Антарктиде.
Влияние Сибирского антициклона зимой и Азорского антициклона летом иногда ослабляется при воздействии циклонов, приходящих с запада, северо-запада или юго-запада на Черное море или проходящих по европейской части Советского Союза. При прохождении циклона погода на море меняется следующим образом: вначале, когда проходит восточная часть циклона, начинают действовать южные ветры, часто сильные, но непродолжительные. Волнение развивается быстро, волны бывают крутыми, на море много «барашков». Температура растет, время от времени идут дожди. При прохождении южной части циклона наблюдаются устойчивые западные ветры, порой сильные, идет крупная зыбь, часто выпадают осадки. Когда в этот район моря приходит западная часть циклона, начинаются северо-западные и северные ветры, неустойчивые, иногда сильные, погода проясняется, температура резко падает.
Влияние рельефа суши в районе береговой полосы сильно сказывается на распределении осадков. Принято считать, что у моря осадков много. Между тем это не всегда верно. Например, побережья Перу и Чили в Южной Америке сухи и безводны, ибо там действуют обычно ветры с гор, приносящие сухой воздух, а вдоль берега идут холодные течения, которые способствуют возникновению устойчивого состояния воздуха, внизу — холодного, наверху — теплого. Как известно, там, где нет восходящих токов воздуха, нет и осадков. Жителям Чили не нужны зонты и плащи: в отдельных районах там выпадает в год всего 3―4 см осадков в виде водяной пыли. У нас на кавказском побережье положение противоположное. Ветры дуют с моря, циклонические системы на своем пути встречают горы, и происходит выпадение осадков. На крымском побережье, расположенном вдоль движения основных воздушных потоков, осадков гораздо меньше, чем на кавказском.
Существенной особенностью морских побережий являются бризы. Как любой ветер, они дуют из области большего давления в область меньшего, днем — с моря на сушу, ночью — с суши на море. Морские бризы приносят приятную прохладу и чувствуются даже на расстоянии 20―30 километров от берега.
Можно отметить еще так называемые фены, развивающиеся на тех побережьях моря, где есть горы. Фен представляет собой теплый, сухой ветер, дующий с гор. В Сочи, например, при фене относительная влажность воздуха падает до 10―12 процентов. Если обычно к вечеру бывает прохладнее и свежее, то при фене с гор тянет теплом и ощущается недостаток влаги. Действуют фены обычно весной, иногда осенью и зимой, продолжаются они 1―2 дня, редко неделю. Возникают фены в том случае, если давление по одну сторону горного хребта больше, чем по другую. Массы воздуха, двигаясь от высокого давления к низкому, переваливают через хребет. При поднятии их на хребет температура воздуха понижается незначительно — на полградуса на каждые 100 метров подъема. Такое незначительное понижение температуры связано с тем, что при охлаждении воздуха имеющаяся в нем влага конденсируется, при этом выделяется тепло. В процессе опускания воздушных масс по другому склону нагревание сухого воздуха происходит на один градус на каждые 100 метров. Следовательно, воздух будет теплым и сухим, что и наблюдается при фене.
Иногда над морем проносятся смерчи. Летчик Г. Стуков, наблюдавший их в 1954 году в районе Сухуми, рассказывает: «Вдали прямо по курсу мы увидели огромный столб дыма. По мере приближения к нему мы заметили еще один такой же столб, только поменьше. Откуда мог взяться дым в море? Вскоре стало ясно. То, что мы приняли за дым, было огромным столбом, состоящим из водяного пара и водяных брызг. Он служил как бы основанием высокого — до 350 метров — слегка изогнутого плотного водяного жгута серого цвета, упирающегося в темное грозовое облако».
Причина появления смерчей — неустойчивое состояние атмосферы, приток холодного воздуха в район, занятый теплыми воздушными массами. На Черном море смерчи чаще всего образуются осенью, когда воздух с охлажденной суши приходит на еще теплую поверхность воды. Смерч — это атмосферный вихрь, в нем происходит постоянное вращение воздуха по направлению против часовой стрелки с подъемом вверх. Обычно смерчи появляются при грозе, когда по небу ползут «лохматые» черные тучи. Внезапно часть такой тучи начинает вытягиваться вниз воронкой, которая все время вращается вокруг своей оси. Навстречу ей снизу поднимается столб водяных брызг, произведенных сильным круговым движением воздуха. Наконец, обе части смерча сливаются, и он, продолжая вращаться, несется вперед. Иногда смерчи выходят на сушу, а порой и возникают на ней.
Внутри такого вихря находится область резко пониженного давления. Были случаи, когда дома, попадавшиеся на пути смерча, разлетались от напора воздуха внутри здания, так как у них давление внутри было гораздо больше, чем давление в смерче. Такое же явление происходит с глубоководными рыбами, поднятыми на поверхность моря: они погибают от избытка внутреннего давления.
Если смерч выходит на берег, то он поднимается обычно вверх по долине реки, впадающей в море, и, пройдя несколько километров, разрушается. Огромные массы воды, заключенные в смерче, падают на землю, и река разливается.
Смерчи — опасное явление. Иногда смерчами в воздух поднимались целые суда, которые переносились затем на несколько сот метров и падали в воду сильно поврежденными. В ночное время смерчи обычно светятся, что представляет собой грозное зрелище.
Охарактеризуем теперь коротко климат отдельных районов Черного моря.
Основная часть моря имеет теплую влажную зиму и жаркое сухое лето. На северо-западных и западных берегах — степной климат (холодная зима и жаркое лето). На восточном побережье, к югу от Туапсе, — климат влажных субтропиков (жаркое лето и теплая влажная зима). На южном побережье — относительно холодная зима и жаркое лето.
Среднегодовая температура воздуха в Одессе +10, в Ялте +12, в Сочи и Гагре +14 градусов. Средняя температура января в Одессе —3, в Крыму +4, в Батуми и Гагре от +6 до +7 градусов. Средняя температура июля в Одессе +23, в Гагре +24 градуса, то есть почти одинакова на всем побережье.
Туманы особенно часто встречаются в северо-западной части моря. Там число дней с туманами составляет четверть года. Влажность воздуха зимой 70―90, летом 60―75 процентов. На юго-восточных берегах моря зимой влажность воздуха значительно снижается в результате действия фенов.
Осадков в северной и западной частях выпадает в год 300―500 миллиметров, в восточной и южной частях 700―800 миллиметров, в юго-восточной части моря — до 2500 миллиметров. Снег выпадает зимой во всех районах моря. Наименьшее количество снега бывает в юго-восточной части. В Сочи и Хосте снег лежит в среднем 8 дней в году.
Сравнивая приведенные выше цифры, мы видим, что наиболее теплый климат имеют районы субтропиков Крыма и Кавказа. Хотя каждое время года отличается своеобразной красотой, но особенно хороша здесь осень, которую по праву называют бархатным сезоном. В это время стоит всегда теплая, но не жаркая погода, нагретое за лето море как бы обогревает прибрежные районы. Купальный сезон продолжается в течение всего октября, а иногда и в ноябре.
Зимой и весной в районе Сочи — Батуми часто наблюдается дождливая погода. Многие считают это недостатком наших курортов. Но дожди — это друзья человека. Дожди полезны в санитарном отношении, они смывают и уносят возбудителей инфекций, которых так много в теплых районах, они освежают воздух и очищают его от пыли.
О морской воде
Прежде чем говорить о воде Черного моря, вспомним немного из того, что мы знаем о воде. Со школьной скамьи мы знаем, что более двух третей поверхности земли покрыты водой. В основной своей массе это вода соленая. Впрочем, надо сказать, что совершенно пресной, дистиллированной воды в природе нет, она может быть получена только искусственно. Природные же воды содержат то или иное количество солей. Например, в дождевой воде содержится 1 грамм соли на 30 килограммов воды. Конечно, такую воду мы называем пресной.
Издавна существовал у людей культ воды. Их фантазия поселила в море многих богов, самым могущественным из которых был Нептун у римлян, Посейдон у греков. Речной и дождевой водой управляли другие боги. Интересно, что еще сто лет назад крестьяне на острове Сицилия после многих бесплодных обращений к святому Андрею, покровителю воды, с просьбой вызвать дождь, потеряли наконец терпение и решили повесить статую незадачливого покровителя, объявив коротко: «Дождь или веревка».
Лишь три процента воды на земном шаре — пресные, или те, что мы называем пресными водами. И распределены они по территории суши крайне неравномерно. Чтобы сохранить воду, прибегают к разным методам: закачивают в почву глинистые растворы, чтобы уменьшить фильтрацию в грунт, покрывают поверхность водоемов специальными синтетическими пленками и т. п. Между тем многие засушливые районы расположены вблизи воды, правда, соленой, морской. Например, безводный степной Крым окружен морем. Да и на южном берегу Крыма недостаточно воды. Правда, система гидротехнических мероприятий, строительство которой сейчас осуществляется, позволит в значительной степени восполнить этот пробел природы, но как раз здесь было бы целесообразно использовать также опресненную морскую воду.
Установки, опресняющие морскую воду, успешно работают в различных районах Советского Союза и за рубежом. В городе Шевченко на берегу Каспийского моря, например, такая установка дает 450 литров пресной воды в сутки на каждого человека. Опресняют здесь воду в основном выпариванием, но применяют и другие способы, например, химический (поглощение солей ионообменными смолами) и электрохимической (собирание ионов солей электродами). Стоит вопрос об опреснении воды и в некоторых дальневосточных районах. Там это будет выгодно еще и потому, что полученную соль можно будет использовать для засола рыбы. Сейчас соль на Дальний Восток приходится возить эшелонами за тысячи километров. Есть смысл использовать опыт японских специалистов, построивших завод по комплексной переработке морской воды. Этот завод при переработке 4000 тонн морской воды дает 3000 тонн пресной воды, 110 тонн поваренной и глауберовой солей, 16 тонн магния, 17 тонн хлора и прочих веществ. Конечно, такая комплексная переработка морской воды будет выгодна не только для районов Дальнего Востока, но и для других побережий, которые нуждаются в пресной воде.
Отметим еще ряд общих особенностей воды, прежде чем переходить к рассказу о водах Черного моря. Известно, например, что вода обладает большой теплоемкостью. При нагревании она поглощает большое количество тепла, а при остывании излучает его. Поэтому прибрежные районы обычно теплее районов, расположенных на той же географической широте, но удаленных от моря. Если же по берегам моря стоят еще высокие горы, которые не позволяют теплу распространяться далеко, то климат прибрежных районов будет еще теплее. Такие условия и существуют у нас на Черном море в районах советских субтропиков. Это — самые северные субтропики на земном шаре. Сочи, например, расположен на широте Владивостока и Нью-Йорка, где климат, как известно, более суровый, чем в Сочи.
Еще одно свойство воды — на ее испарение требуется большое количество тепла. Какую роль играет это свойство? Если бы при испарении требовалось мало тепла, то многие реки и озера высыхали бы летом до дна.
Часто говорят, что вода — носитель жизни, океан — колыбель жизни. Действительно, первые организмы зародились в воде и до сих пор многие живут в этой питательной среде. Перемещаясь из одного района в другой и сверху вниз, вода переносит органическое вещество и кислород для питания животных и растений. Там, где ослабляются такие перемещения, например, в глубинах Черного моря, исчезает жизнь.
Черное море — самое теплое наше море. Температура воды на его поверхности в течение полугода выше 16 градусов, а летом более 25 градусов. Зимой поверхность основной части моря охлаждается до 6―8 градусов. Заливы в его северо-западной части, как правило, замерзают, ветры неоднократно ломают лед, образуя торосы до 3 метров высоты. В отдельные годы в районе Одессы применяют ледоколы для вывода судов в море.
Резкие колебания температуры возникают при сгонно-нагонных ветрах. Сгон воды приводит к ее охлаждению, нагон — к распространению тепла вглубь. В Крыму однажды при сгонном ветре за несколько часов температура воды упала на 12 градусов (с 23 до 11).
Исключительным постоянством отличается температура воды в глубине моря: начиная с 200 метров до самого дна, и летом и зимой держится температура 8―9 градусов тепла.
Чем морская вода отличается от речной? Всякий скажет: тем, что морская вода соленая. Соленость воды определяется количеством граммов солей, приходящихся на килограмм морской воды. Интересно сравнить соленость воды различных морей и Мирового океана;
| Мировой океан | 35—36 |
| Средиземное море | 37—39 |
| Красное море | 41—60 |
| Черное море: на поверхности | |
| в основной части | 17—18 |
| в северо-западной части | 8—13 |
| У дна | 22—22,5 |
| Каспийское море | 11—13 |
| Азовское море | 9—10 |
Из приведенной таблицы видно, что соленость Черного моря в два раза ниже, чем океанских вод, но в два раза выше солености Азовского моря и в полтора раза — Каспия. Многие считают Каспийское море очень соленым. Такое представление неправильно, сильно осолоненными являются лишь залив Кара-Богаз-Гол и ряд более мелких заливов. Кстати, самое соленое из всех морей земного шара Мертвое море, расположенное в Палестине, содержит до 300 граммов солей на 1 килограмм морской воды.
В это море впадает только река Иордан, и ни одна река из него не вытекает.
Вода в этом море настолько плотная, что нельзя утонуть. Можно не только лежать, но и сидеть на поверхности воды. Рассказывают, что римский император Тит велел сковать и бросить в Мертвое море непокорных рабов. Каково же было его изумление, когда он увидел, что они не тонут.
Мертвым море названо по другому признаку. Дело в том, что в воде такой солености нет жизни. В Черном море на глубинах тоже нет жизни, хотя соленость там невысокая. Но об этом мы поговорим позднее, а сейчас остановимся еще на одном важном свойстве морской воды.
С изменением солености меняются свойства и вкус воды, но есть нечто общее, что объединяет и опресненное Черное море, и осолоненное Красное, и Мировой океан. Дело в том, что, несмотря на разницу в солености, состав солей, растворенных в морской воде, исключительно постоянен. Почему? Состав солей в море регулируется животными и растениями. Даже маленькая рыбка весом 100 граммов пропускает через себя 20―30 кубических сантиметров воды в минуту. А сколько воды пропускают огромные обитатели океана!
Известно, что когда образовался первичный океан и не было еще животных организмов, состав солей этого океана был иным. Сейчас в морской воде основные соли содержатся в следующих количествах (процентов):
| Хлористый натрий (поваренная соль) | 77,8 |
| Хлористый магний | 10,9 |
| Сернокислый магний (английская соль) | 4,7 |
| Сернокислый кальций | 3,6 |
| Сернокислый калий | 2,5 |
| Углекислый калий | 0,3 |
| Бромистый магний и др. | 0,2 |
В отдельных морях наблюдаются лишь небольшие колебания состава солей, не превышающие одного процента. Так, в Черном море по сравнению с Мировым океаном содержится несколько больше углекислого кальция и хлористого калия, но меньше сернокислого кальция.
Незначительное изменение солевого состава несколько приближает черноморскую воду к речной (не по солености, а по составу солей).
Интересно сравнить состав солей (в процентах) морской и речной воды.
| Морская | Речная | |
| Хлориды | 89 | 5 |
| Сульфаты | 10,5 | 10 |
| Карбонаты | 0,3 | 60 |
| Соединение азота, фосфора, кремния | ||
| органических веществ | 0,2 | 25 |
Таким образом, в морской воде преобладают хлориды, а в речной — карбонаты. Кроме того, в морской воде гораздо меньше органических соединений, чем в речной, так как эти соединения поглощаются многочисленными жителями моря.
Соленый вкус придает морской воде хлористый натрий (поваренная соль), а горький привкус — хлористый магний и сернокислый магний (или английская соль). В настоящее время в ее составе открыто 60 различных элементов, но предполагают, что в ней содержатся все элементы, имеющиеся на Земле, только некоторые из них до сих пор не открыты. В виде заряженных частичек — ионов в морской воде есть железо, медь, олово, цинк, свинец. Есть здесь и золото, и серебро, и радий, и радон, и бром, и йод, но многие из них имеются в очень малых количествах. Например, на тонну морской воды приходится 1 миллиграмм серебра, а золота и того меньше. Несмотря на такое, казалось бы, незначительное его содержание, если бы удалось извлечь все золото из вод всех морей и океанов земного шара, то на каждого жителя Земли пришлось бы по полтора миллиона рублей золотом!
Получают золото из морской воды с помощью ионитов — ионообменных смол, которые способны присоединять к себе ионы растворенных в воде веществ. К сожалению, золото, добытое таким путем, еще очень дорого; стоимость затраченной на его получение энергии в пять раз больше, чем стоимость добытого золота.
Морская вода представляет собой сложное химическое соединение. Она образовалась на протяжении миллионов лет.
Морская вода обладает рядом целебных свойств. Исключительно благотворное влияние она оказывает на организм человека. При купании мы ощущаем прохладу, особенно приятную в жаркий день. Вода уменьшает вес человека (помните закон Архимеда?). Самые полные люди чувствуют себя в море легко и свободно. Находясь в море, мы всегда совершаем какие-то движения, это приводит к усилению дыхания, обмена веществ, к улучшению аппетита и пищеварения. Не удивляйтесь, если вы загорите при купании, хотя совсем не лежали на пляже: это произошло потому, что поверхностный слой моря прекрасно пропускает ультрафиолетовые лучи, вызывающие загар тела. Исключительно полезен для человека морской воздух, насыщенный кислородом, солями хлористого натрия, кальция, магния, йода, брома, мельчайшими долями радиоактивных веществ. Медицина практикует в настоящее время даже особый способ лечения некоторых заболеваний легочных путей: больных помещают у специальных фонтанов, распыляющих вокруг влагу. Называется этот способ гидроаэронизацией. Море — это естественный гидроаэронизатор. Больные гипертонией, бронхиальной астмой чувствуют у моря облегчение дыхания, потому что у моря много озона и ионов кислорода. Присутствием озона объясняют и то, что в морском воздухе нет микробов, озон убивает их.
Благотворно воздействие моря на нервную систему человека. Успокаивающе действует мерный плеск волн и шорох гальки, прохлада воды при купании. Даже цвет моря и прибрежной растительности оказывают влияние на наше самочувствие.
Однако море и солнце, при чрезмерном употреблении этих сильнодействующих средств, могут превратиться из ваших друзей во врагов. Нельзя купаться до появления озноба или «гусиной кожи». Людям, страдающим одышкой, нельзя быстро плавать. И, конечно, только вред может принести человеку многочасовое «дежурство» на пляже в погоне за бронзовым цветом кожи.
Целебные свойства морской воды издавна использовались человеком. Многим известно, как благотворно действует морская вода при полоскании горла в случае легкой простуды. В воде быстро затягиваются мелкие ранки (конечно, с большой кровоточащей раной входить в воду не следует во избежание инфекции).
В настоящее время морскую воду употребляют в качестве одной из составных частей при изготовлении ряда лекарств, например, для лечения некоторых глазных и ушных болезней. Врачи иногда вводят морскую воду (несколько разбавленную и, разумеется, дезинфицированную) в мышцу человека, в качестве физиологического раствора для поддержания жизнедеятельности организма.
Можно ли пить морскую воду? На этот вопрос долгое время отвечали отрицательно. Дело в том, что организм человека не приспособлен к выведению избытка солей, которые поступали бы с морской водой. У морских рыб и птиц есть специальные железы, через которые выделяются капли рассола. Между прочим, раньше, когда этого не знали, не могли содержать в зоопарке, например, альбатросов. Оказывается, воду для них надо солить, потому что специальные железы все время работают, и если альбатрос будет пить пресную воду, он погибнет от недостатка солей.
В инструкциях экипажам морских судов издавна существовал пункт о том, что в случае отсутствия пресной воды пить морскую нельзя. Однако за последнее время мнение о морской воде несколько изменилось. Стали известны факты о людях, которые пили морскую воду слабой концентрации и оставались живы. Так, например, во время Великой Отечественной войны одного солдата отнесло в шлюпке далеко от берега в Азовском море. У него не было ни продуктов, ни рации, ни пресной воды. Более месяца дрейфовал он по морю, пил соленую воду, ел сырую рыбу и остался жив.
В морях с небольшой соленостью ее можно пить в случае необходимости. На судах иногда даже стали добавлять ее в пищу для профилактики заболеваний в тропиках. Врачи рекомендуют принимать внутрь морскую воду при некоторых желудочных заболеваниях (конечно, не всем и в определенных дозах).
Интересным, хотя и, на первый взгляд, странным, обстоятельством является почти точное совпадение процентного состава солей морской воды с составом крови человека. Однако если вспомнить, что первичные формы жизни зародились сотни миллионов лет тому назад в океане, а от них произошли впоследствии высокоорганизованные существа, то такое сходство не будет казаться удивительным.
По своему гидрологическому режиму Черное море резко отличается от других морей. У него сильно опресненный и, следовательно, более легкий поверхностный слой (летом он теплый) лежит на более плотном, соленом нижнем слое. Наличие двух слоев постоянно поддерживается выносом пресных вод из рек и опресненных вод из Азовского моря, а также глубинных (плотных) — из Мраморного. Обмен вод между этими слоями очень слаб. Для чего же нужен этот водообмен? Прежде всего и в основном для распространения кислорода в глубину, для так называемой аэрации глубин. Кислород образуется в поверхностных слоях моря. Вглубь он распространяется путем вертикального водообмена. Там, где нет вертикального движения вод, нет и кислорода в глубинных слоях. Такой случай мы и наблюдаем в Черном море.
Значительный летний перегрев массы воды способствует накоплению тепла на зиму. Большой теплозапас моря, как и любое явление, следует рассматривать многосторонне. Положительно то, что море не замерзает в основной своей части и что оно обогревает зимой берега (климатообразующий фактор). Отрицательным следствием является то, что поверхностные, сильно прогретые воды не могут в значительной степени охладиться за период короткой черноморской зимы. Слабое зимнее охлаждение при условии относительно небольшой солености приводит к очень небольшому увеличению плотности и, следовательно, к незначительному опусканию поверхностных вод (не более 200 метров). В нижних слоях образуется застой воды, туда не проникает кислород с поверхности моря, поэтому там отсутствует и жизнь.
Правда, нельзя сказать, что в Черном море совершенно отсутствует обмен поверхностных вод с глубинными. Гипотеза о таком водообмене была выдвинута профессором В. А. Водяницким и подтверждена другими учеными. Косвенным доказательством наличия вертикального водообмена является то, что с течением времени поверхностные слои моря не опресняются, а глубинные не осолоняются. Советскими учеными были найдены также и прямые доказательства наличия водообмена между слоями. Основные причины его — так называемые поперечные глубинные течения, захватывающие слои до 1000 метров в глубину, а также термическое перемешивание, возникающее вследствие воздействия тепла земной коры и в результате гнилостных процессов у дна. Правда, вертикальные движения в Черном море очень слабы. Подсчитано, что частице воды требуется от 80 до 130 лет, чтобы пройти путь от самых больших его глубин до поверхности. Хотя это срок и не малый, но здесь важен сам факт наличия вертикального движения. Поэтому советские ученые, конечно, не могли согласиться с предложением ряда зарубежных ученых сбрасывать остатки атомных производств в Черное море.
Кроме солей, в морской воде растворено значительное количество газов: кислород, углекислота, сероводород, азот и другие. Чем ниже температура и соленость воды, тем больше газов растворено.
О роли кислорода, растворенного в морской воде, мы уже говорили. Обычно в поверхностных слоях моря содержится 5―10 кубических сантиметров кислорода на литр воды.
Источником сероводорода является разложение остатков водных организмов. Как было установлено полвека тому назад выдающимся русским химиком Н. Д. Зелинским, сероводород в Черном море имеет биохимическое происхождение. Ученый показал, что обитающие в большом количестве в глубинах моря особые бактерии, живущие в бескислородной среде, разлагают трупы животных и растений на ряд более простых химических соединений, которые вступают во взаимодействие с солями морской воды. В результате этой реакции и образуется свободный сероводород. В Черном море, где водообмен практически происходит до глубины 150―200 метров, а на дно постоянно идет «дождь трупов» растительных и животных организмов, содержание сероводорода достигает 7,5 кубического сантиметра на литр воды, а общее количество сероводорода в Черном море составляет миллиард тонн. В течение последних 1―2 тысяч лет это количество сохраняется примерно постоянным. Хотя все время происходит образование сероводорода в глубинах моря, но параллельно с ним идет процесс окисления сероводорода другими бактериями, обитающими на дне и в глубинах Черного моря. Бактерий называют великими тружениками. Их многовековая работа может создать целые острова, например, Багамские острова состоят из углекислого кальция, осаждаемого бактериями. Есть бактерии, поедающие нефть. Нефть давно бы покрыла пленкой все моря и океаны, если бы не эти бактерии. В Черном море железобактерии, образно говоря, создали Керченский полуостров. В течение тысяч лет реки выносили закисное железо, бактерии превращали его в окись железа, которое теперь лежит 20-метровой толщей руд на Керченском полуострове. Есть даже бактерии, которые поедают асфальт. Это уж не труженики, а разрушители.
Серобактерии, такие же, как в Черном море, окисляли сероводород в древних озерах и болотах, превращали его в чистую серу. Впоследствии на местах этих озер и образовались залежи серы. Сейчас потребность в сере все возрастает. Развивающаяся химия требует все больше серы для изготовления пластмасс, красок, стекла, удобрений. Со временем запасы серы могут истощиться, поэтому ученые уже сейчас работают над заселением такими бактериями современных болот, чтобы в будущем здесь образовались запасы серы. Будет разработан также метод использования и черноморского сероводорода. Кроме того, условия, существующие на дне Черного моря, очень напоминают условия в древних водоемах, где происходило образование нефти при разложении остатков животных без доступа кислорода. Поэтому если на дне Черного моря в настоящее время идет процесс образования нефти, то в будущем можно будет ее использовать.
Сероводород в Черном море не является единственным исключением на земном шаре. Сероводород содержится в значительных количествах в некоторых норвежских фиордах, в глубоководных частях Каспийского моря и в других районах, где затруднен вертикальный водообмен. В других морях по той или иной причине перемешивание вод происходит гораздо глубже, часто до дна. Такими причинами могут быть либо осенне-зимнее охлаждение воды, либо льдообразование, либо летнее испарение в соленых водах. Там, где нет больших вертикальных движений воды, происходит ее застой, а разложение органических остатков приводит к образованию сероводорода.
Глубина залегания сероводородного слоя в Черном море не везде одинакова. У берегов Крыма верхняя граница этого слоя лежит на глубине 150 метров, у берегов Кавказа — 200 метров, а в центральной части моря — 80―100 метров. Поверхность сероводородного слоя в море поднимается к центру в виде купола и опускается у берегов. Такое положение поверхности сероводородного слоя — следствие большего перемешивания вод в прибрежной части.
Часто от отдыхающих в Сочи можно слышать вопрос: связаны ли мацестинские воды с сероводородом Черного моря? К сожалению, в настоящее время это еще не выяснено. Есть среди исследователей сторонники как положительного, так и отрицательного ответа на этот вопрос. Относительно происхождения мацестинских вод имеется несколько гипотез: одни ученые предполагают, что воды из глубинных слоев Черного моря поступают по трещинам под Кавказские горы, при соприкосновении с горными породами состав вод несколько меняется; другие считают, что мацестинские воды поступают в скважины из недр земли и не связаны с водами Черного моря; третьи объясняют происхождение мацестинских источников проникновением по трещинам обычных дождевых вод, которые при движении в горных породах насытились солями и газами; наконец, четвертые считают, что мацестинские воды — это погребенные в недра Земли древние морские воды.
Установлено, что возраст вод Черного моря примерно 8 тысяч лет, а мацестинских вод — гораздо больше: от 10 до 30 миллионов лет.
Кроме сероводорода, в морской воде содержится углекислота, которая проникает туда из воздуха и при дыхании организмов. Расходуется углекислота растениями в процессе фотосинтеза.
Содержится в морской воде и азот, это инертный газ, он сохраняется в свободном состоянии, не вступая в реакцию с другими веществами.
Теперь поговорим о цвете воды и распространении света в глубину. Почему море синее? Кстати, Черное море — не «самое синее в мире». Как это ни парадоксально звучит, но цвет воды в Красном море гораздо более синий, чем в Черном, а самыми синими являются Саргассово море и некоторые районы Индийского океана, хотя Черное море тоже синее.
От чего зависит цвет воды в море?
Некоторые думают, что от цвета неба. Это не совсем так. Над Азовским морем летом сверкает яркое южное солнце, а цвет воды в море — зеленовато-бурый. Значит, дело не в цвете неба.
Цвет воды зависит от рассеивания лучей солнечного спектра частицами воды и примесей. Лучи разных цветов имеют разную длину волн. Красные лучи — длинноволновые, синие — коротковолновые. Длинные световые волны больше поглощаются в поверхностном слое воды, чем короткие. Напротив, коротковолновые, синие лучи, многократно отражаются в поверхностном слое и попадают в глаз человека. Вблизи берега, где много примесей, более крупных, чем молекулы воды, происходит отражение не только голубых, но и зеленых, и желтых лучей. Поэтому вода там изменяет цвет.
Кроме того, цвет воды определяется еще и количеством взвешенных частиц. В Черном море этих частиц меньше, чем, например, в Азовском, поэтому в Азовском море вода зеленовато-бурая, в Черном — зеленовато-синяя, а у берегов — зеленая и желтовато-зеленая.
Глаз человека с удовольствием останавливается на безбрежной ярко-синей глади. Однако с точки зрения рыболовства лучшими являются отнюдь не синие воды. Рыбаки знают, что синий цвет — это цвет водной пустыни, там мало органических веществ, мало пищи для рыб. Поэтому редко встречаются и сами рыбы.
Прозрачность воды определяется путем опускания на глубину стандартного белого диска диаметром 30 сантиметров; глубина, на которой этот диск скрывается из виду, и называется прозрачностью воды. Наибольшая прозрачность в Черном море наблюдается в восточной части летом (27 метров), наименьшая прозрачность в северо-западной части весной (2―3 метра).
Поделиться книгой: