Часовые пояса
Вторым по величине океаном является Атлантический, ограниченный на севере Гренландией и Исландией, на востоке – Евразией (Европой) и Африкой, на западе – Северной и Южной Америкой, на юге – водами Южного океана по 60-й параллелли южной широты. Площадь Атлантического океана составляет около 77 миллионов км2, средняя глубина – 3736 метров.
Бытует мнение, что этот океан получил свое название по легендарной Атлантиде, мифическому островному государству, в существование которого верили древние греки. На самом деле Атлантида здесь не при чем. Океан был назван в честь титана Атланта держащего на своих плечах небесный свод где-то там, в западной части Средиземного моря, где начинается океан.
Если вернуть Атлантическому океану ту его часть, которая 20 лет назад отошла к Южному океану, то получится единственный океан на планете, который лежит во всех без исключения климатических поясах. Другой особенностью Атлантического океана, отделяющего Европу и Африку от Америки, является его лидерство в мировом судоходстве. Бо́льшая часть морских путей находится здесь. А еще здесь самые высокие приливы (о приливах мы поговорим чуть позже).
Индийский океан стоит на третьем месте по величине. Поверхность которого простирается примерно на 69 миллионов км2.[11] Средняя глубина Индийского океана равна 3711 метрам. Индийский океан ограничен на севере Евразией, на востоке – Австралией, на западе – Африкой, на юге – водами Южного океана по 60-й параллелли южной широты. С названием этого океана все ясно – его воды омывают берега Индии и по нему пролегают морские пути в Индию.
Четвертое место по величине среди океанов занимает юный Южный океан, ограниченный с севера 60-й параллелью южной широты, а с юга – берегом Антарктиды. Площадь его поверхности примерно равна 20 миллионам км2. Средняя глубина – 3270 метров.
Самым маленьким и самым неглубоким океаном является Северный Ледовитый, расположенный между Евразией и Северной Америкой. Его площадь – около 15 миллионов км2, а средняя глубина – 1225 метров. Бо́льшую часть рельефа дна Северного Ледовитого океана занимают шельф и подводные окраины материков. «По размерам – океан, а по глубине – море», шутят географы.
На втором месте после океанов в водной иерархии стоят моря. Морем называется часть океана, обособленная сушей или возвышениями дна. Вследствие частичной изоляции от океана, в море формируется свой гидрологический режим – отличные от прилегающего участка океана температура, прозрачность и соленость водных масс, собственная система течений. Эти отличия вызывают появление отличий в растительном и животном мире морей. Так что выделение частей океанов в моря – это не прихоть географов, а обоснованнная необходимость.
По своему местоположению моря делятся на окраинные, внутренние, средиземные и межостровные.
Окраинные моря обрамляют материки и отделяются от океана полуостровами, островами или возвышениями океанского дна. Величайшим по площади окраинным морем Земли является Южно-Китайское море.
Внутренние моря расположены внутри материков и соединяются с океаном посредством узких проливов. Примером внутренних морей могут служить Черное, Азовское, Мраморное или Эгейское моря.
Средиземные моря расположены между материками. Пример – Средиземное или Красное море.
Межостровные моря находятся внутри островных архипелагов. Пример – Филиппинское море, расположенное в Тихом океане возле Филиппинского архипелага. Это второе по величине море Земли, отделеное от океана группами островов, не имеет четких сухопутных границ, границы можно назвать «точечными».
Самое большое море нашей планеты (площадь около 7 миллионов км2) – Саргассово море, которое находится в северной части Атлантического океана, вообще не имеет берегов, даже точечных. Это море ограничено океанскими течениями. На западе – Гольфстримом, на севере – Северо-Атлантическим, на востоке – Канарским, на юге – Северным Пассатным. Свое название Саргассово море получило от водорослей саргассум, которые покрывают почти всю его поверхность. Поэтому Христофор Колумб, открывший это море на пути к Америке 16 сентября 1492 года, назвал его «банкой с водорослями». Есть опасность того, что банка с водорослями может превратиться в ведро с мусором. Течения собирают сюда плавучий мусор, в первую очередь – изделия из пластика. Кстати говоря, в Тихом океане тоже есть свой мусорный остров, гораздо крупнее того, что в Саргассовом море. Этот «остров» находится в нейтральных водах между Калифорнией, Гавайями и Аляской.
Течения не только «отрезают» Саргассово море от океана, но и приподнимают его поверхность почти на метр – можете представить их силу? Не так-то просто поднять и удерживать такую громаду воды.
Океанические (или морские) течения, потоки в толще мирового океана и морей, могут быть постоянными или периодическими, меняющимися с определенным периодом. Примером периодических течений могут служить приливные течения. Причинами возникновения течений являются причины космического характера (вращение Земли, изменения положений Луны и Солнца относительно Земли), ветры и разность плотности воды, то есть – разность температуры и солености, в различных участках Мирового океана.
По происхождению океанические течения делят на:
– дрейфовые, которые вызываются постоянными ветрами (Северное и Южное пассатные, течение Западных Ветров);
– ветровые, которые вызываются действием сезонных ветров (летние муссонные в Индийском океане);
– сточные, которые возникают вследствие разницы уровня воды в разных частях океана, то есть – «стекают» из районов избытка воды (Гольфстрим);
– компенсационные, которые возмещают (компенсируют) отток воды, возникший в результате ветровых течений. Пример – компенсационное Экваториальное или Межпассатное противотечение движется в противоположном направлении между Северным и Южным пассатными течениями, которые уносят воду от западных берегов Северной и Южной Америки.
– плотностные или конвекционные, которые образуются из-за неравномерного распределения плотности океанической воды с разной температурой и соленостью (Гибралтарское течение);
– приливно-отливные периодические течения.
Как правило, океанические течения вызываются сочетанием нескольких причин, одна из которых является основной.
Тихоокеанские морские течения
По местоположению океанические течения делятся на поверхностные и глубинные. Границей служит глубина в 150 метров. Большинство поверхностных течений являются ветровыми, а большинство глубинных – компенсационными.
Температура воды в океаническом течении всегда отличается от температуры окружающих вод. Всегда! В любом случае! Исключений из этого правила не бывает, потому что их просто не может быть.
Течения бывают теплыми (Гольфстрим), которые несут нагретую воду от экваториальных областей к полярным, и холодными (Перуанское), которые несут холодную воду полярных широт в сторону тропиков. Холодным течение может быть и в том случае, если оно поднимает воду из глубины на поверхность, ведь глубинные воды всегда холоднее поверхностных.
Теплые течения на картах обозначены красной стрелкой, а холодные – синей. Холодные и теплые океанические течения влияют на климат, причем весьма существенно. Так, например, благодаря теплому течению Гольфстрим (Атлантический океан), проходящему мимо западных берегов Европы, западноевропейский климат отличается мягкостью, не свойственной данным широтам.
В результате действия подводных землетрясений, оползней и извержений вулканов в океане могут образовываться гигантские волны, которые называются цунами. Это название переводится с японского как «волна в заливе». Более 80 % всех мировых цунами возникают в Тихом океане (вот вам и Тихий!).
В открытом океане высота волны цунами редко превышает один метр, а длина волны – расстояние между ее гребнями – достигает сотен километров, и поэтому в океане цунами не представляет опасности для судоходства. Но при выходе волн на мелководье, вблизи берегов, их скорость и длина уменьшаются, а высота увеличивается. У берега высота цунами может достигать нескольких десятков метров и чем круче берег, тем выше будет волна. Обрушиваясь на сушу, цунами производит значительные разрушения. Так, например, землетрясение в Индийском океане 26 декабря 2004 года вызвало самое разрушительное и смертоносное из всех известных в истории человечества цунами, от которого пострадали страны Азии (Индонезия, Шри-Ланка, Таиланд) и Африки (Сомали). Общее количество погибших превысило 235 000 человек.
Цунами может быть вызвано искусственным образом – ядерным взрывом. В России разработан беспилотный подводный аппарат «Посейдон» задачей которого является доставка ядерного боеприпаса к берегам вероятного противника. Помимо прочих факторов ядерного поражения, подводный ядерный взрыв вызывает цунами.
Пойдем дальше – на третьей ступени водной иерархии стоят заливы – части водных бассейнов, окруженные сушей с трех сторон. Крупнейшими заливами являются Бенгальский в Индийском океане и Мексиканский в Атлантическом.
Разница между заливом и морем довольно условная. Некоторые заливы, такие, например, как Мексиканский, Гудзонов или Персидский, на самом деле являются обособлеными от океанов морями со всеми присущими морям особенностями, но при этом называются заливами. Такое название заливов было дано им в старину, в период недостаточной изученности, да так и прижилось.
Узкие, извилистые, глубоко врезающиеся в сушу и имеющие скалистые берега заливы называют фьордами, а мелководные заливы, образующиеся при впадении реки в море – лиманами. Фьорды вызывают ассоциации со Скандинавией, а лиманы – с Черноморским побережьем.
Узкое водное пространство, разделяющее участки суши и соединяющее водные бассейны, называется проливом. Самым широким в мире проливом является пролив Дрейка, который разделяет Антарктиду и Южную Америку. По размерам этот пролив тянет на полноценное море – в самой узкой части его ширина составляет не менее 820 километров, а некоторые участки имеют глубину более 5000 метров, но, тем не менее, морем его называть нельзя, поскольку он ничем не отличается от соседних океанических участков.
Пролив назван в честь английского мореплавателя, адмирала и известного капера Фрэнсиса Дрейка, который прошел здесь в 1578 году во время второго в истории человечества кругосветного плавания.[12] Однако название это было дано лишь в начале ХХ века. На картах XVII–XIX веков названия у пролива нет.
Сила лунного притяжения и сила, порожденная взаимодействием (взаимным вращением) Земли и Луны, порождают такие явления, как приливы и отливы – периодические вертикальные колебания уровня океанов и морей.
Прилив и отлив
Под воздействием лунного притяжения вода Мирового океана «выпячивается» по направлению к Луне. Когда Луна приближается к берегу, то наступает прилив, а когда удаляется – наступает отлив.
Посмотрите на рисунок и обратите внимание на то, что приливных выпуклостей в Мировом океане образуется две. «Выпячивается» не только наиболее близкая, но и наиболее удаленная от Луны части Мирового океана. Это происходит вследствие того, что силы лунного притяжения и взаимодействия вытягивают водную массу Земли в эллипс, в центре которого находится Земля. Луна совершает полный оборот вокруг Земли за сутки, следовательно приливы и отливы чередуются два раза в сутки.
Солнце тоже вызывает приливы и отливы, но из-за большой удаленности Солнца от Земли, эти колебания выражены в два с лишним раза слабее.
Что ж, с солеными водами мы разобрались, можно переходить к суше.
Участок суши, со всех сторон окруженный водой, называют островом.
По своему происхождению острова делятся на материковые, вулканические и коралловые. Острова могут располагаться как поодиночке, так и группами. Группа островов одинакового происхождения называется архипелагом. Обратите внимание – «одинакового происхождения», а не «расположенных поблизости друг от друга». Разница тут принципиальная. Близкое расположение с научной точки зрения не имеет такого значения, как общность происхождения.
Материковые острова, наиболее крупные по площади, образованы материковой земной корой, то есть являются или обломками древних материков, как остров Мадагаскар, или продолжением современных материков по другую сторону небольшого пролива, как Тасмания. Материковые острова обычно располагаются вблизи материков.
Вулканические острова, такие как Гавайские или Курильские, представляют собой вершины вулканов, поднятую над поверхностью воды. Может случиться так, что остров будет образован не одним вулканом, а несколькими. Так, например, остров Гавайи образован пятью вулканами – одним потухшим, одним спящим и тремя активными.
Классификация вулканов по степени их активности – дело сложное и, образно говоря, скользкое. Потухшими считаются вулканы, отрезанные от запасов магмы в недрах нашей планеты. Теоретически они больше никогда не смогут извергать магму, но так же теоретически разное может случиться. Везувий тоже можно было считать потухшим до тех пор пока он не начал извергаться. Активными вулканами считаются те, которые проявляют признаки активности. Это не обязательно выброс лавы и пепла. Вулканы может выбрасывать видимый дым или какие-то бесцветные газы, может «дрожать», то есть – вызывать землетрясения. Ну а спящими считаются вулканы, не демонстрирующие активности, но теоретически имеющие такую возможность.
Крупнейшим вулканическим островом нашей планеты является остров Исландия, расположенный в северной части Атлантического океана к северо-западу от Европы. Площадь Исландии равна 103 000 км2.
Крупнейшим по площади островом нашей планеты является материковый остров Гренландия, расположенный в Атлантическом и Северном Ледовитом океанах северо-восточнее Северной Америки. Площадь Гренландии равна 2 130 800 км2. Крупнейший архипелаг Земли – Малайский, включает в себя более 10 000 островов общей площадью около 2 миллионов км2.
Коралловые острова встречаются только в теплых низких широтах. Эти острова возникли в результате жизнедеятельности коралловых полипов,[13] известковых водорослей и ряда других обитателей теплых вод тропических морей.
Коралловые полипы живут колониями. В процессе жизнедеятельности полипы образуют внешний скелет, состоящий главным образом из карбоната кальция. Полипы умирают, а скелет остается и на него нарастают новые полипы. Большие скопления кораллов образуют острова и рифы.
Все вы не раз слышали слова «риф» и «атолл», но сможете ли дать им определение?
Рифом называется подводное или надводное возвышение морского дна на мелководье. От острова надводный риф отличается малыми размерами площади. «Если можно только постоять, то это риф, – говорят географы, – а если можно пройти десять шагов туда-обратно, то это уже остров».
Коралловый остров, имеющий вид сплошного или разорванного кольца, называют атоллом. Атоллы образуются вследствие обрастания вулканического острова коралловым рифом, образующим кольцевой пояс вокруг кратера – воронкообразного углубления на вершине вулкана. Впрочем, Чарльз Дарвин предпологал, что рост всех коралловых островов происходит в процессе постепенного опускания вулканических островов и их обрастания кораллами.
Всем нам известно, что означает слово «берег», но не все знают, как звучит научное, географическое определение берега. Географы называют берегом полосу взаимодействия водной массы и суши. Обратите внимание – не «полосу соприкосновения», а «полосу взаимодействия». Такое определение лучше и полнее соответствует действительности, поскольку вода и суша не просто граничат с друг другом, но и оказывают друг на друга определенное воздействие.
Часть суши, выдающаяся в море или озеро, одной стороной примыкающая к материку или острову, а со всех остальных сторон окруженная водой, называется полуостровом. Небольшой полуостров называется мысом.
По происхождению полуострова делятся на отчленившиеся и причленившиеся.
Отчленившийся полуостров Камчатка
Отчленившиеся полуострова в геологическом отношении являются продолжением материка, примером такого полуострова может служить Балканский полуостров. Отчленившиеся полуострова образуются вследствие поднятия уровня моря или вследствие опускания соседних участков суши.
Причленившиеся полуострова в геологическом смысле ничего общего с материком не имеют. Они представляют собой «самостоятельные» части суши, впоследствии соединившиеся материком. Пример – полуостров Индостан.
Вернемся к воде. Главными показателями характерики морских вод являются температура и соленость.
Океан, как и суша, нагревается солнечными лучами, поэтому температура морской воды зависит от широты. Самая теплая вода – в экваториальных широтах. Солнечные лучи не способны нагревать воду глубже нескольких десятков метров и вообще более половины солнечной энергии поглощается в верхнем десятисантиметровом слое воды. Поэтому температура водоемов зависит от глубины. С увеличением глубины температура воды понижается.
В районе экватора средняя температура поверхностных вод составляет 25 – 28 °С. Самой теплой считается вода Красного моря, температура которой летом поднимается до 30 – 32 °С. Может возникнуть вопрос – почему максимальная температура воды отмечается не на экваторе, а в Красном море, которое расположено выше экватора? Дело в том, что в Красном море нет холодных морских течений. Морские течения вносят «поправки» в распределение температуры воды по широтам.
В полярных широтах температура воды зимой опускается до –1,8 °С. При более низких температурах начинается образование льдов. Да – при более низких, а не при 0 °С, потому что температура замерзания соленой океанической воды примерно на 2 °С ниже, чем у пресной.
В общем же среднегодовая температура поверхностных вод Мирового океана равна +17,5 °С.
Обратите внимание на то обстоятельство, что температура океанских и морских вод различается в зависимости от широты и времени года только в верхнем слое толщиной до 150 метров. Глубже 150 метров температура воды постоянна и снижается на 2 °С с каждым километром глубины, доходя до нулевых значений в глубоководных впадинах на дне полярных морей.
Соленость океанических вод определяется концентрацией растворенных химических соединений. Соленость прямо пропорциональна температуре воды. Чем теплее вода, тем интенсивнее происходит ее испарение, и тем выше становится соленость, ведь при испарении воды концентрация растворенных в ней веществ возрастает.[14] Подобно температуре, соленость изменяется по широте и по глубине.
Соленость вод также зависит от количества выпадающих осадков – чем больше осадков, тем меньше соленость, и от интенсивности речного стока – чем больше пресной воды стекает в океанскую воду, тем меньше становится ее соленость.
Соленость измеряется в промилле (‰). Один промилле – это одна тысячная доля или одна десятая процента. Средняя соленость вод Мирового Океана составляет примерно 35‰. Иначе говоря, в 1 литре океанской воды содержится около 35 грамм солей. Самое жаркое море Земли – Красное, одновременно является и самым соленым.[15] Причиной тому являются высокая температура, крайне малое количество атмосферных осадков (не более 50 мм за год) и отсутствие впадающих в это море рек. В отношении впадающих рек Красное море уникально. Это единственное внутреннее море на нашей планете, в которое не впадает ни одна река.
Подобно температуре, соленость океанской и морской воды изменяется по широтам только в врехнем слое толщиной в 150 метров. Ниже этого слоя соленость вод постоянна и составляет 35‰.
А теперь давайте посмотрим, как распределена жизнь в воде. Если на суше по биомассе с большим отрывом преобладают растения, то в океане большинство составляют животные. Все водяные организмы, как животные, так и растительные, по глубине обитания и способу перемещения делят на три группы:
– планктон – животные, растения и простейшие, населяющие поверхностный слой воды и не способные передвигаться самостоятельно;
– нектон – животные, населяющие всю толщу воды и способные передвигаться самостоятельно (рыбы, морские млекопитающие и др.);
– бентос – животные и растения, обитающие на грунте дна водоемов и в толще грунта.
Разнообразие видов и количество обитателей океана зависят от таких факторов, как освещенность воды, содержание в ней растворенного кислорода, ее температура, соленость, прозрачность, а также от глубины, от давления воды и от наличия пищи.
Большинство водяных обитателей сосредоточено близ поверхности, а глубины заселены слабо. Чем холоднее вода, тем ниже ее соленость и выше содержание кислорода. Эти факторы благоприятны для жизни, поэтому в водах умеренных широт биомасса больше, чем в тропических водах, такой вот «парадокс».
В Мировом океане не принято выделять природные зоны,[16] как это делается на суше. Океанские воды просто делятся по широтам на экваториальные, тропические, умеренные и полярные воды.
Знакомство с солеными водами на этом заканчивается. Переходим к пресным водам, в первую очередь – к рекам.
Рекой называется водный поток, текущий в разработанном им русле постоянно или с перерывами. Перерывы возникают тогда, когда потери воды в реке в результате испарения, просачивания в почву и прочих факторов становятся больше притока воды из источников питания, и в результате река на какое-то время пересыхает.
Руслом реки называется линейно вытянутое углубление в земной поверхности, по которому текут воды. Русло формируется разрушительной работой водных масс. Можно сказать, что реки сами прокладывают себе дорогу. Мелководные участки русел называются перекатами, а глубоководные – плесами. Полоса наибольших глубин в русле называется фарватером. Фарватеры являются судоходными путями.
Место начала реки называется истоком. Истоком может служить родник, озеро, ледник или болото. Место впадения реки в другую реку или водоем называется устьем.
Различают три типа речных устий – дельты, эстуарии и слепые устья.
Дельтой называют широкое трапециевидное устье, в котором русло разбивается на отдельные рукава. Дельты образуются в том случае, когда море не успевает размывать приносимые рекой наносы. Крупнейшая в мире дельта Амазонки (Южная Америка) имеет площадь примерно 100 000 км2.
Эстуарием называют воронкообразное устье в виде залива. Эстуарии образуются при при наличии сильных морских течений, размывающих речные наносы или, в случае выраженного опускания дна, у устья реки. Эстуарий – это глубокое и узкое устье.
О слепых устьях, которые правильнее было бы называть не «слепыми», а «невидимыми», говорят в тех случаях, когда река теряется в песках жарких пустынь или же уходит под землю. Текла-текла река и вдруг исчезла…
Участки русла, прилегающие к истоку, называют верховьями или верхним течением рек, а близкие к устью участки – низовьями или нижним течением. Между верховьями и низовьями расположено среднее течение реки.
Устье реки всегда расположено на меньшей высоте, нежели исток, именно перепад высот и обеспечивает течение реки по руслу – вода в реке перемещается под действием силы тяжести. Понижение в рельефе, тянущееся от истока реки до ее устья, называется речной долиной. Плоское, затопляемое во время половодья дно речной долины, называется поймой. Над поймой могут подниматься склоны долины, нередко имеющие ступенчатую форму. Ступени на склонах называются речными террасами. Они возникают в результате размывания берегов водами реки и представляют собой остатки прежних пойм. Река постоянно углубляет свое русло. Темпы углубления могут быть разными, но углубление наблюдается всегда. Большой, он же Великий каньон, расположенный на территории США в штате Аризона, является весьма наглядным примером того, что может сделать река.