Oceany

Ludzie od dawna studiuje oceany (Ogół wszystkich morzach i oceanach Ziemi), ale nadal wiem, że to nie wystarczy.

Mała Pracownia Oceanologii, przeznaczony do obróbki materiałów legendarnej stacji „Biegun Północny-1” dba i dzieł akademik Piotr Szyrszow w odpowiednim czasie stał się Instytut Oceanologii Akademii Nauk ZSRR (John), który nosi jego imię. Ponad 40 lat statków badawczych Instytutu laminowanych wodach oceanów. Zrobili około 200 lotów, mając w tym czasie ponad 4 mln. Mil morskich. wiry otwarty ocean - pierwsze ogniwo w łańcuchu nowoczesnych odkryć - zostały odkryte przez radzieckiego wyprawy w roku 1970. Od tego czasu, każdy rok przynosi nowe dane na temat ich wielkości, kierunku obrotów, temperatury i energii.

Mamy jeszcze wiele nauczyć o oceanie, rozwiązać wiele zagadek. Ten zajęty i duża grupa oceanografowie naukowców. Co oni pracują?

Video: oceany. Wild World. dokumentalny

Wśród trzech najważniejszych problemów współczesnej Oceanologii jest badanie mikrostruktury wód oceanicznych, turbulencji i fal wewnętrznych.

Naukowcy badają niezwykłe życie w głąb, aż do niedawna był uważany jałowe, zimne i ciemne. Z ogromnym ciśnieniem iw wysokiej temperaturze otoczenia są kwitnące oazy bogata kolonia bezprecedensowe zwierzęta. Jeśli słońce zgaśnie, będzie to zauważyć od razu.

Głęboka woda załogowymi „Mir” sowiecko-fińskich budynków. Zaprojektowany do pracy na głębokości do 6 tys. M.

Ruch płyty litosfery pochodzenia hydrotermalnych i ich rola w tworzeniu rud siarczkowych i korowej przyciągnąć uwagę geologów i biologów morskich. Podwodny ruda - hutników nadziei. Jednak nie jest jasne, w jaki sposób najlepiej szukać ich i produkować. Najbardziej studiował pole konkrecji żelazowo-manganowych, ale są one zwykle znajdują się na dużych głębokościach. fale wewnętrzne, do niedawna uważane za rzadkie zjawisko, teraz zajmują umysły naukowców.

Jednym z nowych obszarów - badanie wpływu anomalii temperatury wody w oceanach na pogodę na całym świecie: na Atlantyku - w Europie, na Pacyfiku - American Indian - Indie i Afryka. Zasugerowano przez akademik GI Marczuk prześledzić wpływ na zmiany klimatyczne parametrów oceanicznych za pomocą okresowych pomiarów poszczególnych jego części, stosunkowo niewielkich rozmiarów, ale charakterystyczne dla procesów fizycznych odbywają się w nich. Zwłaszcza tam, gdzie nie ma wymiany ciepła pomiędzy oceanem a atmosferą bardziej intensywne. Są one nazywane energii aktywnych stref (EAZo). Powstał „Badania interakcji program atmosfery i oceanów w celu zbadania zmian krótkoterminowych epoki w klimacie”.

Badanie krótkookresowych wahań klimatycznych (trwające od miesięcy do kilku lat) ma ogromne znaczenie dla rolnictwa ze względu na jego pomyślnego prowadzenia silnie uzależniona od pogody. Ważne jest, aby wiedzieć z wyprzedzeniem, pogodę i wiele innych sektorów gospodarki, takich jak transportu morskiego i lotniczego.

W Atlantyku i Pacyfiku są pięć EAZo: norweski, Nowa Fundlandia, obszar Gulf Stream, tropikalne Atlantic i obszar Kuroshio. Cztery razy w roku odbywają się tu badania dotyczące zakresów w rozmiarze 1500x2000 km. Jednak niektóre oceanografowie uwierzyć, że jest to niezbędne do podjęcia dużą powierzchnię. Istnieją opinie, a także zwiększenie liczby kontrolowanego EAZo.

Program wykonuje około 10% z floty ekspedycyjnej naszym kraju 25-30 lotów rocznie robi statków badawczych. Najbardziej intensywne oddziaływanie między oceanem a atmosferą odbywa się w zimnych porach roku. W tym okresie wszystkie brane pod nadzorem energetycznych aktywnych stref jednocześnie wykonywane maksymalną programu obserwacyjnego. Ostatecznym celem tego programu - stworzenie modelu matematycznego interakcji oceanu z atmosferą. Jest to bardzo ważne i trudne zadanie.

Wielką niewiadomą

Wielka niewiadoma nazywa Oceans szef Radziecki Oceanologii akademika Brekhovskikh, twórca nowego kierunku - akustyki oceanu. (Za wybitne osiągnięcia w dziedzinie akustyki w 1977 Acoustical Society Wielkiej Brytanii i Brytyjskiego Instytutu Akustyki Brekhovskikh przyznano Złoty Medal Rayleigha. A w 1986 roku otrzymał nagrodę imienia AP Karpińskiego. Ta nagroda jest przyznawana za wybitne osiągnięcia badawcze osiągnięcia w dziedzinie nauk przyrodniczych historii dla dobra ludzkości.) Każdego roku w oceanie odkryto nowe zjawiska. To jeden z ostatnich: New Found spójnych struktur w oceanie. Tak nazwaliśmy specjalny rodzaj prądów powierzchniowych w postaci grzyb lub w postaci dipola wirowych. KN Fiodorow i Ginzburg pierwszy odkrył je w badaniach kosmicznych obrazów powierzchni oceanu, wykonane z „Meteor” satelity, a następnie odtworzyć te zjawiska w laboratorium w Instytucie Oceanologii.

Liczby pokazują kosmiczny obraz oczywiście grzybowym i jego programu. Podobne zdjęcia osiągnąć sukces tylko jeśli jest podana Tracer (Tracer może być pływające na powierzchni oceanu sople fitoplanktonu lub klastrów, w eksperymentach laboratoryjnych - kroplę tuszu lub farby) na powierzchni oceanu. Wszystko nie jest jasne, w tworzeniu tego niezwykłego zjawiska. A co najważniejsze - jaka jest natura impulsu, powodując jego wygląd?

Przestrzeń Zdjęcie grzyb prądy oceaniczne.

Schemat przepływu grzyby.

Grzyb na symulowane w laboratorium.

Co jest oceanografia? Jest to kompleks pięciu nauk: fizyki i chemii oceanu, jego geologii i biologii techniki do badania. Problemy wynikające z badania oceanów, związany z różnych dyscyplin naukowych. Wyzwania te z powodzeniem Instytutu Oceanologii.

Okeanologiya - radziecki termin. W tym samym skomplikowanej nauki na Zachodzie, często nazywany oceanografii. Mamy takie same dla oceanografii jest zwykle rozumiana węższy zakres dyscyplin naukowych, bez biologii i geologii.

Oddzielna nauki zawarte w Oceanologii złożonych kombajnów techniką. Przede wszystkim - statek badawczy (RV). To - główne oceanografowie narzędzi, bez dobrego statku na oceanie nie może nic zrobić. Na pokładzie karty sieciowe są przyrządy do pomiaru podstawowych parametrów wody morskiej. Jeżeli wyprawa jest złożoną postać, a następnie pracować w nim przedstawiciele wszystkich grup Oceanologii. Często jednak istnieją specjalne trasy, to eksperci są zaproszeni na rejs. Jednak, bez względu na lot może być, to będzie co najmniej jeden przedstawiciel pozostałych nauk na pokładzie.

Wśród parametrów mierzonych w oceanie oceanografów fizyczne są następujące.

Temperatura. Informacja o temperaturze wody na różnych głębokościach oceanu wszyscy specjaliści potrzebne. Temperatura Hydrophysics określenia różnych dopływ wody i są na frontach oceanu lub warstwy granicznej pomiędzy nimi. Dane o temperaturze wody jest bardzo ważne dla biologów. W oceanie, rybitwi patrząc na ryby w strefie wysokiego gradientu temperatury, w której stężone organizmów planktonowych, które służą jako pożywienie dla ryb. Analitycy również wziąć pod uwagę temperaturę wody w oceanie. Jeśli energia aktywnych stref lub blisko brzegów Europy zmieścić duże wiry synoptycznych z niską temperaturą wody, nie ma potrzeby czekać na ciepło.

Szczególne znaczenie dla biologów, akustyki i żeglarzy ma rozkład temperatury wody w pionie: położenie temperatury warstwa skoku, znanej jako warstwa termokliny sezonowych lub „ciekłych ziemia”. gromadzi ona planktonowych zwierząt i może leżeć, a tym gruncie, łodzi podwodnych. Głębokość termokliny temperatura zmienia się w zależności od sezonu. W zimie jest głębszy, a latem - bliżej powierzchni.

Zainteresowanie temperatury wody, zwłaszcza w warstwach dolnych i morskich geolodzy. Ważne jest, aby znać rozkład temperatury w pionowym warstwy osadu na dnie. Wielkość i znak gradientu temperatury, mogą ocenić strumień ciepła wdawania od Ziemi.

Pomiar temperatury oceanu na pokładzie statków badawczych wymaga czasu i jest kosztowne. Dlatego naukowcy poszukują nowych sposobów, aby uzyskać informacje na temat temperatury tańsze i szybsze. Obiecujące pomiary temperatur oceanu z satelity, które wykorzystywane są w podczerwieni (IR) lub promieniowanie o częstotliwości mikrofalowej (UHF). W tym przypadku możliwe jest, aby szybko uzyskać informacje na temat rozkładu temperatury większości oceanów. Ale dokładność pomiaru nie zawsze jest wystarczająca.

Ostatnio naukowcy zaproponowali nową metodę pomiaru w oparciu o efekt spójnej rozpraszanie Ramana anty-Stokesa (samochody). Jej istota polega na tym, że powierzchnia oceanu jest oświetlony światłem spolaryzowanym laserowej. Temperatura wody jest oceniana przez stosunek dwóch wzajemnie prostopadłych składowych odbitych promieni. Naukowcy uważają, że opracowanie sposobu CARS pozwala na pomiar temperatury powierzchni oceanu z błędem nie większym niż ± 0,1 ° C,

W międzyczasie, w celu uzyskania dokładnych danych są przeprowadzane równocześnie badania oceanu za pomocą NIS, automatyczne boje, samolotów i satelitów.

przewodność. Wartość ta jest istotna dla badania różnych właściwości oceanu. To oznacza przewodność słupa wody od 1 m długości, przekrój poprzeczny powierzchni 1 m². Wzajemny jest opór.

W wodzie morskiej, rezystancja elektryczna zależy od temperatury, zasolenia i ciśnienia hydrostatycznego.

zasolenie i wahania temperatur są tłumione w oceanie przy różnych prędkościach. Jest to bardzo ważna cecha: porównanie dwóch krzywych tłumienia aby ustawić czas, jaki upłynął od początku obiektu pulsacji. Można dowiedzieć się, kiedy zdał.

Badanie mikrostruktury zaburzeń oceanu mogą być analizowane i przy użyciu innych właściwości fizyczne: dźwiękowe czujniki pulsacji prędkości lub czujniki, które rejestrują zmiany przepuszczalności światła. Parametry te są zainteresowani akustyki i oceanografów oceanografowie optyków. Są one ważne nie tylko do badania mikrostruktury. Na przykład, informacja o prędkości dźwięku pozwala udoskonalić pracę sonaru na statkach oraz sonar. komunikacja akustyczna w propagacji ocean i bardzo długo dźwięku trzeba również informacje o prędkości dźwięku. Studium światła reżimu wód oceanów doprowadziły do ​​powstania oceanografii optycznego, aby rozwiązać szereg zadań.

Zasolenie. Istnieje kilka definicji zasolenia. Często - całkowicie rozpuszczonych soli w wodzie morskiej do 1 kg.

Paradoksalnie - nie ma urządzenie, które bezpośrednio określają zawartość soli w wodzie z wystarczającą dokładnością. jest to wykrywane przez wskaźnik przewodności wody lub załamania za pomocą interferometru.

Naukowcy niektórych krajach zrezygnować z pomiarów zasolenia podczas wypraw i zaczęli używać uproszczonego wzoru, biorąc pod uwagę, że w wielu przypadkach nie stratyfikacja, bez obrotu, bez adwekcja lub konwekcja nie zależy od zasolenia, a wszystkie te procesy są określane wyłącznie przez temperaturę wody.

Jednak wiedza o zasolenie wody jest bardzo ważne dla biologów morskich. Wiele zwierząt morskich umrzeć, jeśli zasolenie wody jest wyższy niż dopuszczalny limit. Dzieje się tak na przykład w Morzu Azowskim z niektórymi gatunki ryb (Babka okoń).

W 1987 roku, członek Akademii Nauk ZSRR KN Fedorowa w raporcie Rady Naukowej Instytutu Oceanologii. PP Szirszowa Akademii Nauk ZSRR powiedział, że zasolenie odgrywa znacznie większą rolę w oceanach niż się powszechnie uważa. Przyniósł wiele ciekawych faktów.

Na przykład, zgodnie z radziecki naukowiec AI-Phe reskokova, więcej niż 40% objętości rozwarstwienia oceany zasolenia zapewnia korzystny konwekcji podwójnego typu dyfuzyjnego. Jest to bardzo ważne z punktu widzenia oddziaływania ocean klimatu. Pod wpływem zasolenia transformacji mas wody oceanów, zapewniają wentylację termoklinę istnieje głęboka konwekcja występuje i wiele innych wspaniałych efektów, łącznie z utworzeniem soli palcami i tajemniczych obiektywów giganta.

Radziecki uczony BA Kagan szacuje, że warunki lodowe Oceanu Arktycznego jest ściśle związana z zasolenia. Jeśli moglibyśmy zwiększyć zasolenie wód arktycznych, może być w stanie całkowicie zwolnić Przejście Północno-Wschodnie z lodu!

Amerykańskie naukowiec W. broker podkreślić, że tylko ze względu na zwiększoną wartość zasolenia na północnym Atlantyku ostatniego 9000. Lat Europejczycy żyją w stosunkowo ciepłym klimacie. Dr Willebranda z Niemiec ostrzega, że ​​jest to konieczne w celu zapewnienia, że ​​zasolenie północnym Atlantyku nie jest zmniejszona. W przeciwnym razie, kierunek cyrkulacji wody w Atlantyku mogą być odwrócone, które wprowadzi w nowej epoki lodowcowej. Oto niektóre ważne zasolenie.

Gęstość. Hydrophysics trzeba znać gęstość wody w oceanie na różnych głębokościach. Gęstość oblicza się z reguły od zmierzonej temperatury i przewodności dzięki wprowadzeniu korekty ciśnienia hydrostatycznego. To jest - pośrednio metoda bezpośrednia metod- pozwoliłoby na zwiększenie dokładności pomiaru jednego z najważniejszych parametrów fizycznych oceanu. Ale jest wygodne urządzenie, które mogą pracować w szerokim zakresie głębokości - z warstw powierzchniowych przynajmniej do połowy głębie oceanu (3710 m).

Do pomiaru podstawowych parametrów wykorzystywanych oceanologists wody Sondy - oprzyrządowanie, zejścia z pokładu do oceanu NIS. Są one badane jej grubość, pomiar podstawowych parametrów hydrofizyczne jak głębiej w głąb. Informacja jest przekazywana do komputera za pomocą kabla statku lub zarejestrowane w pomocniczej sondy urządzenie rejestrujące nie związany kablem do naczynia, co pozwala uniknąć efektu kostka brukowa Naczynie na wynikach pomiarów.

Różne czujniki do pomiaru temperatury, przewodności i ciśnienia hydrostatycznego. Niektóre są przeznaczone do pracy przez wiele lat, inni - tylko jeden wymiar, a następnie utopił. Nazywane są pęknięcia czujnik temperatury (HTA). Przy użyciu takich sond można zmierzyć rozkład temperatury w oceanie pionowego przemieszczania NIS, bez zatrzymywania się. Jest to bardzo ważne, szczególnie dla okrętów wojennych, do zatrzymania w walce może prowadzić do śmierci.

Przerwa przewody sond przeznaczonych do szybkiego pomiaru i innych parametrów, takich jak na przykład prędkość dźwięku i przewodności elektrycznej.

Chemicy morskich, a ponadto trzeba wiedzieć więcej. Na przykład, zawartość substancji odżywczych w wodzie sole odżywcze dla rozwoju glonów, stężenia jonów wodorowych (pH), zawartość dwutlenku węgla i innych gazów, głównie tlen. W ostatnich latach wzrost zainteresowania oznaczania zawartości metanu w wodzie morskiej i helu jako wskaźników płynów.

Łączenie różnych dyscyplin w oceanologiczne kompleksu pozwala na ustawienie i skutecznie sprostać wyzwaniom na skrzyżowaniu różnych nauk. Pięćdziesiąt lat temu, nikt nawet nie myślał teraz o badaniu oceanów w tej samej skali. Kredyt na podniesienie tej kwestii należy do radzieckich naukowców.

Film: Gotowe najważniejszego odkrycia świata oceanu! Który ukrywa oceany? Odkryli podwodny?

Pionierem oceanografii. Organizator i pierwszy dyrektor Instytutu Oceanologii był akademik Piotr Szyrszow, niesamowity człowiek. Jako student biologicznej wydziału Dniepropietrowsk Instytut Edukacji Publicznej, płynął przez Rapids Dniepru dla próbek o specjalnej glonów, które rosły na skałach natomiast słynne Rapids Dniepru. Teraz przerażające Rapids Tam zniknął pod wodą po wybudowaniu tamy Dniepru. Ale były dwa badania, prace poświęcone tych glonów.

Po ukończeniu studiów, PP Szirszowa przeniósł się do Leningradu i został pracownikiem naukowym Instytutu Botanicznego w ZSRR, a następnie przechodzi do pracy w Instytucie Arktycznym. W 1930 Lazarev wziął udział w wyprawie na Półwyspie Kolskim, opracowano kartę bio w Nowej Ziemi. W 1934 roku, PP Szirszowa ponownie wysłany do Arktyki - wyprawę na pokładzie parowiec „Chelyuskin”. Surowe warunki Arctic nocy Szirszowa nie przerwała pracę naukową w obozie lodowej. Prawie cichych bohaterów oklaski epopei Chelyuskin jak Szirszowa znowu idzie na badania w Arktyce na lodołamacz „Krasin”.

W 1937 -1938 lat. Nazwa Szirszowa sławny na całym świecie. Jako część słynnego kwartetu „Papanin” wylądował na krze na Biegunie Północnym. Pierwszą rzeczą, że on zaczął robić - jest wyciąć z jego kolegów dziurę w grubym lodzie, multimetr, na którym obóz został uszkodzony. Gdy otwór został wykonany, PP Szirszowa obniżono jej włoka do połowu morskiego życia. Coś jak duży „torby na zakupy” z siatki z małymi otworami. Spuścił, pomimo faktu, że był dobrze znany wówczas dominującą hipotezą, że Ocean Arktyczny na Biegunie Północnym, nie może być żadnych zwierząt. Ocean jest głęboko - więcej niż 4 km od cienkiej liny stalowej była nawinięta na bęben wciągarki jego ręki. To była bardzo ciężka praca, w której wszystko „Papanin” uczestniczył. Badanie zakończyło się pełnym sukcesem - oceanie na Biegunie Północnym dla ludności. Otwór zszedł nie tylko włoka, ale również innych urządzeń. W tym: - odwrócenia Termometr (rtęć), aby upewnić się, że pozwala mierzyć temperaturę wody na głębokości oceanu, gdzie jest to konieczne. Zwykły termometr nie może zrobić. Pomiary na stacji „Biegun Północny” wykazała, że ​​stosunkowo ciepłych wodach obszaru północnoatlantyckiego dotrzeć do bieguna, ale znajduje się głęboko pod lodem. To było objawienie. Szirszowa wyjaśnił to następująco: Wody Atlantic zawarte w Polar Basin, przesuwając się na północ i wschód, są chłodzone. Dlatego staje się cięższe i opadają w głąb Oceanu Arktycznego. wiele ważnych obserwacje.

Za wybitne odkrycia w biologii i oceanicznych hydrophysics Szirszowa został wybrany w 1939 roku jako pełnoprawny członek Akademii Nauk ZSRR.

Pamiętamy Szirszowa nie tylko jako wybitnego naukowca, badacza polarnego i dyrektora Instytutu Oceanologii. Piętnaście lat był ministrem marynarki Związku Radzieckiego, także w trudnych latach Wielkiej Wojny Ojczyźnianej. Jednocześnie, był zastępcą przewodniczącego Rady Ministrów ZSRR transportu. On zawsze miał skromność i prostotę, była gładka w kontaktach z podwładnymi. Jego prace naukowe poczyniły ogromny wkład do nauki światowej.

Jak zostać oceanograf. Eksperci morskich o różnych profilach, inżynierów i naukowców przygotowują szereg średnich i wyższych uczelni w naszym kraju. Geograficzne i Fizyki Uniwersytetu Moskiewskiego. oceanografowie State University MV Łomonosowa Moskwa produkować lekarza ogólnego i hydrophysics.

Moskiewski Instytut Fizyki i Technologii na Wydziale Oceanu termogidromehaniki również przygotowanie wysoko wykwalifikowanych specjalistów. Instytut Oceanologii. Szirszowa - baza dla studentów tego wydziału. Instytut naukowcy prowadzą wykłady na specjalnych przedmiotów. Studenci otrzymują solidne podstawy matematyki, fizyki, hydrodynamiki, inżynierii eksperymentu fizycznego w oceanie. W jednym z biur Instytutu Oceanologii studenci podejmują pierwsze praktyki po zakończeniu III rok, a po zakończeniu kursu V idą w długą podróż na jeden ze statków badawczych Instytutu. W praktyce są one wprowadzane do metod i technik badań fizycznych oceanie i zbierać materiały do ​​pracy magisterskiej. Pływanie w lotach długodystansowych promieniu 3,5-4 miesięcy daje studentom wiele: jest to nie tylko możliwe, aby zbierać dane eksperymentalne, ale również przetwarzać go na komputerze statku, do opracowania danych.