Море – это большой водоем с соленой водой . Есть особые моря и море . Море обычно относится к океану , более широкому массиву морской воды .Отдельные моря — это либо окраинные моря , участки океанического моря второго порядка (например, Средиземное море ), либо некоторые крупные, почти не имеющие выхода к морю водоемы.
Соленость водоемов варьирует в широких пределах: ниже у поверхности и в устьях крупных рек и выше в глубинах океана; однако относительные пропорции растворенных солей мало различаются в зависимости от океана. Наиболее распространенным твердым веществом, растворенным в морской воде , является хлорид натрия . Вода также содержит соли магния , кальция , калия и ртути , а также многие другие элементы, некоторые в незначительных концентрациях .
Океан смягчает климат Земли и играет важную роль в круговороте воды , углерода и азота . Поверхность воды взаимодействует с атмосферой, обмениваясь такими свойствами, как частицы и температура, а также течениями . Поверхностные течения — это водные течения, которые создаются атмосферными течениями и ее ветрами , дующими над поверхностью воды, создавая ветровые волны , создавая за счет сопротивления медленные, но стабильные циркуляции воды, как в случае океана, поддерживающего глубоководные воды. Океанские течения . Глубоководные течения, известные под общим названием « глобальный конвейер» , переносят холодную воду от полюсов во все океаны и существенно влияют на климат Земли. Приливы , подъем и понижение уровня моря , как правило, два раза в день , вызваны вращением Земли и гравитационным воздействием Луны и , в меньшей степени, Солнца . В заливах и эстуариях приливы могут иметь очень высокий диапазон . Подводные землетрясения , возникающие в результате движения тектонических плит под океанами, могут привести к разрушительным цунами , равно как и извержения вулканов, огромные оползни или удары крупных метеоритов .
В морях обитает большое разнообразие организмов , включая бактерии , протисты , водоросли , растения, грибы и животных, которые предлагают широкий спектр морских сред обитания и экосистем , простирающихся по вертикали от освещенной солнцем поверхности и береговой линии до больших глубин и давления. от холодной темной абиссальной зоны и по широте от холодных вод под полярными ледяными шапками до теплых вод коралловых рифов в тропических регионах . Многие из основных групп организмов эволюционировали в море, и жизнь, возможно, зародилась именно там.
Моря были неотъемлемым элементом для человека на протяжении всей истории и культуры. Люди, осваивающие и изучающие моря, были зафиксированы с древних времен и засвидетельствованы еще в доисторические времена , в то время как современные научные исследования называются океанографией , а морское пространство регулируется морским правом , а адмиралтейское право регулирует взаимодействие людей на море. Моря обеспечивают людям значительные запасы пищи, в основном рыбы , а также моллюсков , млекопитающих и морских водорослей , пойманных рыбаками или выращенных под водой. Другие виды использования морей человеком включают торговлю , путешествия, добычу полезных ископаемых , производство электроэнергии , военные действия и развлекательные мероприятия, такие как плавание , парусный спорт и подводное плавание . Многие из этих видов деятельности приводят к загрязнению морской среды .
Море — взаимосвязанная система всех океанических вод Земли, включая Атлантический , Тихий , Индийский , Южный и Северный Ледовитый океаны . [1] Однако слово «море» также может использоваться для многих конкретных, гораздо меньших водоемов, таких как Северное море или Красное море . Резкого различия между морями и океанами не существует , хотя, как правило, моря меньше по размерам и часто частично (как окраинные моря или, в частности, как средиземное море ) или полностью (как внутренние моря ) окружены сушей . [2] Однако исключением из этого правила является Саргассово море , которое не имеет береговой линии и находится внутри кругового течения, Северо-Атлантического круговорота . [3] : 90 Моря обычно больше озер и содержат соленую воду, но Галилейское море — пресноводное озеро . [4] [a] Конвенция Организации Объединенных Наций по морскому праву гласит, что весь океан является «морем». [8] [9] [б]
В основе морского права лежит определение границ океана , разъясняющее его применение в окраинных морях . Но в случае Каспийского моря и его статуса «моря», решающую роль в этом играют переговоры о том, какие водные объекты, кроме моря, применимы к закону, в основном вращаясь вокруг вопроса о том, является ли Каспийское море фактически океаническим морем или только соленый водоем и, следовательно, исключительно море в обычном смысле этого слова, как и все другие соленые озера , называемые морем.
Земля — единственная известная планета с морями жидкой воды на поверхности [3] : 22 , хотя Марс обладает ледяными шапками , а подобные планеты в других солнечных системах могут иметь океаны. [11] 1 335 000 000 кубических километров (320 000 000 кубических миль) моря Земли содержат около 97,2 процента известной воды [12] [c] и покрывают примерно 71 процент ее поверхности. [3] : 7 [17] Еще 2,15% воды на Земле заморожено и содержится в морском льду, покрывающем Северный Ледовитый океан , ледяной шапке, покрывающей Антарктиду и прилегающие к ней моря , а также в различных ледниках и поверхностных отложениях по всему миру. Остальная часть (около 0,65% от общего количества) образует подземные резервуары или различные стадии водного цикла, содержащие пресную воду , с которой сталкивается и используется большинством наземных форм жизни : пар в воздухе , медленно образующиеся облака , дождь, падающий из них, и озера и реки образовались спонтанно , поскольку его воды снова и снова текут в море. [12]
Научное изучение воды и круговорота воды на Земле — это гидрология ; гидродинамика изучает физику движущейся воды. Более поздним исследованием моря, в частности, является океанография . Это началось с изучения формы океанских течений [18] , но с тех пор превратилось в большую и междисциплинарную область: [19] оно исследует свойства морской воды; изучает волны, приливы и течения; составляет карты береговых линий и морского дна; и изучает морскую жизнь. [20] Раздел, посвященный движению моря, его силам и силам, действующим на него, известен как физическая океанография . [21] Морская биология (биологическая океанография) изучает растения, животных и другие организмы, населяющие морские экосистемы. Оба основаны на химической океанографии , которая изучает поведение элементов и молекул в океанах: в частности, на данный момент, роль океана в углеродном цикле и роль углекислого газа в возрастающем подкислении морской воды. Морская и морская география отображает форму и форму моря, а морская геология (геологическая океанография) предоставила доказательства дрейфа континентов , а также состав и структуру Земли , прояснила процесс седиментации и способствовала изучению вулканизма и землетрясений . [19]
Особенностью морской воды является то, что она соленая. Соленость обычно измеряется в частях на тысячу ( ‰ или на мил), а в открытом океане содержится около 35 граммов (1,2 унции) твердых веществ на литр, соленость 35 ‰. В Средиземном море температура немного выше – 38 ‰, [22] тогда как соленость северной части Красного моря может достигать 41 ‰. [23] Напротив, некоторые гиперсоленые озера, не имеющие выхода к морю , имеют гораздо более высокую соленость, например, в Мертвом море содержится 300 граммов (11 унций) растворенных твердых веществ на литр (300 ‰).
Хотя составляющие поваренной соли ( натрий и хлорид ) составляют около 85 процентов твердых веществ в растворе, существуют также ионы других металлов, такие как магний и кальций , а также отрицательные ионы, включая сульфат , карбонат и бромид . Несмотря на различия в уровне солености в разных морях, относительный состав растворенных солей стабилен во всем Мировом океане. [24] [25] Морская вода слишком соленая, чтобы ее можно было пить безопасно, поскольку почки не могут выделять такую соленую мочу, как морская вода. [26]
Хотя количество соли в океане остается относительно постоянным в масштабе миллионов лет, на соленость водоема влияют различные факторы. [27] Испарение и побочные продукты образования льда (известные как «отторжение рассола») увеличивают соленость, тогда как осадки , таяние морского льда и стоки с суши уменьшают ее. [27] Например, в Балтийское море впадает множество рек, поэтому море можно считать солоноватым . [28] Между тем, Красное море очень соленое из-за высокой скорости испарения. [29]
Температура моря зависит от количества солнечной радиации, падающей на его поверхность. В тропиках, когда солнце находится почти над головой, температура приземных слоев может подняться до более чем 30 °C (86 °F), тогда как вблизи полюсов температура в равновесии с морским льдом составляет около -2 °C (28 °F). ). В Мировом океане происходит непрерывная циркуляция воды. Теплые поверхностные течения охлаждаются по мере удаления от тропиков, а вода становится плотнее и тонет. Холодная вода движется обратно к экватору в виде глубоководного морского течения, вызванного изменениями температуры и плотности воды, прежде чем в конечном итоге снова подняться на поверхность. Глубоководная морская вода имеет температуру от -2 ° C (28 ° F) до 5 ° C (41 ° F) во всех частях земного шара. [30]
Морская вода с типичной соленостью 35 ‰ имеет температуру замерзания около -1,8 ° C (28,8 ° F). [ нужна цитата ] Когда его температура становится достаточно низкой, на поверхности образуются кристаллы льда . Они разбиваются на мелкие кусочки и сливаются в плоские диски, образующие густую суспензию, известную как фразил . В спокойных условиях он замерзает в тонкий плоский лист, известный как нилас , который утолщается по мере того, как на его нижней стороне образуется новый лед. В более неспокойных морях кристаллы хрупкого материала объединяются в плоские диски, известные как блины. Они скользят друг под другом и сливаются, образуя льдины . В процессе замерзания между кристаллами льда задерживаются соленая вода и воздух. Нилас может иметь соленость 12–15 ‰, но к тому времени, когда морскому льду исполнится год, она падает до 4–6 ‰. [31]
Морская вода слегка щелочная и имела средний pH около 8,2 за последние 300 миллионов лет. [32] Совсем недавно изменение климата привело к увеличению содержания углекислого газа в атмосфере; около 30–40% добавленного CO 2 поглощается океанами, образуя угольную кислоту и снижая pH (теперь ниже 8,1 [32] ) посредством процесса, называемого подкислением океана . [33] [34] [35] Степень дальнейших изменений в химии океана, включая pH океана, будет зависеть от усилий по смягчению последствий изменения климата, предпринимаемых странами и их правительствами. [36]
Количество кислорода, содержащегося в морской воде, зависит прежде всего от растущих в ней растений. В основном это водоросли, в том числе фитопланктон , а также некоторые сосудистые растения , например морские травы . При дневном свете фотосинтетическая деятельность этих растений производит кислород, который растворяется в морской воде и используется морскими животными. Ночью фотосинтез прекращается, а количество растворенного кислорода снижается. В глубоком море, куда проникает недостаточно света для роста растений, растворенного кислорода очень мало. В его отсутствие органический материал расщепляется анаэробными бактериями, производящими сероводород . [37]
Изменение климата , вероятно, приведет к снижению уровня кислорода в поверхностных водах, поскольку растворимость кислорода в воде падает при более высоких температурах. [38] Деоксигенация океана , по прогнозам, приведет к увеличению гипоксии на 10%, а уровень субкислородных вод втрое (концентрация кислорода на 98% меньше средней концентрации на поверхности) на каждый 1 °C потепления верхних слоев океана. [39]
Количество света, проникающего в море, зависит от угла наклона солнца, погодных условий и мутности воды. Большая часть света отражается от поверхности, а красный свет поглощается на верхних нескольких метрах. Желтый и зеленый свет достигают большей глубины, а синий и фиолетовый свет могут проникать на глубину до 1000 метров (3300 футов). На глубине около 200 метров (660 футов) света недостаточно для фотосинтеза и роста растений. [40]
На протяжении большей части геологического времени уровень моря был выше, чем сегодня. [3] : 74 Основным фактором, влияющим на уровень моря с течением времени, являются изменения в океанической коре, причем тенденция к снижению, как ожидается, сохранится в очень долгосрочной перспективе. [41] Во время последнего ледникового максимума , около 20 000 лет назад, уровень моря был примерно на 125 метров (410 футов) ниже, чем в настоящее время (2012 г.). [42]
По крайней мере, последние 100 лет уровень моря повышался со средней скоростью около 1,8 миллиметра (0,071 дюйма) в год. [43] Большую часть этого повышения можно объяснить повышением температуры моря из-за изменения климата и, как следствие, небольшим тепловым расширением верхних 500 метров (1600 футов) воды. Дополнительный вклад, около четверти от общей суммы, поступает от источников воды на суше, таких как таяние снега и ледников, а также добыча грунтовых вод для орошения и других сельскохозяйственных и человеческих нужд. [44]
Ветер, дующий над поверхностью водоема, образует волны , перпендикулярные направлению ветра. Трение между воздухом и водой, вызванное легким бризом на пруду, приводит к образованию ряби . Сильный удар над океаном вызывает более крупные волны, поскольку движущийся воздух давит на приподнятые гребни воды. Волны достигают максимальной высоты, когда скорость их движения почти соответствует скорости ветра. В открытой воде, когда ветер дует непрерывно, как это происходит в Южном полушарии в « ревущие сороковые годы» , длинные организованные массы воды, называемые зыбью , перекатываются через океан. [3] : 83–84 [45] [46] [d] Если ветер стихает, волнообразование уменьшается, но уже сформировавшиеся волны продолжают двигаться в исходном направлении, пока не встретятся с землей. Размер волн зависит от причала , расстояния, на котором ветер пронесся над водой, а также силы и продолжительности этого ветра. Когда волны встречаются с другими, идущими с разных направлений, взаимодействие между ними может привести к образованию волнистого и неровного моря. [45] Конструктивные помехи могут привести к тому, что отдельные (неожиданные) волны-убийцы будут намного сильнее обычных. [47] Большинство волн имеют высоту менее 3 м (10 футов) [47] , и сильные штормы нередко удваивают или утраивают эту высоту; [48] морские конструкции , такие как ветряные электростанции и нефтяные платформы, используют гидрометеорологическую статистику на основе измерений при расчете волновых сил (например, из -за столетней волны ), против которых они рассчитаны. [49] Однако волны-убийцы были зарегистрированы на высоте более 25 метров (82 фута). [50] [51]
Вершина волны называется гребнем, самая низкая точка между волнами — впадина, а расстояние между гребнями — длина волны. Волну гонит ветер по поверхности моря, но это представляет собой передачу энергии, а не горизонтальное движение воды. Когда волны приближаются к суше и перемещаются на мелководье , они меняют свое поведение. При приближении под углом волны могут изгибаться ( преломление ) или огибать скалы и мысы ( дифракция ). Когда волна достигает точки, где самые глубокие колебания воды касаются морского дна , они начинают замедляться. Это сближает гребни и увеличивает высоту волн , что называется обмелением волн . Когда отношение высоты волны к глубине воды превышает определенный предел, она « разбивается », опрокидываясь в массу пенящейся воды. [47] Он мчится по пляжу, а затем отступает в море под действием силы тяжести. [45]
Цунами — это необычная форма волны, вызванная нечастым мощным событием, таким как подводное землетрясение или оползень, падение метеорита, извержение вулкана или обрушение суши в море. Эти явления могут временно поднять или опустить поверхность моря в пострадавшем районе, обычно на несколько футов. Потенциальная энергия вытесненной морской воды превращается в кинетическую энергию, создавая неглубокую волну, цунами, распространяющуюся наружу со скоростью, пропорциональной квадратному корню из глубины воды, и которая, следовательно, распространяется гораздо быстрее в открытом океане, чем в открытом океане. континентальный шельф. [52] В глубоком открытом море цунами имеют длину волны от 80 до 300 миль (от 130 до 480 км), движутся со скоростью более 600 миль в час (970 км/ч) [53] и обычно имеют высоту менее чем три фута, поэтому на этом этапе они часто остаются незамеченными. [54] Напротив, волны на поверхности океана, вызванные ветром, имеют длину волны в несколько сотен футов, движутся со скоростью до 65 миль в час (105 км/ч) и имеют высоту до 45 футов (14 метров). [54]
По мере того как цунами перемещается на мелководье , его скорость уменьшается, длина волны укорачивается, а амплитуда чрезвычайно увеличивается, [54] ведя себя так же, как ветровая волна на мелководье, но в гораздо большем масштабе. Первыми к берегу может достичь либо впадина, либо гребень цунами. [52] В первом случае море отступает и оставляет обнаженными сублиторальные области вблизи берега, что является полезным предупреждением для людей на суше. [55] Когда гребень приближается, он обычно не разбивается, а устремляется вглубь суши, затопляя все на своем пути. Большая часть разрушений может быть вызвана паводковыми водами, стекающими обратно в море после обрушения цунами, увлекая за собой обломки и людей. Часто несколько цунами вызваны одним геологическим событием и приходят с интервалом от восьми минут до двух часов. Первая волна, достигшая берега, может оказаться не самой большой и разрушительной. [52]
Ветер, дующий над поверхностью моря, вызывает трение на границе раздела воздуха и моря. Это не только приводит к образованию волн, но и заставляет поверхностную морскую воду двигаться в том же направлении, что и ветер. Хотя ветры переменчивы, в каком-либо одном месте они дуют преимущественно с одного направления и поэтому может образовываться поверхностное течение. Западные ветры чаще всего дуют в средних широтах, тогда как восточные ветры преобладают в тропиках. [56] Когда вода движется таким образом, другая вода притекает, чтобы заполнить зазор, и образуется круговое движение поверхностных течений, известное как круговорот . В Мировом океане существует пять основных круговоротов: два в Тихом, два в Атлантическом и один в Индийском океане. Другие меньшие круговороты встречаются в меньших морях, и один круговорот огибает Антарктиду . Эти круговороты следовали по одним и тем же маршрутам на протяжении тысячелетий, руководствуясь топографией земли , направлением ветра и эффектом Кориолиса . Поверхностные течения текут по часовой стрелке в северном полушарии и против часовой стрелки в южном полушарии. Вода, удаляющаяся от экватора, теплая, а текущая в обратном направлении теряет большую часть своего тепла. Эти течения имеют тенденцию смягчать климат Земли, охлаждая экваториальную область и нагревая регионы в более высоких широтах. [57] Мировой океан оказывает сильное влияние на глобальный климат и прогнозы погоды , поэтому при моделировании глобального климата используются модели циркуляции океана , а также модели других основных компонентов, таких как атмосфера , поверхность суши, аэрозоли и морской лед. [58] В моделях океана используется раздел физики, геофизическая гидродинамика , которая описывает крупномасштабные потоки жидкостей, таких как морская вода. [59]
Поверхностные течения затрагивают лишь верхние несколько сотен метров моря, но существуют и крупномасштабные течения в океанских глубинах, вызванные движением глубоководных масс. Основное глубоководное океанское течение протекает через все океаны мира и известно как термохалинная циркуляция или глобальный конвейер. Это движение медленное и обусловлено различиями в плотности воды, вызванными изменениями солености и температуры. [60] В высоких широтах вода охлаждается из-за низкой температуры воздуха и становится более соленой по мере кристаллизации морского льда. Оба этих фактора делают его более плотным, и вода тонет. Из глубокого моря вблизи Гренландии такая вода течет на юг между материковыми массивами по обе стороны Атлантики. Когда он достигает Антарктики, к нему присоединяются дальнейшие массы холодной, опускающейся воды, и он течет на восток. Затем он разделяется на два потока, которые движутся на север, в Индийский и Тихий океаны. Здесь он постепенно разогревается, становится менее плотным, поднимается к поверхности и закручивается обратно. Для завершения этой схемы циркуляции требуется тысяча лет. [57]
Помимо круговоротов, существуют временные поверхностные течения, возникающие при определенных условиях. Когда волны встречаются с берегом под углом, создается прибрежное течение , поскольку вода движется параллельно береговой линии. Вода поднимается на пляж под прямым углом к приближающимся волнам, но стекает прямо вниз по склону под действием силы тяжести. Чем больше прибойные волны, чем длиннее пляж и чем наклоннее подход волн, тем сильнее береговое течение. [61] Эти течения могут перемещать большие объемы песка или гальки, образовывать косы , приводить к исчезновению пляжей и заиливанию водных каналов. [57] Отбойное течение может возникнуть, когда вода скапливается у берега из-за наступающих волн и выбрасывается в море через канал на морском дне. Это может произойти в проломе в песчаной косе или рядом с искусственным сооружением, например, волной . Эти сильные течения могут иметь скорость 3 фута (0,9 м) в секунду, могут образовываться в разных местах на разных стадиях прилива и могут уносить неосторожных купающихся. [62] Временные апвеллинговые течения возникают, когда ветер отталкивает воду от суши и на ее место поднимается более глубокая вода. Эта холодная вода часто богата питательными веществами и вызывает цветение фитопланктона и значительное увеличение продуктивности моря. [57]
Приливы — это регулярные подъемы и падения уровня воды в морях и океанах в ответ на гравитационное воздействие Луны и Солнца, а также на эффекты вращения Земли. Во время каждого приливного цикла в любом месте вода поднимается до максимальной высоты, известной как «прилив», а затем снова опускается до минимального уровня «отлив». По мере того как вода отступает, она обнажает все большую и большую часть береговой линии , также известной как приливная зона. Разница в высоте между приливом и отливом известна как диапазон приливов или амплитуда прилива. [63] [64]
В большинстве мест каждый день наблюдаются два прилива, происходящие с интервалом примерно 12 часов 25 минут. Это половина периода в 24 часа 50 минут, который требуется Земле, чтобы совершить полный оборот и вернуть Луну в прежнее положение относительно наблюдателя. Масса Луны примерно в 27 миллионов раз меньше Солнца, но она в 400 раз ближе к Земле. [65] Приливная сила или сила, вызывающая прилив, быстро уменьшается с расстоянием, поэтому Луна оказывает более чем в два раза большее влияние на приливы, чем Солнце. [65] В океане в том месте, где Земля находится ближе всего к Луне, образуется выпуклость, поскольку именно здесь сильнее действует гравитация Луны. На противоположной стороне Земли лунная сила самая слабая, и это приводит к образованию еще одной выпуклости. Пока Луна вращается вокруг Земли, океанские выпуклости движутся вокруг Земли. Гравитационное притяжение Солнца также действует на моря, но его влияние на приливы менее сильное, чем у Луны, и когда Солнце, Луна и Земля выровнены (полнолуние и новолуние), возникает комбинированный эффект. во время высоких «весенних приливов». Напротив, когда Солнце находится под углом 90 ° от Луны, если смотреть с Земли, совокупное гравитационное воздействие на приливы меньше, вызывая более низкие «приливы». [63]
Штормовой нагон может произойти, когда сильный ветер нагоняет воду на берег на мелководье, и это в сочетании с системой низкого давления может резко поднять поверхность моря во время прилива.
Земля состоит из центрального магнитного ядра , преимущественно жидкой мантии и твердой жесткой внешней оболочки (или литосферы ), которая состоит из каменистой коры Земли и более глубокого, преимущественно твердого внешнего слоя мантии. На суше кора известна как континентальная кора , а под морем она известна как океаническая кора . Последний состоит из относительно плотного базальта и имеет толщину от пяти до десяти километров (от трех до шести миль). Относительно тонкая литосфера плавает на более слабой и горячей мантии внизу и разбита на ряд тектонических плит . [66] В середине океана магма постоянно проталкивается через морское дно между соседними плитами, образуя срединно-океанические хребты , и здесь конвекционные потоки внутри мантии имеют тенденцию раздвигать две плиты друг от друга. Параллельно этим хребтам и ближе к побережьям одна океаническая плита может скользить под другую океаническую плиту в процессе, известном как субдукция . Здесь образуются глубокие траншеи , и процесс сопровождается трением, поскольку плиты притираются друг к другу. Движение происходит рывками, которые вызывают землетрясения, выделяется тепло и магма выбрасывается вверх, создавая подводные горы, некоторые из которых могут образовывать цепочки вулканических островов вблизи глубоких впадин. Около некоторых границ между сушей и морем немного более плотные океанические плиты скользят под континентальные плиты, и образуется больше траншей субдукции. Когда они сталкиваются друг с другом, континентальные плиты деформируются и прогибаются, вызывая горообразование и сейсмическую активность. [67] [68]
Самая глубокая впадина Земли — Марианская впадина , простирающаяся по морскому дну примерно на 2500 километров (1600 миль). Это недалеко от Марианских островов , вулканического архипелага в западной части Тихого океана. Его самая глубокая точка находится на глубине 10,994 километра (почти 7 миль) под поверхностью моря. [69]
.jpg/1280px-Finland_2018-07-07_(43651908284).jpg)
Зона, где земля встречается с морем, известна как побережье , а часть между самым низким весенним приливом и верхней границей, достигаемой плеском волн, — это берег . Пляж – это скопление песка или гальки на берегу. [70] Мыс — это точка суши, выступающая в море, а более крупный мыс известен как мыс . Изгиб береговой линии, особенно между двумя мысами, представляет собой залив , небольшой залив с узким заливом — бухтой , а большой залив можно назвать заливом . [71] На береговую линию влияют несколько факторов, включая силу волн, приходящих на берег, уклон береговой границы, состав и твердость прибрежных пород, наклон прибрежного склона и изменения уровня. земли из-за местного поднятия или погружения. Обычно волны катятся к берегу со скоростью от шести до восьми в минуту, и они известны как конструктивные волны, поскольку они имеют тенденцию перемещать материал вверх по пляжу и оказывают незначительное эрозионное воздействие. Штормовые волны быстро прибывают к берегу и известны как разрушительные волны, поскольку волны перемещают пляжный материал в сторону моря. Под их воздействием песок и галька на пляже измельчаются и истираются. Во время прилива сила штормовой волны, ударяющей о подножье скалы, оказывает разрушительный эффект, поскольку воздух в трещинах и щелях сжимается, а затем быстро расширяется при сбросе давления. В то же время песок и галька оказывают эрозионное действие, отбрасываясь на скалы. Это имеет тенденцию подрезать скалу, и за этим следуют нормальные процессы выветривания , такие как действие мороза, вызывающие дальнейшее разрушение. Постепенно у подножия скалы образуется волнообразная платформа, которая оказывает защитное действие, уменьшая дальнейшую волновую эрозию. [70]
Материал, снесенный с окраин суши, в конечном итоге попадает в море. Здесь он подвергается истощению , поскольку течения, текущие параллельно берегу, размывают каналы и уносят песок и гальку от места их происхождения. Осадки, переносимые реками в море, оседают на морском дне, вызывая образование дельт в устьях рек. Все эти материалы движутся взад и вперед под воздействием волн, приливов и течений. [70] Дноуглубительные работы удаляют материал и углубляют каналы, но могут иметь неожиданные последствия в других местах береговой линии. Правительства прилагают усилия для предотвращения затопления земель путем строительства волноломов , дамб , дамб, дамб и других морских защитных сооружений. Например, Темзский барьер предназначен для защиты Лондона от штормового нагона, [72] в то время как разрушение дамб и дамб вокруг Нового Орлеана во время урагана Катрина создало гуманитарный кризис в Соединенных Штатах.
Море играет роль в водном или гидрологическом цикле , в котором вода испаряется из океана, проходит через атмосферу в виде пара, конденсируется , выпадает в виде дождя или снега , тем самым поддерживая жизнь на суше и в основном возвращается в море. [73] Даже в пустыне Атакама , где дождей всегда мало, густые облака тумана, известные как каманчака , дуют с моря и поддерживают жизнь растений. [74]
В Центральной Азии и на других крупных территориях существуют бессточные котловины , не имеющие выхода к морю, отделенные от океана горами или другими природными геологическими особенностями, препятствующими стоку воды. Каспийское море – самое большое из них. Основной ее приток — река Волга , отток отсутствует, испарение воды приводит к ее засолению по мере накопления растворенных минералов. Аральское море в Казахстане и Узбекистане и озеро Пирамид на западе США являются еще одним примером крупных внутренних соленых водоемов без дренажа. Некоторые бессточные озера менее соленые, но все они чувствительны к изменениям качества впадающей воды. [75]
Океаны содержат наибольшее количество активно циклического углерода в мире и уступают только литосфере по количеству хранимого углерода. [76] Поверхностный слой океанов содержит большое количество растворенного органического углерода , который быстро обменивается с атмосферой. Концентрация растворенного неорганического углерода в глубоком слое примерно на 15 процентов выше, чем в поверхностном слое [77] , и он сохраняется там в течение гораздо более длительных периодов времени. [78] Термохалинная циркуляция обменивает углерод между этими двумя слоями. [76]
Углерод попадает в океан по мере того, как атмосферный углекислый газ растворяется в поверхностных слоях и превращается в угольную кислоту , карбонат и бикарбонат : [79]
Он также может поступать через реки в виде растворенного органического углерода и превращаться фотосинтезирующими организмами в органический углерод. Он может либо обмениваться по всей пищевой цепи, либо осаждаться в более глубокие, более богатые углеродом слои в виде мертвых мягких тканей или в панцирях и костях в виде карбоната кальция . Он циркулирует в этом слое в течение длительных периодов времени, прежде чем отложиться в виде осадка или вернуться в поверхностные воды посредством термохалинной циркуляции. [78]
Океаны являются домом для разнообразных форм жизни, которые используют их в качестве среды обитания. Поскольку солнечный свет освещает только верхние слои, большая часть океана находится в постоянной темноте. Поскольку каждая из зон разной глубины и температуры обеспечивает среду обитания для уникального набора видов, морская среда в целом включает в себя огромное разнообразие жизни. [80] Морская среда обитания варьируется от поверхностных вод до самых глубоких океанических впадин , включая коралловые рифы, леса водорослей , луга с морской травой , приливные бассейны , илистое, песчаное и каменистое морское дно, а также открытую пелагическую зону. В море обитают самые разнообразные организмы: от китов длиной 30 метров (98 футов) до микроскопического фитопланктона и зоопланктона , грибов и бактерий. Морская жизнь играет важную роль в углеродном цикле , поскольку фотосинтезирующие организмы преобразуют растворенный углекислый газ в органический углерод, и это экономически важно для людей, поскольку они обеспечивают рыбу для использования в пищу. [81] [82] : 204–229
Жизнь, возможно, зародилась в море, и там представлены все основные группы животных. Ученые расходятся во мнениях относительно того, где именно возникла морская жизнь: эксперименты Миллера-Юри предполагают разбавленный химический «суп» в открытой воде, но более поздние предположения включают вулканические горячие источники, мелкозернистые глинистые отложения или глубоководный « черный курильщик». "вентиляционные отверстия, каждое из которых обеспечивало бы защиту от вредного ультрафиолетового излучения, которое не блокировалось ранней атмосферой Земли. [3] : 138–140.
Морские среды обитания можно разделить по горизонтали на прибрежные и открытые океанские среды обитания. Прибрежные места обитания простираются от береговой линии до края континентального шельфа . Большая часть морской жизни обитает в прибрежных средах обитания, хотя шельф занимает лишь 7 процентов от общей площади океана. Среда обитания в открытом океане находится в глубоком океане за краем континентального шельфа. В качестве альтернативы морские среды обитания можно разделить по вертикали на пелагические (открытая вода), демерсальные (чуть выше морского дна) и бентосные (морское дно) места обитания. Третье деление - по широте : от полярных морей с шельфовыми ледниками, морским льдом и айсбергами до умеренных и тропических вод. [3] : 150–151
Коралловые рифы, так называемые «морские тропические леса», занимают менее 0,1 процента поверхности мирового океана, однако их экосистемы включают 25 процентов всех морских видов. [83] Наиболее известными являются тропические коралловые рифы, такие как Большой Барьерный риф в Австралии , но рифы с холодной водой являются местом обитания широкого спектра видов, включая кораллы (только шесть из которых способствуют образованию рифов). [3] : 204–207 [84]
Морские первичные продуценты – растения и микроскопические организмы планктона – широко распространены и очень важны для экосистемы. Подсчитано, что половина мирового кислорода производится фитопланктоном. [85] [86] Около 45 процентов первичного производства живого материала в море приходится на диатомовые водоросли . [87] Гораздо более крупные водоросли, широко известные как морские водоросли , имеют важное значение на местном уровне; Саргассум образует плавучие наносы, а водоросли образуют придонные леса. [82] : 246–255 Цветущие растения в виде морских трав растут на « лугах » на песчаных отмелях, [88] мангровые заросли выстилают побережье в тропических и субтропических регионах [89] , а солеустойчивые растения процветают в регулярно затопляемых солончаках . [90] Все эти среды обитания способны улавливать большое количество углерода и поддерживать биоразнообразие крупных и мелких животных. [91]
Свет может проникать только на глубину 200 метров (660 футов), так что это единственная часть моря, где могут расти растения. [40] Поверхностные слои часто испытывают дефицит биологически активных соединений азота. Морской азотный цикл состоит из сложных микробных преобразований, включающих фиксацию азота , его ассимиляцию, нитрификацию , анаммокс и денитрификацию. [92] Некоторые из этих процессов происходят на большой глубине, поэтому там, где происходит подъем холодных вод, а также вблизи эстуариев, где присутствуют питательные вещества из наземных источников, рост растений выше. Это означает, что наиболее продуктивные районы, богатые планктоном, а значит, и рыбой, преимущественно прибрежные. [3] : 160–163
В море существует более широкий спектр высших таксонов животных, чем на суше, многие морские виды еще не открыты, и их число, известное науке, ежегодно увеличивается. [93] Некоторые позвоночные, такие как морские птицы , тюлени и морские черепахи, возвращаются на сушу для размножения, но рыбы, китообразные и морские змеи ведут полностью водный образ жизни, а многие типы беспозвоночных полностью морские. Фактически, океаны изобилуют жизнью и обеспечивают множество разнообразных микросред обитания. [93] Одним из них является поверхностная пленка, которая, хотя и разбрасывается движением волн, обеспечивает богатую среду и является домом для бактерий, грибов , микроводорослей , простейших , икры рыб и различных личинок. [94]
Пелагическая зона содержит макро- и микрофауну , а также множество зоопланктона, дрейфующего вместе с течениями. Большинство самых мелких организмов — это личинки рыб и морских беспозвоночных , которые выделяют яйца в огромных количествах, поскольку вероятность того, что какой-либо эмбрион доживет до зрелости, очень мала. [95] Зоопланктон питается фитопланктоном и друг другом и образует основную часть сложной пищевой цепи, которая простирается от рыб разного размера и других нектонных организмов до крупных кальмаров , акул , морских свиней , дельфинов и китов . [96] Некоторые морские существа совершают большие миграции либо в другие регионы океана на сезонной основе, либо вертикальные миграции ежедневно, часто поднимаясь в поисках корма ночью и спускаясь в безопасное место днем. [97] Суда могут завозить или распространять инвазивные виды посредством сброса балластной воды или транспортировки организмов, которые накопились в составе сообщества обрастателей на корпусах судов. [98]
В демерсальной зоне обитает множество животных, которые питаются бентосными организмами или ищут защиты от хищников, а морское дно обеспечивает ряд сред обитания на поверхности или под поверхностью субстрата, которые используются существами, адаптированными к этим условиям. В приливной зоне с периодическим воздействием обезвоживающего воздуха обитают ракушки , моллюски и ракообразные . В неритической зоне обитает множество организмов, которым для процветания необходим свет. Здесь среди покрытых водорослями скал обитают губки , иглокожие , многощетинковые черви, морские анемоны и другие беспозвоночные. Кораллы часто содержат фотосинтезирующие симбионты и живут на мелководье, куда проникает свет. Обширные известковые скелеты, которые они выдавливают, образуют коралловые рифы, которые являются важной особенностью морского дна. Они обеспечивают биоразнообразную среду обитания для обитающих на рифах организмов. На дне более глубоких морей меньше морской жизни, но морская жизнь также процветает вокруг подводных гор , поднимающихся из глубин, где рыбы и другие животные собираются для нереста и кормления. Вблизи морского дна обитают демерсальные рыбы , питающиеся в основном пелагическими организмами или донными беспозвоночными. [99] Исследование морских глубин с помощью подводных аппаратов открыло новый мир существ, живущих на морском дне, о существовании которых ученые ранее не знали. Некоторые, например, детриворы , полагаются на органический материал, падающий на дно океана. Другие группируются вокруг глубоководных гидротермальных источников , где богатые минералами потоки воды выходят из морского дна, поддерживая сообщества, основными продуцентами которых являются сульфидокисляющие хемоавтотрофные бактерии, а потребителями которых являются специализированные двустворчатые моллюски, морские анемоны, ракушки, крабы, черви и рыбы, часто больше нигде не нашел. [3] : 212 Мертвый кит, опускающийся на дно океана, обеспечивает пищу для множества организмов, которые также во многом полагаются на действие сероредуцирующих бактерий. Такие места являются местом обитания уникальных биомов, где было обнаружено множество новых микробов и других форм жизни. [100]
Люди путешествовали по морям с тех пор, как впервые построили морские суда. Месопотамцы использовали битум для конопатии своих тростниковых лодок , а чуть позже и мачтовых парусов . [101] К ок. В 3000 году до нашей эры австронезийцы на Тайване начали распространяться в морскую Юго-Восточную Азию . [102] Впоследствии австронезийские народы « лапита » продемонстрировали великие подвиги мореплавания, простираясь от архипелага Бисмарка до Фиджи , Тонги и Самоа . [103] Их потомки продолжали путешествовать на тысячи миль между крошечными островами на каноэ с выносными опорами , [104] и в процессе они нашли много новых островов, включая Гавайи , остров Пасхи (Рапа-Нуи) и Новую Зеландию. [105]
Древние египтяне и финикийцы исследовали Средиземное и Красное моря, а египетские хану достигли Аравийского полуострова и побережья Африки около 2750 года до нашей эры. [106] В первом тысячелетии до нашей эры финикийцы и греки основали колонии по всему Средиземноморью и Черному морю . [107] Около 500 г. до н. э. карфагенский мореплаватель Ханно оставил подробный перипл путешествия по Атлантике, которое достигло, по крайней мере, Сенегала и, возможно, горы Камерун . [108] [109] В ранний средневековый период викинги пересекли Северную Атлантику и даже достигли северо-восточных окраин Северной Америки. [110] Новгородцы также плавали по Белому морю с 13 века или раньше. [111] Тем временем моря вдоль восточного и южного побережья Азии использовались арабскими и китайскими торговцами. [112] Китайская династия Мин имела флот из 317 кораблей с 37 000 человек под командованием Чжэн Хэ в начале пятнадцатого века, плававший в Индийском и Тихом океанах. [3] : 12–13 В конце пятнадцатого века западноевропейские моряки начали совершать более длительные исследовательские путешествия в поисках торговли. Бартоломеу Диаш обогнул мыс Доброй Надежды в 1487 году, а Васко да Гама достиг Индии через мыс в 1498 году . Христофор Колумб отплыл из Кадиса в 1492 году, пытаясь достичь восточных земель Индии и Японии новым способом путешествия на запад. Вместо этого он высадился на острове в Карибском море , а несколько лет спустя венецианский мореплаватель Джон Кэбот достиг Ньюфаундленда . Итальянец Америго Веспуччи , в честь которого была названа Америка, исследовал береговую линию Южной Америки в путешествиях, совершенных между 1497 и 1502 годами, открыв устье реки Амазонки . [3] : 12–13 В 1519 году португальский мореплаватель Фернан Магеллан возглавил испанскую экспедицию Магеллан-Элькано, которая стала первой кругосветной экспедицией. [3] : 12–13
Что касается истории навигационных приборов , то компас впервые использовался древними греками и китайцами, чтобы показать, где находится север и в каком направлении движется корабль. Широта (угол, который колеблется от 0° на экваторе до 90° на полюсах) определялась путем измерения угла между Солнцем, Луной или определенной звездой и горизонтом с помощью астролябии , посоха Иакова или секстанта . Долготу (линию на земном шаре, соединяющую два полюса) можно было рассчитать только с помощью точного хронометра , чтобы показать точную разницу во времени между кораблем и фиксированной точкой, такой как Гринвичский меридиан . В 1759 году часовщик Джон Харрисон сконструировал такой инструмент, и Джеймс Кук использовал его в своих исследовательских путешествиях. [113] В настоящее время система глобального позиционирования (GPS), использующая более тридцати спутников, обеспечивает точную навигацию по всему миру. [113]
Что касается карт, жизненно важных для навигации, то во втором веке Птолемей нанес на карту весь известный мир от «Fortunatae Insulae», островов Зеленого Мыса или Канарских островов на восток до Сиамского залива . Эта карта использовалась в 1492 году, когда Христофор Колумб отправился в свое исследовательское путешествие. [114] Впоследствии Герард Меркатор составил практическую карту мира в 1538 году, его картографическая проекция удобно делала прямые линии . [3] : 12–13 К восемнадцатому веку были созданы более совершенные карты, и частью цели Джеймса Кука в его путешествиях было дальнейшее картографирование океана. Научные исследования продолжились записями глубин «Тускароры » , океаническими исследованиями путешествий «Челленджера» (1872–1876), работами скандинавских моряков Руальда Амундсена и Фритьофа Нансена , экспедицией Михаэля Сарса в 1910 году, немецкой метеорной экспедицией 1925 года. , антарктические исследовательские работы «Дискавери II» в 1932 году и другие с тех пор. [19] Кроме того, в 1921 году была создана Международная гидрографическая организация (МГО), которая является мировым авторитетом в области гидрографических исследований и морских карт. [115] Проект четвертого издания был опубликован в 1986 году, но до сих пор несколько споров об именах (например, спор о Японском море ) помешали его ратификации.
Научная океанография началась с путешествий капитана Джеймса Кука с 1768 по 1779 год, который с беспрецедентной точностью описал Тихий океан от 71 градуса южной широты до 71 градуса северной широты. [3] : 14 Хронометры Джона Харрисона поддерживали точную навигацию и составление карт Кука в двух из этих путешествий, постоянно улучшая стандарты, достижимые для последующей работы. [3] : 14 В девятнадцатом веке последовали и другие экспедиции из России, Франции, Нидерландов и США, а также Великобритании. [3] : 15 На корабле HMS Beagle , который предоставил Чарльзу Дарвину идеи и материалы для его книги 1859 года « Происхождение видов» , капитан корабля Роберт Фитцрой нанес на карту моря и побережья и опубликовал свой четырехтомный отчет о трех кораблях. плавания в 1839 году. [3] : 15 В книге Эдварда Форбса 1854 года «Распространение морской жизни» утверждается, что жизнь не может существовать на глубине ниже 600 метров (2000 футов). Это было опровергнуто британскими биологами У. Б. Карпентером и К. Уивиллом Томсоном , которые в 1868 году обнаружили жизнь на глубокой воде путем дноуглубительных работ. [3] : 15 Уивилл Томпсон стал главным научным сотрудником экспедиции «Челленджер» 1872–1876 годов, которая фактически создала науку океанографии. [3] : 15
Во время своего кругосветного путешествия длиной 68 890 морских миль (127 580 км) HMS Challenger обнаружил около 4700 новых морских видов, провел 492 глубоководных зондирования, 133 дноуглубительные работы, 151 трал в открытой воде и 263 серийных наблюдения за температурой воды. [116] В южной Атлантике в 1898/1899 году Карл Чун на Вальдивии вынес на поверхность множество новых форм жизни с глубины более 4000 метров (13000 футов). Первые наблюдения за глубоководными животными в их естественной среде обитания были сделаны в 1930 году Уильямом Бибом и Отисом Бартоном , которые спустились на глубину 434 метра (1424 фута) в сферической стальной батисфере . [ нужна цитация ] Его спустили по кабелю, но к 1960 году подводный аппарат с автономным приводом « Триест» , разработанный Жаком Пиккаром , доставил Пиккара и Дона Уолша в самую глубокую часть земного океана , Марианскую впадину в Тихом океане, достигнув рекордного уровня. глубина около 10 915 метров (35 810 футов), [117] подвиг, который не повторялся до 2012 года, когда Джеймс Кэмерон пилотировал Deepsea Challenger на аналогичную глубину. [118] Атмосферный водолазный костюм можно носить при проведении глубоководных операций. Новый мировой рекорд был установлен в 2006 году, когда водолаз ВМС США спустился на глубину 2000 футов (610 м) в одном из этих шарнирно-сочлененных герметичных костюмов. [119]
На больших глубинах свет не проникает сквозь слои воды сверху и давление очень велико. Для глубоководных исследований необходимо использовать специализированные аппараты: либо подводные аппараты с дистанционным управлением, оснащенные фонарями и камерами, либо подводные аппараты с экипажем . Батарейные подводные аппараты «Мир» имеют экипаж из трех человек и могут погружаться на глубину 20 000 футов (6 100 м). У них есть смотровые окна, 5000-ваттные фонари, видеооборудование и манипуляторы для сбора проб, размещения зондов или перемещения транспортного средства по морскому дну, когда двигатели поднимают чрезмерный осадок. [120]
Батиметрия — это картографирование и изучение топографии дна океана. Методы, используемые для измерения глубины моря, включают одно- или многолучевые эхолоты , лазерные бортовые эхолоты и расчет глубин по данным спутникового дистанционного зондирования. Эта информация используется для определения маршрутов подводных кабелей и трубопроводов, выбора подходящих мест для размещения нефтяных вышек и морских ветряных турбин, а также для выявления возможных новых промыслов. [121]
Текущие океанографические исследования включают морские формы жизни, сохранение морской среды, химию океана, изучение и моделирование динамики климата, границу воздух-море, погодные условия, ресурсы океана, возобновляемые источники энергии, волны и течения, а также проектирование и разработка новых инструментов и технологий для исследования глубин. [122] В то время как в 1960-х и 1970-х годах исследования могли быть сосредоточены на таксономии и фундаментальной биологии, в 2010-х годах внимание сместилось на более крупные темы, такие как изменение климата. [123] Исследователи используют спутниковое дистанционное зондирование поверхностных вод с помощью исследовательских кораблей, заякоренных обсерваторий и автономных подводных аппаратов для изучения и мониторинга всех частей моря. [124]
«Свобода морей» — это принцип международного права , зародившийся в семнадцатом веке. Он подчеркивает свободу судоходства в океанах и не одобряет войны, ведущиеся в международных водах . [125] Сегодня эта концепция закреплена в Конвенции ООН по морскому праву (ЮНКЛОС), третья версия которой вступила в силу в 1994 году. Статья 87(1) гласит: «Открытое море открыто для всех государства , будь то прибрежные или не имеющие выхода к морю ». Статья 87(1)(a)-(f) дает неисчерпывающий список свобод, включая навигацию, полеты, прокладку подводных кабелей , строительство искусственных островов, рыболовство и научные исследования. [125] Безопасность судоходства регулируется Международной морской организацией . В его задачи входит разработка и поддержание нормативно-правовой базы в области судоходства, безопасности на море, защиты окружающей среды, юридических вопросов, технического сотрудничества и безопасности на море. [126]
ЮНКЛОС определяет различные водные ресурсы. «Внутренние воды» находятся на береговой стороне исходной линии , и иностранные суда не имеют права прохода в них. «Территориальные воды» простираются на 12 морских миль (22 километра; 14 миль) от береговой линии, и в этих водах прибрежное государство может устанавливать законы, регулировать использование и эксплуатацию любого ресурса. «Прилегающая зона», простирающаяся еще на 12 морских миль, позволяет преследовать по горячим следам суда, подозреваемые в нарушении законов в четырех конкретных областях: таможня, налогообложение, иммиграция и загрязнение окружающей среды. «Исключительная экономическая зона» простирается на 200 морских миль (370 километров; 230 миль) от базовой линии. В пределах этой территории прибрежная нация имеет исключительное право на эксплуатацию всех природных ресурсов. «Континентальный шельф» — это естественное продолжение сухопутной территории до внешнего края континентальной окраины или на 200 морских миль от базовой линии прибрежного государства, в зависимости от того, что больше. Здесь прибрежное государство имеет исключительное право на добычу полезных ископаемых, а также живых ресурсов, «прикрепленных» к морскому дну. [125]
Контроль над морем важен для безопасности морской державы, а военно-морская блокада порта может использоваться для перекрытия продовольствия и снабжения во время войны. Сражения на море ведутся уже более 3000 лет. Примерно в 1210 году до нашей эры Суппилулиума II , царь хеттов , разбил и сжег флот из Алашии (современный Кипр ). [127] В решающей битве при Саламине в 480 г. до н.э. греческий генерал Фемистокл поймал гораздо больший флот персидского царя Ксеркса в узком канале и энергично атаковал, уничтожив 200 персидских кораблей и потеряв 40 греческих судов. [128] В конце эпохи парусного спорта британский королевский флот во главе с Горацио Нельсоном сломил мощь объединенного французского и испанского флотов в битве при Трафальгаре 1805 года . [129]
С появлением пара и промышленного производства листовой стали значительно возросла огневая мощь линкоров-дредноутов , вооруженных дальнобойными орудиями. В 1905 году японский флот разгромил в Цусимском сражении русский флот, прошедший более 18 000 морских миль (33 000 км) . [130] Дредноуты безрезультатно сражались в Первой мировой войне в Ютландском сражении 1916 года между Большим флотом Королевского флота и Флотом открытого моря Имперского немецкого флота . [131] Во Второй мировой войне победа Великобритании в битве при Таранто в 1940 году показала, что военно-морская авиация была достаточной для победы над крупнейшими военными кораблями, [132] предвещая решающие морские сражения Тихоокеанской войны , включая Коралловые сражения. Море , Мидуэй , Филиппинское море и решающая битва в заливе Лейте , во всех из которых доминирующими кораблями были авианосцы . [133] [134]
Подводные лодки стали играть важную роль в военно-морской войне во время Первой мировой войны, когда немецкие подводные лодки, известные как подводные лодки , потопили почти 5000 торговых судов союзников, [135] включая RMS Lusitania , что помогло втянуть Соединенные Штаты в войну. [136] Во Второй мировой войне почти 3000 кораблей союзников были потоплены подводными лодками, пытавшимися заблокировать поток поставок в Великобританию, [137] но союзники прорвали блокаду в битве за Атлантику , которая продолжалась на протяжении всей войны. войну, потопив 783 подводные лодки. [138] С 1960 года несколько стран имеют флоты атомных подводных лодок с баллистическими ракетами , судов, оборудованных для запуска баллистических ракет с ядерными боеголовками из-под моря. Некоторые из них постоянно находятся в патрулировании. [139] [140]
Парусные корабли или посылки доставляли почту за границу, одной из первых из которых была доставка голландцев в Батавию в 1670-х годах. [141] Это добавило пассажирских мест, но в стесненных условиях. Позже были предложены регулярные рейсы, но время поездки во многом зависело от погоды. Когда пароходы заменили парусные суда, задачу по перевозке людей взяли на себя океанские лайнеры . К началу двадцатого века пересечение Атлантики занимало около пяти дней, и судоходные компании соревновались за обладание самыми большими и быстрыми судами. Голубая лента — неофициальная награда, вручаемая самому быстрому лайнеру, пересекающему Атлантику на регулярных рейсах. Судно « Мавретания» удерживало этот титул со скоростью 26,06 узлов (48,26 км/ч) в течение двадцати лет, начиная с 1909 года . заняло три дня десять часов сорок минут. [143]
Великие лайнеры были комфортабельными, но дорогими в плане топлива и персонала. Эпоха трансатлантических лайнеров пошла на убыль, когда стали доступны дешевые межконтинентальные рейсы. В 1958 году регулярное регулярное авиасообщение между Нью-Йорком и Парижем, продолжавшееся семь часов, обрекло паромное сообщение через Атлантику на забвение. Одно за другим суда были поставлены на прикол, некоторые сданы на слом, другие стали круизными лайнерами для индустрии отдыха, а третьи — плавучими отелями. [144]
Морская торговля существовала на протяжении тысячелетий. Династия Птолемеев развила торговлю с Индией, используя порты Красного моря, а в первом тысячелетии до нашей эры арабы, финикийцы, израильтяне и индийцы торговали предметами роскоши, такими как специи, золото и драгоценные камни. [145] Финикийцы были известными морскими торговцами, а при греках и римлянах торговля продолжала процветать. С распадом Римской империи европейская торговля сократилась, но продолжала процветать между королевствами Африки, Ближнего Востока, Индии, Китая и Юго-Восточной Азии. [146] С 16 по 19 века, в течение 400 лет, около 12–13 миллионов африканцев были отправлены через Атлантику для продажи в качестве рабов в Америке в рамках атлантической работорговли . [147] [148] : 194
Большие объемы товаров перевозятся по морю, особенно через Атлантику и Азиатско-Тихоокеанский регион. Крупнейший торговый путь проходит через Геркулесовы столбы , через Средиземное море и Суэцкий канал к Индийскому океану и через Малаккский пролив ; большая часть торговли также проходит через Ла-Манш . [149] Судоходные пути — это маршруты в открытом море, используемые грузовыми судами, традиционно использующие пассаты и течения. Более 60 процентов мировых контейнерных перевозок осуществляется по двадцатке крупнейших торговых маршрутов. [150] Увеличение таяния арктических льдов с 2007 года позволяет судам путешествовать Северо-Западным проходом в течение нескольких недель в летнее время, избегая более длинных маршрутов через Суэцкий канал или Панамский канал . [151] Доставка дополняется авиаперевозками — более дорогостоящим процессом, который в основном используется для особо ценных или скоропортящихся грузов. Ежегодно морская торговля перевозит товаров на сумму более 4 триллионов долларов США. [152] Насыпные грузы в виде жидкостей, порошка или частиц перевозятся насыпью в трюмах навалочных судов и включают сырую нефть , зерно , уголь , руду , металлолом , песок и гравий . [153] Другие грузы, такие как промышленные товары, обычно перевозятся в запираемых контейнерах стандартного размера , загружаемых на специально построенные контейнеровозы на специальных терминалах . [154] До появления контейнеризации в 1960-х годах эти товары загружались, перевозились и выгружались по частям как навалочные грузы . Контейнеризация значительно повысила эффективность и снизила стоимость перевозки товаров по морю, а также стала основным фактором, приведшим к росту глобализации и экспоненциальному росту международной торговли в середине-конце 20 века. [155]
_-Deutsche_Fischfang_Union-_Cuxhaven_2008_by-RaBoe_01.jpg/1280px-Kiel_(Ship_1973)_-Deutsche_Fischfang_Union-_Cuxhaven_2008_by-RaBoe_01.jpg)
Рыба и другие рыбные продукты являются одними из наиболее широко потребляемых источников белка и других необходимых питательных веществ. [156] В 2009 году 16,6% мирового потребления животного белка и 6,5% всего потребляемого белка приходилось на рыбу. [156] Чтобы удовлетворить эту потребность, прибрежные страны эксплуатируют морские ресурсы в своей исключительной экономической зоне , хотя рыболовные суда все чаще отправляются дальше, чтобы эксплуатировать запасы в международных водах. [157] В 2011 году общий объем мирового производства рыбы, включая аквакультуру , оценивался в 154 миллиона тонн, большая часть из которых предназначалась для потребления человеком. [156] Вылов дикой рыбы составил 90,4 млн тонн, а остальная часть приходится на ежегодно растущую аквакультуру. [156] Северо-западная часть Тихого океана является, безусловно, наиболее продуктивным районом с 20,9 миллиона тонн (27 процентов мирового морского улова) в 2010 году. [156] Кроме того, количество рыболовных судов в 2010 году достигло 4,36 миллиона, тогда как число человек, занятых в первичном секторе производства рыбы, в том же году составило 54,8 миллиона человек. [156]
К современным рыболовным судам относятся рыболовные траулеры с небольшим экипажем, кормовые траулеры, кошельковые сейнеры, ярусоловные суда-заводы и большие плавучие заводы , которые предназначены для пребывания в море неделями, переработки и замораживания большого количества рыбы. Оборудованием, используемым для лова рыбы, могут быть кошельковые неводы , другие неводы, тралы , драги, жаберные сети и ярусы , а наиболее часто вылавливаемыми видами рыб являются сельдь , треска , анчоусы , тунец , камбала , кефаль , кальмары и лосось . Чрезмерная эксплуатация стала серьезной проблемой; это не только вызывает истощение рыбных запасов, но и существенно сокращает размеры популяций хищных рыб. [158] Было подсчитано, что «промышленное рыболовство обычно сокращает биомассу сообщества на 80% в течение 15 лет эксплуатации». [158] Во избежание чрезмерной эксплуатации многие страны ввели квоты в своих водах. [159] Однако усилия по восстановлению часто влекут за собой значительные затраты для местной экономики или обеспечения продовольствием.
.jpg/1280px-Negombo4(js).jpg)
Методы ремесленной рыбалки включают удочку и леску, гарпуны, подводное плавание, ловушки, бросковые и буксирные сети. Традиционные рыболовные лодки приводятся в движение гребными, ветровыми или подвесными моторами и работают в прибрежных водах. Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН поощряет развитие местного рыболовства, чтобы обеспечить продовольственную безопасность прибрежных сообществ и помочь снизить уровень бедности. [160]
В 2010 году аквакультурой было произведено около 79 миллионов тонн (78 миллионов длинных тонн; 87 миллионов коротких тонн) пищевых и непродовольственных товаров, что является рекордным показателем. Было выращено около шестисот видов растений и животных, некоторые из которых использовались для посева диких популяций. Среди выращенных животных были рыбы , водные рептилии , ракообразные, моллюски, морские огурцы , морские ежи , морские асцидии и медузы. [156] Преимущество интегрированной марикультуры состоит в том, что в океане имеется легкодоступный запас планктонной пищи, а отходы удаляются естественным путем. [161] Используются различные методы. Сетчатые вольеры для рыб можно подвешивать в открытом море, клетки можно использовать в более защищенных водах, а пруды можно освежать водой при каждом приливе. Креветок можно выращивать в мелких прудах, выходящих в открытое море. [162] Веревки можно повесить в воде, чтобы вырастить водоросли, устриц и мидий. Устриц можно выращивать на лотках или в сетчатых трубочках. Морские огурцы можно выращивать на морском дне. [163] В рамках программ разведения в неволе были выращены личинки омаров для выпуска молоди в дикую природу, что привело к увеличению урожая омаров в штате Мэн . [164] По меньшей мере 145 видов морских водорослей – красных, зеленых и бурых – употребляются в пищу во всем мире, а некоторые из них уже давно выращиваются в Японии и других азиатских странах; существует большой потенциал для дополнительной альгакультуры . [165] Немногие морские цветущие растения широко используются в пищу, но одним из примеров является болотный самфир , который едят как сырым, так и приготовленным. [166] Основной трудностью для аквакультуры является тенденция к монокультуре и связанный с этим риск широкого распространения заболеваний . Аквакультура также связана с экологическими рисками; например, выращивание креветок привело к уничтожению важных мангровых лесов по всей Юго-Восточной Азии . [167]
Использование моря для отдыха получило развитие в девятнадцатом веке и стало важной отраслью промышленности в двадцатом веке. [168] Морской досуг разнообразен и включает в себя самоорганизующиеся круизы , катание на яхтах , гонки на моторных лодках [169] и рыбалку ; [170] коммерчески организованные рейсы на круизных лайнерах ; [171] и поездки на небольших судах для экотуризма , например, для наблюдения за китами и прибрежными птицами . [172]
Морские купания стали модными в Европе в 18 веке после того, как Уильям Бьюкен пропагандировал эту практику по соображениям здоровья. [173] Серфинг — это вид спорта, в котором серфер катается на волне с доской для серфинга или без нее . Другие морские водные виды спорта включают кайтсерфинг , когда воздушный змей перемещает наездника на доске по воде, [174] виндсерфинг , где мощность обеспечивается фиксированным маневренным парусом [175] и катание на водных лыжах , где используется моторная лодка . тянуть лыжника. [176]
Под поверхностью фридайвинг обязательно ограничивается неглубокими спусками. Ныряльщики за жемчугом могут погружаться на глубину 40 футов (12 м) с корзинами, чтобы собрать устриц . [177] Человеческие глаза не приспособлены для использования под водой, но зрение можно улучшить, надев маску для дайвинга . Другое полезное снаряжение включает ласты и трубки , а снаряжение для подводного плавания позволяет дышать под водой и, следовательно, позволяет проводить под водой больше времени. [178] Глубины, которых могут достичь дайверы, и продолжительность времени, в течение которого они могут оставаться под водой, ограничены увеличением давления, которое они испытывают при погружении, и необходимостью предотвращения декомпрессионной болезни при возвращении на поверхность. Дайверы-любители ограничиваются глубиной в 100 футов (30 м), за пределами которой опасность азотного наркоза возрастает. Более глубокие погружения можно совершать при наличии специального оборудования и обучения. [178]
Море предлагает очень большой запас энергии , переносимый океанскими волнами , приливами , перепадами солености и перепадами температур океана , которые можно использовать для выработки электроэнергии . [179] Формы устойчивой морской энергетики включают энергию приливов , тепловую энергию океана и энергию волн . [179] [180] Электростанции часто располагаются на побережье или рядом с устьем реки , так что море можно использовать в качестве теплоотвода. Более холодный радиатор обеспечивает более эффективное производство электроэнергии, что особенно важно для дорогих атомных электростанций . [181]
В приливной энергетике используются генераторы для производства электроэнергии из приливных потоков, иногда с использованием плотин для хранения, а затем выпуска морской воды. Плотина Ранс длиной 1 километр (0,62 мили) недалеко от Сен-Мало в Бретани открылась в 1967 году; он генерирует около 0,5 ГВт, но за ним последовало несколько подобных схем. [3] : 111–112.
Большая и сильно изменчивая энергия волн наделяет их огромной разрушительной способностью, что делает разработку доступных и надежных волновых машин проблематичной. Небольшая коммерческая волновая электростанция мощностью 2 МВт «Скопа» была построена в Северной Шотландии в 1995 году примерно в 300 метрах (980 футов) от берега. Вскоре он был поврежден волнами, а затем разрушен штормом. [3] : 112
Морская ветровая энергия улавливается ветряными турбинами , расположенными в море; Его преимущество состоит в том, что скорость ветра выше, чем на суше, хотя строительство ветряных электростанций на море обходится дороже. [182] Первая морская ветряная электростанция была установлена в Дании в 1991 году, [183] а установленная мощность морских ветряных электростанций по всему миру достигла 34 ГВт в 2020 году, в основном расположенных в Европе. [184]
Морское дно содержит большие запасы полезных ископаемых, которые можно разрабатывать путем дноуглубительных работ. Это имеет преимущества перед наземной добычей полезных ископаемых, поскольку оборудование может быть построено на специализированных верфях , а затраты на инфраструктуру ниже. К недостаткам относятся проблемы, вызванные волнами и приливами, склонность раскопок к заиливанию и размыву отвалов . Существует риск береговой эрозии и ущерба окружающей среде. [185]
Массивные сульфидные месторождения морского дна являются потенциальными источниками серебра , золота , меди , свинца , цинка и микроэлементов с момента их открытия в 1960-х годах. Они образуются, когда геотермально нагретая вода выбрасывается из глубоководных гидротермальных источников, известных как «черные курильщики». Руды имеют высокое качество, но их добыча непомерно дорога. [186]
В горных породах под морским дном имеются большие залежи нефти и природного газа . Морские платформы и буровые установки добывают нефть или газ и хранят их для транспортировки на сушу. Морская добыча нефти и газа может быть затруднена из-за удаленности и суровых условий. [187] Бурение нефти в море оказывает воздействие на окружающую среду. Животные могут быть дезориентированы сейсмическими волнами, используемыми для обнаружения месторождений, и ведутся споры о том, является ли это причиной выброса китов на берег . [188] Могут выделяться токсичные вещества, такие как ртуть , свинец и мышьяк . Инфраструктуре может быть нанесен ущерб, а нефть может быть разлита. [189]
Большие количества клатрата метана существуют на морском дне и в океанских отложениях и представляют интерес как потенциальный источник энергии. [190] Также на морском дне находятся марганцевые конкреции , образованные слоями железа , марганца и других гидроксидов вокруг ядра. В Тихом океане они могут покрывать до 30 процентов глубины океанского дна. Минералы выпадают в осадок из морской воды и растут очень медленно. Их коммерческая добыча никеля исследовалась в 1970-х годах, но от нее отказались в пользу более удобных источников. [191] В подходящих местах алмазы собираются с морского дна с помощью всасывающих шлангов и доставляют гравий на берег. В более глубоких водах используются мобильные гусеницы по морскому дну, а отложения перекачиваются на судно, расположенное выше. В Намибии сейчас больше алмазов добывают из морских источников, чем традиционными методами на суше. [192]
Море содержит большое количество ценных растворенных минералов. [193] Самое важное: соль для столового и промышленного использования собирали путем солнечного испарения из мелких прудов с доисторических времен. Бром , накопленный после выщелачивания из земли, экономически извлекается из Мертвого моря, где его концентрация составляет 55 000 частей на миллион (ppm). [194]
Опреснение — это метод удаления солей из морской воды, чтобы оставить пресную воду , пригодную для питья или орошения. Два основных метода обработки — вакуумная дистилляция и обратный осмос — требуют большого количества энергии. Опреснение обычно проводится только в тех случаях, когда пресной воды из других источников не хватает или энергии много, например, при избытке тепла, вырабатываемого электростанциями. Рассол, полученный в качестве побочного продукта, содержит некоторые токсичные материалы и возвращается в море. [195]
Несколько кочевых групп коренных народов в Приморье Юго-Восточной Азии живут в лодках и получают почти все необходимое из моря. Народ мокенов проживает на побережьях Таиланда и Бирмы , а также на островах Андаманского моря . [196] Некоторые морские цыгане являются опытными фридайверами , способными погружаться на глубину до 30 метров (98 футов), хотя многие из них переходят на более оседлый, наземный образ жизни. [197] [198]
Коренные народы Арктики, такие как чукчи , инуиты , инувиалуиты и юпииты , охотятся на морских млекопитающих, в том числе на тюленей и китов, [199] а жители островов Торресова пролива в Австралии включают Большой Барьерный риф в число своих владений. Они живут традиционной жизнью на островах, включая охоту, рыбалку, садоводство и торговлю с соседними народами Папуа и материковыми аборигенами Австралии . [200]
Море проявляется в человеческой культуре противоречиво: оно одновременно мощное, но безмятежное и прекрасное, но опасное. [3] : 10 Оно занимает свое место в литературе, искусстве, поэзии, кино, театре, классической музыке, мифологии и сновидениях. [201] Древние олицетворяли его, полагая, что он находится под контролем существа , которого необходимо успокоить, и символически он воспринимался как враждебная среда, населенная фантастическими существами ; Левиафан Библии , [202] Сцилла в греческой мифологии , [203] Изонада в японской мифологии , [ 204 ] и кракен позднескандинавской мифологии . [205]
Море и корабли изображались в искусстве , начиная от простых рисунков на стенах хижин в Ламу [201] и заканчивая морскими пейзажами Джозефа Тёрнера . В живописи Золотого века Голландии такие художники, как Ян Порселлис , Хендрик Дуббельс , Виллем ван де Вельде Старший и его сын , а также Людольф Бакейзен прославляли море и голландский флот на пике его военного мастерства. [206] [207] Японский художник Кацусика Хокусай создал цветные отпечатки настроений моря, в том числе «Большую волну у Канагавы» . [3] : 8
Музыка тоже была вдохновлена океаном, иногда композиторами, которые жили или работали недалеко от берега и видели множество его аспектов. Морские лачуги , песни, которые пели моряки, чтобы помочь им выполнять трудные задачи, были вплетены в композиции, а в музыке были созданы впечатления от спокойной воды, грохота волн и штормов на море. [208] : 4–8
Как символ море на протяжении веков играло роль в литературе , поэзии и мечтах . Иногда он присутствует лишь в качестве нежного фона, но часто он представляет такие темы, как шторм, кораблекрушение, битва, лишения, катастрофа, крушение надежд и смерть. [208] : 45 В своей эпической поэме «Одиссея » , написанной в восьмом веке до нашей эры, [209] Гомер описывает десятилетнее путешествие греческого героя Одиссея , который изо всех сил пытается вернуться домой через множество опасностей моря после войны, описанной в Илиада . [210] Море — повторяющаяся тема в стихах хайку японского поэта периода Эдо Мацуо Басё (松尾 芭蕉) (1644–1694). [211] В работах психиатра Карла Юнга море символизирует личное и коллективное бессознательное в толковании сновидений , морские глубины символизируют глубины бессознательного . [212]
Экологические проблемы, влияющие на море, можно условно разделить на те, которые связаны с загрязнением морской среды, чрезмерной эксплуатацией и изменениями климата. Все они влияют на морские экосистемы и пищевые сети и могут привести к пока нераспознанным последствиям для биоразнообразия и продолжения морских форм жизни. [213] Ниже представлен обзор экологических проблем:
Многие вещества попадают в море в результате деятельности человека. Продукты сгорания переносятся в воздухе и выпадают в море осадками. Промышленные стоки и сточные воды содержат тяжелые металлы , пестициды , ПХД , дезинфицирующие средства , бытовые чистящие средства и другие синтетические химикаты . Они концентрируются в поверхностной пленке и морских отложениях, особенно в устьевых илах. Результат всего этого загрязнения в значительной степени неизвестен из-за большого количества задействованных веществ и отсутствия информации об их биологических эффектах. [216] Наибольшее беспокойство вызывают тяжелые металлы: медь, свинец, ртуть, кадмий и цинк, которые могут биоаккумулироваться морскими организмами и передаваться по пищевой цепи. [217]
Большая часть плавающего пластикового мусора не подвергается биологическому разложению , а распадается со временем и в конечном итоге распадается на молекулярном уровне. Твердые пластмассы могут плавать годами. [218] В центре Тихоокеанского круговорота находится постоянное плавающее скопление преимущественно пластиковых отходов [219] , аналогичное мусорное пятно есть и в Атлантике. [220] Морские птицы, добывающие пищу, такие как альбатросы и буревестники , могут принимать мусор за пищу и накапливать неперевариваемый пластик в своей пищеварительной системе. Черепахи и киты были найдены с пластиковыми пакетами и леской в желудках. Микропластик может тонуть, угрожая фильтраторам на морском дне. [221]
Большая часть загрязнения моря нефтью исходит от городов и промышленности. [222] Нефть опасна для морских животных. Он может закупоривать перья морских птиц, снижая их изолирующий эффект и плавучесть, и попадать в организм, когда они прихорашиваются, пытаясь удалить загрязняющее вещество. Морские млекопитающие поражаются менее серьезно, но могут быть охлаждены из-за снятия изоляции, ослеплены, обезвожены или отравлены. Когда нефть тонет, донные беспозвоночные затопляются, рыба отравляется, а пищевая цепь нарушается. В краткосрочной перспективе разливы нефти приводят к сокращению и дисбалансу популяций диких животных, нарушению досуга и разрушению средств к существованию людей, зависящих от моря. [223] Морская среда обладает самоочищающимися свойствами, и естественные бактерии со временем будут действовать, удаляя нефть из моря. В Мексиканском заливе , где нефтепожирающие бактерии уже присутствуют, им требуется всего несколько дней, чтобы поглотить разлитую нефть. [224]
Сток удобрений с сельскохозяйственных угодий является основным источником загрязнения в некоторых районах, и сброс неочищенных сточных вод имеет аналогичный эффект. Дополнительные питательные вещества, поступающие из этих источников, могут вызвать чрезмерный рост растений . Азот часто является ограничивающим фактором в морских системах, а при добавлении азота цветение водорослей и красные приливы могут снизить уровень кислорода в воде и привести к гибели морских животных. Подобные события создали мертвые зоны в Балтийском море и Мексиканском заливе. [222] Цветение некоторых водорослей вызвано цианобактериями , которые делают моллюсков , фильтрующих их корм , токсичными, нанося вред таким животным, как каланы . [225] Ядерные объекты тоже могут загрязнять окружающую среду. Ирландское море было загрязнено радиоактивным цезием-137 с бывшего завода по переработке ядерного топлива в Селлафилде [226], и ядерные аварии также могут привести к просачиванию радиоактивных материалов в море, как это произошло в результате катастрофы на АЭС Фукусима-дайити в 2011 году . [ 227]
Сброс отходов (включая нефть, вредные жидкости, сточные воды и мусор) в море регулируется международным правом. Лондонская конвенция (1972 г.) — это соглашение Организации Объединенных Наций по контролю за сбросом отходов в океан, которое было ратифицировано 89 странами к 8 июня 2012 г. [228] МАРПОЛ 73/78 — это конвенция по минимизации загрязнения морей судами. К маю 2013 года 152 морские страны ратифицировали МАРПОЛ. [229]
{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )Морское сражение при Цусиме, решающее сражение Русско-японской войны 1904–1905 годов, было одним из самых решающих морских сражений в истории.
{{cite book}}: |work=игнорируется ( помощь ){{cite book}}: |work=игнорируется ( помощь )
Определения из Викисловаря
СМИ из Commons
Новости из Викиновостей
Цитаты из Wikiquote
Тексты из Wikisource
Учебники из Wikibooks
Ресурсы из Викиверситета