Большая Советская Энциклопедия (ОК) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" - Страница 6

6

  На обширных площадях дна О. обнаружены богатые залежи железомарганцевых конкреций — своеобразных многокомпонентных руд, содержащих также никель, кобальт, медь; их потенциальные запасы оцениваются в несколько триллионов т, запасы марганца, никеля, кобальта в этих рудах, по оценкам, во много раз превышают разведанные запасы их на суше. В некоторых странах предпринимаются эксперименты по промышленной добыче конкреций с глубин до 4 тыс. м. В то же время исследования позволяют рассчитывать на обнаружение крупных залежей различных металлов в коренных породах, залегающих под дном О.

  Кроме нефти и газа, важное потенциальное значение имеют др. виды энергетических ресурсов. Для получения энергии из О. можно использовать силу волн, разность уровней, обусловленную приливами и отливами, или разницу температур на водной поверхности и на глубине. Мощность энергии приливов оценивается в 1 млрд. квт. Использование этой энергии находится в самой начальной стадии. Первая приливная электростанция (ПЭС) построена во Франции (1967) на берегу Ла-Манша, в устье р. Ранс. В СССР сооружена опытная Кислогубская ПЭС (1968) на С. Кольского полуострова; проектируется строительство более мощных ПЭС. Разрабатывают проекты ПЭС в Канаде, США, Великобритании. Попытки использования энергии волн не выходили за пределы экспериментов. Разрешение труднейшей задачи концентрации рассеянной энергии волн дало бы человечеству новый крупный источник энергии. В отношении освоения термической энергии О. наиболее благоприятны тропические районы, где температура воды на поверхности береговой зоны достигает 30 °С, а на глубине 400—500 м — 8—10 °С. Строительство первой гидротермальной электростанции предпринято (1969) близ Абиджана (Берег Слоновой Кости).

  О. — основной хранитель тяжёлого водорода (дейтерия), который при условии успешного разрешения проблемы управления термоядерной реакцией может стать неисчерпаемым источником энергии.

  V. Гидрологический режим

  Тепловой баланс О. Его главные составляющие: радиационный баланс (суммарная солнечная радиация минус обратное излучение О.); потеря тепла на испарение; турбулентный теплообмен между поверхностью О. и атмосферой и внутренний теплообмен (между поверхностью О. и нижележащими слоями). Кроме того, в общий тепловой баланс О. входят передача О. внутреннего тепла Земли, нагревание и охлаждение О. происходящими в нём химическими процессами, переход кинетической энергии в тепловую и выделение тепла при конденсации водяных паров на поверхности О. Величина их крайне незначительная (каждая из них менее одной тысячной доли солнечной радиации). Поэтому при рассмотрении общего теплового баланса О. они обычно не учитываются. В таблице 3 приведены средние значения основных составляющих теплового баланса О. в ккал/см2/год по широтным поясам.

Табл. 3. – Средние значения основных составляющих теплового баланса (по М. И. Будыко)

Широта Суммарная радиация Радиацион- ный баланс Потеря тепла на испарение Турбулент-ный теплообмен Внутренний теплообмен 70–60° с. ш. 60–50 50–40 40–30 30–20 20–10 10–0 0–10° ю. ш. 10–20 20–30 30–40 40–50 50–60 69 68 90 126 156 164 157 160 160 149 128 93 67 23 29 51 83 113 119 115 115 113 101 82 57 28 33 39 53 86 105 99 80 84 104 100 80 55 31 16 16 14 13 9 6 4 4 5 7 9 9 8 –26 –26 –16 –16 –1 14 31 27 4 –5 –7 –7 –11 70° с. ш. – 60° ю. ш. 127 82 74 8 0

  Суммарная радиация увеличивается от высоких широт к низким, имея максимум около 20° с. ш. и 20° ю. ш., что объясняется малой облачностью в этих областях, характеризующихся высоким давлением атмосферы. Наибольшая затрата тепла на испарение отмечается также в районах высокого атмосферного давления. Турбулентный теплообмен в тропических и умеренных широтах меньше других основных составляющих теплового баланса. Нарастание его с широтой связано с увеличением разности температур воды и воздуха. О. поглощает тепло в поясе 30° с. ш. — 30° ю. ш. и постепенно отдаёт его атмосфере в более высоких широтах. Это важный фактор смягчения климата умеренных и полярных широт в холодную половину года. В результате испарения и турбулентного теплообмена с поверхности О. атмосфере передаётся 82 ккал/см2/год, в то время как с поверхности суши только 49 ккал/см2/год. Отсюда следует, что О. служит главным фактором в формировании климата и погоды на Земле (см. также Морской климат). Неравномерное поступление солнечного тепла на поверхность О. и изменчивость атмосферных процессов оказывают непосредственное влияние на температуру, солёность и др. характеристики О.

  Водный баланс О. складывается из расхода воды при испарении с его поверхности и поступления её за счёт осадков и речного стока (таблица 4).

Табл. 4 – Водный баланс (по М. И. Львовичу)

Элементы баланса Годовой объём, км2 Годовой слой, мм Осадки Приток речных вод Испарение 411000   41000 452000 1140   111 1251

  Соотношение составляющих водного баланса определяет режим и изменения солёности вод О. Годовые суммы составляющих водного баланса (в см слоя воды) для различных широт даны в таблице 5.

Табл. 5. — Годовые суммы составляющих водного баланса (по Л. И. Зубенок)

Широта Испарение Осадки Материковый сток 60–50° с. ш. 50–40 40–30 30–20 20–10 10–0 0–10° ю. ш. 10–20 20–30 30–40 40–50 50–60 105,0 114,0 96,2 81,5 124,7 193,0 119,3 98,6 83,5 87,5 105,6 91,5 57,4 86,3 121,2 141,1 148,8 127,0 134,2 162,1 144,2 128,4 95,1 62,2 47,6 27,7 25,0 59,6 24,1 66,0 14,9 63,5 60,7 40,9 10,5 29,3 60° с. ш. – 60° ю. ш. 102,4 112,7 10,3

  Материковая составляющая баланса имеет значение лишь в прибрежных районах О. В открытом О. определяющим является соотношение осадков и испарения. В Северном полушарии испарение равно 111,9 см/год, осадки — 116,7 см/год, в Южном — 113,0 см/год и 91,6 см/год соответственно. В умеренных и полярных широтах, кроме того, большое значение в водном балансе имеют приход и расход пресной воды при таянии и образовании льдов.

  Температура. Верхним тонким слоем воды толщиной в 1 см поглощается 94% поступающей на поверхность О. солнечной энергии. Вследствие перемешивания происходит передача тепла всей толще воды О. Различия теплового баланса определяют региональные и зональные особенности распределения температуры, что можно проследить по данным табл. 6.

Табл. 6. – Средняя температура воды на поверхности океана

Широта 70°–60° с. ш. 60–50 50–40 40–30 30–20 20–10 10–0 0°–10° с. ш. 10–20 20–30 30–40 40–50 50–60 70°с.ш. – 60° ю. ш. Темпера- тура, °С 2,9 6,1 11,2 19,1 23,6 26,4 27,3 26,7 25,2 22,1 17,1 9,8 3,1 19,32

  Среднегодовая температура поверхностных вод О. равна 17,5 °С, в то время как температура воздуха над О. равна 14,4 °С. При этом в Северном полушарии температура воды выше, чем в Южном (за счёт влияния материков). Термический экватор (линия наибольших температур) располагается к С. от экватора. Здесь среднегодовая температура достигает 28 °С, в замкнутых тропических морях 32 °С. По мере удаления от экватора к полюсам она постепенно понижается до ‑1,5, –1,9 °С в полярных районах. Распределение температуры на поверхности и в верхнем слое О. происходит, в общем, зонально, однако в умеренных широтах под влиянием тёплых и холодных течений температура воды в вост. части О. на 5—8 °С выше, чем в западных, а в субтропических широтах, наоборот, на В. на 5—10 °С ниже, чем на 3. Сезонные колебания температуры наблюдаются до глубины 100—150 м. На поверхности О. их величина изменяется от 1 °С и менее у экватора до 10 °С и более в умеренных и субтропических широтах. На больших глубинах О. распределение температуры определяется глубинной циркуляцией, переносящей воды, погрузившиеся с поверхности. Чем в более высоких широтах происходит погружение воды, тем большие глубины они занимают (вследствие большей плотности) и тем более низкие температуры они имеют. В соответствии с этим температура с глубиной понижается и в придонном слое составляет 1,4—1,8 °С, а в полярных областях ниже 0 °С. Однако понижение температуры с глубиной не везде происходит равномерно. Существенные изменения температуры наблюдаются только до глубины 1000 м (в разных районах от 200 до 2000 м). В открытых районах О., кроме полярных областей, температура заметно изменяется от поверхности до глубины 300—400 м, а затем до 1500 м изменения весьма незначительны (на глубине 400—450 м — 10—12 °С, на 1000 м — 3—7 °С, на 2000 м — 2,5—3 °С), с 1500 м температура почти не изменяется. В умеренных и полярных широтах понижение температуры нарушается в некоторых случаях проникновением тёплых или холодных вод в глубинных течениях. Во впадинах, глубина которых более 7 тыс. м, температура не понижается, а, наоборот, повышается ко дну на несколько десятых долей градуса под влиянием адиабатических процессов.