Геологічна будова дна Світового океану

б) Дрейфуючий лід – не зв’язаний з берегами лід, який рухається під дією вітру й течій. Для Світового океану він є переважаючою формою і поділяється на битий лід та льодові поля.  До битого льоду може належати крупнобитий (у поперечнику 20-100м) і дрібно битий (у поперечнику 2-2- м). До дрейфуючого льоду відносять усі відомі види і форми льоду – від сала й сніжури до великих льодових полів. В залежності від розміру льоду виділяють наступні форми дрейфуючого льоду:

Айсберг – сповзання частини  льодовика або шельфового льодовика, що дрейфує у морі, мають висоту більше 5 м над рівнем моря. Висота айсберга  над поверхнею води в середньому 70 м в Арктиці і 100 м в Антарктиці. Основна частина айсбергів знаходиться під водою, тобто його осадка може бути від 400 до 1000 м. Айсберги за зовнішнім виглядом бувають столоподібні (мають рівну поверхню, великі горизонтальні розміри, поширені переважно в Антарктиді), пірамідальні (мають гострокінцеву невірну форму вершини і порівняно  малі горизонтальні розміри.

Льодові острови утворюються при відколюванні великих масивів від шельфового льоду узбережжя полярних країн. Товщина островів від 15 до 30 м, довжина до 30 км і більше, піднімаються над поверхнею моря на 5-10 м, дрейфують у Північному Льодовитому океані.

Льодові поля – це найбільш великі за площею утворення дрейфуючого льоду.

Велико битий лід – лід розміром від 20 до 100 м.

Дрібно битий лід – лід розміром від 2 до 20 м.

Тертий лід – лід розміром від 0.5 до 2 м.

Часто на рівній льодовій поверхні  в результаті поштовхів або стискування льоду утворюються накопичення, які складаються з уламків крижин, які називаються торосами.

Несяк – великий торос або група торосів, які змерзаються разом і являють собою окрему крижину з порівняно малими горизонтами і великими вертикальними розмірами; осадка до 20-25 м і висота над рівнем моря до 5 м.

3. За віком морський лід поділяється на:

Початкові стадії утворення льоду:

льодові голки - кристали чистого льоду завтовшки від  0.5-2 см до

10 см, утворюються на поверхні води або в її товщі;

льодове сало — суцільний шар або плями сірувато-свинцевого кольору, що складаються зі слабко з'єднаних кристалів льоду;

сніжура – сніг, що випадає на поверхню моря ущільнюється і перетворюється в кашоподібну  масу.

шуга – накопичення рихлих білявих грудок льоду діаметром в декілька сантиметрів, які утворюються із льодового сала, сніжури, донного льоду.

Наступні вікові стадії льоду:

Якщо море спокійне з сала утворюється суцільний тонкий, еластичний лід товщиною до 10 см, має матову поверхню - ніласовий лід. Іноді нілас поділяють на темний, що має товщину до 5 см, і світлий - більше товстий, який має більшу відбивну здатність.

Склянка – тонкий прозорий лід у вигляді прозорої блискучої кірки товщиною до 5 см, утворюється при спокійному стані моря з льодових голок і сала;

Млинчастий лід – невеликі крижини у вигляді дисків    (діаметром до 30-50 см), утворюється при слабкому хвилюванні одночасно в різних точках.

Під дією вітру й хвилювання ніласові льоди ламаються, створюючи нашарування й крижини різних розмірів і форми.

З наростанням склянки і ніласу, при замерзанні сніжури і млинчастого льоду утворюється молодий лід. Молодий лід —  порівняно рівний лід сірого кольору, товщиною від 15 до 30 см. Цей лід менш еластичний, ніж ніласовий, і під дією вітру часто ламається, створюючи накопичення — тороси.

Під час утворення молодого морського льоду на його поверхню піднімається частина розсолу разом з льодовими кристалами, що спливають. При температурі нижче -30°С розсіл замерзає, утворюючи при цьому чудові “льодові квіти”, висотою від 3 до 4 см, вони нагадують рози або траву. “Льодові квіти” складаються переважно з кристалів твердої солі. Це ніжні, хрипкі утворення, які вітер легко здуває і розносить їх у вигляді дрібного пилу, покриваючи сіллю сніговий покрив на льоду. По такому снігу не ковзаються і його не можна використовувати для пиття.

Морський лід товщиною від 30 см до 2 м, що проіснував не більше однієї зими, називається однорічним. Виділяють однорічний тонкий лід (білий лід) завтовшки від 30 до 70 см, однорічний середній лід – від 70 до 120 см і однорічний товстий лід – більше 120 см.

Дворічний лід – лід, що знаходиться в другому річному циклі наростання і який досягає до кінця зими товщини 2 м і більше.

Багаторічний лід або паковий лід – лід завтовшки до 3 м, опріснений, має блакитний відтінок, якому за віком більше двох років.

7.1. Хвилювання в океанах і морях

Повного спокою в океані не буває.  У результаті дії різних природних сил на  води океанів і морів виникають коливальні (хвильові) і поступальні рухи (течії) часток води. Поширення коливальних часток у морській воді називається хвильовим рухом або хвилями. Морські хвилі являють собою періодичні коливання навколо положення своєї рівноваги.

Морські хвилі за походженням бувають:

-         вітрові – викликані вітром;

-         припливно-відпливні – виникають під дією гравітаційних сил

Місяця та Сонця;

-         анемобаричні – з’являються зі зміною атмосферного тиску;

-         сейсмічні (цунамі), що виникають у результаті динамічних

процесів у земній корі (землетруси, вулканічні виверження);

-         корабельні – утворюються під час руху корабля.

За формою хвилі розрізняють на поступальні (хвилі, в яких спостерігається видиме переміщення хвилі) і стоячі (сейші), у яких такого переміщення не буває. Найбільш простий вид сейші виникає тоді, коли рівень води піднімається біля одного краю водойми і одночасно знижується біля іншого. При цьому вздовж його середини частки води вертикально не переміщаються. Це місце називають вузлом сейші. Сейші бувають двовузлові, тривузлові тощо. Виникають вони за різними причинами. Наприклад, під час згону та нагону води. Коли із зупиненням вітру в басейні починається коливання рівня у вигляді стоячих хвиль. У невеликих басейнах сейші можуть виникати під час проходження кораблів.

  За розміщенням  у потоці хвилі поділяють  на  поверхневі хвилі, що утворюються на поверхні моря;  внутрішні, що виникають на деякій глибині і майже не проявляються на поверхні.

  По співвідношенню довжини хвилі і глибини моря хвилі поділяють на короткі ( у яких довжина хвилі менше глибини моря) і довгі ( у яких довжина хвилі більша глибини моря).

  У морських хвилях розрізняють такі елементи:

-         гребінь хвилі – найвища точка хвильового профілю;

-         підошва хвилі – найнижча точка хвильового профілю;

-         висота хвилі – відстань  по вертикалі від підошви до гребня

хвилі;

-         довжина хвилі – відстань по горизонталі між двома гребенями

послідовних хвиль ( чи між двома послідовно розміщеними найнижчими точками в напрямку розходження хвиль);

-         крутість – відношення висоти хвилі до її довжини;

-         період – проміжок часу між проходженням двох суміжних

гребенів  хвиль через одну і ту саму фіксовану точку; визначають і як проміжок часу, за який хвиля проходить свою довжину;

-         фронт – лінія, яка проходить уздовж гребеня хвилі і перпен-

дикулярна до напрямку переміщення хвиль;

-         хвильовий промінь – лінія, яка перпендикулярна до фронту

хвилі;

-         напрямок поширення – це кут між північним  напрямом  маг-

нітної стрілки і напрямом руху хвилі.

За формою хвилі поділяються на двомірні і тримірні. Двомірні хвилі мають значну протяжність гребеня, в багато разів довшу за довжину хвилі і являють собою чітко розрізнені довгі хвилі, що йдуть одна за одною. Тримірні хвилі не утворюють паралельних валів і мають довжину гребеня, яка відповідає довжині хвилі. Гребень і підошва тримірної хвилі розташовані без визначеної системи, частіш за все у шахматному порядку.

Вітрові хвилі – це складні тримірні коливальні рухи водної поверхні, викликані вітром, утворюються внаслідок переносу енергії від атмосфери до води. Розміри океанічної хвилі залежать від швидкості, тривалості вітру, а також від просторів, на яких діє вітер

   Течії — поступальні горизонтальні рухи, які пов’язані з переміщенням значних об’ємів води на великі відстані.  Окрім постійних течій, можуть виникати вітрові або припливно-відпливні, які мають періодичний характер. Постійні течії виникають, наприклад, під дією постійних вітрів (пасати). Тимчасові вітри виникають внаслідок зміни вітрів, нерівномірного розподілу опадів тощо.

    Сили, які викликають морські течії, визначаються як гідрометеорологічними, так і астрономічними факторами .

    До перших відносять:

1. щільнісна сила, яка утворюється різницею щільності води внаслідок нерівномірності в розподілі температури  та солоності;

2. нахил рівня моря, який виникає внаслідок надлишку або нестачі води в тому чи іншому районі;

3. нахил рівня моря, викликаний змінами розподілу атмосферного тиску, який створює зниження рівня в області підвищеного тиску та підняття його в області зниженого тиску;

4. тертя вітру об поверхню води моря і тиск вітру на тилову частину хвиль.

   До других (астрономічних) відносять припливно-утворювальні сили Місяця та Сонця.

 Градієнтно-гравітаційні течії виникають внаслідок нахилу фізичної поверхні моря,  викликаного різними факторами — це густині,  бароградієнтні та стокові течії.

а) Густині течії утворюються внаслідок нерівномірного горизонтального розподілу густини води на одній і тій самій глибині. Ці течії широко поширені не тільки у поверхневому шарі, а й в глибоких шарах океану, де дрейфові течії затухають.

б) Бароградієнтні течії виникають внаслідок зміни розподілу атмосферного тиску, який приводить до зниження рівня в областях підвищеного тиску та підвищення його в областях зниженого тиску.

в) Стокові течії утворюються в результаті нахилу поверхні моря, який виникає внаслідок притоку берегових вод (Карське і море Лаптєвих), атмосферних опадів, випаровування, притоку вод з інших басейнів або стоку вод в інші райони.

г) Компенсаційні течії утворюються внаслідок порушення рівноваги: за рахунок зменшення або відтоку вод з одного району в інший під впливом згінно-нагінної циркуляції та інших факторів.

 Припливно-відпливні течії виникають під дією припливно-утворювальних сил Місяця та Сонця. Найбільшу швидкість ці течії мають у вузьких протоках (до 22 км/год.), а у відкритому океані – до 1 км/год.

 Інерційні течії — це залишкові течії, які спостерігаються після закінчення дії усіх збуджуючих рух факторів. На частинки води в інерційній течії діють тільки дві зрівноважені сили — Коріоліса та відцентрова.

2. За глибиною розміщення:

1) поверхневі (до 100 м)

2) придонні (прилеглі до дна)

3. За тривалістю  існування або стійкістю:

1) постійні — це течії, які зберігають середнє значення швидкості та напрямок тривалий час. Вони змінюються по сезонах року або не змінюються. Це Гольфстрім, Куросіо, пасатні та інші;

2) періодичні — течії, які змінюють свої елементи протягом часу з визначеним періодом (припливно-відпливні);

3) тимчасові течії — виникають під дією тимчасових вітрів, різких раптових змін атмосферного тиску, випадіння опадів.

4. За фізико-хімічними властивостями можуть бути:

1) теплими;

2) холодними;

3) розпрісненими;

4) солоними;

5) нейтральними.

Раз на 7 років до узбережжя Перу підходить тепла течія, яка замінює холодну Перуанську течію. Цю течію назвали “Ель-Ніньо” (“немовля”), тому що вона приходить на Різдво.

5. За характером руху поділяють на:

1) прямолінійні;

2) криволінійні;

3) циклонічні;

4) антициклонічні.

6. за масштабом явища (за Степановим):

-         мікро течії;

-         мезотечії;

-         макроциркуляційні системи.