Мирово́й океа́н — основная часть гидросферы, непрерывная, но не сплошная водная оболочка Земли, окружающая материки и острова, и отличающаяся общностью солевого состава. Мировой океан покрывает почти 70,8 % земной поверхности и имеет массу около 1,34 кг (0,022 % от массы Земли).
Континенты и большие архипелаги разделяют мировой океан на четыре большие части: Атлантический, Индийский, Тихий и Северный Ледовитый океаны. В 2000 году к выделению из них Международной гидрографической организацией предложен Южный океан.
Большие регионы океанов известны как моря, заливы, проливы и т. п. Учение о земных океанах называется океанологией.
Происхождение Мирового океана
Происхождение Мирового океана является предметом идущих уже сотни лет споров.
В раннем архее, от 4,0 до 3,2 миллиарда лет назад, поверхность Земли, по-видимому, была практически полностью покрыта глобальным океаном.
Благодаря высокому парциональному давлению углекислого газа в атмосфере, достигавшему 5 бар, его воды были насыщены угольной кислотой Н2СО3 и характеризовались кислой реакцией (pH ≈ 3—5). В этой воде было растворено большое количество различных металлов, в особенности железа в форме хлорида FeCl2.
Деятельность фотосинтезирующих бактерий привела к появлению в атмосфере кислорода. Он поглощался океаном и расходовался на окисление растворённого в воде железа.
Существует гипотеза, что начиная с силурийского периода палеозоя и вплоть до мезозоя суперконтинент Пангею окружал древний океан Панталасса, который покрывал около половины земного шара.
История исследования океана Первыми исследователями океана были мореплаватели. Во время эпохи географических открытий были изучены очертания континентов, океанов и островов. Путешествие Фернана Магеллана (1519—1522) и последующие экспедиции Джеймса Кука (1768—1780) позволили европейцам получить представление об огромных водных пространствах, окружающих материки нашей планеты, и в общих чертах определить очертания континентов. Были созданы первые карты мира. В XVII и XVIII веках очертания береговой линии были детализированы, и карта мира приобрела современный вид. Однако глубины океана были изучены очень слабо. В середине XVII столетия нидерландский географ Бернхард Варен предложил употреблять по отношению к водным пространствам Земли термин «Мировой океан».
Вплоть до XIX века даже великие океанские путешественники не знали глубины океана в проплываемых местах. Во время британской антарктической экспедиции 1830-х—1840-х гг. Джеймс Росс впервые придумал способ измерения океанских глубин, используя изменение скорости вытравливания лотлиня по достижении грузом дна в обычном лоте. В 1854 году появился лот Брука с отделяющимся грузом, которым в это же десятилетие Берриман (Otway H. Berryman) на судне Arctic и Дейман (Joseph Dayman) на судне Cyclops и судне Gorgon провели первые систематические измерения океанских глубин для первого трансатлантического телеграфного кабеля, что позволило М. Ф. Мори составить первую батиметрическую карту северной Атлантики.
22 декабря 1872 года из английского порта Портсмута вышел парусно-паровой корвет «Челленджер», специально оборудованный для участия в первой океанографической экспедиции.
Современную концепцию Мирового океана составил в начале XX века российский и советский географ, океанограф и картограф Юлий Михайлович Шокальский (1856—1940). Он в 1917 году впервые ввёл в науку понятие «Мировой океан», считая все океаны — Индийский, Атлантический, Северный Ледовитый, Тихий — частями Мирового океана.
Во второй половине XX века началось интенсивное изучение глубин океана. Методом эхолокации были составлены детальные карты глубин океана, были открыты основные формы рельефа океанического дна. Эти данные, объединённые с результатами геофизических и геологических исследований, привели в конце 1960-х годов к созданию теории тектоники плит — современной геологической теории о движении литосферы. Для изучения строения океанической коры была организована международная программа по бурению океанического дна. Одним из основных результатов программы стало подтверждение теории.
На рубеже XX—XXI веков пришло осознание того, что концентрация вирусов в Мировом океане в тысячи и миллионы раз выше, чем считалось ранее. Общее количество вирусных частиц Мирового океана оценивается приблизительно в 1030 единиц. Предполагается, что в Мировом океане количество вирусных частиц в десятки раз превышает количество прокариотических организмов.
Методы исследования
Исследования Мирового океана в XX веке активно велись на научно-исследовательских судах. Они совершали регулярные рейсы в определённые районы океанов. Большой вклад в науку внесли исследования на таких отечественных судах, как «Витязь», «Академик Курчатов», «Академик Мстислав Келдыш». Проводились крупные международные научные эксперименты в океане — «Полигон-70», МОДЕ-I, ПОЛИМОДЕ. При исследовании использовались глубоководные обитаемые аппараты, такие как «Пайсис», «Мир», «Триест». На исследовательском батискафе «Триест» в 1960 году было совершено рекордное погружение в Марианский жёлоб. Одним из важнейших научных результатов погружения стало обнаружение высокоорганизованной жизни на таких глубинах. В конце 1970-х годов были запущены первые специализированные океанографические спутники (SEASAT — в США, «Космос-1076» — в СССР). 12 апреля 2007 года для исследования окраски и температуры океана был запущен китайский спутник «Хайян-1B» («Ocean 1B»). В 2006 году спутник НАСА Jason-2 начал участвовать в международном океанографическом проекте Ocean Surface Topography Mission (OSTM) для исследования циркуляции Мирового океана и колебаний уровня Мирового океана. К июлю 2009 года в Канаде построен один из самых больших научных комплексов для исследования Мирового океана. Молекулярно-генетические методы позволили установить, что Мировой океан является крупнейшим на Земле резервуаром вирусов.
Научные организации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт ВНИИОкеангеология Институт океанологии имени П. П. Ширшова РАН Тихоокеанский океанологический институт имени В. И. Ильичёва ДВО РАН Национальный научный центр морской биологии имени А. В. Жирмунского ДВО РАН Калифорнийский Океанографический институт Скриппса.
Музеи и океанариумы Музей Мирового океана Океанографический музей Монако Океанариум в Москве Океанариум в Дубай Приморский океанариум
В России есть несколько океанариумов: Владивостокский океанариум, Мурманский океанариум, океанариум Санкт-Петербурга, Приморский океанариум, Геленджикский океанариум, «Морская звезда» в Лазаревском, «Акулий риф» в Ейске, Сочинский океанариум, Воронежский океанариум, Московский океанариум на Дмитровском шоссе, Краснодарский океанариум, Казанский океанариум.
Деление Мирового океана
+Основные морфологические характеристики океанов(по данным «Атласа океанов». 1980 год)Атлас океанов. Термины, понятия, справочные таблицы.— М.: ГУНК МО СССР, 1980. С. 84—85 Океаны Площадьводнойповерхности,млн км² Объём,млн км³ Средняяглубина,м Наибольшаяглубина,м Атлантический
жёлоб Пуэрто-Рико () Индийский
Яванская впадина () Северный Ледовитый
Гренландское море () Тихий
Марианский жёлоб () Мировой
На сегодняшний день существует несколько взглядов на деление Мирового океана, учитывающих гидрофизические и климатические особенности, характеристики воды, биологические и другие факторы. Уже в XVIII—XIX веках существовало несколько таких версий. Мальте-Брён, Конрад Мальте-Брён и Флерье, Шарль де Флерье выделили два океана. Деление на три части предложили, в частности, Филипп Бюаш и Генрих Стенффенс. Итальянский географ Адриано Бальби (1782—1848) выделил в Мировом океане четыре региона: Атлантический океан, Северное и Южное Ледовитые моря и Великий океан, частью которого стал современный Индийский (такое деление было следствием невозможности определения точной границы между Индийским и Тихим океанами и сходством зоогеографических условий этих регионов). Сегодня нередко говорят об Индо-Тихоокеанском регионе — расположенной в тропической сфере зоогеографической зоне, в состав которой входят тропические части Индийского и Тихого океанов, а также Красное море. Граница региона проходит вдоль берегов Африки до мыса Игольного, позже — от Жёлтого моря к северным берегам Новой Зеландии, и от Южной Калифорнии к Южному тропику.
Международное гидрогеографическое бюро в 1953 году разработало новое деление Мирового океана: именно тогда были окончательно выделены Северный Ледовитый, Атлантический, Индийский и Тихий океаны.
В России обычно не принято выделять Южный Ледовитый океан, однако в 2000 году Международная гидрографическая организация приняла разделение на пять океанов — Атлантический, Индийский, Тихий, Южный и Северный Ледовитый. Аргументы в пользу такого решения следующие: в южной части Атлантического, Индийского и Тихого океанов границы между ними весьма условны, в то же время воды, прилегающие к Антарктиде, имеют свою специфику, а также объединены Антарктическим циркумполярным течением.
География океанов
Общие физико-географические сведения: Средняя температура: 5 °C; Среднее давление: 20 МПа; Средняя плотность: 1,024 г/см³; Средняя глубина: 3711 м; Общая масса: 1,4 кг; Общий объём: 1370 млн км³; pH: 8,1±0,2.
Глубочайшей точкой океана является Марианский жёлоб, находящийся в Тихом океане вблизи Северных Марианских Островов. Его максимальная глубина — . Она была исследована в 1951 году британским гидрографическим судном «Челленджер II», в честь которого самая глубокая часть впадины получила название «Бездна Челленджера».
Воды Мирового океана Воды Мирового океана составляют основную часть гидросферы Земли — океаносферу. Объём пресных вод, поступающих в океан с речным стоком и осадками, не превышает 0,5 миллиона кубических километров, что соответствует слою воды на поверхности океана толщиной около 1,25 м. Это обуславливает постоянство солевого состава вод океана и незначительные изменения их плотности. Единство океана как водной массы обеспечивается её непрерывным движением как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. В океане, как и в атмосфере, нет резких природных границ, все они более или менее постепенны. Здесь осуществляется глобальный механизм трансформации энергии и обмена веществ, который поддерживается неравномерным нагревом солнечной радиацией поверхностных вод и атмосферы.
Рельеф дна
Систематическое изучение дна мирового океана началось с появлением эхолота. Большая часть дна океанов представляет собой ровные поверхности, так называемые абиссальные равнины. Их средняя глубина — 5 км. В центральных частях всех океанов расположены линейные поднятия на 1—2 км — срединно-океанические хребты, которые связаны в единую сеть. Хребты разделены трансформными разломами на сегменты, проявляющиеся в рельефе низкими возвышенностями, перпендикулярными хребтам.
На абиссальных равнинах расположено множество одиночных гор, часть из которых выступает над поверхностью воды в виде островов. Большинство этих гор — потухшие или действующие вулканы. Под тяжестью горы океаническая кора прогибается и гора медленно погружается в воду. На ней образуется коралловый риф, который надстраивает вершину, в результате формируется кольцевидный коралловый остров — атолл.
Если окраина континента пассивная, то между ним и океаном расположен шельф — подводная часть континента, и континентальный склон, плавно переходящий в абиссальную равнину. Перед зонами субдукции, там, где океаническая кора погружается под континенты, расположены глубоководные желоба — самые глубокие части океанов.
Морские течения
Морские течения — перемещения больших масс океанской воды — оказывают серьёзное влияние на климат многих регионов мира.
Геология
Климат Океан играет огромную роль в формировании климата Земли. Он действует как терморегулятор Земли, поглощая и преобразуя значительную часть солнечного излучения, которое достигает её поверхности. Между поверхностью океана и атмосферой происходит постоянный обмен водой и энергией.