Человек и океан — урок. География, 7 класс.

Огромно значение Мирового океана в жизни и хозяйственной деятельности человека. Из морской воды получают большое количество поваренной соли, извлекают магний и бром. С морского дна добывают нефть, природный газ, руды некоторых металлов, золото, алмазы. Морская вода используется для получения пресной воды с помощью специальных опреснительных установок.

 

Промысловое значение имеют рыбы, крабы, устрицы, креветки, некоторые виды водорослей, которые добываются в океане. Люди охотятся на тюленей, моржей и других морских животных. В течение длительного времени вёлся интенсивный китобойный промысел.

 

На приливных электростанциях используется энергия приливов и отливов.

 

Большое значение Мировой океан имеет для судоходства. Морские пути связывают страны, имеющие выход к морю. Побережья тёплых морей являются прекрасными местами для отдыха и оздоровления людей.

 

Но Мировой океан также представляет и опасность для людей, живущих в прибрежных районах. Страшные бедствия приносят тропические циклоны и цунами.

 

 

Человек в свою очередь в процессе хозяйственной деятельности наносит огромный вред Мировому океану. Количество животных в океане постепенно начало сокращаться, некоторые виды и вовсе исчезли. Сейчас запрещается промысел китов, сокращён вылов определённых видов рыб.

 

Мировой океан очень сильно загрязнён. Одна из основных причин загрязнения — добыча и транспортировка нефти. При разливах нефть покрывает поверхность воды плёнкой, которая преграждает доступ кислороду в водную толщу, из-за чего гибнут морские организмы. Во многих странах созданы специальные суда для сбора нефти и мусора с поверхности моря.

 

Промышленные предприятия ежегодно выбрасывают в воду огромное количество вредных веществ. Среди них — очень много ядовитых.

 

Для сохранения природного равновесия в прибрежных регионах создаются морские заповедники и парки. Самым большим природоохранным парком является Большой Барьерный риф у северо-восточных берегов Австралии. Большое количество морских парков создано в Японии (около \(40\)), на Филиппинах (\(10\)). Созданы национальные парки и в Северном Ледовитом океане, где охраняют белых медведей, моржей, тюленей и около \(40\) видов птиц.

Значение Мирового океана. Охрана океанических вод. География, 6 класс: уроки, тесты, задания.

1.	Понятия Сложность: лёгкое	1
2.	Минеральные ресурсы Сложность: лёгкое	1
3.	Биологические ресурсы Сложность: лёгкое	1
4.	Функции Мирового океана Сложность: среднее	2
5.	Роль океана в жизни человека Сложность: среднее	2
6.	Верные высказывания Сложность: среднее	2
7.	Воды Мирового океана Сложность: среднее	2
8.	Ресурсы Мирового океана Сложность: сложное	3
9.	Последствия загрязнения вод Мирового океана Сложность: сложное	3

Значение океана для Земли — урок.

География, 6 класс.

Мировой океан является регулятором температуры на Земле. Летом он аккумулирует тепло, а зимой делится им с территорией суши. Летом океаническая поверхность поглощает часть тепла и уравновешивает температуру воздуха.

 

Рис. \(1\). Среднегодовые температуры поверхности Мирового океана

 

Морской и континентальный типы климата формируются при взаимодействии океана и атмосферы. Океанические течения влияют на температуру воздуха и количество атмосферных осадков: тёплые течения повышают температуру зимой и увеличивают выпадение осадков, холодные течения понижают температуру летом и уменьшают выпадение осадков.

 

Мировой океан является важным звеном круговорота воды и других веществ на Земле. Он уравновешивает водный баланс планеты и пополняет влагой атмосферу и поверхность суши.

 

Газовый состав атмосферы также поддерживается с помощью вод Мирового океана. Океан обладает способностью самоочищаться, в этом ему помогают низшие животные и микроорганизмы.

 

Воды Мирового океана активно очищают атмосферу от пыли и ядовитых примесей, выделяют в атмосферу за один раз огромное количество насыщенного кислорода. «Незаменимые лёгкие планеты» — так иногда называют учёные Мировой океан.

 

Рис. \(2\). Морская черепаха

 

Мировой океан обладает богатым разнообразием флоры и фауны. На его островах и морских побережьях водится большое количество птиц и морских животных.

 

Рис. \(3\). Кораллы

Функции Мирового океана:

• аккумуляция солнечного света;
• формирование климата;
• источник воды для гидросферы;
• фильтр вредных веществ в гидросфере;
• фильтр для атмосферы;
• один из главных поставщиков кислорода для атмосферы.

Источники:

Рис. 1. Среднегодовые температуры поверхности Мирового океана Автор: Plumbago — собственная работа, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=23016228. Внесены изменения

Рис. 2. Морская черепаха https://pixabay.com/ru/photos/рай-исследуйте-внести-в-дайвинг-4446382/

Рис. 3. Кораллы https://pixabay.com/ru/photos/соленая-вода-коралл-подводный-4045996/

Значение океана для человека — урок. География, 6 класс.

Значение Мирового океана в жизни и хозяйственной деятельности людей огромно.

 

Рис. \(1\). Нефтяная платформа

 

Из морской воды получают такие полезные ископаемые, как поваренная соль, магний, бром, калий. Из недр океанического дна добывают нефть, природный газ, золото, алмазы, руды некоторых металлов.

 

Рис. \(2\). Рыболовный траулер

 

Мировой океан — это кладезь биологических ресурсов: рыбы, крабов, устриц, креветок. Многие виды водорослей используются в пищу жителями приморских стран, особенно Японии и Китая. Человек охотится на моржей, тюленей и других морских животных. Долгое время вёлся промысел китов.

 

В специальных опреснительных установках из солёной морской воды получают воду, пригодную для питья.

 

Мировой океан — это важная транспортная сеть. Морские пути связывают страны, которые имеют выход к океану.

 

Рис. \(3\). Крупнейшая в Европе приливная электростанция «Ля Ранс» (Франция)

 

Воды Мирового океана обладают огромными запасами энергии, которые используются на данный момент на приливных электростанциях.

 

Рис. \(4\). Пляж на побережье Красного моря (Хургада, Египет)

 

Побережья тёплых морей — прекрасные места для развития туризма.

Мировой океан — это:

• кладезь минеральных ресурсов;
• источник электроэнергии;
• источник пищи;
• транспортная артерия для приморских стран;
• объект туризма.

Источники:

Рис. 1. Нефтяная платформа Автор: Stan Shebs, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=596330

Рис. 2. Рыболовный траулер Attribution, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=399373

Рис. 3. Крупнейшая в Европе приливная электростанция Ля Ранс (Франция) Автор: User:Dani 7C3 — собственная работа, CC BY 2. 5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=915904

Рис. 4. Пляж на побережье Красного моря (Хургада, Египет) Автор: Karim — собственная работа, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=774605

Значение Мирового океана для природы и человека

У человека неоднозначные отношения с Мировым океаном. Он изучает его, пытается укротить, он не может жить без него, но, тем не менее, нарушает его устройство своей деятельностью. Фраза, которую знают даже дети, о том, что вода является основой всего живого, это правда.

Один из самых ценных земных ресурсов играет ключевую роль в нашей жизни и деятельности.

Огромная батарея

Мировой океан регулирует температуру на планете. Он может накапливать тепло, выделять его в холодное время года. Поэтому так отличаются морской и континентальный типы климата.

Летом водная поверхность забирает часть тепла и делает температуру воздуха более сбалансированной. Поглощать солнечное излучение воде помогает высокая концентрация соли.

Экономическое значение

Море – это, конечно, источник вкусной рыбы, водорослей и морепродуктов. В современном мире рыбный улов достиг своего предела, постепенно повышаясь, начиная с 17 века. На каждого жителя планеты в год приходится около 22 кг рыбы. Это опасные цифры, так как такими темпами океан вскоре не сможет возобновлять свои ресурсы.

Также, океан – это огромная кладезь нефти и газа, ценных видов топлива. Некоторые руды, такие как кобальт, никель, марганец, на суше находятся в недостаточном количестве, а вот под водой их намного больше.

Энергия воды и морских волн – это ведь неиссякаемый ресурс, который можно использовать по аналогии с атомными электростанциями. Этот вопрос активно изучается и ученые планируют освоить данную отрасль.

Ниже дан перечень полезных свойств, которыми обладает океан и важные для планеты функции:

• накопление солнечного света;
• формирование климата;
• источник воды для гидросферы;
• фильтрующая функция;
• очищение воздуха и источник кислорода для атмосферы;
• кладезь минеральных ресурсов;
• энергетический источник;
• возможности для транспорта;
• объект туризма.

Опасности океана

Конечно, не все так красочно и океан может стать разрушительной силой. Как пример – крупнейшее цунами 2014 года. Катастрофа унесла 240 000 жизней и принесла урон 14 странам. Некоторые острова вовсе исчезли под силой воды. Также, каждый год тысячи людей становятся жертвами акул или гибнут в результате утопления.

Свойства воды в океане

Воды Мирового океана – это важная часть биосферы, а также часть круговорота воды на планете. Она стабилизирует водный баланс планеты и дает влагу для ее пополнения в атмосфере и на поверхности Земли.

Концентрация солей в морской воде – 35 грамм на 1 л. В воде океана есть практически все элементы из таблицы Менделеева. Ученые выяснили, что концентрация соли может меняться время от времени, а вот их соотношение между собой остается постоянным всегда.

Газовый состав воды дополняет эффект фотосинтеза, стабилизирует газовый состав атмосферы. Уникальные флора и фауна является частью большинства пищевых цепочек на планете и формируют биогеоценоз. Планктон океана – это повторение химического состава морской воды. Органический состав океана сохраняет свой баланс благодаря последовательному циклу из размножения, отмирания и разложения элементов планктона

Проблемы Мирового океана

В океан регулярно поступают тонны веществ, которые попадают в него вместе с талыми и подземными водами, талыми ледниками, потоками рек и ветром. Это тоже своеобразный круговорот, который веками находился в гармонии и сохранял баланс. В последнее время он был нарушен деятельностью человечества.

Антропогенное загрязнение океана – глобальная проблема современного мира. В результате ухудшения качества воды гибнут животные и растения, нарушаются пищевые цепочки, страдают редкие виды живой природы. В воде постоянно повышается уровень канцерогенов, химических соединений и промышленных отходов. В сети можно найти ужасающие кадры загрязненной воды и мертвых животных, которые погибли в результате деятельности человека.

Задача современных государств – прекратить загрязнение океана и усилить меры по его охране. А каждый человек может начать этот процесс с самого себя, внимательным отношением к природе и окружающему миру. Ведь вода низкого качества поступает в атмосферу, геосферу и загрязняет все слои внешней среды, что неизбежно отражается на населении планеты. Поэтому, забота о морской воде – это, в первую очередь, забота о самом себе.

и не забудьте поделиться с друзьями

Технологичекая карта на тему «Значение Мирового океана для природы и человека».

Урок. Значение Мирового океана для природы и человека.

Цель урока: формирование представлений о значении Мирового океана для природы и человека.

Задачи урока:

1. Вспомнить состав Мирового океана, его особенности.

2. Рассмотреть особенности условий обитания в Мировом океане.

3. Познакомиться с основными представителями животного и растительного мира Мирового океана.

4. Раскрыть особенности использования Мирового океана человеком

5. Значение Мирового океана для природы.

УУД, формирующиеся на уроке:

1. Личностные: развитие интереса к новому материалу, умения оценивать свою работу на уроке (осуществлять рефлексию) и оценивать работу других обучающихся.

2. Регулятивные: развитие умения самостоятельно на уроке ставить цель и задачи урока, планировать работу на уроке.

3. Познавательные: умение осуществлять анализ текста, географических карт; выявлять причинно-следственные связи между объектами.

4. Коммуникативные: уметь обосновывать и доказывать свою точку зрения, внимательно слушать собеседника, уважать интересы других обучающихся, корректировать свою ошибки.

Оборудование: Учебник: География. Введение в географию. 5 класс. Е. М. Домогацких, Э. Л. Введенский, А. А. Плешаков, тетрадь – практикум Д. В. Молодцова, дополнительный материал по теме, физическая карта полушарий.

Технология: развитие критического мышления через чтение и письмо.

Методы обучения: составление кластера, верные и неверные вопросы, толстые и тонкие вопросы, инсерт.

Дидактическая структура урока

Деятельность учащихся

Деятельность учителя

Планируемые результаты

Личностные

предметные

метапредметные

Организационный момент

Готовность к уроку

Проверить готовность к уроку учеников.

Проверка знаний

На прошлом уроке мы изучали тему «Мировой океан и его части».

Кластер «Мировой океан»

Что вы уже знаете о Мировом океане?

Какими свойствами обладает океан и океаническая вода?

Понимание специфических свойств Мирового океана и его составных частей

Выделять составные части Мирового океана

Структурировать учебный материал.

Вызов

Обсуждение в группах:

-кто его населяет

-чем полезен океан для человека,

-чем океан полезен для планеты?

Подводящий диалог

Что, по вашему мнению, еще необходимо знать об океане?

Верные и неверные вопросы.

Осознание роли Мирового океана для человека и природы.

Применяют имеющиеся знания по теме

Связь с другими сферами знаний.

Предлагают название темы урока, сопоставляют с названием параграфа, выявляют различия.

Как бы вы назвали тему нашего урока?

Осмысление

Работа учащихся по группам. Читают, маркируют текст, заполняют таблицу.

Обмен информацией.

Помощь другим группам в выполнении заданий.

Выполняют в парах, обсуждают в группах.

Изучение материала мы будем проводить методом «маркировки текста» и заполнения таблицы.

Выполнение задания «кластер»

Объяснять особенности взаимодействия океана с сушей, значение океана для природы и человека.

Умения работать с различными источниками информации.

Выделять главное в тексте, структурировать учебный материал.

Рефлексия

Каждая группа составляет по одно тонкому и одному толстому вопросу по своей теме.

Домашнее задание

П. Заполнить начатую таблицу.

ЗНАЧЕНИЕ МИРОВОГО ОКЕАНА Может ли природа и

«ЗНАЧЕНИЕ МИРОВОГО ОКЕАНА» Может ли природа и человек обойтись без Мирового океана?

Соотнесите понятия и определения: 1. Океан 2. Море 3. Залив 4. Пролив 5. Материк 6. Полуостров 7. Острова Узкое водное пространство, ограниченное с двух сторон сушей Часть океана, отделенная от него островами и полуостровами, отличающаяся свойствами воды Обширные пространства суши, омываемые океанами и морями Крупнейшая часть Мирового океана Часть водного пространства, глубоко вдающаяся в сушу Участок суши, окруженный со всех сторон водой Часть суши, глубоко вдающаяся в воду

Какие географические объекты обозначены цифрами: Море 5 Лаптевых Барен 4 цево море Норвеж 3 ское море Мексиканс 1 кий залив Охотск ое мо 8 е р Саргассо 2 во море Аравий 6 ское море ей пр ол и р в. Д 7 ка

На нашей Земле океанов – Найди ошибки. четыре: На нашей Земле океанов – Четыре: ИНДИЙСКИЙ – Самый соленый в мире, АТЛАНТИЧЕСКИЙ – Самый соленый в мире, Океан АТЛАНТИЧЕСКИЙ Славен сельдями, Океан ИНДИЙСКИЙ Славен сельдями, ЛЕДОВИТЫЙ Все время спит подо льдами, ТИХИЙ Все время спит подо льдами, А ТИХИЙ, Конечно же, вовсе не тихий – А СЕВЕРНЫЙ и самый великий! А буйный, глубокий ЛЕДОВИТЫЙ, Конечно же, вовсе не тихий – А буйный, глубокий и самый великий! Андрей Усачёв

Схема распространения жизни в океане

Мировой океанзначительная часть нашей планеты Значение Мирового океана

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИРОВОГО ОКЕАНА Человек должен использовать богатства Мирового океана РАЦИОНАЛЬНО

Ресурсы Мирового Океана море Лаптевых Барен цево море Море Лаптевых Охотск ое море Норвеж ское море Мексиканс кий залив Саргассо во море Аравийское море ей пр ол и р в. Д ка

Может ли природа и человек обойтись без Мирового океана?

Оцени свою работу на уроке (рефлексия) Материал урока понял плохо, много вопросов Материал урока понял хорошо, но есть несколько вопросов Д/З Пар. 20, рубрика «От теории к практике» У меня все получилось на уроке

Разработала: Клюева Ольга Викторовна, учитель географии МАОУ СШ № 51 города Липецка

Какую часть океана мы исследовали?

Многому еще предстоит научиться, исследуя тайны глубин. От картирования и описания физических, биологических, геологических, химических и археологических аспектов океана до понимания динамики океана, разработки новых технологий и раскрытия других секретов океана, NOAA работает над расширением нашего понимания океанского царства.

Океан — источник жизненной силы Земли, покрывающий более 70 процентов поверхности планеты, управляющий погодой, регулирующий температуру и, в конечном счете, поддерживающий все живые организмы. На протяжении всей истории океан был жизненно важным источником средств к существованию, транспорта, торговли, роста и вдохновения.

Тем не менее, несмотря на всю нашу зависимость от океана, более восьмидесяти процентов этого обширного подводного царства остаются не нанесенными на карту, ненаблюдаемыми и неисследованными.

Учитывая высокую степень сложности и дороговизны исследования нашего океана с помощью подводных аппаратов, исследователи долгое время полагались на такие технологии, как гидролокатор, для создания карт морского дна. В настоящее время менее десяти процентов мирового океана нанесено на карту с использованием современных гидроакустических технологий.Что касается океанских и прибрежных вод Соединенных Штатов, то современными методами нанесено на карту только около 35 процентов.

Управление океанических исследований и исследований NOAA возглавляет усилия по исследованию океана, поддерживая экспедиции по исследованию и документированию его неизвестных и малоизвестных регионов. Эти экспедиции возглавляют ученые-исследователи, оснащенные новейшими исследовательскими инструментами.

Между тем, Управление береговой службы NOAA исследует океан по-другому, используя гидрографические исследования для создания морских карт.С середины 1830-х годов Береговая служба США (агентство-предшественник NOAA) является национальным составителем морских карт. Сегодня Береговая служба по-прежнему отвечает за создание и ведение всех карт прибрежных вод США, Великих озер и вод, окружающих территории США.

Поиск Наши факты

Получить

Социальные сети

Дополнительная информация

Знаете ли вы?

Сонар

, сокращение от Sound Navigation and Ranging, полезен для исследования и картирования океана, потому что звуковые волны распространяются в воде дальше, чем радиолокационные и световые волны. Ученые NOAA в основном используют гидролокатор для разработки морских карт, обнаружения подводных опасностей для навигации, поиска и картирования объектов на морском дне, таких как обломки кораблей, и картирования самого морского дна. Существует два типа сонара — активный и пассивный.

Последнее обновление: 26.02.21
Автор: NOAA
Как цитировать эту статью

Свяжитесь с нами

Понимание науки об океане и закислении прибрежных зон

До недавнего времени количество углекислого газа в атмосфере колебалось незначительно и медленно в течение последних 10 000 лет.Однако промышленная революция 1700-х годов положила начало глобальному использованию ископаемого топлива для обеспечения жизнедеятельности человека. Скорость сжигания ископаемого топлива, такого как уголь, нефть и природный газ , увеличилась до настоящего времени. Сжигание ископаемого топлива выбрасывает в атмосферу углекислый газ, а постоянно растущее глобальное использование ископаемого топлива привело к тому, что количество углекислого газа в атмосфере увеличилось до концентрации, которая выше, чем когда-либо за последние 800 000 лет. Вырубка лесов на топливо или расчистка земель для сельского хозяйства за последние 250 лет также способствовала повышению уровня углекислого газа в атмосфере, поскольку деревья улавливают и сохраняют углекислый газ посредством фотосинтеза.

Более высокие концентрации углекислого газа в атмосфере не только изменяют климат Земли, но и влияют на химический состав океана. Это связано с тем, что углекислый газ в атмосфере легко растворяется в воде.

Растворенный углекислый газ: газы в жидкости?

По мере увеличения количества растворенного углекислого газа в морской воде снижение pH указывает на повышение кислотности. Подобно тому, как твердые вещества, такие как сахар, могут растворяться в воде, газы, такие как углекислый газ, тоже растворяются. Эту идею легко продемонстрировать на бутылке газировки.Производитель растворяет углекислый газ в напитке. Растворенный углекислый газ невидим невооруженным глазом, но как только бутылка открывается, углекислый газ выходит в виде пузырьков, которые щекочут нос. Дополнительный углекислый газ в газированной воде повышает кислотность жидкости. Точно так же около одной трети углекислого газа в атмосфере Земли растворяется в океанах.

Углекислый газ придает кислотность: превращения углекислого газа в воде

Как только углекислый газ растворяется в воде, он реагирует с молекулами воды с образованием угольной кислоты угольной кислоты .Углекислота может быть далее преобразована в бикарбонат бикарбонат и карбонат карбонат ионы. Эти четыре различные формы углерода (растворенный углекислый газ, угольная кислота, бикарбонат и карбонат) существуют в сбалансированных пропорциях в морской воде. По мере того как в морскую воду добавляется больше углекислого газа, баланс смещается, и концентрация ионов карбоната снижается, поскольку она превращается в бикарбонат из-за повышения кислотности.

Как измеряется кислотность: pH

Молекулы углекислого газа в атмосфере реагируют с молекулами воды с образованием угольной кислоты. Графика разработана нашим партнером, Национальным экологическим образовательным фондом (NEEF). Кислотность жидкости указывается как pH pH Представление концентрации ионов водорода (молярная концентрация ионов водорода до отрицательного основания 10 логарифма). Чем ниже значение pH, тем выше кислотность жидкости. Растворы с низким pH являются кислыми, а растворы с высоким pH — основными (также известными как щелочные).

До промышленной революции средний рН океана составлял около 8.2. Сегодня средний уровень pH океана составляет около 8,1. Может показаться, что это не такая уж большая разница, но связь между рН и кислотностью не является прямой. Каждое уменьшение pH на одну единицу означает десятикратное увеличение кислотности. Это означает, что кислотность океана сегодня в среднем примерно на 25% выше, чем в доиндустриальные времена.

Кислотность и наличие панцирного кальция

Углекислота, образующаяся в воде, снижает доступность карбоната, необходимого морским обитателям для построения раковин и скелетов. Графика разработана нашим партнером Национальным экологическим образовательным фондом (NEEF).

Карбонат

Морские обитатели используют карбонат из воды для создания раковин и скелетов. По мере того, как морская вода становится более кислой, карбонат становится менее доступным для животных для построения раковин и скелетов. В условиях сильного закисления могут растворяться раковины и скелеты.

Подкисление прибрежных зон

Ближе к дому: прибрежное окисление

Деятельность человека также способствует закислению прибрежных вод.Кислотообразующих соединений (включая углекислый газ) выделяется

Кислотность жидкости определяется концентрацией в ней ионов водорода, которая обычно измеряется и сообщается как pH. Предоставлено WHOI. в атмосферу при сжигании ископаемого топлива, а избыток питательных веществ способствует подкислению прибрежных вод при цветении водорослей цветение водорослей Быстрый и часто чрезмерный рост одного или нескольких видов водорослей, как правило, в озере или прибрежных водах достигает своего пика и погибает.

Кислотный дождь

Сжигание ископаемого топлива для получения энергии приводит к выделению воды и двуокиси углерода в качестве основных побочных продуктов, но оксиды азота и двуокись серы также выделяются в меньших количествах. Эти два кислотообразующих соединения падают обратно на поверхность Земли. Они могут приземляться непосредственно в прибрежных водах или чаще смешиваться с водой в атмосфере, прежде чем выпадут кислотные дожди. Кислотные дожди обычно имеют рН от 4,2 до 4,4.

 

Избыточные питательные вещества доставляются через потоки

Элементы азота и фосфора являются важными питательными веществами для живых существ.По этой причине фермеры, домовладельцы и садоводы снабжают посевы, газоны и сады азотом и фосфором, чтобы стимулировать рост растений. Однако вода может переносить избыток питательных веществ вниз по течению и в прибрежные воды. Сельскохозяйственная деятельность является основным источником питательных веществ для прибрежных вод, но другие источники включают

Чрезмерный рост водорослей увеличивает кислотность, когда они умирают и разлагаются, высвобождая углекислый газ в прибрежные воды. сточные воды, стоки очистных сооружений и загрязнение воздуха оксидами азота.В прибрежных водах избыток питательных веществ стимулирует рост водорослей. Водоросли быстро размножаются в идеальных условиях роста, а цветение водорослей может ухудшить качество воды, вызывая гипоксию, неприятный запах и даже токсины. Менее известный факт заключается в том, что цветение водорослей может способствовать закислению. Когда водоросли умирают, их разлагающаяся ткань выделяет углекислый газ прямо в воду, что приводит к подкислению.

 

9.8 Термохалинная циркуляция – Введение в океанографию

Поверхностные течения, которые мы обсуждали до сих пор, в конечном итоге вызываются ветром, и, поскольку они затрагивают только поверхностные воды, они затрагивают лишь около 10% объема океана.Однако есть и другие важные океанские течения, которые не зависят от ветра и связаны с движением воды в остальных 90% океана. Эти течения обусловлены разницей в плотности воды.

Напомним, что менее плотная вода остается на поверхности, а более плотная вода тонет. Воды разной плотности имеют тенденцию расслаиваться на слои: самая плотная и холодная вода находится внизу, а более теплая, менее плотная вода — вверху. Именно движение этих слоев плотности создает глубинную циркуляцию воды.Поскольку плотность морской воды зависит главным образом от температуры и солености (раздел 6.3), эта циркуляция называется термохалинной циркуляцией .

Основными процессами, увеличивающими плотность морской воды, являются охлаждение, испарение и льдообразование. Испарение и образование льда вызывают увеличение плотности за счет удаления пресной воды, оставляя оставшуюся морскую воду с большей соленостью (см. раздел 5.3). Основными процессами, снижающими плотность морской воды, являются нагрев и разбавление пресной водой за счет осадков, таяния льда или стока пресной воды.Обратите внимание, что все эти процессы проявляются на поверхности, но не обязательно затрагивают более глубокие слои воды. Однако изменение плотности поверхностных вод заставляет их тонуть или подниматься, и эти вертикальные движения, обусловленные плотностью, создают глубинные океанские течения. Эти термохалинные течения медленные, порядка 10-20 км в год по сравнению с поверхностными течениями, движущимися со скоростью несколько километров в час.

Водные массы

Водная масса – это объем морской воды с характерной плотностью в результате ее уникального профиля температуры и солености.Как указывалось выше, процессы, влияющие на плотность морской воды, действительно происходят только на поверхности. Как только водная масса достигает своего определенного профиля температуры и солености из-за этих поверхностных процессов, она может погрузиться под поверхность, и в этот момент ее свойства плотности практически не изменятся. Таким образом, мы можем различать отдельные водные массы, проводя измерения солености и температуры на разных глубинах и ища уникальное сочетание этих переменных, которые придают ей характерную плотность.Это часто выполняется с использованием диаграмм температура-соленость (диаграммы T-S, см. вставку ниже).

В океане, особенно в Атлантике, имеется несколько хорошо известных водных масс, отличающихся своими температурными и солеными характеристиками. Самая плотная океанская вода образуется в двух основных местах вблизи полюсов, где вода очень холодная и очень соленая в результате образования льда. Самая плотная глубоководная масса формируется в антарктическом море Уэдделла и становится антарктическими придонными водами (AABW) .Аналогичные процессы в Северной Атлантике порождают Североатлантических глубинных вод (NADW) в Гренландском море (рис. 9.8.1).

 

Рисунок 9.8.1 Первичные участки глубоководного образования; Антарктические донные воды формируются в море Уэдделла, а североатлантические глубинные воды формируются в Гренландском море (ПВ).

Эта холодная, плотная вода тонет, и как только она удаляется с поверхности, ее температура и соленость остаются неизменными, поэтому она сохраняет те же характеристики, поскольку движется по океану в рамках термохалинной циркуляции.ААДВ опускается на дно в море Уэдделла и затем движется по дну на север в Атлантику, а на восток через Южный океан. В то же время NADW тонет в Гренландском море. Эта водная масса менее плотная, чем ААДВ, и имеет тенденцию образовывать слой над ААДВ по мере того, как она течет через экватор на юг (рис. 9.8.2). По мере продвижения NADW к антарктическому континенту он поднимается на поверхность. Напомним, что вблизи Антарктиды существует антарктическая дивергенция, при которой поверхностные воды отдаляются друг от друга горизонтально, а глубинные воды сменяются апвеллингом (выносом питательных веществ на поверхность и приводящим к высокой продуктивности; см. раздел 7.3). Так как полярная вода имеет слабый термоклин, разница в плотности не мешает глубинным водам достигать поверхности, поэтому некоторая часть NADW поднимается как часть процесса апвеллинга (рис. 9.8.2).

 

Рисунок 9.8.2 Основные водные массы Атлантического океана (ПВ).

По мере того, как поднимающийся NADW достигает поверхности, некоторые из них перемещаются на юг, где в конечном итоге будут способствовать производству новых AABW. NADW, который движется на север, сталкивается с антарктической конвергенцией, которая вызывает нисходящий поток.Эта опускающаяся NADW становится новой водной массой; Антарктическая промежуточная вода (AAIW) , которая тонет и создает слой между поверхностными водами и NADW (рис. 9.8.2). Поверхностные воды в экваториальной Атлантике, также называемые Поверхностными водами Центральной Атлантики , очень теплые и имеют низкую плотность, поэтому они остаются на поверхности и не вносят большого вклада в термохалинную циркуляцию.

В Атлантике Средиземноморская промежуточная вода (MIW) течет через Гибралтарский пролив в открытый океан.Эта вода теплая и соленая из-за высоких температур и высокого испарения, характерного для Средиземного моря, поэтому она плотнее обычной поверхностной воды и образует слой толщиной около 1-1,5 км. В конце концов эта вода двинется на север, в Гренландское море, где охладится и утонет, превратившись в плотную НАДВ.

 

Схемы T-S

Диаграмма температура-соленость (T-S) используется для изучения того, как температура, соленость и плотность изменяются с глубиной, а также для определения вертикальной структуры водной толщи, включая содержащиеся в ней водные массы.Температура воды откладывается по оси ординат, а соленость — по оси абсцисс. Часто вместо фактической температуры воды океанографы строят потенциальную температуру, — температуру, которой достигла бы вода, если бы она была поднята на поверхность и не получила дополнительного тепла за счет сжатия на глубине. На диаграмме T-S показаны линии равной плотности или изопикн для различных комбинаций температуры и солености (рис. 9.8.3). Затем вы можете нанести значения температуры и солености на диаграмму и использовать их точку пересечения для расчета плотности воды.В примере на рис. 9.8.3 температура около 11 ^o C и соленость 34,6 PSU дают плотность 1,0265 г/см ³ .

 

Рисунок 9.8.3 Использование диаграммы T-S для определения плотности. Температура около 11 ^o C (зеленая стрелка) и соленость 34,6 PSU (красная стрелка) дают плотность 1,0265 г/см ³ .

 

Поскольку диапазон плотностей в океане довольно мал, часто значение плотности сокращают и выражают как сигма-t или σ _t .Sigma-t рассчитывается как: (плотность — 1) x 1000. Таким образом, по сути, он просто смотрит на последние три десятичных знака значения плотности. Таким образом, плотность 1,0275 г/см ³ будет иметь σ _t 27,5.

Диаграммы

T-S можно использовать для определения водных масс. Поскольку каждая крупная водная масса имеет свой собственный характерный диапазон температуры и солености, проба глубоководной воды, попадающая в этот диапазон, предположительно могла быть взята из этой водной массы. На рис. 9.8.4 показаны типичные диапазоны температуры и солености для основных водных масс Атлантики.

 

Рисунок 9.8.4 Характерные диапазоны температуры и солености для основных атлантических водных масс; Центральные поверхностные воды Северной Атлантики (NACSW), промежуточные воды Средиземноморья (MIW), промежуточные воды Антарктики (AAIW), глубоководные воды Северной Атлантики (NADW) и донные воды Антарктики (AABW).

 

Чтобы исследовать водные массы, океанографы могут провести серию измерений температуры и солености на разных глубинах в определенном месте.Если бы водная толща была сильно стратифицирована и между слоями или внутри них не было перемешивания, то при опускании зонда вы бы получили серию постоянных показаний температуры и солености при движении через первую толщу воды, за которой последовал внезапный скачок к другой набор различных, но постоянных показаний по мере того, как вы двигались через следующую толщу воды. Нанесение температуры в зависимости от солености на диаграмму T-S приведет к созданию отдельной и независимой точки для каждой водной массы. Однако в действительности водные массы будут показывать некоторое перемешивание внутри и между слоями.Поэтому, когда зонды будут опускаться, они столкнутся с водой, которая имеет промежуточные черты между двумя точками. Следовательно, с увеличением глубины точки на диаграмме T-S будут постепенно перемещаться из одной точки в другую, создавая линию, соединяющую две точки, иллюстрирующую смешение этих двух водных масс.

В примере на рис. 9.8.5 NACSW присутствует на поверхности (глубина 0 м), а между 0 и примерно 800 м наблюдается переход от NACSE к AAIW. Примерно между 800-2100 м есть переход от AAIW к слою NADW сразу за 2000 м.AABW — самая глубокая водная масса, на глубине около 4000 м. Переход между NADW и AABW происходит примерно между 2100-4000 м.

 

Рисунок 9.8.5 Гипотетическая диаграмма T-S для Северной Атлантики. Точки представляют показания, снятые на соответствующих глубинах (м). Движение от поверхности ко дну приводит к увеличению плотности воды, проходящей через отдельные водные массы.

 

Обратите внимание, что по мере увеличения глубины записи на рисунке 9.8.5 плотность всегда увеличивается (т.е. двигаясь в правый нижний угол). Это связано с тем, что наиболее плотная вода должна располагаться на дне, а остальные слои расслаиваться в соответствии с их плотностью, иначе столб воды будет неустойчивым.

«Океанский конвейер»

Придонные воды морей Уэдделла и Гренландского моря не просто циркулируют через Атлантику. NADW движется на юг через западную Атлантику, прежде чем встретиться с AABW к северу от моря Уэдделла. Вместе эти водные массы движутся на восток в Индийский и Тихий океаны.К этому времени NADW и AABW начали смешиваться, чтобы создать то, что называется Common Water . Глубокая Коммунальная вода движется на север в Тихий и Индийский океаны и постепенно смешивается с более теплой водой, заставляя ее в конечном итоге подняться на поверхность. В качестве поверхностных вод она возвращается в Северную Атлантику через поверхностные течения Тихого и Индийского океанов. Вернувшись в Северную Атлантику, он охлаждается и снова образует НАДВ, начиная процесс заново. Этот цикл подъема и опускания воды, перемещающей воду между поверхностью и глубинной циркуляцией, называют глобальной океанической «конвейерной лентой», и его завершение может занять около 1000–2000 лет (рис. 9).8.6).

 

Рисунок 9.8.6 Глобальный океанский «конвейер». Холодная плотная вода тонет в Гренландском море и море Уэдделла и циркулирует по морскому дну в Индийский и Тихий океаны (синие дорожки). В конце концов вода поднимается на поверхность и возвращается к месту образования придонной воды с помощью поверхностных течений (красные дорожки), чтобы снова начать цикл (Роберт Симмон, НАСА. Незначительные модификации Роберта А. Роде также опубликованы для всеобщего доступа. (Обсерватория Земли НАСА) [общественное достояние], через Wikimedia Commons).

Эта модель глобальной циркуляции имеет ряд важных последствий для окружающей среды Земли. Во-первых, это жизненно важно для переноса тепла по всему земному шару, доставляя теплую воду к полюсам, а холодную воду — в тропики, стабилизируя температуру в обеих средах.

Конвейерная лента также помогает доставлять кислород в глубоководные места обитания. Глубокая вода начиналась как холодная поверхностная вода, насыщенная кислородом, а когда она опускалась, она приносила этот кислород на глубину. Термохалинная циркуляция переносит эту богатую кислородом глубинную воду по всему океану, где кислород будет использоваться глубоководными организмами.Донная вода в Атлантике относительно богата кислородом, так как она все еще сохраняет большую часть своего первоначального содержания кислорода, но по мере того, как она движется по морскому дну, кислород расходуется, так что глубокие воды в Тихом океане содержат гораздо меньше кислорода, чем в глубоких водах Атлантического океана. вода, с водой Индийского океана где-то посередине. В то же время глубокие воды будут накапливать питательные вещества по мере того, как органические вещества тонут и разлагаются. В придонных водах Атлантического океана мало питательных веществ, потому что у них не было достаточно времени для их накопления, а первоначальная поверхностная вода была бедна питательными веществами. К тому времени, когда эта придонная вода достигает Индийского океана, а затем Тихого океана, она веками накапливала тонущие питательные вещества, поэтому глубинные концентрации питательных веществ в Тихом океане выше, чем в Атлантическом. Таким образом, мы можем использовать соотношение кислорода и питательных веществ в глубинных водах, чтобы определить относительный возраст водной массы, т. е. сколько времени прошло с тех пор, как она опустилась на поверхность. В более молодой придонной воде должно быть много кислорода и мало питательных веществ, в то время как для более старой придонной воды можно было бы ожидать обратное.

На конвейерную ленту океана может оказать значительное влияние изменение климата, нарушающее термохалинную циркуляцию. Увеличение потепления, особенно в Арктике, может привести к продолжающемуся таянию полярных ледяных шапок, добавляя большое количество пресной воды к полярным поверхностным водам. Этот приток пресной воды может создать поверхностный слой воды с низкой плотностью и низкой соленостью, который больше не тонет, тем самым нарушая конвейерную ленту глубокой циркуляции и предотвращая перенос кислорода и питательных веществ к донным сообществам. Опускание морской воды в Гренландском море также способствует развитию Гольфстрима; по мере того, как вода опускается, все больше поверхностных вод тянется на север Гольфстримом. Если эта полярная вода перестанет тонуть, Гольфстрим может ослабнуть, уменьшив передачу тепла к полюсам и охладив северный климат. Это кажется нелогичным, но глобальное потепление может привести к похолоданию в Европе и замерзанию портов и городов, которые обычно не покрыты льдом из-за согревающего воздействия Гольфстрима. Недавние данные уже показали, что сила Гольфстрима ослабевает, вероятно, из-за усиленного таяния арктических льдов.

бассейн океана | Элемент Земли

океанический бассейн , любой из нескольких обширных подводных регионов, которые в совокупности покрывают почти три четверти поверхности Земли. Вместе они содержат подавляющее большинство всей воды на планете и имеют среднюю глубину почти 4 км (около 2,5 миль). Ряд основных особенностей бассейнов отличается от этого среднего значения, например, гористые океанские хребты, глубоководные желоба и зубчатые линейные зоны разломов. Другие важные особенности дна океана включают сейсмические хребты, абиссальные холмы, а также подводные горы и гайоты.Бассейны также содержат различное количество осадочного заполнения, которое является самым тонким на океанских хребтах и ​​обычно самым толстым вблизи континентальных окраин.

Общие характеристики

В то время как бассейны океанов лежат намного ниже уровня моря, континенты возвышаются над уровнем моря примерно на 1 км (0,6 мили). Физическое объяснение этого состояния состоит в том, что континентальная кора легкая и толстая, а океаническая кора плотная и тонкая. И континентальная, и океаническая коры лежат на более однородном слое, называемом мантией.В качестве аналогии можно представить толстый кусок пенопласта и тонкий кусок дерева, плавающие в ванне с водой. Пенополистирол поднимается из воды выше, чем дерево.

Океанические бассейны представляют собой переходные образования в течение геологического времени, меняющие форму и глубину в процессе тектоники плит. Поверхностный слой Земли, литосфера, состоит из множества твердых плит, находящихся в постоянном движении. Границы между литосферными плитами образуют основные черты рельефа океанических бассейнов: гребни океанических хребтов являются центрами спрединга, где две плиты отдаляются друг от друга со скоростью несколько сантиметров в год.Расплавленный горный материал поднимается из нижележащей мантии в щель между расходящимися плитами и затвердевает в океаническую кору, тем самым создавая новое дно океана. В глубоководных желобах сходятся две плиты, одна плита скользит под другую в мантию, где и плавится. Таким образом, на каждый сегмент нового дна океана, созданного на хребтах, приходится равное количество старой океанической коры, разрушаемой в желобах, или так называемых зонах субдукции. Именно по этой причине древнейшему сегменту дна океана, обнаруженному в далекой западной части Тихого океана, по-видимому, всего около 200 миллионов лет, хотя возраст Земли оценивается как минимум в 4 года. 6 миллиардов лет.

Доминирующими факторами, определяющими рельеф и топографию морского дна, являются термические свойства океанических плит, силы растяжения плит, вулканическая активность и осадконакопление. Короче говоря, океанические хребты возвышаются примерно на 2 км (1,2 мили) над морским дном, потому что плиты вблизи этих центров спрединга нагреты и термически расширены. Напротив, плиты в зонах субдукции обычно холоднее. Силы растяжения, приводящие к расхождению плит в центрах спрединга, также создают горы с глыбовыми разломами и абиссальные холмы, простирающиеся параллельно океаническим хребтам.Подводные горы и гайоты, а также абиссальные холмы и большинство асейсмичных хребтов образовались в результате вулканизма. Продолжающееся осаждение по всему океанскому бассейну со временем покрывает и погребает многие разломные горы и абиссальные холмы. Эрозия играет относительно незначительную роль в формировании поверхности глубоководного морского дна, в отличие от континентов. Это связано с тем, что глубоководные океанские течения, как правило, медленные (со скоростью менее 50 см [20 дюймов] в секунду) и не обладают достаточной силой.

Картографирование характеристик океанического бассейна было затруднено по нескольким причинам.Во-первых, путешествовать по океанам нелегко; во-вторых, до недавнего времени навигация была крайне грубой, так что отдельные наблюдения лишь слабо коррелировали друг с другом; и, наконец, океаны непрозрачны для света, то есть глубокое морское дно не видно с поверхности океана. Современные технологии привели к появлению специализированных исследовательских судов, спутниковой и электронной навигации, а также сложных акустических инструментов, которые смягчают некоторые из этих проблем.

гравитационная карта земных океанов

гравитационная карта поверхности земного океана, составленная на основе измерений радиолокационной альтиметрии, сделанных с орбиты U.Спутник S. Seasat в 1978 г. Поскольку поверхность океана деформируется под действием переменного гравитационного притяжения подстилающей морской топографии, такие карты точно отражают особенности морского дна и были полезны для выявления ранее не нанесенных на карту подводных гор, хребтов и зон разломов.

Д. Т. Сандвелл из Института океанографии Скриппса, WHF. Смит из Национального управления океанических и атмосферных исследований/Национальной службы океанов/Управления наук об океане и Земле/Лаборатории наук о Земле

Экспедиция «Челленджер», организованная британцами в 1872–1876 годах, предоставила первое систематическое изображение некоторых основных особенностей морского дна.Ученые на борту HMS Challenger определили глубины океана с помощью проводного зондирования и открыли Срединно-Атлантический хребет. Земснаряды подняли образцы горных пород и отложений со дна моря. Однако главный прогресс в картографировании не произошел до тех пор, пока в начале 20 века не был разработан гидролокатор. Эта система для обнаружения объектов под водой с помощью акустического эха предоставила морским исследователям очень полезный инструмент, поскольку звук можно обнаружить на расстоянии нескольких тысяч километров в океане (для сравнения, видимый свет может проникать только на 100 метров [около 330 футов]. ] или около того воды).

Современные гидроакустические системы включают многолучевой эхолот Seabeam и сканирующий гидролокатор GLORIA. Они работают по принципу, согласно которому глубину (или расстояние) морского дна можно определить, умножив половину времени, прошедшего между нисходящим акустическим импульсом и его эхом, на скорость звука в морской воде (около 1500 метров [4900 футов] в секунду). второй). Такие многочастотные гидроакустические системы позволяют использовать различные частоты импульсов для решения различных научных задач. Акустические импульсы частотой 12 килогерц (кГц), например, обычно используются для измерения глубины океана, а более низкие частоты — 3.От 5 кГц до менее 100 герц (Гц) — используются для картирования толщины отложений в океанских бассейнах. Очень высокие частоты 100 кГц и более используются в гидролокаторах бокового обзора для измерения текстуры морского дна. Акустические импульсы обычно генерируются пьезоэлектрическими преобразователями. Для определения строения поддона производят низкочастотные акустические импульсы взрывчатыми веществами, сжатым воздухом или гидроструйным имплозивным взрывом. Придонные гидроакустические системы, такие как Deep Tow Института океанографии Скриппса (в Ла-Хойя, Калифорния., США), получают еще более подробные изображения морского дна и структуры поддона. Пакет Deep Tow включает в себя как эхолоты, так и гидролокаторы бокового обзора, а также связанные с ними геофизические инструменты, и буксируется за кораблем на малой скорости на высоте от 10 до 100 метров (от 33 до 330 футов) над морским дном. Это дает очень точные измерения даже более мелких объектов, чем те, которые можно разрешить с помощью Seabeam и других сопоставимых систем.

Еще одна примечательная инструментальная система — ANGUS, глубоководные салазки, которые могут делать тысячи фотографий морского дна с высоким разрешением в течение одного дня.Он успешно использовался для обнаружения гидротермальных источников в центрах распространения. Перекрывающиеся фотографические изображения позволяют создавать фотомозаичные полосы шириной от 10 до 20 метров (от 33 до 66 футов), которые раскрывают детали порядка сантиметров.

В современной морской геологии используются три основные навигационные системы. К ним относятся электромагнитные системы, такие как лоран и спутники на околоземной орбите. Группы акустических ретрансляторов из двух или более станций, расположенных на морском дне на расстоянии нескольких километров друг от друга, используются для навигации глубоко буксируемых приборов, подводных аппаратов, а иногда и надводных исследовательских судов, когда проводится детальное картирование на небольших участках.Эти системы измеряют расстояние между корпусом прибора и местами расположения транспондеров и, используя простую геометрию, вычисляют координаты с точностью до нескольких метров. Хотя отдельные транспондеры могут использоваться для определения положения относительно массива с большой точностью, точность положения самого массива зависит от того, какая система используется для его определения.

Спутники на околоземной орбите, такие как Seasat и Geosat, обнаружили некоторые важные топографические особенности океанских бассейнов. Seasat, запущенный в 1978 году, вывел на орбиту радиолокационный высотомер. Это устройство использовалось для измерения расстояния между траекторией спутника и поверхностями океана и континентов с точностью до 0,1 метра (0,3 фута). Измерения показали, что форма поверхности океана искажается особенностями морского дна: массивные подводные горы вызывают вздутие поверхности над ними из-за гравитационного притяжения. Точно так же прогибы поверхности океана происходят над глубоководными впадинами. Используя эти спутниковые измерения поверхности океана, Уильям Ф.Хаксби рассчитал там гравитационное поле. Получившаяся в результате гравитационная карта обеспечивает полное покрытие поверхности океана на сетке 5 футов на 5 футов, которая изображает пять морских миль с каждой стороны на экваторе). Такое полное покрытие не может быть получено при эхолотах, сделанных с судов. Поскольку гравитационное поле на поверхности океана является высокочувствительным индикатором морской топографии, эта карта показывает различные ранее неизведанные особенности, в том числе подводные горы, хребты и зоны разломов, а также улучшает детализацию других известных особенностей. Кроме того, гравитационная карта показывает линейный рисунок гравитационных аномалий, пересекающих рельеф топографии под наклоном. Эти аномалии наиболее выражены в Тихоокеанском бассейне; они, по-видимому, около 100 км (около 60 миль) в поперечнике и около 1000 км (около 600 миль) в длину. Они имеют амплитуду примерно 10 миллигал (0,001 процента гравитационного притяжения Земли) и ориентированы с запада на северо-запад — очень близко к направлению, в котором Тихоокеанская плита движется по мантии под ней.

Круговорот воды | Управление научной миссии

Земля поистине уникальна своим обилием воды. Вода необходима для поддержания жизни на Земле и помогает связать воедино земли, океаны и атмосферу Земли в единую систему. Осадки, испарение, замерзание, таяние и конденсация являются частью гидрологического цикла — бесконечного глобального процесса циркуляции воды от облаков к суше, к океану и обратно к облакам. Этот круговорот воды тесно связан с обменом энергией между атмосферой, океаном и сушей, который определяет климат Земли и вызывает большую часть естественной изменчивости климата. Воздействие изменения и изменчивости климата на качество жизни людей проявляется в первую очередь через изменения в круговороте воды. Как указано в отчете Национального исследовательского совета о направлениях исследований на следующее десятилетие (NRC, 1999): «Вода лежит в основе как причин, так и последствий изменения климата».

Значение океана в круговороте воды

Океан играет ключевую роль в этом жизненно важном круговороте воды. Океан содержит 97% всей воды на планете; Над океаном выпадает 78% глобальных осадков, и он является источником 86% глобального испарения.Помимо влияния на количество атмосферного водяного пара и, следовательно, на количество осадков, испарение с поверхности моря играет важную роль в перемещении тепла в климатической системе. Вода испаряется с поверхности океана, в основном в теплых безоблачных субтропических морях. Это охлаждает поверхность океана, а большое количество тепла, поглощаемого океаном, частично смягчает парниковый эффект от увеличения содержания углекислого газа и других газов. Водяной пар, переносимый атмосферой, конденсируется в виде облаков и выпадает в виде дождя, в основном в ITCZ, далеко от того места, где он испарялся. Конденсация водяного пара высвобождает скрытую теплоту, и это приводит к большей части атмосферной циркуляции в тропиках.Это скрытое выделение тепла является важной частью теплового баланса Земли и связывает циклы энергии и воды на планете.

Основные физические компоненты глобального круговорота воды включают испарение с поверхности океана и суши, перенос водяного пара атмосферой, осадки на поверхности океана и суши, чистый атмосферный перенос воды с суши в океан и возвратный поток пресной воды с суши обратно в океан. Дополнительные компоненты переноса океанических вод немногочисленны, включая перемешивание пресной воды через пограничный слой океана, перенос океанскими течениями и процессы на морском льду.На суше ситуация значительно сложнее и включает выпадение дождя и снега на землю; расход воды в стоке; инфильтрация воды в почву и грунтовые воды; хранение воды в почве, озерах и ручьях, подземных водах; полярный и ледниковый лед; и использование воды в растительности и деятельности человека. Иллюстрация круговорота воды, показывающая, как океан, земля, горы и реки возвращаются в океан. Помеченные процессы включают: осадки, конденсацию, испарение, испарение (от дерева в атмосферу), радиационный обмен, поверхностный сток, грунтовые воды и речной сток, инфильтрацию, просачивание и влажность почвы.

Испарение («E») регулирует потерю пресной воды, а осадки («P») регулируют большую часть притока пресной воды. Ученые следят за взаимосвязью между этими двумя основными процессами в океанах. Поступления от рек и таяния льда также могут способствовать притоку пресной воды. Испарение за вычетом осадков обычно называют чистым потоком пресной воды или общим количеством пресной воды в океанах или из них. E-P определяет поверхностную соленость океана, что помогает определить стабильность водяного столба.Соленость и температура определяют плотность океанской воды, а плотность влияет на циркуляцию. E-P определяет поверхностную соленость океана, что помогает определить стабильность водяного столба. Осадки также косвенно влияют на высоту поверхности океана через соленость и плотность.

Поверхность океана постоянно взбалтывается ветром и изменяется плотность или плавучесть. Океан, естественно, имеет разные физические характеристики в зависимости от глубины. По мере увеличения глубины температура снижается, потому что солнце нагревает только поверхностные воды.Теплая вода легче или более плавучая, чем холодная, поэтому теплая поверхностная вода остается у поверхности. Однако поверхностные воды также подвержены испарению. Когда морская вода испаряется, вода удаляется, остается соль, а относительно соленая вода остается. Эта относительно соленая вода может плавать на поверхности; например, в тропиках он плавает, потому что он такой теплый и плавучий.

В более высоких широтах морская вода имеет тенденцию быть соленой из-за переноса тропической воды к полюсу и, в меньшей степени, образования морского льда.Когда образуется морской лед, соль не кристаллизуется во льду, поэтому оставшаяся вода остается относительно соленой. Также вблизи полюсов морская вода холодная и плотная. Взаимодействие между температурой воды и соленостью влияет на плотность и плотность определяет термохалинную циркуляцию или глобальную конвейерную ленту. Глобальная конвейерная лента — это глобальный процесс циркуляции, который происходит в масштабе столетия. Вода тонет в Северной Атлантике, путешествуя на юг вокруг Африки, поднимается в Индийском океане или дальше в Тихом океане, затем возвращается к Атлантике на поверхности только для того, чтобы снова погрузиться в Северную Атлантику, начиная цикл снова.

Обобщенная модель термохалинной циркуляции: «Глобальный конвейер» На этом рисунке показаны холодные глубокие течения с высокой соленостью, циркулирующие из северной части Атлантического океана в южную часть Атлантического океана и с востока в Индийский океан. Глубокие воды возвращаются на поверхность в Индийском и Тихом океанах в процессе апвеллинга. Затем теплое мелководное течение возвращается на запад мимо Индийского океана, огибает Южную Африку и достигает Северной Атлантики, где вода становится более соленой и холодной и опускается, начиная процесс снова и снова.

НАСА и водный цикл

Вода является неотъемлемой частью жизни на этой планете, и НАСА играет важную роль в авангарде исследований круговорота воды. В настоящее время существует множество миссий НАСА, которые одновременно измеряют множество переменных водного цикла Земли; Испарение, конденсация, осадки, сток грунтовых вод, накопление льда и сток. Миссии НАСА по исследованию водного цикла можно разделить на 3 основные категории; Круговорот воды, цикл энергии, круговорот воды и энергии.Изучая каждую переменную водного и энергетического циклов Земли, «как может только НАСА», в настоящее время происходит решающее понимание влияния водного цикла на глобальный климат.

Цель НАСА состоит в том, чтобы улучшить/развивать следующие глобальные измерения: осадки (P), испарение (E), P-E и гидрологическое состояние земли, такое как почва-вода, замерзание/оттаивание и снег. Благодаря исследованиям круговорота воды НАСА мы можем понять, как вода движется через систему Земли в гидрологическом цикле, и мы будем в лучшем положении, чтобы эффективно управлять этим жизненно важным возобновляемым ресурсом и помочь привести естественные запасы воды в соответствие с потребностями человека. НАСА — единственное национальное агентство, которое может поддерживать полный спектр исследований водного цикла, от крупномасштабного дистанционного зондирования до полевых наблюдений на месте, сбора и анализа данных, а также разработки системы прогнозирования.

Запланировано больше миссий и инструментов НАСА, чтобы помочь лучше понять работу круговорота воды. В течение следующего десятилетия экспериментальная глобальная система наблюдения за водным и энергетическим циклом, сочетающая в себе экологические спутники и потенциальные новые исследовательские миссии — т.е.е. передовые системы дистанционного зондирования для твердых осадков, влажности почвы и запасов грунтовых вод — могут быть осуществимы. Эти предлагаемые новые подходы заманчивы, поскольку знание глобальной доступности пресной воды в условиях изменения климата приобретает все большее значение по мере роста населения. Космические измерения обеспечивают единственное средство систематического наблюдения за всей Землей при сохранении точности измерений, необходимой для оценки глобальной изменчивости.

Соленость поверхности моря (SSS) является ключевым индикатором для понимания круговорота пресной воды в океане.Это связано с тем, что в то время как некоторые части водного цикла увеличивают соленость, другие части уменьшают ее. Глобальные модели SSS определяются географическими различиями в «водном балансе». Как и на континентах, одни широты океана «дождливые», тогда как другие засушливые и «пустынные». В целом широтные зоны, в которых преобладают осадки, имеют низкое НДС, а зоны, в которых преобладает высокое испарение, имеют высокое НДС. Самое низкое НДС наблюдается в умеренных широтах (40-50 градусов северной и южной широты), у берегов и в экваториальных районах, а самое высокое — около 25-30 градусов северной и южной широты, в центрах океанов и в замкнутых морях.

Чтобы проследить изменения в режимах SSS с течением времени, ученые отслеживают взаимосвязь между испарением и осадками в океанах. После запуска Водолея в 2008 г. ученые смогут составлять точные глобальные карты (Е — Р). Таким образом, мы впервые будем наблюдать, как океан реагирует на изменчивость круговорота воды от сезона к сезону и от года к году.

Вклад миссии НАСА «Аква» в мониторинг воды в окружающей среде Земли будет включать все шесть инструментов «Аква»: атмосферный инфракрасный зонд (AIRS), усовершенствованный микроволновый зонд (AMSU), зонд влажности для Бразилии (HSB), усовершенствованное микроволновое сканирование. Радиометр-система наблюдения за Землей (AMSR-E), спектрорадиометр формирования изображения со средним разрешением (MODIS) и система облаков и лучистой энергии Земли (CERES).Комбинация AIRS/AMSU/HSB обеспечит более точные космические измерения температуры атмосферы и водяного пара, чем когда-либо прежде, с самым высоким вертикальным разрешением на сегодняшний день. Поскольку водяной пар является основным парниковым газом Земли и вносит значительный вклад в неопределенность прогнозов будущего глобального потепления, крайне важно понять, как он меняется в системе Земля.

Замерзшая вода в океанах в виде морского льда будет изучаться с помощью данных AMSR-E и MODIS, первые из которых позволят проводить регулярный мониторинг морского льда с низким разрешением, а вторые — с более высоким пространственным разрешением, но только в условиях облачности. бесплатные условия.Морской лед может изолировать лежащую под ним жидкую воду от потери тепла в часто холодную полярную атмосферу, а также отражать солнечный свет, который в противном случае был бы доступен для нагревания океана. Измерения AMSR-E позволят в обычном порядке определять сплоченность морского льда в обоих полярных регионах за счет заметного контраста в микроволновом излучении морского льда и жидкой воды. Это продолжит, с улучшенным разрешением и точностью, 22-летнюю спутниковую регистрацию изменений площади полярных льдов.MODIS с более высоким разрешением позволит идентифицировать отдельные льдины, когда они не закрыты облаками.

Закисление океана — Европейское агентство по окружающей среде

Контекст политики и цели

Описание контекста

Экологическим столпом и основным двигателем чистоты, здоровья и продуктивности европейских морей в рамках Интегрированной морской политики является Рамочная директива о морской стратегии 2008 года (MSFD; Директива 2008/56/EC). MSFD направлен на защиту и восстановление морской среды и поэтапное прекращение загрязнения, чтобы не было значительных воздействий или рисков для морского биоразнообразия, здоровья человека и законного использования морских ресурсов. MSFD требует достижения «хорошего экологического состояния» (GES) для морских вод ЕС к 2020 году. Подкисление рассматривается в рамках дескриптора 7 (Гидрографические условия).

В апреле 2013 года Европейская комиссия (ЕК) представила пакет стратегии адаптации ЕС.Этот пакет состоит из Стратегии ЕС по адаптации к изменению климата (COM/2013/216 final) и ряда вспомогательных документов. Общая цель Стратегии адаптации ЕС состоит в том, чтобы сделать Европу более устойчивой к изменению климата.

Одной из целей Стратегии ЕС по адаптации является обеспечение более информированного принятия решений, что будет достигнуто за счет устранения пробелов в знаниях и дальнейшего развития Европейской платформы адаптации к изменению климата (Climate-ADAPT) в качестве «единого окна». для информации об адаптации в Европе.Climate-ADAPT был разработан совместно ЕС и Европейским агентством по окружающей среде (ЕАОС) для обмена знаниями о (1) наблюдаемом и прогнозируемом изменении климата и его воздействии на экологические и социальные системы и на здоровье человека, (2) соответствующих исследованиях, ( 3) ЕС, транснациональные, национальные и субнациональные стратегии и планы адаптации и (4) тематические исследования адаптации.

Дальнейшие цели включают в себя содействие адаптации в ключевых уязвимых секторах посредством отраслевой политики ЕС, защищающей от климата, и поощрение действий государств-членов.Большинство государств-членов ЕС уже приняли национальные стратегии адаптации, а многие также подготовили планы действий по адаптации к изменению климата.

Рабочий документ персонала SWD (2013) 133 Адаптация к изменению климата, прибрежные и морские проблемы был опубликован рядом со Стратегией ЕС. В документе представлен обзор основных воздействий изменения климата на прибрежные зоны и морские проблемы, включая экологические, экономические и социальные системы. аспекты. В документе также указаны пробелы в знаниях и существующие усилия Европейского союза по наилучшей адаптации к воздействию изменения климата на прибрежные зоны и морские проблемы.

В ноябре 2013 года Европейский парламент и Европейский совет приняли Седьмую программу действий по охране окружающей среды (7-я ПДООС) до 2020 года «Жить хорошо в пределах нашей планеты». 7-й ПДООС призван помочь направлять действия ЕС в области окружающей среды и изменения климата до и после 2020 года. В нем подчеркивается, что «Действия по смягчению последствий изменения климата и адаптации к ним повысят устойчивость экономики и общества Союза, одновременно стимулируя инновации и защищая Природные ресурсы Союза.Следовательно, несколько приоритетных задач 7-го ПДООС относятся к адаптации к изменению климата. Каркас планетарной границы определил девять процессов, регулирующих стабильность и устойчивость системы Земля – «планетарные системы жизнеобеспечения». Структура предлагает количественные планетарные границы предосторожности, в пределах которых человечество может продолжать развиваться и процветать, также называемые «безопасным операционным пространством». Это предполагает, что пересечение этих границ увеличивает риск возникновения крупномасштабных резких или необратимых изменений окружающей среды, которые могут привести земную систему в состояния, пагубные или катастрофические для развития человечества.

Закисление океана определено как одна из девяти планетарных границ.

EC опубликовал Оценку Стратегии ЕС по адаптации в ноябре 2018 года. Пакет оценки включает в себя Отчет о реализации Стратегии ЕС по адаптации к изменению климата (COM(2018)738), Оценку Стратегии ЕС по адаптации к изменению климата изменений (SWD(2018)461) и Таблицу показателей готовности к адаптации для стран (SWD(2018)460). Оценка показала, что Стратегия ЕС по адаптации стала отправной точкой для подготовки Европы к грядущим климатическим воздействиям на всех уровнях.

Европейская «Зеленая сделка», о которой Комиссия сообщила 11 декабря 2019 года, устанавливает новую стратегию роста, направленную на преобразование Союза в справедливое и процветающее общество с современной, ресурсоэффективной и конкурентоспособной экономикой, где нет чистых выбросы парниковых газов в 2050 году и где экономический рост не связан с использованием ресурсов. Он также направлен на защиту, сохранение и приумножение природного капитала Союза, а также на защиту здоровья и благополучия граждан от рисков и воздействий, связанных с окружающей средой.В то же время этот переход должен быть справедливым и инклюзивным, чтобы никто не был забыт.

4 марта 2020 года Комиссия предложила европейский закон о климате, чтобы к 2050 году Европейский союз стал климатически нейтральным. Закон призван установить основу для адаптируемого управления с упором на реализацию мер по смягчению последствий, мониторинг прогресса и улучшение подходов к управлению. если нужно.

Подкисление также является одной из тем, рассматриваемых в Повестке дня в области устойчивого развития на период до 2030 года (https://www.un.org/sustainabledevelopment/development-agenda/). Одной из задач в рамках ЦУР 14 («Сохранение и устойчивое использование океанов, морей и морских ресурсов в целях устойчивого развития») является ЦУР 14.3 («Сведение к минимуму и устранение последствий закисления океана, в том числе посредством расширения научного сотрудничества на всех уровнях»). .

Цели

Цели привязки не указаны (март 2020 г.). В рамках ЦУР 14.3 была сформулирована задача по минимизации и устранению последствий закисления океана к 2030 году.

Связанные документы политики

• 7-я Программа действий по охране окружающей среды

  РЕШЕНИЕ № 1386/2013/ЕС ЕВРОПЕЙСКОГО ПАРЛАМЕНТА И СОВЕТА от 20 ноября 2013 г. о Общесоюзной программе действий по охране окружающей среды до 2020 г. «Хорошая жизнь в пределах нашей планеты». В ноябре 2013 года Европейский парламент и Европейский совет приняли 7-ю Программу действий ЕС по охране окружающей среды до 2020 года «Жить хорошо в пределах нашей планеты».Эта программа призвана помочь направлять действия ЕС в отношении окружающей среды и изменения климата до и после 2020 года на основе следующего видения: «В 2050 году мы будем жить хорошо, в экологических пределах планеты. Наше процветание и здоровая окружающая среда являются результатом инновационной экономики замкнутого цикла, в которой ничего не тратится впустую и где природные ресурсы используются устойчиво, а биоразнообразие охраняется, ценится и восстанавливается таким образом, чтобы повысить устойчивость нашего общества. Наш низкоуглеродный рост уже давно не связан с использованием ресурсов, задавая темп безопасному и устойчивому глобальному обществу.

• Climate-ADAPT: Адаптация в секторах политики ЕС

  Обзор отраслевой политики ЕС, в которой актуализация адаптации к изменению климата продолжается или изучается

• Climate-ADAPT: профили стран

  Обзор деятельности стран-членов ЕЭЗ по подготовке, разработке и реализации стратегий адаптации

• DG CLIMA: Адаптация к изменению климата

  Адаптация означает предвидение неблагоприятных последствий изменения климата и принятие соответствующих мер для предотвращения или сведения к минимуму ущерба, который они могут нанести, или использование возможностей, которые могут возникнуть. Было показано, что хорошо спланированные действия по ранней адаптации экономят деньги и жизни в будущем. Этот веб-портал предоставляет информацию обо всех мероприятиях Европейской комиссии по адаптации.

• Пакет стратегии адаптации ЕС

  В апреле 2013 года Европейская комиссия приняла стратегию ЕС по адаптации к изменению климата, которую приветствовали государства-члены ЕС. Стратегия направлена ​​на то, чтобы сделать Европу более устойчивой к изменению климата.Применяя согласованный подход и обеспечивая улучшенную координацию, он повышает готовность и способность всех уровней управления реагировать на последствия изменения климата.

• Оценка пакета стратегии адаптации ЕС

  В ноябре 2018 года ЕК опубликовала оценку Стратегии адаптации ЕС. Пакет оценки включает Отчет о реализации Стратегии ЕС по адаптации к изменению климата (COM(2018)738), Оценку Стратегии ЕС по адаптации к изменению климата (SWD(2018)461) и Таблицу показателей готовности к адаптации. Страновые справки (SWD(2018)460).Оценка показала, что Стратегия ЕС по адаптации стала отправной точкой для подготовки Европы к грядущим климатическим воздействиям на всех уровнях. Он подчеркнул, что политика ЕС должна быть направлена ​​на создание синергии между адаптацией к изменению климата, усилиями по снижению риска бедствий и устойчивым развитием, чтобы избежать будущего ущерба и обеспечить долгосрочное экономическое и социальное благополучие в Европе и в странах-партнерах. Оценка также предлагает области, в которых необходимо проделать дополнительную работу для подготовки уязвимых регионов и секторов.

• Рамочная директива о морской стратегии 2008/56/EC

  Директива 2008/56/EC Европейского парламента и Совета от 17 июня 2008 г., устанавливающая основу для действий сообщества в области морской экологической политики (Рамочная директива о морской стратегии) ​​

• Парижское соглашение

  Парижское соглашение. Доклад Конференции Сторон о работе ее двадцать первой сессии, состоявшейся в Париже с 30 ноября по 11 декабря 2015 года.

• Регламент (ЕС) 2018/1999

  Регламент (ЕС) 2018/1999 Европейского парламента и Совета от 11 декабря 2018 г. об управлении Энергетическим союзом и действиях по борьбе с изменением климата

• Резолюция, принятая Генеральной Ассамблеей 25 сентября 2015 г. Преобразование нашего мира: Повестка дня в области устойчивого развития на период до 2030 г.

  Генеральная Ассамблея Организации Объединенных Наций приняла Резолюцию 70/1 «Преобразование нашего мира: Повестка дня в области устойчивого развития на период до 2030 года» 25 сентября 2015 года.В этом документе изложены 17 целей в области устойчивого развития, которые направлены на искоренение нищеты и голода, защиту прав человека и человеческого достоинства, защиту планеты от деградации и укрепление мира.

Изменение климата: содержание тепла в океане

Растущее количество парниковых газов не позволяет теплу, излучаемому с поверхности Земли, уходить в космос так же свободно, как раньше. Большая часть избыточного атмосферного тепла возвращается в океан. В результате теплосодержание верхних слоев океана значительно увеличилось за последние несколько десятилетий.

Сезонная (3 месяца) тепловая энергия в верхних полумилях океана по сравнению со средним значением за 1955-2006 гг. Содержание тепла в Мировом океане постоянно превышает среднее значение (красные столбцы) с середины 1990-х годов. Более 90 процентов избыточного тепла, попавшего в земную систему из-за глобального потепления, вызванного деятельностью человека, было поглощено океанами. График NOAA Climate.gov. на основании данных NCEI.

В среднем по поверхности Земли темпы притока тепла за 1993–2020 годы были равны 0.37–0,41 Вт на квадратный метр для глубин от 0–700 метров (до 0,4 мили), в зависимости от анализа, проведенного исследовательской группой. Между тем, скорость притока тепла составляла 0,15–0,31 Вт на квадратный метр на глубине 700–2000 метров (0,4–1,2 мили). Для глубин от 2000 до 6000 метров (1,2–3,7 мили) предполагаемое увеличение составило 0,06 Вт на квадратный метр за период с июня 1992 года по июль 2011 года. (несмотря на немного разные периоды времени, как указано выше), скорость прироста тепла океана на всей глубине колеблется от 0.58 до 0,78 Вт·м ^-2 применительно ко всей поверхности Земли.» 

Изменение содержания тепла в верхних 2300 футов (700 метров) океана с 1993 по 2020 год. В период с 1993 по 2019 год теплосодержание увеличилось до 6 Вт на квадратный метр в некоторых частях океана (темно-оранжевый). Некоторые области потеряли тепло (синие), но в целом океан получил больше тепла, чем потерял. Изменения в областях, покрытых серой штриховкой, не были статистически значимыми. Изображение NOAA Climate.gov, основанное на данных NCEI.

Как движется тепло

Океан — крупнейший коллектор солнечной энергии на Земле. Вода не только покрывает более 70 процентов поверхности нашей планеты, но и может поглощать большое количество тепла без значительного повышения температуры. Эта потрясающая способность накапливать и выделять тепло в течение длительных периодов времени дает океану центральную роль в стабилизации климатической системы Земли. Основным источником тепла океана является солнечный свет. Кроме того, облака, водяной пар и парниковые газы излучают поглощенное ими тепло, и часть этой тепловой энергии попадает в океан.Волны, приливы и течения постоянно перемешивают океан, перемещая тепло от более теплых широт к более холодным и на более глубокие уровни.

Тепло, поглощаемое океаном, перемещается из одного места в другое, но не исчезает. Тепловая энергия в конечном итоге возвращается в остальную часть земной системы за счет таяния шельфовых ледников, испарения воды или непосредственного повторного нагрева атмосферы. Таким образом, тепловая энергия океана может нагревать планету в течение десятилетий после того, как она была поглощена. Если океан поглощает больше тепла, чем выделяет, его теплоемкость увеличивается.Знание того, сколько тепловой энергии поглощает и выделяет океан, необходимо для понимания и моделирования глобального климата.

Измерение тепла океана

Исторически сложилось так, что для измерения температуры океана корабли должны были подвешивать датчики или коллекторы проб в воду. Этот трудоемкий метод мог обеспечить температуру только для небольшой части обширного океана планеты. Чтобы получить глобальный охват, ученые обратились к спутникам, измеряющим высоту поверхности океана. Когда вода нагревается, она расширяется, поэтому оценки температуры океана можно вывести из высоты поверхности моря.

Чтобы получить более полную картину содержания тепла в океане на разных глубинах, ученые и инженеры также используют ряд приборов для измерения температуры на месте . Среди них флот из более чем 3000 роботизированных «поплавков», которые измеряют температуру океана по всему миру. Датчики, известные как поплавки Арго, дрейфуют по океану на разной глубине. Примерно каждые 10 дней, в соответствии с запрограммированными инструкциями, они поднимаются по воде, регистрируя температуру (и соленость) по мере подъема.Когда поплавок достигает поверхности, он отправляет свое местоположение и другую информацию ученым через спутник, а затем снова спускается.

Инструменты для измерения температуры океана включают приборы для измерения проводимости, температуры и глубины (известные как CTD), одноразовые батитермографы (известные как XBT) и поплавки Argo. Уплотнения даже оснащены приборами для измерения температуры в труднодоступных местах. (Фотографии предоставлены NOAA, Kara Lavender и M. Weise, California Sea Grant.)

Ученые постоянно сравнивают данные со спутников, поплавков и зондов, чтобы убедиться, что полученные ими значения имеют смысл. Они обрабатывают диапазон измерений для расчета среднего глобального теплосодержания океана каждые три месяца. Преобразование температуры в джоули (стандартная единица энергии) позволяет им сравнивать тепло в океане с теплом в других частях климатической системы Земли.

Изменение во времени

Более 90 процентов потепления, произошедшего на Земле за последние 50 лет, произошло в океане.По оценкам недавних исследований, на потепление верхних слоев океана приходится около 63 процентов общего увеличения количества накопленного тепла в климатической системе с 1971 по 2010 год, а потепление с глубины 700 метров до дна океана добавляет еще около 30 процентов.

Годовое теплосодержание океана по сравнению со средним показателем 1993 г. за период 1993-2019 гг., основанным на нескольких наборах данных: от поверхности до глубины 700 метров (2300 футов) в оттенках красного, оранжевого и желтого; от 700 до 2000 метров (6650 футов) в оттенках зеленого и синего; и ниже 6650 футов (2000 метров) в виде серого клина.График NOAA Climate.gov, адаптированный из рисунка 3. 6 в State of the Climate in 2019. См. исходный рисунок для получения подробной информации об источниках данных и неопределенности.

Менее одного ватта на квадратный метр может показаться небольшим изменением, но помноженное на площадь поверхности океана (более 360 миллионов квадратных километров), это приводит к огромному глобальному энергетическому дисбалансу. Это означает, что, хотя на данный момент атмосфера полностью защищена от глобального потепления, тепло, уже накопленное в океане, в конечном итоге будет высвобождено, что приведет к дополнительному потеплению Земли в будущем.

В настоящее время потепление воды океана приводит к повышению глобального уровня моря, потому что вода расширяется при нагревании. В сочетании с водой от таяния ледников на суше повышение уровня моря угрожает природным экосистемам и человеческим строениям вблизи береговых линий по всему миру. Потепление океанских вод также способствует истончению шельфовых ледников и морского льда, что имеет дополнительные последствия для климатической системы Земли. Наконец, потепление океанских вод угрожает морским экосистемам и средствам к существованию человека.Например, теплые воды ставят под угрозу здоровье кораллов и, в свою очередь, сообщества морских обитателей, которые зависят от них в качестве убежища и пищи. В конечном счете, люди, которые зависят от морского рыболовства как источника пищи и рабочих мест, могут столкнуться с негативными последствиями потепления океана.

Дополнительное чтение

Информацию о том, как теплосодержание океана рассчитывается на основе температуры океана, можно получить в Национальном центре океанографических данных NOAA.

Скотт, Мишон. 2006. Большое тепловое ведро Земли.Земная обсерватория НАСА. По состоянию на 2 февраля 2011 г.

Линдси, Ребекка. 2008. Исправление охлаждения океана. Земная обсерватория НАСА. По состоянию на 2 февраля 2011 г.

Ссылки

Г. К. Джонсон, Дж. М. Лайман, Т. Бойер, Л. Ченг, Дж. Гилсон, М. Исии, Р. Э. Киллик и С. Г. Пурки. (2021). Теплосодержание океана [в «Состоянии климата в 2020 году», глава 3]. Bull. Amer. Meteor. Soc., 102 (8), S14–S17, https://doi.org/10.1175/BAMS-D- 21-0083.1.

Рейн, М., С. Р. Ринтоул, С.Аоки, Э. Кампос, Д. Чемберс, Р. А. Фили, С. Гулев, Г. К. Джонсон, С. А. Джози, А. Костианой, К. Мауритцен, Д. Реммих, Л. Д. Талли и Ф. Ван, 2013: Наблюдения: Океан. В: Изменение климата 2013: Основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в Пятый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Платтнер, М. Тигнор, С. К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П. М. Мидгли (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США, doi:10.1017/CBO9781107415324.010.

С. Левитус, Ж. И. Антонов, Т. П. Бойер, Р. А. Локарнини, Х. Э. Гарсия и А. В. Мишонов. 2009. «Глобальное теплосодержание океана в 1955–2008 гг. в свете недавно выявленных проблем с приборами» Письма о геофизических исследованиях , 36, L07608, doi: 10.