Океанологія

Визначення і загальна характеристика

ОКЕАНОЛО́ГІЯ (від океан і …логія) — сукупність наукових дисциплін, що ви­вчають різні аспекти природи Світового океану (див. Морські науки). Осн. задача О. — виявле­н­ня заг. закономірностей природи океану як єдиного цілого. Фундам. О. ви­вчає фіз., хім., біол. та геол. процеси, що від­буваються в океані; прикладна — взаємозвʼязок цих процесів із жит­тєдіяльністю людини, можливість рац. викори­ста­н­ня біол., мінерал., водних і енергет. ресурсів океану, ви­вче­н­ня, без­пека й під­вище­н­ня ефективності мореплава­н­ня, вдосконале­н­ня методів про­гнозу погоди, а також захист мор. середовища від антропоген. впливів. Роз­діли О.: фізика, хімія, геологія й біо­логія океану.

Фізика океану досліджує заг. закономірності фіз. процесів і явищ, що від­буваються у Світ. океані та в окремих його частинах, ви­вчає його радіо­активність (ядерну гідрофізику) й електромагнітне поле. До неї належать гідродинаміка, термодинаміка, акустика й оптика океану. Гідродинаміка океану досліджує форми руху вод Світ. океану в широкому діапазоні просторово-часових мас­штабів (від глобал. циркуляції до дрібномас­­штаб. процесів турбулент. обміну), таких як мор. течії, вітрове хвилюва­н­ня, припливи, колива­н­ня рівня, процеси пере­мішува­н­ня водних мас, планетарні хвилі, турбулентність і мікро­структура водного шару, істотно нестаціонарні мезо- і дрібномас­штабні форми руху, що ви­значають процеси обміну речовиною та енергією як у товщі океану, так і на межі роз­діле­н­ня океан–атмо­сфера. Термодинаміка океану ви­вчає термодинам. характеристики води в океані (т-ру, солоність, щільність, швидкість звуку, електро­провід­ність, показник заломле­н­ня, тепловміст, внутр. і потенційну енергії тощо), процеси формува­н­ня їх роз­поділів за глибиною (стратифікацію) і по горизонталі (зокрема тепловий і водний баланс океану, пере­мішува­н­ня вод, замерза­н­ня і тане­н­ня), добові, синоптичні, сезон­ні і між­річні колива­н­ня цих роз­поділів. Акустика океану досліджує пошире­н­ня в ньому звукових хвиль, їх роз­сіюва­н­ня й по­глина­н­ня в товщі вод, на поверх­ні та на дні, а також природні звуки (зокрема ті, що видають мор. ссавці, риби й ракоподібні). Актуальним стало ви­вче­н­ня антропоген. під­вод. шуму. Оптика океану ви­вчає оптичні властивості мор. води.

Хімія океану досліджує гідрохімію його вод і геохімію морських від­кладів. У мор. воді міститься понад 80 хім. елементів. За винятком водню і кисню (формула води), більшість хім. елементів, що входять до складу мор. води, знаходяться в стані іонів, в основному це 11 видів хлору, натрію, магнію, сірки, кальцію, калію, брому, вуглецю, стронцію, бор і фтор складають 99 % усіх роз­чинених у мор. воді елементів. Ін. елементи з малими концентраціями називають мікро­елементами. Гідрохімія океану за­ймається кількіс. дослідж. речовин, що містяться в роз­чині або в суспензії у водах океану, їхнього елементар. й ізотоп. складу, іон­них і молекуляр. форм, фіз.-хім. і біо­хім. пере­творень. Особливу увагу приділяють солоності води, роз­чиненим кисню та вуглекислому газу, роз­чинам сполук фосфору й азоту, кремнію, орган. вуглецю. Осн. про­блеми — хім. баланс океану (його хім. обмін із континентами через річк. стік, з атмо­сферою та дном), ідентифікація різних водних мас, походже­н­ня й геохім. еволюція вод океану, вилуче­н­ня цін­них речовин з мор. води, хім. за­брудне­н­ня океану (нафтою, дихлордифенілтрихлорметилметаном (ДДТ), рту­т­тю, свинцем тощо). Геохімія дон­них від­кладів за­ймається ви­вче­н­ням їхнього хім. складу, міграцій, пере­творень і концентрува­н­ня в них речовин, хім. процесів їх діагенезу (пере­творе­н­ня в гір. породи) і формува­н­ня осадових родовищ корис. копалин. Геологія океану — галузь геології та О., що досліджує склад, будову та геол. історію тієї частини Землі, що вкрита водами морів і океанів (див. Морська геологія, геологія моря). Геол. дослідж. в океані проводять із за­стосува­н­ням бурі­н­ня, драгува­н­ня, під­вод. суден і апаратів зі спец. устаткува­н­ням. Сучасні тех. можливості до­зволяють здійснювати бурові роботи на глиб. понад 5 тис. м. Біо­логія океану — галузь біо­логії і О., що ви­вчає життя мор. організмів (біоти) та їхні екол. взаємодії. Досліджують систематику, фізіологію, біо­логію роз­витку, біо­хімію, екологію, біо­гео­графію, еволюц. історію, харч. взаємовід­носини, структуру і функціонува­н­ня біол. спів­товариств, динаміку популяцій пром. організмів. Мор. біо­логія ви­вчає вплив антропоген. факторів та змін клімату на біо­різномані­т­тя мор. середовища.

Від 2-ї пол. 20 ст. в О. інтенсивно роз­вивається новий напрям — супутник. О., осн. зав­да­н­ня якої — дослідж. та моніторинг акваторій океану на основі аналізу й деши­фрува­н­ня інформації та зображень, отриманих за допомогою апаратури, встановленої на штуч. супутниках Землі.

В. М. Коморін, Ю. М. Диханов, Є. К. Полежаєв

Завантажити статтю