Даже в самой сухой пустыне воздух всегда содержит водяной пар. Вода образует одну из земных оболочек. Водная оболочка Земли называется гидросферой.

Большую часть гидросферы (96,5%) составляет соленая  вода Мирового океана; меньшую часть — воды суши и вода в атмосфере. На поверхности суши это — реки, озера, ледники» в земной коре — подземные воды. В атмосфере содержатся водяной пар, капельки воды и кристаллики льда.

Мировой океан, воды суши, вода в атмосфере — части единой водной оболочки Земли, гидросферы. Благодаря тому что вода легко переходит из одного состояния в другое и непрерывно перемещается, все части гидросферы взаимно связаны (рис.2).

2, Мировой круговорот воды. С поверхности Мирового океана, нагреваемой солнечными лучами, непрерывно испаряется вода. При этом все вещества, растворенные в ней, остаются в Океане. В атмосфере водяной пар превращается в капельки воды (конденсируется) и в кристаллики льда. Образуются облака. Из облаков и на Океан и на сушу выпадаю? осадки (дождь, снег).

Мириады водяных пылинок

Поднимаются над океаном,

Чтобы тут же в путь пуститься длинный

По широтам и меридианам,

Стать сгустившимися облаками,

Тучами, чтоб тяжестью воды

Где-то падать на пески и камни,

На поля и на сады.

Как видите, часть воды, испарившейся из Океана, возвращается в Океан в виде атмосферных осадков. А что же происходит с водой, выдавшей на сушу? Она тоже вернется в Океан, но не вся сразу и разными путями. Один путь — через атмосферу (расскажите, как это происходит). Другой — сток с суши. По поверхности суши текут в Океан большие и малые реки. Они собирают воду озер, тающих ледников, источников.

Глубоко просочившаяся вода может стекать в Океан, не выходя на поверхность (рис.2).

                                 Рис.2 Схема Мирового круговорота воды.

Не вся вода возвращается с суши в Океан одновременно. Дольше всего (на сотни и тысячи лет) задерживается она в ледниках и в глубоко залегающих подземных водах.

Вода, вернувшаяся в Океан, может снова испариться и попасть на сушу. Так совершается ее круговорот: Океан — атмосфера — суша — Океан.

Непрерывный процесс перемещения воды из Океана на сушу и с суши в Океан называют Мировым круговоротом воды.

Значение Мирового круговорота воды на Земле очень велико. Представьте себе, что на сушу перестали выпадать атмосферные осадки, приносимые с Океана. Постепенно вся вода с нее испарится и стечет. Без воды на суше не могут существовать ни растения, ни животные.

Мировой круговорот воды не только объединяет части гидросферы. Он связывает между собой гидросферу, земную кору, атмосферу, живые организмы.

1. Единство Мирового океана. Мировой океан — основная часть гидросферы. Вода Мирового океана покрывает 3/4 земной поверхности.

Мировой океан един, он нигде не прерывается. Из любой его точки можно попасть в любую другу.

Материки и острова делят единый Мировой океан на четыре части — четыре океана.

Атлантический океан в два раза меньше Тихого. С севера на юг он имеет почти то же протяжение, что и Тихий, но значительно уже (проверьте это по глобусу).

Индийский океан меньше Атлантического. Но на занимаемой им площади могут свободно поместиться три материка:

обе Америки и Африка. Этот океан находится в основном в южном полушарии. (Определите по карте полушарий, между какими широтами он расположен.)

Северный Ледовитый океан значительно меньше всех других океанов. Тихий океан больше его в 14 раз. Некоторые ученые предлагали называть этот океан Полярным морем. Расположен он на самом севере планеты, так что все берега у него — южные (проверьте по карте).

Границы океанов на значительном протяжении совпадают с берегами материков и островов. Там же, где океаны свободно сообщаются, провести границу между ними трудно. Где, например, проходит граница между Атлантическим и Индийским океанами? (Посмотрите на карту океанов. Как там проведена эта граница?) Границы между тремя океанами в южном полушарии условились проводить по меридианам от самых южных точек: Африки, Южной Америки и острова Тасмании — к Антарктиде (смотрите карту океанов).

Многие исследователи предлагают выделять Южный океан, омывающий Антарктиду. Северную границу его они проводят по линии, соединяющей между собой южные точки Африки, Южной Америки и острова Тасмании, а южную — по берегам Антарктиды (покажите на карте океанов).

3. Моря, заливы и проливы. Во всех океанах выделяются моря и заливы.

Море — часть океана, отличающаяся от него свойствами воды, течениями, живущими в нем организмами.

Обычно море отделено от океана полуостровами, островами или подводными поднятиями.

Залив — часть океана (моря), вдающаяся в сушу, но свободно сообщающаяся с океаном (морем).

Пресной считается вода, в литре которой содержится менее 1 г растворенных веществ. Это значит, что соленость пресной воды меньше 1 %о. Такой воды на Земле очень мало.

В воде Мирового океана растворены все известные на Земле вещества, но в разных количествах. 4/5 всех растворенных веществ — хорошо известная всем вам поваренная соль. Поэтому океанская вода соленая. Горький привкус ей придают соли магния. Обнаружены в воде Океана алюминий, медь, серебро, золото, но в очень малых количествах. Например, 2000 т воды содержат всего 1 г золота. Ясно, что добывать его невыгодно. Большинство растворенных веществ из-за малого их количества трудно обнаружить. Однако общее их количество огромно. Если выпарить всю воду, они покроют дно Океана слоем 60 м. Из веществ, содержащихся в океанической воде, можно сложить вал высотой 280 м, шириной — 1 км, опоясывающий Землю по экватору.

Соленость вод Океана не везде одинакова. Самая соленая вода в Красном море — 42 %о. Почему? Найдите Красное море на карте полушарий. Много ли рек в него впадает? Ни одной! Атмосферных осадков здесь очень мало, испарение воды большое. Вода испаряется из моря, а соли в нем остаются. Если бы в Красное море не поступала вода через пролив из Индийского океана, оно высохло бы. Соленость Балтийского моря не выше 11%о. (Покажите его на карте.

От чего же зависит соленость воды в Океане (в море)? Какой вывод мы можем сделать? Соленость воды зависит от ее испарения с поверхности Океана (моря) и от поступления в него пресной воды (атмосферные осадки, сток с суши). Немало моряков погибло в Океане от жажды. Раньше на судах, отправлявшихся в дальнее плавание, всегда имелся запас пресной воды. Он занимал много места, был лишним грузом. Теперь воду на судах опресняют. Для этого созданы специальные опреснительные установки.           

2. Температура воды. Океан получает от Солнца много тепла. Но солнечные лучи нагревают только верхний слой воды, толщиной всего несколько метров. Вниз от этого слоя тепло передается благодаря постоянному перемешиванию воды. Глубже 1000 м температура всегда 2 - 3 °С. Недавно было обнаружено, что на дне Океана местами из разломов земной коры выходят горячие воды. В одном из таких источников на дне Тихого океана температура 400 °С.

На поверхности Океана самая высокая температура воды близ экватора: 27—28°С. Самая низкая — в полярных областях: — 1, —2 ^С.

1. Приходилось ли вам наблюдать волны на поверхности моря (озера, водохранилища)? Расскажите, какие они. 2. Что вы читали или смотрели в кино (по телевидению) о шторме на море?

1. Ветровые волны. Вода в Океане находится в непрерывном движении. Одна из главных причин движения воды — ветер. Даже слабый ветер вызывает на поверхности воды волны. Каждая волна имеет гребень и подошву. Расстояние между двумя соседними гребнями — длина волны. Расстояние от подошвы до гребня — высота волны (рис. 54).

Высота ветровых волн обычно не более 4 м. В морях они ниже, чем в открытом Океане. Наибольшая высота волны — около 30 м. Это высота десятиэтажного дома. Длина штормовых волн — до 250 м. С глубиной высота ветровых волн быстро уменьшается, и на глубине, равной длине волны, волнение уже не заметно.

Познакомимся с ветровыми волнами поближе. Представьте себе, чтo мы с вами на небольшой легкой лодке, вдали от берега. (Но берег нам хорошо виден.) Ветер несильный. Небольшие волны направляются к берегу. Поставим лодку носом навстречу волнам и начнем наблюдать. Вот к нам приближается гребень волны. Лодка поднимается на нем и опускается на подошве волны. Снова поднимается на гребне, но уже следующей волны, и снова опускается на ее подошве. Волны одна за другой поднимают и опускают лодку и уходят к берегу. А лодка не приближается к нему и не удаляется от него. Она только качается на волнах: вверх-вниз, вверх-вниз...

Какой же вывод мы можем сделать из наших наблюдений? Вода в волнах опускается и поднимается, почти не перемещаясь в горизонтальном направлении. Это движение воды по вертикали, т. е. колебательное.

У пологого берега волны начинают "чувствовать" дно. От трения о него движение в нижней части волны замедляется, гребень наклоняется вперед и опрокидывается. Возникает прибой (рис.4). На берег набегает пенистый водяной вал. Навстречу ему стекает вода предыдущей волны. Происходит постоянное перемещение песка, гальки и других наносов. В шторм перемещаются камни массой в несколько тонн.

Рис.4

Встречая на пути крутые берега или сооружения, защищающие берег от размыва, волны с силой ударяются о них. При этом вода выбрасывается вверх на высоту до 60 м. Известен случай, когда волна забросила обломок скалы в 60 кг на крышу маяка высотой 28 м.

2. Цунами. Причиной возникновения волн в Океане бывают движения земной коры. Волны, вызываемые землетрясением и извержениями подводных вулканов, называются цунами. Цунами распространяются во все стороны от места возникновения и охватывают всю толщу воды от дна до поверхности. Средняя скорость их распространения — 700—

Предотвратить появление цунами невозможно. Можно только заранее предупредить об их приближении. Теперь во всех опасных районах действует специальная служба, оповещающая организации и население по радио и телефону о грозящей опасности. Благодаря этому количество жертв и материальный ущерб, наносимый цунами, оказывается меньше.

Отлив

Приливы — явление очень сложное. Это тоже волны. Они вызваны притяжением вод Океана Луной.

Время наступления и высота приливов не везде и не всегда одинаковы. В открытом Океане их высота меньше 1 м, поэтому там они почти не заметны. Высокие приливы наблюдаются в узких заливах и проливах, в устьях некоторых рек. Самый высокий прилив — 18 м — у восточного берега Северной Америки (залив Фанди). В Белом море высота прилива 12 м, а в Черном — всего несколько сантиметров. Точные сведения о высоте и времени наступления приливов в разных портах совершенно необходимы для судовождения. Существуют специальные таблицы приливов, которые умеют составлять уже более ста лет.

Океанские течения часто называют реками в Океане. Но они мало похожи на реки. У них нет четких границ (берегов), они состоят из отдельных потоков, скорость которых постоянно изменяется. Эти потоки разветвляются, сливаются, изгибаются, образуют завихрения (кольца), отрывающиеся от течения.

Причины течений в реке и в Океане разные. Реки текут туда, куда наклонено их дно. Главная причина течений на поверхности Океана — постоянные ветры. Самое крупное из всех океанских течений так и называется — течение Западных Ветров. Оно образует кольцо вокруг Антарктида. (Покажите его на карте океанов в атласе. В каких широтах оно проходит, какие океаны соединяет?) Длина этого течения 30 тыс. км, ^ширина — несколько тысяч километров, скорость — 3,5 км/ч.

2. Теплые и холодные течения. Давно известно и хорошо изучено теплое течение Гольфстрим. Оно проходит близ восточных берегов Северной Америки с юга-запада на северо-восток. (Покажите его на карте полушарий. Как обозначаются на карте течения? Почему Гольфстрим показан красными стрелками? Какие течения обозначаются синими стрелками?),

Гольфстрим — течение теплое, потому что его температура на несколько градусов выше температуры окружающей воды. Это течение образуется при слиянии вод, вытекающих из Мексиканского залива, и вод, пригоняемых ветром от берегов Африки. Длина его 3 тыс. км, ширина — сотни километров, скорость — до 10 км/ч. (Сравните протяженность и скорость Гольфстрима с протяженностью и скоростью течения Западных Ветров.)

Примерно у 45° с. ш. Гольфстрим переходит в Северо-Атлантическое течение, часть вод которого направляется в Северный Ледовитый океан. Под их влиянием Баренцево море не замерзает и Мурманский порт доступен для судов весь год.

Из Северного Ледовитого океана в Атлантический, вдоль берегов полуострова Лабрадор идет холодное Лабрадорское течение. (Покажите его на карте полушарий.)-Температура этого течения ниже температуры окружающей воды.

3. Как получают сведения об океанских течениях. О том, что вода в Океане перемещается на большие расстояния, люди знали давно. Течения приносили куски пемзы, выброшенной в Океан вулканами, кокосовые орехи с далеких островов, обломки погибших судов, а иногда запечатанные бутылки с записками от моряков, потерпевших кораблекрушение. В 1850 г. у берегов Испании случайно было найдено послание Колумба испанской королеве, отправленное с острова Гаити 358 лет назад. Послание находилось в скорлупе кокосового ореха, помещенного в дубовый засмоленный бочонок, уже покрытый толстым слоем ила. Сколько времени плыл бочонок через Атлантический океан, мы никогда не узнаем.

Тысячи запечатанных бутылок специально бросали и теперь бросают в Океан для выяснения направления течений. В них кладут открытку с адресом, по которому ее надо отправить, указав, где и когда бутылка была найдена. И хотя 90% бутылок пропадает, "бутылрчная почта" помогла собрать важные сведения об океанских течениях. Океанские течения переносят тепло, соли, организмы, поэтому изучение их необходимо. Теперь для этого используются специально оборудованные суда, самолеты, космические спутники.

4. Перемешивание океанских вод. В Океане происходит постоянное перемешивание воды. Этому способствуют волны и течения. У берегов, от которых ветер отгоняет воду, ее место занимают холодные глубинные воды. У берегов, к которым нагоняется вода, происходит, наоборот, ее опускание. Опускаясь, вода несет в глубину кислород, поднимаясь к поверхности, выносит питательные вещества. Поэтому места подъема глубинных вод богаты рыбой.

1. Как изучают Океан. Если на суше давно уже нет неизвестных территорий, то в глубинах Океана и сейчас немало неизведанного и даже загадочного.

Раньше всего люди познакомились с тем, что происходит на поверхности Океана и в прибрежных неглубоких его частях.

Первыми под воду опустились ныряльщики за жемчугом и морскими губками. Ныряли они без всяких приспособлений и могли находиться под водой всего несколько минут. Прошло немало времени, прежде чем у водолазов появились жесткие тяжелые костюмы — скафандры, соединенные шлангом и тросом с кораблем.

В 40-е гг. XX в. был изобретен акваланг. Два баллона на спине, маска и ласты — вот и все снаряжение аквалангиста. Он может плавать в воде, как рыба, но должен помнить, что запас воздуха в баллонах — на 1,5—2 ч, а глубина погружения — не более 100 м. Аквалангистами стали многие ученые, кинооператоры, фотографы.

При исследовании больших глубин пользуются различными подводными аппаратами. Батискаф называют подводным дирижаблем. Он свободно опускается на дно и поднимается к поверхности. На батискафе "Триест" в 1960 г. швейцарский ученый Жак Пикар с помощником погружались в Марианском желобе на глубину около 11 000 м (рис. 6 ).

На дне Океана на глубине 10—20 м устанавливают подводные дома-лаборатории, как научные лаборатории оборудуют подводные лодки. Но главная роль в изучении Океана принадлежит специальным исследовательским судам.

Океан изучается всесторонне. Выясняются свойства воды, ее движения на разных глубинах, особенности морских организмов и их распределение, измеряются глубины, берутся и исследуются образцы донных осадков. Производится подводное фотографирование, киносъемки.

При изучении обширных акваторий ученые разных стран объединяют свои усилия. В таких исследованиях участвуют десятки специальных судов, самолетов, подводные аппараты, спутники Земли.

Рис. 6. Батискаф "Триест"

Результаты исследований Океана имеют большое практическое значение для судоходства, для поисков полезных ископаемых и их добычи на дне, для рыболовства, для охраны его богатств.

2. Охрана Океана. Воды Океана требуют охраны от загрязнений, а населяющие его организмы — от хищнического отношения к ним.