Характеристика района Атлантического океана между 45 и 600 с.ш. к востоку от 250 з.д.

35

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ИХТИОЛОГИИ И ЭКОЛОГИИ

Характеристика района Атлантического океана

между 45 и 60⁰ с.ш. к востоку от 25⁰ з.д.

Курсовая работа бакалавра

по направлению 561100 - Водные биоресурсы и аквакультура

по дисциплине «Гидрология»

Калининград

2006

Содержание

Введение

1. Погодные и климатические условия

1.1 Климат

1.2 Солнечная радиация и температура

1.3 Атмосферное давление

1.4 Циркуляция атмосферы

1.5 Влага в атмосфере

2. Гидросфера

2.1 Рельеф дна и строение берегов

2.1.1 Общая характеристики рельефа

2.1.2 Подводная окраина материка

2.1.3 Ложе океана

2.1.4 Строение берегов

2.2 Донные осадки

2.3 Динамика вод

2.3.1 Система течений

2.3.2 Приливы и волны

2.4 Термические условия

2.5 Соленость

2.6 Гидрохимические условия

2.6.1 Общая характеристика химического состава вод

2.6.2 Кислород

2.6.3 Фосфаты и кремнекислота

2.6.4 Водородный показатель

2.7 Биологическая продуктивность района

Заключение

Список использованной литературы

Введение

В данной курсовой работе рассматриваются климатические, гидрологические и гидрохимические характеристики района расположенного между 45 и 60⁰ с.ш. к востоку от 25⁰ з.д. Изучение условий в этой акватории приобретает большое значение в решении вопроса транспортировки грузов морем, а также вопроса использования ресурсов недр Северного моря, а в частности строительство нефтяных платформ.

Нельзя не согласиться, что данный район является промысловым для многих государств, поэтому исследование климатических, гидрологических и гидрохимических условий данной территории помогут выбирать идеальное время для ловли промысловых видов рыб, выбирать места для разведения устриц.

Цели курсовой работы:

Ё описать климатические условия характерные для этого района;

Ё дать характеристику гидрологическим условиям акватории;

Ё установить гидрохимическое состояние для данной акватории.

Восточная часть района исследуваемой акватории расположена в северо-восточной части Атлантического океана у западных берегов Евразии, точнее сказать в берегов Центральной и Северной Европы, и включает в себя экономические зоны Ирландии, Великобритании, Франции, Испании, Бельгии, Нидерландов, Германии, Дании, Норвегии (рис. 1). Для этого района характерно наличие большого разнообразия островов:

ь архипелаги (Фарерские острова, Шетландские острова, Гебридские острова, острова Силли);

ь крупные одиночные острова (Великобритания , Ирландия);

ь средние и мелкие одиночные острова (Скай, Малл, Англси, Мэн).

В акватории присутствует также межостровные моря Межостровные моря - это моря окружены кольцом островов, пороги между которыми препятствуют свободному водообмену с открытой частью океана (напр., Яванское море)( Ирландское море), окраинные моря (Северное море) и заливы (Бискайский залив и другие более мелкие).

На побережье исследуемой акватории расположены устья многих рек. Наиболее крупными из них являются: Рейн, Сена, Эльба, Маас, Луара, впадающие в Атлантический океан в западной и северо-западной части акватории (рис.2)

В курсовой работе рассмотрены две репрезентативные точки акватории, в которых различают некоторые климатические и гидрохимические характеристики. Первая точка - это центр акватории, располагающийся в открытом океане недалеко от Ирландии и Великобритании(между 45 и 60⁰ с.ш. от 25⁰ з.д. до 10⁰ з.д.). Вторая - центр Северного моря, на климатические, гидрологические и гидрохимические характеристики которого большое влияние оказывает окружающая его суша и Балтийское море (между 45 и 60⁰ с.ш. от 10⁰ з.д до 10⁰ в.д.).

1. Погодные и климатические условия

1.1 Климат

Преобладающая часть исследуемой акватории (от 50⁰ до 60⁰ с.ш.), как показывает карта 126 /1/, лежит в зоне умеренного климата, для которого в течение года характерно:

Ш преобладание воздушных масс умеренных широт;

Ш интенсивная циклоническая деятельность, особенно зимой;

Ш высокая повторяемость пасмурного неба;

Ш летом туманы ;

Ш осадки преобладают над испарением;

Ш ветры преимущественно западных румбов;

Ш значительные сезонные изменения температуры.

Зима в данной акватории (координаты указаны выше) мягкая ,с неустойчивой погодой и сильными ветрами, а также наибольшая интенсивная циклическая деятельность и повышенная повторяемость осадков.

Небольшой участок южной части акватории ( от 45⁰ до 50⁰ с.ш.), как видно из карты 126/1/, лежит в субтропической зоне северного полушария. Для нее характерно:

Ш зимой преобладают воздушные массы умеренных широт, а летом - тропические;

Ш ветры переменных направлений (зимой они усиливаются, нередки штормы);

Ш заметные сезонные изменения температуры воздуха;

Ш осадки незначительно превышают испарение;

Ш зимой условия погоды циклонические, а летом - антициклональные;

Ш к зиме увеличивается облачность и возрастает повторяемость осадков, возможны снегопады.

В восточной части этого участка (20⁰ з.д. до 10⁰ в.д.) - зима теплая, дождливая. Лето также теплое, но менее дождливое.

Маленький участок на юго-западе акватории (20⁰ до 25⁰ з.д.) тоже имеет небольшие отклонения от общей характеристики:

Ш зима с наиболее интенсивной циклонической деятельностью и повешенной повторяемостью штормов и осадков;

Ш летом повышенное влагосодержание воздуха и частые туманы;

Ш в конце лета и осенью пролегают пути тропических циклонов.

Характерной особенностью геоморфологии дна Атлантики, особенно в восточных частях тропического и субтропического пояса появляются многочисленные отмели (особенно эти отмели выражены у берегов крупных островов и материков (это характерно для берегов Великобритании и Ирландии), на которых глубина местами мала при относительной малой его ширине (особенно в Северной Атлантике), обуславливающие большее влияние на климат океана прилегающих материков. Поэтому климат у берегов отличается от климата в открытой части акватории. Он более мягче и нет резких перепадов температур.

1.2 Солнечная радиация и температура

По данным карты 46 /1/ суммарная солнечная радиация на юго-востоке рассматриваемой акватории превышает 120 ккал/см², в центре (от 45⁰ до 52⁰ с.ш.) преобладает солнечная радиация в интервале от 100 до 120 ккал/см² в год. В северной части рассматриваемого участка суммарная солнечная радиация не превышает 100 ккал/см² . В ее распределении прослеживается широтная зональность чем ближе участок к Северному Ледовитому океану, тем меньше количество суммарной солнечной радиации, то есть с увеличением широты уменьшается количество прямой и рассеянной радиации, поступающей на горизонтальную поверхность.

Радиационный баланс - карта 47 /1/ - летом и зимой положительный. В течений года на юге акватории он превышает 60 ккал/см² . В остальной акватории радиационный баланс изменяется в промежутке между 40 и 60 ккал/см². И лишь в северо-западной части на небольшом участке он менее 40 ккал/см²/1/.

Влияние океана на климат сказывается прежде всего на уменьшении годовых амплитуд температуры( рис.3, таб. 1) Таблица и рисунок построены по среднемесячным значениям температуры карт 51-62 /1/. Разница между выбранными репрезентативными точка сглажена. Температура воздуха лишь в некоторые месяца наблюдаются отклонения, при том незначительные ( менее 0,5 ⁰С).

Таблица № 1

Температура воздуха, 0С, у поверхности океана в заданной акватории.0С ( среднемесячные значения)
Месяц	Температура воздуха в центре акватории
Январь	7
Февраль	6
Март	7
Апрель	9
Май	11
Июнь	13
Июль	14
Август	15
Сентябрь	14
Октябрь	13
Ноябрь	9
Декабрь	8

Рис.3. Годовой ход температура воздуха у поверхности воды в акватории

При анализе среднемесячных значений по картам 51-62 /1/ ,таблице № 1 и рисунка 3 стало видно, что в распределении температуры воздуха у поверхности океана в целом прослеживается широтная зональность, нарушаемая восточных берегов океана, район Северного моря. Различия между зимой и летом несколько сглажены.

Зима мягкая с неустойчивой погодой, лето короткое и холодное. температура воздуха изменяется с севере на юг от 2 до12⁰С в феврале и от 10 до 18⁰С в августе.

Годовой размах колебаний температуры воздуха и различия между западными и восточными окраинами океана сглажены.

Как показывают карты 51-63 /1/, наиболее теплыми месяцами являются июль, август и сентябрь. В это время температура в центре района увеличивается от значений около 10 на севере до более 18 ⁰С на юге. На востоке, несколько повышена: 12 ⁰С на севере. Это отклонение связано с влиянием на климат Северного моря циркуляции теплого течения приходящего в него через Ла-Манш из Атлантики/1/.

наиболее холодный месяц февраль. В это время особенно возрастают различия между западными и восточными окраинами океана, температура воздуха на севере доходит до 6⁰С и менее. На юго-востоке она близка к 10⁰С. В центре уменьшается с севера на юг от значений около 6 до значений около 10⁰С. Температура никогда не опускается ниже нуля даже в самый холодный месяц на севере зафиксирована минимальная отметка около 2⁰С/1/.

1.3 Атмосферное давление

Циркуляция воздуха над Атлантическим океаном в общем зависит от расположения активных очагов атмосферной деятельности над океаном и соседними материками. На в районе Исландии находится Исландский минимум атмосферного давления, который особенно углубляется в зимний период Давление в его центре в этот период составляет 748 мм. рт. ст. или 997 мбар. В тропических широтах находятся постоянные области высокого давления: в северном полушарии - Азорский максимум/6/.

В акватории примерно по диагонали проходит граница между Исландским барическим минимумом и Азорским барическим максимумом, такая картина наблюдается в феврале. В последующие месяцы Исландский барический минимум уходит на север, и летом его влияние не наблюдается. Лишь с сентября его остроги начинают появляться на территории акватории, а центр снова смещается к югу. В январе поле атмосферного давления претерпевает не очень существенную трансформацию, однако значительное углубление Исландского барического минимума приводит к увеличению горизонтального градиента давления и соответственно увеличению скорости западных ветров в 2-3 раза.

На севере расположен Исландский барический минимум, который наиболее отчетливо прослеживается в январе-феврале - карты 98-113 /1/. В эти месяцы давление в его центре составляет от 1000 до 1010 мбар. В стороны от исландского минимума давление увеличивается и на юге акватории достигает 1014 мбар.

Поскольку летом барические центры умеренных широт размываются, исландский минимум в июле - августе не выражен , его центр с давлением 1009,0 мбар смещен за пределы района. К югу - юго-востоку давление возрастает до значений, близких к 1020 мбар.

Сюда заходят отроги азорского барического максимума, поэтому давление повышено до 1010 и 1015 мбар в январе и от 1012 до 1020 мбар в июле/1/.

1.4 Циркуляция атмосферы

Распределение атмосферного давления, описанное выше, вызывает преобладание западных ветров в умеренных и субтропических широтах./6/

В рассматриваемой климатической зоне ярко выражен западный перенос воздуха, который преобладает большую часть года ( рис. 4). Только в апреле - августе, как показывают карты 90-113 /1/, существенное значение в центре приобретают еще и северные ветры со скоростью менее 3 м/с и повторяемостью не более 25% (июль-август). Скорость западных ветров особенно велика в августе, когда была зафиксирована максимальная скорость равная 43 м/с. Минимальную скорость (6-10 м/с), эти ветры имеют в июле, когда повторяемость штилей возрастает до 2%/1/.

Общая пространственная закономерность поля ветра состоит в том, что устойчивость направления ветра от экватора к полюсам уменьшается, а максимальная скорость увеличивается.

Ветер неустойчивый, его направление меняется от северо-западного в январе до западного в июле, скорость составляет в среднем 3 м/с (в августе) - 8 м/с (в марте). Однако в редких случаях могут наблюдаться экстремальные значения скоростей ветра - до 40 м/с.

Наиболее сильные ветры наблюдаются в Северном море (средняя скорость 9 -10, максимальная расчетная - 44 м/с) наблюдаются в холодное время года (декабрь-февраль), что связано с усилением циклонической деятельности - согласно картам 90-113 /1/, зимой здесь в направлении с запада на восток с повторяемостью 10 -30% проходят многочисленные циклоны (до 2 - 4 циклонов за месяц), и следовательно достаточно часто возникают штормы.. В эти месяцы по территории акватории проходит граница между исландским барическим минимумом и азорским барическим максимумом.

Летом в северном полушарии тропические массы воздуха достигают 50⁰ с. ш., а зимой отступают до 40⁰ с. ш./1/.

1.5 Атмосферная влага

Влагообмен Атлантического океана с атмосферой имеет важную специфическую особенность. С его поверхности испаряется на 24 тыс. км³ воды больше, чем выпадает в осадках. Этот расход воды не полностью компенсируется речным стоком, поэтому 8 тыс. км³ в год уносятся из его бассейна западными ветрами в Европу, что и определяет её влажный и мягкий климат./2/

Испарение в центре акватории превышает 1000 мл в год, когда как у берегов Франции он не превышает 1000 мл. В Северном море оно составляет 600-800 мл в год/1/.

Осадки превышают испарение почти на всей территории. Лишь на небольшом участке на юго-запад испарение превышает осадки.

Относительная влажность по всей территории составляет в целом в течении года 80%. Наиболее влажным считается август ( на всей акватории, включая Северное море). Минимальная относительная влажность наблюдается в ноябре и составляет 77,7 %/1/.

Среднегодовое количество осадков над Атлантикой в северном полушарии больше, чем на тех же широтах южного полушария.

Годовое количество атмосферных осадков увеличивается с севера на юг от 1000 до значения не более 2000 мм. В центре района выпадает за год примерно 1150 мм (порт Лондонберри) (рис. 5). Причем максимальные месячные суммы осадков (до 140 мм/мес. на юго-востоке акватории) приходятся на осенне-зимние месяцы, что связано с усилением здесь циклонической деятельности в холодное время года. В Северном море и проливе Святого Георга наблюдается минимум осадков для данной акватории. Эти значения менее 1000 мм (Фане - 865 мм)/1/.

В течение года преобладают жидкие осадки (примерно 10%) В зимние месяцы количество жидких осадков увеличивается до 15%. Также наблюдаются твердые осадки (карты 70 -77 /1/). Преобладание жидких садков связано с положительными температурами в течение всего года, а твердые - появляются при прохождении над акваторией антарктических фронтов. В основном это слабые осадки. Повторяемость сильных осадков составляет всего лишь 1-3 %/1/.

В акватории наблюдаются туманы. Они в основном характерны для Северного моря, где их повторяемость наиболее высока в период с января по апрель (1-5%). В мае туманы лишь характерны для небольшого участка берега Дании (5%).

На остальной территории акватории туманы характерны с апреля по октябрь, когда их повторяемость составляет 1%/1/.

Нельзя не отметить средний балл облачности. На большей части акватории бал превышает значение 8. Но в декабре, марте, апреле, мае, июне, августе, феврале и январе на северо-западе облачность достигает придела и становится близка к значению 10 баллов. В июле район облачности с такими значениями (близкие к 10 баллам) распространяется почти на всю северную и северо-западную часть акватории.

Для Северного моря облачность постоянна и равна 6-8 баллам.

Повторяемость пасмурного неба над акваторией составляет 50-70%, тогда как ясного всего лишь 10-20%.

Необходимо отметить что, повторяемость гроз в центре акватории составляет 0,2-0,4 %. Она возрастает от севера к югу, а ближе к Испании , на юго-востоке, превышает 0,4%. Аномально высокую повторяемость гроз можно наблюдать в Северном море, у берегов Дании, где она достигает 1%. Хотя в центре Северного моря повторяемость гроз тоже достаточно высока 0,4-0,6 %./1/

2. Гидросфера

2.1 Рельеф дна и строение берегов

2.1.1 Общая характеристика рельефа

Рельеф - одна из наиболее выразительных характеристик геологического строения. Он отражает результат взаимодействия глубинных процессов, происходящих в земной коре и мантии Земли (эндогенных факторов), с одной стороны, и процессов, происходящих на поверхности (экзогенных факторов), с другой стороны.

Рельеф дна Атлантического океана, изрезанного подводными хребтами, являющимися острогами Срединно-Атлантического хребта и разделяющими океан на отдельные котловины, оказывает большое влияние на циркуляцию глубинных вод.

При рассмотрении геоморфологии океана выделяют геоморфологические элементы дна, принципиально различающиеся по своему геологическому строению, комплексу форм и характеру расчлененности рельефа. Наиболее крупные геоморфологические подразделения - подводная окраина материка, океанические котловины, срединно-океанические хребет./2/

Исследуемый район пересекает почти все морфологические зоны океана. По данным карт 14-15, 16-17, 18-19, 26-27, 30-31, 34-35, 36-37 /1/ получены следующие результаты.

2.1.2 Подводная окраина материка

Геологическая граница между материками и океаном не соответствует береговой линии. Под уровень воды погружены краевые части континентальных глыб - подводные окраины материков. Здесь расположена переходная зона между материковой и океанической земной корой.

Подводная окраина материков в Атлантическом океане разделяется на три зоны: материковая отмель (шельф), материковый склон и материковое подножие.

Материковая отмель - полоса мелководья, окаймляющая материки. Она представляет собой относительно выровненную ступень, слабо наклоненную в сторону моря, где ее ограничивает перегиб к материковому склону.

Рельеф северных областей Восточной Атлантики, подвергавшихся воздействию четвертичного оледенения, сходен с рельефом аналогичных областей Западной Атлантики. Во внутренней части шельфа, у Норвегии, развит продольный желоб с глубинами до 500м. На внешней части чередуются мелководные банки с глубокими поперечными желобами, некоторые из них являются продолжениями фьордов. Глубина шельфа - 200-300м. В центральной части норвежского шельфа расположена обширная окраина материка, постепенно погружающаяся на запад до глубин 1400 м. Характерен желоб Скагеррак с максимальной глубиной 725 м./2/

Шельф занимает большую часть дна акватории. Она огибает юго-восточную часть Евразии, постепенно расширяясь к северу и образуя у берегов Ирландии и Великобритании три банки: Доггер-банку (Северное море) с глубиной до 49 м и протяженностью около 250 км, банку Розмэри (неподалеку от Гебридских островов) с глубиной до 316 м и протяженностью около 120 км, баку Поркъюпайн (около Ирландии) с глубиной до 153 м и протяженностью примерно 216 км. В северо-восточной части акватории материковая отмель окружает острова (Ирландия, Великобритания, Гебридские острова, острова Силли и др.) и почти полностью подстилает Северное море. Лишь у берегов Скандинавского полуострова её прерывает Норвежский желоб, который идет с севера огибает южную часть полуострова и заканчивается в заливе Бохус. У самых берегов материковая отмель снова появляется. В близи Британских островов присутствует скалы (скала Бишоп и др.) (скала Бишоп и др.). Западнее южной Англии и пролива Ла-Манш ширина материковой отмели достигает 200 км, дно ее равнинное, прорезанное сетью долин. У берегов Франции ширина отмели несколько сужается до 50 км в юго-восточной части Бискайского залива, где ее прорезает каньон Кап-Бретон. Глубина внешнего края - около 160 м/1/.

На большей части акватории она представлена абразионно-аккумулятивными равнинами с мелкими неровностями в зоне воздействия ветрового волнения. И лишь у южных берегов Великобритании и юго-восточных берегов Франции это эрозионно-аккумулятивная зона.

Материковый склон представляет собой сравнительно круто наклоненную в сторону океана часть подводной окраины материка. Его верхняя граница - край материковой отмели, нижняя - перегиб четко не наблюдается, нижняя граница склона определяется с некоторой долей субъективности./2/

Прежде всего обращает на себя внимание склон северных областей - от Фареро-Шетландского порога до Ирландии. Высота его колеблется от 900 м на траверзе Шетландских островов до 2600 м у Северной Ирландии. Ширина склона не превышает 45 миль, а в среднем составляет 25-30 миль. Подобными соотношениями высоты и ширины склона объясняются незначительные углы наклона - от 1 до 4⁰. Внешний край отмели или верхняя граница склона располагаются на разных уровнях. У Шетландских островов и берегов Северной Ирландии эта граница лежит на глубинах 100-130 м, а между ними погружается до 200 м. Со стороны океана край отмели ограничивает широкую полосу шельфа, достигающую 85-100 миль, если считать от прилегающих островов. Склон слабо расчленен, за исключением небольшого участка севернее Ирландии. Здесь на глубине 1600-1700 м отмечается терраса шириной около 40 миль, небольшой протяженностью вдоль склона. Помимо террасы в верхней части склона наблюдается несколько нешироких ступеней, разделенных уступами. По данным сейсмопрофилирования, континентальный склон от Фарерских островов до юга Ирландии покрыт очень тонким слоем рыхлых отложений, залегающих на древних складчатых породах.

Выпуклый профиль склона и раздробленные субгоризонтальные ступени в его пределах свидетельствуют о существовании сбросов при тектонической деятельности. Движения были неравномерными и дифференцированными. Судя по геофизическим данным, современной уступ материкового склона этого района Атлантики является лишь частью обширной переходной зоны с редуцированным «гранитным» слоем. Сюда же включается обычно и возвышенность Роколл. Вероятно, описанный участок склона сформировался вследствие развития ступенчатых сбросов, о чем свидетельствует незначительные углы уклонов.

Большой интерес представляет характеристика склона в районе банки Поркъюпайн и широкой излучены глубокого океана, ограничивающей банку на юге. Главной особенностью подводной окраины материка в этом районе является глубоко опущенный внешний край отмели. В пределах банки Поркъюпайн верхняя граница склона лежит на глубине около 1000 м, а в соседней излучине погружается до 2500-2700 м. Ещё южнее, за пределами излучины, наблюдается постепенное уменьшение глубины внешнего края отмели. Углы наклона отмели нигде не превышают 1⁰. При таких соотношениях глубины края отмели и наклона диасильно возрастает ширина отмели, достигая 210 миль. Собственно материковый склон в этом районе начинается на глубинах от 1200 до 2700 м, и его высота колеблется от 1000 до 3300 м. Ширина склона не выходит за пределы 20-25 миль. Склон имеет характер ровного уступа с углами наклона до 5⁰. Очевидно, окраина материка западнее Ирландии и южной части Британских островов испытала глубокие погружения. При этом интенсивность и амплитуда опусканий возрастали от современной банки Поркъюпайн до той части склона, где расположена излучина Поркъюпайн/4/.

Высокая насыщенность каньонами позволяет говорить об интенсивности трещин и разрывов и сбросов на всей площади этого участка склона. Их поразительная сохранность, однако, обусловлена интенсивным размывом долин придонными течениями и суспензионными потоками. /5/

Недалеко от Гебридских островов располагаются два подводных вулкана, увенчанные коралловыми островами и коралловыми рифами./1/

2.1.3 Ложе океана

Котловины Восточной Атлантики менее глубоководны и менее обособлены друг от друга, чем котловины западной части океана. Самой северной здесь является Западно-Европейская котловина, ограниченная на западе Северо-Атлантическая хребтом, на севере - шельфом Британских островов, на востоке - западным побережьем Пиренейского полуострова. Это сравнительно небольшая котловина, которые лишь местами ненамного превышают 5500 м. Она включает в себя Исландскую котловину, Иберийскую котловину и Ирландский желоб./2/

Значительным поднятием Восточной Атлантики является возвышенность Роколл. Она вытянута в субмериодинальном направлении примерно 600 миль, ширина ее около 200 миль. Возвышенность состоит из двух хребтов, разделенных обширным понижением. Каждый из трех элементов рельефа занимает в ширину около 70 миль. Морфологически возвышенность Роколл прослеживается до 50⁰ с. ш. Рельеф ее простой. Часто встречаются равнинные участки. Превышения западного и восточного хребтов возвышенности над срединным понижением Хэттоп-Роколл составляют около 500 м. На поверхности этих крупных элементов рельефа наблюдается более мелкое расчленение. Амплитуда холмов и понижений не превышает 100 м. Некоторые из них напоминают эрозионные долины с глубиной «вреза» 60-70 м. На склонах возвышенности наблюдаются оползни.

В сочетании с данными о внутреннем строении рельеф возвышенности Роколл свидетельствует о погружении огромного участка материковой земной коры к северо-западу от Великобритании. О мощности земной коры, сравнимой с континентальной, под поднятием Роколл свидетельствует гравиметрические данные и изучение изотопов стронция эгириновых гранитов скалы Роколл. Возвышенность Роколл - единственное в совеем роде поднятие дна атлантического океана, вызванное опусканием земной коры./5/

У берегов Франции можно выделить Бискальскую равнину. Это аббисальная равнина, глубина которой колеблется от 4700 до 5000 м.

Поверхность ложа океана ближе к берегу волнистая аккумулятивная, где поступление терригенного материала приводит к ее выравниванию. Далее она сменяется аккумулятивной, где происходит отложение суспензионного материала. На севере и в центре Западно-Европейской котловины поверхность плоская; у берегов Франции - волнистая. За ней следует (по направлению восток-запад)равнины с мелкохолмистым и мелкоглыбовым расчленением. А вот юго-восточная окраина акватории представлена равниной с крупнохолмистым и крупноглыбовым расчленением.

Морфоструктура ложа разнообразна. Наибольшую протяженность имеют однородные поверхности, созданные при отложении материала суспензионными потоками ( вдоль всей акватории).

На небольшой участок акватории заходит небольшой острог Северо-Атлантического хребта.

2.1.4 Строение берегов

Побережье исследуемого участка Атлантики, согласно карте 36-37 /1/, по большей части молодое и мало изменено морем.

Северные берега Великобритании и Берега Скандинавского полуострова, входящие в акваторию, сформировались под действием субаэральных и тектонических процессов и мало изменены морем. Эти берега фьордовые. Лишь небольшой участок берега Северного моря у Великобритании бухтовый.

В остальной акватории Северного моря преобладают берега сформированные волновыми процессами. В основном это илистые и песчаные берега с приливными осушками.

Берега Ирландии, небольшие куски берегов острова Великобритания и берега Франции сформированы преимущественно волновыми процессами и являются абразиционно-бухтовыми.

2.2 Донные осадки

В течение многих десятилетий основным объектом геологических изучений океанов и морей наряду с рельефом был верхний слой осадков. Среди пелагических осадков ученые выделили красную глину и органогенные илы - радиоляриевые, диатомовые, глобигериновый и птероподовый; среди терригенных отложений - синий ил, красный ил, зеленый ил и песок; вулканический ил и песок; коралловый ил и песок; среди прибрежных терригенных отложений - камни, гальку, гравий, песок, ил.

Эта классификация с увеличением знаний по современным осадкам оказалась неудовлетворительной, но отдельные ее термины широко употребляются в мировой литературе и в настоящее время.

Широкое распространение получила классификация, предложенная П.Л. Безруковым и А.П. Лисицыным (1960 г.). Гранулометрическая характеристика осадка делается по преобладающим фракциям (песчано-алевритовые, алеврито-пелитлвые илы и т.д.), причем основная фракция становится в названии на второе место. Выделены следующие вещественно-генетические типы осадков: терригенные, биогенные, аутигенные, вулканогенные, полигенные/2/.

Донные осадки, по данным карт 38-39, 40-41, 42-43 /1/, в исследуемом районе разнообразны/ Терригенные осадки более или менее широкой полосой окаймляют ложе Атлантического океана. Её ширина определяется в основном рельефом, активностью поступления материала и агентами переноса. Наиболее широкие поля терригеновых осадков, достигающих многих сотен миль, расположены у Северной Европы (шельфовое Северное море, шельфы и склоны порогов между Европой и Гренландией). Состав этих осадков около 10% CaCO₃ и около 10 % SiO₃. Дно песчаное (преобладающая фракция 1-0,1 мм). В Северном море среди песков встречаются альвиолитовые участки (преобладающая фракция 1-0,1 мм). А также в северной его части слабокарбонатный (10-30% CaCO₃ ) участок с альвиалитами/1/.

Затем идут алевриты (0,1-0,01 мм )[такие же как в северном море], которые сменяются алевритово-пелитовыми илами (50-70% фракций до 0,01 мм), переходящими в пелиты. У берегов Британских островов происходит смена слабокарбонатных осадков о на биогенные, карбонатные (30-50% СаСО₃). У южных берегов Великобритании недалеко от Западно-Европейской котловины пелитовых терригенные слабо осадки сменяются на биогенные [если двигаться от берегов]. Это пески, карбонатные форамениферовые и кокколитово-фораминиферовые осадки сменяются на сильнокарбонатные где, а потом к берегу меняется на карбонатные и, наконец, у берега появляются снова терригенные осадки/1/.

В открытой части акватории распространены биогенные осадки, представленные фораминиферовыми и кокколито-фораминиферовыми отложениями, причем по мере продвижения в открытую часть океана содержание карбоната кальция увеличивается и на крайнем западе рассматриваемого района, на дне возвышенности Роколл находятся зоны сильнокарбонатных песков, альвиалитов и альвито-пелитовых илов.

Содержание СаСО₃ максимально на возвышенности Роколл (примерно 70-90%). На остальной части акватории значения колеблются в границах 10-70%. Наименьшее содержание карбонатов в Северном море ( менее 10%)/1/.

В донных осадках акватории также присутствует органической углерод. Его максимальная концентрация наблюдается у берегов Ирландии, а вот в Северном море он отсутствует.

2.3 Динамика вод

2.3.1 Система течений

Исследуемый район лежит на восточной периферии циклонического макроциркуляционного круговорота умеренных широт Атлантического океана, который формируют Лабрадорское (холодное и опресненное течение), Гольфстрим (теплое и соленое течение) и Северо-Атлантическое течения (теплое и соленое течение). Данная акватория, как видно из карт 204-207 /1/, находится, в основном, под влиянием двух последних течений.

Около острова Великобритания проходит Северо-Атлантическое течение, пересекая север исследоваемого района по диагонали, с юго-запада на северо-восток. Его скорость составляет 450-950 м/с, устойчивость - до 75 %. На востоке оно разветвляется. Одна главная ветвь именуемая «печкой Европы» формирует течение Норвежское течение (теплое и соленое течение), которое направляется в Северный Ледовитый океан. Северо-Атлантическое течение имеет также несколько небольших ответвлений. Одно из них вблизи 50⁰ с.ш. направлено на восток и проникает через Ла-Манш и Па-де-Кале в Северное море, где формируется циклоническая циркуляция Северного моря. Течение здесь довольно устойчиво (50-70%), причем его устойчивость уменьшается при приближении к побережью./6/

Остальная часть акватории охватывается острогами Северо-Атлантического течения.

Также в акватории наблюдаются приливные течения. Их участие в общей циркуляции вод очень мало. Так как они носят локальный характер, хотя и обладают гораздо большими скоростями, чем циркуляционные течения.

2.3.2 Приливы и волны

Приливы в Атлантике, особенно в северных ее районах, преимущественно правильные полусуточные. Наиболее отчетливо правильный полусуточный прилив отмечается у берегов Европы. Период поступательной волны прилива - 12ч 25м, длина - 12600 миль, и распространяется она с юга на север/6/.

У восточных берегов Атлантики величина приливов довольно значительна: в Бристольском заливе - 15 м, у побережья Бретани, в заливе Сен-Мало, - 13, при этом приливные течения обладают здесь больше нигде не встречающейся скоростью - 3,0 -4,5 м/с. В других точках Европейского побережья скорость приливного течения не превышает 1,2 -2,5 м/с./6/

К северо-западу от Шотландии имеется амфидроическа точка, точка в которой приливное колебание уровня равно нулю.

В Северном море приливы имеют полусуточный характер, а величина суточной составляющей не превышает 10-20% полусуточной. Основная приливная волна распространяется с севера на юг, отражается от берегов, взаимодействуя с меньшей волной, идущей из Ла-Манша/6/.

Котидальные линии Котидальная линия соединяет точки с одинаковыми фазами прилива. располагаются против часовой стрелки вокруг двух амфролий: одна в районе 55,8⁰ с.ш., 5,3⁰ в.д. к востоку от Доггер - банки и вторая на 52,7⁰ с.ш. к северу Дувра. Величина сизигийных приливов составляет у восточных берегов Шотландии 3-4,5 м, у берегов Англии и Па-де Кале 4-7м. У побережья Норвегии, в проливе Скагеррак и на большей части Северного моря - 0-1,5 м. /2/

Для полноты характеристики динамики вод следует, хотя бы кратко, упомянуть о ветровом волнении. Волнообразование в Атлантике прямо зависит от характера господствующих ветров над теми или иными районами океана. Региональные особенности ветров были кратко охарактеризованы ранее. Область наиболее частых штормов простирается на север от 40⁰ с. ш. по всей протяженности Атлантического океана. Здесь же зарегистрированы наибольшие высоты волн (18,5 м в районе 50⁰ с. ш., 13,5⁰ з.д., южнее Ирландии, - самая большая измеренная величина). Высота волн увеличивается и в декабре в центре акватории, они достигают значений высоты белее двух метров/6/.

2.4 Термические условия

Атлантический океан холоднее Индийского и особенно Тихого (средняя температура поверхности 16,9⁰ С). Вообще говоря, температура поверхностных слоев понижается от экватора к полюсам, но таким образом, что северная часть океана значительно теплее, чем южная. Это явление объясняется тем, что большая часть теплых вод южного полушария попадает в северное и, кроме того, поступление из Северного Ледовитого океана холодных масс воды затруднено Атлантическим порогом. Другим важнейшим фактором, влияющим на распределение температуры поверхностных слоев, является система течений. В соответствии с этой системой в западной части Атлантического океана массы теплых вод стремятся от экватора к северу и югу, а в восточной, наоборот холодные воды с севера, так и с юга направляются к экватору.

Самые низкие температуры воды в северном полушарии наблюдаются феврале. Суточные колебания температуры поверхностных вод очень малы, также как и годовое колебание (для умеренных широт оно составляет 5 - 8⁰С) /6/.

Изменение температуры воды на поверхности Атлантики соответствует зональному распределению поглощаемого солнечного тепла. Из 1700 ккал/ см² в год солнечной радиации до поверхности океана доходит только 70%, а 30% поглощается или рассеивается и излучается океаном в атмосферу./2/

Температурные условия складываются в соответствии с тепловым балансом, который здесь положителен. Поступает тепло в процессе водообмена с более южными районами океана.

Как показывает анализ карт 128-139 /1/ и построенных графика и таблицы (таб.2, рис.6), на поверхности самый теплый месяц - август. В это время температура воды изменяется от 13 в открытой части исследуемого района до 18⁰С в Бискальском заливе . В Северном море средняя температура равна 15,5⁰С. Самый холодный месяц - февраль, когда средняя температура для акватории понижается до 10⁰С. В Северном море средняя температура опускается до 5,5⁰С. Годовая амплитуда температура на поверхности воды также уменьшается в направлении с северо-востока на юго-западе акватории от 10 до 8⁰С .

Таблица № 2

Годовой ход температуры на поверхности океана для данной акватории.0С
Месяц	Температура поверхностных вод открытой части акватории	Температура поверхностных вод Северного моря
Январь	10,0	6,0
Февраль	10,0	5,5
Март	10,0	5,5
Апрель	10,5	6,5
Май	12,0	8,5
Июнь	13,0	12,0
Июль	15,0	14,5
Август	15,5	15,5
Сентябрь	14,5	14,5
Октябрь	13,0	13,0
Ноябрь	13,0	12,0
Декабрь	13,0	5,5

В Северном море, несмотря на высокую среднюю температуру зимой, у восточных и южных берегов почти ежегодно образуется припай, даже во время мягких зим. Причина кроется в большом поступлении пресных вод из таких рек, как Эльба и Везер, а также в поступлении опресненных вод Балтийского моря через Датские проливы. Лед образуется главным образом у порогов Дании и Германии. Максимум льдообразования приходится на февраль. Зато в западной части Северного моря благодаря влиянию Северо-Атлантического течения льда почти никогда не бывает.

Годовые колебания температуры воды в заданной акватории можно зафиксировать в верхних слоях, не глубже 300-400 м. На средних глубинах, 400-1000 м, они слишком малы, а глубже 1000 м несущественны. Принимая во внимание это явление, А. Дефант охарактеризовал слой воды глубиной до 1000 м как тропосферу океанов, а слой глубже 1000 м - как стратосферу./6/

Вертикальной распределение температуры воды можно проследить по таблице № 3 и графику на рис.7. По мере увеличения глубины температура уменьшается, хотя в промежутке 50-300 м (в феврале) она постоянна и на 0,5⁰С выше, чем температура на отметки 25 м. В августе наблюдается расслоение этого слоя.

Таблица № 3

Вертикальное распределение температуры для репрезентативных точек в экстремальные месяцы.0С
Глубина, м	Февраль	Август
	Открытая часть	Северное море	Открытая часть	Северное море
0	10,0	5,5	15,5	15,5
25	9,5	6,0	14,5	14,0
50	10,0	6,5	13,0	9,5
100	10,0	7,0	10,0	7
200	10,0	-	8,0	-
300	10,0	-	10,0	-
500	8	-	8,0	-

2.5 Соленость вод

Содержание соли в поверхностных водах Атлантического океана в среднем равно 35,4‰. Оно значительно больше, чем в Тихом океане (34,9‰).Распределение солености зависит от распределения атмосферных осадков и испарения. В Северной Атлантике наибольшая соленость приходится на район между 20 и 30⁰ с.ш.

По мере удаления от субтропических зон, как в сторону экватора, так и в направлении к полюсу, соленость уменьшается. В Северной Атлантике, к северу от районов пассатов, распределение солености находится в прямой зависимости от системы течений. В районе Гольфстрима и Северо-Атлантического течения соленость меняется довольно незначительно и остается в пределах 34-35‰.

В заданной акватории осадки преобладают над испарением, и поэтому соленость вод достаточно близка к средним значением по океану. Оно равно примерно 35‰. Это связано с прохождением по территории акватории соленого Северо-Атлантического течения.

Годовые колебания солености воды невелика. Наибольшие изменения солености по вертикали происходят до некоторой глубины («тропосфера» Дефента), разной для различных районов океана, а ниже этой глубины они составляют сотые доли промилле. Характер изменения солености с глубиной разный: в более низких широтах соленость уменьшается с глубиной, а в более высоких - растет или изменяется мало. В качестве примера могут служить приводимые данные измерения солености воды с глубиной для репрезентативных точек акватории (таб. 4 и рис. 8)/6/

Распределение солености воды на поверхности океана в значительной степени формируется системой течений. В целом здесь можно проследить многие особенности, отмеченные в распределении температуры. Преобладающее максимальное значение 35,5‰ наблюдается в центре акватории, хотя наблюдаются и более высокие значения на юге у берегов Испании (значения близки к 36‰) К северу от этих областей соленость уменьшается. Особенно это уменьшение заметно в Северном море.

Соленость воды на его поверхности в открытом море доходит до 35‰, у побережья она понижается до 32‰, а в летний период даже до 30‰, но зато в северной части моря поднимается до 35,25‰.

Причина такой низкой солености кроется в большом поступлении пресных вод из таких рек, как Эльба и Везер, а также в поступлении опресненных вод Балтийского моря через Датские проливы.

Как показывает анализ карт 154-167 /1/, табл. 4 и рис. 9, в поверхностном слое данном районе располагается почти однородна в течении всего года ( 34,8‰). Лишь в Северном море особенно в августе наблюдается отклонение до 32,42‰. В верхней части деятельного слоя соленость воды немного уменьшается и становится почти однородной в течении всего года (примерно 34,50‰).Толщина этого однородного слоя составляет 25 м. Несколько глубже - до 50 м - соленость воды резко увеличивается и достигает значений 35‰. В подповерхностном слое соленость быстро возрастает с глубиной и на горизонте 100 м достигает максимума - 35,5‰ (открытая часть океана и в Северном море в августе) и 34,75‰ (в феврале в Северном море).

Таблица № 4

Вертикальное распределение солености для репрезентативных точек в экстремальные месяцы. ‰ (среднемесячные значения)
Глубина, м	Февраль	Август
	Открытая часть акватории	Северное море	Открытая часть акватории	Северное море
0	34,80	34,50	34,75	32,42
25	34,75	34,5	34,75	34,12
50	35,50	34,75	35,00	35,00
100	35,50	34,75 (северная окраина)	35,50	35
200	35,25	-	35,25	-
300	35,25	-	35,25	-
500	35,25	-	35,25	-
1000	35,00	-	35,00	-
2000	34,55	-	34,55	-

В промежуточной структурной зоне отчетливо выражен главный галоклин, причем сильнее всего соленость уменьшается в слое от 100 до 200 м и на горизонте 200 м соленость составляет уже 35,25‰.

Далее с глубиной уменьшение солености продолжается, но его темпы снижаются, и на глубине 1000 м и более (глубинная структурная зона) величина солености составляет около 35‰.

2.6 Гидрохимические условия

2.6.1 Общая характеристика химического состава вод

Атлантический океан, являясь частью Мирового океана. Не имеет существенных отличий в химическом составе вод от других океанов из-за большого водообмена между ними. Смена полного объема вод океанов при водообмене за 1*10⁹ лет, т.е. за 1/4 - 1/5 его истории, проходила десятки миллионов раз.

В настоящее время элементы основного химического состава вод океана находятся в динамическом равновесии, т.е. результирующая химического обмена океана с сушей, дном и атмосферой этими элементами равна нулю.

Одиннадцать элементов основного солевого состава, концентрация которых более 1 мг/кг (Cl, Na, Mg, S, Ca, K, Br, C, Sr, B, F), составляют 99,98% по весу от всех растворенных в океанической воде элементов. Следующую группу химических элементов, растворенных в океанической воде, составляют так называемые биогенные элементы (O, C, H, Si, N, P, Fe, Mn), из которых состоят живые организмы.

К третьей группе элементов относятся растворенные в океанской воде газы: азот, кислород, двуокись углерода, аргон, сероводород , горючие и инертные газы. Общее их содержание в океанской воде находится в пределах 20-30 мг/л.

К четвертой группе относятся органические вещества. Общее их количество в среднем равно 3 мг/л, колеблясь от 2 до 10 мг/л.

В последнюю, пятую, группу входит большое число (более 60) микроэлементов. Они находятся в океанской воде в концентрациях от долей миллиграмма до долей нанограмма. Общая их концентрация немногим больше 1 мг/кг.

Соленость морской воды - ее важнейшая физическая и химическая характеристика. В химии вод океана также один из важнейших показателей, дающих представления об общей минерализации вод. Зная соленость и соотношение между компонентами основного солевого состава, можно путем простого расчета оценить с достаточной для практики точностью концентрацию любого из 11 главных компонентов солевого состава вод океана./2/

2.6.2 Кислород

По характеру распределения и содержанию кислорода вся толща вод океана может быть разделена на три зоны, весьма неоднородные по мощности: верхнюю, постоянно сообщающуюся с атмосферой и содержанием кислорода около 100%, промежуточную (слой кислородного минимума) и глубинную, где содержание кислорода вновь увеличивается вследствие и одновременного действия двух факторов (замедление процессов биологического, биохимического и химического потребления кислорода и постоянное пополнение этой зоны свежими достаточно насыщенными кислородом водами арктического и антарктического происхождения). Следует помнить, что растворимость кислорода в воде обратно пропорционально увеличению температуры, гидростатического давления и солености./3/

За исключением верхнего 50-100 метрового слоя, где в вегетационный период идет фотосинтез - основной процесс, при котором в океан поступает кислород, вся толща вод океана в той или иной степени недонасыщена кислородом./2/

Как показывает анализ карт 232-239 /1/, табл. 5 и рис. 10, распределение гидрохимических характеристик в водах данной акватории подчинено общим для всего Мирового океана закономерностям. В частности, содержание растворенного кислорода уменьшается с севера на юг и от поверхности вглубь толщи вод. В соответствии с этим на рассматриваемой части поверхности Атлантического океана, как показывают карты 232А-Б /1/, содержание растворенного кислорода в целом убывает в широтном направлении - с севера на юг - от 0,6-0,55 до 0,5 мг-ат.О₂/л. Вследствие зависимости количества кислорода в воде от интенсивности деятельности фотосинтезирующих организмов, а также в результате влияния температуры на растворимость газов, содержание кислорода в воде подвержено сезонным колебаниям: в теплое время года (январь - март) количество растворенного в воде кислорода несколько уменьшается по сравнению с летними и осенними месяцами (июль - сентябрь) - в среднем на 0,06 мг-ат.О₂/л .

Благодаря процессам перемешивания вод, кислород постоянно распространяется от поверхности на все глубины океана. Но различная интенсивность процессов перемешивания и потребления кислорода в разных слоях толщи воды обусловливает значительную неравномерность его вертикального распределения. Как видно из рис. 10, в верхнем слое до горизонта 0-50 м отмечается максимальное содержание кислорода (более 0,55-0,57 мг-ат.О₂/л). От поверхности к 200 м содержание кислорода уменьшается за счет биохимического потребления. Развитие промежуточного слоя вод с кислородным минимумом является характерной чертой вертикального распределения растворенного кислорода в толще океана. Но в пределах рассматриваемой акватории, по данным карты 234Б /1/, кислородный минимум отсутствует. Лишь на глубинах в 500 и 2000 м наблюдаются понижение значений растворенного кислорода 0,475 и 0,450 мг-ат.О₂/л соответственно.

Распределение кислорода на глубине 1000 м характеризует среднюю часть промежуточной структурной зоны. Здесь наблюдается восстановление содержания кислорода до отметки характерной для поверхностных вод. Это обусловлено, в том числе, тем, что глубинная зона здесь состоит из погрузившихся ко дну вод арктического происхождения, обогащенных кислородом.

Таблица №5. Содержание растворенного кислорода, мг-ат.О₂/л, и растворенного фосфора, мг-ат.Р/л, в репрезентативных точках (среднегодовое).

Глубина, м	О2 раств., мг-ат.О2/л	РО4-Р, мг-ат.Р/л
	Открытая часть акватории	Северное море	Открытая часть акватории	Северное море
0	0,550	0,570	0,417	0,375
50	0,525	0,550	0,375	0,500
100*	0,500	0,530	0,500	0,500
200	0,500	0,530	0,750	0,500
500	0,475	-	0,750	-
1000	0,550	-	1,25	-
2000	0,450	-	1,25	-
3000	-	-	1,15	-
5000	-	-	1,15	-

Примечание: * для горизонтов 100 м и более в /1/ приведены только карты среднегодового распределения солености.

2.6.3 Фосфаты и кремнекислота

Фосфаты и кремнекислота относятся к группе биогенных веществ, наиболее активно участвующих в жизнедеятельности водных организмов и являющихся началом трофической цепи в водоеме. Основными источниками биогенов в океане являются минерализация органических остатков и сток рек. Концентрация биогенных веществ в воде зависит от соотношения величин их потребления, регенерации и возврата в слой фотосинтеза. По мере развития фотосинтеза содержание биогенных веществ в воде уменьшается, поэтому ход биогенов часто обратен ходу растворенного в воде кислорода и достигает минимума в период массового развития фитопланктона. С глубиной содержание биогенных веществ в целом возрастает. В общих чертах вертикальное распределение биогенов в океане в период развития фитопланктона может быть охарактеризован следующим образом: минимум в верхнем эвфотическом слое; затем резкое повышение до глубины, примерно совпадающей со слоем кислородного минимума; глубже происходит сравнительно небольшое и постепенное их повышение до самого дна.

Органический фосфор состоит преимущественно из растворенной формы, но и во взвеси он может в период цветения фитопланктона достигать 30-50% в умеренных широтах. Максимальное содержание Р_орг в слое фотосинтеза в зависимости от продуктивности района может достигать 0,5-1,0 мг-ат.Р/л.

Растворенный фосфор составляет 90-95%, а в взвешенный - остальные 5-10%. Минимальные концентрации неорганического растворенного фосфора находятся в слое фотосинтеза, так как он потребляется фитопланктоном. Максимально содержание фосфатов приурочено к промежуточному слою.

Растворенный фосфор, как показывают карты 236А-Б /1/, в изучаемом районе распределен на поверхности довольно равномерно, и его содержание испытывает слабые сезонные колебания, колеблясь у значений 0,50-0,25 мг-ат.Р/л. Наименьшие значения содержания фосфатов замечены в Северном море - 0,347 мг-ат.Р/л /2/.

С глубиной содержание фосфатов довольно быстро возрастает и достигает максимума - более 1,25 мг-ат.Р/л - на глубине около 1000 м (карта 238Б /1/). Это обусловлено одновременным уменьшением по вертикали количества фотосинтезирующих организмов и интенсивным разложением органических остатков и минерализацией органических веществ, поступающих из вышележащих горизонтов. Ниже слоя фосфатного максимума, содержание фосфатов несколько уменьшается, однако сохраняются его довольно высокие значения, многократно превышающие содержание фосфатов в той же точке на поверхности океана - 1,15 мг-ат.Р/л, как показывают карты 237Г-238

Содержание растворенной кремнекислоты в пределах данной акватории, как показывают карты 238ВГ-239 /1/ , устойчиво увеличивается от поверхности ко дну, изменяясь от примерно 10 до 40 мг-ат.Si/л.