Любовь Васильевна Кашинская Галина Петровна Шалаева Екатерина Валерьевна Ситникова Виталий Павлович Ситников

Как изучается океан?

Как и в любой другой научной дисциплине, в океанологии выделяются теоретические и экспериментальные исследования. Они тесно взаимосвязаны. Данные наблюдений, получаемые в экспериментах, требуют теоретического осмысления, чтобы составить целостную картину устройства интересующего вас объекта – океана. Теоретические модели, в свою очередь, подсказывают, как организовать последующие наблюдения, чтобы получить как можно больше новых знаний.

До недавнего времени основным средством экспериментального изучения океана, если не считать попутных наблюдений любознательных мореплавателей, были морские экспедиции на исследовательских судах. Такие суда должны иметь специальное оснащение – приборы для измерения температуры воды, ее химического состава, скорости течений, устройства для отбора проб грунта с морского дна и для лова обитателей морских глубин. Первые океанографические приборы опускались с борта судна на металлическом тросе с помощью обычной лебедки.

Измерение свойств воды на больших глубинах требует особой изобретательности. Действительно, как снять показания прибора, находящегося на глубине в несколько километров? Поднять его на поверхность? Но за время подъема датчик прибора проходит через самые разные слои воды, и его показания многократно изменяются. Чтобы зафиксировать, например, значения температуры на нужной глубине, используется особый, так называемый опрокидывающийся термометр. После переворачивания «вверх ногами» такой термометр уже не меняет своих показаний и фиксирует температуру воды на той глубине, на которой произошло опрокидывание. Сигналом к переворачиванию служит падение посыльного грузика, соскальзывающего вниз по несущему тросу. Точно так же при переворачивании закрываются и горловины сосудов для отбора проб воды на химический анализ. Такие сосуды называют батометрами.

В последние годы на смену таким сравнительно простым приборам, долгое время служившим океанографам, все чаще приходят электронные устройства, которые опускаются в толщу вод на токопроводящем кабеле. Через такой кабель прибор сообщается с бортовым компьютером, запоминающим и обрабатывающим данные, поступающие из глубин.

Но и таких устройств, более точных и более удобных в обращении, чем их предшественники, недостаточно для получения полной картины состояния океана. Дело в том, что размеры Мирового океана столь велики (его площадь составляет 71 % площади всей Земли, то есть 360 млн. кв. км), что самому быстроходному судну потребуются многие десятилетия, чтобы побывать во всех районах океана. За это время состояние его вод существенно меняется, подобно тому как меняется погода в атмосфере. В результате получается лишь фрагментарная картина, искаженная из-за растянутости наблюдений во времени.

На помощь океанологам приходят искусственные спутники Земли, совершающие несколько оборотов в течение одних суток либо же «неподвижно» зависающие над какой-либо точкой земного экватора на очень большой высоте, откуда можно охватить взором почти половину земной поверхности.

Можно ли обжечься льдом?

Странный вопрос, не правда ли? Ведь обжечься по-настоящему можно, только коснувшись горячего предмета. Нервные окончания немедленно пошлют сигнал головному мозгу в форме резкой боли, и мозг прикажет отдернуть пальцы от раскаленной поверхности. Но в том-то и дело, что вы чувствуете такое же жжение, когда касаетесь льда. Конечно, боль не такая сильная, как от горячего предмета, но все равно достаточно чувствительная. И нервы, «настроенные» на тепло, привыкшие к нормальной температуре, реагируют так же быстро. Так что и льдом, оказывается, можно обжечься. Верней, ощутить сходные неприятные чувства. Оно и понятно: суть и в том, и в другом случае заключается в резком перепаде температур. И более ни в чем.

Что такое икс-лучи?

Икс-лучи, или рентгеновские лучи, представляют собой невидимое глазу электромагнитное излучение, которое может проникать через некоторые непрозрачные для видимого света материалы и предметы. Открытые в 1895 году немецким физиком Рентгеном, икс-лучи нашли самое разнообразное применение в жизни. Например, в медицине для выявления заболеваний внутренних органов человека. Однако применять рентгеновские лучи нужно чрезвычайно осторожно, в определенных дозах. Сильное облучение может разрушить живые ткани. Впрочем, это же свойство икс-лучей позволяет им убивать больные клетки в организме. С их помощью можно определять подлинность драгоценных камней и картин, обнаруживать скрытые дефекты в металлах и конструкциях, а также делать массу других полезных вещей.

Кисть руки в рентгеновских лучах

Могут ли камни прыгать?

Со дна океана иногда поднимают удивительные камни – их называют прыгающими. Такой камень, лежащий, например, на палубе исследовательского судна, может сам по себе вдруг подпрыгнуть, но чаще просто трескается, издавая громкие щелчки. Эти камни находят на срединно-океанических хребтах, состоящих из потухших или еще действующих вулканов и тянущихся, как ясно из названия, по серединам океанов, между расходящимися континентами. Главное отличие прыгающих камней – высокая насыщенность пузырьками газа. Пузырьки вулканических газов, преимущественно углекислого, занимают в составе этих пород до 18 процентов объема, что примерно в 20 раз больше, чем в обычной застывшей базальтовой лаве.

Извергающаяся лава
Пузырьки, застывшие в лаве на дне океана, под высоким давлением, после подъема наверх, при снятии давления, буквально разрывают камень – отсюда и прыжки камней, и их самопроизвольное раскалывание. Но почему лишь некоторые вулканические породы, застывшие под водой, так насыщены газом?

Ответ на этот вопрос нашли французские геофизики. Изучив строение подводных вулканов, они пришли к выводу, что магма, перед тем как излиться наружу, чаще всего проходит выдержку в так называемой магматической камере, где из нее успевает выйти газ. Если же такой камеры вулкан не имеет и магма изливалась сразу, без задержки, то газ остается в ней и образует пузырьки с большим внутренним давлением.

жүктеу/скачать 11.14 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: