Физико-географическая характеристика Тихого океана

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра физической географии мира и образовательных технологий

РЕФЕРАТ

Физико-географическая характеристика Тихого океана

Минск 2015

Общие сведения

тихий рельеф океан климат

Занимающий 49,5 % поверхности Мирового океана и вмещающий 53 % объёма его воды, Тихий океан является самым большим океаном планеты. С востока на запад океан простирается более чем на 19 тысяч км и на 16 тысяч -- с севера на юг. Его воды расположены большей частью на южных широтах, меньшей -- на северных.

В 1951 году английская экспедиция на научно-исследовательском судне «Челленджер» с помощью эхолота зафиксировала максимальную глубину 10 863 метра. По результатам измерений, проведённых в 1957 году во время 25-го рейса советского научно-исследовательского судна «Витязь» (руководитель Алексей Дмитриевич Добровольский), максимальная глубина жёлоба -- 11 023 м (уточнённые данные, первоначально сообщалась глубина 11 034 м). Трудность измерения состоит в том, что скорость звука в воде зависит от её свойств, которые различны на разных глубинах, поэтому эти свойства также должны быть определены на нескольких горизонтах специальными приборами (такими, как барометр и термометр), и в значение глубины, показанное эхолотом, внесена поправка. Исследования 1995 года показали, что она составляет около 10 920 м, а исследования 2009 года -- что 10 971 м. Последние исследования 2011 года дают значение -- 10 994 м с точностью ±40 м. Таким образом, глубочайшая точка впадины, именуемая «Бездной Челленджера» (англ. Challenger Deep ) находится дальше от уровня моря, чем гора Джомолунгма -- над ним.

Своим восточным краем океан омывает западные побережья Северной и Южной Америки, своим западным краем он омывает восточные побережья Австралии и Евразии, а с юга омывает Антарктиду. Границей с Северным Ледовитым океаном является линия в Беринговом проливе от мыса Дежнёва до мыса Принца Уэльского. Границу с Атлантическим океаном проводят от мыса Горн по меридиану 68°04' з. д. или по кратчайшему расстоянию от Южной Америки до Антарктического полуострова через пролив Дрейка, от острова Осте до мыса Штернек. Граница с Индийским океаном проходит: южнее Австралии -- по восточной границе Бассова пролива до острова Тасмания, далее по меридиану 146°55' в. д. до Антарктиды; севернее Австралии -- между Андаманским морем и Малаккским проливом, далее по юго-западному берегу острова Суматра, Зондскому проливу, южному берегу острова Ява, южным границам морей Бали и Саву, северной границе Арафурского моря, юго-западному берегу Новой Гвинеи и западной границе Торресова пролива. Иногда южную часть океана, с северной границей от 35° ю. ш. (по признаку циркуляции воды и атмосферы) до 60° ю. ш. (по характеру рельефа дна), относят к Южному океану, который официально не выделяется.

Моря

Площадь морей, заливов и проливов Тихого океана составляет 31,64 миллиона км? (18 % от общей площади океана), объём 73,15 миллиона км? (10 %). Большая часть морей находится в западной части океана вдоль Евразии: Берингово, Охотское, Японское, Внутреннее Японское, Жёлтое, Восточно-Китайское, Филиппинское; моря между островами Юго-Восточной Азии: Южно-Китайское, Яванское, Сулу, Сулавеси, Бали, Флорес, Саву, Банда, Серам, Хальмахера, Молуккское; вдоль побережья Австралии: Новогвинейское, Соломоново, Коралловое, Фиджи, Тасманово; у Антарктиды находятся моря (иногда их относят к Южному океану): Дюрвиля, Сомова, Росса, Амундсена, Беллинсгаузена. Вдоль Северной и Южной Америки нет морей, но располагаются крупные заливы: Аляскинский, Калифорнийский, Панамский.

Острова

Несколько тысяч островов, разбросанных по Тихому океану, были образованы вулканическими извержениями. Некоторые из этих островов обрастали кораллами, и в конечном итоге острова снова погружались в море, оставляя после себя коралловые кольца -- атоллы.

По количеству (около 10 тысяч) и общей площади островов Тихий океан занимает среди океанов первое место. В океане находятся второй и третий по величине острова Земли: Новая Гвинея (829,3 тысячи км?) и Калимантан (735,7 тысячи км?); крупнейшая группа островов: Большие Зондские острова (1485 тысяч км?). Другие крупнейшие острова и архипелаги - В Азии: Командорские острова, Сахалин, Курильские острова, Японские острова (Хонсю, Хоккайдо, Кюсю, Сикоку, острова Рюкю), Тайвань, Хайнань, Филиппинские острова (Лусон, Минданао, Самар, Негрос, Палаван, Панай, Миндоро), Большие Зондские острова (Суматра, Калимантан, Ява, Сулавеси, Банка), Малые Зондские острова (Тимор, Сумбава, Флорес, Сумба, Бали); В Океании: Молуккские острова (Серам, Хальмахера), Новая Гвинея, архипелаг Бисмарка (Новая Британия, Новая Ирландия), Соломоновы острова (Бугенвиль), Новые Гебриды, Новая Каледония, острова Луайоте, острова Фиджи (Вити-Леву, Вануа-Леву), Каролинские острова, Марианские острова, Маршалловы острова, острова Гилберта, острова Тувалу, острова Тонга, архипелаг Самоа, острова Кука, острова Общества, острова Туамоту, Новая Зеландия (Южный и Северный острова), Гавайские острова (Гавайи); В Северной Америке: Святого Лаврентия, Алеутские острова, архипелаг Александра, Острова Королевы Шарлотты, Ванкувер; В Южной Америке: Галапагосские острова, Чилийский архипелаг (Чилоэ), Огненная Земля (Огненная Земля); В Антарктиде: Земля Александра I, архипелаг Палмера, Южные Шетландские острова.

История формирования океана

При распаде проконтинента Пангея в мезозойскую эру на Гондвану и Лавразию окружающий его океан Панталасса начал уменьшаться в площади. К концу мезозоя Гондвана и Лавразия разделились, и по мере расхождения их частей начал образовываться современный Тихий океан. В пределах тихоокеанской впадины в юрский период развились четыре полностью океанские тектонические плиты: Тихоокеанская, Кула, Фараллон и Феникс. Северо-западная плита Кула поддвигалась под восточную и юго-восточную окраины Азиатского материка. Северо-восточная океаническая плита Фараллон поддвигалась под Аляску, Чукотку и под западную окраину Северной Америки. Юго-восточная океаническая плита Феникс погружалась под западную окраину Южной Америки. В меловое время юго-восточная Тихоокеанская океаническая плита продвигалась под восточную окраину единого тогда Австрало-Антарктического материка, в результате чего от материка откололись блоки, образующие ныне Новозеландское плато и подводные возвышенности Лорд-Хау и Норфолк. В позднем мелу начался раскол Австрало-Антарктического материка. Австралийская плита отделилась и начала двигаться в сторону экватора. При этом в олигоцене Тихоокеанская плита сменила направление на северо-западное. В позднем миоцене плита Фараллона разделилась на две: Кокос и Наска. Плита Кула, двигаясь на северо-запад, целиком погрузилась (вместе с северной окраиной Тихоокеанской плиты) под Евразию и под прото-Алеутский жёлоб.

Сегодня движение тектонических плит продолжается. Осью этого движения являются срединно-океанические рифтовые зоны в Южно-Тихоокеанском и Восточно-Тихоокеанском поднятиях. К западу от этой зоны располагается самая большая плита океана Тихоокеанская, которая продолжает движение на северо-запад со скоростью 6--10 см в год, подползая под Евразийскую и Австралийскую плиты. На западе Тихоокеанская плита подталкивает Филиппинскую плиту к северо-западу под Евразийскую плиту со скоростью 6--8 см в год. К востоку от срединно-океанской рифтовой зоны располагаются: на северо-востоке плита Хуан де Фука, подползающая со скоростью 2--3 см в год под Северо-Американскую плиту; в центральной части плита Кокос поддвигается в северо-восточном направлении под Карибскую литосферную плиту со скоростью 6--7 см в год; южнее находится плита Наска, движущаяся на восток, погружаясь под Южно-Американскую плиту со скоростью 4--6 см в год.

Геологическое строение и рельеф дна

Подводные окраины материков

Подводные окраины материков занимают 10 % территории Тихого океана. На рельефе шельфа выражены черты трансгрессивных равнин с субаэральным реликтовым рельефом. Такие формы характерны для подводных речных долин на Яванском шельфе и для шельфа Берингова моря. На Корейском шельфе и шельфе Восточно-Китайского моря распространены грядовые формы рельефа, образованные приливными течениями. На шельфе экваториально-тропических вод распространены различные коралловые постройки. Большая часть Антарктического шельфа лежит на глубинах более 200 м, поверхность очень расчленена, подводные возвышенности тектонического характера чередуются с глубокими депрессиями -- грабенами. Материковый склон Северной Америки сильно расчленён подводными каньонами. Крупные подводные каньоны известны на материковом склоне Берингова моря. Большой шириной, разнообразием и расчленённостью рельефа отличается материковый склон Антарктиды. Вдоль Северной Америки материковое подножие выделяется очень крупными конусами выноса мутьевых потоков, сливающимися в единую наклонную равнину, окаймляющую широкой полосой материковый склон.

Подводная окраина Новой Зеландии имеет своеобразную материковую структуру. Её площадь в 10 раз превышает площадь самих островов. Это подводное Новозеландское плато состоит из плосковершинных поднятий Кэмпбел и Чатам и впадины Баунки между ними. Со всех сторон оно ограничено материковым склоном, окаймляемым материковым подножьем. Сюда относят и позднемезозойский подводный хребет Лорд-Хау.

Переходная зона

По западной окраине Тихого океана расположены переходные области от окраин материков к ложу океана: Алеутская, Курило-Камчатская, Японская, Восточно-Китайская, Индонезийско-Филиппинская, Бонинско-Марианская (с самой глубокой точкой океана -- Марианским жёлобом, глубина 11 022 м), Меланезийская, Витязевская, Тонга-Кермадекская, Маккуори. Эти переходные области включают в себя глубоководные желоба, окраинные моря, ограниченные островными дугами. По восточной окраине расположены переходные области: Центрально-Американская и Перуанско-Чилийская. Они выражены только глубоководными жёлобами, а вместо островных дуг вдоль жёлобов протягиваются молодые скалистые горы Центральной и Южной Америки.

Всем переходным областям присущ вулканизм и высокая сейсмичность, они образуют окраинный Тихоокеанский пояс землетрясений и современного вулканизма. Переходные области на западной окраине Тихого океана располагаются в виде двух эшелонов, наиболее молодые по стадии развития области расположены на границе с ложем океана, а более зрелые отделяются от ложа океана островными дугами и островными массивами суши с материковой земной корой.

Срединно-океанические хребты и ложе океана

11 % площади дна Тихого океана занимают срединно-океанические хребты, представленные Южно-Тихоокеанским и Восточно-Тихоокеанским поднятиями. Они представляют собой широкие, слабо расчленённые возвышенности. От основной системы отходят боковые ответвления в виде Чилийского поднятия и Галапагосской рифтовой зоны. К системе срединно-океанических хребтов Тихого океана также относятся хребты Горда, Хуан-де-Фука и Эксплорер на северо-востоке океана. Срединно-океанические хребты океана представляют собой сейсмичные пояса с частыми поверхностными землетрясениями и активной вулканической деятельностью. В рифтовой зоне обнаружены свежие лавы, металлоносные осадки, обычно связанные с гидротермами.

Система тихоокеанских поднятий делит ложе Тихого океана на две неравные части. Восточная часть менее сложно простроена и более мелководна. Здесь выделяют Чилийское поднятие (рифтовая зона) и хребты Наска, Сала-и-Гомес, Карнеги и Кокос. Эти хребты делят восточную часть ложа на Гватемальскую, Панамскую, Перуанскую и Чилийскую котловины. Все они характеризуются сложно расчленённым холмистым и гористым рельефом дна. В районе Галапагосских островов выделяют рифтовую зону.

Другая часть ложа, лежащая к западу от тихоокеанских поднятий, занимает примерно 3/4 всего ложа Тихого океана и имеет очень сложное строение рельефа. Десятки возвышенностей и подводных хребтов делят ложе океана на большое число котловин. Наиболее значимые хребты образуют систему дугообразных в плане поднятий, начинающихся на западе и заканчивающихся на юго-востоке. Первую такую дугу образует Гавайский хребет, параллельно ему следующую дугу образуют горы Картографов, Маркус-Неккер, подводный хребет островов Лайн, дуга заканчивается подводным основанием островов Туамоту. Следующая дуга состоит из подводных оснований островов Маршалловых, Кирибати, Тувалу и Самоа. Четвёртая дуга включает в себя Каролинские острова и подводную возвышенность Капингамаранги. Пятая дуга состоит из южной группы Каролинских островов и вала Эаурипик. Некоторые хребты и возвышенности отличаются по своему простиранию от перечисленных выше, это Императорский (Северо-Западный) хребет, возвышенности Шатского, Магеллана, Хесса, Манихики. Эти возвышенности отличаются выровненными вершинными поверхностями и сверху покрыты карбонатными отложениями повышенной мощности.

На Гавайских островах и архипелаге Самоа имеются действующие вулканы. По ложу Тихого океана рассеяно около 10 тысяч отдельных подводных гор, преимущественно вулканического происхождения. Многие из них представляют собой гайоты. Вершины некоторых гайотов находятся на глубине 2--2,5 тысяч м, средняя глубина над ними около 1,3 тысячи м. Подавляющее большинство островов центральной и западной частей Тихого океана имеет коралловое происхождение. Почти все вулканические острова окаймлены коралловыми постройками.

Для ложа и срединно-океанических хребтов Тихого океана характерны зоны разломов, обычно выраженные в рельефе в виде комплексов согласно и линейно ориентированных грабенов и горстов. Все зоны разломов имеют собственные названия: Сервейор, Мендосино, Меррей, Кларион, Клиппертон и другие. Для котловин и поднятий ложа Тихого океана характерна земная кора океанического типа, с мощностью осадочного слоя от 1 км на северо-востоке до 3 км на возвышенности Шатского и с мощностью базальтового слоя от 5 км до 13 км. Срединно-океанические хребты имеют земную кору рифтогенального типа, отличающуюся повышенной плотностью. Здесь обнаруживаются ульстраосновные породы, а в зоне разлома Эльтанин были подняты кристаллические сланцы. Под островными дугами обнаружена субконтинентальная (Курильские острова) и континентальная кора (Японские острова).

Донные отложения

Крупные реки Азии, такие как Амур, Хуанхэ, Янцзы, Меконг и другие, выносят в Тихий океан более 1767 миллионов тонн наносов в год. Этот аллювий почти полностью остаётся в акватории окраинных морей и заливов. Крупнейшие реки Америки -- Юкон, Колорадо, Колумбия, Фрейзер, Гуаяс и другие -- дают около 380 миллионов тонн наносов в год, и 70--80 % взвешенного материала выносится в открытый океан, чему способствует незначительная ширина шельфа.

В Тихом океане широко распространены красные глины, особенно в северном полушарии. Это связано с большой глубиной котловин океана. В Тихом океане представлены два пояса (южный и северный) кремнистых диатомовых илов, а также чётко выражен экваториальный пояс кремнистых радиоляриевых отложений. Обширные области дна юго-запада океана заняты кораллово-водорослевыми биогенными отложениями. К югу от экватора распространены фораминиферовые илы. В Коралловом море имеется несколько полей птероподовых отложений. В северной наиболее глубокой части Тихого океана, а также в Южной и Перуанской котловинах наблюдаются обширные поля железомарганцевых конкреций.

Климат

Климат Тихого океана формируется за счёт зонального распределения солнечной радиации и циркуляции атмосферы, а также мощного сезонного влияния Азиатского материка. В океане можно выделить почти все климатические зоны. В северной умеренной зоне в зимнее время барическим центром является Алеутский минимум давления, слабо выраженный в летнее время. Южнее располагается Северо-Тихоокеанский антициклон. Вдоль экватора отмечается Экваториальная депрессия (область пониженного давления), которая южнее сменяется Южно-Тихоокеанским антициклоном. Далее на юг давление вновь понижается и затем снова сменяется областью высокого давления над Антарктидой. В соответствии с расположением барических центров формируется направление ветра. В умеренных широтах северного полушария зимой преобладают сильные западные ветры, а летом -- слабые южные. На северо-западе океана в зимнее время устанавливаются северные и северо-восточные муссонные ветры, которые летом сменяются южными муссонами. Циклоны, возникающие на полярных фронтах, определяют большую повторяемость штормовых ветров в умеренных и приполярных зонах (особенно в южном полушарии). В субтропиках и тропиках северного полушария господствуют северо-восточные пассаты. В экваториальной зоне круглый год наблюдается преимущественно штилевая погода. В тропической и субтропической зонах южного полушария господствует устойчивый юго-восточный пассат, сильный зимой и слабый летом. В тропиках зарождаются (главным образом летом) жестокие тропические ураганы, здесь называемые тайфунами. Обычно они возникают восточнее Филиппин, откуда движутся на северо-запад и север через Тайвань, Японию и затухают на подступах к Берингову морю. Другая область зарождения тайфунов -- прибрежные районы Тихого океана, прилегающие к Центральной Америке. В сороковых широтах южного полушария наблюдаются сильные и постоянные западные ветры. В высоких широтах южного полушария ветры подчинены общей циклонической циркуляции, свойственной приантарктической области низкого давления.

Общей широтной зональности подчинено распределение температуры воздуха над океаном, но западная часть имеет более тёплый климат, чем восточная. В тропических и экваториальной зонах преобладают средние температуры воздуха от 27,5 °C до 25,5 °C. В летнее время изотерма 25 °C расширяется к северу в западной части океана и лишь в небольшой степени в восточной, а в южном полушарии сильно сдвигается на север. Проходя над огромными просторами океана, воздушные массы интенсивно насыщаются влагой. По обе стороны от экватора в приэкваториальной зоне отмечаются две узкие полосы максимума осадков, очерченные изогиетой 2000 мм, а вдоль экватора выражена относительно засушливая зона. В Тихом океане нет зоны сходимости северных пассатов с южными. Возникают две самостоятельные зоны с избыточным увлажнением и разделяющая их относительно засушливая зона. К востоку в экваториальной и тропической зонах количество осадков уменьшается. Наиболее засушливые области в северном полушарии прилегают к Калифорнии, в южном -- к Перуанской и Чилийской котловинам (прибрежные районы получают менее 50 мм осадков в год).

Гидрологический режим

Циркуляция поверхностных вод

Общую схему течений Тихого океана определяют закономерности общей циркуляции атмосферы. Северо-восточный пассат северного полушария способствует возникновению Северо-Пассатного течения, пересекающего океан от Центрально-американского побережья до Филиппинских островов. Далее течение разделяется на два рукава: один отклоняется к югу и частью питает Экваториальное противотечение, а частью растекается по бассейнам индонезийских морей. Северный рукав следует в Восточно-Китайское море и, выходя из него южнее острова Кюсю, даёт начало мощному тёплому течению Куросио. Это течение следует на север до Японского побережья, оказывая заметное влияние на климат японского побережья. У 40° с. ш. Куросио переходит в Северное Тихоокеанское течение, следующее на восток к побережью Орегона. Сталкиваясь с Северной Америкой, оно разделяется на северную ветвь тёплого Аляскинского течения (проходящего вдоль материка до полуострова Аляска) и южную -- холодного Калифорнийского течения (вдоль Калифорнийского полуострова, вливаясь в Северо-Пассатное течение, замыкая круг). В южном полушарии Юго-восточный пассат формирует Южное Пассатное течение, которое пересекает Тихий океан от берегов Колумбии до Молуккских островов. Между островами Лайн и Туамоту оно образует ответвление, следующее в Коралловое море и далее на юг вдоль берега Австралии, образуя Восточно-Австралийское течение. Основные массы Южного Пассатного течения восточнее Молуккских островов сливаются с южной ветвью Северо-Пассатного течения и совместно образуют Экваториальное противотечение. Восточно-австралийское течение южнее Новой Зеландии вливается в мощное Антарктическое циркумполярное течение, идущее из Индийского океана, пересекающее Тихий океан с запада на восток. У южного окончания Южной Америки это течение ответвляется на север в виде Перуанского течения, которое в тропиках вливается в Южное Пассатное течение, замыкая южный круг течений. Другая ветвь течения Западных ветров огибает Южную Америку под названием течения мыса Горн и уходит в Атлантический океан. Важная роль в циркуляции вод Тихого океана принадлежит холодному подповерхностному течению Кромвелла, протекающему под Южным Пассатным течением от 154° з. д. до района Галапагосских островов. Летом в восточной экваториальной части океана наблюдается Эль-Ниньо, когда тёплое слабосолёное течение оттесняет холодное Перуанское течение от берегов Южной Америки. При этом прекращается поступление кислорода в подповерхностные слои, что приводит к гибели планктона, рыб и питающихся ими птиц, а на обычно засушливое побережье обрушиваются обильные дожди, вызывающие катастрофические наводнения.

Таблица 1. Водный баланс Тихого океана (по данным «Атласа океанов». 1980 год).

Солёность, лёдообразование

Максимальную солёность имеют тропические зоны (максимально до 35,5--35,6 ‰), где интенсивность испарений сочетается со сравнительно небольшим количеством осадков. К востоку под влиянием холодных течений солёность понижается. Большое количество осадков также понижает солёность, особенно на экваторе и в зонах западной циркуляции умеренных и субполярных широт.

Лёд на юге Тихого океана образуется в приантарктических районах, а на севере -- только в Беринговом, Охотском и частично в Японском морях. С берегов южной Аляски сбрасывается некоторое количество льдов в виде айсбергов, которые в марте -- апреле достигают 48--42° с. ш. Северные моря, особенно Берингово, поставляют почти всю массу плавучих льдов в северных районах океана. В антарктических водах граница паковых льдов доходит до 60--63° ю. ш., айсберги распространяются далеко на север, вплоть до 45° с. ш.

Водные массы

В Тихом океане выделяют поверхностную, подповерхностную, промежуточную, глубинную и донную водные массы. Поверхностная водная масса имеет мощность 35--100 м и отличается относительной выравненностью температур, солёности и плотности, что особенно характерно для тропических вод, изменчивостью характеристик, обусловленной сезонностью климатических явлений. Эта водная масса определяется теплообменом на поверхности океана, соотношением осадков и испарения и интенсивным перемешиванием. То же, но в меньшей степени, относится к подповерхностным водным массам. В субтропиках и холодных широтах эти водные массы полгода являются поверхностными, а полгода оказываются подповерхностными. В разных климатических зонах их граница с промежуточными водами колеблется между 220 и 600 м. Подповерхностные воды отличаются повышенной солёностью и плотностью, при температуре от 13--18 °C (в тропиках и субтропиках) до 6--13 °C (в умеренной зоне). Подповерхностные воды в тёплом климате образуются путём опускания более солёных поверхностных вод.

Промежуточные водные массы умеренных и высоких широт имеют температуру 3--5 °C и солёность 33,8--34,7 ‰. Нижняя граница промежуточных масс находится на глубине от 900 до 1700 м. Глубинные водные массы образуются в результате погружения охлаждённых вод в приантарктических водах и водах Берингова моря и последующего их растекания по котловинам. Донные массы воды находятся на глубинах более 2500--3000 м. Они характеризуются пониженной температурой (1--2 °C) и однообразием солёности (34,6--34,7 ‰). Эти воды формируются на антарктическом шельфе в условиях сильного выхолаживания. Постепенно они растекаются по дну, заполняют все впадины и проникают через поперечные проходы в срединно-океанических хребтах в Южную и Перуанскую, а затем и в северные котловины. По сравнению с донными водами других океанов и южной части Тихого океана, донные водные массы северных котловин Тихого океана отличаются пониженным содержанием растворённого кислорода. Донные воды вместе с глубинными водами составляют 75 % всего объёма вод Тихого океана.

Размещено на Allbest.ru