Океанология или океанография изучает крупномасштабное взаимодействие океана и атмосферы и его длиннопериодную изменчивость, химический обмен океана с материками, атмосферой и дном, биоту и её экологические взаимодействия, устанавливает местные или локальные процессы, происходящие за счет обмена энергией и веществом между различными районами океана. Океанология представляет собой, по существу совокупность дисциплин, изучающих физические, химические и биологические процессы, протекающие в океане в целом, в его отдельных регионах, в окраинных и внутренних морях.
Океанологию можно подразделить на следующие пять частей:
1. Морская биология или биологическая океанография, изучает растения и животных (биоту) океанов и их экологические взаимодействия.
2. Химическая океанология, изучает химию океана.
3. Морская геология или геологическая океанография, изучает геологию океанического дна а также тектонику плит.
4. Взаимодействие океана и атмосферы.
5. Физическая океанология, изучает физические свойства морской воды (термодинамика, акустика, оптика), динамические процессы в океане (течения, волны, приливы, турбулентные движения), а также структуру вод в океане (водные массы).
Биология океана (морская биология, биологическая океанология, биологическая океанография) — наука, раздел биологии и океанологии, изучающий жизнь морских организмов (биоты) и их экологические взаимодействия. Биология океана — часть гидробиологии. Биологией океана также называют саму совокупность живых организмов, обитающих в Мировом океане или связанных с океаном. Жизнь находится в океане от поверхности до наибольших глубин. По типам местообитаний различают пелагические организмы, населяющие толщу воды (планктон и нектон), и организмы, населяющие дно океана (бентос). В океане обитают представители почти всех классов животных, а многие классы известны только в океане. Из позвоночных животных в океане обитают рыбы, черепахи, змеи и млекопитающие, главным образом китообразные и ластоногие. Большой вклад в исследование биологии океана внесли В. Г. Богоров, Л. А. Зенкевич (СССР), Дж. Д. Айзекс, В. М. Чапмен (США), К. Э. Лукас (Великобритания), Р. Марумо, И. Мацуи (Япония).
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 потребуется много десятилетий, 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.
Измерять характеристики океана с высоты спутника не так-то просто, но возможно. Даже изменения цвета воды, замеченные космонавтами, многое могут сказать о движении вод. Еще точнее движение вод прослеживается по перемещениям наблюдаемых со спутников дрейфующих буев. Но больше всего информации извлекается из регистрации испускаемого поверхностью океана электромагнитного излучения. Анализируя это излучение, улавливаемое спутниковыми приборами, можно определять температуру поверхности океана, скорость приводного ветра, высоту ветровых волн и другие показатели, которые интересуют океанологов.
Институт Океанологии РАН им. П.П.Ширшова является старейшим и наиболее крупным российским исследовательским центром в области океанологии. Основной задачей ИОРАН является комплексное изучение Мирового океана и морей России на основе представления о единстве происходящих в них физических, химических, биологических и геологических процессов, создание научных основ прогнозирования изменчивости климата Земли, рационального использования морских ресурсов и обеспечения экологической безопасности в интересах устойчивого развития человечества.
Институт был организован решением Президиума Академии наук СССР в 1946 году на базе существовавшей с 1941 года Лаборатории океанологии. Первым директором Института океанологии стал П.П.Ширшов. Вместе с ним активное участие в создании и становлении нового научного центра приняли известные ученые Л.А.Зенкевич, В.Г.Богоров, С.В.Бруевич, А.Д.Добровольский, П.Л.Безруков, И.Д.Папанин, В.Б.Штокман и др. ИОРАН сегодня - это коллектив из 1300 сотрудников, среди которых 110 докторов наук и 276 кандидатов наук разных специальностей. Сейчас в институте работают 2 действительных члена РАН, 2 члена-корреспондента РАН.
Институт имеет в своём составе Атлантическое отделение (г. Калининград), Южное отделение (г. Геленджик), филиал в Санкт-Петербурге, Северо-Западное отделение (г. Архангельск), а также Каспийский филиал (г. Астрахань).
Новое на сайте
