Характеристика Атлантического океана
Атлантический океан - самый изученный и освоенный людьми из всех океанов. Свое название он получил по имени титана Атланта (по греческой мифологии, держащего на своих плечах небесный свод). В разное время его называли по-разному: "Море за Геракловыми столбами", "Атлантик", "Западный океан", "Море мрака" и т.д. Название "Атлантический океан" впервые появилось в 1507 году на карте Вальд-Земюллера, с тех пор название утвердилось окончательно.
Границы Атлантического океана по берегам 4-х континентов (Евразии, Африки, Северной и Южной Америки) - естественные, с океанами − условные: на севере с Северным Ледовитым океаном, на западе и востоке соответственно с Тихим и Индийским океанами. Принцип проведения границ у ряда авторов разный: А. В. Гембель считает, что наиболее репрезентативными являются границы, проведенные по гидрологическим данным (водному балансу, солености; температуре и динамике вод). Однако отсутствие достаточного количества данных в целом ряде регионов не позволяет учитывать эти факторы и проводить по ним границы. Поэтому, чаще всего границы проводят по орографическим единицам: подводным плато, хребтам, мелям, островам, где таловых нет − по локсодромии. Т.е. линии, секущей меридианы под одним и тем же углом. Граница с Северным Ледовитым океаном обычно проводится по 70° с.ш. Баффинова Земля − остров Диско, мыс Брустер (Гренландия) − 61° с.ш. на Скандинавском полуострове; граница с Тихим океаном остров Осте (Огненная Земля) к мысу Штернек (Антарктида); граница с Индийским океаном - мыс Игольный, и по 20° в.д. к Антарктиде. Остальные границы - сухопутные, по береговой линии материков. В обозначенных границах площадь океана составляет 91,7 млн. км2, объем воды 329,7 млн. км3, средняя глубина 3597 м, наибольшая глубина 8742 м (в желобе Пуэрто-Рико). Наибольшая протяженность океана по меридиану около 15 тыс.км. Ширина в самом узком месте – между Лабрадором и побережьем Норвегии – около 2620 км, а в наиболее широком – между берегами Мексики и Гибралтарским проливом – 9450 км. Обмен воды происходит за 46 лет, что в 2 раза быстрее, чем в Тихом океане.
Атлантический океан образовался в мезозое в результате раскола суперконтинента Пангея. Раскол Пангеи шёл с севера на юг и начался в триасе, а закончился в мелу. Затем Атлантический океан расширялся за счёт движения Североамериканской и Южноамериканской плит на запад. В кайнозое произошло закрытие океана Тетис, смещение Африканской плиты к северу. В северной части Атлантического океана зона спрединга располагалась между Северной Америкой и Гренландией, там где сейчас расположен Баффинов залив. Затем спрединг переместился восточнее, между Гренландией и Скандинавским полуостровом.
Характерным элементом рельефа дна Атлантического океана является огромный меридиональный Срединно-Атлантический хребет, который делит океан на восточную и западную части.
Дно Атлантического океана в его северной части относится к Североамериканской, Евразийской плитам, центральная и южная часть подстилается Южноамериканской, Африканской, Карибской плитой и плитой Скотия на юге.
К западу и востоку от Срединного хребта в области ложа океана располагаются подводные плато (Бермудское, Риу-Гранди), хребты (Южно-Антильский, Китовый) и возвышенности (Роколл и Сьерра-Леоне). Возвышения дна разделяют обширные котловины: Лабрадорскую, Северо-Американскую, Гвианскую, Бразильскую, Аргентинскую и др. на западе; Западно-Европейскую, Северо-Африканскую, Гвинейскую, Ангольскую, Капскую, Агульяс на востоке; Африкано-Антарктическую на юге глубина котловин от 3000 до 7200-7300 м. Максимальные глубины Атлантический океан связаны с глубоководными желобами, окаймляющими горные системы островных дуг - Больших Антильских (жёлоб Пуэрто-Рико, 8385 м)и Южно-Сандвичевых островов (Южно-Сандвичев, 8428 м). Большая и Малая Антильские островные дуги отделяют от открытых частей Атлантический океан Мексиканскую, Юкатанскую (с жёлобом Кайман), Колумбийскую и Венесуэльскую котловины, а порог Гибралтарского пролива − котловину Средиземного моря. Ложе котловин представляет собой холмистые или почти плоские абиссальные равнины, лишь местами осложнённые подводными горами. Вершины гор кое-где выступают над водой в виде вулканических островов (Бермудских, Азорских, Канарских, Зелёного Мыса, Фернанду-ди-Норонья, Мартин-Вас, Св. Елены, Тристан-да-Кунья, Гоф и др.). Наиболее крупные подводные горы: Алтаир, Анти-Алтаир, Милн, Келвин, Сан-Пабло, Рехобос, Ронкевей, Якутат, Атлантис, Плато, Круизер, Грейт-Метсор, Жозефин, Ампер, Дейвис, Колумбия, Дисковери, Шмитт-Отт, Метеор, Альфред Мере и др.
Подводные окраины материков, окружающих впадину Атлантический океан, характеризуются полого наклоненными равнинами материковых отмелей и крутыми материковыми склонами. Последние изрезаны подводными каньонами, расположенными большей частью на продолжении речных долин суши. Ширина материковых отмелей от нескольких десятков километров (у берегов Аргентины, Сев. Америки) до нескольких сотен километров (Северное, Балтийское и другие моря). Глубины внешнего края материковых шельфов от 100 до 500 м.
Подводным окраинам материков свойственны материковый тип земной коры и материковые структуры платформ, которые, как правило, обрываются материковыми склонами. Продолжение их в сторону океана прослежено только в Бискайском и Мексиканском заливах, а в других местах неизвестно. Дно котловин подстилается земной корой океанического типа, состоящей из трёх слоев: слоя рыхлых осадков; т. н. «второго» слоя, характеризующегося скоростями сейсмических волн около 5,0 км/сек, который может быть сложен осадочными вулканогенными или магматическими породами, и «базальтового» слоя со скоростями сейсмических волн порядка 6,7 км/сек, который, вероятно, сложен основными породами типа габбро-базальта и серпентинизированными ультраосновными породами. Ниже залегают породы верхней мантии, характеризующиеся скоростями сейсмических волн порядка 8,3 км/сек и представленные перидотитами и дунитами. В структуре Срединно-Атлантического хребта осадочный слой почти отсутствует, «второй» и «базальтовый» слои утоньшены, а в рифтовой зоне местами разорваны, так что на дне обнажаются ультраосновные породы. Здесь, по сейсмическим данным, залегают разуплотнённые породы верхней мантии
Для Атлантического океана, вытянутого в меридиональном направлении, характерна хорошо выраженная зональность распределения и состава осадков. Донные отложения Атлантического океана, максимальная мощность которых в днищах котловин достигает 800−1000 м, по своему происхождению делятся на несколько типов.
Терригенные отложения (гравийно-галечный, песчаный и илистый материал) распространены преимущественно на подводных окраинах материков.
Биогенные отложенияпредставлены карбонатными (более 30%) и кремнистыми (более 10%) осадками. Карбонатные осадки (65% площади дна) выстилают склоны Срединно-Атлантического хребта, значительные пространства ложа котловин и склоны подводных поднятий в их пределах. Кремнистые осадки (около 10% площади дна) распространены лишь в южной части океана, близ Антарктиды.
Полигенные осадки (около 26% площади дна), имеющие смешанное происхождение, представлены красными глубоководными глинами, которые выстилают наиболее глубокие части котловин. Вулканогенные осадки − осадки с примесью вулканических пеплов − распространены в районах вулканических островов.
К рифтовым ущельям осевой зоны Срединно-Атлантического хребта приурочены так называемые рифтогенные осадки, представляющие собой продукты разрушения глубинных пород.
Хемогенные отложения развиты в виде глауконитовых песков и фосфоритовых конкреций в области подводных окраин материков и в виде железо-марганцевых конкреций − на ложе глубоких котловин. В северной и южной частях Атлантического океана существенное влияние на состав донных отложений оказывает разнос грубообломочного материала плавающими льдами и айсбергами. Среди отложений глубоких котловин большую роль играют осадки суспензионных потоков. Выходы коренных пород встречаются на материковых склонах в виде осадочных и метаморфических образований различного возраста, вплоть до мела; на вулканических горах и островах найдены толеитовые и щелочные базальты; на гребнях гряд Срединно-Атлантического хребта − базальты и глубинные породы основного (габбро) и ультраосновного (дуниты, перидотиты) состава. Отмечены серпентиниты, развившиеся по перидотитам, и зелено-каменные породы, образовавшиеся в результате регионального метаморфизма базальтов и габбро в подошве земной коры. Породы ультраосновного состава слагают о. Сан-Паулу. Предполагают, что они глубинного (мантийного) происхождения и возраст их - порядка 4,5 млрд. лет (близкий к возрасту Земли).
Добыча полезных ископаемых, в первую очередь нефти и газа, ведется на материковых шельфах. Следующую по значению группу минеральных ресурсов образуют прибрежные месторождения титана, циркония, олова, алмазов, фосфоритов, монацита и янтаря.
Большая меридиональная протяжённость Атлантического океана определяет разнообразие климатических условий на его поверхности. Атлантический океан расположен во всех климатических поясах, от экваториального до субарктического на севере и антарктического на юге. При этом большая площадь Атлантического океана, приблизительно между 40° с. ш. и 40° ю. ш., находится в поясах экваториального, тропического и субтропического климатов. Над океаном развиваются 4 основных центра действия атмосферы − Исландский и Антарктический минимумы, Северо-Атлантический и Южно-Атлантический максимумы, которые разделены у экватора зоной пониженного давления атмосферы. Эти центры при взаимодействии с областями давления, развивающимися над прилегающими материками, обусловливают господство сильных западных ветров в умеренных широтах, северо-восточных и юго-восточных ветров (пассатов) в субтропических и тропических широтах, соответственно Северного и Южного полушарий. Наибольшей силы ветры достигают в умеренных широтах, особенно в южной части Атлантического океана. Здесь настолько часты штормы, что южные умеренные широты получили название «ревущих сороковых». Сильные ветры характерны также для Бискайского залива.
Для северных тропических широт с июня по октябрь − ноябрь характерны тропические, т. н. вест-индские ураганы, пересекающие океан с востока на запад. Наибольшей силы они достигают над Карибским морем и Мексиканским заливом температура воздуха зимой, в феврале (августе в южной части Атлантического океана), меняется от 25°С на экваторе до 0°С на 60° с. ш. и от −8 до −10°С на 60° ю. ш. На крайнем северо-западе и юге температура понижается до −25 °С и ниже. Летом, в августе (в феврале в южной части океана), температура составляет 26−28°С на экваторе, 8−12°С на 60° с. ш. и 0−2°С на 60° ю. ш. На юге моря Уэдделла температура от −4 до −6 °С. Над всей площадью Атлантического океана, расположенной к северу от 40° ю. ш., существует заметная разница между температурой воздуха восточной и западной частей океана, вызванная господством в них тёплых или холодных течений. Севернее 30° с. ш. температура на западе на 10°C ниже, чем на востоке, а между 30° с. ш. и 40° ю. ш. на западе на 5°С выше, чем на востоке.
Средняя годовая облачность в областях низкого давления атмосферы в северных умеренных, южных высоких и экваториальных широтах 60−80%, в областях высокого давления в субтропиках уменьшается до 30−40%. Среднее годовое количество осадков: на экваторе более 2000 мм, в умеренных широтах 1000-1500 мм, в субтропических широтах и в Антарктике уменьшается до 250−500 мм, в районах, прилегающих к пустынным берегам Африки, до 100 мм, в южные части океана менее 100 мм. Туманы характерны для районов встречи тёплых и холодных вод (Большая Ньюфаундлендская банка, близ входа в залив Ла-Плата и др.) и для южных умеренных широт, где тёплый воздух проходит над холодной поверхностью океана. В районе островов Зелёного Мыса отмечаются пылевые туманы, приносимые северо-восточным пассатом из Сахары.
Гидрологический режим Атлантического океана формируется под влиянием климатических условий, водообмена с прилегающими океанами и Средиземным морем, а также особенностей конфигурации окружающей суши. Под влиянием циркуляции атмосферы поверхностные течения Атлантического океана образуют антициклональные круговороты в субтропических и тропических широтах и циклональные − в северных умеренных и южных высоких широтах. Характерная черта Атлантического океана − мощная система тёплых течений, т. н. система Гольфстрима, развивающаяся в его северной части. Гольфстрим и его продолжение − Северо-Атлантическое течение − образуют соответственно западной и северной периферии северного антициклонального круговорота. Восточная периферия этого круговорота образуется холодным Канарским течением, южная − тёплым Северным Пассатным течением. Северный циклональный круговорот складывается течениями - тёплыми Северо-Атлантическим и Ирмингера и холодным Лабрадорским, поступающим из моря Баффина.
В южной части океана антициклональный круговорот складывается тёплыми Южным Пассатным и Бразильским течениями на севере и западе соответственно и холодными течениями Западных Ветров и Бенгельским на юге и востоке Циклональный круговорот развивается южнее 50° ю. ш. с центром в море Уэдделла. Антициклональные циркуляции северной и южной частей Атлантического океана разделяются летом севернее экватора Межпассатным (Экваториальным) противотечением, которое зимой сменяется общим западным переносом поверхностных вод. Более постоянной границей является на экваторе подповерхностное противотечение Ломоносова. Течения − основные перераспределители солнечного тепла, поглощаемого поверхностью океана.
Тепловой баланс Атлантического океана складывается из радиационного баланса, затраты тепла на испарение и турбулентного теплообмена с атмосферой. Наибольший положительный тепловой баланс 2,5−3,3 Гдж/(м2·год) [60-80 ккал/(см2·год)] отмечается у экватора и приближается к 0 на 30° северной и южной широт. С увеличением широты тепловой баланс становится отрицательным. Таким образом, поглощение тепла поверхностью Атлантического океана происходит главным образом между 30° северной и южной широт, на остальной площади океан отдаёт тепло атмосфере. Температура воды на поверхности океана зимой, в феврале (августе в южной части океана), на экваторе 27−28°C, на 60° с. ш. 6°С, на 60° ю. ш. −1°С. Летом, в августе (в феврале в южной части океана), температура на экваторе 26°C, на 60° с. ш. 10°C, на 60° ю. ш. около 0°С. Под влиянием тёплых и холодных течений создаются большие разности температур в пределах широтных зон. Севернее 30° с. ш. на западе температура приблизительно на 10°C ниже, чем на востоке. Между 30° с. ш. и 40° ю. ш., наоборот, на западе температура на 5°С выше, чем на востоке. Южнее 40° ю. ш., где преобладает зональное течение поверхностной воды, эта разница исчезает.
Растительность. Растительный мир Атлантического океана весьма разнообразен. Донная растительность (фитобентос), занимающая прибрежную зону до глубины 100 м (около 2% от общей площади дна океана), включает бурые, зелёные и красные водоросли, а также обитающие в солёной воде цветковые растения (филоспадикс, зостера, посейдония). Между донной растительностью северной и южной частей Атлантического океана имеется сходство, но ведущие формы представлены разными видами, а иногда и родами. Яснее выражено сходство между растительностью западного и восточного побережья. Наблюдается чёткая географическая смена основных форм фитобентоса по широте. В высокоарктических широтах океана, где поверхность длительное время покрыта льдами, литораль лишена растительности. Основную массу фитобентоса в сублиторали составляют ламинарии с примесью красных водорослей.
В умеренной зоне вдоль американского и европейского побережий Северной Атлантики характерно бурное развитие фитобентоса. На литорали резко преобладают бурые водоросли (фукусы и аскофиллум). В сублиторали их сменяют виды ламинарии, алярии, десмарестии и красные водоросли (фурцелярия, анфельция, литотамнион, родимения и др.). На мягких грунтах распространена зостера. В умеренной и холодной зонах Южного полушария преобладают бурые водоросли, в частности ламинария. В тропической зоне на литорали и в верхних горизонтах сублиторали, вследствие сильного нагрева и интенсивной инсоляции, растительность почти отсутствует. Между 20 и 40° с. ш. и 30 и 60° з. д. в Атлантического океана расположено Саргассово море, характеризующееся постоянным присутствием массы плавающих бурых водорослей - саргассов. Фитопланктон, в отличие от фитобентоса, развивается на всей площади океана в верхнем 100-метровом слое, но наибольшей концентрации достигает в верхнем 40−50-метровом слое. Фитопланктон состоит из мелких одноклеточных водорослей (диатомей, перидиней, сине-зелёных, кремне-жгутиковых, кокколитинов).
Масса фитопланктона колеблется от 1 до 100 мг/м3, а в высоких широтах (50−60°) Северного и Южного полушарий в период массового развития («цветения») достигает 10 г/м3 и более. В холодной и умеренной зонах северной и южной частей Атлантического океана преобладают диатомеи, составляющие основную массу фитопланктона. Для прибрежных районов Северной Атлантики характерно весной массовое развитие феоцистис (из золотистых водорослей). В тропиках широко распространены различные виды кокколитин и сине-зелёная водоросль триходесмиум. Наибольшее количественное развитие фитопланктона в высоких широтах океана наблюдается летом в период самой интенсивной инсоляции. Для умеренной области характерны два пика в развитии фитопланктона. Весеннее «цветение» характеризуется максимальной биомассой. Во время осеннего «цветения» биомасса значительно ниже, чем весной. В тропической области развитие фитопланктона происходит круглый год, но биомасса в течение всего года невелика. Растительный мир тропической области Атлантического океана характеризуется большим качественным разнообразием, но меньшим количественным развитием, чем растительный мир умеренной и холодной зон.
Животные организмы населяют всю толщу воды Атлантического океана Разнообразие фауны увеличивается в направлении тропиков. В холодных и умеренных поясах она насчитывает тысячи видов, в тропических - десятки тысяч. Для холодных и умеренных поясов характерны: из млекопитающих - киты и ластоногие, из рыб - сельди, тресковые, окуневые и камбаловые, в зоопланктоне отмечается резкое преобладание веслоногих ракообразных и иногда крылоногих моллюсков. Между фаунами умеренных поясов обоих полушарий отмечается большое сходство. Не менее 100 видов животных относятся к биполярным, т. е. характерны для холодных и умеренных поясов и отсутствуют в тропиках. К ним относятся тюлени, котики, киты, кильки, сардины, анчоусы, многие беспозвоночные, в том числе мидии. Для тропических поясов Атлантического океана характерны: кашалот, морские черепахи, ракообразные, акулы, летучие рыбы, крабы, коралловые полипы, сцифоидные медузы, сифонофоры, радиолярии. Своеобразна фауна Саргассова моря. Здесь обитают как свободноплавающие животные (макрелевые, летучие рыбы, морская игла, крабы и др.), так и прикрепленные к водорослям (актинии, мшанки). Глубоководная фауна океана богато представлена губками, кораллами, иглокожими, ракообразными, рыбами и др. Эта фауна выделяется в самостоятельную атлантическую глубоководную область.
Применительно к водам Атлантического океана на уровне физико-географических поясов выделяют следующие подразделения. Северо-западная часть океана, прилегающая к Лабрадору и Гренландии, отличающаяся довольно суровыми природными условиями, выделяется в Северный субполярный пояс. Южнее расположен Северный умеренный пояс, который благодаря Северо-Атлантическому течению в северо-восточной части океана распространяется далеко за Полярный круг, в пределы Северного Ледовитого океана. Узкий Северный Субтропический пояс выделяется прежде всего повышенной соленостью и высокой температурой воды, жизнь здесь значительно беднее, чем в более северный поясах. Северный Тропический пояс характеризуется богатым органическим миром в пределах неритовой зоны Карибского моря и весьма разреженным в районах открытого океана. Экваториальный пояс выделяется постоянством температурных условий, обильными атмосферными осадками и общим богатством органического мира. В южной части океана расположены Южный тропический, субтропический и умеренный пояса, в целом аналогичные одноименным поясам в Северном полушарии. Только границы Южного Тропического и Южного Субтропического поясов в западной части океана проходят южнее, а в восточной – севернее соответствующих широт, что объясняется влиянием теплого Бразильского (на западе) и холодного Бенгельского (на востоке) течений. Южная граница Южного Умеренного пояса выравнивается и следует в полном соответствии с параллелями, так же как и южная граница Южного Субтропического пояса. Весь ряд природных поясов на поверхности Атлантического океана завершается Южным полярным поясом (в северной Атлантике полярный пояс отсутствует, он охватывает только пространства Северного Ледовитого океана). Южный полярный, или Антарктический, пояс отличается наибольшей суровостью природных условий, ледовитостью и значительно менее населен, чем ограничивающий его с севера Субантарктический пояс.
Дифференциация на широтные пояса на дне океана менее выражена, чем в Индийском и Тихом океанах.