- Trang Chủ
- Địa Lý
- Hải dương học đại cương - Chương mở đầu: những dẫn liệu tổng quát về Đại dương thế giới
Xem mẫu
- I H C QU C GIA HÀ N I 3
V. N. MALINHIN
..
H ID NG H C
IC NG 1.
PH N 1. CÁC QUÁ TRÌNH V T LÝ
,
« »,
BIÊN D CH: PH M V N HU N « »
-
1998
NHÀ XU T B N I H C QU C GIA HÀ N I
- 2.11. S ô nhi m hóa h c c a n c các i d ng 117
M cl c Ch ng 3. Các tính ch t quang h c và âm h c c a n c bi n 120
3.1. Các tính ch t quang h c 120
3.1.1. Nh ng nhân t c b n quy t nh tính ch t quang h c c a 121
n c bi n
3.1.2. Ph n x và khúc x ánh sáng t i m t bi n. Khái ni m 124
M u 7
albe ô
Ch ng 1. Nh ng d n li u t ng quát v i d ng Th gi i 19 3.1.3. S h p th và tán x ánh sáng trong n c bi n 129
1.1. Phân b n c và l c a trên Trái t 19 3.1.4. S suy y u ánh sáng trong n c bi n 132
1.2. Các c tr ng tr c l ng hình thái và s phân chia i d ng 23 3.1.5. Màu và trong su t c a n c bi n 135
Th gi i 3.1.6. S phát quang và bi n màu c a bi n 138
1.3. Các c tr ng khí h u c a các i d ng 36 3.2. Các tính ch t âm h c 140
1.4. S phân i c a n c i d ng 44 3.2.1. S truy n âm trong n c bi n 140
1.5. c tr ng a ch t h c c a i d ng Th gi i 48 3.2.2. S khúc x các tia âm. Kênh âm ng m 144
1.5.1. Nh ng d n li u chung v a hình áy i d ng Th gi i 49 3.2.3. S t t d n âm trong n c bi n 148
1.5.2. c i m c u t o l p v i d ng c a Trái t 57 3.2.4. c i m phân b t c âm trong các i d ng 150
1.5.3. Các quá trình ngo i sinh và n i sinh 59 3.2.5. Ti ng n c a i d ng 153
1.5.4. Tr m tích áy 65 Ch ng 4. S xáo tr n n c trong i d ng 155
1.5.5. Ngu n g c và l ch s a ch t i d ng Th gi i 69
4.1. Khái ni m v xáo tr n 155
Ch ng 2. Thành ph n, tính ch t v t lý và hóa h c c a n c bi n 75
4.2. Phân t ng m t và n nh th ng ng 158
76
2.1. C u t o phân t c a n c
4.3. Nh ng d n li u t ng quát v xáo tr n i l u 163
2.2. Các tr ng thái t h p c a n c và s chuy n pha 78
4.4. i l u nhi t mu i th ng ng và ph ng pháp tính toán c a N. 169
2.3. Các c tr ng v t lý c b n c a n c bi n 80
N. Zubov
2.3.1. Nhi t n c 81
4.5. Phân lo i các i u ki n phân t ng nhi t mu i. Khái ni m v vi 175
2.3.2. Áp su t th y t nh 83
c u trúc i d ng
2.3.3. M t n c bi n 85
4.6. Nh ng d n li u t ng quát v xáo tr n r i 184
2.4. Ph ng trình tr ng thái c a n c bi n 87
4.7. S trao i r i trong i d ng 187
2.5. Các c tr ng nhi t c b n c a n c bi n 91
4.8. Nh ng quy mô và c ch phát sinh r i i d ng 194
2.6. M t s tính ch t khác c a n c bi n 95
Ch ng 5. Trao i nhi t và m trong h th ng i d ng - khí quy n 196
2.7. Nhi t óng b ng và nhi t mt cc i 100
5.1. c tr ng t ng quát v các quá trình t ng tác i d ng và khí 196
2.8. Nh ng d th ng trong tính ch t v t lý c a n c 102
quy n
2.9. mu i và các tính ch t hóa h c c a n c bi n 104
5.2. S trao i nhi t trong h th ng i d ng - khí quy n 200
2.10. Thành ph n hóa h c n c i d ng 108
204
5.3. Cân b ng b c x c a i d ng
2.10.1. Các h p ph n chính trong thành ph n mu i n c bi n 109
5.3.1. Ph ng trình cân b ng b c x và nh ng ph ng pháp c 204
2.10.2. Các nguyên t vi l ng 110
l ng các thành ph n c a nó
2.10.3. Các ch t khí hòa tan 111
5.3.2. Phân b các thành ph n cân b ng b c x trên i d ng 209
2.10.4. Ch t h u c 113
5.4. Cân b ng nhi t c a i d ng 213
2.10.5. Các nguyên t dinh d ng chính 114
5.4.1. Ph ng trình cân b ng nhi t c a i d ng 213
2.10.6. V ngu n g c kh i l ng mu i c a i d ng 115
3 4
- 5.4.2. Nh ng bi n thiên enthalpy c a i d ng 216 7.3.3. Nh ng c tr ng nhi t v t lý c a b ng 323
5.4.3. S v n chuy n hi n nhi t trong i d ng 218 7.3.4. Nh ng tính ch t c h c c a b ng 324
5.4.4. M t nhi t cho b c h i và nhi t trao i r i c a i d ng 223 7.4. Bi n i dày b ng do các quá trình nhi t 327
v i khí quy n 7.4.1. S t ng tr ng dày b ng 327
5.5. Khái ni m chu trình th y v n 235 7.4.2. S tan b ng 330
5.6. Trao i m trong h th ng i d ng - khí quy n 238 7.5. Khái ni m v trôi b ng. Các c i m trôi b ng B c C c và 332
5.6.1. Giáng th y 238 Nam C c
5.6.2. B c h i hi u d ng 242 7.6. Phân b b ng trên i d ng Th gi i 338
5.6.3. Dòng kh i t i m t i d ng 247 7.6.1. Cân b ng b ng 338
5.6.4. Cân b ng n c c a các i d ng 249 7.6.2. c tr ng t ng quát v th m b ng các i d ng và bi n 344
5.7. M t s d n li u v các d ng t ng tác khác c a i d ng và khí 252 7.6.3. Các núi b ng trôi 349
quy n Tài li u tham kh o 354
5.7.1. T ng tác ng l c 252
5.7.2. Trao i các ch t khí 256
5.7.3. Trao i mu i. Liên h gi a cân b ng mu i và cân b ng 260
n c i d ng
Ch ng 6. C u trúc không gian c a n c i d ng và các kh i n c 264
6.1. Các i c u trúc c a i d ng Th gi i 264
6.2. C u trúc th ng ng c a các tham s tr ng thái c a i 269
d ng
6.2.1. Nhi t n c 269
6.2.2. mu i 276
6.2.3. M t n c 282
6.3. Khái ni m v các kh i n c. Phân nh các kh i n c trên c s 284
phân tích T S
6.4. Nh ng kh i n c c b n c a i d ng Th gi i 291
6.5. V nh ng c ch hình thành và ti n tri n c a các kh i n c i 297
d ng
6.6. C u trúc ph ng ngang c a các tham s tr ng thái i d ng 302
6.6.1. Nhi t n c 302
6.6.2. mu i 307
6.6.3. M t n c 310
Ch ng 7. B ng trong i d ng 313
7.1. Phân b b ng trên Trái t 313
7.2. Phân lo i b ng 317
7.3. Nh ng tính ch t v t lý và c h c c a b ng bi n 321
7.3.1. mu i c a b ng 321
7.3.2. M t b ng 322
5 6
- M u -T ng tác id ng và khí quy n.
V t lý h c i d ng, hay h i d ng h c v t lý, nghiên c u nh ng
quy lu t c b n c a các quá trình và hi n t ng v t lý di n ra trong i
1. it ng và nhi m v c a h i d ng h c ic ng
d ng Th gi i và trên các biên c a nó. ây h i d ng h c t nó là b
ph n c u thành c a a v t lý - m t t h p các khoa h c v nh ng tính ch t
Theo quan ni m truy n th ng, h i d ng h c là khoa h c nghiên c u
và quá trình v t lý di n ra trong các quy n r n, l ng và khí c a Trái t. Do
nh ng quá trình v t lý, hoá h c, sinh h c và a ch t h c di n ra trong i
ó, a v t lý, ngoài v t lý i d ng, còn bao g m v t lý khí quy n, th ch
d ng Th gi i và trên các biên c a nó. S khác bi t c n b n gi a h i d ng
quy n và n c trên l c a.
h c v i các khoa h c khác v Trái t có liên quan, tr c h t v i khí t ng
i t ng nghiên c u c a v t lý i d ng là nh ng tính ch t c a n c
h c và th y v n h c ch y u nghiên c u nh ng quy lu t v t lý c a các quá
i d ng (nhi t, quang, âm...), các h i l u, th y tri u, sóng, dao ng m c
trình và hi n t ng trong l p v khí c a hành tinh và l p n c l c a, là
n c, b ng bi n, s t ng tác l n nhau và liên h c a chúng v i nh ng quá
ch h i d ng h c có c i m t ng h p, t c t t c các quá trình c xem
trình khí quy n, sinh h c và hoá h c. Vì m t s b ph n c a h i d ng h c
xét trong s th ng nh t và liên h t ng h v i nhau trong môi tr ng n c.
v t lý ã khá phát tri n v lí thuy t và có giá tr th c ti n to l n, nên c n
Thí d , n ng l ng m t tr i t i m t i d ng là quá trình v t lý và do
c phân chia thành m t s h ng c l p: ng l c h c i d ng, bao
ó c nghiên c u trong khuôn kh v t lý i d ng và khí t ng bi n.
g m tr c h t các l nh v c th y tri u, chuy n ng sóng và dòng ch y,
Nh ng ng th i b c x xâm nh p vào trong n c quy nh quá trình quang
quang h c bi n và âm h c bi n.
h p c a th c v t phù du, nh h ng (thông qua nhi t n c) t i s hình
Hoá h c i d ng nghiên c u thành ph n và các tính ch t hoá h c
thành và phân b các c th s ng trong môi tr ng n c, ó là i t ng
c a n c bi n, tr m tích áy, các ch t l l ng, b ng bi n, các c th s ng,
nghiên c u c a sinh h c bi n. B c x c ng nh h ng t i t c các ph n
c ng nh nh ng quy lu t c b n c a các quá trình hoá h c phát tri n trong
ng hoá h c trong i d ng, chu trình tu n hoàn c a các nguyên t hoá h c,
các i d ng và bi n.
s hoà tan các khí trong n c bi n, ó là nh ng i t ng nghiên c u c a
Sinh h c i d ng nghiên c u ngu n g c và s phát tri n c a các c
hoá h c bi n. Nh ng quy lu t phân b a lý c a b c x c xem xét trong
th s ng trong bi n, m i liên h gi a chúng v i môi tr ng và s d ng tài
khuôn kh môn a lý t nhiên i d ng, hay h i v n.
nguyên sinh v t cho nhu c u loài ng i.
Nh v y, có th phân nh trong h i d ng h c m t lo t các b môn có
Sinh thái h c i d ng xét nh ng quan h và t ng tác c a các c
giá tr c l p:
th s ng, trong ó có con ng i, v i môi tr ng bi n.
- V t lý h c id ng,
a ch t h c i d ng nghiên c u a hình và áy, b i d ng,
- Hoá h c id ng,
nh ng quá trình a m o, s hình thành tr m tích áy, ngu n g c và ti n hoá
- Sinh thái h c id ng,
v trái t...
- a ch t h c id ng,
T ng tác i d ng và khí quy n xem xét nh ng quy lu t v t lý c a
- a lý id ng (h i v n), các quá trình khí quy n bên trên i d ng và t i biên phân cách v i khí
7 8
- quy n. e) Các quy lu t ng l c (sóng, dòng ch y, th y tri u), s phân lo i,
nh ng ph ng pháp tính và c tr ng a lý v chúng;
a lý i d ng có th phân chia thành hai h ng: a lý t nhiên,
hay h i v n và a lý kinh t . i t ng nghiên c u c a h i v n là nh ng quy f) Các tính ch t lý hoá và s hình thành, s chuy n d ch, phân lo i và
lu t a lý c a các quá trình v t lý, hoá h c di n ra trong i d ng. phân b c a b ng bi n;
a lý kinh t xem xét i d ng d i góc s d ng tài nguyên c a g) Các quá trình sinh h c trong i d ng và s liên h c a chúng v i
nó và coi nó là i t ng tr c ti p trong ho t ng kinh t c a loài ng i. nh ng nhân t phi sinh h c. S n l ng sinh h c và di n bi n c a nó d i tác
ng c a các nhân t t nhiên và nhân sinh;
Nh ng h ng li t kê trên ây c a h i d ng h c ã t t i nh ng thành
t u áng k v nh n th c i d ng, có tính c l p nh t nh và ý ngh a h) S hình thành a hình áy các i d ng, các quá trình a ch t tác
th c ti n to l n. Do ó, nên xem h i d ng h c nh là m t t p h p các b ng trong i d ng; nh ng gi thuy t c b n hình thành v trái t.
môn khoa h c v i d ng Th gi i, nghiên c u nh ng quá trình và hi n Rõ ràng ph i th a nh n công trình u tiên khái quát nh ng d n li u v
t ng lý hoá c ng nh các hi n t ng khác di n ra trong nó trong s th ng các quá trình h i d ng h c là cu n “ a lý t nhiên i d ng” xu t b n
nh t a lý, liên h qua l i, phát tri n l ch s phân hoá khu v c. n m 1885 c a nhà nghiên c u ng i M M. Mori. u th k 20 xu t hi n
m t lo t các công trình t ng quát v h i d ng h c i c ng: “Giáo khoa
H i d ng h c i c ng th c ch t là s khái quát, t ng h p nh ng
c s và nh ng quy lu t chung nh t c a h i d ng h c. C s c a nó tr c h i v n h c” c a O. Criummel (1907-1911), “Th y v n bi n” c a I.B.
h t là nh ng nh lu t lí thuy t mô t nh ng quá trình và tính ch t c a n c Spindler (1914-1915) và “H i v n h c” c a I.M. Sokanski (1917), tái b n
i d ng và nh ng quy lu t a lý mà nh ng quá trình, tính ch t ó bi u n m 1959 và v n còn giá tr cho t i ngày nay.
hi n trong không gian và th i gian. Chính h i d ng h c i c ng liên k t u nh ng n m ba m i r t n i ti ng cu n “ a lý i c ng các bi n”
các khoa h c b ph n v i d ng thành th th ng nh t và có ch c n ng c a K. Vallo (Pháp, 1933). Sách này mô t m t cách t m i v i th i b y
cung c p m t quan ni m toàn v n v b n ch t c a i d ng Th gi i. gi v a lý t nhiên các i d ng và bi n, nh ng d n li u c s v các quá
Nh ng nhi m v ch y u c a h i d ng h c ic ng g m: trình sinh h c và a ch t, c tr ng chi ti t v s t ng tác c a con ng i
v i môi tr ng i d ng.
a) Các tính ch t nhi t h c, quang h c, âm h c, hoá h c và nh ng tính
ch t khác c a n c bi n; Cu n chuyên kh o “Các i d ng: v t lý, hoá h c và sinh v t h c” c a
H. Sverdrup, M. Jonson và R. Fleming xu t b n M n m 1942 có giá tr c
b) Các quá trình xáo tr n r i và i l u v i nh ng quy mô l y trung
s . áng ti c, cu n sách tuy t v i này, ã c xu t b n nhi u n c,
bình khác nhau;
nh ng ch a c d ch sang ti ng Nga.
c) Các ph ng pháp tính nh ng thành ph n cân b ng nhi t và n c i
Sau Chi n tranh th gi i th hai ã th c s di n ra s bùng n v nh ng
d ng, nh ng c i m phân b a lý c a chúng;
nghiên c u i d ng. Và do ó xu t hi n r t nhi u n ph m t ng k t nghiên
d) Các quy lu t phân b theo ph ng th ng ng và ph ng ngang c a
c u. Trong s này ph i k n “H i d ng h c i c ng” c a G. itrich và
nh ng c tr ng ch y u c a i d ng, phân tích và phân chia các kh i
K. Kalle (n m 1957), “H i d ng h c v t lý” c a A. Defant (n m 1961),
n c;
“Nh p môn h i d ng h c v t lý” c a Van Arks (n m 1962), “H i d ng
9 10
- h c v t lý” c a A. Lacomb (n m 1965). ni m v s phân b n c và t trên vùng không gian sinh s ng c a h trên
Trái t và vi t nhi u v nh ng hi n t ng v t lý trong bi n. Gerodot (th k
n c Nga, tr c h t ph i k t i nh ng cu n giáo khoa tuy t v i v
5 tr c CN), Posidoni (th k 2 tr c CN), Plini Cha ( u CN) ã t ng mô t
n i dung nh “H i d ng h c v t lý” c a N.I. Egorov (xu t b n l n th nh t
các dao ng m c n c bi n và m u toan gi i thích hi n t ng này liên h
n m 1966, l n th hai n m 1974), “H i d ng h c i c ng” c a L.A.
v i v trí t ng i c a M t Tr ng và Trái t. Aristotel ã ch ra s khác
Giucov (n m 1976) ã t ng là nh ng cu n sách g i u gi ng không nh ng
bi t gi a nhi t n c m t bi n và d i sâu. V y là nh ng nhà khoa h c
i v i nh ng sinh viên h i d ng h c, mà c i v i các chuyên gia trong
c a th gi i c i ã bi t khá nhi u v a lý và nh ng tính ch t v t lý c a
l nh v c khí t ng th y v n.
i d ng.
B sách “H i d ng h c” xu t b n cu i nh ng n m b y m i c a các
Th i trung c , nh ng ng i R p ã có nh ng chuy n i bi n n n
chuyên gia hàng u Nga c p t i các l nh v c v t lý, hoá h c, a v t lý,
và Trung Hoa, nh ng ng i B c Âu - n Grinlan và vùng b ông B c
a ch t và sinh h c i d ng th c s là b sách có m t không hai trên th
M , nh ng ng i Nga ph ng b c - n bi n Baren và bi n Kar . H ã m
gi i v m c sâu và r ng trong các v n v t nhiên i d ng Th gi i.
r ng t m nhìn a lý c a con ng i th i ó, nh ng ch a có c i thi n gì nhi u
Ngoài ra, Nga ã xu t b n nhi u cu n giáo khoa và chuyên kh o v nh ng
cho h i d ng h c nh là m t khoa h c so v i th i c i.
h ng chuyên c a h i d ng h c. Trong danh m c tài li u tham kh o b
sung s d n m t s công trình áng quan tâm nh t i v i sinh viên. u tiên trong nh n th c i d ng Th gi i - giai
Giai o n l ch s
o n tìm ki m g n li n v i K nguyên nh ng phát minh a lý v i (th
k 15 n u th k 18). Th i k này c tr ng b i nh ng chuy n i bi n
2. Tóm t t v l ch s nghiên c u h i d ng h c mò m m, ch y u nh m phát hi n nh ng vùng t m i và các m c ích
th ng m i. Ng i ta nh n c nh ng d n li u m i v t nhiên các i
Nh ng d n li u u tiên v t nhiên c a các i d ng và bi n ã xu t
d ng và hình dáng các mi n b m t cách ng u nhiên. Thí d , nh ng ng i
hi n r t lâu tr c khi b t u nh ng cu c kh o sát h i d ng h c. Hàng bao
i bi n B ào Nha ã phát hi n các h i l u Kanar , Ghinê, Bengen i
th k , dân c nh ng vùng ven b v n th ng quan sát sóng, th y tri u, h i
Tây D ng. M t ng i Tây Ban Nha Alminos l n u tiên n m 1513 ã
l u trên bi n và d n d n tích l y tri th c v nh ng hi n t ng ó. Quãng th i
thông báo v G nstrim. Cristoph Columb ã ti n hành quan tr c dòng ch y
gian dài t các th i k c i t i u K nguyên các phát ki n a lý v i
vùng kh i i d ng và phát hi n dòng Tín phong B c. Nh ng chuy n i
chính là ti n s c a nh ng kh o sát h i d ng h c. c tr ng c a th i y là
bi n g n b châu M i Tây D ng ã d n t i phát hi n ra các h i l u
con ng i làm quen v i nh ng i u ki n t nhiên các vùng n c mà h
Braxin và Guiana.
t ng tr i. Nh ng ng i i bi n u tiên là t tiên c a nh ng ng i dân thu c
Kho ng th i gian t u th k 18 n quí ba th k 19 là giai o n tìm
các qu n o ông Nam Á, nh ng ng i Mã Lai, dân c o Crit, ng i Ai
i d ng Th gi i. Trong th i gian này ã t ch c nh ng chuy n
hi u
C p... H ã có nh ng khái ni m v hình dáng a lý, v gió và các dòng h i
kh o sát h i v n chuyên. Trong các chuy n kh o sát ôi khi có các nhà t
l u nh ng vùng n c mà h ã t ng i qua.
nhiên h c tham gia. Nh ng k t qu áng k u tiên thu c v chuy n kh o
Nh ng tài li u thành v n và b n u tiên v bi n tìm th y trong các
sát c a Bering n m 1728 và c a Bering v i Chiricov n m 1741 ph n phía
công trình c a nh ng ng i Hy L p và La Mã. H ã t o ra nh ng quan
b c Thái Bình D ng và mi n b B c B ng D ng. Ba chuy n i bi n vòng
11 12
- cu c kh o sát này c áo v nhi u m t. Ditmar ã xác l p c qui lu t b o
quanh th gi i c a J. Cook (n m 1768-1779) ã r t hi u qu . Các cu c thám
hi m c a Bughenvil (1768) và Laperuz (1785-1788) ã cung c p các t li u t n thành ph n mu i n c bi n. Merrei và Renar a ra b ng phân lo i bùn
m i v các vùng phía tây Thái Bình D ng. áy bi n. Ngoài ra trong th i gian kh o sát ã phát hi n s s ng t i các
sâu l n h n 5 km.
Nh ng nghiên c u c a các nhà hàng h i Nga ã t ra r t xu t s c i
v i th i y. Trong th i gian chuy n i bi n vòng quanh th gi i c a Nh ng chuy n kh o sát khoa h c trên t u M “Albatros” (1882-1905),
Kruzenstain và Lisanski (1803-1806) l n u tiên ã xác nh nhi t và trên các t u c “Waldivia” (1898-1899) và “Gauss” (1901-1903), trên t u
tr ng l ng riêng c a n c các Anh “Discovery” (1901-1904) c ng có nh ng óng góp to l n cho s phát
sâu. E. Lens tham gia trong chuy n i
tri n c a h i d ng h c. F. Nansen ã th c hi n nh ng công trình c áo
bi n c a Kosebu (1823-1826) ã ti p t c nh ng công vi c ó. Ông là ng i
trên t u “Fram” (1893-1896). Trong th i gian th trôi t u B c B ng D ng
u tiên nh n th y s chuy n ng n c l nh v phía xích o và n c m t
m v phía ng c l i. ông ã tìm hi u c i m chung c a chuy n ng b ng th y v c B c C c,
kh ng nh s xâm nh p c a n c m t i Tây D ng vào các l p sâu và
Trong giai o n tìm hi u i d ng ã b t u xu t hi n các công trình
th lí gi i nh ng d li u quan tr c ó b ng lí thuy t.
t ng quan v nh ng d li u nh n c. Nh ng n m 1760 M.V. Lomonosov
ã xu t h th ng phân lo i b ng bi n u tiên và phác th o s Công tr ng to l n trong s nghi p nghiên c u i d ng giai o n này
h il u
chung các i d ng. N m 1725 Marsili công b “L ch s t nhiên bi n”, thu c v các nhà nghiên c u Nga. ô c S.O. Makarov ã o t c và
ây có th xem là công trình u tiên chuyên v h i d ng h c v t lý. Trong h ng dòng ch y m t và dòng ch y sâu Bopho và rút ra nh ng qui lu t
sách này d n ra b n t ng quan d li u u tiên v nhi t , tr ng l ng riêng quan tr ng v s trao i n c trong các eo bi n. Trong th i gian chuy n i
và màu n c bi n, v a hình và bùn áy i d ng. N m 1848 M. Mori bi n vòng quanh th gi i trên t u “Vitiaz” (1886-1889), ông ã ti n hành
công tác h i v n m t cách h th ng, xác nh nhi t , tr ng l ng riêng c a
công b “B n gió và dòng ch y” các vùng ng hàng h i. Forghammer
n c và t c dòng ch y các t ng sâu. Makarov ã khái quát nh ng d
l n u tiên n m 1865 ã xác nh khá chính xác thành ph n mu i n c bi n.
T t c nh ng i u ó ch ng t nh ng thành t u áng k trong công cu c li u này trong công trình quan tr ng (1894).
nghiên c u i d ng. H c H i có cu c kh o sát h i v n c a Spindler và Vranghel (1890-
Nét c tr ng c b n c a th i k nghiên c u h i d ng h c v 1891), l n u tiên phát hi n c s ô nhi m hydrosulphua các l p n c
i
d ng (cu i quý ba th k 19 - u th k 20) là vi c th c thi nh ng cu c sâu c a H c H i. Cùng nh ng n m ó, bi n Baren di n ra t kh o sát
kh o sát i d ng có s d ng các ph ng pháp chuyên nghi p nghiên c u chuyên khoa h c ngh cá d i s lãnh o c a N.M. Knhipovich.
h i d ng h c. Trong ó lúc u ch y u là cách ti p c n mô t - thu th p d M t thang b c ti p theo, cao h n trong s phát tri n h i d ng h c là
li u th c t và m t ph n th gi i thích các hi n t ng quan tr c c. giai o n nghiên c u chi ti t các i d ng và bi n (th i kì gi a Th chi n
Cu c kh o sát chuyên nghi p h i d ng h c u tiên do nh ng ng i th nh t và Th chi n th hai). Giai o n này c tr ng b i nh ng nghiên
Anh th c hi n trên t u “Chellenger”, trong nh ng n m 1872-1876 th c hi n c u r t có h th ng.
quan tr c t ng h p t i 362 tr m n c sâu i Tây D ng, Thái Bình Ho t ng c a t u Na Uy “Mode” (1918-1920) d c b các bi n vùng
D ng và n D ng. Kh i l ng d li u th c nghi m s n m c 70 B c C c t Na Uy n Aliaska và t u an M ch “Dana” (1921-1922) B c
nhà khoa h c ã tham gia x lý trong vòng 20 n m. K t qu khoa h c c a
13 14
- i Tây D ng thu c lo i nh ng chuy n kh o sát áng k nh t c a th i ó. này là nh ng kh o sát t ng h p trên th c a, trong phòng thí nghi m và
b ng lí thuy t v m t s v n l n liên quan t i các dòng h i l u, th y tri u,
Nh ng chuy n kh o sát trên t u c “Meteor” (1925-1937) có giá tr
sóng, b ng bi n, âm h c bi n và nhi u chuyên m c khác c a h i d ng h c
r t l n. L n u tiên b t u ti n hành o m t cách có h th ng t i các m t
v t lý. Các t u nghiên c u khoa h c b t u c xây d ng cho m c ích
c t chu n. Trong nh ng n m ó, “Meteor” ã th c hi n 14 m t c t qua i
này. Thí d , ngay sau Chi n tranh v qu c v i, n m 1948, t u nghiên c u
Tây D ng, cho phép ng i ta có c quan ni m khá chính xác v c u trúc
khoa h c “Vitiaz” ã c xây d ng và th c hi n 65 chuy n kh o sát khoa
không gian và hoàn l u c a các kh i n c i d ng.
h c n các bi n và i d ng khác nhau. V i th i gian, h m t u khoa h c
Nh ng n m hai m i, n c Nga ã th c hi n các chuy n kh o sát t i
c a Liên Xô ã c b sung thêm nhi u t u hi n i cùng v i nh ng trang
bi n Baren, B ch H i, H c H i và Kaspi. Trong th i gian N m c c Qu c t
thi t b m i nh t. Trong nh ng n m sáu m i, “Vi n s Mstislav Kel sh”,
(1932-1933) các cu c kh o sát bi n c a n c Nga ã nghiên c u k l ng
“Mikhain Lomonosov”, “Vi n s Kurchatov”, “ mitri Men eleev”, “Vi n s
các bi n Grinlan, Baren, Kar , Chukot và Bering. Ti p sau (1934-1935) các
Verna ski”, “Giáo s Zubov”, “Giáo s Vize”, “Vi n s Sokanski”, “A. I.
chuy n thám hi m v cao c a Liên Xô trên các t u “Litke”, “Persei”, t u
Voeikov” và nhi u t u khác ã ti n hành công vi c trên t t c các vùng i
phá b ng “Sa ko” ã nh m vào nh ng bi n này.
d ng. Ngoài ra, còn có các t u nghiên c u khoa h c th i ti t th ng tr c
N m 1937 l n u tiên trên th gi i tr m t trôi trên vùng B c C c quanh n m t i i Tây D ng và Thái Bình D ng.
(B c C c 1) ã c t ch c d i s lãnh o c a I. . Papanhin, còn n m
K t qu nghiên c u t ng h p và t m trong th k 20 là m t lo t nh ng
1941 ã di n ra cu c thám không trên vùng c c xa (v phía b c o
phát minh h i d ng h c. Thí d , vào nh ng n m sáu m i ã phát hi n ra
Vranghel). Tr m t trôi và t thám không ã kh i u cho m t cách th c
h th ng các dòng ch y sâu ngh ch xích o. Cu c kh o sát c a M do T.
nghiên c u B c B ng D ng m i v nguyên t c và c c kì hi u qu .
Cromwell lãnh o vùng xích o Thái Bình D ng ã phát hi n ra bên
Nh ng chuy n kh o sát trong nh ng n m 20 và 40 ã cho phép tích l y d i vùng dòng ch y Tín phong Nam m t l p n c dày 300 m và r ng h n
m t v n d li u th c t s không ch tìm hi u nh ng qui lu t phân b 300 km, chuy n ng n nh v phía ông v i t c 150 cm/s. Dòng ch y
các c tr ng h i d ng h c trong n c bi n, mà còn nghiên c u nh ng này ã c g i theo tên c a Cromwell.
quá trình quan tr ng nh t i d ng Th gi i. Trong th i gian ó n c
M t t ng t c a dòng ch y Cromwell c ng ã c phát hi n i
Nga ng i ta b t u h ng s chú ý vào nghiên c u nh ng quá trình t
Tây D ng t trên t u “Mikhain Lomonosov”. Dòng ch y này, cgi
nhiên trong các i d ng. Trong các công trình c a O.A. Alekin, P.S.
theo tên Lomonosov, c t ngang qua toàn b i d ng t tây sang ông và
Bezrukov, L.M. Brekhovskich, M.E. Vinogra ov, L.A. Zenkevich, N.N.
có t c t i 80 cm/s. Sau ó, t boong t u “Vitiaz” trên vùng xích o n
Zubov, A.P. Lits sin, A.S. Monhin, V.V. Timonov, V.V. Suleikin và nh ng
D ng ã phát hi n m t dòng ch y ngh ch t ng sâu, g i là dòng ch y
ng i khác ã cho th y nh ng qui lu t quan tr ng c a s phát tri n các quá
Tareev. Ngoài ra, các chuy n thám hi m c a n c Nga còn phát hi n dòng
trình v t lý, hóa h c, sinh h c và a ch t h c di n ra trong i d ng Th
ch y ngh ch Antin-Ghinê h ng t qu n o Bagam t i ng xích o và
gi i, trên b , áy và khí quy n bên trên nó.
dòng ch y Angôla là o n ti p n i c a dòng ch y Lomonosov r nhánh v
H i d ng h c hi n i ang giai o n nh ng nghiên c u chuyên phía nam.
c a bi n và i d ng. Nét c tr ng c a giai o n
sâu, có tính ch t v n
Vi c phát hi n ra các xoáy synop id ng - nh ng t ng t v t lý c a
15 16
- các xoáy thu n và xoáy ngh ch trong khí quy n, có giá tr to l n nh n th c l a và a ch n m nh, c ng c phát hi n cùng th i. sâu l n nh t c a
nhi u quá trình v t lý trong i d ng. N u nh vi c nghiên c u các xoáy i d ng (11 022 m) c ghi nh n b i t u “Vitiaz” vào n m 1957 rãnh
synop lo i front ã b t u t nh ng n m ba m i, thì các xoáy synop vùng Marian g n o Guam. Nh sau này ã kh ng nh c nh khoan sâu áy
kh i i d ng l n u tiên c các nhà khoa h c Nga phát hi n trong khi i d ng, v ph ng di n ki n t o các rãnh sâu là nh ng vùng chìm c a v
ti n hành cu c thí nghi m th c a “Poligon-70”. Trong th i gian thí nghi m, i d ng d i v l c a, còn t i nh ng thung l ng c a các dãy núi gi a i
ng i ta ch n ra m t ô vuông g n 200 km m i c nh trung ph n i Tây d ng thì v t ch t c a manti c nâng lên m t v trái t. Thuy t trôi l c
D ng o dòng ch y t i t t c các t ng sâu, liên t c sáu tháng. Các cu c a do A. Vegener xu t n m 1925 ã c kh ng nh th c nghi m nhi u
thí nghi m th c a ti p sau c a M “Mode” và h p tác Nga-M “Polimode” l n. H qu là ngay sau ó ng i ta ã xây d ng c quan ni m “ki n t o
ã hoàn toàn kh ng nh s t n t i c a các xoáy synop, xác nh c u trúc y toàn c u m i”, gi i thích các qui lu t phát tri n Trái t nói chung t nh ng
c a chúng và thu c nh ng d li u v s t ng tác gi a các xoáy v i l p tr ng nh t quán.
các dòng ch y trung bình. M t lo t các phát hi n quan tr ng c ng c th c hi n trong l nh v c
Vi c s d ng r ng rãi thi t b thám sát nh y cao trong nh ng n m sinh h c i d ng. Tr c h t liên quan t i ng th c v t d i n c. H u
sáu m i ã d n t i phát hi n ra và mô t m t l p hi n t ng m i - vi c u nh m i t kh o sát u tìm th y nh ng loài n c sâu m i. Ngoài ra, thêm
trúc c a i d ng. Các tr c di n th ng ng c a các tham s v t lý th y v n vào 23 l p ng v t ã bi t trên Trái t, nhà khoa h c ng i Nga A.V.
Ivanov ã phát hi n và nghiên c u t m m t l p m i - pogonophora. ây là
có nh ng chi ti t c u trúc v i qui mô trong ph ng th ng ng t m t s cm
c phát hi n vào th k 20. Pogonophora là m t y u
n vài ch c mét, trong khi kích th c trong ph ng ngang l n h n 3-4 l n. l p ng v t duy nh t
t c c kì c áo c a gi i ng v t n c sâu, chúng có m t h u nh kh p
Nh ng thành t o nh v y có th di chuy n th m chí theo các h ng ng c
v i dòng ch y chính. Phát hi n v tính “ a quy mô” c a các front i d ng n i.
c ng có liên quan ch t ch v i phát hi n này. Hi n t ng lí thú “ c o s s ng” c các nhà khoa h c ng i M
M t phát hi n n a r t quan tr ng i v i h i d ng h c v t lý là phát phát hi n t thi t b “Alvin” l n d i n c g n qu n o Galapogos. N i
15oC.
hi n ra kênh âm ng m vào n m 1946 c a các nhà khoa h c Nga và M c ây, do ho t ng núi l a n c l p sát áy sâu 2500 m có nhi t
l p v i nhau. Kênh âm ng m là m t l p n c trong ó các sóng âm b ph n K t qu là sinh kh i ng v t áy v t tr i m t s b c so v i sinh kh i vùng
x nhi u l n bên trong và truy n i nh ng kho ng cách siêu xa. xung quanh. Ngu n g c c a s giàu có s s ng là các vi khu n d ng hóa có
kh n ng t ng h p ch t h u c t các nguyên t khoáng v t mang ra t lòng
Vi c phát hi n ra h th ng các dãy núi gi a i d ng và các rãnh sâu
t.
i d ng là m t trong s nh ng phát ki n a ch t r t quan tr ng. ó là nh
Nhà h i d ng h c ng i Pháp n i ti ng J.I. Kusto có nh ng óng góp
ng i ta ch t o ra máy h i âm và t ó l p các b n sâu m i c a i
to l n cho s phát tri n các nghiên c u d i n c, cho s hình thành c a
d ng Th gi i. K t qu là quan ni m ang ng tr r ng áy i d ng là
sinh thái h c bi n nh m t h ng c l p. Ông có công lao c bi t v
m t bình nguyên g n nh b ng ph ng ã b s p . L n u tiên O.K. i
Leontiev a ra k t lu n v s th ng nh t c a các dãy núi gi a i d ng và nh m t nhà t ch c và truy n bá khoa h c xu t s c. Toàn th gi i quen
không lâu sau ó Uning và Hazen c ng ã kh ng nh và phát tri n thêm. thu c v i nh ng cu n sách khoa h c th ng th c c a ông v th gi i i
d ng d i n c và lo t phim truy n hình “Cu c phiêu l u d i n c c a
H th ng các rãnh sâu id ng, phân b nh ng n i ho t ng núi
17 18
- Kusto”. phân b các h p ph n cân b ng nhi t và n c, hình thành hoàn l u chung
c a khí quy n và i d ng c ng nh i v i nh ng quá trình hành tinh và
D nhiên, nh ng thành t u c a h i d ng h c hi n i không ch gi i
qui mô khu v c khác.
h n nh ng gì ã li t kê trong t ng quan tóm t t này. Song th m chí t ó
ã th y r ng xét v kh i l ng các công trình th c nghi m, v sâu c a các Các l c a làm thành m t t b tách r i nhau áng k . Theo m t ngh a
kh o sát lí thuy t và trình ng d ng th c ti n nh ng k t qu khoa h c, nh t nh có th xem chúng nh nh ng o kh ng l , vì t m i phía chúng
ngành h i d ng h c n c Nga ã t ng gi m t trong nh ng v trí d n u c bao quanh b i không gian n c. Ch có n c các i d ng là t o
trên th gi i trong m t th i kì dài. Nh ng nh ng n m 90 công cu c nghiên thành m t không gian n c liên t c trên m t a c u, mà I. M. Sokanski g i
c u kh o sát bi n và i d ng b c t gi m t ng t tr c h t vì nh ng lí do là i d ng Th gi i.
kinh t , nhi u ch ng trình khoa h c c b n b bãi b . Dù sao thì nh ng L u ý r ng s phân b n c và t li n không ng u c ng c
nghiên c u lí thuy t v n ti p t c, ti m l c c a các nhà khoa h c h i d ng nh n th y t i ph n l n các i v c a Trái t. N u các v trung bình
h c n c Nga v n gi m c khá cao. Vì v y không nghi ng r ng trong th và cao c a b c bán c u, b m t l c a chi m di n tích chung khá cao, thì
k 21, sau khi kh c ph c kh ng ho ng kinh t , s l i b t u bình minh c a ng c l i, nam bán c u ph n l c a gi m t i c c ti u. M t c tr ng tr c
các kh o sát h i d ng h c, b i l , t ng lai nhân lo i g n li n v i công cu c quan v “tính i d ng” là thang c p i d ng - t s di n tích m t
chinh ph c và s d ng h p lí tài nguyên i d ng Th gi i. n c trong i v ang xét trên di n tích chung c a i. H s tc c
o
i i 60-70 S, n i t li n g n nh v ng m t hoàn toàn.
Nh ng d n li u v di n tích c a các i d ng thu c t ng i v
r ng 5 c a ac u c d n trong b ng 1.1. D dàng nh n ra s phân hóa
áng k v phân b các i d ng bên trong m i i v và c bi t trên
Ch ng 1 h ng kinh tuy n. Th m chí i Tây D ng h p chi u ngang nh t, nh ng
55 oN ã tr nên r ng h n Thái Bình D ng.
phía b c v
Nh ng d n li u t ng quát v id ng Th gi i
N c thu c s các ch t ph bi n nh t trong t nhiên. Và n c t nhiên
a d ng n m c khó có th nêu ra m t i t ng nào ó, k c th c và ng
v t, mà không ch a n c d ng này ho c d ng khác. Vì v y, khi nghiên c u
1.1. Phân b n c và l c a trên Trái t
n c t nhiên, ti n l i ng i ta a ra khái ni m th y quy n, ó là l p v
Di n tích b m t c a Trái t b ng 510 tri u km2. 361,3 tri u km2, hay liên t c c a a c u ch a n c t t c các tr ng thái t h p (l ng, r n và khí)
trong ph m vi i d ng Th gi i ( i d ng quy n), th ch quy n, b ng
71 % di n tích này c bao ph b i n c i d ng Th gi i, trong khi
2
quy n và khí quy n. Biên phía d i c a th y quy n th ng c ch p n h n
di n tích t li n b ng 149 tri u km , hay 29 %. Nh ã bi t, n c và t li n
là m t Môhô, phân cách v trái t v i l p manti trên, còn biên phía trên
phân b trên a c u r t không u. b c bán c u ph n l c a là 100 tri u
km2, hay 39 %, còn nam bán c u - 49 tri u km2, hay 19 %. Di n tích m t nm cao c a nút i l u, cao h n ó thì m l ng c a khí quy n tr nên
n c b c bán c u b ng 155 tri u km2, t c 61 %, còn nam bán c u - 206 bé không áng k và các phân t n c ã ch u tác ng c a quá trình phân rã
tri u km2, hay 81 %. S phân b n c và t không u có giá tr l n i v i quang h c.
19 20
nguon tai.lieu . vn
