Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Геологическая характеристика района Атлантического океана между 55° и 70° северной широты к востоку от 10° восточной долготы

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» (ФГОУ ВПО «КГТУ»)

КАФЕДРА ИХТИОЛОГИИ И ЭКОЛОГИИ

Курсовая работа Курсовая работа защищена

допущена к защите с оценкой

Руководитель Руководитель

доц., канд. геол.-мин. наук доц., канд. геол.-мин. наук

Н.А. Цупикова Н.А. Цупикова

ГИДРОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА АТЛАНТИЧЕСКОГО ОКЕАНА МЕЖДУ 55° И 70° СЕВЕРНОЙ ШИРОТЫ К ВОСТОКУ ОТ 10° ЗАПАДНОЙ ДОЛГОТЫ

Курсовая работа по дисциплине

«Учение об атмосфере»

Пояснительная записка

КР 11.020800.62.7

Работу выполнила:

студентка гр. 10-ЭП

Иванова Дарья

2011

Содержание

Введение…………………………………………………………………………. 3

1 Рельеф дна и строение берега………………………………………………….. 5

2 Донные осадки…………………………………………………………...............5

3 Динамика вод………………………………………………………………..…...6

4 Термические условия…………………………………………………………...12

5 Соленость воды……………………………………………………………….…18

6 Гидрохимические условия……………………………………………………...21

7 Первичная биологическая продукция…………………………………………22

Заключение……………………………………………………………………....23

Список использованных источников……………………………………………24

Введение

Исследуемая акватория расположена на юго-западе Северного ледовитого океана у западных берегов Скандинавии. Включает в себя Норвежское море. Данные районы Атлантического океана очень важны, так как Норвежское море богато рыбой, в Северном море помимо рыболовства ведется добыча нефти и природного газа..

Норвежское море- окраинное море Северного Ледовитого океана, между Скандинавским полуостровом , Исландией и островом Ян-Майен. Большое значение в жизни Норвежского моря имеет теплое Норвежское течение(Продолжение Гольфстрима). Благодаря наличию этого течения зимой море и не замерзает. У Норвежских берегов глубины небольшие, характерны отмели.

Северное море - мелководное шельфовое море, которое находиться у берегов Северной Европы между Британскими островами с одной стороны, Ютландскими и Скандинавскими полуостровами – с другой, является частью Атлантического океана, ограниченного с востока побережьями Норвегии и Дании, с запада побережьями Британских островов и с юга побережьями Германии , Нидерландов, Бельгии, Франции.

В ходе работы нам необходимо научиться использовать различные географические карты для исследования заданной акватории, а также анализировать данные и сопоставлять их, подтверждая различные природные закономерности. В природе все взаимосвязано настолько, что при изменении одного фактора, изменяются многие другие, то есть это цепная реакция, предел которой уровень нашей гидросферы, а впоследствии и жизни на Земле.

Рисунок 1 – Схема района исследований

1 Рельеф дна и строение берегов

По данным карт 18-19 Получаем следующие результаты

Материковая отмель широкой, к югу сужающейся полосой огибает восточное побережье. У берега Скандинавского полуострова есть банка Хальтенбанкен с глубиной до 99м и протяженностью около 14 тысяч километров. В северной части океана преобладает материковая отмель.

Материковый склон у побережья Скандинавского полуострова и центральной его части сильно расчлененный. Преобладают горный рельеф. На дне ложа океана расположен ряд котловин. На севере района лежит довольно обширная Офотенская котловина с максимальной глубиной 3717м. На северо-западе района находится Норвежская котловина с максимальной глубиной 3930м.

К северо-западной части заданной акватории расположено несколько действующих подводных вулканов это связанно с тем что данная зона находиться в месте перехода земной коры переходных областей в океаническую карта 30-31. Заданная акватория находиться на относительно ровном участке Атлантического океана. На срединно-океаническом подвижном поясе, на северо-западе данной акватории находятся океанические плиты с увеличенными мощностями рыхлых осадков.Побережье исследуемой акватории согласно карте 36-37 по большей части молодое и малоизмененное морем, здесь преобладают крупнобухтовые, фиордовые берега. Вдоль побережья расположено большое количество островов и архипелагов, отделённых от полуострова сложной системой проливов. Восточный и южный берега низкие и пологие, часто расчленены мелкими бухтами. Вблизи берегов — множество мелких островов и подводных скал — шхер, сильно затрудняющих судоходство.

Западные и северные районы заняты Скандинавскими горами с высшей точкой полуострова — гора Гальхёпигген (норв. Galdhøpiggen), высота 2469 м. С востока к горам примыкает обширное невысокое (до 800 м) плоскогорье Норрланд, ступенеобразно понижающееся к Ботническому заливу. На юге плоскогорье переходит в Средне-Шведскую озёрную низменность с сильно всхолмлённым моренным рельефом; ещё южнее — куполовидная возвышенность Смоланд высотой до 377 м.

2 Донные осадки

Донные осадки, по данным карт 38-39, 40-41, 42-43 в исследуемом районе разнообразны. Терригенные осадки на большей части исследуемого района представлены Алевритами(преобладает фракция 0.1-0.01мм)

У берегов Скандинавского полуострова встречаются пески. Далее по мере углубления происходит смена гранулометрического состава осадков с Алевритов на Алевритово - пелитовые илы (50-70% фракции меньше 0.01 мм)

В центре района происходит смена терригенных осадков на биогенные карбонатные (30-50% CaCo³) Вдоль Скандинавского полуострова полосой расположены терригенные пески.

На западе, вокруг Исландии и о. Ян-Майен, имеются вулканические осадки. В районе шельфов наблюдаются ледниковые глины, морской тилль и скопления окатанных эрратических валунов. Крупные и мелкие обломки горных пород транспортировались айсбергами через северную и восточную части Норвежского моря.

3 Динамика вод

По данным карт 204-207 исследуемый район охватывает часть циклонических макроциркуляций. В районе берегов Скандинавского полуострова проходит теплое Норвежское течение, пересекая исследуемый район по диагонали с юго-запада на северо-восток. Его скорость составляет мене 0.5 узла, устойчивость до 50%. На востоке течение разветвляется на 2 рукава . Далее на северо-восток идет Нордкапское течение уходящее в сторону Баренцева моря.

Сезонные колебания температуры поверхностного слоя заданной акватории не влияют на температуру воды ниже 100 м (на такой глубине она обычно выше 4° С). В южной части температура поверхностного слоя колеблется от 8 до 9° С, а у берегов Северной Норвегии уменьшается до 6° С. Даже мористее Шпицбергена, на 78—79° с. ш., наблюдается температура выше 5° С. Ниже 600 м почти постоянно она держится около -1° С. Соленость атлантических вод, поступающих в Норвежское море, 35,4 ‰. Она уменьшается к северу при смешении с прибрежными водами и водами центральной части Норвежского моря. Соленость мористее Финмарка (Норвегия) около 35,1‰, мористее о. Западный Шпицберген 35,0‰. Соленость на глубине ниже 600 м почти однородна — 34,9‰.

Водные массы акватории состоят из североатлантических поверхностных вод и глубинных вод. Последние формируются зимой в западной части Норвежского моря, около о. Ян-Майен. Вода с соленостью 34,90 - 34,94 ‰ образуется смешением атлантической и арктической (полярной) воды. Она охлаждается до температуры -1,0° С и погружается на большие глубины.

На глубине менее 1000 м воды Норвежского моря отличаются от вод Атлантического океана значительно более высокой плотностью; они переваливают через Фарерско-Исландский порог и распространяются в южном направлении, обнаруживаются они также и в Арктическом бассейне.

Норвежское течение, ветвь Северо-Атлантического течения, входит в Норвежское море севернее Шотландии и несет свои воды в северо-восточном направлении мористее Норвегии со скоростью на поверхности около 30 см/с (0,5 узла). Общий объем атлантических вод, поступающих в заданную акваторию с этим течением, 3-6·10² м³/с, но он имеет значительные межгодовые колебания. Средняя температура вод, вносимых Северо-Атлантическим течением, 8° С, солёность 32,5 ‰, условная плотность 27,5. По мере продвижения течения от него отделяются потоки, образующие в западной части Норвежского моря большие круговороты, но течение дополняется оттоком вод из Северного моря и стоком с норвежского берега. Мористее северного побережья Норвегии от течения отходит ветвь – Нордкапское течение, которое направляется к востоку в Баренцево море; основной же поток идет на север вдоль западной границы Баренцева моря. Он движется вдоль западных берегов Шпицбергена и смешивается с холодной водой Западно-Шпицбергенского течения, выходящего из Баренцева моря. Затем поток атлантических вод поворачивает на восток, огибает северную часть Шпицбергена и погружается под менее плотные и менее соленые поверхностные воды Арктического бассейна. Поток, движущийся на север, к югу и востоку от Шпицбергена, встречается с полярными водами Арктического бассейна, в результате образуется извилистый полярный фронт. У восточных берегов Исландии теплые воды аналогичной конвергенцией отрезаются от идущего к югу Восточно-Гренландского течения. Циркуляция вод в Норвежском море и их смешение впервые были приблизи- тельно картированы Хелландом-Хансеном и Нансеном (1909, 1920) (рис. 1).

Рис. 1. Первая приблизительная схема поверхностных течений в Норвежском и Гренландском морях (по Хелланду-Хансену и Нансену, 1909).

В центральной части Норвежского моря существует отчетливый круговорот (Норвежский круговорот) между Норвежским течением и ветвью Восточно-Гренландского течения, которая течет на юго-восток к северу от Исландии. Анализ данных 1951—1955 гг. показал, что центр его находится на 68° с. ш., 13° з. д., т. е. значительно восточнее, чем это было определено ранее.

Расход воды в южном направлении через разрез между Исландией и Фарерскими о-вами колеблется между 4,5 и около 74% этой воды — североатлантическая поверхностная, а остальная часть — глубинная вода Норвежского моря. Большая часть североатлантической воды поступает в ветвь течения Ирмингера, которая идет в восточном направлении к югу от Исландии. Глубинная вода движется у основания материкового склона мористее восточного берега Исландии со скоростью 20—30 см/с

В пределах заданной акватории как показывают карты 208-210 преобладают полусуточные приливы. Их величина колеблиться от 1.5-2.2 м. у побережья и 0.6-1.0 м. в море.

В соответствии с картами 216-227 «Средние высота и период волн» и 228-230 «Максимальная высота и средний период волн» можно проследить следующую закономерность относительно месяцев года, и высоты, периода волн. Наибольшие колебания высоты и периода волны приходятся на зимние месяцы.

Таблица 1 – Высота, м, и период волн, с, в репрезентативной точке

Точка 1 (в центре акватории)

Характеристика режима волнения	Месяцы
Характеристика режима волнения	I	II	III	IV	V	VI	VII
Средняя высота волн, м	1.25	1.25	1.0	1,0	0,94	1,0	1,2
Средний период волн, с	5.0	4,96	4,95	4,2	4,15	3,95	3,2
Максимальная высота волн, м	12,83	9,62	9,16	9,28	9,14	7,0	5,23
Средний период, с, максимальных по высоте волн	9	9,2	12,9	5,3	5,2	5,1	7,5

Продолжение таблицы 1

Характеристика режима волнения	Месяцы					Годовая амплитуда
Характеристика режима волнения	VIII	IX	X	XI	XII	Годовая амплитуда
Средняя высота волн, м	1,23	0,91	0,97	1,2	1,41	1.11
Средний период волн, с	4,2	5,2	3.92	4,92	5,1	4.48
Максимальная высота волн, м	5,2	5,1	8,82	12,27	12,14	8.81
Средний период, с, максимальных по высоте волн	7,25	7,5	7,6	8.51	8,64	7.8

Рис. 2. Средняя и максимальная высота волн, м в репрезентативной точке

Рис. 3. Средний период волн, с в репрезентативной точке

Характеризуя режим волнения в исследуемом районе по полученным данным, можно сказать, что элементы волнения распределены в целом равномерно по всей акватории: средняя высота волн колеблется от 0,9 до 1,15 м. Относительно небольшие волны высотой меньше 1 м наблюдаются в зимнее время года, к лету они немного возрастают. Максимальное и минимальное среднемесячные значения высоты волн составляют 1,32 и 0,9 м соответственно в август и март, а те же значения периода волн – 5,1 и 3,2 с (июнь и январь). Что касается значений максимальных высот волн, то они по сравнению со средними довольно велики, возрастая к концу лета (5,1 осенью и 12,83 метра зимой). Средний период таких волн равен зимой около 5,1, а летом – примерно 3,2 с. В целом, на протяжении всего года режим волнения в данном районе характеризуется как устойчивый с годовыми колебаниями значений высоты и периода волн.

4 Термические условия

Для характеристики пространственного распределения температуры воды в пределах изучаемой части Мирового океана была построена гидрологическая карта, изображенная на рисунке 4:

Карта распределения температуры воды выполнена для горизонта 0м. Температурные условия складываются в соответствии с тепловым балансом, который здесь положителен. Главными источниками поступления и потери тепла являются солнечная радиация и теплообмен с атмосферой. Кроме того, тепло может поступать вместе с теплым Норвежским течениями. Как показывает анализ построенной карты (рисунок 4), среднегодовая температура воды в исследуемом районе на горизонте 0 м в целом понижается с юго-запада на северо-восток от значений около 12 в открытой океанической части до 8.3 °С и менее близ берегов Скандинавского полуострова. В центральной части акватории наблюдается наиболее однородное распределение температуры от 13,5°С в летние месяцы до 4,9 °С в зимние.

На юго-восточной окраине исследуемой акватории заметны сдвиги температур, связанные с действием холодного Восточно-Исландского течения. Температура воды здесь составляет примерно 3-4 °С.

Годовой ход среднемесячной темпера туры воды на поверхности океана приведен в таблице 2 и для наглядности представлен на графике, изображенном на рисунке 5. Как показывают карты 128-139 [1], на поверхности самый теплый месяц – июль. В это время температура воды в центре акватории приближена к 13.5 °С. Самый холодный месяц – январь, когда температура понижается до 4,9 °С. Годовая амплитуда температуры на поверхности воды составляет 8,3 °С.

Таблица 2 – Температура воды, °С, на поверхности океана в репрезентативной точке (среднемесячные значения)

Среднемесячная температура воды, °С	Точка 1
Январь	4,9
Февраль	5,1
Март	5,2
Апрель	6,3
Май	7,4
Июнь	11,9
Июль	13,5
Август	11,4
Сентябрь	10
Октябрь	7,5
Ноябрь	6,9
Декабрь	5,0
Годовая амплитуда	8,3

Рис. 5 – Годовой ход температуры воды на поверхности океана, °С

Годовой ход температуры воды более плавный, чем у воздуха, а моменты наступлений экстремумов обычно запаздывают.

Что касается ледового режима в пределах изучаемого участка Атлантического океана, то, согласно картам 128-139 [1], здесь не складывается благоприятных условий для образования льдов.

От пространственного и временного распределения термических условий на поверхности океана следует перейти к характеристике вертикального изменения температуры воды, используя гидрологический разрез (рисунок 6).

Гидрологический разрез проходит по параллели 67⁰50’с.ш. от 10⁰ з д. до 10⁰в.д. четыре гидрологические станции, т.е. пересекает четыре пятиградусных квадрата. Наиболее глубокая из станций (кв. 2174), расположенная на западе разреза, выполнена до глубины 3500 м., наиболее мелкая (кв. 2524), расположенная в центре – до глубины 2500 м.

Как видно из рисунка 6, среднегодовая температура воды на поверхности в центре возрастает до 9 ⁰С (кв. 2173 - 2523), а к западу и к уменьшается до 3⁰С (кв. 2174) и 7⁰С (кв. 2524). Повышение температуры воды в центре разреза связано, как видно из карт 204-207 [1] с заходом сюда теплого Норвежского течением.

С глубиной температура воды уменьшается. При этом в влсточной половине разреза (кв. 2523-2524) температура в слое примерно до 60 м довольно однородна (уменьшается до значений 7,3⁰С) и остается более высокой, чем на западе. Это объясняется тем, что с запада в подповерхностных слоях в пределы разреза заходят охлажденные воды подповерхностного Восточно-Гренландского течения. Температура воды уменьшается с глубиной до 200 м от 3,97 ⁰С у его верхней границы до значений около 1,5 ⁰С у нижней.

На востоке разреза (кв. 2524) на глубине от 200 до 800 м прослеживаются воды с пониженной температурой. Это является следствием подъема вод, распространяющегося от центральной части разреза (кв. 2523), где они поднимаются, как видно из рисунка 6, с глубины около 1000 м. Температура воды здесь на этих глубинах близка к 0 ⁰С. По мере подъема температура этих вод увеличивается.

5 Соленость воды

По картам 154-155 [1], соленость воды на поверхности рассматриваемой акватории в основные сезоны года – летом (в августе) и зимой (в феврале) – распределена неравномерно и в значительной степени формируется системой течений. В целом, соленость понижается с северо-востока на юго-запад от значений меньше 35 ‰. Летом максимальное значение 35‰ наблюдается на северо-западе приблизительно с 73⁰ с.ш. по 80⁰ с.ш., расположенной в халистатической (с постоянной соленостью) зоне. К западу от этой зоны соленость несколько снижается (с 35 до 34,0 ‰), а у берегов Скандинавского полуострова снижается до 32 ‰. Зимой значения солености практически не изменяются, лишь меняется положение изогалин.

Минимальные значения солености менее 30 ‰ наблюдаются на 55 и на 57° с.ш. Здесь проходят проливы Категат и Скагерак которые несут менее соленые воды из Балтийского моря

Как показывает анализ карт 154-167 [1], таблицы 3 и рисунка 7, в верхней части деятельного слоя в данном районе располагается однородный слой с соленостью около 35,1 ‰, причем с глубиной соленость воды незначительно возрастает. Толщина этого однородного слоя составляет примерно 25 м. Затем быстро возрастает с глубиной и на горизонте 100 м достигает – 35,3 ‰. Формирование подповерхностного максимума солености воды связано с опусканием в низких широтах поверхностных вод высокой солености и перемещением их глубинными течениями.

В промежуточной структурной зоне отчетливо выражен главный галоклин, причем сильнее всего соленость уменьшается в слое от 100 до 200 м и на горизонте 200 м соленость составляет 35,33 ‰.

До глубины 1000 м соленость очень медленно повышается до 34,75 ‰, глубже соленость практически не меняется.

Таблица 3 – Соленость воды, ‰, в репрезентативной точке 1 (в центре акватории)

Глубина, м	Соленость воды, ‰
Глубина, м	Точка 1
0	35,10
25	35,11
50	35,25
100	35,30
200	35,33
300	35,30
500	34,20
1000	35,15
2000	35,35
3000	35,37
5000	–

Таблица 4 – Содержание растворенного кислорода, мг-ат. О₂/л*, и растворенного фосфора, мг-ат. Р/л**, в репрезентативной точке 1 (в центре акватории)

Глубина, м	О₂ раств., мг-ат. О₂/л			РО₄-Р, мг-ат. Р/л
Глубина, м	I – III	VII – IX	Средний год	I – III	VII – IX	Средний год
0	0,65	0,60	0,63	0,51	0,27	0,39
50	0,64	0,58	0,61	0,52	0,52	0,52
100	---***	---***	0,60	---***	---***	0,51
200	---	---	0,64	---	---	1,1
500	---	---	0,64	---	---	1,13
1000	---	---	0,57	---	---	1,4
2000	---	---	0,58	---	---	1,46
3000	---	---	0,57	---	---	1,45
5000	---	---	0,56	---	---	1,35
Экстре-мум****	---	---	0,64 (420)	---	---	2,55 (2100)
Примечания: * – 1 мг-ат. О₂/л = 16 мг О₂/л; – 1 мг-ат. Р/л = 31 мг /л; * – для горизонтов 100 м и более, где сезонные изменения выражены слабо или совсем отсутствуют, в [1] приведены только карты, построенные по осредненным данным за весь период наблюдений; **** – кислородный минимум и фосфатный максимум, в скобках приведены глубины их залегания.

Таблица 5 – Содержание растворенной кремнекислоты, мг-ат. Si/л*, в репрезентативной точке 1 (в центре акватории)

Глубина, м	SiО₃-Si, мг-ат. Si/л
Глубина, м	I – III	VII – IX	Средний год
0	8.1	7.6	7,8
100	---**	---**	9
500	---	---	11
1000	---	---	16
2000	---	---	18
3000	---	---	34
5000	---	---	39
Примечания: * – 1 мг-ат. Si/л = 16 мг О₂/л; ** – для горизонтов 100 м и более, где сезонные изменения выражены слабо или совсем отсутствуют, в [1] приведены только карты, построенные по осредненным данным за весь период наблюдений.

Таким образом, пониженная соленость в данной акватории объясняется значительным положительным пресным балансом. В следствии невысоких температур испаряемость здесь составляет около 4 мм в сутки. Поэтому соленость здесь понижена и составляет в среднем 35.25‰. Она оказывает большое воздействие на гидрологический режим водоема и на жизнь водных организмов.

6 Гидрохимические условия

Как показывает анализ карт 232-239 [1], таблицы 4-5, распределение гидрохимических характеристик в водах данной акватории подчинено общим для всего Мирового океана закономерностям. В частности, содержание растворенного кислорода уменьшается от полюса к экватору и от поверхности вглубь толщи вод. В соответствии с этим на рассматриваемой части поверхности Атлантического океана, как показывают карты 232А-Б, содержание растворенного кислорода в целом убывает в широтном направлении – с севера на юг – от 0,44 до 0,48 мг-ат. О₂/л. Вследствие зависимости количества кислорода в воде от интенсивности деятельности фотосинтезирующих организмов, а также в результате влияния температуры на растворимость газов (растворимость газов увеличивается с понижением температуры и солености), содержание кислорода в воде подвержено сезонным колебаниям: в теплое время года (июль-сентябрь) количество растворенного в воде кислорода должно несколько возрастать по сравнению с зимними месяцами (январь-март). Но в пределах данной акватории происходит уменьшение содержания кислорода в летние месяцы и увеличение в среднем на 0,5 зимой – с 0,65 до 0,60 мг-ат. О₂/л,.Благодаря процессам перемешивания вод, кислород постоянно распространяется от поверхности на все глубины океана. Но различная интенсивность процессов перемешивания и потребления кислорода в разных слоях толщи воды обусловливает небольшую неравномерность его вертикального распределения.

Геологическая характеристика района Атлантического океана между 55° и 70° северной широты к востоку от 10° восточной долготы 📙 Курсовая → 🆔 60153