Referaty
Home
Anglictina
Biologie
Chemie
Dejepis-Historie
Diplom-Projekt
Ekonomie
Filozofie
Finance
Fyzika
Informatika
Literatura
Management
Marketing
Medicina
Nemcina
Ostatni
Politika
Pravo
Psychologie
Public-relations
Sociologie
Technologie
Zemepis-Geografie
Zivotopisy




























Téma, Esej na téma, Referátu, Referát, Referaty Semestrální práce:

Oceánografie je věda o moři, která aplikuje na výzkum moře poznatky různých vědních oborů. V praxi to znamená,

  •  

 

 

 

Oceánografie je věda o moři, která aplikuje na výzkum moře poznatky různých vědních oborů. V praxi to znamená, že do oceánografie patří ty části geologie, které se týkají oceánu, biologie, které studují život v moři, klimatologie, které se zabývají ovlivňováním podnebí oceánem, stavební techniky, které se týkají podmořských a pobřežních konstrukcí atd. Oceánografie je proto vědou velmi širokou. Spojují se v ní s vzájemně se ovlivňují různé vědní obory.

 



 

Oceánografii rozdělujeme na:

 

 

  1. Fyzickou oceánografii zabývající se fyzikálním složením mořské vody a vzájemným působením oceánu na atmosféru a naopak. V rámci fyzické oceánografie bývá definována i dynamická oceánografie, které studuje pohyby mořských vod – vlnění, dmutí a mořské proudy.

 

  1. Chemickou oceánografii, která studuje chemické složení mořské vody.

 

  1. Biologickou oceánografii neboli mořskou biologii, která se zabývá studiem všech forem mořského života v moři a všemi faktory, které na něj působí. Částí biologické oceánografie je mořská ekologie, která studuje vliv mořského prostředí na život.

 

  1. Geologickou oceánografii neboli mořskou geologii a geofyziku. Ta studuje vznik moří a oceánů, pevné látky v mořské vodě, sedimenty na mořském dně, strukturu zemské kůry pod mořským dnem, složení přilehlých pevnin a vývoj mořské vody.

Světový oceán je totéž co světové moře. Je to všechna voda na zemském povrchu s výjimkou vody v řekách a jezerech, podzemních vod, vody v podobě vodních par v atmosféře, vody vázané v nerostech a vody v tělech organismů.

Oceán je částí světového oceánu. Leží mezi pevninami, má hluboké pánve s hloubkami mezi 4-6 km, uzavřený proudový systém, vlastní vodní masy s typickým rozvrstvením teploty i slanosti i vlastní systém sedimentů na dně.

Moře je část oceánu vnikající do pevnin nebo oddělená od oceánu řetězem ostrovů. Každé moře tedy patří k nějakému oceánu. Třeba Severní a Baltské moře jsou součástí Atlantského oceánu, Středozemní moře také. Minimální plocha moře je 11 600 km2, což je velikost Marmarského moře. Menší vodní plochy již mořem nenazýváme, jsou to zálivy.

Moře dále dělíme na vnitřní a okrajová.

  • Vnitřní moře jsou úplně obklopena pevninou a s oceánem jsou spojena jen jedním nebo několika průlivy. Typickým příkladem vnitřních moří je Černé moře nebo Baltské moře. Vnitřní moře se obvykle svými podmínkami liší od oceánu, ke kterému patří. Mají samostatný proudový systém, teplotu odlišnou od oceánu, vlastní podnebí a odlišné bývají i jejich sedimenty na dně.

 

  • Okrajová moře jsou oddělená od oceánu poloostrovem nebo dvěma poloostrovy či řetězem ostrovů. Jejich proudový systém je součást oceánského, teplota a slanost jejich vod se od oceánu příliš neliší. Typickými příklady okrajových moří jsou Severní moře nebo Beringovo moře.

 

 

Poznávání oceánu

bylo v dějinách nerovnoměrné a podobalo se obrovským skokům, které se střídaly s obdobími odpočinku i s obdobími ústupu. Tabulka 1 ukazuje, že přibližně ve 4. stol. př. n. l. bylo známo jen 1% plochy světového oceánu. Po druhém století n. l. poznávání světového oceánu dlouho stagnovalo a do 10 stol. n. l. se naše znalosti příliš nerozšířily. Teprve 15. a 16. století přinesla velké zámořské i oceánské objevy. Kolem roku 1600 to bylo již 92% a dnes při vší skromnosti můžeme říct, že známe oceán celý.

Tabulka 1Jak se vyvíjelo v historii poznávání moří a oceánů

 

 

Rok
Celková plocha moří
 
 
 
 
Poznaná %
Dosud nepoznaná %
400 př. n. l.
1
99
200 n. l.
4
96
1000
5
95
1500
21
79
1600
52
48
1800
92
8
1900
98
2
1974
100
0

 

Řekové se snažili sbírat kusé údaje o mořích, pobřežních proudech i podnebí a zpracovat je. Kolem roku 550 př. n. l. sestavil podle těchto údajů Anaximandros z Mílétu mapu Země. O 50 let později nakreslil Hekataios mapu Země jako desku obtékanou světovým oceánem. Starověké zprávy řeckých plavců byly nejstaršími plavebními příručkami. Bylo v nich zakresleno pobřeží, popsána přístaviště a významné body na pobřeží i udány vzdálenosti. Hloubky moře ještě nebyly známy. Řekové měli určité znalosti o mořských proudech, v jedné zprávě pocházející z doby kolem roku 90 n. l. je zakreslen zcela správně Somálský proud. Otec zeměpisu, Řek Strabón, napsal v roce 20 n. l. svou geografii, ve které shrnul zkušenosti starších řeckých mořeplavců. Starověké vědomosti o oceánech vrcholí v Alexandrii kolem roku 150 n. l. dílem Klaudia Ptolemaia. Tehdy bylo dobře známo Středozemní moře, východní Atlantik až ke kanárským ostrovům, Severní moře a bližší část Indického oceánu.

Starověké znalosti o moři shrnul Plinius Starší (23 až 79 n. l.) ve svém díle Historia naturalis (v českém překladu Kapitoly o přírodě). Podle něho je hloubka moří 3000 m, ale jsou prý i místa, kde je tak obrovská, že ji vůbec není možno změřit.

Alexandr Afrodisijský (193 – 241 n. l.) dělal pokusy s mořskou vodou. Byl zřejmě první, který zjistil. Že páry unikající z mořské vody se srážejí ve vodu sladkou. Prý také naznačil, že se tak mohou zachránit žijící trosečníci.

Ve středověku naše znalosti o mořích příliš nepokročily. Irští mnichové objevovali Severní Atlantik, pak Vikingové pluli do Grónska a Severní Ameriky. Ve stejné době překonávali Polynésané v Pacifiku obrovské vzdálenosti mezi tichomořskými ostrovy.

Někdy ve 12. století přinesli Arabové do Evropy znalost kompasu, je však pravděpodobné, že byli jen prostředníky, neboť kompas byl asi vynalezen již dávno předtím v Číně. Blíží se doba vývoje navigačních přístrojů, stavby pevnějších lodí a velkých námořních výprav. Na mapách z konce 13. století objevených v italských knihovnách byly již uvedeny některé hloubky v přístavech a v okolí nebezpečných mělčin.

Kolumbův deník prozrazuje, že se pokoušel v Sargasovém moři změřit olovnicí na několika místech hloubku Atlantského oceánu. Olovnice byla dlouhá jen 360 m, takže na dno samozřejmě nedosáhla. I tak je to zřejmě první zaznamenaný pokus o měření hloubek v otevřeném oceánu.

Pro plavce byly nejdůležitější znalosti proudů a podnebí. O slanost vody nebo hloubku moře v otevřeném oceánu se již tak starat nemuseli. Proto se první systematicky zpracované údaje týkají právě mořských proudů a meteorologických pozorování. Portugalec Magalhaes zkoušel na své plavbě kolem světa dvakrát měřit hloubku Pacifiku. I když měl delší olovnici než Kolumbus (700 m), přece jen na dno nedosáhla.

Počátky opravdové oceánografie jsou v knize Geografia generalis, kterou v Amsterodamu v roce 1650 vydal Bernhard Varenius. Po tomto roce se se správnými pozorováními oceánu skutečně roztrhl pytel. Slavný učený jezuita Anasthasius Kircher kreslí v roce 1678 mapu oceánských proudů. O to let později anglický astronom Edmund Halley nakreslil mapu větrů nad Atlantikem. Tento vědec uspořádal také první vědeckou oceánografickou výpravu.

Obr. 1První mapa Golfského proudu pochází od Benjamina Franklina. Ten jej zobrazil jako velkou řeku tekoucí napříč Atlantikem. V jiném pojednání zdůraznil, že tento proud ušetří námořníkům při plavbě z Ameriky do Evropy 14 dní.

Přichází doba zkoumání mořské vody. Dlouho se nevědělo, proč je vlastně voda slaná. Věřilo se, že je to způsobeno nějakými oleji či jinými mastnotami. První analýzu solí z mořské vody provedl v roce 1973 Robert Boyle. Trvalo však ještě dalších 150 let, než bylo složení solí stanoveno přesněji. Zasloužili se o to Ital Usiglio, který v roce 1849 nechal krystalizovat soli odpařováním mořské vody, sledovat tak jejich rozpustnost a sled sražení. V roce 1888 byla Angličanem Murrayem uveřejněna první přesná analýza složení mořské vody, která se svou precizností již blíží dnešním údajům.

Když byl vynalezen teploměr, začalo se se studiem teploty mořské vody. První se o to pokusil italský hrabě Luigi Marsigli v roce 1725. Sledoval změny teploty vod Středozemního moře až do hloubky 195 m. O 20 let později spustil kapitán Ellis teploměr až do hloubky 1629 m.

Historie měření hloubek a odebírání vzorků ze dna je ještě složitější. Náš známý hrabě Marsigli začal hloubky měřit systematicky, samozřejmě, že v moři mu nejbližším, Středozemním. Jeho práci považujeme za základ mořské geomorfologie (vědy o tvarech povrchu zemského). Marsigli zakresluje správně pevninský šelf, a dokonce i podmořské kaňony. O několik let později Philippe Buache, „první geograf francouzského krále“, kreslí hloubkovou mapu Lamanšského průlivu. Používá přitom dokonce stejného způsobu zobrazení jako dnes my – čar spojujících místa stejných hloubek, tzv. hloubnic neboli izobát.

M

Hrabě Marsigli se nespokojil je s měřením teplot a hloubek, ale sestrojil i první přístroj na odbírání vzorků ze dna. Tak se stal bezesporu jednou z největších postav v dějinách oceánografie. Pro veřejnost je však zapomenut, ve školách se o něm neučí, jeho životopis nebyl napsán. Jen odborníci znají jeho jméno a zásluhy.

 

 

 

 

 

 

 

OCEáNSKÉ PROUDY

V oceánu existují proudy – vodní masy jsou přenášeny jako v řekách na velké vzdálenosti. Některé proudy byly známy již za starověku a můžeme říct, že pozorování mořských proudů bylo prvním seriózním oceánografickým studiem.

O tom, kdo první objevil Golfský proud, jsou spory. Někteří historici tvrdí, že zápisky v Kolumbově deníku neomylně svědčí pro to, že Golfský proud již při své první cestě do Ameriky znal. Jak se o něm dozvěděl, to je ovšem záhadou.

Přes 70 % zemského povrchu pokrývají dosud málo prozkoumaná moře a oceány o průměrné hloubce 3,8 kilometru. Oceány jsou propojeny v jediném světovém vodstvu, z něhož kontinenty i přes svou rozlohu vystupují jen jako ostrovy. Voda oceánů je v neustálém pohybu. Příliv a odliv vyvolávají gravitační síly Měsíce a Slunce. Zároveň pohybují vodou po zeměkouli mořské proudy ; ty tvoří složitý trojrozměrný systém, udržovaný v pohybu rozdíly v teplotách a hustotě vody, větrem a rotací Země.

Při oceánském dně tečou proudy směrem od pólů ; povrchovou vodu vyhřátou sluncem vítr rozhání do různých částí světa. Tak vznikají mohutné meandrující mořské proudy. Výměna tepla mezi oceánem a atmosférou všude na světě výrazně ovlivňuje počasí a také život v oceánech.

Zpomalování nebo zrychlování plavby a zanášení z kurzů, to jsou nejjednodušší důkazy existence oceánských proudů. Dalším svědectvím jsou kusy dřev nebo řasy zanesené Golfským proudem od Ameriky k evropským břehům nebo naopak větve a rostliny evropského původu nalezené u břehů Ameriky.

Ve dvacátých letech našeho století se přikročilo k modernímu studiu proudů. Využívá se toho, že se proudy udržují dlouho svou teplotu i salinitu, a tím se liší od okolních vodních mas, skrze které proudí. I absolutní rychlosti proudů byly měřeny. K získání podrobnějších znalostí o mechanismu proudění však bylo nutno měřit rychlosti proudů i vlastnosti vody v určitých časových intervalech mnoha plavidly na mnoha místech. Čím větší počet měření, tím dokonalejší obraz.




V každém dokonalejším geografickém atlase najdete mapy mořských proudů. Ty šipky nebo barevné pásy ukazují však jen průměrný směr a velikost proudu. Zde se proudy jeví jako široké vodní toky tekoucí oceánem. To je však jen starší představa o mechanismu oceánských proudů. Nedávno se ukázalo, že ani největší proudy nejsou zdaleka tak stabilní, jak se předpokládalo. Proto si dnes oceánské proudy představujeme jako různou rychlostí se pohybující jazyky vod, které se proplétají a víří. Mezi nimi mohou být i protiproudy. Trasy velkých proudů se mohou měnit nejen v průběhu sezóny, ale i během dne a třeba i během několika minut. Bylo to prokázáno na nejlépe prostudovaných proudech, na systému Golfského proudu v Atlantiku a proudu Kurošio v Pacifiku.

To má samozřejmě i praktické důsledky. Je znám případ lodi, která se nechala unášet uprostřed Golfského proudu a najednou začala být transportována opačným směrem – dostala se do silného protiproudu o rychlosti 36 km za hodinu. V té chvíli se totiž Golfský proud vychýlil z ničeho nic o 200 km od své normální trasy. Proto jsou dnes oceánské proudy také přirovnávány k složitým proudům vzduchových mas v atmosféře, o nichž rozhodně nemůžeme říci, že by měly stabilní směry a sílu.

Obr. 2 – Mapa oceánských proudů. Mohutnost a rychlost proudů je vyjádřena velikostí šipek. 1.Severorovníkový proud, 2.Jihorovníkový proud, 3.Guinejský proud, 4.Brazilský proud, 5.Floridský proud, 6. systém Golfského proudu, 7.Severoatlantský proud, 8.Irmingerův proud, 9.Norský proud, 10.Východogrónský proud, 11.Benguelský proud, 12.proud Západních větrů, 13.Falklandský proud, 14.Labradorský proud, 15.proud západních větrů, 16.Jihorovníkový proud, 17.Rovníkový protiproud, 18. proud Střelkového mysu (Agulhaský), 19.Severorovníkový proud, 20.Jihorovníkový proud, 21. Rovníkový protiproud, 22.Kurošio, 23. proud Západních větrů, 24.Peruánský (Humboldtův) proud, 25.Východoaustralský proud

Systém proudů připadal zpočátku badatelům naprosto chaotický. Později se však přišlo na to, že systém je ve všech oceánech stejný, a má proto své zákonitosti. Od toho pak už byl jen krůček k poznání pravých příčin vzniku oceánských proudů. Takové hlavní příčiny jsou čtyři:

  1. Větrné atmosférické systémy. Pravidelné větry tlačí na mořskou hladinu a vytvářejí nucené proudy. Říká se jim také proudy driftové, což znamená větrem hnané.

 

  1. Proudy nucené mohou pokračovat za hranici účinku větru setrvačností jako proudy volné. Zde je určitá podoba mezi nuceným a volným vlněním.

  1. Tímto způsobem je voda odnesena z určité oblasti, což musí být vyrovnáno přítokem odjinud. Tímto mechanismem vznikají proudy vyrovnávací neboli kompenzační. Větry vlastně způsobují, že v některých částech oceánu je najednou vody nedostatek, v jiných přebytek. Tím se také mění sklon hladiny a voda má snahu vlivem gravitace téci se svahu dolů. Takto vzniklé proudy se nazývají gravitační.

 
  1. Menší význam má proudění, které je buzeno rozdíly v teplotách nebo salinitách různých vodních mas. Takové proudění se nazývá konvekční. Proti výše jmenovaným proudům však nemá takové rozměry.

Velmi populární je dělení proudů na teplé a studené. Toto rozdělování oceánografové nemají příliš rádi, protože jde jen o rozdíly relativní.

  • Teplé proudy jsou takové, které přinášejí teplou vodu do oblastí vod chladnějších.

  • Naopak studené proudy přinášejí chladnější vodu do oblastí vod teplejších.

 

To, je-li proud teplý nebo studený, si můžeme snadno odvodit z jejich polohy a směru. Proudy vznikající blíže k rovníku a nesoucí vodu do vyšších zeměpisných šířek směrem k pólům musí být teplé, naopak proudy směřující k rovníku musí být studené.

IDEáLNí OCEáN A IDEáLNí PROUDOVÝ SYSTÉM

 

Pasátové větry, vanoucí severně od rovníku západním směrem, vyvolávají výrazné severorovníkové a jihorovníkové západní proudy. Mezi nimi opačným směrem teče rovníkový protiproud. Naopak ve vyšších zeměpisných šířkách stálé západní větry způsobují, že východním směrem tekou na severní i jižní polokouli proudy západních větrů. Mezi nimi jsou opět vířivé proudy a protiproudy. Tak by vypadal ideální obraz, totiž kdyby byla Země jen oceánem. Bohužel je zde řada okolností, které způsobují, že tento ideální obraz není v oceánech dodržován.

  • Je to hlavně tím, že se proudům staví do cesty pevniny.

 

  • Je to i tím, že existují proudy vyrovnávací, které musí odvést přebytečnou vodu jinam.

  • Rušivý vliv mají i sezónní větry, jako monzuny, které vytvářejí nestabilní proudový systém sezónního charakteru.

  • I otáčení Země porušuje ideální obraz, neboť tzv. Coriolisovy síly buzené Zemskou rotací vychylují proudy z jejich ideálního směru.

Tyto čtyři faktory tedy způsobují, že systém proudění bývá v některých oceánech zdánlivě nepravidelný.

Ještě jedno důležité upozornění! Meteorologové a oceánografové se nedohodli na označování atmosférické a oceánské cirkulace. Zatímco západní vítr značí vítr vanoucí od západu, západní proud je proudem tekoucím od východu k západu.

Obr. 3 – Proudy v ideálním stavu. Idealizované schéma nebere v úvahu rozmístění pevnin. V levém sloupci jsou vyznačeny směry a relativní síly větru, v rámečku odpovídající oceánské proudové systémy. Vlivem zemské rotace jsou centra subpolárního a subtropického koloběhu posunuta směrem k západu.

NEJMOHUTNĚJŠí OCEáNSKÉ PROUDY

Ani největší pevninské řeky nemohou konkurovat oceánským proudům. Golfský proud nese ve Floridské úžině 1000krát více vody než Mississippi v ústí. Rychlost velkých oceánských proudů je asi taková jako u pevninských veletoků za povodně. Šířka oceánských proudů je 50 až 100krát větší než pevninských veletoků. Pro srovnání – viz. tabulka 2 – rychlosti a šířky některých velkých oceánských proudů. Připojeno je i množství nesené vody, jakási obdoba průtoků u řek. Všechny údaje v tabulce jsou průměrné hodnoty. Je totiž známo, že čas od času se třeba rychlost může zvýšit až pětkrát, jak známe z příkladu Golfského proudu. Tím se ovšem podstatně změní i průtok – množství nesené vody.

Tabulka 2Charakteristika některých důležitých proudů

Proud
Množství nesené vody
m/s
Šířka
v km
Rychlost
cm/s
ATLANTSKÝ OCEáN
 
 
 
 
 
 
 
Floridský
až 80·106
15 – 20
100 – 250
Golfský
80·106
až 200
80 – 140
Severoatlantský
15·106
300 – 1000
40
Severorovníkový
1 – 30·106
300 – 1000
20
Jihorovníkový
1 – 30·106
300 – 1000
20
Rovníkový protiproud
1 - 60·106
300 – 500
30
Spodní rov. protiproud
40·106
300
100
Guinejský
10·106
 
60
Guyanský
8·106
 
65
Brazilský
5·106