Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

2.11: Морське дно

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    56269

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Чи правда, що ми знаємо більше про темну сторону Місяця, ніж про океани?

    Це правда! Чому ви так вважаєте? Океани глибокі, темні та холодні. Вся, крім самої верхньої поверхні, знаходиться під надзвичайно високим тиском. Важко уявити собі середовище, яке менш гостинне для людського життя! І все ж, як ви побачите, ми знаємо зовсім небагато про океани. Пов'язано це в основному з технологією. Марсоходи, як і на фото вище, дозволяють вченим віддалено відвідувати місця, занадто непривітні для життя людини.

    Вивчення морського дна

    Аквалангісти можуть пірнати лише приблизно на 40 метрів. Коли вони занурюються глибоко, вони не можуть залишатися вниз дуже довго. Тому аквалангісти можуть спостерігати за організмами та екосистемами лише поблизу узбережжя. Більшість океанічних досліджень вимагає доступу до більших глибин.

    Батиметрія морського дна

    Як вчені створюють батиметричні карти? Ранні дослідники наносили карту морського дна, ретельно скинувши лінію над бортом корабля. Вони заміряли довжину волосіні, коли вона торкалася дна. За допомогою цього методу вони могли виміряти глибину, по одній крихітній плямі за раз. Під час Другої світової війни лінкори і підводні човни несли ехолоти. Ехолоти були розроблені для визначення місцезнаходження підводних човнів противника. Ранні ехолоти мали єдиний промінь. Промінь відскочив від найближчого об'єкта, а потім повернувся на корабель. Вченим відома швидкість звуку в морській воді. Потім вони можуть обчислити відстань до об'єкта, виходячи з часу, необхідного для того, щоб хвиля здійснила подорож туди і назад. Це дозволило їм створити лінію вимірів глибини. Сучасні ехолоти видають звукові хвилі, які рухаються назовні у всіх напрямках (рисунок нижче).

    Ехолот створює 3D-карту морського дна

    Цей ехолот має безліч променів і створює тривимірну карту морського дна.

    Батиметричні карти

    Топографічні карти, які показують глибини води, називаються батиметричними картами. Приклад одного зображений нижче (рис. Нижче). Батиметричні карти можуть представляти будь-який водойму, включаючи озера і океани. На цих картах лінії контуру представляють глибину під поверхнею. Тому високі цифри - це глибші глибини, а низькі - невеликі глибини.

    Батиметричні карти складаються з зондування глибини або даних гідролокатора. Вони допомагають океанографам зрозуміти форму дна озер, заток та океану. Ця інформація також допомагає човнякам безпечно орієнтуватися.

    Батиметрична карта Беар-Лейк, штат Юта

    Батиметрична карта Беар-Лейк, штат Юта.

    Відбір проб води

    Вченим необхідно пробувати морську воду (або озерну воду) з різних глибин. Для відбору проб морської води пляшки розміщують уздовж кабелю на регулярній глибині (рис. Нижче). Коли вони знаходяться в положенні, вниз по кабелю опускається вага. Це закриває пляшки. Воду, що потрапила в пляшку, можна проаналізувати в лабораторії. Це дозволяє вченим зрозуміти хімію океану або озера.

    Пляшка Niskin використовується для проби морської води

    Пляшка Niskin розгортається з боку дослідницького корабля.

    Вчені також збирають зразки гірських порід і осаду з морського дна. Земснаряд являє собою гігантське прямокутне відро, яке тягнеться за кораблем. Земснаряд підбирає пухкі скелі, що лежать на морському дні. Гравітаційні пробоотборники - це металеві трубки, які падають на морське дно. Вони врізаються в опади, щоб зібрати зразок. Дослідницьке судно, Joides Resolution, бурить глибоко в морське дно для збору зразків осаду та океанічної кори. Вчені аналізують зразки на хімію та їх магнітні властивості.

    Занурювальні

    Зразки морської води і гірських порід можуть бути зібрані безпосередньо вченими в заглибні. Ці підводники можуть зняти вчених, щоб зробити спостереження. У підводних човнів є зброя для збору зразків. Автомобіль, керований людиною, Елвін може занурюватися до 4500 метрів під поверхнею океану і здійснив понад 5000 занурень з 1964 року (рисунок нижче).

    Погружной Елвін

    Елвін дозволяє двом людям і пілоту зробити дев'ятигодинне занурення.

    Дистанційно керовані транспортні засоби

    Відправляти людей на морське дно дорого і небезпечно. Необхідність безпечно повертати людей на поверхню обмежує те, що може зробити місія. Дистанційно керовані транспортні засоби, або ROV, дозволяють вченим вивчати глибину, не виходячи на морське дно. Ці невеликі транспортні засоби несуть камери та наукові прилади. ROV використовувалися для вивчення всередині «Титаніка». Це було б занадто небезпечно для пілотованого підводного входу. Вчені контролюють ROV в електронному вигляді за допомогою складних операційних систем.

    Резюме

    • Вчені розробили дивовижні технології, щоб вони могли зрозуміти океани.
    • Ехолоти використовують звукові хвилі для складання батиметричних карт водойм.
    • Занурювачі та ROV дозволяють вченим розглядати інакше непривітні регіони.

    Рецензія

    1. Як працює ехолот
    2. Чому ROV краще для деяких завдань, ніж занурювальний?
    3. Як морські геологи збирають зразки порід і осаду?

    Дізнатися більше

    Використовуйте ресурс нижче, щоб відповісти на наступні питання.

    1. Яка єдина по-справжньому незвідана область Землі?
    2. Як були прийняті звуки в минулому?
    3. Перерахуйте переваги використання багатопроменевого гідролокатора.
    4. Як фіксується текстура?
    5. Що таке правдива підстава, і навіщо вона потрібна?
    6. Чому цей проект важливий?