Автор: Пользователь скрыл имя, 04 Января 2013 в 23:16, доклад
Анта́рктика (противоположная Арктике, от др.-греч. ἀντί (anti) — против, греч. (arktikos) — северный, ἄρκτος (arctos) — медведь, по созвездию Б. Медведица) — южная полярная область земного шара, включающая Антарктиду и прилегающие к ней участки Атлантического, Индийского и Тихого океанов (иногда эти части океанов выделяют в отдельный Южный океан).
Ю́жный океа́н (устар. Южный ледовитый океан) — условное название вод трёх океанов (Тихого, Атлантического и Индийского), окружающих Антарктиду и неофициально выделяемых иногда как «пятый океан», не имеющий, однако, чётко очерченной островами и континентами северной границы. Условная площадь 20,327 млн км² (если принять северной границей океана 60-й градус южной широты). Наибольшая глубина (Южно-Сандвичев жёлоб) — 8428 м.
Возраст ледникового покрова в верхней части можно определить по годовым слоям, состоящим из зимних и летних отложений, а также по маркирующим горизонтам, несущим информацию о глобальных событиях (например, извержения вулканов). Но на большой глубине для определения возраста используют численное моделирование растекания льда, которое строится, исходя из знания о рельефе, температуре, скорости накопления снега и т. п.
По словам академика Владимира Михайловича Котлякова, ледниковый покров материка образовался не позднее чем 5 миллионов лет назад, но, что более вероятно, 30-35 миллионов лет назад. Этому способствовал, по-видимому, разрыв перемычки, соединяющей Южную Америку и Антарктический полуостров, что привело, в свою очередь, к формированию антарктического циркумполярного течения (течения Западных Ветров) и изоляции приантарктических вод от Мирового океана — эти воды составляют так называемый Южный океан.
Антарктида является тектонически спокойным континентом с малой сейсмической активностью, проявления вулканизма сосредоточены в Западной Антарктике и связаны с Антарктическим полуостровом, возникшим в ходе Андского периода горообразования. Некоторые из вулканов, особенно островные, извергались в последние 200 лет. Самый активный вулкан Антарктиды — Эребус. Его называют «вулкан, сторожащий путь к Южному полюсу».
Антарктида отличается крайне суровым холодным климатом. В Восточной Антарктиде на советской антарктической станции Восток 21 июля 1983 года зарегистрирована самая низкая температура воздуха на Земле за всю историю метеорологических измерений: 89,2 градуса ниже нуля. Район считается полюсом холода Земли. Средние температуры зимних месяцев (июнь, июль, август) от −60 до −75 °С, летних (декабрь, январь, февраль) от −30 до −50 °С; на побережье зимой от −8 до −35 °С, летом 0—5 °С.
Другой особенностью метеорологии Восточной Антарктиды являются стоковые (катабатические) ветры, обусловленные её куполообразным рельефом. Эти устойчивые ветра южных направлений возникают на достаточно крутых склонах ледникового щита вследствие охлаждения слоя воздуха у поверхности льда, плотность приповерхностного слоя повышается, и он под действием силы тяжести стекает вниз по склону. Толщина слоя стока воздуха составляет обычно 200—300 м; из-за большого количества ледяной пыли, несомой ветром, горизонтальная видимость при таких ветрах очень низка. Сила стокового ветра пропорциональна крутизне склона и наибольших значений достигает на прибрежных районах с высоким уклоном в сторону моря. Максимальной силы стоковые ветра достигают антарктической зимой — с апреля по ноябрь они дуют почти непрерывно круглые сутки, с ноября по март — в ночные часы или когда Солнце находится низко над горизонтом. Летом в дневные часы благодаря прогреву приповерхностного слоя воздуха солнцем стоковые ветры у побережья прекращаются.
Данные по изменениям температуры с 1981 по 2007 годы показывают, что температурный фон в Антарктиде менялся неравномерно. Для Западной Антарктиды в целом наблюдается повышение температуры, тогда как для Восточной Антарктиды потепления не обнаружено, и даже отмечен некоторый спад. Маловероятно, что в XXI веке процесс таяния ледников Антарктиды существенно усилится. Наоборот, ожидается, что с ростом температуры возрастёт количество снега, выпадающего на Антарктический ледниковый покров. Однако в связи с потеплением возможно более интенсивное разрушение шельфовых ледников и ускорение движения выводных ледников Антарктиды, выбрасывающих лёд в Мировой океан.
В связи с тем, что не только среднегодовые, но и на большинстве территории даже летние температуры в Антарктиде не превышают нуля градусов, осадки там выпадают только в виде снега (дождь — крайне редкое явление). Он образует ледниковый покров (снег спрессовывается под собственным весом) толщиной более 1700 м, местами достигающий 4300 м. В антарктических льдах сконцентрировано около 80 % всей пресной воды Земли. Тем не менее, в Антарктиде существуют озёра, а в летнее время и реки. Питание рек ледниковое. Благодаря интенсивной солнечной радиации, обусловленной исключительной прозрачностью воздуха, таяние ледников происходит даже при незначительной отрицательной температуре воздуха. На поверхности ледника, зачастую на значительном удалении от побережья, образуются ручьи талой воды. Наиболее интенсивное таяние происходит вблизи оазисов, рядом с нагревающимся на солнце каменистым грунтом. Поскольку все ручьи питаются за счёт таяния ледника, то их водный и уровенный режим полностью определяется ходом температуры воздуха и солнечной радиации. Наибольшие расходы в них наблюдаются в часы наиболее высоких температур воздуха, то есть во второй половине дня, а наименьшие — в ночные часы, причём нередко в это время русла полностью пересыхают. Наледниковые ручьи и речки, как правило, имеют очень извилистые русла и соединяют многочисленные наледниковые озера. Открытые русла обычно заканчиваются не доходя до моря или озера, а водоток прокладывает свой путь дальше подо льдом или в толще ледника, наподобие подземных рек в карстовых районах.
С наступлением осенних морозов сток прекращается, и глубокие с отвесными берегами русла заносятся снегом или перекрываются снежными мостами. Иногда почти постоянные позёмки и частые метели перекрывают русла ручьёв ещё до того, как прекратится сток, и тогда ручьи текут в ледяных туннелях, совершенно незаметных с поверхности. Как и трещины в ледниках, они опасны, так как тяжёлые машины могут провалиться в них. Если снежный мост недостаточно прочен, он может провалиться и под тяжестью человека. Речки антарктических оазисов, протекающие по грунту, обычно не превышают длины нескольких километров. Самая крупная — р. Оникс, более 20 км длиной. Реки существуют только в летнее время.
Антарктические озёра не менее своеобразны. Иногда они выделяются в особый, антарктический тип. Располагаются они в оазисах или сухих долинах и почти всегда покрыты толстым слоем льда. Тем не менее, в летний период вдоль берегов и в устьях временных водотоков образуется полоса открытой воды несколько десятков метров шириной. Зачастую, озёра стратифицированы. У дна наблюдается слой воды с повышенной температурой и солёностью, как, например, в озере Ванда (англ.)русск.. В некоторых небольших бессточных озёрах концентрация соли значительно повышена и они могут быть полностью свободными ото льда. Например, оз. Дон Жуан с высокой концентрацией в его водах хлорида кальция, замерзает только при очень низких температурах. Антарктические озёра невелики, только некоторые из них крупнее 10 км² (озеро Ванда, озеро Фигурное). Наиболее крупное из антарктических озёр — озеро Фигурное в оазисе Бангера. Причудливо извиваясь среди холмов, оно тянется на 20 километров. Площадь его равна 14,7 км², а глубина превышает 130 метров. Самое глубокое — озеро Радок, его глубина достигает 362 м.
Есть на побережье Антарктиды озера, образовавшиеся в результате подпора воды снежниками или небольшими ледничками. Вода в таких озёрах накапливается иногда в течение нескольких лет до тех пор, пока уровень её не поднимется до верхнего края естественной плотины. Тогда излишки воды начинают вытекать из озера. Образуется русло, которое быстро углубляется, расход воды возрастает. По мере углубления русла уровень воды в озере падает и оно сокращается в своих размерах. Зимой обсохшее русло заносится снегом, который постепенно уплотняется, и естественная плотина восстанавливается. В следующий летний сезон озеро снова начинает наполняться талыми водами. Проходит несколько лет, пока озеро не наполнится и его воды опять не прорвутся в море.
Сравнивая Антарктиду с другими материками, можно отметить, что на Южном полярном материке совершенно отсутствуют заболоченные участки. Однако в прибрежной полосе есть своеобразные ледниковые «болота». Они образуются летом в понижениях, заполненных снегом и фирном. Талая вода, стекающая в эти понижения, увлажняет снег и фирн, в результате чего и получается снежно-водяная каша, вязкая, как обычные болота. Глубина таких «болот» чаще всего незначительная — не более метра. Сверху они бывают покрыты тонкой ледяной коркой. Как и настоящие болота, они порой непроходимы даже для гусеничного транспорта: попавший в такое место трактор или вездеход, увязнув в снежно-водяной каше, без посторонней помощи не выберется.
В 1990-х годах российскими учёными было обнаружено подледниковое незамерзающее озеро Восток — крупнейшее из антарктических озёр, имеющее длину 250 км и ширину 50 км; озеро вмещает около 5400 тыс. км³ воды.
В январе 2006 года геофизики Робин Белл и Майкл Штудингер из американской геофизической обсерватории Ламонт-Догерти обнаружили второе и третье по размерам подледниковые озёра, площадью 2000 км² и 1600 км² соответственно, расположенные на глубине около 3 км от поверхности континента. Они сообщили, что это можно было бы сделать раньше, если бы данные советской экспедиции 1958—1959 годов были проанализированы более тщательно. Кроме этих данных, были использованы данные спутников, показания радаров и замеры силы притяжения на поверхности континента.
Всего на 2007 год в Антарктике обнаружено более 140 подледниковых озёр.
В результате глобального потепления на Антарктическом полуострове начала активно формироваться тундра. По прогнозам ученых, через 100 лет в Антарктиде могут появиться первые деревья.
Оазис на Антарктическом полуострове занимает площадь 400 кв. км., общая площадь оазисов 10 тыс. кв. км., а площадь не занятых льдом районов (включая бесснежные скалы) составляет 30-40 тыс. кв. км.
Биосфера в Антарктиде представлена на четырёх «аренах жизни»: прибрежные острова и льды, прибрежные оазисы на материке (например, «оазис Бангера»), арена нунатаков (гора Амундсена возле Мирного, гора Нансена на Земле Виктории и др.) и арена ледникового щита.
Из растений встречаются цветковые, папоротниковые (на Антарктическом п-ове), лишайники, грибы, бактерии, водоросли (в оазисах). На побережье обитают тюлени, пингвины.
Растения и животные наиболее распространены в приморской полосе. Наземная растительность на лишённых льда участках существует в основном в виде различных видов мхов и лишайников и сплошного покрова не образует (антарктические мхово-лишайниковые пустыни).
Антарктические животные полностью зависят от прибрежной экосистемы Южного океана: из-за скудости растительности все сколь-либо значимые пищевые цепи прибрежных экосистем начинаются в водах, окружающих Антарктику. Антарктические воды особенно богаты зоопланктоном, в первую очередь крилем. Криль прямо или опосредованно является основой цепи питания многих видов рыб, китообразных, кальмаров, тюленей, пингвинов и других животных; полностью сухопутные млекопитающие в Антарктиде отсутствуют, беспозвоночные представлены примерно 70 видами членистоногих (насекомых и паукообразных) и нематодами, обитающими в почвах.
Из наземных животных обитают тюлени (Уэдделла, тюлени-крабоеды, морские леопарды, Росса, морские слоны) и птицы (несколько видов буревестниковых (антарктический, снежный), два вида поморников, полярная крачка, пингвины Адели и императорские пингвины).
В пресноводных озёрах материковых прибрежных оазисов — «сухих долин» — существуют олиготрофные экосистемы, населённые сине-зелёными водорослями, круглыми червями, веслоногими рачками (циклопами) и дафниями, птицы же (буревестники и поморники) залетают сюда эпизодически.
Для нунатаков характерны лишь бактерии, водоросли, лишайники и сильно угнетённые мхи, на ледниковый щит изредка залетают только поморники, следующие за людьми.
Существует предположение о наличии в подледниковых озёрах Антарктиды, таких как озеро Восток, крайне олиготрофных экосистем, практически изолированных от внешнего мира.
В 1994 году учёные передали сообщение о быстром увеличении числа растений в Антарктике, что выглядит подтверждением гипотезы о глобальном потеплении климата на планете.
Антарктический полуостров с прилегающими островами имеет самые благоприятные на материке климатические условия. Именно здесь произрастают два вида встречающихся в регионе цветковых растений — луговик антарктический и колобантус кито.
В XIX веке на Антарктическом полуострове и прилегающих островах существовало несколько китобойных баз. Впоследствии все они были заброшены.
Суровый климат Антарктиды препятствует её заселению. В настоящее время в Антарктиде нет постоянного населения, здесь расположены несколько десятков научных станций на которых в зависимости от сезона живёт от 4000 человек (граждане России 150) летом и около 1000 зимой (граждане России ок. 100).
В 1978 г. на аргентинской станции Эсперанса родился первый человек Антарктиды — Эмилио Маркос Палма.
Вопрос о выделении Южного океана. Основные черты теплового и динамического режима его вод
Ю́жный океа́н (устар. Южный ледовитый океан) — условное название вод трёх океанов (Тихого, Атлантического и Индийского), окружающих Антарктиду и неофициально выделяемых иногда как «пятый океан», не имеющий, однако, чётко очерченной островами и континентами северной границы. Условная площадь 20,327 млн км² (если принять северной границей океана 60-й градус южной широты). Наибольшая глубина (Южно-Сандвичев жёлоб) — 8428 м.
Во всех практических морских пособиях (морские навигационные карты, лоции, огни и знаки, и т. д.) понятие «Южный океан» отсутствует, и термин среди мореплавателей не употребляется.
Морские температуры изменяются приблизительно от −2 до 10 °C. Циклоническое движение штормов в восточном направлении вокруг континента и часто становится интенсивным из-за температурного контраста между льдом и открытым океаном. У океанской области от широты 40 градусов южной широты к Южному полярному кругу наблюдаются самые сильные средние ветры на Земле. Зимой океан замерзает до 65 градусов южной широты в Тихоокеанском секторе и 55 градусов южной широты в Атлантическом секторе, понижая поверхностные температуры значительно ниже 0 °C; в некоторых прибрежных пунктах постоянные сильные ветры оставляют береговую линию свободной ото льда в течение зимы.