Добыча нефти

Эксплуатация твердых полезных ископаемых из россыпей и толщи морского дна еще только начинается, а добыча нефти и газа уже происходит в широких масштабах. Первым стал добывать нефть, скрытую под морским дном, житель города Баку Гаджи Касым-бек Манурбеков (сын Мансур хана, внук Селим хана Бакинского). В 1824 году на небольшой глубине Биби-Эйбатской бухты он выкопал колодцы и тем положил начало промыслу морской нефти. Однако понадобилось ровно сто лет, чтобы эта отрасль нефтяной промышленности получила свое развитие.

Только в 1924 году нефтяники Баку вбили в дно деревянные сваи, установили на них постамент и пробурили скважину, давшую промышленную нефть. Позднее вышки стали располагать на металлических опорах и объединять их между собой эстакадами в единую систему.

Волнения морской воды

С явлением волнообразного движения водной поверхности знакомы все, даже жители наиболее континентальных мест видели его на каком-либо соседнем водоеме. Первое, что поражает наблюдающего волнообразное движение поверхности жидкости, это быстрое распространение формы волны, откуда и появились выражения: «волна бежит», «быстрый, как волна», и т. п. Такое перемещение формы волны, однако, вовсе не обуславливает какого-либо передвижения по тому же направлению и частиц той водной массы, где наблюдается волнообразное колебание поверхности; достаточно самого простого опыта, чтобы убедиться в отсутствии поступательного движения в массе волнующейся воды.

Изучение процесса волнения морской воды

По-видимому, первая попытка объяснения причины волнения принадлежит знаменитому живописцу и ученому XV—XVI столетий Леонардо да Винчи, высказавшему много совершенно справедливого и верного по вопросу о волнении; между прочим, он первый указал, что при волнообразном движении воды передвигается только форма волны.

Первые теоретические исследования явления волнения были сделаны Ньютоном и помещены в его «Philosophiae Naturalis Princi-pia Mathematica», 1726 г. Затем этот вопрос был снова разобран Лапласоы в прибавлении к его труду «Systerne du monde», 1776 г. Через 10 лет этими исследованиями занялся Лангранж, напечатавший свою работу в 1786 г. Его формула для выражения скорости движения формы волны употребляется и теперь.

Результаты наблюдений волн в открытом океане

Наибольший ряд наблюдений над волнением в открытом океане принадлежит морякам французского военного флота и особенно лейтенанту Пари, сделавшему в течение трехлетнего плавания около 4000 наблюдений (в 1867— 1870 гг.). Подобные же наблюдения производились англичанами, американцами, русскими и немцами.

Все эти наблюдения в среднем выводе показывают, что наибольшие размеры ветровых волн в открытом океане встречаются в южном полушарии в той области Мирового океана, где сплошное водное кольцо охватывает землю, и где суша, даже и в виде островов, находится далеко, не стесняя волнения. В этой области наблюдались волны до 400 м длины и до 10—11, быть может, 12—13 м высоты, с периодами до 17—18 сек. и скоростью распространения до 14—15 м в секунду, иногда и более (до 22 м в секунду).

Стоячие волны, сейши

Когда в каком-нибудь водном бассейне образуется колебание всей массы воды, причем по поверхности ее не распространяется никакой волны, а колеблется весь объем воды, то такое колебательное движение называется стоячими волнами. Первые теоретические и опытные исследования стоячих волн были произведены братьями Вебер. Колебания при этом могут быть разного характера, но каковы бы они ни были, всегда на поверхности отсутствует волна, идущая от одного места бассейна к другому; взамен этого на поверхности образуются одна или несколько волн, очень пологих, которые, не перемещаясь поступательно, поднимаются и опускаются на том же месте, причем вершина волны чередуется с подошвой.

Характер волнения в открытом океане

Трохоидальная теория волнения разбирает так называемое установившееся волнение — зыбь, в океане же и в морях гораздо чаще наблюдаются обыкновенные ветровые волны, далеко не имеющие правильности, соответствующей теоретическим представлениям. При теоретическом рассмотрении вопроса не принимается вовсе во внимание внутреннее трение в жидкости (вязкость), а также продолжительное действие ветра на поверхность взволнованной воды и трение его о воду, возбуждающее поступательное движение верхних слоев, все это вместе чрезвычайно усложняет явление волнения в открытом море. Поблизости же от берегов и в недостаточно глубоких морях, где глубина сравнительно с размерами волн невелика и,, следовательно, не соответствует теоретическому представлению о том трохоидальной теории, характер волнения также изменяется.

Волны от землетрясений и вулканических извержений

Землетрясения происходят главным образом вследствие перемещений пластов, слагающих земную кору. Такие перемещения происходят вследствие сжатия земли от охлаждения лучеиспусканием в небесное пространство, и так как породы, слагающие земную кору, не абсолютно прочны, то они, уступая сжатию, перемещаются, сжимаясь и съеживаясь. В этих перемещениях пластов земной коры принимают участие огромные массы, и потому при этом получаются сильные толчки, возбуждающие в остальной части земной коры волны, распространяющиеся во все стороны, и тем дальше, чем толчок был сильнее.

Видоизменения волнения с уменьшением глубины

ри приближении волны к берегу глубина начинает убывать, и наконец размеры волны сравнительно с глубиной становятся уже заметными величинами. Вследствие этого создаются совершенно иные условия в той среде, где (распространяется волна, а следовательно, видоизменяется и форма волны, и в зависимости от местных условий получается или прибой разного характера, или бурун.

Только период волны остается неизменным, и благодаря этому всегда можно определить те размеры, какие волна имела на глубокой воде. Возрастание высоты волны с убыванием глубины вытекает из следующего рассуждения. На глубокой воде волна обладает некоторой живой силой, для каждого, слоя воды шириной в 1 м и длиной, равной длине волны, пропорциональной квадрату радиуса орбиты поверхностной частицы. При уменьшении глубины убывает снизу.

Что такое Гольфстрим?

Гольфстрим — самое известное океанское течение, протекающее по морю, а не по суше. Но Гольфстрим настолько велик, что его масса больше всех рек, текущих по суше!

Гольфстрим перемещается в северном направлении вдоль восточного побережья Соединенных Штатов, через северную часть Атлантического океана, достигая северо-запада Европы. Цвет Гольфстрима — ярко-синий — контрастирует с зеленоватой и серой водой океана, сквозь который проходит его путь.

Он начинает свой путь в Атлантическом океане недалеко от экватора. Движение воды на поверхности или «дрейф» происходит в западном направлении, поэтому вначале Гольфстрим направляется к северу от Южной Америки в Карибское море. И только когда он поворачивает на север и движется вдоль восточного побережья США, он становится Гольфстримом.

Реки в океане

Известно, что в океане существуют гигантские струйные течения, определяющие климат многих стран. Например, Гольфстрим и Ойясио распространяются на тысячи километров. Гольфстрим ежегодно перекачивает огромные массы теплой воды из тропических широт, главным образом из Мексиканского залива, в полярные области, отогревая побережья Скандинавии и Кольского полуострова, которые в противном случае были бы ледяными пустынями. Ойясио, напротив, гонит охлажденные в высоких широтах воды вдоль гряды Курильских и Японских островов на юг, делая климат наших восточных побережий более суровым.

Виды морских течений и способы их исследования

Течения могут быть разделяемы на группы по различным внешним признакам, например, могут быть течения постоянного и периодического характера. Первые из года в год идут в среднем: по тому же самому направлению, сохраняют в тех же местах свою среднюю скорость и массу; вторые изменяют только что указанные свойства периодически (муссонные течения). Случайные обстоятельства также могут вызывать иногда довольно заметные, но кратковременные, или случайные, течения.

Наблюдение глубоководных течений

Для наблюдения глубоководных и вообще подводных течений непосредственно, корабль должен или стоять на якоре или на драге. На небольших глубинах (до 500 м) измерения производятся со шлюпки, установленной на двух якорях, с носу и с кормы. В сущности, только в этом случае и можно быть уверенным в неподвижности наблюдателя, что существенно необходимо для точности наблюдений. На судне при довольно сильном течении можно на умеренных глубинах стоять хорошо на якоре. В океане были случаи, что удавалось стоять на драге или рыболовном трале на глубинах до 1000 м; конечно, в этих случаях якорным канатом служит не якорная цепь, а стальной трос.

История изучения морских течений

Первые указания на существование морских течений встречаются у древних греческих ученых; Аристотель вполне определенно говорит о течениях в проливах Керченском, Босфор и Дарданеллах. Его ученик Теофраст упоминает о подобном же течении в Гибралтарском проливе. Потомки лучших мореплавателей древности финикиан—карфагеняне, по-видимому, имели какое-то представление о Саргассовом море, столь связанном с течениями северной части Атлантического океана.

Причины морских течений

Движение вод в океанах только что начинает изучаться, даже относительно поверхностных течений известно еще очень немного, а глубинные и придонные и вовсе еще не изучались. Между тем несомненно, что поверхностное и глубоководное движение воды в океанах образует одну сложную систему, которая даже и в своей части, совпадающей с океанической поверхностью, недостаточно исследована. Неудивительно потому, что это сложнейшее океанографическое явление, не менее сложное, нежели подобные же движения в воздушном океане, не имеет еще стройной теории, охватывающей все причины, обуславливающие движение вод в океане.

Биологические указания морских течений

Животная и растительная жизнь в океанах находится в очень тесной связи с физическими свойствами среды, и потому наблюдения биологические, т. с. изучение распределения животных и растений, дают возможность делать заключения и о движении океанических вод как на поверхности, так и на глубинах. Изучение пелагического планктона (т. е. поверхностного планктона открытого океана и морей) принесло уже громадную пользу для улучшения и поднятия рыбных промыслов и в то же время позволило указать меры, чтобы промыслы не уничтожали сами себя, не были бы хищническим использованием запасов промысловых животных в морях. Вместе с этим изучение планктона дало возможность во многих случаях подтвердить заключения о том или ином распределении течений, выведенном из совершенно иных соображений, или высказать самостоятельные взгляды на источник происхождения глубинных вод в данном месте, а следовательно, и на общий характер движения вод на глубинах океанов.

Природное явление прилива и отлива

Приливом и отливом называется такое периодическое колебание уровня океана или моря, которое происходит от притяжения Луны и Солнца. Явление заключается в следующем: уровень воды постепенно поднимается, что называется приливом, достигает наивысшего положения, называемого полной водой. После того уровень начинает понижаться, что называется отливом, и через 6 час. 12,5 мин. (приблизительно) достигает наиболее низкого положения, называемого малой водой. Затем уровень снова начинает повышаться, и еще через 6 час. 12,5 мин. (приблизительно) наступает опять полная вода.

Таким образом, период явления равен 12 час. 25 мин. (приблизительно), и каждые 24—25 час. бывает два прилива и два отлива, две полные воды и две малые.