Толщина льда увеличивается по мере продвижения с севера на юг

4. Повышенная динамика ледяного массива обуславливает многократное наслоение льда. Суммы градусодней мороза недостаточно для полной кристаллизации льда, однако этого вполне достаточно для формирования ледяных образований толщиной в десятки метров и весом в сотни тыс. т

5. Зонами формирования тяжелого льда являются шантарский «мешок холода» с Сахалинским заливом (своеобразная ловушка для льда) и, собственно, сама юго-западная часть моря (условия разные).

6. Смещение кромка льда в мае происходит сразу в двух направлениях:

- в южной части моря – с юга на север;

В северной части – с севера на юг.

Основной массив льда «умирает» в районе Моликпака в июне. Окончательное

Разрушение льда происходит в районе Шантарских островов в июле-августе.

Основные методы географических исследований (сравнительно-географический, историко-географический, картографический); методы, используемые в физической географии с 30-50-х гг. ХХ в. (геофизические, геохимические, аэрометоды); методы, применяемые с 60-80-х гг. ХХ в. (космические, математическое моделирование, геоинформационные и др.) Главные особенности используемых методов, их возможности и ограничения, взаимодополняемость. Организация полевых исследований (подготовительный, полевой (экспедиционный) и камеральный периоды).

Сравнительно-географический метод – особое значение в географии и биологии. Природа Земли столь разнообразна, что только сравнение различных природных комплексов позволяет выявить их особенности, их наиболее характерные, а потому и наиболее существенные черты. Выявление сходства и различия ПТК позволяет судить о причинной обусловленности сходства и генетических связях объектов. Сравнительно-географический метод лежит в основе любой классификации ПТК и других объектов и явлений природы. На нем базируются различного рода оценочные работы, в процессе которых свойства ПТК сопоставляются с требованиями к ним, предъявляемыми тем или иным видом хозяйственного использования территории. С развитием геохимического, геофизического и аэрокосмических методов, появилась возможность и необходимость использования сравнительного метода для характеристики процессов и их интенсивности, для изучения взаимосвязей между различными объектами природы, т.е. для изучения сущности ПТК. В настоящее время сравнительный метод неразрывно связан с математическим и с использованием компьютерной техники. Фактически он присутствует на всех уровнях научных исследований.

Картографический метод исследования заключается в использовании разнообразных карт для описания, анализа и познания явлений, для получения новых знаний и характеристик, изучения процессов развития, установления взаимосвязей и прогноза явлений. Карта служит специфической формой фиксации результатов наблюдений, накопления и хранения географической информации. Для создания тематической карты используется как картографический, так и сравнительный метод. Карт метод исслед широко использ на начальных этапах познания, а также для отражения выявленных в процессе изучения эмпирических закономерностей и получения с готовых карт новой информации, переработка которой с помощью других методов позволяет не только получать новые эмпирические закономерности, но и формировать теорию науки.

Историко-географический метод опирается на сравнительный и картографический. Современный исторический метод базируется на положении диалектического материализма о непрерывном движении и развитии материи. Играет решающую роль во всех случаях, когда исследуемые объекты и процессы требуют своего рассмотрения в развитии и становлении. Задача – проследить становление современных черт природы Земли, установить исходное состояние того или иного ПТК и ряд его конкретных переходных состояний, изучить современное состояние как результат произошедших изменений, выявить движущие силы и условия процесса развития. Однако при историческом анализе чаще всего используются не сами состояния природных комплексов, а разнообразные «следы» когда-то существовавших состояний.

Методы 30-50-х гг:

Аэрометоды – исследования территории с помощью лететельных аппаратов. Они подразделяются на аэровизуальные (обзор местности с самол или вертол с целью изуч прир-х особен-й террит и степени измен ее человеком, примен для картографирования и дешифрир местности) и различные виды съемок, из которых в физико-географических исследованиях находит применение аэрофотосъемка (фотографирование местности с летательных аппаратов).

Геофизический метод использовался лишь при изучении наиболее динамичных компонентов – воздушных и водных масс.

Геохимический метод зародился на стыке химических наук и наук о Земле.

Методы 60-80-х гг.:

Космические методы: преимущество перед аэрометодом – дают возможность получать в короткие сроки сопоставимую глобальную информацию о земной поверхности. Позволяет перейти к целостному изучению географической оболочки и слагающих ее компонентов, а также к установлению глобальных географических закономерностей. Большая обзорность.

Математическое моделирование — описание анализируемого объекта внешнего мира с помощью математической символики. Как алгоритм математической деятельности метод математического моделирования содержит три этапа:

1. построение математической модели объекта (явления, процесса);

2. исследование полученной модели, т. е. решение полученной математической задачи средствами математики;

3. интерпретация полученного решения с точки зрения исходной ситуации.

Геоинформационный метод - создание банков данных на основе информации полученной со спутников, метеостанций и из других источников.

Законченный цикл экспедиционных комплексных физико-географических исследований включает в себя 3 этапа работ: подготовительный, полевой и камеральный. По продолжительности 1:1:2. Появилась тенденция к сокращению сроков полевых работ и удлинению подготовительного и камерального периодов. Этот процесс отражает растущую техническую оснащенность экспедиций и дальнейшее совершенствование методов и приемов полевых работ. Все больше увеличивается объем информации, кот можно использовать в процессе подготовки к полевым работам; расширяется программа камеральных работ за счет усиления их аналитической части, применения математических методов анализа полевой документации, использование компьютеров для математической обработки материалов и построения различных географических моделей, включая составление ландшафтных карт и карт физико-географического районирования.

3. Глобальный, региональный и локальный уровни исследований. Классификация нестационарных процессов. Методы исследований параметров морской среды (приборы и оборудование, стандартные горизонты, способы производства наблюдений). Понятие климата. Роль Мирового океана в планетарном обмене веществ и энергии: характеристика основных процессов, формирующих климат планеты.

Классиф нестац процессов в океане:

- мелкомасшт явления – длится от доли секунд до 1 часа, простр-й размер: от долей мм до 10³ см;

- мезомасштабные – от 1 часа до 1 суток, от 10³см до 1 км;

- синоптическая изменчивость – от 1 сут до месяца, от 1 км до 10²км;

- сезонные колебания – от мес до года, от 10² до 10³км;

- междугодичная изменчивость – от года до десятков лет, от 10³ до 10⁴км (глобальный);

- внутривековая изменчивость – от десятков до сотен лет, глобальный;

- междувековая изменчивость – от 100 лет до тысячелетий, глобальный.

Способы выполнения океанографических работ: на ходу судна, с судна в дрейф, с судна стоящего на якоре, с неподвиж и дрейф льдов, с неподв свайных оснований, с буйковой станции, с подв лодок и аппаратов, с летательных аппаратов, с исскуст спутников Земли.

Виды океаногр-х наблюдений: - стационарные (береговые, с неподвижн площадки, автономные буи); - стандартные (регулярно провод набл в строго определенной точке); - дистанционные (с лета тап, исскуст спут); - специальные.

Способы получения океанографической информации: контактные и неконтактные.

Стандартные горизонты: 0, 10,20,30,50,75,100,150,200,300,400,500,600,800,1000,1200, 1500,2000,2500,3000,3500,4000,5000,6000….до дна.

Стандарт наблюдения: время измен и корд местн, изменение темпер, солености, кислород, щелочность,фосфаты, нитраты, нитриты, силикаты, угольная кислота, углекислый газ, сероводород, углеводород, фенолы, ТМ, измен скорости теч на различн горизонтах, прозрачность воды, изменения волнения. Приборы для измерений: многолучевой эхолот, сейсмо-профилограф, гидрологический зонд, зонд-профилограф, гидрооптический зонд, акустический комплекс, метеокомплекс, измеритель приповерхн ветра и волнения, батискаф.

Климат – это статистический ансамбль состояний, которые проходит система океан-суша-атмосфера за несколько десятилетий.

Испарение. С поверхности Мирового океана ежегодно испаряется 86% всей влаги, поступающей в атмосферу (500·103 км³ в год), в то время как остальные 14% дает суша (70·103 км³ в год).

Теплоемкость.Общее количество солнечной энергии, поглощаемой Мировым океаном, определено в 29,7·1019 ккал за год, что составляет почти 80% всей радиации, достигающей поверхности планеты (36,5·1019 ккал).

К тому же океаносфера является главным аккумулятором солнечного тепла – в нейсодержится в 21 раз больше того количества тепла(76·1022 ккал),которое ежегодно поступает от Солнца к поверхности Земли.

Газообмен. Количество кислорода, растворенного в океаносфере, составляет 7,5·1012 т, что в 158 раз больше, чем в атмосфере (1184·1012т). Поглощая из воздуха 55 млрд. т кислорода, Мировой океан выделяет в атмосферу 61 млрд.т.

Осадконакопление. Основная масса материалов механического и химического разрушения суши в конечном счете сносится в океаны и моря речным и подземным стоком.

Таким образом, Мировой океан является не только важнейшим звеном глобального обмена веществ, но и областью, в пределах которой завершается конечный распад минеральных и органических продуктов. Следовательно, океаносфера оказывает огромное влияние на глобальный обмен энергии, веществ, а тем самым и на природу всей Земли.

Факторы, определяющие состав природных вод. Классификация природных вод по степени минерализации. Особенности и химический состав морской воды: группа главных солеобразующих ионов. Методы определения химического состава морских вод.

Классиф по степ минерализ: пресные (0-1 г/кг), солоноватые (1-25 г/кг), соленые (25-50), рассолы (более 50). Речные воды: малой (до 200 мл г/л), средней (200-500), повыш (500-1000), высокая (более 1000). Озера: пресные (до 1 г), солоноватые (1-25), соленые (более 25).

Особен хим состава вод МО: значительная минерализация, однородность и постоянство хим состава. Хим состав мор вод дел на: главные ионы, растворен газы, биоген-е в-ва, микроэлементы, орган в-ва. Солевой баланс МО: приход с водами метерикового стока, продукты дегазации мантии, ионы при растворении берегов и осадков дна. Расход: выпадение солей в осадок, испарение, вынос солей с ветрами и брызгами, расход при абсорбции взвеси.

Основными катионамив воде Мирового океана являются Na, Mg, Ca. Преобладающие же анионы представлены прежде всего хлоридами и сульфатами,.

Математическое моделирование как инструмент геоэкологических исследований состояния морских водоемов. Классификация математических моделей. Модели имитации и прогноза аварийных ситуаций при нефтяном загрязнении морских вод. Характеристика процессов трансформации нефти, нефтепродуктов и нефтяных углеводородов в водной среде (физические, химические и биологические процессы).

Математическое моделирование (как процесс) – это: метод исследования объектов познания на их моделях; исследование каких-либо явлений, процессов, объектов путем изучения их моделей; способ практического или теоретического познания действительности.

Математическое – характеризуется большим числом вариантов и расчетов; в математически подобных объектах процессы описываются одинаковыми уравнениями.

Ко второй половине ХХ в. морская экология “созрела” как наука до такой степени, что математическое моделирование состояния морских экосистем стало самостоятельным научным направлением в естествознании. В его рамках Мировой океан рассматривается как сложная динамическая система физических, химических, биологических, геологических и других процессов. Развитие средств вычислительной техники и аппарата прикладной математики привело к интенсивной разработке математических моделей морских экосистем, которые позволили систематизировать полученные знания в различных областях морской науки с целью прогноза и управления состоянием морских водоемов. В этой связи, математические модели морских экосистем, наряду с полевыми наблюдениями в море, можно рассматривать как фундамент научного понимания природы океана. Построение и использование математических моделей служит средством системного анализа условий функционирования морских экосистем.

На основе методологического подхода к моделированию природных процессов и явлений выделяют следующие типы моделей: эмпирические, полуэмпирические и теоретические.

Эмпирические модели описывают математическими зависимостями связи между отдельными параметрами состояния среды и действующими на них внешними факторами.

Теоретические модели строятся на широком фактическом материале, полученном в результате фундаментальных исследований отдельных элементов экосистемы, процессов трансформации вещества и энергии, закономерностей изменения химических и биологических параметров и др.

Полуэмпирические моделипредставляют собой синтез первых двух, и большая часть разработанных моделей может быть отнесена к этой категории.

По способу реализации модели делятся на:

- детерминистические (в них используются функциональные зависимости для связи между переменными);

- стохастические (построены на основании статистических связей). Первые из них применяются чаще, так как допускают бесконечное множество компонентов и не учитывают случайных колебаний параметров водной среды. Они удобны с точки зрения интерпретации результатов.

- стохастико-детерминистические, в которых на первом этапе решение ищется детерминистическим способом, а затем, с помощью метода статистических испытаний моделируется изменчивость различных параметров и исследуется реакция решения на эту изменчивость.

В зависимости от точности описания объекта модели можно подразделить на:

- имитационные(приурочены к конкретным бассейнам или районам и разрабатываемые для конкретных задач исследований);

- качественные (используются для выяснения общих закономерностей развития и анализа процессов, их иногда также называют теоретическими). В имитационных моделях стремятся учесть максимум деталей, а в качественных – минимум (но наиболее важных), поэтому для последних главная проблема – выбор приоритетных переменных.

По способу представления (описания) пространственной структуры модели делятся на:

- точечные (или нульмерные) с сосредоточенными параметрами, в них значения характеристик состояния принимаются средними для всего объема воды, т.е. водоем рассматривается как точка (напр. как средняя океанологическая станция).

- одно-, двух- и трехмерные, в которых значения характеристик в водном объекте изучаются соответственно по одной из пространственных осей (вертикальной z или горизонтальным - x или y), в плоскостях xz или xy (обычно для мелких водоемов) и в пространстве x, y, z (крупные водоемы).