В составе Земли преобладают железо (34,6%), кислород (29,5%), кремний (15,2%), магний (12,7%). Обращает на себя внимание тот факт, что ядра всех этих элементов построены из одних альфа-частиц, что обеспечивает их повышенную по отношению к другим элементам устойчивость. Однако в поверхностном слое Земли распределение иное: 98,6% составляют всего восемь химических элементов, в том числе кислород - 47%; кремний - 27,5%; алюминий - 8,8%; железо - 4,6%; кальций - 3,6%; натрий - 2,6%; калий - 2,5%; магний - 2,1%.
Вещество геосфер Земли находится в непрерывном движении и изменении. Быстрее всего они протекают в жидкой и газообразной оболочках, но основное содержание истории развития земного шара составляет гораздо более медленные изменения, совершающиеся во внутренних геосферах, сложенных преимущественно твердым веществом.
Гидросфера представлена на нашей планете водами Мирового океана, пресными водами рек и озер, ледниковыми и подземными водами.
Большую часть поверхности Земли занимает Мировой океан. Его площадь составляет 361,1 млн. кв. км, что соответствует 70,8% поверхности нашей планеты (причем в Северном полушарии 61% поверхности, в Южном - 81%). Мировой океан является непрерывной водной оболочкой Земли, окружающей материки и острова, и обладающей общностью солевого состава. Мировым океаном суша как бы разделена на 6 материков - Евразия, Африка, Северная Америка, Южная Америка, Австралия, Антарктида - и на острова. Суша поднимается над уровнем моря в среднем на 875 метров.
В течение года с поверхностей морей и океанов испаряется в воздух около 355 тысяч куб. км воды. Большая ее часть (около 90%) затем снова выпадает в виде осадков над поверхностью океана, а остальная влага уносится на сушу, падает на нее дождем и снегом, а затем или реками уносится в океан, или уходит под землю, или консервируется в ледниках. Этот великий круговорот воды оказывает большое влияние на климат и обмен веществ на всей нашей планете. Водяные пары, находясь в воздухе, задерживают в атмосфере тепло Земли. Поэтому чем больше воды испаряет гидросфера планеты, тем мягче ее климат.
Океан делится материками на 4 части: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый океаны. Площадь их в процентном отношении соответствует 50%; 25%; 21%; 4%. Наиболее глубокая часть океана - это Марианский желоб в Тихом океане (11 022 м).
По геологическим особенностям рельеф океана подразделяют на:
- переходные зоны от океана к материку;
- ложе океана;
- срединно-океанические хребты.
Дно океана образует земная кора океанического типа с малой мощностью (8-10 км) и отсутствием гранитного слоя. Ложе океана сложено базальтами, на них налегает чехол глубоководных осадков. Наиболее древние из известных осадков имеют юрский возраст.
Посреди всех океанов проходят рифтовые хребты общей протяженностью до 60 тыс. км. Рифтовые хребты состоят из отдельных гор высотой от дна
1,5-2,5 км, между которыми имеются глубокие расщелины. Возраст породы на вершине горы - 5 млн. лет, у подножья - 10 млн. лет, а далее возраст пород океанского дна увеличивается к берегам материков до 200 млн. лет, возраст пород которых составляет 5,5 млрд. лет. Это обстоятельство привело к выводу о возникновении океанического дна в районе рифтовых хребтов, затем продвижении его к материкам и подползании под материковые плиты (субдукция).
Среднегодовая температура поверхностных вод океана равна 17,5°С , причем в открытом океане наибольшая температура наблюдается у экватора и достигает 28°С, которая уменьшается по мере приближения к полюсам до -1,9°С. Сезонные колебания температуры наблюдаются до глубины 100-150 метров.
В морях и океане существуют крупные течения {морские течения) - поступательные движения масс воды. На поверхности океана они распространяются широкой полосой, захватывая слой воды той или иной глубины. Циркуляция океанических вод определяется как господствующими над океаном ветрами, так и существующей в толще воды разной плотностью. Кроме того, на перемещение вод оказывают влияние приливообразующие силы Луны и Солнца. На направление течений большое влияние оказывает сила вращения Земли, под влиянием которой потоки вод отклоняются в Северном полушарии вправо, а в Южном - влево.
Морские течения различают по происхождению, расположению, физическим свойствам и устойчивости. Ветровые, или дрейфовые, течения являются основным видом движения поверхностного слоя вод океанов и морей и часто вызывают развитие градиентных течений, возникающих в результате образования в них разности давления столба воды, которая возникает под влиянием сгонов и ногонов воды ветрами или разности атмосферного давления. По расположению различают поверхностные, подповерхностные, глубинные и придонные течения.
По характеру изменчивости морские течения бывают постоянные (устойчивые), временные и периодические (приливы и отливы). Примером постоянных течений являются Северные и Южные Пассатные и ряд других.
По физико-химическим свойствам различают теплые, холодные, соленые и опресненные течения. Теплые течения движутся из низких широт в высокие, а холодные - из высоких в низкие. Особенно ярко выражены системы постоянных теплых течений Гольфстрим и Куросио в северных частях Атлантического и Тихого океанов и холодные течения Лабрадорское, Бенгельское, Курильское, Перуанское и др.
Непосредственные измерения позволили обнаружить в океане мощные глубинные течения - Кромвелла в Тихом океане и Ломоносова в Атлантическом.
Средняя соленость воды составляет 3,5%, в тропических морях она достигает 3,9^,2%.
Мировой океан образно называют «печкой планеты». В теплый сезон года большая масса океанской воды согревается медленнее суши, и поэтому охлаждает воздух, а зимой наоборот - теплая вода океана согревает холодный воздух.
Вся толща воды океана подвержена влиянию приливообразующих сил Луны и Солнца, которые определяют периодичность колебания уровня воды и смену приливных течений, высота прилива в открытом океане достигает 1 метра, у
