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地球科学

レッスンの目的

  • 海底を研究する上での障害とその方法について説明します。
  • 海底の特徴を説明します。

古代の神話は、アトランティスは、その戦士がヨーロッパの多くの部分を征服した強力な海底都市だったと言います。 そのような都市が存在したという証拠はほとんどありませんが、海の下の世界との人間の魅力は確かに何世紀にもわたって存在していました。 科学者たちは、コウモリやイルカが暗闇の中でナビゲートするためにエコーロケーションを使用する方法をモデルにしたシステムを開発するまで、海の無意識ゾーンについてはあまり知られていませんでした(図14.19)。 第二次世界大戦中に潜水艦を見つける必要性によって促され、科学者たちは水中物体を検出するために海を音波を跳ね返すことを学びました。 音波は、海の中にあるかもしれないどんな物体のエコーのように跳ね返る。 物体の距離は、音波が戻るのにかかる時間に基づいて計算することができる。 最後に、科学者たちは海底を地図化することができました。

図14.19:イルカとクジラは、自然なソナーシステムであるエコーロケーションを使用して海をナビゲートします。光の欠如、非常に寒い温度、そして高圧:三つの主な障害は、海の深さを研究するから私たちを保っています。 あなたが知っているように、光は海の上の200メートルだけを貫通し、海の深さは11,000メートルの深さになる可能性があります。 海のほとんどの場所は完全に暗いため、人間は光源を持たずに探索することは不可能です。 第二に、海は非常に寒いです;多くの場所で0°C(32°F)よりも寒いです。 このような低温は、海洋の人間の探査に大きな障害をもたらします。 あなたが深く行くように最後に、海の圧力が途方もなく増加します。 スキューバダイバーは、圧力のために40メートル以上深く行くことはめったにありません。 40メートルでのダイバーへの圧力は4キログラム/平方センチメートル(60ポンド/平方インチ)になります。 私たちはそれについて考えていないにもかかわらず、私たちの大気中の空気は重さを持っています。 それは平方センチメートル(14.7ポンド/平方インチ)あたり約1キログラムの力で私たちを押し下げます。 海洋では、深さの10メートルごとに、圧力はほぼ1大気によって増加します! それは平方センチメートル(14,700ポンド/平方インチ)あたり1,000キログラムになります。 これよりも深く行くためには、より深い深さのために特別に設計されなければなりません(図14.20)。

図14.20:潜水艦は、680気圧の圧力(平方インチあたり10,000ポンド)まで、海の下で大きな圧力に耐えるように構築されています。 彼らはまだめったに400メートル以下に潜りません。

図14.21:Alvinは、最大2人とパイロットのための9時間のダイビングを可能にします。 それは1960年代に就役しました。

19世紀には、探検家は苦労して海の深さを測定するために船の側面に線を落とすことによって海底をマッピ Sound Navigation And Rangingの略であるSONARは、現代の研究者がはるかに迅速かつ簡単に海底をマッピングすることを可能にしました。 研究者は、音のパルスを海底に送り、音が戻るのにかかる時間に基づいて深さを計算します。 もちろん、いくつかの科学的研究は、実際にサンプルを収集したり、直接海底を観察するために海の底に移動する必要がありますが、これはより高価で

1950年代後半、bathyscaphe(deep boat)Triesteは、マリアナス海溝の領域であるChallenger Deepと名付けられた海の最も深い部分に挑戦した最初の有人車両でした。 1に耐えられるように作られた。平方センチメートルあたり2メートルトンと10,900メートルの深さに急落しました。 ロボット潜水艦はチャレンジャー海淵から堆積物のサンプルを収集するために戻ってきたが、車両は再びその深さまで人間を運んでいない。 アルビンは、多くの研究のために米国で使用される潜水艇であり、海面下4,500メートルまで潜ることができます(図14.21)。

海の下での人間の任務の費用、危険性、限界を避けるために、遠隔操作された車両やRovは、科学者がカメラや特別な測定装置を運ぶ車両を送ることに 科学者は、洗練されたオペレーティングシステムで電子的にそれらを制御します(図14.22)。図14.22:このような遠隔操作の車両は、科学者が海底を研究することを可能にします。

海底の特徴

科学者がソナーを発明する前に、多くの人々は海底が完全に平らな表面であると信じていました。 今、私たちは海底が平らではないことを知っています。 実際、最も高い山と最も深い峡谷は海底にあり、大陸で見つかったどの地形よりもはるかに高く、深くなっています。 土地に火山や山のような地理的特徴を作り出す同じ構造力は、海の底に同様の特徴を作り出します。

図14.23を見てください。 左上のビーチから海底をたどると、海底は大陸棚に沿って緩やかに斜面になります。 海底は、その後、大陸の真の端である大陸の斜面に沿って急に落ちます。 海底の40%を構成する滑らかで平らな地域は深淵平野です。 世界のすべての海を走っているのは、中間海嶺(図14.23の「潜水艦尾根」)と呼ばれる連続した山脈です。 中央海嶺は、地殻変動プレートが互いに離れて移動している場所で形成され、プレートが引き離された空間にマグマが浸透するのを可能にしています。 ミッドオーシャンリッジシステムは全長80,000キロメートルで、アイスランドのようないくつかの場所を除いて主に水中です。 他の水中の山には海底火山(海山と呼ばれる)があり、海底から1,000メートル以上上昇する可能性があります。 表面に到達するものは、ハワイ諸島のような火山島になります。 海洋深層水は、構造プレートが別のプレートの下に潜り込む(沈み込む)場所に作られています。

図14.23:海底は大陸と同じくらい多様な風景です。

レッスンの概要

  • ソナーの開発まで、私たちは海底についてほとんど知りませんでした。
  • 深海は暗く、非常に寒く、上にある水からの多大な圧力を持っています。
  • スキューバダイバーは約40メートルまで探索することができ、ほとんどの潜水艦は約500メートルまで潜ることができます。 科学的研究潜水艇は海の最も深いトレンチを探索しましたが、ほとんどは海底のみに到達するように設計されています。
  • 今日、私たちの海洋探査の多くは、ソナーと遠隔操作車両を使用して行われています。
  • 海の特徴には、大陸棚、斜面、上昇が含まれます。 海底は深淵平野と呼ばれています。 海底の下には、海のトレンチと呼ばれるいくつかの小さなより深い領域があります。 海底から立ち上がる特徴には、海山、火山島、海洋中層の隆起と上昇が含まれます。
    1. 海底を研究する上での3つの障害は何ですか?
    2. 大気圧は、海面で1センチメートル平方あたり約1キログラム(平方インチあたり14.7ポンドまたは1大気)です。 あなたが海の深さ100メートルであれば、圧力は何ですか?
    3. どのような発明は、人々に海底をマッピングする能力を与えましたか?
    4. 海底のどの部分が生きている生物の最大量があると予想しますか?
    5. トリエステはアルヴィンよりもどれくらい深く沈んだのですか?
    6. 大陸棚と深淵平野を比較し、対比します。
    7. なぜ海底をマッピングすることが海軍にとって重要だと思いますか? 説明しろ
    8. 地殻プレートが分離する場所に中海嶺が作られた場合、なぜそこに山脈が形成されているのですか?

    語彙

    深淵平野海底の平らな底;深い海底。 大陸棚浅い、徐々に大陸の端の周りの海底を傾斜させます。 通常、深さ200メートル未満。 大陸棚は、大陸の水没した端と考えることができます。 大陸斜面大陸棚から深海底まで伸びる海の傾斜した底。 マグマの湧昇と新しい海底が形成されている海底のミッドオーシャンリッジ山脈。 海山水の表面の上に到達しない海底から上昇する山。 通常は火山から形成されます。 海のトレンチ最も深い領域;沈み込みが行われる場所を発見しました。