Mereteaduse mõisted (1)

Mereteadus

Hüdroloogia tuleneb kahest kreekakeelsest sõnast: hydor(vesi) ja logos (õpetus, teadus). See termin tähendab õpetust veest kõige laiemas mõttes, õpetust maakera vetest.
Hüdroloogia – teadusharu maakera vesikestatas (hüdrosfäärist).
Sisevete hüdroloogia
Merehüdroloogia ehk okeanoloogia ehk okeanograafia ehk mereteadus
Teadus jõgedest ehk potamoloogia
Teadus järvedest ehk limnoloogia
Teadus soodest ehk telmatoloogia
Teadus liustikest ehk glatsioloogia

Mereteadus käsitleb mitmesuguseid maailmamere nähtusi ja protsesse.

• Füüsikalisi – merevee liikumine;
  
• Keemilisi – vee keemilist koostist:
  
• Geoloogilist – ookeanipõhja geoloogilist kujunemist ja arengut;
  
• Bioloogilisi – mereelustiku probleemid.
  

Mereökoloogia on teadus seostest mere keskkonnatingimuste ja elustiku erinevate komponentide vahel.
Ookeani tundmaõppimine: pärismaalased, vanad kreeklased , viikingid (9.-10.sajand), renessanssi ajastu (1492.a. Kolumbus avastas Ameerika), 18. ja 19. sajandi mereuurijad (James Cook, Charles Darwin).
Mereteaduse sünniks loetakse 1872 aastat, mil Inglise sõjalaev “ Challenger ” alustas oma 3,5 aastast ümbermaailma uurimisreisi kapten G.Naresi juhtimisel. Teaduslik juht oli C.W. Thompson . ekspeditsioonil uuriti süstemaatiliselt laialdasi alasid mitmes ookeanis, koguti põhjaproove, bioloogilisi proove, mõõdeti merevee temperatuuri. Tulemused avaldati 1880- 1895 . kirjeldati üle 3000 uue mereorganismi.
Ookeani uurimise tänapäev: hästi sisustatud uurimislaevad ja laboratooriumid, kõrgel tasemel allveevarustus, automaatpoid ja –proovivõtjad.
Maailmameri – Maa hüdrosfääri osa. 70,8% maakoore pindalast kattev katkematu veekht. Põhjapoolkerast katab vesi 61% ja lõunapoolkerast 81%. Maailmameri jaguneb 3-5 ookeaniks: Vaikne, India, Atlandi, Põhja-Jäämeri ehk Arktiline ja Lõunaookean.
Maailmamere keskmine sügavus on 3711m, keskmine soolsus 25 promilli , keskmine temperatuur pinnakihis 17,5 kraadi (27-29kraadi ekvaatori piirkonas, kuni –1,9 kraadi polaaraladel, 2-4kraadi süvavees).

Maailmamere väiksemad osad on: mered , lahed ja väinad

Meri – suhteliselt ruur maailmamare osa, mis lõikub maismaasse või mida avaookeanis eraldavad saared. Vahemeri jaotub ise mitmeks mereks. Pindalalt võivad mered olla väga erineva suurusega Filipiini meri 5 726 000 km2, Valgemeri 90 000km2.
Merede veerežiim erineb ookeani vee omast maisamaa läheduse ja ookeanist eraldatuse tõttu.
Maismaa mõju avaldub jõgede ja kliima kaudu. Eraldatus takistab veevahetust. Merede kliima on ookeaniga võrreldes mandrilisem. Veetemperatuuri kõikumised on suuremad kui ookeanis.
Merede soolsus sõltub mageda vee bilasist:
+ positiivne – jõed, sademed, jääsulamine
- negatiivne – aurumine, jääteke
Samuti ka ühendusest ookeaniga. Läänemeres näiteks 3-8 promilli, Siberi jõed alandavad Põhja-Jäämere ääremeredes soolsust 10-34 promillini. Suurima soolsusega Punane meri kuni 41 promilli.
Merede vee läbipaistvus on väiksem ja nad on rohkem reostatud kui ookeani vesi.
Meredes oleneb loodete suurus ühendusest ookeaniga (Läänemere ca 10cm, ookeanis 0,5-2 m), mõnes kitsas lahes, näiteks Bristoli laht Suurbritannias 10-12m.

Rannikualad, atollid, fjordid, estuaarid

Mered liigitatakse:

• ääremered (jaapanim meri ja Põhja-Jäämere äärsed mered);
  
• sisemered (Läänemeri, Vahemeri);
  
• saarestikuvahelised mered ( Jaava ja Iiri meri)
  

Ajaloolistel põhjustel nimetatakse mõnd merd laheks – Mehhiko ja Biskaia laht ja mõnd suurt järve mereks – Kaspia ja Araali .
Lahed- suhteliselt väike maismaasse lõikuv ookeani- või mere osa. Lahe hüdroloogiline režiim on põhiveekogu omast erinev.
Abajas - sügavale maasse ulatuv väike madal laht.
Väin – merekitsus, kitsas veeala , mis ühendab maailmamare osi (merd ookeaniga, meresid või mereosi) või eraldab saari üksteisest või mandrist. Mõnd väina nimetatakse kurguks (Hari Kurk ja Voosi Kurk), mõnda väravaks (Kara väravad).
Mandrit ääristab madalaveeline mandrilava ehk šelf, mis mandrinõlva kaudu laskub mandrijalamiks. Süvaookeanis, mis asub mandrijalamil, on ahelikke, mägesid ja tasasepõhjalisi nõdusid.
Mandrilava, mandrinülv ja mandrijalam
Rannikualad paikenevad mandrilava piiril . Rannikualad- meresid ja lahti ääristav vöönd. Lainetuse mõjule alluvat maapinnavööndit nimetatakse rannavööndiks: maismaaosa on rand ja veealune osa on rannanõlv.
Tekke, pinnamoe ja rannajoone liigestuse järgi eristatakse rannikutüüpe: estuaar , atoll, fjord , skäär, laguun , limaan .
Estuaar – lehtersuue, suure jõe sügav mere poolne lainenev suue või kitsas suudmelaht (Matsaky laht – Kasari jõe suue). Ökoloogilised tingimused, eriti soolsus, om väga muutuvad. Rikas ja omapärane elustik koosneb riimvee -organismidest ja eürohaliinsetest mahe- ja mereveeorganismidest.
Atoll – rõngassaar. Troopilistes meredes, peamiselt Vaikse ja India ookenis veealustel kõrgendikel rõngakujuliselt paiknevad korallrahud. Maailma suurim on Kwajaleni atoll Marshalli saarestikus.
Fjord – lõhang, pikk ja kitsas järsuveereline, harilikult hargnev, moldja ristlõikega merelaht või väin.
Skäär – (Rootsi keeles “takistus”), kaljulaid. Peamiselt kristalseist kivimeist koosnev väheldane madal saar, veepealne või veealune kalju, ka rannalähedane rahn. Skäärid moodustavad suuri skäärstikke.
Mõlemaid leidub Skandinaavia poolsaare, Lääne- Kanada , Alaska , Gröönima ja Tsiili rannikul.
Laguun – säärlõugas. Madal, soolase või riimveega looduslik veekogu, mis on kitsa väina kaudu ühendatud merega või eraldab teda merest kitsas maasäär (Lõuna Läänemeres näiteks Szczeini laguun, mitmeid laguune esinev Aadria mere põhjasopis). Laguuniks nimetatakse ka atolli keskel või mere pinnani ulatuva vulkaani kaatris asuvat veekogu. Laguuni taimestik ja loomastik erineb mere omast.
Limaan – suudmelaht, kitsas sügavale maasse ulatuv madal merelaht, mida eraldab merest maasäär. Tekib vajuval rannikul jõesängi suudemosas jõevooluga kantud setete toel. Rohkesti on limaane Aasovi ja Mustamere põhjarannikul.

Lained, looded ja hoovused

Merevee liikumised: lained, looded (tõus ja mõõn), hoovused , apvelling.
Lained – ruumis leviv perioodiline häiritus. Maailmameres tekitavad laineid tuul, õhurõhu muutumine, looded, maarävinad, vulkaanilised protsessid jm. Lained kannavad edasi neid tekitanud välismõju energiat. Veeosakesed ise liiguvad vaid väikese amplituudiga.
Eriatatakse järgmisi laineid:

• Pikkilained – levivad veepinnal ja selle läheduses ja on suhteliselt lühikesed;
  
• Pikilained – haaravad kogu veemassi veekogu põhjani. Nende hulka kuuluvad looded ja tsunaamid ;
  
• Siselained – tekivad erisuguste veemasside piiril.
  

Lainete parameetrid:

• Lainepikkus – pikkus ühest laine harjast teiseni (L);
  
• Lainekõrgus – laine põhja ja laine harja vaheline kõrgus (H);
  
• Laine periood – aeg, mis kulub kogu laine läbimiseks (T, tavaliselt 6-16s);
  
• Lainelaius – ½ lainepikkusest, sügavus milleni ulatub lainetuse mõju.
  

Murdlainetus .
Sügavas vees liiguvad lained ühtlase kiirusega, lainetuse mõju ei ulatu põhjani.
Kui sügavus on Lainehari hakkab murduma kui H/L on > 1/7.
Murdlained annavad ära selle energia, mida nad edasi kandsid.
Tsunaamid.
Põhjuseks on maakoore nihked või maavärinad, ka veealused vulkaanipursked.
Lainetuse seisukohalt on tsunami vaid üks pinnalainete liik. Pinnalained on ca 200km pikad ja ainult 1m kõrged.
Ookeanil ei ole ohtlikud, tihti märkamatud. Ohus on madalad rannikualad. Vallandub tohutu energia, kui see pikk laine maale murrab.
Raske ette hoiatada. Kiirus võib olla 800 km/h, liikumissuund on ettearvamatu.
Tsunami on oma nime saanud jaapanikeelsetest sõnadest tsu, mis yähendab sadam ja nami , mis tähendab laine, kokku seega laine sadamas.
Mõnikord kujutab tsunaami endasti tüesti vaid ühte lainet, kuid enamasti on tegemist mitmest lainest koosneva rühmaga.
Kõige sagedamini esinevad tsunaamid Vaikse ookeani rannikul ja Jaapani saarestikus. Selle põhjuseks on Vaikse ookeani tektooniline ebastabiilsus .

Looded – tõus ja mõõn.

Põhjustatud Maa ja teiste taevakehade, peamiselt Kuu gravitatasiooniväljade koosmõjust. Kuule lähemas maakera punktis jääb osa Kuu gravitatasiooniväljast kompenseerimata, Kuust kaugemas puntis on kompenseeriv jõud gravitatasioonijõust suurem. Tõus tekib korraga nii maakera Kuu lähimas puntis kui ka kaugemas punktis.
Päevas võib olla kas üks või kaks tõuse. See oleneb kus maakera puntis antud koht asub.
Tõusul ja mõõnal on 18,6 aastane tsükkel. See on seoses kuu tsükliga – 29 päeva ja 12 tundi ning aasta 365 päevaga.
Lunaarpäev on 24 tundi ja 50 min. Päikese ööpäev on 24 tundi.

Hoovused.

Hoovused – vee horisontaalne liikumine maailmameres. Neid tekitavad: tuuled (triivtuuled), vee tiheduse erinebused (tihedus ehk gradienthoovused), looded (loodete hoovused) ja veepinna kallak (äravooluhoovused).
Hoovused võivad olla:

• Püsivad ( Golfi hoovus );
  
• Perioodilised (India ookeanis mussoonide põhjustatud);
  
• Ajutised ;
  

• Soojad (Golfi hoovus on soojema veega kui teda ümbritsev Atlandi ookean);
  
• Külmad (Labradori hoovus).
  

• Magedamad;
  
• Soolasemad;
  

• Pinnavee ;
  
• Süvavee;
  
• Põhja.
  

Hoovuste liikumine: maakera pöörlemine paneb põhjapoolkeral hoovused liikuma ekvaatorilt vaadates paremale (päripäeva). Lõunapoolkeral vasakule (vastupäeva(.
Apvelling – ehk tõusikvool, ka uhkvool. Vee kerkimine sügavamatest kihtidest pindmistesse. Harilikult kaasneb tõusikvoolu tekkega veepinna temperatuuri järsk langus. Rannikumeredes on tihti põhjuseks maatuuled. Kaasneb produktiivsuse tuntav tõus.

Maailmamere elupaigad.

Pelagiaal – veekogu veemassiiv organismide elupaigana.
Bentaal – veekogupõhi organismide elukeskkonnana.
Pelagiaal:

• Epipelagiaal – maailmamare ülemine valgusrohke (eufootiline) veekiht, milles areneb fütoplankton;
  
• Batüpelagiaal – maailmamere veemassiivi ökoloogiline sügavuskiht. Ei ole päikesevalgust ega fotosünteesivaid organisme. Organanilist ainet loovad kemoautotroofid;
  
• Abüssopelagial – maailmamere veemassiivi ökoloogiline sügavuskiht. Allpol batüpelagiaali. Ei ole päikesevalgust ega fototroofseid organisme. Jaguneb abüssopelagiaaliks (kitsamas tähenduses) ja ultraabüssopelagiaaliks (kõige sügavama vee kohal).
  

Bentaal:

• Litoraal – mandrilava ehk selfi kohal;
  
• Batüaal – kreeka keeles bathys sügav. Ookeani ja merede bentaali ökoloogiline sügavusvöönd 200-3000m sügavusel peamiselt mandrinõlva piirkonnas;
  
• Abüssal – (kreeka keeles põhjatu) ookeani ja mrede sügavaim osa > 3000m.
  

• Litoraal – merede ja ka järvede ökoloogiline sügavusvöönd. Hõlmab ranniku- või kaldapiirkonda, kus kasvab põhjataimestik. Tingimused muutlikud, elustik väga mitmekesine. Bioproduktsioon on kõrge. Meredes vastab mandrilabale ehk selfile.
  

• Supralitpraal – pritsmete vöönd;
  
• Eulitoraal – loodete vöönd, tõusuvee ülempiirist mõõnavee alampiirini;
  
• Sublitoral – mõõnavee alampiirist kuni taimestiku leviku alampiirini.
  
  • Batüaal - iseloomustab vee aeglane liikumine, veetemperatuuri aeglased muutused. Ei ole peaaegu üldse valgust, seega puuduvad ka taimed. Batüaali fauna on suhteliselt liigirikas, kuid isenditevaene ning koosneb peamiselt selgrootutest ja kaladest. Läänemeres batüaali ei esine.
    
  • Abüssal ­– iseloomulik on ülisuur rõhk, temperatuur püsivalt 0-2kraadi, vesi liigub väga aeglaselt, soolsus ühtlane 34,7-34,9 promilli, päikesevalgust ja taimi ei ole. Loomi siiski leidub, omapäeane ürgne fauna.
    
    • Abüssal kitsamas tähenduses;
      
    • Ultraabüssal ehk hadaal – sügavus üle 6000m, vastab süvikute põhjale. Läänemeres puudub.
      

Valgusvööndid maailmameres

Eufotiline – valgustatud.
Düsfootiline – vähese valgusega.
Afootiline – ilma valguseta.
7