اقیانوس

اقیانوس \oqyānūs\، حجم پیوسته‌ای از آب شور که در حوضه‌های عظیمی از سطح زمین محصور است. اگر از فضا به زمین بنگریم، تسلط اقیانوسها بر روی زمین به‌روشنی آشکار می‌گردد. اقیانوسها و دریاهای حاشیه‌ای با عمق میانگین 795‘ 3 متر، نزدیک به 71٪ از سطح کرۀ زمین را در بر دارند. پهنه‌های خشکی زمین با ارتفاع میانگین 840 متر، 29٪ باقی‌ماندۀ سطح زمین را شامل می‌شوند. درواقع، تمام پهنه‌های خشک بیرون از اقیانوس می‌توانند در زیر اقیانوسها پنهان گردند و زمین به کره‌ای یکپارچه تبدیل شود که کاملاً با لایۀ پیوسته‌ای به عمق 686‘2 متر از آب پوشیده شده است. اقیانوسها بر روی زمین به‌صورت نابرابر توزیع شده‌اند؛ آنها 61٪ از سطح نیمکرۀ شمالی، و 81٪ از نیمکرۀ جنوبی را پوشانده‌اند. این عدم تقارن توزیع خشکی و آب در نیمکره‌های شمالی و جنوبی، سبب شده است تا دو نیمکره در مورد تغییرات سالانۀ تابش خورشیدی دریافتی زمین، تفاوتهای بسیاری داشته باشند. در نیمکرۀ جنوبی، دمای سطحی از تابستان تا زمستان در عرضهای میانی، تغییر اندکی را نشان می‌دهد. این تغییر بیشتر به‌وسیلۀ واکنش اقیانوس به تغییرات فصلی در گرمایش و سرمایش کنترل می‌شود. در نیمکرۀ شمالی، یک تغییر در دمای سطحی به‌وسیلۀ نواحی اقیانوسی آن و دیگری به‌وسیلۀ مناطق خشکی کنترل می‌گردد. در عرضهای میانی نیمکرۀ شمالی، خشکی در تابستان گرم‌تر، و در زمستان بسیار سردتر از نواحی اقیانوسی است. این وضعیت تغییرات فصلی بزرگ‌مقیاسی را در چرخۀ جوی و اقلیمی نیمکرۀ شمالی ایجاد می‌کند که در نیمکرۀ جنوبی مشاهده نمی‌شود. 

 توزیع نسبی اقیانوسها

به‌طورکلی، بر روی زمین 5 اقیانوس وجود دارد: اطلس، آرام، هند، منجمد شمالی و منجمد جنوبی؛ اما اقیانوس‌شناسان بر وجود 3 اقیانوس اصلیِ آرام، اطلس و هند اتفاق نظر دارند. دریای قطبی شمالی، یا اقیانوس منجمد شمالی، به‌سبب پیوستگیهای گسترده با اقیانوس اطلس، به‌عنوان امتداد اقیانوس اطلس تصور می‌شود. برخی دانشمندان نواحی اقیانوسیِ پیرامون قطب جنوب را اقیانوس جنوبی یا اقیانوس منجمد جنوبی می‌دانند. اقیانوس منجمد جنوبی مرز طبیعی‌ای برای تمایز از 3 اقیانوس اصلی جهان ندارد؛ ازاین‌رو، این اقیانوسها تا قطب جنوب امتداد می‌یابند. در نیمکرۀ جنوبی، اقیانوسهای اصلی را مرزهای قراردادی از یکدیگر جدا می‌کنند. یکی از این مرزها از دماغۀ امیدنیک در جهت جنوب، تا اقیانوس منجمد جنوبی کشیده می‌شود، و مرز دیگر از دماغۀ هورن به‌سوی جنوب امتداد می‌یابد. مرز قراردادی دیگر از میان مالزی و اندونزی به‌سوی استرالیا گذر می‌کند و سپس از آنجا به اقیانوس قطب جنوب منتهی می‌شود. 
اقیانوسها دریاهای مجاور و حاشیه‌ای را نیز در بر دارند. به‌عنوان مثال، دریاهای بالتیک، مدیترانه و سیاه را بخشی از اقیانوس اطلس می‌شمارند. اصطلاحاتی مانند دریا و خلیج را معمولاً بدون هیچ قاعده‌ای برای نامیدن تقسیمات فرعی اقیانوسها به کار می‌برند و چهارچوب واحدی برای نام‌گذاری بخشهایی از گسترۀ باز اقیانوس وجود ندارد. از مرزهای خشکی و عوارض زیر سطح دریا، در هر جایی که امکان‌پذیر باشد، برای تعیین مرزها استفاده می‌شود؛ اما در نبود این پدیده‌های طبیعی، خطوط خیالی برای تعیین مرزها، بیشتر براساس ملاحظات سیاسی و یا کاملاً قراردادی، به کار می‌رود. ترکیب عوامل گوناگونی چون ناهمواری، جریانات، شرایط زیستی و دیگر شاخصها، به‌عنوان راهی برای انتخاب مرزها پیشنهاد شده است. 
اگر سنجش مساحت ـ حجم اقیانوسها انجام گیرد، برای جدایی مناطق ویژه باید مرزهایی ترسیم شود. اِروین کوسینا، جغرافی‌دان آلمانی، در 1921 م جدولهایی را دربارۀ توزیع آب اقیانوسی، به همراه عمق، برای اقیانوسها و دریاهای مجاور منتشر کرد. این اثر را در 1966 م، مِنارد و اسمیث به روز کردند. نکتۀ مهم در این زمینه آن است که تلاشهای اولیه، به‌طور کامل، مبتنی بر سنجش پراکندۀ عمق اقیانوس، به‌وسیلۀ ژرفاسنجی کابلی بود، درحالی‌که تلاشهای نوین پس از دهۀ 1920 م از ژرفاسنجی صوتی بهره می‌بردند. با این شیوۀ سنجش که هیپسومتری خوانده می‌شود، تشریح توزیع نواحی سطحی اقیانوسها و دریاهای حاشیه‌ای به همراه ژرفای آنها امکان‌پذیر می‌شود. توزیع پهنه‌های اقیانوسی بیانگر آن است که توزیع خشکی و آب در سطح زمین به‌طرز چشمگیری در دو نیمکرۀ شمالی و جنوبی متفاوت است. به همین سبب، نیمکرۀ جنوبی را نیمکرۀ آبی، و نیمکرۀ شمالی را نیمکرۀ خشکی می‌نامند. 

تقسیمات فرعی عمدۀ اقیانوسها

مساحت سطح و حجم آبهای اقیانوسها و دریاهای حاشیه‌ای، در جدول شمارۀ 1 نشان داده شده است. اگر مساحت یک اقیانوس بر حجم آن تقسیم شود، میانگین ژرفای اقیانوس به دست می‌آید. داده‌های این جدول بیانگر آن است که اقیانوس آرام، با دریاهای حاشیه‌ای یا حتى بدون آنها، هم از نظر سطح و هم از نظر حجم آب، بزرگ‌ترین اقیانوس جهان است؛ پس از آن، اقیانوس اطلس و سپس اقیانوس هند قرار دارد. اقیانوس اطلس وسیع‌ترین دریاهای حاشیه‌ای را دارا ست؛ ازاین‌رو، اگر دریاهای حاشیه‌ای در نظر گرفته نشوند، این اقیانوس در میان تمام اقیانوسها بیشترین تغییر را در مساحت سطحی و حجم آب خواهد داشت. 

جدول شمارۀ 1 تنها نشان‌دهندۀ چگونگی پراکنش آب اقیانوسها به همراه عمق، به استثنای سطح دریا، نیست. فرازسنجی همچنین چگونگی تغییرات مساحتی هریک از اقیانوسها یا دریاهای حاشیه‌ای را با تغییرات عمق نشان می‌دهد. منحنی هیپسومتریک یا فرازسنجی می‌تواند چگونگی پراکنش مساحت سطحی زمین با ارتفاع و عمق را به تصویر درآورد (تصویر 1). این منحنی برای تمام زمین و همۀ اقیانوسهای آن ترسیم شده، و براساس آن، میانگین ژرفای اقیانوسهای جهان 795‘ 3 متر، و میانگین ارتفاع خشکیها 840 متر است. قلۀ اورست با 850‘8 متر ارتفاع، بلندترین نقطه بر روی خشکی، و ژرف‌ترین نقطۀ اقیانوسی در گودال ماریانا با 034‘11 متر، حدود بالایی و پایینی منحنی هیپسومتریک را مشخص می‌کنند. براساس این منحنی، 2 / 29٪ از سطح کرۀ زمین در بالای سطح آب دریا قرار دارند. محدودۀ بین سطح آب دریا و منحنی نشان‌دهندۀ 8 / 70٪ سطح زمین است که کمتر از سطح آب دریا ارتفاع دارند؛ و این بیانگر حجم آب اقیانوسها ست. 

منشأ آبهای اقیانوسی

حجم عظیم آبهای اقیانوسی در طی تاریخ زمین‌شناختی زمین پدید آمده است. اطلاعات اندکی از تاریخ اولیۀ آبهای زمین وجود دارد. شواهد فسیلی مربوط به دوران پرکامبرین در 3 / 3 بیلیون سال پیش، وجود باکتری را نشان می‌دهد؛ این امر بیانگر وجود آب در این دوران است. گمان می‌رود که آب کرۀ نخستین در پی تغلیظ ناشی از جو اولیه شکل گرفت. جو اولیه سرشار از گازها به‌ویژه اکسیژن و بخار آب بود. گرم‌شدن زمین منجر به جدایی تدریجی و جابه‌جایی مواد برای تشکیل هسته، جبه و پوستۀ زمین شد. همچنین گرم‌شدن تدریجی نواحی داخلی کرۀ زمین، و نیز ترکیب گازهای خارج‌شده از زمین سبب تغییر تدریجی ویژگیهای جوی و شکل‌گیری مخلوطی از گازهای غنی از دی‌اکسید کربن، مونوکسید کربن و مولکول نیتروژن گردید. آزادشدن اکسیژن در سطوح بالای جو، منجر به افزایش فشار این گاز بر روی سطح زمین شد. واکنش اکسیژن و مواد سطحی زمین رفته‌رفته فشار بخار آب را تا حدی افزایش داد که آب مایع توانست شکل بگیرد. این آبهای مایع در فرونشستهای مجزایی از سطح زمین انباشته شدند و اقیانوسهای در حال تولد را شکل دادند. به‌مرور، فشار گاز اکسیژن در جو در پی فتوسنتز و تولید اکسیژن، افزایش یافت. فرایندهای بیولوژیکی نیز به افزایش اکسیژن و کاهش تدریجی دی‌اکسید کربن انجامید. بدین ترتیب روند شکل‌گیری منابع آب و توسعۀ اقیانوسها سرعت یافت. 

رشته‌کوههای اقیانوسی

رشته‌کوههای اقیانوسی بزرگ‌ترین پدیدۀ حوضۀ اقیانوس‌اند. این پدیده‌ها در گذشته به رشته‌کوههای میانی اقیانوس اطلاق می‌شد، اما برآمدگی آرام شرقی، بزرگ‌ترین رشته‌کوه اقیانوسی جهان، از میانۀ اقیانوس بسیار دور است. رشته‌کوههای اقیانوسی نباید با رشته‌کوههای غیرلرزه‌ای که منشأ متفاوتی دارند، اشتباه گرفته شود. رشته‌کوههای اقیانوسی زنجیرۀ کوهستانی خطی‌ای هستند که بزرگ‌ترین پدیده‌های کرۀ زمین را شکل می‌دهند. آنها در همۀ حوضه‌های اقیانوسی مشاهده می‌شوند و به شکل کمربند زمین به نظر می‌رسند. رشته‌کوهها از اعماق نزدیک به 5‌کیلومتری تا عمق یکنواخت 6 / 2‌کیلومتری برآمده‌اند و پهنای آنها گاه تا هزاران کیلومتر افزایش می‌یابد. 
پوستۀ جدید اقیانوسی در مراکز گشایش بستر اقیانوس و بر ستیغ رشته‌کوههای اقیانوسی شکل گرفته است. به همین سبب، پدیده‌های بی‌نظیر زمین‌شناسی در اینجا قابل مشاهده است. مواد بازالتیِ تـازه از بستر دریا در ستیغ رشته‌کوهها خارج می‌شود. این مواد با رسوبات دریایی پوشیده شده است. جریان حرارت خارج‌شده از پوسته در بیشتر موارد بیشتر از ستیغ رشته‌کوههای اقیانوسی و هر جای دیگر کرۀ زمین است. زلزله در امتداد ستیغها و نیز در گسلهای تغییرشکل‌یافته شایع است. 
مراکز گشایش اقیانوسی در همۀ حوضه‌های اقیانوسی وجود دارند. در اقیانوس منجمد شمالی، یک مرکز گشایش با سرعت کم، در نزدیکی جانب شرقی حوضۀ اوراسیا، قرار دارد. رشته‌کوه میانی اقیانوس اطلس از جنوب ایسلند تا منتهاالیه جنوب اقیانوس اطلس در عرض °60 جنوبی کشیده شده است و این اقیانوس را به دو حوضۀ شرقی و غربی تقسیم می‌کند. این رشته‌کوه در اطلس شمالی به‌کندی گسترش می‌یابد و یک درۀ ریفتی و شعبات کوهستانی را به نمایش می‌گذارد. سرعت گسترش در اطلس جنوبی بین کند و متوسط است و درۀ ریفتی عموماً دیده نمی‌شود. رشته‌کوه جنوب غربی اقیانوس هند با سرعتی اندک، حوضۀ این اقیانوس را میان آفریقا و قطب شمال به دو بخش تقسیم می‌نماید و در شرق ماداگاسکار به رشته‌کوههای میانی هند و جنوب شرقی هند می‌پیوندد. رشته‌کوه آرام ـ قطب شمال از میان زلاندنو و قطب جنوب در جهت شمال شرقی به رشته‌کوه آرام شرقی در حاشیۀ آمریکای جنوبی متصل می‌گردد. رشته‌کوه آرام شرقی از این مکان در جهت شمالی تا خلیج کالیفرنیا کشیده می‌شود. این رشته‌کوه در نزدیکی ساحل شیلی و پرو، با سرعت 159 میلی‌متر در سال، رو به گسترش است. این میزان در دهانۀ خلیج کالیفرنیا به 60 میلی‌متر در سال کاهش می‌یابد. 

ویژگیهای طبیعی 

شوری

آبهای اقیانوس جهانی در هر جایی که شکل گرفته باشند، با وجودِ داشتن ویژگیهای مشابه، تفاوتهای مهمی را از مکانی به مکان دیگر نشان می‌دهند. تفاوتها، به‌ویژه در لایه‌های سطحی تا عمق چند صد متر، قابل توجه هستند. دامنۀ شوری آب در اقیانوس آزاد، بین 33 تا 37 گرم نمک در کیلوگرم آب دریا ست. بخش عمدۀ نوسان مشاهده‌شده از میانگین 35٪، درنتیجۀ فعل و انفعالات در سطح زمین پدید می‌آید که به صورت محلی آب شیرین اضافه یا حذف می‌شود. مناطقی که تبخیر بالایی دارند، از سطح شوری بیشتری برخوردارند، درحالی‌که مناطق با بارش بیشتر، میزان شوری کمتری را نشان می‌دهند. در مناطق مجاور با منابع عمدۀ آب شیرین، شوری ممکن است درنتیجۀ مخلوط‌شدن آبها کاهش یابد. این امر به‌ویژه در نواحی‌ای از اقیانوس که دریافت‌کنندۀ آب شیرین است و با خشکی از پهنۀ اقیانوس جدا می‌شود، مصداق دارد. 
شوری در پهنۀ دریای بالتیک ممکن است به 10٪ یا کمتر کاهش یابد. افزایش شوری در نتیجۀ تبخیر در مناطقی که تبادل آب در حالت انزوا قرار دارد، بیشتر به چشم می‌آید، مانند دریای سرخ که در آن، میزان شوری به 41٪ افزایش می‌یابد. در عرضهای بالای جغرافیایی که پوشش یخی به‌صورت فصلی شکل می‌گیرد، میزان شوری در زمان شکل‌گیری یخ افزایش، و در هنگام ذوب‌شدن یخ کاهش می‌یابد. شوری در اعماق اقیانوس ممکن است در پی نفوذ آب دریا به شکافهای مرتبط با رشته‌کوههای عمیق اقیانوسی و دره‌های پوسته‌ای آتشفشانی تغییر یابد. این آب که نمک محلول از مواد ماگمایی را با خود حمل می‌کند، دوباره به شکل آب بسیار گرم به اقیانوس بازمی‌گردد. این آب همچنین بیشترِ مواد محلول خود را درنتیجۀ بارش در سطح اقیانوس از دست می‌دهد، اندک‌اندک با آبهای پیرامون می‌آمیزد و مواد محلول باقی‌مانده را با آنها تقسیم می‌نماید. تبادل آب میان اقیانوس و اتمسفر، در عرضهای جغرافیایی گوناگون، بر میزان شوری آبهای سطح اقیانوس اثر می‌گذارد. جریانات اقیانوسی نیز با انتقال آبهای سطحی از یک عرض جغرافیایی به عرضهای دیگر بر میزان شوری آب اقیانوسها تأثیر بسیاری می‌گذارند. 

دما

دمای سطحی اقیانوس با توجه به عرض جغرافیایی و درنتیجۀ موازنه میان تابش خورشیدی دریافتی و تابش موج بلند خارج‌شده متنوع است. مازاد تابش خورشیدی دریافتی در عرضهای پایین‌تر از °45، و مازاد اتلاف تابش در عرضهای بالاتر از °45 مشاهده می‌شود. افزون بر این، به‌سبب انحراف محور زمین نسبت به سطح دایرةالبروج و نیز چرخش سیاره به گرد این محور، تغییرات فصلی در شدت تابش خورشیدی و طول ساعات روز پدید می‌آید. پیامد مشترک این متغیرها آن است که میانگین دمای سطح اقیانوس در عرضهای پایین نسبت به عرضهای بالا بیشتر است. توان گرماپذیری بی‌نهایت آب موجب می‌شود که در تابستان گرما از سطح به‌سوی اعماق اقیانوس، و در زمستان از اعماق به‌سوی سطح آید. این تبادل گرمایی تغییر دمای سطح اقیانوس را در طی سال کاهش می‌دهد. 
جریانات اقیانوسی نیز بر دمای آب اقیانوسها اثر گذارند. جریانات گلف‌استریم در اقیانوس اطلس شمالی و کوروشیو در اقیانوس آرام شمالی با جابه‌جایی آبهای گرم به‌سوی عرضهای بالای جغرافیایی، تغییرات حرارتی آشکاری در امتداد مرز جریانات پدید می‌آورند. جریانات آب سرد با حرکت از عرضهای بالا به‌سوی عرضهای پایین جغرافیایی، دمای آبهای هم‌دمای سطحی را تغییر می‌دهند. بادهای بسامان، در عرضهای پایین، آب را از سواحل قاره‌ها دور می‌کنند و به این‌ترتیب، شرایط را برای صعود آب از اعماق اقیانوس به سطح، و درنتیجه کاهش دمای آب فراهم می‌سازند. 
دما در اقیانوسها با افزایش عمق، کاهش می‌یابد. در اعماق، تغییرات فصلی دما وجود ندارد و دامنۀ دما بین °30 سانتی‌گراد در سطح تا °1- سانتی‌گراد در بستر است. در عرضهای پایین، تغییرات دما از سطح تا کف اقیانوس بسیار زیاد است. در عرضهای بالا و قطب شمال، آبهای چگالِ تشکیل‌شده در سطح به اعماق اقیانوس می‌روند و شرایط مشابه ایزوترمال (هم‌دما) با اعماق پدید می‌آورند. 
مناطقی از اقیانوس که تغییر سالانه در گرمایش سطحی را نشان می‌دهند، در تابستان لایۀ کم‌عمقی با دمای بالا دارند. در زیر این لایۀ 10 تا 20 متریِ تقریباً هم‌دما، دما به‌سرعت با افزایش عمق کاهش می‌یابد و یک تِرموکلاین (لایۀ تغییرات عمودی شدید دما) فصلی کم‌عمق شکل می‌گیرد. این ترموکلاین کم‌عمق در طی سرمایش زمستان و افزایش اختلاط باد در سطح اقیانوس ناپدید می‌شود و لایۀ هم‌دما عمیق‌تر می‌گردد. با بازگشت فصل تابستان، این ترموکلاین فصلی دوباره تشکیل می‌شود. در اعماق بیشتر، یک ترموکلاین نامحسوس غیرفصلی دیده می‌شود که آب را از منابع معتدل و زیرقطبی جدا می‌کند.