التوزيع النسبي للمحيطات على سطح الأرض

تعريف مبسط للمحيطات الموجودة على سطح الأرض:

المحيط هو جسم مستمر من المياه المالحة المحتواة في أحواض ضخمة على سطح الأرض، وعندما ينظر إلى المحيطات من الفضاء فإن غلبة محيطات الأرض واضحة للعيان، وتغطي المحيطات وبحارها الهامشية ما يقرب من 71% من سطح الأرض بمتوسط ​​عمق 3688 متر (12100 قدم).

تحتل الأرض المكشوفة نسبة الـ 29 بالمائة المتبقية من سطح الكوكب ويبلغ متوسط ​​ارتفاعها حوالي 840 متر (حوالي 2755 قدم)، في الواقع يمكن إخفاء جميع الأراضي المرتفعة تحت المحيطات واختزال الأرض إلى كرة ناعمة مغطاة بالكامل بطبقة متصلة من مياه البحر يزيد عمقها عن 2600 متر (8530 قدم)، ويُعرف هذا باسم عمق المحيطات ويعمل على التأكيد على وفرة المياه على سطح الأرض.

الأرض فريدة من نوعها في المجموعة الشمسية؛ بسبب بعدها عن الشمس وفترة دورانها، وتتحد هذه لتعريض الأرض لمستوى إشعاع شمسي يحافظ على الكوكب عند متوسط ​​درجة حرارة سطح حوالي 14 إلى 15 درجة مئوية (57.2 إلى 59 درجة فهرنهايت)، ويختلف متوسط ​​درجة حرارة السطح قليلاً خلال الدورات السنوية والليلية، كما يسمح متوسط ​​درجة الحرارة هذا بوجود الماء على الأرض في مراحلها الثلاث (الصلبة والسائلة والغازية).

لا يوجد كوكب آخر في النظام الشمسي لديه هذه الميزة، حيث تسود المرحلة السائلة على الأرض، ومن حيث الحجم يوجد 97.957 في المائة من المياه على الكوكب كمياه محيطية، وما يرتبط بها من الجليد البحري، وتشكل المرحلة الغازية وقطرات الماء في الغلاف الجوي 0.001 في المائة، وتشكل المياه العذبة في البحيرات والجداول 0.036 في المائة، في حين أن المياه الجوفية أكثر وفرة 10 مرات بنسبة 0.365 في المائة، كما تشكل الأنهار الجليدية والقمم الجليدية 1.641 في المائة من إجمالي حجم المياه على الأرض.

يعتبر كل مما سبق خزاناً للمياه، حيث يدور الماء بشكل مستمر بين هذه الخزانات فيما يسمى بالدورة الهيدرولوجية والتي تحركها الطاقة من الشمس، كما يؤدي التبخر والتساقط وحركة الغلاف الجوي وتدفق مياه الأنهار والأنهار الجليدية والمياه الجوفية إلى أسفل المنحدرات إلى إبقاء المياه في حالة حركة بين الخزانات والحفاظ على الدورة الهيدرولوجية.

إن النطاق الكبير من الأحجام في هذه الخزانات ومعدلات دورات المياه بينها تتحد لتخلق ظروفاً مهمة على الأرض، وإذا حدثت تغيرات طفيفة في معدل تدوير الماء داخل الخزان أو خارجه يتغير حجم الخزان، قد تكون هذه التغييرات في الحجم كبيرة نسبياً وسريعة في خزان صغير أو صغيرة وبطيئة في خزان كبير، وقد يؤدي تغيير نسبة مئوية صغيرة في حجم المحيطات إلى حدوث تغيير نسبي كبير في الخزان الجليدي الأرضي وبالتالي تعزيز المراحل الجليدية وبين الجليدية.

يحدد المعدل الذي يدخل فيه الماء أو يخرج من الخزان مقسماً إلى حجم الخزان وقت بقاء الماء في الخزان، ويتحكم وقت بقاء الماء في الخزان بدوره في العديد من خصائص هذا الخزان.

ما هو التوزيع النسبي للمحيطات على سطح الأرض؟

تمتلك الأرض (محيط عالمي) واحد، ومع ذلك فإن أولئك الذين يجرون أبحاثاً في المحيطات يعترفون عموماً بوجود خمسة محيطات رئيسية وهي: المحيط الهادئ والمحيط الأطلسي والمحيط الهندي والقطب الشمالي والمحيط الجنوبي، وتفصل الحدود التعسفية بين هذه المسطحات المائية، كما يتم تحديد حدود كل محيط إلى حد كبير من خلال القارات التي تشكلها.

في نصف الكرة الجنوبي غالباً ما يشار إلى الأجزاء الجنوبية من المحيط الهادئ والمحيط الأطلسي والمحيط الهندي وروافدها التي تحيط بالقارة القطبية الجنوبية بالمحيط الجنوبي، ويمكن عمل العديد من التقسيمات الفرعية لتمييز حدود البحار والخلجان التي لها أهمية تاريخية وسياسية وإيكولوجية في بعض الأحيان، ومع ذلك فإن خصائص المياه وتيارات المحيطات والمجموعات البيولوجية ليست مقيدة بهذه الحدود، في الواقع العديد من الباحثين لا يتعرفون عليهم أيضاً.

إذا كان من المقرر إجراء تحليلات المساحة والحجم للمحيطات فيجب تحديد الحدود لفصل المناطق الفردية، في عام 1921 نشر عالم الجغرافيا الألماني إروين كوسينا جداول توضح توزيع مياه المحيطات مع عمق المحيطات والبحار المجاورة، وتم تحديث هذا العمل في عام 1966 من قبل الجيولوجي الأمريكي هـ. مينارد وعالم المحيطات الأمريكي (S.M. حداد) لم يغير الأخير إلا قليلاً الأرقام المشتقة من كوسينا.

كان هذا رائعاً نظراً لأن الجهد الأصلي اعتمد كلياً على قياسات العمق المتناثرة التي تراكمت بواسطة سبر الأسلاك الفردية، بينما استفاد العمل الأحدث من سبر العمق الصوتي الذي تم جمعه منذ عشرينيات القرن الماضي، ويسمح هذا النوع من التحليل المسمى قياس الضغط بالقياس الكمي لتوزيع مساحة سطح المحيطات وبحارها الهامشية بعمق.

يوضح توزيع مساحة سطح المحيط بزيادات قدرها 5 درجات في خط العرض أن توزيع الأرض والمياه على سطح الأرض يختلف اختلافاً ملحوظاً في نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي، وقد يسمى نصف الكرة الجنوبي نصف الكرة الأرضية المائي بينما نصف الكرة الأرضية الشمالي هو نصف الكرة الأرضية، وهذا صحيح بشكل خاص في خطوط العرض المعتدلة.

هذا التباين في توزيع الأرض والمياه بين نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي يجعل نصفي الكرة الأرضية يتصرفان بشكل مختلف تماماً استجابة للتغير السنوي في الإشعاع الشمسي الذي تتلقاه الأرض، ويظهر نصف الكرة الجنوبي فقط تغيراً طفيفاً في درجة حرارة السطح من الصيف إلى الشتاء عند خطوط العرض المعتدلة، ويتم التحكم في هذا الاختلاف بشكل أساسي من خلال استجابة المحيط للتغيرات الموسمية في التدفئة والتبريد.

يشهد نصف الكرة الشمالي تغيراً واحداً في درجة حرارة السطح تتحكم فيه منطقة المحيطات، وتغير آخر تتحكم فيه مساحة اليابسة، وفي خطوط العرض المعتدلة لنصف الكرة الشمالي تكون الأرض أكثر دفئاً من منطقة المحيطات في الصيف وأكثر برودة في الشتاء، كما يؤدي هذا الوضع إلى تغيرات موسمية واسعة النطاق في دوران الغلاف الجوي والمناخ في نصف الكرة الشمالي غير الموجودة في نصف الكرة الجنوبي.

التقسيمات الرئيسية للمحيطات:

إذا تم تقسيم حجم المحيط على مساحة سطحه يتم الحصول على متوسط ​​العمق، حتى من دون تضمين بحاره الهامشية فإن المحيط الهادئ هو أكبر محيط من حيث المساحة السطحية والحجم ويليه المحيط الأطلسي والقطب الشمالي هو الأصغر، ويُظهر المحيط الأطلسي أكبر تغيير في مساحة السطح والحجم عندما يتم طرح بحاره الهامشية، يشير هذا إلى أن المحيط الأطلسي لديه أكبر مساحة من البحار المتاخمة وكثير منها ضحلة.

يمكن أن يُظهر قياس الضغط كيف تتغير مساحة كل محيط أو بحر هامشي مع تغير العمق، ويمكن رسم منحنى خاص يُعرف باسم منحنى (hypsometric أو hypsographic) يصور كيفية توزيع مساحة سطح الأرض مع الارتفاع والعمق، وقد تم رسم هذا المنحنى لتمثيل مجموع الأرض وكل محيطاتها، وبالمثل يمكن إنشاء منحنيات لكل محيط وبحر على حده، كما يشار إلى متوسط ​​عمق محيطات العالم 3688 متر (12100 قدم) ومتوسط ​​ارتفاع الأرض 840 متر (2756 قدم).

إن أعلى نقطة على اليابسة جبل إيفرست (8850 متر أي 29035 قدم) وأعمق نقطة في المحيط وتقع في خندق ماريانا (11،034 متر أي 36،201 قدم) وتشير إلى الحدود العليا والدنيا للمنحنى على التوالي.

نظراً لأن هذا المنحنى مرسوم على شبكة ارتفاع مقابل مساحة الأرض، فإن المنطقة الواقعة أسفل المنحنى والتي تغطي 29.2 في المائة من سطح الأرض فوق مستوى سطح البحر هي حجم الأرض فوق مستوى سطح البحر، وبالمثل فإن المنطقة الواقعة بين مستوى سطح البحر والمنحنى الذي يصور النسبة المتبقية البالغة 70.8 في المائة من سطح الأرض تحت مستوى سطح البحر تمثل حجم المياه الموجودة في المحيطات.

تصف أجزاء من هذا المنحنى مساحة سطح الأرض الموجودة بين زيادات الارتفاع أو العمق، وعلى اليابسة مساحة صغيرة من إجمالي مساحة الأرض (حوالي 4 في المائة فقط) تقع على ارتفاعات تزيد عن 2000 متر (حوالي 6560 قدم)، إن معظم الأرض 25.3 في المائة من إجمالي الأرض تتراوح بين 0 إلى 2000 متر، إن حوالي 13.6 في المائة من إجمالي مساحة الأرض تقع على ارتفاعات أعلى مع 86.4 في المائة بين 0 إلى 2000 متر عندما يتم تحديد المناطق بالنسبة لمساحة الأرض فقط.

في المحيطات تعطي النسب المئوية للمنطقة المخصصة لزيادات العمق معلومات حول التركيب والشكل النموذجيين لأحواض المحيطات، الزيادة الصغيرة في العمق من 0 إلى 200 متر (656 قدم) تحتل حوالي 5.4 بالمائة من إجمالي مساحة الأرض أو 7.6 بالمائة من مساحة المحيطات، ويقترب هذا من مساحة الجروف القارية في العالم والأراضي الحدودية المسطحة الضحلة للقارات التي غطتها المحيطات بالتناوب خلال المراحل بين الجليدية واكتشفت خلال الفترات الجليدية.

وعلى أعماق تتراوح بين 200 إلى 2000 متر توجد مساحة أكبر قليلاً؛ أي – 6.02 في المائة من إجمالي مساحة الأرض أو 8.5 في المائة من مساحة المحيطات، وترتبط هذه الأعماق بمناطق المحيطات التي لها منحدرات شديدة الانحدار، حيث يزداد العمق بسرعة، وهذه هي مناطق المنحدرات القارية التي تشير إلى الحافة الحقيقية للكتل الأرضية القارية، ومع ذلك فإن البحار الهامشية ذات الأعماق المعتدلة، وقمم الجبال البحرية تضيف مساحتها إلى مناطق العمق هذه عند النظر في جميع المحيطات، كما تقع غالبية المنطقة المحيطية بين 4000 إلى 5000 متر (حوالي 13100 إلى 16400 قدم).