Последние два десятилетия явились началом новой эры научных открытий, захватывающих нас смелым новаторством. Запуск 4 октября 1957 г. первого искусственного спутника Земли — Спутника 1 положил начало проникновению в космос. Всего лишь три с половиной года понадобилось для того, чтобы первый человек — Юрий Гагарин — покорил космическое пространство, а через восемь лет американские астронавты вступили на Луну. Ho еще раньше этих событий новейшую информацию давали автоматические приборы и зонды. С 1960 г. несут свою службу метеорологические спутники, позволяющие вести непрерывные наблюдения за погодными процессами на Земле. Наконец, советская орбитальная станция «Салют» стала первой пилотируемой космической лабораторией нашей планеты. Благодаря этому изучение околоземного космического пространства поднялось на более высокую ступень и открыло новые возможности в исследовании Земли.

На фоне грандиозных успехов в изучении космоса несколько отодвинулись на задний план достижения в исследовании океанов и морей, занимающих большую часть нашей планеты. Правда, погружение батискафа «Триест» в 1960 г. на максимальную глубину в океане вызвало сенсацию, подобную сенсации, связанной с проникновением в космос. Привлекли к себе внимание и первые обитаемые «подводные дома». И все же многое в деятельности человека в изучении Мирового океана было почти обойдено молчанием.

В то время как пилотируемые космические корабли облетают Землю на высоте сотен километров, к неисследованным планетам с поразительной точностью запускаются автоматические станции, морские глубины, непосредственно доступные человеку, ограничиваются всего лишь несколькими сотнями метров. Несмотря на тысячелетнюю связь человека с морем, океан хранит в себе много тайн и еще целый ряд проблем ждет своего разрешения.

Проникновение человека в глубины моря, трудности длительного пребывания в нем — лишь одна сторона этой сложной проблемы. Даже такая важная задача, как исследование и измерение пространственных характеристик морей, до сих пор не решена. Необходимым условием использования морей в интересах человека является прежде всего накопление знаний о процессах, происходящих в Мировом океане, об их причинах и основных закономерностях. Без этих знаний невозможно освоение морских ресурсов. Однако непродуманное вмешательство в происходящие в море процессы может вызвать нежелательные изменения естественных условий, которые не смогут быть ликвидированы или будут устранены лишь с большим трудом.

Огромные размеры Мирового океана, занимающего свыше двух третей земной поверхности, и его большая глубина затрудняют исследование происходящих в море процессов. Из 510 млн. км2 земной поверхности 361 млн. км2, или 71 %, приходится на океаны и моря, в то время как суша составляет только 149 млн. км2, или 29 %. Мировой океан имеет среднюю глубину 3790 м. На глобусе диаметром 335 см она соответствовала бы углублению всего в 0,1 мм, т. е. примерно была бы равна линии, оставляемой чертежным пером средней толщины. (Для сравнения вспомним, что средняя высота материков 875 м.)

Соотношение между протяженностью и глубиной Мирового океана составляет примерно 10 000:1. Поэтому в происходящих в океане явлениях главную роль играют процессы большого горизонтального масштаба в сравнительно незначительной вертикальной толще. В качестве примера можно упомянуть хотя бы о сильных морских течениях. Однако не следует упускать из виду, что и вертикальные процессы имеют важное значение для океанических условий. Доказательством служат процессы вертикального перемешивания.

Соотношение масштабов океана в горизонтальной и вертикальной плоскостях практически не позволяет геометрически воссоздать подобие океанических процессов на модели. Например, если бы мы попытались изобразить без искажений Балтийское море, длина которого около 1500 км и средняя глубина 55 м, то модель при длине свыше 27 м должна была бы иметь толщину в 1 мм. В этом водном слое, в соответствии с естественными условиями, должна была бы моделироваться разница температур в летнее время более чем в 15°С, а содержание соли на дне было бы примерно в 2 раза больше, чем на поверхности, и, наконец, направление течений многократно изменялось бы с глубиной.

Огромная водная поверхность Мирового океана разделена материками на несколько больших океанов, в которых, в свою очередь, более или менее отчетливо выделяются отдельные районы и окраинные моря. Согласно данным океанологических исследований последнего времени теперь склоняются к тому, что, помимо трех известных океанов — Атлантического, Индийского и Тихого, следует выделить еще четвертый — Арктический океан. Он включает воды Северного полярного моря, которое ранее считали окраинным морем Атлантического океана. Южное полярное море до сего времени еще не получило собственного наименования, и антарктические воды соответственно относят к Атлантическому, Индийскому и Тихому океанам.

При рассмотрении рельефной карты морского дна вызывает удивление, что она выглядит такой же сложной, как карта поверхности суши. Если встречающиеся на Земле естественные возвышенности и низменности расположить по закону частоты распределения случайных величин, то получится так называемая гипсометрическая кривая. Она позволяет определить также некоторые важные закономерности увеличения глубин в море, причем отдельные отрезки кривой могут характеризовать соответствующие крупные формы рельефа морского дна.

Мелководное море, или шельф, — это прилегающая к материку часть морского дна с глубинами до 200 м. Эта область глубин охватывает около 27,4 млн. км2, или 5, 4 % земной поверхности. В настоящее время непосредственное вторжение человека в море и его деятельность по освоению морских ресурсов сосредоточены главным образом именно в этой области.

К шельфу прилегают материковые склоны, которые опоясывают континенты ниспадающим рантом длиной свыше 300 тыс. км и глубиной около 3000 м. Области с глубинами до 3000 м составляют 10,7 % земной поверхности.

Значительную часть морского дна занимают глубоководные области (ложе океана). 77 % Мирового океана, или 53,6 % всей земной поверхности, имеют глубины между 3000 и 6000 м.

Наконец, наибольшие глубины Мирового океана приходятся на глубоководные впадины . Области с глубинами более 6000 м составляют всего 1 % земной поверхности. Глубина в 11 034 м в Марианском желобе до сего времени считается самой большой в Мировом океане.

Как крупные формы рельефа морского дна должны быть упомянуты также срединноокеанские хребты, общая длина которых свыше 70 тыс. км и которые в виде сомкнутых подводных горных цепей прослеживаются во всех океанах.

Однако изображение форм рельефа морского дна еще очень несовершенно. Точность многих современных морских карт не превышает степень точности географических карт, составленных примерно 250 лет назад. Обширные морские области или совсем не измерены или измерены очень приближенно. В 1969 г. только четверть всей береговой линии Мирового океана была обеспечена картами масштабом в 1:75 000. Когда в начале 60-х годов был рассмотрен проект международной карты мира в масштабе 1: 1 000 000, выяснилось, что если для континентов такая карта может быть построена для 64 % их поверхности, то для морских областей — всего лишь для 1,4 %.

В то время как для большей части суши, кроме топографических карт, имеются также данные более или менее обширных геологических съемок, то во всем Мировом океане, исключая зону шельфа, к концу 60-х годов было только около 20 глубинных буровых скважин, несколько сотен образцов горных пород, собранных на поверхности морского дна, и менее 200 сейсмических профилей. Однако в связи с ростом использования морских ресурсов быстро возрастает потребность в точных батиметрических картах моря, необходимых для решения как научных, так и практических задач.