Ūdens fizikālās un ķīmiskās īpašības pasaules okeānos. Pasaules okeāna ūdeņu fizikālās un ķīmiskās īpašības Pasaules okeāna ūdeņu fizikālās un ķīmiskās īpašības

Okeāni pārstāv galveno hidrosfēras daļu - Zemes ūdens apvalku. Tās ūdeņi aizņem 361 miljonu km2 jeb 70,8% no zemes virsmas, kas gandrīz 2,5 reizes pārsniedz zemes platību (149 miljoni km2 jeb 29,2%). Vissvarīgākās šādas globālās zemes un jūras attiecības sekas ir Pasaules okeāna ietekme uz Zemes ūdens un siltuma līdzsvaru. Apmēram 10% no saules starojuma, ko absorbē okeāna virsma, tiek tērēts apkurei un turbulentai siltuma apmaiņai starp ūdens virsmas slāņiem un atmosfēras lejasdaļu. Atlikušie 90% siltuma tiek iztērēti iztvaikošanai. Iztvaikošana no okeāna virsmas ir gan galvenais ūdens avots globālajā hidroloģiskajā ciklā, gan ūdens iztvaikošanas lielā latentā siltuma sekas, un tā ir svarīga Zemes globālā siltuma bilances sastāvdaļa. Pasaules okeāna akvatorija sastāv no Atlantijas, Klusā okeāna, Indijas, Arktikas un Dienvidu okeāna, marginālām jūrām (Barenca, Bēringa, Ohotskas, Japānas, Karību jūras reģiona uc), iekšējām jūrām (Vidusjūra, Melnā, Baltijas). Kaspijas un Arāla jūras ezerus, kuriem nav nekādas saistības ar Pasaules okeānu, parasti sauc par jūrām tikai to lieluma dēļ. Pašlaik tās ir iekšējas slēgtas ūdenstilpes, un kvartāra periodā tās bija saistītas ar Pasaules okeānu.

Vismaz 1,4 miljardi km3 ūdens ir koncentrēts pasaules okeānā, kas ir aptuveni 94% no hidrosfēras tilpuma. Šīs milzīgās ūdens masas atrodas nemitīgā kustībā. Ģeoloģiskie procesi, kas notiek pasaules okeānā, ir dažādi un ir savstarpēji saistītas parādības. Tie sastāv no šādiem procesiem:

Iznīcināšana vai nodilums (no latīņu valodas "abrado" - skūšanās, nokasīšana), klinšu masīvi, kas veido piekrasti un daļu seklā ūdens;

No zemes nogādāto iznīcināšanas produktu nodošana un šķirošana;

Dažādu nokrišņu uzkrāšanās vai uzkrāšanās. Ilgu laiku Pasaules okeāna dibens un tā nogulsnes palika neizpētītas. Tikai no XX gadsimta vidus mērķtiecīga pasaules okeāna izpēte sākās ar speciāli būvētiem izpētes kuģiem. Sākumā pasaules okeāna dibena izpētei tika izmantoti dažādi uz kuģiem uzstādītie ģeofizikālie instrumenti, un klinšu paraugus piegādāja speciāli traļi - dragas. Šo darbu rezultātā tika iegūta unikāla informācija par Pasaules okeāna dibena reljefu.

Jūru un okeānu ūdeņu fizikāli ķīmiskās īpašības

Ūdeņu sāļums un ķīmiskais sastāvs. Jūras ūdenī tiek izšķīdināts liels skaits vielu. Kopējo izšķīdušo sāļu saturu jūras ūdenī sauc par tā sāļumu (5) un izsaka ppm (% o). Tiek pieņemts, ka okeāna ūdeņu vidējais sāļums ir aptuveni 35%. Tas nozīmē, ka 1 litrā ūdens ir apmēram 35 g izšķīdušo sāļu (jūras ūdens sāļuma vidējā vērtība). Pasaules okeāna virszemes ūdeņu sāļums svārstās no 32 līdz 37% s, un šādas svārstības ir saistītas ar klimatisko zonējumu, kas tieši ietekmē ūdeņu iztvaikošanu. Sausās zonās, kur dominē iztvaikošana, palielinās sāļums, un mitrās vietās un vietās, kur plūst lielas upes, sāļums samazinās. Sāļums iekšzemes jūrās ir ļoti atšķirīgs. Vidusjūrā tas ir 35 - 39% o, Sarkanajā jūrā tas palielinās līdz 41 -43% o, un jūrās, kas atrodas mitros reģionos, sāļums samazinās galvenokārt lielā saldūdens pieplūduma dēļ. Melnajā jūrā tas ir 18 - 22% o, Kaspijas jūrā -12-15% o, Azovā -12% o un Baltijas jūrā - 0,3 - 6% o. Tik zems Baltijas jūras sāļums ir saistīts ar lielo upju plūsmas apjomu. Patiešām, tādas dziļas upes kā Reina, Visla, Ņeva, Nemana un citas ved savus ūdeņus uz šo jūru.Īpaši augsts sāļums (līdz 300% o) ir novērojams lagūnās, kas atdalītas no jūras sausos reģionos, piemēram, Kara-Bogaz-Gol līcī Kaspijas jūra.

Jūru un okeānu ūdeņos ir gandrīz visi DI Mendeļejeva periodiskās tabulas ķīmiskie elementi. Dažu saturs ir tik liels, ka tieši to attiecība nosaka jūras un okeāna ūdeņu sāļumu, savukārt citu skaits ir tūkstošdaļas un pat desmit tūkstošdaļas procenti. Salīdzinot katjonus un anjonus, izrādās, ka jūras ūdens sāls sastāvā pārsvarā ir hlorīdi (89,1%), otrajā vietā ir sulfāti (10,1%), tad karbonāti ir 0,56%, bet bromīdi - tikai 0,3% ...

Gāzes režīms... Pasaules okeāna ūdeņos dažādas gāzes atrodas izšķīdušā stāvoklī, bet galvenās ir skābeklis, oglekļa dioksīds un dažās vietās sērūdeņradis. Skābeklis jūras ūdenī nonāk gan tieši no atmosfēras, gan ar fitoplanktona fotosintēzi. Gāzu pārdalē galveno lomu spēlē globālā okeāna cirkulācija. Pateicoties tam, notiek ar skābekli bagātu auksto ūdeņu plūsma no lieliem platuma grādiem uz ekvatoru un virszemes ūdeņiem līdz apakšējai daļai.

Oglekļa dioksīds ir daļēji izšķīdis jūras ūdenī, un daļēji tas ir ķīmiski saistīts Ca bikarbonātu (HCO3) vai karbonātu (CaCO3) formā. CO2 šķīdība jūras ūdenī ir atkarīga no jūras ūdens temperatūras un palielinās, samazinoties temperatūrai. Tāpēc Arktikas un Antarktikas aukstajos ūdeņos ir vairāk oglekļa dioksīda nekā zemu platumu ūdeņos. Ievērojams CO

Dažos jūras baseinos tiek novērots anomāls gāzes režīms. Klasisks piemērs ir Melnā jūra, kur, pēc NM Strakhova teiktā, 150-170 m dziļumā ūdens lielā mērā ir iztukšots skābeklī un satur lielu daudzumu sērūdeņraža. Tā daudzums strauji palielinās apakšējos slāņos. Sērūdeņradis veidojas sulfātu saturošu baktēriju vitālās aktivitātes dēļ, kas sulfātus no jūras ūdens pārvērš par sērūdeņradi. Sērūdeņraža piesārņojumu izraisa brīvas ūdens apmaiņas pārtraukšana starp Melno jūru un Vidusjūru. Melnajā jūrā ūdens slāņojas pēc sāļuma. Augšdaļā ir atsāļoti ūdeņi (17-18% o) un zem sāļa (20-22% o). Tas izslēdz vertikālo cirkulāciju un izraisa gāzes režīma traucējumus un pēc tam sērūdeņraža uzkrāšanos. Skābekļa trūkums dziļākos slāņos veicina atveseļošanās procesu attīstību. Sērūdeņraža piesārņojums Melnās jūras lejasdaļā sasniedz 5 - 6 cm3 / l. Papildus Melnajai jūrai dažos Norvēģijas fjordos ir konstatēts sērūdeņraža piesārņojums.

Jūras ūdens temperatūra... Pasaules okeāna virsmas slāņu temperatūras sadalījums ir cieši saistīts ar klimatisko zonējumu. Vidējā gada temperatūra lielos platuma grādos svārstās no 0 - 2 ° С un ekvatoriālajos platuma grādos sasniedz maksimālās vērtības aptuveni 28 ° С. Mērenās platuma grādos ūdens temperatūra piedzīvo ievērojamas sezonas svārstības, kas svārstās no 5 līdz 20 ° C. Ūdens temperatūra mainās līdz ar dziļumu, apakšējās daļās ievērojamā dziļumā sasniedzot tikai 2 - 3 ° C. Polārajos apgabalos tas nokrītas līdz negatīvām vērtībām, kas ir aptuveni -1,0 -1,8 ° C.

Pāreja no augšējā ūdens slāņa ar augstu temperatūru uz apakšējo slāni ar zemu temperatūru notiek samērā plānā slānī, ko sauc par termoklīnu. Šis slānis sakrīt ar 8 - 10 ° izotermu un atrodas 300 - 400 m dziļumā tropos un 500 - 1000 m dziļumā subtropos. Temperatūras sadalījuma vispārējās likumsakarības pārkāpj virsmas siltās un aukstās strāvas, kā arī apakšējās strāvas.

Spiediens un blīvums... Hidrostatiskais spiediens okeānos un jūrās atbilst ūdens kolonnas masai un palielinās līdz ar dziļumu, sasniedzot maksimālo vērtību dziļākajās okeāna daļās. Jūras ūdens blīvums vidēji ir aptuveni 1,025 g / cm3. Aukstajos polārajos ūdeņos tas palielinās līdz 1,028, bet siltajos tropiskajos ūdeņos samazinās līdz 1,022 g / cm3. Visas šīs svārstības ir saistītas ar Pasaules okeāna ūdeņu sāļuma un temperatūras izmaiņām.

Atvieglojuma elementi.

Ir četri galvenie okeāna dibena reljefa posmi: kontinentālais šelfs (plaukts), kontinentālais slīpums, okeāna dibens un dziļūdens ieplakas. Okeāna dibenā novēro vislielākās dziļuma atšķirības un grandiozās kalnu struktūras. Tāpēc gultas robežās sāka atšķirt okeāna baseinus, okeāna vidus grēdas un okeāna pacēlumus.

Plaukts (kontinentālais plaukts) - sekla jūras terase, kas robežojas ar kontinentu un ir tās turpinājums. Būtībā plaukts ir senās zemes iegremdēta virsma. Šī ir kontinentālās garozas teritorija, kurai raksturīgs plakans reljefs ar applūdušo upju ieleju pēdām, Kvartāra apledojums un senās piekrastes līnijas.

Plaukta ārējā robeža ir mala - straujš izliekums apakšā, aiz kura sākas kontinenta nogāze. Plauktu malas vidējais dziļums ir 133 m, bet īpašos gadījumos tas var svārstīties no vairākiem desmitiem līdz tūkstošiem metru. Tāpēc termins "kontinentālais šelfs" nav piemērots šī apakšējā elementa nosaukumam (labāk - plaukts). Plauktu platums svārstās no nulles (Āfrikas piekraste) līdz tūkstošiem kilometru (Āzijas piekraste). Kopumā plaukts aizņem apmēram 7% no pasaules okeāna platības.

Kontinentālais slīpums - platība no plaukta malas līdz kontinentālajai pēdai. Kontinentālā nogāzes vidējais slīpuma leņķis ir aptuveni 6 °, bet bieži slīpuma stāvums var palielināties līdz 20-30 °. Strauja kritiena dēļ kontinentālā nogāzes platums parasti ir mazs - apmēram 100 km. Kontinentālā nogāzes reljefa raksturīgākā forma ir zemūdens kanjoni. Viņu galotnes bieži iegriež plaukta malā, un mute sasniedz kontinentālo pēdu.

Kontinentālā pēda- apakšējā reljefa trešais elements, kas atrodas kontinentālajā garozā. Kontinentālā pakāje ir plašs slīps līdzenums, ko veido nogulšņu ieži 3-5 km biezumā. Šī kalnainā līdzenuma platums var sasniegt simtiem kilometru, un šī teritorija atrodas tuvu plaukta un kontinentālā nogāzes apgabaliem.

Okeāna gulta - okeāna dibena dziļākā daļa, kas aizņem vairāk nekā 2/3 no visa pasaules okeāna platības. Valdošais okeāna dibena dziļums svārstās no 4 līdz 6 km, un grunts reljefs ir vis mierīgākais. Galvenie elementi ir okeāna baseini, okeāna vidus grēdas un okeāna pacēlumi.

Okeāna baseini - plašas maigas okeāna dibena ieplakas ar apmēram 5 km dziļumu. Baseina dibenu, plakanu vai nedaudz paugurainu, parasti sauc par bedres (dziļjūras) līdzenumu. Izlīdzinātā bedrīšu līdzenumu virsma ir saistīta ar nogulsnētu materiālu uzkrāšanos no zemes. Visplašākie līdzenumi ir okeāna dibena dziļjūras apgabalos. Kopumā dziļūdens līdzenumi aizņem apmēram 8% okeāna dibena.

Vidus okeāna grēdas - tektoniski aktīvākās zonas, kurās notiek jauna zemes garozas veidošanās. Tie pilnībā sastāv no bazalta akmeņiem, kas izveidojušies to ieplūdes rezultātā gar bojājumiem no Zemes zarnām. Tas noteica zemes garozas oriģinalitāti, kas veido okeāna vidus grēdas, un tās sadalīšanu īpašā riftogēnā tipā.

Okeāna pacēlumi - lielas pozitīvas okeāna dibena reljefa formas, kas nav saistītas ar okeāna vidienes grēdām. Tie atrodas okeāna tipa zemes garozā un atšķiras ar lieliem horizontāliem un nozīmīgiem vertikāliem izmēriem.

Okeāna dziļūdens daļā ir atrasts liels skaits atdalītu kalnu, kas neveido nevienu grēdu. To izcelsme ir vulkāniska. Pludmales, kuru virsotnes ir plakana platforma, sauc par guotiem.

Dziļjūras ieplakas (sile) - pasaules okeāna vislielāko dziļumu zona, kas pārsniedz 6000 m. Viņu sāni ir ļoti stāvi, un dibenu var izlīdzināt, ja to klāj nogulsnes. Visdziļākās siles atrodas Klusajā okeānā.

Sileņu izcelsme ir saistīta ar litosfēras plākšņu iegremdēšanu astenosfērā jaunās jūras dibena veidošanās laikā un plākšņu izplatīšanos. Notekcaurulēm ir ievērojami horizontāli izmēri. Līdz šim pasaules okeānā ir atrastas 41 sile (Klusajā okeānā - 25, Atlantijas okeānā - 7, Indijas - 9).

Sāļums. Okeāna ūdens pēc svara sastāv no 96,5% tīra ūdens un 3,5% izšķīdinātu minerālu, gāzu, mikroelementu, koloīdu un organiskas un neorganiskas izcelsmes suspensiju. Visi zināmie ķīmiskie elementi ir daļa no jūras ūdens. Visvairāk okeāna ūdenī ir nātrijs, tas ir, nātrija hlorīds (27,2 g uz 1 litru), tāpēc okeāna ūdenim ir sāļa garša. Pēc tam seko magnija sāļi - MgCl (3,8 g uz 1 l) un MgSO 4 (1,7 g uz 1 l), kas ūdenim piešķir rūgtu garšu. Visi pārējie elementi, ieskaitot biogēnos elementus (fosfors, slāpeklis utt.) Un mikroelementus, veido mazāk nekā 1%, tas ir, to saturs ir nenozīmīgs. Kopējais sāļu daudzums okeānā sasniedz 50 10 16 tonnas. Nogulsnējoties šie sāļi var pārklāt okeāna dibenu ar apmēram 60 m slāni, visu Zemi ar 45 m slāni un zemi ar 153 m slāni. Pārsteidzoša okeāna ūdens iezīme ir sāls sastāva pastāvība. Šķīdums var būt dažādās okeāna daļās ar dažādu koncentrāciju, bet galveno sāļu attiecība paliek nemainīga.

Pasaules okeāna vidējais sāļums ir 35 ‰. Atlantijas okeānā ir visaugstākais vidējais sāļums - 35,4 ‰, viszemākais - Ziemeļu Ledus okeāns - 32 ‰. Novirzes no vidējā sāļuma vienā vai otrā virzienā galvenokārt izraisa saldūdens ienākošā un izejošā bilances izmaiņas. Atmosfēras nokrišņi, kas nokrīt uz okeāna virsmas, notece no zemes un ledus kušana izraisa sāļuma samazināšanos; iztvaikošana, ledus veidošanās - gluži pretēji, palielina to. Tā kā sāļuma izmaiņas galvenokārt ir saistītas ar saldūdens ieplūšanu un aizplūšanu, tās ir pamanāmas tikai virsmas slānī, kas tieši saņem nokrišņus un iztvaiko ūdeni, un noteiktā slānī zem tā (līdz 1500 m dziļumam), ko nosaka sajaukšanas dziļums. Dziļāk pasaules okeāna sāļums paliek nemainīgs (34,7 - 34,9 ‰).

Jūras ūdens sāļums ir cieši saistīts ar tā blīvumu. Okeāna ūdens blīvums– tā tilpuma vienības masas attiecība noteiktā temperatūrā pret tāda paša tilpuma tīra ūdens masu + 4 ° C temperatūrā. Okeāna ūdens blīvums vienmēr palielinās, palielinoties sāļumam, jo \u200b\u200bpalielinās tādu vielu saturs, kuru īpatnējais svars ir lielāks nekā ūdenim. Virszemes ūdens slāņu blīvuma palielināšanos veicina dzesēšana, iztvaikošana un ledus veidošanās. Sildīšana, kā arī sālsūdens sajaukšana ar nokrišņu ūdeni vai izkusušo ūdeni izraisa blīvuma samazināšanos. Okeāna virsmā blīvuma izmaiņas tiek novērotas robežās no 0,9960 līdz 1,083. Atvērtajā okeānā blīvumu parasti nosaka temperatūra, un tāpēc tas parasti palielinās no ekvatora līdz poliem. Ūdens blīvums okeānā palielinās līdz ar dziļumu.

Gāzes okeāna ūdenī. Gāzes no atmosfēras nonāk ūdenī, izdalās ķīmisko un bioloģisko procesu laikā, tās atved upes, tās nāk zemūdens izvirdumu laikā. Gāzu pārdale notiek sajaucot. Okeāna ūdens spēja izšķīdināt gāzes ir atkarīga no tā temperatūras, sāļuma un hidrostatiskā spiediena. Jo augstāka ūdens temperatūra un sāļums, jo mazāk gāzes tajā var izšķīst. Ūdenī izšķīst galvenokārt slāpeklis (63%), skābeklis (35%) un oglekļa dioksīds, kā arī sērūdeņradis, amonjaks, metāns utt.

Oglekļa dioksīds, tāpat kā skābeklis, labāk izšķīst aukstā ūdenī. Tāpēc, paaugstinoties temperatūrai, ūdens to nodod atmosfērai, un, samazinoties, tas to absorbē. Dienas laikā augiem palielinoties oglekļa dioksīda patēriņam, tā saturs ūdenī samazinās, naktī, gluži pretēji, palielinās. Lielos platuma grādos okeāns absorbē oglekļa dioksīdu, mazos platumos - to izlaiž atmosfērā. Gāzu apmaiņa starp okeānu un atmosfēru ir nepārtraukts process.

Spiediens.Katram okeāna virsmas kvadrātcentimetram atmosfēra nospiež aptuveni 1 kg (viena atmosfēra). To pašu spiedienu uz to pašu apgabalu izdara tikai 10,06 m augsta ūdens kolonna, tādējādi mēs varam pieņemt, ka uz katriem 10 m dziļumu spiediens palielinās par 1 atm. Visi procesi, kas notiek lielā dziļumā, tiek veikti spēcīgā spiedienā, taču tas netraucē dzīvības attīstību okeāna dziļumos.

Pārredzamība.Saules starojošā enerģija, iekļūstot ūdens kolonnā, tiek izkliedēta un absorbēta. Saules enerģijas izkliede un absorbcija ir atkarīga no suspendēto daļiņu daudzuma ūdenī. Vismazāk caurspīdīgums tiek novērots netālu no krastiem seklā ūdenī, pateicoties upju ievadītā suspendētā materiāla daudzuma pieaugumam un augsnes viļņošanai. Planktona masas attīstības periodā un ledus kušanas laikā ūdens caurspīdīgums ievērojami samazinās (ledus vienmēr satur piemaisījumus; turklāt ledū iesprostoto gaisa burbuļu masa nonāk ūdenī). Ūdens caurspīdīgums palielinās vietās, kur dziļi ūdeņi paceļas uz virsmu.

Caurspīdīgums tiek izteikts metru skaitā, t.i., dziļumā, kurā joprojām ir redzams balts disks ar diametru 30 cm. Vislielākā caurspīdība (67 m) tika novērota Klusā okeāna centrālajā daļā, Vidusjūrā - 60 m, Indijas okeānā - 50 m. Ziemeļos jūra ir 23 m, Baltijas jūrā - 13 m, Baltajā - 9 m, Azovā - 3 m.

Okeānu un jūru ūdens krāsa. Kolektīvās gaismas absorbcijas un izkliedes rezultātā okeāna ūdens kolonna ir zila vai zila. Planktona un neorganisko suspendēto vielu klātbūtne atspoguļojas ūdens krāsā, un tā iegūst zaļganu nokrāsu. Liels daudzums organisko piemaisījumu padara ūdeni dzeltenīgi zaļu, upes grīvu tuvumā tas var būt pat brūns.

Ekvatoriālajās un tropiskajās platuma grādos okeāna ūdens dominējošā krāsa ir tumši zila un pat zila. Šīs krāsas ūdens, piemēram, Bengālijas līcī, Arābijas jūrā, Ķīnas jūras dienvidu daļā, Sarkanajā jūrā. Zils ūdens Vidusjūrā un Melnajā jūrā. Mērenās platuma grādos daudzviet ūdens ir zaļgani (īpaši pie krasta), kūstoša ledus apgabalos tas ievērojami kļūst zaļš. Polārajos platuma grādos dominē zaļgana krāsa.

Jūras mirdzums.Jūras ūdens spīdumu rada organismi, kas izstaro "dzīvo" gaismu. Šie organismi galvenokārt ir gaismas baktērijas. Atsvaidzinātos piekrastes ūdeņos, kur izplatītas šādas baktērijas, jūras svelme tiek novērota vienmērīgas piena gaismas veidā. Luminiscenci izraisa arī mazākie un mazākie vienšūņi, no kuriem visslavenākā ir nakts gaisma (Noctiluca). Daži lielāki organismi (lielas medūzas, bryozoans, zivis, annelīdi utt.) Atšķiras arī ar spēju radīt gaismu. Jūras mirdzums ir parādība, kas izplatīta visā pasaules okeānā. To novēro tikai jūras ūdenī un nekad saldūdenī.

Ziedoša jūra ir zooloģiskā dārza un fitoplanktona strauja attīstība jūras virsmas slāņos. Šo organismu masveida uzkrāšanās izraisa izmaiņas jūras virsmas krāsā dzeltenu, sārtu, pienainu, zaļu, sarkanu, brūnu un citu svītru un plankumu veidā.

Skaņas vadītspējaokeāna ūdens ir 5 reizes vairāk nekā gaiss. Gaisā skaņas vilnis pārvietojas ar ātrumu 332 m / s, saldūdenī - 435 m / s, okeāna ūdenī - 1500 m / s. Skaņas izplatīšanās jūras ūdenī ir atkarīga no temperatūras, sāļuma, spiediena, gāzes satura, kā arī no suspendētiem organiskiem un neorganiskiem piemaisījumiem.

Pasaules okeāna ūdens temperatūra... Galvenais siltuma avots, ko saņem Pasaules okeāna virsma, ir tiešs un izkliedēts saules starojums. Upju ūdeņi var kalpot kā papildu siltuma avots. Daļu no ienākošā saules starojuma atspoguļo ūdens virsma, daļu izstaro atmosfēra un starpplanētu telpa. Jūra iztvaicējot zaudē lielu daudzumu siltuma. Liela loma okeāna ūdeņu izplatībā un temperatūras izmaiņās ir kontinentiem, valdošajiem vējiem un īpaši straumēm.

Jūras ūdeņi, kas skar atmosfēru, apmainās ar to. Ja ūdens ir siltāks par gaisu, tad siltums tiek pārnests uz atmosfēru, bet, ja ūdens ir vēsāks, tas siltuma apmaiņas procesā saņem noteiktu daudzumu siltuma.

No Saules nākošo siltumu absorbē plāns virsmas slānis un tas tiek izmantots ūdens sildīšanai, taču ūdens zemās siltumvadītspējas dēļ tas gandrīz netiek pārnests dziļumā. Siltuma iekļūšana no virsmas uz apakšējiem slāņiem notiek galvenokārt vertikāli sajaucoties, kā arī pateicoties siltuma padziļināšanai dziļās strāvās. Vertikālas sajaukšanās rezultātā vasarā aukstāki ūdeņi paceļas uz virsmu un pazemina virsmas slāņu temperatūru, un dziļie ūdeņi tiek sasildīti. Ziemā, kad virszemes ūdeņi ir atdzesēti, vertikālās apmaiņas procesā no dziļumiem ieplūst siltāki ūdeņi, aizkavējot ledus veidošanās sākumu.

Vidējā gada temperatūra okeāna virsmā ir + 17,4 ° С, savukārt gada vidējā gaisa temperatūra ir + 14 ° С. Klusā okeāna virsmā ir visaugstākā vidējā temperatūra, no kuras lielākā daļa atrodas zemos platuma grādos (+ 19,1 ° С), Indijas (+ 17,1 ° С), Atlantijas okeānā (+ 16,9 ° С). Nozīmīgas temperatūras izmaiņas notiek tikai okeāna ūdens augšējos slāņos ar biezumu 200 - 1000 m. Dziļāk temperatūra nepārsniedz + 4, + 5 ° С un mainās ļoti maz. Ūdens lielās siltuma jaudas dēļ okeāns ir saules siltuma akumulators uz Zemes.

Ledus veidošanās process jūrā un saldūdenī ir atšķirīgs - saldūdens sasalst 0 ° C temperatūrā (nedaudz zem 0 ° C), un jūras ūdens sasalst dažādās temperatūrās atkarībā no sāļuma. Ledus veidošanās okeānā sākas ar svaigu kristālu veidošanos, kas pēc tam sasalst. Tajā pašā laikā telpā starp ledus kristāliem paliek stipra sālījuma pilieni, tāpēc, veidojoties, ledus ir sāļš. Jo zemākā temperatūrā notika ledus veidošanās, jo ledus bija sāļāks. Sālījums pamazām plūst starp kristāliem, tāpēc laika gaitā ledus atsāļojas.

Ziemeļu puslodes augstajos platuma grādos ziemā izveidojušajam ledum nav laika izkausēt vasarā, tāpēc polārā ledus vidū ir dažāda vecuma ledus - no viena gada līdz daudzgadīgam. Pirmā gada ledus biezums Arktikā sasniedz 2 - 2,5 m, Antarktīdā 1 - 1,5 m. Daudzgadīga ledus biezums ir 3 - 5 m un vairāk. Ledus saspiešanas vietā to biezums sasniedz 40 m. Ledus klāj aptuveni 15% no visas pasaules okeāna akvatorijas, tas ir, 55 miljonus km 2, tai skaitā 38 miljonus km 2 dienvidu puslodē.

Ledus segai ir milzīga ietekme uz visas Zemes klimatu, uz dzīvi okeānā.

Ledus okeānos un jo īpaši jūrās kavē kuģošanu un zveju.

Ūdens masu jēdziens. Pasaules okeāna ūdeņiem ir ļoti dažādas fizikālās un ķīmiskās īpašības. Tiek saukti lieli ūdens tilpumi, kas veidojas noteiktos fiziskos un ģeogrāfiskos apstākļos noteiktos laika intervālos un atšķiras pēc raksturīgajām fizikālajām, ķīmiskajām un bioloģiskajām īpašībām. ūdens masas.

Ūdens masas galvenokārt veidojas Pasaules okeāna virszemes slāņos klimatisko apstākļu, okeāna un atmosfēras termiskās un dinamiskās mijiedarbības procesu ietekmē. Ūdens masu veidošanā galvenā loma ir konvekcijas sajaukšanai, kas, tāpat kā citi vertikālās apmaiņas veidi, beidzas ar viendabīgas ūdens masas veidošanos. Ūdens masas pa straumēm tiek transportētas uz citiem reģioniem, kur, nonākot saskarē ar citas izcelsmes ūdeņiem, tās tiek pārveidotas, īpaši gar perifēriju.

Okeāna ūdens kustība

Visa okeāna ūdeņu masa nepārtraukti pārvietojas. Tas nodrošina pastāvīgu ūdens sajaukšanos, siltuma, sāļu un gāzu pārdali. Ir 3 veidu kustības: vibrācijas - viļņi, progresīvs- okeāna straumes, jaukts- bēgums un plūsma.

Viļņi. Galvenais viļņu cēlonis pasaules okeāna virsmā ir vējš. Dažos gadījumos viļņi sasniedz 18 m augstumu un garumu līdz 1 km. Viļņi izgaist ar dziļumu.

Zemestrīces, zemūdens vulkāna izvirduma un zemūdens nogruvumu laikā rodas seismiski viļņi, kas izplatās no epicentra visos virzienos un aptver visu ūdens kolonnu. Viņus sauc cunami. Parastie cunami ir viļņi, kas seko viens otram ar 20-60 minūšu intervālu ar ātrumu 400-800 km / h. Atklātā okeānā cunami augstums nepārsniedz 1 m. Tuvojoties piekrastei, seklā ūdenī cunami pārvēršas par milzīgu viļņu līdz 15-30 m. Šādi viļņi izraisa milzīgu postījumu. Cunami biežāk nekā citi skar Eirāzijas, Japānas, Jaunzēlandes, Austrālijas, Filipīnu un Havaju salu austrumu krastus un Kamčatkas dienvidaustrumu daļu.

Okeāna straumes. Tiek sauktas milzīgu ūdens masu translācijas kustības strāvas... Tā ir ūdens horizontāla kustība lielos attālumos. Ir strāvas vējš(vai dreifs), ja cēlonis ir vēja pūšana vienā virzienā. Notekūdeņi straumes rodas pastāvīga ūdens līmeņa paaugstināšanās gadījumā, ko izraisa tā ieplūde vai spēcīgi nokrišņi. Piemēram, Golfa straumi izraisa ūdens līmeņa celšanās pieplūduma dēļ no kaimiņos esošās Karību jūras. Kompensējošsstraumes kompensē ūdens zudumu jebkurā okeāna daļā. Kad vējš pastāvīgi pūš no sauszemes uz jūru, tas padzen virszemes ūdeni, kura vietā no dziļuma paceļas auksti ūdeņi. Blīvumsstraumes ir dažādu ūdens blīvumu rezultāts vienā dziļumā. Tos var redzēt šaurumos, kas savieno jūras ar dažādu sāļumu. Piemēram, sāļāks un blīvāks ūdens plūst gar Bosporas šaurumu gar dibenu no Vidusjūras līdz Melnajai jūrai, un vairāk svaiga ūdens no virsmas plūst šīs straumes virzienā.

Straumes pārkāpj platuma zonējumu temperatūras sadalījumā. Visos trijos okeānos - Atlantijas, Indijas un Klusajā okeānā - temperatūras anomālijas rodas straumju ietekmē: pozitīvas anomālijas ir saistītas ar siltu ūdeņu pāreju no ekvatora uz augstākiem platuma grādiem ar straumēm, kuru virziens ir tuvu meridiālajam virzienam; negatīvās anomālijas izraisa pretēji virzītas (no lielām platuma grādiem līdz ekvatoram) aukstās straumes. Straumes ietekmē arī citu okeanoloģisko raksturlielumu izplatību: sāļums, skābekļa saturs, barības vielas, krāsa, caurspīdīgums utt. Šo īpašību izplatībai ir milzīga ietekme uz bioloģisko procesu, floras un faunas attīstību jūrās un okeānos.

Jauktas plūsmas - bēgums un plūsma, kas rodas no Zemes aksiālās rotācijas un Saules un Mēness piesaistītās planētas. Katrā okeāna virsmas punktā plūdmaiņu novēro 2 reizes dienā, bet atplūdu - 2 reizes. Plūdmaiņas augstums atklātā okeānā ir aptuveni 1,5 m, savukārt pie krasta tas ir atkarīgs no to konfigurācijas. Augstākā plūdmaiņa Fundy līcī pie Ziemeļamerikas krastiem Atlantijas okeānā ir 18 m.

Okeāns kā dzīves vide

Okeānos dzīve pastāv visur - dažādās formās un dažādās izpausmēs. Saskaņā ar pastāvēšanas apstākļiem okeānā tiek izdalīti divi dažādi apgabali: ūdens kolonna (pelaģiskā) un dibena (bentāla). Bentāls ir sadalīts piekrastes - piekrastes,ar dziļumu līdz 200 m, un dziļi - bezdibenis.Dziļuma zonu pārstāv savdabīgi organismi, kas pielāgoti dzīvošanai zemas temperatūras, augsta spiediena, gaismas trūkuma un salīdzinoši zema skābekļa satura apstākļos.

Okeāna organisko pasauli veido trīs grupas: bentoss, planktons, nektons ... Bentosa - dibena iedzīvotāji (augi, tārpi, mīkstmieši), kuri ilgstoši nespēj pacelties ūdens kolonnā. Planktons - ūdens kolonnas iedzīvotāji (baktērijas, sēnītes, aļģes, vienšūņi utt.), kuriem nav iespēju aktīvi pārvietoties lielos attālumos. Nekton - ūdeņu iedzīvotāji, kuri brīvi peld lielos attālumos (vaļi, delfīni, zivis) .

Zaļie augi var attīstīties tikai tur, kur ir pietiekami daudz gaismas fotosintēzei (līdz dziļumam, kas nepārsniedz 200 m). Lielākā daļa dzīvo vielu masas okeānā ir fitoplanktons, kas apdzīvo augšējo 100 metru ūdens slāni. Fitoplanktona vidējā masa ir 1,7 miljardi tonnu, gada produkcija ir 550 miljardi tonnu. Visizplatītākā fitoplanktona forma ir diatomi, kurus pārstāv 15 tūkstoši sugu. Viena diatoma aļģe mēnesī var saražot 10 miljonus eksemplāru. Tikai tāpēc, ka fitoplanktons ātri nomirst un tiek apēsts lielos daudzumos, tas nav piepildījis okeānu. Fitoplanktons ir pirmais posms pārtikas ķēdē Okeānā. Fitoplanktona bagātīgas attīstības apgabali ir paaugstinātas auglības vietas okeānā, kas ir bagāta ar dzīvi kopumā.

Dzīves sadalījums okeānā ir ļoti nevienmērīgs, un tam ir atšķirīgs raksturs zonālais raksturs... Augstā ziemeļu puslodes platuma grādos fitoplanktona attīstībai ir nelabvēlīgi apstākļi - nepārtraukta ledus sega, polāra nakts, zema Saules atrašanās vasarā virs horizonta, auksts (zem 0 ° C) ūdens, vāja vertikālā cirkulācija (ūdens augšējā slāņa atsāļošanas sekas), kas nenodrošina barības vielu noņemšanu. no dziļumiem. Vasarā atverēs parādās dažas aukstumu mīlošas zivis un zivis ēdoši roņi.

IN subpolāri platuma grādinotiek polārās ledus malas sezonālā migrācija. Gada aukstajā daļā vairāku simtu metru slānī ūdens tiek intensīvi sajaukts (atdzesēšanas rezultātā), bagātināts ar skābekli un barības vielu sāļiem. Pavasarī un vasarā ieplūst daudz gaismas, un, neskatoties uz ūdens salīdzinoši zemo temperatūru (siltuma patēriņa rezultāts kausēšanai), tajā attīstās daudz fitoplanktona. Pēc tam seko īss zooplanktona attīstības periods, kas barojas ar fitoplanktonu. Šajā periodā subpolārajā zonā uzkrājas daudzas zivis (siļķes, mencas, pikšas, jūras asari utt.). Vaļi, kuru ir īpaši daudz dienvidu puslodē, nonāk barībā.

IN mērenā platuma grādosabās puslodēs spēcīga ūdens sajaukšanās, pietiekams siltuma un gaismas daudzums rada vislabvēlīgākos apstākļus dzīves attīstībai. Šīs ir visproduktīvākās okeāna teritorijas. Fitoplanktona maksimālā attīstība tiek novērota pavasarī. Viņš asimilē barības vielas, to daudzums samazinās - sākas zooplanktona attīstība. Rudens ir otrais fitoplanktona attīstības maksimums. Zooplanktona pārpilnība nosaka zivju daudzumu (siļķes, mencas, anšovi, lasis, sardīnes, tunzivis, plekste, paltuss, navaga utt.).

IN subtropu un tropuplatuma grādos okeāna virsmas ūdenim ir palielināts sāļums, bet augstās temperatūras dēļ tas izrādās salīdzinoši viegls, kas traucē sajaukšanos. Barības vielas, kas satur barības vielas, bez kavēšanās iegrimst apakšā. Skābekļa ir 2 reizes mazāk nekā mērenajā zonā. Fitoplanktons attīstās vāji, un zooplanktona ir maz. Subtropu platuma grādos ūdenim ir vislielākā caurspīdība un intensīva zila krāsa (okeāna tuksneša krāsa). Siltā ūdenī aug brūnās aļģes, kas nav saistītas ar dibenu, - sargassus, kas raksturīgs šai okeāna daļai.

IN ekvatoriālie platuma grādiūdens sajaukšanās notiek uz tirdzniecības vēja un ekvatoriālās pretplūsmas robežas, un tāpēc tajā ir salīdzinoši daudz barības vielu sāļu un skābekļa. Planktona šeit ir daudz vairāk nekā kaimiņu platuma grādos, lai gan ne tik daudz kā mērenās zonas ziemeļu malā.

Siltajā ūdenī ir maz oglekļa dioksīda, un tāpēc tas slikti izšķīdina kalcija karbonātu, kura tajā ir daudz un augi un dzīvnieki to viegli absorbē. Rezultātā dzīvnieku čaumalas un skeleti iegūst masveidību un izturību, un pēc organismu novīlēšanas veidojas spēcīgi karbonātu nogulumu, koraļļu rifu un salu slāņi, kas tik raksturīgi zemām platuma grādām.

Dzīves izplatības platuma zonālā zona okeāna augšējos slāņos, kas labi izteikta tās atklātajā daļā, nomalē tiek traucēta vēju un straumju ietekmē.

Sāļums. Okeāna ūdens pēc svara sastāv no 96,5% tīra ūdens un 3,5% izšķīdinātu minerālu, gāzu, mikroelementu, koloīdu un organiskas un neorganiskas izcelsmes suspensiju. Visi zināmie ķīmiskie elementi ir daļa no jūras ūdens. Lielākā daļa okeāna ūdens satur nātriju, t.i., nātrija hlorīdu NaCl (27,2 g uz 1 litru), tāpēc okeāna ūdenim ir sāļa garša. Pēc tam seko magnija sāļi - MgCl (3,8 g uz 1 l) un MgSO 4 (1,7 g uz 1 l), kas ūdenim piešķir rūgtu garšu. Visi pārējie elementi, ieskaitot biogēnos elementus (fosfors, slāpeklis utt.) Un mikroelementus, veido mazāk nekā 1%, tas ir, to saturs ir nenozīmīgs. Kopējais sāļu daudzums okeānā sasniedz 50 10 16 tonnas. Nokrišņu laikā šie ...
sāļi var pārklāt okeāna dibenu ar apmēram 60 m slāni, visu Zemi ar 45 m slāni un zemi ar 153 m slāni.Pārsteidzoša okeāna ūdens iezīme ir sāls sastāva pastāvība. Šķīdums var būt dažādās okeāna daļās ar dažādu koncentrāciju, bet galveno sāļu attiecība nemainās.

Pasaules okeāna vidējais sāļums ir 35 ‰. Atlantijas okeānā ir visaugstākais vidējais sāļums - 35,4 ‰, viszemākais - Ziemeļu Ledus okeāns - 32 ‰. Novirzes no vidējā sāļuma vienā vai otrā virzienā galvenokārt izraisa saldūdens ienākošā un izejošā bilances izmaiņas. Atmosfēras nokrišņi, kas nokrīt uz okeāna virsmas, notece no zemes un ledus kušana izraisa sāļuma samazināšanos; iztvaikošana, ledus veidošanās - gluži pretēji, palielina to. Tā kā sāļuma izmaiņas galvenokārt ir saistītas ar saldūdens ieplūšanu un aizplūšanu, tās ir pamanāmas tikai virsmas slānī, kas tieši saņem nokrišņus un iztvaiko ūdeni, un noteiktā slānī zem tā (līdz 1500 m dziļumam), ko nosaka sajaukšanas dziļums. Dziļāk pasaules okeāna sāļums paliek nemainīgs (34,7 - 34,9 ‰).

Jūras ūdens sāļums ir cieši saistīts ar tā blīvumu. Okeāna ūdens blīvums– tā tilpuma vienības masas attiecība noteiktā temperatūrā pret tāda paša tilpuma tīra ūdens masu + 4 ° C temperatūrā. Okeāna ūdens blīvums vienmēr palielinās, palielinoties sāļumam, jo \u200b\u200bpalielinās tādu vielu saturs, kuru īpatnējais svars ir lielāks nekā ūdenim. Virszemes ūdens slāņu blīvuma palielināšanos veicina dzesēšana, iztvaikošana un ledus veidošanās. Sildīšana, kā arī sālsūdens sajaukšana ar nokrišņu ūdeni vai izkusušo ūdeni izraisa blīvuma samazināšanos. Okeāna virsmā blīvuma izmaiņas tiek novērotas robežās no 0,9960 līdz 1,083. Atvērtajā okeānā blīvumu parasti nosaka temperatūra, un tāpēc tas parasti palielinās no ekvatora līdz poliem. Ūdens blīvums okeānā palielinās līdz ar dziļumu.

Gāzes okeāna ūdenī. Gāzes no atmosfēras nonāk ūdenī, izdalās ķīmisko un bioloģisko procesu laikā, tās atved upes, tās nāk zemūdens izvirdumu laikā. Gāzu pārdale notiek sajaucot. Okeāna ūdens spēja izšķīdināt gāzes ir atkarīga no tā temperatūras, sāļuma un hidrostatiskā spiediena. Jo augstāka ūdens temperatūra un sāļums, jo mazāk gāzes tajā var izšķīst. Ūdenī izšķīst galvenokārt slāpeklis (63%), skābeklis (35%) un oglekļa dioksīds, kā arī sērūdeņradis, amonjaks, metāns utt.

Oglekļa dioksīds, tāpat kā skābeklis, labāk izšķīst aukstā ūdenī. Tāpēc, paaugstinoties temperatūrai, ūdens to nodod atmosfērai, un, samazinoties, tas to absorbē. Dienas laikā augiem palielinoties oglekļa dioksīda patēriņam, tā saturs ūdenī samazinās, naktī, gluži pretēji, palielinās. Lielos platuma grādos okeāns absorbē oglekļa dioksīdu, mazos platumos - to izlaiž atmosfērā. Gāzu apmaiņa starp okeānu un atmosfēru ir nepārtraukts process.

Spiediens.Katram okeāna virsmas kvadrātcentimetram atmosfēra nospiež aptuveni 1 kg (viena atmosfēra). To pašu spiedienu uz to pašu apgabalu izdara tikai 10,06 m augsta ūdens kolonna, tādējādi mēs varam pieņemt, ka uz katriem 10 m dziļumu spiediens palielinās par 1 atm. Visi procesi, kas notiek lielā dziļumā, tiek veikti spēcīgā spiedienā, taču tas netraucē dzīvības attīstību okeāna dziļumos.

Pārredzamība.Saules starojošā enerģija, iekļūstot ūdens kolonnā, tiek izkliedēta un absorbēta. Saules enerģijas izkliede un absorbcija ir atkarīga no suspendēto daļiņu daudzuma ūdenī. Vismazāk caurspīdīgums tiek novērots netālu no krastiem seklā ūdenī, pateicoties upju ievadītā suspendētā materiāla daudzuma pieaugumam un augsnes viļņošanai. Planktona masas attīstības periodā un ledus kušanas laikā ūdens caurspīdīgums ievērojami samazinās (ledus vienmēr satur piemaisījumus; turklāt ledū iesprostoto gaisa burbuļu masa nonāk ūdenī). Ūdens caurspīdīgums palielinās vietās, kur dziļi ūdeņi paceļas uz virsmu.

Caurspīdīgums tiek izteikts metru skaitā, t.i., dziļumā, kurā joprojām ir redzams balts disks ar diametru 30 cm. Vislielākā caurspīdība (67 m) tika novērota Klusā okeāna centrālajā daļā, Vidusjūrā - 60 m, Indijas okeānā - 50 m. Ziemeļos jūra ir 23 m, Baltijas jūrā - 13 m, Baltajā - 9 m, Azovā - 3 m.

Okeānu un jūru ūdens krāsa. Kolektīvās gaismas absorbcijas un izkliedes rezultātā okeāna ūdens kolonna ir zila vai zila. Planktona un neorganisko suspendēto vielu klātbūtne atspoguļojas ūdens krāsā, un tā iegūst zaļganu nokrāsu. Liels daudzums organisko piemaisījumu padara ūdeni dzeltenīgi zaļu, upes grīvu tuvumā tas var būt pat brūns.

Ekvatoriālajās un tropiskajās platuma grādos okeāna ūdens dominējošā krāsa ir tumši zila un pat zila. Šīs krāsas ūdens, piemēram, Bengālijas līcī, Arābijas jūrā, Ķīnas jūras dienvidu daļā, Sarkanajā jūrā. Zils ūdens Vidusjūrā un Melnajā jūrā. Mērenās platuma grādos daudzviet ūdens ir zaļgani (īpaši pie krasta), kūstoša ledus apgabalos tas ievērojami kļūst zaļš. Polārajos platuma grādos dominē zaļgana krāsa.

Jūras mirdzums.Jūras ūdens spīdumu rada organismi, kas izstaro "dzīvo" gaismu. Šie organismi galvenokārt ir gaismas baktērijas. Atsvaidzinātos piekrastes ūdeņos, kur izplatītas šādas baktērijas, jūras svelme tiek novērota vienmērīgas piena gaismas veidā. Luminiscenci izraisa arī mazākie un mazākie vienšūņi, no kuriem visslavenākā ir nakts gaisma (Noctiluca). Daži lielāki organismi (lielas medūzas, bryozoans, zivis, annelīdi utt.) Atšķiras arī ar spēju radīt gaismu. Jūras mirdzums ir parādība, kas izplatīta visā pasaules okeānā. To novēro tikai jūras ūdenī un nekad saldūdenī.

Ziedoša jūra ir zooloģiskā dārza un fitoplanktona strauja attīstība jūras virsmas slāņos. Šo organismu masveida uzkrāšanās izraisa izmaiņas jūras virsmas krāsā dzeltenu, sārtu, pienainu, zaļu, sarkanu, brūnu un citu svītru un plankumu veidā.

Skaņas vadītspējaokeāna ūdens ir 5 reizes vairāk nekā gaiss. Gaisā skaņas vilnis pārvietojas ar ātrumu 332 m / s, saldūdenī - 435 m / s, okeāna ūdenī - 1500 m / s. Skaņas izplatīšanās jūras ūdenī ir atkarīga no temperatūras, sāļuma, spiediena, gāzes satura, kā arī no suspendētiem organiskiem un neorganiskiem piemaisījumiem.

Pasaules okeāna ūdens temperatūra... Galvenais siltuma avots, ko saņem Pasaules okeāna virsma, ir tiešs un izkliedēts saules starojums. Upju ūdeņi var kalpot kā papildu siltuma avots. Daļu no ienākošā saules starojuma atspoguļo ūdens virsma, daļu izstaro atmosfēra un starpplanētu telpa. Jūra iztvaicējot zaudē lielu daudzumu siltuma. Liela loma okeāna ūdeņu izplatībā un temperatūras izmaiņās ir kontinentiem, valdošajiem vējiem un īpaši straumēm.

Jūras ūdeņi, kas skar atmosfēru, apmainās ar to. Ja ūdens ir siltāks par gaisu, tad siltums tiek pārnests uz atmosfēru, bet, ja ūdens ir vēsāks, tas siltuma apmaiņas procesā saņem noteiktu daudzumu siltuma.

No Saules nākošo siltumu absorbē plāns virsmas slānis un tas tiek izmantots ūdens sildīšanai, taču ūdens zemās siltumvadītspējas dēļ tas gandrīz netiek pārnests dziļumā. Siltuma iekļūšana no virsmas uz apakšējiem slāņiem notiek galvenokārt vertikāli sajaucoties, kā arī pateicoties siltuma padziļināšanai dziļās strāvās. Vertikālas sajaukšanās rezultātā vasarā aukstāki ūdeņi paceļas uz virsmu un pazemina virsmas slāņu temperatūru, un dziļie ūdeņi tiek sasildīti. Ziemā, kad virszemes ūdeņi ir atdzesēti, vertikālās apmaiņas procesā no dziļumiem ieplūst siltāki ūdeņi, aizkavējot ledus veidošanās sākumu.

Vidējā gada temperatūra okeāna virsmā ir + 17,4 ° С, savukārt gada vidējā gaisa temperatūra ir + 14 ° С. Klusā okeāna virsmā ir visaugstākā vidējā temperatūra, no kuras lielākā daļa atrodas zemos platuma grādos (+ 19,1 ° С), Indijas (+ 17,1 ° С), Atlantijas okeānā (+ 16,9 ° С). Nozīmīgas temperatūras izmaiņas notiek tikai okeāna ūdens augšējos slāņos ar biezumu 200 - 1000 m. Dziļāk temperatūra nepārsniedz + 4, + 5 ° С un mainās ļoti maz. Ūdens lielās siltuma jaudas dēļ okeāns ir saules siltuma akumulators uz Zemes.

Ledus veidošanās process jūrā un saldūdenī ir atšķirīgs - saldūdens sasalst 0 ° C temperatūrā (nedaudz zem 0 ° C), un jūras ūdens sasalst dažādās temperatūrās atkarībā no sāļuma. Ledus veidošanās okeānā sākas ar svaigu kristālu veidošanos, kas pēc tam sasalst. Tajā pašā laikā telpā starp ledus kristāliem paliek stipra sālījuma pilieni, tāpēc, veidojoties, ledus ir sāļš. Jo zemākā temperatūrā notika ledus veidošanās, jo ledus bija sāļāks. Sālījums pamazām plūst starp kristāliem, tāpēc laika gaitā ledus atsāļojas.

Ziemeļu puslodes augstajos platuma grādos ziemā izveidojušajam ledum nav laika izkausēt vasarā, tāpēc polārā ledus vidū ir dažāda vecuma ledus - no viena gada līdz daudzgadīgam. Pirmā gada ledus biezums Arktikā sasniedz 2 - 2,5 m, Antarktīdā 1 - 1,5 m. Daudzgadīga ledus biezums ir 3 - 5 m un vairāk. Ledus saspiešanas vietā to biezums sasniedz 40 m. Ledus klāj aptuveni 15% no visas pasaules okeāna akvatorijas, tas ir, 55 miljonus km 2, tai skaitā 38 miljonus km 2 dienvidu puslodē.

Ledus segai ir milzīga ietekme uz visas Zemes klimatu, uz dzīvi okeānā.

Ledus okeānos un jo īpaši jūrās kavē kuģošanu un zveju.

Ūdens masu jēdziens. Pasaules okeāna ūdeņiem ir ļoti dažādas fizikālās un ķīmiskās īpašības. Tiek saukti lieli ūdens tilpumi, kas veidojas noteiktos fiziskos un ģeogrāfiskos apstākļos noteiktos laika intervālos un atšķiras pēc raksturīgajām fizikālajām, ķīmiskajām un bioloģiskajām īpašībām. ūdens masas.

Ūdens masas galvenokārt veidojas Pasaules okeāna virszemes slāņos klimatisko apstākļu, okeāna un atmosfēras termiskās un dinamiskās mijiedarbības procesu ietekmē. Ūdens masu veidošanā galvenā loma ir konvekcijas sajaukšanai, kas, tāpat kā citi vertikālās apmaiņas veidi, beidzas ar viendabīgas ūdens masas veidošanos. Ūdens masas pa straumēm tiek transportētas uz citiem reģioniem, kur, nonākot saskarē ar citas izcelsmes ūdeņiem, tās tiek pārveidotas, īpaši gar perifēriju.

Okeāna ūdens kustība

Visa okeāna ūdeņu masa nepārtraukti pārvietojas. Tas nodrošina pastāvīgu ūdens sajaukšanos, siltuma, sāļu un gāzu pārdali. Ir 3 veidu kustības: vibrācijas - viļņi, progresīvs - okeāna straumes, jaukts - bēgums un plūsma.

Viļņi... Galvenais viļņu cēlonis pasaules okeāna virsmā ir vējš. Dažos gadījumos viļņi sasniedz 18 m augstumu un garumu līdz 1 km. Viļņi izgaist ar dziļumu.

Zemestrīces, zemūdens vulkāna izvirduma un zemūdens nogruvumu laikā rodas seismiski viļņi, kas izplatās no epicentra visos virzienos un aptver visu ūdens kolonnu. Viņus sauc cunami. Parastie cunami ir viļņi, kas seko viens otram ar 20-60 minūšu intervālu ar ātrumu 400-800 km / h. Atklātā okeānā cunami augstums nepārsniedz 1 m. Tuvojoties piekrastei, seklā ūdenī cunami pārvēršas par milzīgu viļņu līdz 15-30 m. Šādi viļņi izraisa milzīgu postījumu. Cunami biežāk nekā citi skar Eirāzijas, Japānas, Jaunzēlandes, Austrālijas, Filipīnu un Havaju salu austrumu krastus un Kamčatkas dienvidaustrumu daļu.

Okeāna straumes... Tiek sauktas milzīgu ūdens masu translācijas kustības strāvas... Tā ir ūdens horizontāla kustība lielos attālumos. Ir strāvas vējš (vai dreifs), ja cēlonis ir vēja pūšana vienā virzienā. Notekūdeņi straumes rodas pastāvīga ūdens līmeņa paaugstināšanās gadījumā, ko izraisa tā ieplūde vai spēcīgi nokrišņi. Piemēram, Golfa straumi izraisa ūdens līmeņa celšanās pieplūduma dēļ no kaimiņos esošās Karību jūras. Kompensējošs straumes kompensē ūdens zudumu jebkurā okeāna daļā. Kad vējš pastāvīgi pūš no sauszemes uz jūru, tas padzen virszemes ūdeni, kura vietā no dziļuma paceļas auksti ūdeņi. Blīvums straumes ir dažādu ūdens blīvumu rezultāts vienā dziļumā. Tos var novērot jūras šaurumos, kas savieno jūras ar dažādu sāļumu. Piemēram, sāļāks un blīvāks ūdens plūst gar Bosporas šaurumu gar dibenu no Vidusjūras līdz Melnajai jūrai, un uz šo straumi no virsmas plūst vairāk saldūdens.

Straumes pārkāpj platuma zonējumu temperatūras sadalījumā. Visos trijos okeānos - Atlantijas, Indijas un Klusajā okeānā - temperatūras anomālijas rodas straumju ietekmē: pozitīvas anomālijas ir saistītas ar siltu ūdeņu pāreju no ekvatora uz augstākiem platuma grādiem ar straumēm, kuru virziens ir tuvu meridiālajam virzienam; negatīvās anomālijas izraisa pretēji virzītas (no lielām platuma grādiem līdz ekvatoram) aukstās straumes. Straumes ietekmē arī citu okeanoloģisko raksturlielumu izplatību: sāļums, skābekļa saturs, barības vielas, krāsa, caurspīdīgums utt. Šo īpašību izplatībai ir milzīga ietekme uz bioloģisko procesu, floras un faunas attīstību jūrās un okeānos.

Jauktas plūsmas - bēgums un plūsma, kas rodas no Zemes aksiālās rotācijas un Saules un Mēness piesaistītās planētas. Katrā okeāna virsmas punktā plūdmaiņu novēro 2 reizes dienā, bet atplūdu - 2 reizes. Plūdmaiņas augstums atklātā okeānā ir aptuveni 1,5 m, savukārt pie krasta tas ir atkarīgs no to konfigurācijas. Augstākā plūdmaiņa Fundy līcī pie Ziemeļamerikas krastiem Atlantijas okeānā ir 18 m.

Okeāns kā dzīves vide

Okeānos dzīve pastāv visur - dažādās formās un dažādās izpausmēs. Saskaņā ar pastāvēšanas apstākļiem okeānā tiek izdalīti divi dažādi apgabali: ūdens kolonna (pelaģiskā) un dibena (bentāla). Bentāls ir sadalīts piekrastes - piekrastes, ar dziļumu līdz 200 m, un dziļi - bezdibenis. Dziļuma zonu pārstāv savdabīgi organismi, kas pielāgoti dzīvošanai zemas temperatūras, augsta spiediena, gaismas trūkuma un salīdzinoši zema skābekļa satura apstākļos.

Okeāna organisko pasauli veido trīs grupas: bentoss, planktons, nektons ... Bentosa - dibena iedzīvotāji (augi, tārpi, mīkstmieši), kuri ilgstoši nespēj pacelties ūdens kolonnā. Planktons - ūdens kolonnas iedzīvotāji (baktērijas, sēnītes, aļģes, vienšūņi utt.), kuriem nav iespēju aktīvi pārvietoties lielos attālumos. Nekton - ūdeņu iedzīvotāji, kuri brīvi peld lielos attālumos (vaļi, delfīni, zivis) .

Zaļie augi var attīstīties tikai tur, kur ir pietiekami daudz gaismas fotosintēzei (līdz dziļumam, kas nepārsniedz 200 m). Lielākā daļa dzīvo vielu masas okeānā ir fitoplanktons, kas apdzīvo augšējo 100 metru ūdens slāni. Fitoplanktona vidējā masa ir 1,7 miljardi tonnu, gada produkcija ir 550 miljardi tonnu. Visizplatītākā fitoplanktona forma ir diatomi, kurus pārstāv 15 tūkstoši sugu. Viena diatoma aļģe mēnesī var saražot 10 miljonus eksemplāru. Tikai tāpēc, ka fitoplanktons ātri nomirst un tiek apēsts lielos daudzumos, tas nav piepildījis okeānu. Fitoplanktons ir pirmais posms pārtikas ķēdē Okeānā. Fitoplanktona bagātīgas attīstības apgabali ir paaugstinātas auglības vietas okeānā, kas ir bagāta ar dzīvi kopumā.

Dzīves sadalījums okeānā ir ļoti nevienmērīgs, un tam ir atšķirīgs raksturs zonālais raksturs... Augstā ziemeļu puslodes platuma grādos fitoplanktona attīstībai ir nelabvēlīgi apstākļi - nepārtraukta ledus sega, polāra nakts, zema Saules atrašanās vasarā virs horizonta, auksts (zem 0 ° C) ūdens, vāja vertikālā cirkulācija (ūdens augšējā slāņa atsāļošanas sekas), kas nenodrošina barības vielu noņemšanu. no dziļumiem. Vasarā atverēs parādās dažas aukstumu mīlošas zivis un zivis ēdoši roņi.

IN subpolāri platuma grādi notiek polārās ledus malas sezonālā migrācija. Gada aukstajā daļā vairāku simtu metru slānī ūdens tiek intensīvi sajaukts (atdzesēšanas rezultātā), bagātināts ar skābekli un barības vielu sāļiem. Pavasarī un vasarā ieplūst daudz gaismas, un, neskatoties uz ūdens salīdzinoši zemo temperatūru (siltuma patēriņa rezultāts kausēšanai), tajā attīstās daudz fitoplanktona. Pēc tam seko īss zooplanktona attīstības periods, kas barojas ar fitoplanktonu. Šajā periodā subpolārajā zonā uzkrājas daudz zivju (siļķes, mencas, pikšas, jūras asari utt.). Vaļi, kuru ir īpaši daudz dienvidu puslodē, nonāk barībā.

IN mērenā platuma grādos abās puslodēs spēcīga ūdens sajaukšanās, pietiekams siltuma un gaismas daudzums rada vislabvēlīgākos apstākļus dzīves attīstībai. Šīs ir visproduktīvākās okeāna teritorijas. Fitoplanktona maksimālā attīstība tiek novērota pavasarī. Viņš asimilē barības vielas, to daudzums samazinās - sākas zooplanktona attīstība. Rudens ir otrais fitoplanktona attīstības maksimums. Zooplanktona pārpilnība nosaka zivju daudzumu (siļķes, mencas, anšovi, lasis, sardīnes, tunzivis, plekste, paltuss, navaga utt.).

IN subtropu un tropu Platuma grādos okeāna virsmas ūdenim ir palielināts sāļums, bet augstās temperatūras dēļ tas izrādās salīdzinoši viegls, kas traucē sajaukšanos. Barības vielas, kas satur barības vielas, bez kavēšanās iegrimst apakšā. Skābekļa ir 2 reizes mazāk nekā mērenajā zonā. Fitoplanktons attīstās vāji, un zooplanktona ir maz. Subtropu platuma grādos ūdenim ir vislielākā caurspīdība un intensīva zila krāsa (okeāna tuksneša krāsa). Siltā ūdenī aug brūnās aļģes, kas nav saistītas ar dibenu, - sargassus, kas raksturīgs šai okeāna daļai.

IN ekvatoriālie platuma grādi ūdens sajaukšanās notiek uz tirdzniecības vēja un ekvatoriālās pretplūsmas robežas, un tāpēc tajā ir salīdzinoši daudz barības vielu sāļu un skābekļa. Planktona šeit ir daudz vairāk nekā kaimiņu platuma grādos, lai gan ne tik daudz kā mērenās zonas ziemeļu malā.

Siltajā ūdenī ir maz oglekļa dioksīda, un tāpēc tas slikti izšķīdina kalcija karbonātu, kura tajā ir daudz un augi un dzīvnieki to viegli absorbē. Rezultātā dzīvnieku čaumalas un skeleti iegūst masveidību un izturību, un pēc organismu novīlēšanas veidojas spēcīgi karbonātu nogulumu, koraļļu rifu un salu slāņi, kas tik raksturīgi zemām platuma grādām.

Dzīves izplatības platuma zonālā zona okeāna augšējos slāņos, kas labi izteikta tās atklātajā daļā, nomalē tiek traucēta vēju un straumju ietekmē.

Sāļumsir vissvarīgākā okeāna ūdens īpašība. Šis šķīdums satur gandrīz visus uz Zemes zināmos ķīmiskos elementus. Kopējais sāļu daudzums ir 50-10 16 tonnas. Viņi var pārklāt okeāna dibenu ar slāni, okeāna dibenu var pārklāt ar 60 m slāni, visu Zemi - 45 m, zemi - 153 m. Sāļu attiecība okeāna ūdenī paliek nemainīga, to nodrošina okeāna ūdeņu lielā dinamika. Kompozīcijā dominē NaCl (77,8%), MgCl (10,9%) utt.

Vidējais okeāna ūdens sāļums ir 35 0/00. Novirzi no vidējā sāļuma vienā vai otrā virzienā izraisa izmaiņas saldūdens ienākošajā un izejošajā bilancē. Tādējādi atmosfēras nokrišņi, ledāju ūdens, noteces no zemes samazina sāļumu; iztvaikošana - palielina sāļumu.

Sāļuma sadalījumā okeānā ir gan zonālas, gan reģionālas iezīmes. Zonālās pazīmes ir saistītas ar klimatiskajiem apstākļiem (nokrišņu sadalījums un iztvaikošana). Ekvatoriālajā zonā ūdeņi ir nedaudz fizioloģiski (O\u003e E), tropu un subtropu platuma grādos (E\u003e O), sāļums ir maksimāls okeāna virszemes ūdeņiem - 36-37 0/00, uz ziemeļiem un dienvidiem no šīs zonas sāļums samazinās. Ledus kušana veicina sāļuma samazināšanos lielos platuma grādos.

Platuma zonējumu sāļuma sadalījumā uz okeāna virsmas traucē straumes. Siltās palielina sāļumu, aukstās pazemina. Vidējais okeānu sāļums uz virsmas ir atšķirīgs. Vislielākais sāļums ir Atlantijas okeānā - 35,4 0/00, viszemākais Ziemeļu Ledus okeānā - 32 0/00 (Sibīrijas ūdeņu atsāļošanas loma ir liela). Sāļuma izmaiņas galvenokārt ir saistītas ar virsmas slāņiem, kas tieši saņem saldūdeni un ko nosaka sajaukšanas dziļums. Visas sāļuma izmaiņas notiek augšējos slāņos līdz 1500 m dziļumam, dziļāks sāļums nemainās.

Pasaules okeāna ūdens temperatūra.

Izmaiņas siltuma bilances elementu gaitā nosaka ūdens temperatūras gaitu. Ūdens temperatūras svārstību dienas amplitūdas uz okeāna virsmas nepārsniedz vidēji 0,5 0 C. Lielākā dienas amplitūda ir zemos platumos (līdz 1 0 C), mazākā - augstos platumos (līdz 0 0 C). Ikdienas okeāna temperatūras svārstībām ir pakārtota loma.

Gada temperatūras svārstību amplitūdas uz okeāna virsmas ir lielākas nekā ikdienas. Gada temperatūras svārstības ir mazas zemā (1 0) un augstā (2 0) platuma grādos. Pirmajā gadījumā liels daudzums tiek vienmērīgi sadalīts visa gada garumā, otrajā - īsas vasaras laikā ūdenim nav laika daudz sakarst. Lielākās gada amplitūdas (no 10 0 līdz 17 0) tiek novērotas mērenā platuma grādos. Augstākā vidējā gada ūdens temperatūra (27–28 0) tiek novērota ekvatoriālajos un tropiskajos platuma grādos, uz ziemeļiem un dienvidiem no tām temperatūra pazeminās līdz 0 0 C un zemāk polārajos platuma grādos. Termiskais ekvators atrodas aptuveni 5 ° С N. Okeāna straumes traucē zonālo temperatūras sadalījumu. Strāvas, kas pārnes siltumu uz stabu pusi (piemēram, Golfa straume), izceļas kā pozitīvas temperatūras anomālijas. Tāpēc tropu platuma grādos straumju ietekmē ūdens temperatūra pie austrumu krastiem ir augstāka nekā rietumu, un mērenās platuma grādos, gluži pretēji, rietumos tā ir augstāka nekā austrumu. Dienvidu, vairāk jūras puslodē zonējums ūdens temperatūras sadalījumā gandrīz netiek traucēts. Augstākā temperatūra okeāna virsmā (+32 0 С) augustā tika novērota Klusajā okeānā, zemākā februārī - Ziemeļu Ledus okeānā (-1,7 0 С). Vidēji okeāna virsma dienvidu puslodē ir vēsāka nekā ziemeļos (Antarktīdas ietekme). Vidējā gada temperatūra okeāna virsmā ir +17,4 0 С, kas ir augstāka nekā gada gaisa temperatūra +14 0. Vissiltākais ir Indijas okeāns - aptuveni +20 0 С. Saules starojuma siltums, sildot ūdens augšējo slāni, ārkārtīgi lēni tiek pārnests uz apakšējiem slāņiem. Siltuma pārdale okeāna ūdens kolonnā notiek konvekcijas un viļņu un strāvu sajaukšanās dēļ. Tādējādi temperatūra samazinās līdz ar dziļumu. Apmēram 100-200 m dziļumā temperatūra strauji pazeminās. Ūdens temperatūras straujas pazemināšanās slāni ar dziļumu sauc par termoklīnu.

Termoklīns okeānā no ekvatora līdz 50-60 0 s. un y.sh. pastāv pastāvīgi dziļumā no 100 līdz 700 m. Ledus okeānā ūdens temperatūra nokrītas līdz 50-100 m dziļumam un pēc tam paaugstinās, sasniedzot maksimumu 200-600 m dziļumā. Šo temperatūras paaugstināšanos izraisa siltāku ūdeņu iekļūšana no mērenā platuma grādiem, vairāk sālsūdens, nekā augšējie ūdens slāņi.

Ledus parādās okeānā lielos platuma grādos, kad ūdens temperatūra nokrītas zem sasalšanas punkta. Sasalšanas punkts ir atkarīgs no tā sāļuma. Jo augstāks sāļums, jo zemāka sasalšanas temperatūra. Ledus ir mazāk blīvs nekā svaigs. Sālīts ledus ir mazāk izturīgs nekā svaigs, bet vairāk plastmasas un viskozs. Tas neplīst uzbriest (vājš uztraukums). Tas iegūst zaļganu nokrāsu, atšķirībā no svaigā ledus zilās krāsas. Ledus okeānā var būt nekustīgs un peldošs. Fiksēts ledus - nepārtraukts ledus segums, kas saistīts ar zemi vai sēkļiem. Tas parasti ir ledus ātrs ledus. Peldošais ledus (dreifējošais) nav savienots ar krastu, un to pārvieto vējš un straumes.

1.1 Ūdens un zemes izplatība pasaulē.

Zemes kopējā platība ir 510 miljoni kvadrātkilometru.

Zemes platība ir 149 miljoni kvadrātkilometru. (29%)

Ūdens aizņemts - 310 miljoni kvadrātkilometru. (71%)

Ziemeļu un dienvidu puslodēs zemes un ūdens virsmas attiecība nav vienāda:

Dienvidu puslodē ūdens veido 81%

Ziemeļu puslodē ūdens veido 61%

Kontinenti ir vairāk vai mazāk atvienoti viens no otra, savukārt okeāna ūdeņi uz globusa virsmas veido nepārtrauktu ūdens telpu, ko sauc par Pasaules okeānu. Pēc fiziskajām un ģeogrāfiskajām īpatnībām pēdējais ir sadalīts atsevišķos okeānos, jūrās, līčos, līčos un jūras šaurumos.

Okeāns - lielākā pasaules okeāna daļa, ko no dažādām pusēm ierobežo nesaistīti kontinenti.

Kopš 1930. gadiem ir pieņemts sadalījums 4 okeānos: Kluss, Indijas, Atlantijas okeāns, Arktika (agrāk Dienvid Arktika).

Pasaules okeānu sadalošie kontinenti nosaka dabiskās robežas starp okeāniem. Augstajos dienvidu platuma grādos šādas robežas nav, un šeit tās tiek pieņemtas nosacīti: starp Kluso okeānu un Atlantijas okeānu gar Horna raga meridiānu (6804 ‘W), no Tierra del Fuego salas līdz Antarktīdai; starp Atlantijas okeānu un Indiju - no Agulhas raga gar meridiānu 20E. ; starp Indijas un Tihimu - no Yugo raga - Vostochny apmēram. Tasmānija gar meridiānu 14655 '.

Okeānu apgabali procentos no pasaules okeāna kopējās platības ir;

Kluss - 50%

Atlantija - 25,8%

Indieši - 20,8%

Ziemeļu Arktika - 3,6%

Katrā okeānā jūras ir atšķirīgas un ir vairāk vai mazāk izolētas un diezgan plašas okeāna teritorijas, kurām ir savs hidroloģiskais režīms, kas vietējo apstākļu un sarežģītas ūdens apmaiņas ietekmē savienojas ar blakus esošajām okeāna teritorijām.

Jūras ir sadalītas trīs galvenajās grupās pēc to izolācijas pakāpes no okeāna un fiziskajiem un ģeogrāfiskajiem apstākļiem:

1. iekšzemes jūras

un. vidusjūras

b. daļēji slēgts

2. margināls jūras

3. starp salām jūras

Vidusjūra no visām pusēm ieskauj sauszeme un ar okeānu sazinās viens vai vairāki jūras šaurumi. Tos raksturo maksimāla dabisko apstākļu izolācija, slēgta virszemes ūdeņu cirkulācija un vislielākā neatkarība sāļuma un temperatūras sadalījumā.

Šīs jūras ietver: Vidusjūras, Melnās, Baltās jūras.

Daļēji slēgtas jūras daļēji norobežo kontinenti un no okeāna atdala pussalas vai salu ķēde, starp kurām esošajos jūras šaurumos esošās krāces apgrūtina ūdens apmaiņu, taču joprojām ir daudz brīvākas nekā Vidusjūrā.

Piemērs: Beringa, Ohotskas, Japānas jūra, kuras no Klusā okeāna atdala Aleutu, Kurilu un Japānas salas.

Marinālās jūras ir vairāk vai mazāk atvērtas okeāna daļas, kuras no okeāna atdala pussalas vai salas.

Ūdens apmaiņa starp šāda veida jūrām un okeānu ir praktiski brīva. Straumju sistēmas veidošanos, kā arī sāļuma un temperatūras sadalījumu vienādi ietekmē kontinents un okeāns. Marinālās jūras ietver: Arktikas jūras, izņemot Balto.

Starpsalu jūras - tās ir okeāna daļas, ko ieskauj salu gredzens, krāces starp jūras šaurumiem, starp kuriem kavē kaut kādu brīvu ūdens apmaiņu. Okeāna ietekmes rezultātā šo jūru dabiskie apstākļi ir līdzīgi okeāna apstākļiem. Pastāv zināma neatkarība straumju raksturā, kā arī temperatūras un sāļuma sadalījumā uz šo jūru virsmas un dziļumā. Pie šāda veida jūrām pieder Austrumindijas arhipelāga jūras: Sulu, Celeba, Benda, Yavan u.c.

Mazākās okeāna apakšnodaļas ir līči, līči un jūras šaurumi. Atšķirība starp līci un līci ir diezgan patvaļīga.

Pie līča attiecas uz jūras daļu, kas iziet uz zemes un ir pietiekami atvērta blakus esošo ūdeņu ietekmei. Lielākie līči: Biskaja, Gvineja, Bengālija, Aļaska, Hadsone, Anadīra utt.

Pie līča viņi sauc par nelielu līcīti ar pašas līča grīvu, ko ierobežo salas vai pussalas, kas nedaudz kavē ūdens apmaiņu starp līci un blakus esošo ūdenskrātuvi. Sevastopoles, Zelta raga, Tsemeskaya uc piemēri

Ziemeļos līči, kas dziļi izvirzīti zemē, kur upes parasti tek, sauc par lūpām, līča apakšā ir upes nogulumu pēdas, ūdens ir ļoti atsāļots.

Lielākie līči: Obskaya, Dvinskaya, Onezhskaya utt. Tiek saukti līkumoti, zemie, dziļi izvirzītie līči, kas izveidojušies saistībā ar ledāju eroziju. fjordi .

Limans upes ielejas vai ietekas grīva, ko nelielas zemes nogrimšanas rezultātā pārpludināja jūra. Lagūna ko sauc par: a) seklu ūdenstilpi, kas nogulumu nogulsnēšanās rezultātā atdalīta no jūras piekrastes joslas veidā un savienota ar jūru ar šauru jūras šaurumu; b) jūras daļa starp kontinentu un koraļļu rifu vai atolu.

Šaurums tiek saukta par samērā šauru pasaules okeāna daļu, kas savieno divus ūdenskrātuves ar diezgan neatkarīgiem dabas apstākļiem.

1.2. Jūras ūdens ķīmiskais sastāvs un sāļums

Jūras ūdens no saldūdens atšķiras pēc garšas, īpatnējā svara, caurspīdīguma, krāsas un agresīvākas ietekmes. Sakarā ar izteikti izteikto molekulu polaritāti un lielo dipola momentu ūdenim ir liela disociācijas spēja. Tāpēc dažādi sāļi tiek izšķīdināti jonu izkliedētā formā, un jūras ūdens būtībā ir vājš, pilnībā jonizēts šķīdums ar sārmainu reakciju, ko nosaka katjonu ekvivalentu summas pārsniegums vidēji par 2,38 mg-ekv./l (sārmains šķīdums). daudzumu, kas izteikts gramos, kas izšķīdināts 1 kg jūras ūdens, ar nosacījumu, ka visi halogēni tiek aizstāti ar līdzvērtīgu hlora daudzumu, visi karbonāti tiek pārvērsti oksīdos un sadedzinātas organiskās vielas, ir pieņemts saukt jūras ūdens sāļumu. Sāļumu norāda ar simbolu S. Sāļuma vienībai ņem 1 g sāļu, kas izšķīdināti 1000 g jūras ūdens, un to sauc ppm , apzīmēts ar% 0. Vidējais minerālvielu daudzums, kas izšķīdināts 1 kg jūras ūdens, ir 35 g, un tāpēc pasaules okeāna vidējais sāļums ir S \u003d 35% 0.

Teorētiski visi zināmie ķīmiskie elementi ir atrodami jūras ūdenī, taču to svara saturs ir atšķirīgs. Jūras ūdenī ir divas elementu grupas.

1 grupa. Galvenie okeāna ūdens joni.

Joni un molekulas	Par 1 kg ūdens (S \u003d 35% 0)
Hlorīds Cl
Sulfāta SO4
Hidrokarbonāts HCO3
Bromīds B2
F fluors
Borskābe H2 BO3
Anjonu summa:
Nātrija Na
Magnija Mg
Kalcijs Ca
Stroncija Sr
Katjonu daudzums
Jonu summa

2. grupa - mikroelementi, kuru kopējais saturs nepārsniedz 3 mg / kg.

Atsevišķi elementi jūras ūdenī atrodas izzūdoši mazos daudzumos. Sudraba piemērs - 310 -7 g, zelts - 510 -7 g. Galvenie elementi ir atrodami sāls savienojumu jūras ūdenī, no kuriem galvenie ir NaCl un MgCl, kas veido 88,7% no visas jūras ūdenī izšķīdušās cietās vielas svara ; sulfāti MgSO4, CaSO4, K2SO4, kas veido 10,8%, un CaCO3 karbonāts, kas veido 0,3%. Jūras ūdens paraugu analīzes rezultātā tika konstatēts, ka izšķīdušo minerālu saturs var atšķirties plašā diapazonā (no 2 līdz 30 g / kg), taču to procentuālo daudzumu ar pietiekamu precizitāti praktiskiem mērķiem var uzskatīt par nemainīgu. Šis modelis tika nosaukts jūras ūdens sāls sastāva pastāvība .

Pamatojoties uz šo likumsakarību, izrādījās iespējams saistīt jūras ūdens sāļumu ar hlora saturu (kā elementu vislielākajā daudzumā jūras ūdenī)

S \u003d 0,030 + 1,805 Cl.

Upes ūdenī vidēji ir 60,1% karbonātu un 5,2% hlorīdu. Tomēr, neskatoties uz to, ka katru gadu 1,6910 9 tonnas karbonātu (HCO3) nonāk pasaules okeānā ar upju ūdeni, kuru notece ir 3,610 4, to kopējais saturs okeānā praktiski nemainās. Iemesli ir:

Jūras organizāciju intensīvs patēriņš kaļķakmens veidojumu būvniecībai.

Nokrišņi sliktas šķīdības dēļ.

Jāatzīmē, ka praktiski nav iespējams uztvert sāls satura izmaiņas, jo kopējā ūdens masa okeānā ir 5610 15 tonnas, un sāļu daudzums ir praktiski nenozīmīgs. Piemēram, lai mainītu hlorīda jonu saturu par 0,02% 0, paies 210 5 gadi.

Sāļums okeāna virsmā tās atklātajās daļās ir atkarīgs no nokrišņu un iztvaikošanas attiecības, un sāļuma svārstības šo iemeslu dēļ ir 0,2% 0. Jo lielāka atšķirība starp ūdens un gaisa temperatūru, vēja ātrumu un tā ilgumu, jo lielāka iztvaikošanas summa. Tas noved pie ūdens sāļuma palielināšanās. Nokrišņi samazina virsmas sāļumu.

Polārajos apgabalos sāļums mainās ar kušanu un ledus veidošanos, un svārstības šeit ir aptuveni 0,7% 0.

Sāļuma izmaiņas platuma grādos ir vienādas visiem okeāniem. Sāļums palielinās virzienā no poliem līdz tropiem, sasniedzot 20-25s. un y. vai un atkal samazinās pie ekvatora. Sāļuma, nokrišņu, iztvaikošanas, blīvuma, ūdens temperatūras sadalījums pēc platuma grādiem Atlantijas okeānā. (1. attēls).

Vienotas sāļuma virsmas izmaiņas tiek iegūtas okeāna un piekrastes straumju klātbūtnes dēļ, kā arī saldūdens aizplūšanas rezultātā lielās upēs.

Jūru sāļums jo vairāk atšķiras no okeāna sāļuma, jo mazāk jūra sazinās ar okeānu.

Jūru sāļums:

Vidusjūra 37-38% 0 rietumos

38-39% 0 austrumos

Sarkanā jūra 37% 0 dienvidos

41% 0 ziemeļos

Persijas līcis 40% 0 ziemeļos

37-38% 0 austrumos

dziļumā sāļuma svārstības notiek tikai 1500m dziļumā. Zem šī horizonta sāļums būtiski nemainās. Sāļuma sadalījumu dziļumā ietekmē horizontālās pārvietošanās un vertikālā ūdens masu cirkulācija. Sāļuma sadalījuma kartogrāfiskajam attēlam uz okeāna virsmas vai jebkura cita horizonta tiek novilktas sāļuma līnijas - izohalīns .

1.3. Gāzes jūras ūdenī

Saskaroties ar atmosfēru, jūras ūdens absorbē gaisa gāzes: skābekli, slāpekli, oglekļa dioksīdu.

Izšķīdušo gāzu daudzumu jūras ūdenī nosaka gāzu daļējais spiediens un šķīdība, kas ir atkarīga no gāzu ķīmiskā rakstura un samazinās, pieaugot temperatūrai.

Gāzu šķīdības tabula saldūdenī ar daļēju spiedienu 760 mm Hg.

	Gāzu šķīdība (ml / l)
	Skābeklis			Oglekļa dioksīds	Ūdeņraža sulfīds

Skābekļa un slāpekļa šķīdība, kas nereaģē ar jūras ūdeni, ir atkarīga arī no sāļuma un samazinās līdz ar tā palielināšanos. Šķīstošo gāzu saturu jūras ūdenī novērtē absolūtās vienībās (ml / l) vai procentos no piesātinātā daudzuma, t.i. no gāzu daudzuma, kas noteiktā temperatūrā un sāļumā, normālā mitrumā un 760 mm Hg spiedienā var izšķīst ūdenī. Skābeklis un slāpeklis, pateicoties labākai skābekļa šķīdībai jūras ūdenī, ir proporcijā 1: 2. Skābekļa saturs laikā un telpā svārstās no ievērojamas pārsātināšanas (līdz 350%, tad seklajā ūdenī fotosintēzes rezultātā, līdz tā pilnīgai izzušanai, kad to iztērē organismu elpināšanai un oksidēšanai, un ja nav vertikālas cirkulācijas.

Tā kā skābekļa šķīdība lielā mērā ir atkarīga no temperatūras, aukstajā sezonā skābekli absorbē jūras ūdens, un, paaugstinoties temperatūrai, skābekļa pārpalikums nonāk atmosfērā.

Oglekļa dioksīds ir gaisā 0,03% daudzumā, un tāpēc tā saturs ūdenī bija jāsasniedz ar 0,5 ml / l. Tomēr atšķirībā no skābekļa un slāpekļa oglekļa dioksīds ne tikai izšķīst ūdenī, bet arī daļēji nonāk savienojumos ar bāzēm (jo ūdens ir vāji sārmaina reakcija). Tā rezultātā brīvā un saistītā oglekļa dioksīda kopējais saturs var sasniegt 50 ml / l. Oglekļa dioksīds tiek patērēts fotosintēzes laikā un kaļķu veidošanos organismiem. Neliela daļa oglekļa dioksīda (~ 1%) apvienojas ar ūdeni, veidojot ogļskābi

CO2 + H2O  H2CO3.

Skābeklis disociē, atbrīvojot biksiborbāta un karbonāta jonus, kā arī ūdeņraža jonus

H2CO3  H + HCO3

H2CO3  H + CO3

Normāls ūdeņraža jonu šķīdums satur 1 g
1 litrā ūdens. Eksperimenti ir pierādījuši, ka tad, kad H jonu koncentrācija ir 110 -7 g / l, ūdens ir neitrāls. Ir patīkami izteikt ūdeņraža jonu koncentrāciju ar eksponentu ar pretēju zīmi un norādīt pH.

Neitrālam ūdenim pH \u003d 7

Ja ūdeņraža joni dominē pH< 7 (кислая реакция).

Ja dominē hidroksiljoni, pH\u003e 7 (sārmaina reakcija).

Tika konstatēts, ka, samazinoties brīvā oglekļa dioksīda saturam, pH palielinās. Atklātā okeānā ūdenim ir nedaudz sārmaina reakcija vai pH \u003d 7,8 - 8,8.

1.4. Jūras ūdens temperatūra un termiskās īpašības

Okeāna virsmas sasilšana notiek tieši un izkliedēta saules starojuma ietekmē.

Ja nebūtu kontinentu, temperatūra okeāna virsmā būtu atkarīga tikai no vietas platuma. Faktiski, izņemot pasaules okeāna dienvidu daļu, karte ir pilnīgi atšķirīga okeāna sadalīšanas, okeāna augu ietekmes un vertikālās cirkulācijas dēļ.

Vidējā gāzes temperatūra okeānu virsmā:

Atlantijas okeāns - 16,9 С

Indietis - 17,0 С

Kluss 19,1 С

Pasaule - 17,4С

Vidējā gaisa temperatūra 14,3 С

Visaugstākais Persijas līcī (35,6 С). Zemākais Ziemeļu Ledus okeānā (-2 С). Temperatūra ar dziļumu ļoti ātri pazeminās līdz 3000 - 500 m horizontiem, tālāk līdz 1200 - 1500 m daudz lēnāk un no 1500 m līdz apakšai vai nu ļoti lēni, vai nemainās vispār. (2. attēls)

2. attēls. Temperatūras svārstības ar dziļumu dažādos platuma grādos.

Dienas temperatūras svārstības strauji samazinās līdz ar dziļumu un izzūd pie 30-50 m horizonta. Maksimālā temperatūra dziļumā notiek 5-6 stundas vēlāk nekā pie virsmas. Gāzes temperatūras svārstību iespiešanās dziļums ir atkarīgs no laika apstākļiem, bet parasti nepārsniedz 300 - 500 m. Īpatnējā siltuma jauda ir ļoti augsta:

1 Cal / g * deg \u003d 4186,8 J / kg * deg.

Viela	Siltuma jauda Cal / G * deg
Svaigs ūdens
Jūras ūdens
Šķidrais amonjaks

Kad 1 kubikcentimetru ūdens tiek atdzesēts ar 1C, tiek atbrīvots siltuma daudzums, kas ir pietiekams, lai sildītu apmēram 3000 kubikmetrus par 1 m. cm gaisa.

Jūras ūdens siltumvadītspēju nosaka molekulārās siltuma vadītspējas koeficients, kas mainās atkarībā no temperatūras, sāļuma, spiediena diapazonā (1,3 - 1,4)  10 -3 Cal / cm  degsec.

Šādā veidā siltuma pārnešana notiek ārkārtīgi lēni. Reālos apstākļos šķidruma kustībā vienmēr ir turbulence, un siltuma pārnesi okeānā vienmēr nosaka turbulentās siltuma vadītspējas koeficients.

1.5. Jūras ūdens blīvums, īpatnējais svars un saspiežamība

Jūras ūdens blīvums ir ūdens tilpuma svara vienības svara temperatūrā novērošanas laikā attiecība pret destilēta ūdens tilpuma vienības svaru 4  С temperatūrā ( ).

No fizikas ir zināms, ka blīvumu definē kā masu, kas norobežota tilpuma vienībās (g / cm ; kg / m ).

Tā kā destilēta ūdens blīvums un īpatnējais svars pie 4 ° C tiek ņemts \u003d 1, tad skaitliski blīvums ( ) un fiziskais blīvums ir vienādi.

Okeonogrāfijā blīvums netiek mērīts, bet tiek aprēķināts, izmantojot īpatnējo svaru, bet starpposma aprēķiniem tiek izmantotas 2 īpatnējā svara formas:

Tiek atvasināti šādi jēdzieni:

Nosacīts blīvums

Nosacīts īpatnējais svars pie 17.5  NO

Nosacīts īpatnējais svars pie 0  С (standarta parastais jūras ūdens svars)