Proprietățile fizice și chimice ale apei din oceanele lumii. Proprietăți fizice și chimice ale apelor oceanelor lumii Proprietăți fizice și chimice ale apelor oceanelor lumii

Oceanul lumii este partea principală a hidrosferei - învelișul de apă al Pământului. Apele sale acoperă 361 milioane km2, sau 70,8%, din suprafața globului, ceea ce este de aproape 2,5 ori mai mare decât suprafața terestră (149 milioane km2, sau 29,2%). Cea mai importantă consecință a acestei relații globale dintre pământ și mare este influența Oceanului Mondial asupra echilibrului hidric și termic al Pământului. Aproximativ 10% radiatia solara, absorbit de suprafața oceanului, este cheltuit pentru încălzire și schimbul de căldură turbulent între straturile de suprafață ale apei și straturile inferioare ale atmosferei. Restul de 90% din căldură este cheltuit pe evaporare. Evaporarea de la suprafața oceanului este atât principala sursă de apă în ciclul hidrologic global, cât și o consecință a căldurii latente mari de evaporare a apei, iar aceasta este o componentă importantă a globalului. echilibru termic Pământ. Apele Oceanului Mondial constau din oceanele Atlantic, Pacific, Indian, Arctic și de Sud, mări marginale (Barents, Bering, Okhotsk, japoneză, Caraibe etc.), mări interioare (Marea Mediterană, Neagră, Baltică). Neavând nicio legătură cu Oceanul Mondial, mările-lacul Caspică și Aral sunt numite în mod convențional mări doar din cauza dimensiunilor lor mari. În prezent, acestea sunt rezervoare interne închise, iar în perioada cuaternarului erau conectate la Oceanul Mondial.

Oceanul Mondial conține cel puțin 1,4 miliarde km3 de apă, ceea ce reprezintă aproximativ 94% din volumul hidrosferei. Aceste mase uriașe de apă sunt în continuă mișcare. Procesele geologice care au loc în Oceanul Mondial sunt diverse și reprezintă fenomene interdependente. Ele constau din următoarele procese:

Distrugerea sau abraziunea (din latinescul „abrado” - mă rad, răzuiesc), masele de roci care alcătuiesc țărmurile și o parte din apele puțin adânci;

Transferul si sortarea produselor de distrugere aduse de pe uscat;

Acumularea sau acumularea diferitelor precipitații. Multă vreme, fundul Oceanului Mondial și sedimentele sale au rămas neexplorate. Abia de la mijlocul secolului al XX-lea au început cercetările direcționate asupra Oceanului Mondial de la nave de cercetare special construite. Inițial, diferite instrumente geofizice instalate pe nave au fost folosite pentru a studia fundul Oceanului Mondial, iar mostrele de rocă au fost livrate cu traule speciale - drage. În urma acestor lucrări, s-au obținut informații unice despre topografia fundului Oceanului Mondial.

fizico- proprietăți chimice apele mărilor și oceanelor

Salinitatea și compozitia chimica apă Există un număr mare de substanțe în stare dizolvată în apa de mare. Conținutul total de săruri dizolvate în apa de mare se numește salinitate (5) și se exprimă în ppm (%o). Salinitatea medie a apelor oceanului este considerată a fi de aproximativ 35%. Aceasta înseamnă că 1 litru de apă conține aproximativ 35 g de săruri dizolvate (salinitate medie apa de mare). Salinitatea apelor de suprafață ale Oceanului Mondial variază de la 32 la 37%c, iar astfel de fluctuații sunt asociate cu zonarea climatică, care afectează direct evaporarea apei. În zonele aride, unde predomină evaporarea, salinitatea crește, în timp ce în zonele umede și în zonele în care se scurg râurile mari, salinitatea scade. Salinitatea în mările interioare variază foarte mult. În Marea Mediterană este de 35 - 39%, în Marea Roșie crește la 41 -43%, iar în mările situate în zone umede, în principal din cauza afluxului mare de apă dulce, salinitatea scade. În Marea Neagră este de 18 - 22%o, în Caspică -12-15%o, în Marea Azov -12%o, iar în Marea Baltică - 0,3 - 6%o. Această salinitate scăzută a Mării Baltice se datorează volumului mare de debit al râului. La urma urmei, râuri atât de adânci precum Rinul, Vistula, Neva, Neman etc. își duc apele în această mare. O salinitate deosebit de mare (până la 300%) este observată în lagunele deconectate de la mare, de exemplu în regiunile aride. Golful Kara-Bogaz-Gol din Marea Caspică.

Aproape toate sunt prezente în apele mărilor și oceanelor elemente chimice Tabel periodic D. I. Mendeleev. Conținutul unora este atât de mare încât raportul lor determină salinitatea apelor mării și oceanice, în timp ce cantitatea altora se ridică la miimi și chiar zece miimi de procent. Când se compară cationii și anionii, se dovedește că compoziția de sare a apei de mare este dominată de cloruri (89,1%), sulfații sunt pe locul doi (10,1%), apoi carbonații sunt 0,56%, iar bromurile reprezintă doar 0,3%.

Modul de gaz. În apele Oceanului Mondial se găsesc diferite gaze în stare dizolvată, dar principalele sunt oxigenul, dioxidul de carbon și, pe alocuri, hidrogenul sulfurat. Oxigenul intră în apa de mare atât direct din atmosferă, cât și prin fotosinteză prin fitoplancton. Rolul principal în redistribuirea gazelor îl joacă circulația oceanică globală. Datorită acesteia, există un flux de ape reci bogate în oxigen de la latitudini mari către ecuator și ape de suprafață către partea de jos.

Dioxidul de carbon se găsește în apa de mare parțial în stare dizolvată și parțial este legat chimic sub formă de bicarbonați Ca (HC03) sau carbonați (CaCO3). Solubilitatea CO2 în apa de mare depinde de temperatura apei de mare și crește odată cu scăderea acesteia. Prin urmare, apele reci din Arctica și Antarctica conțin mai mult dioxid de carbon decât apele de latitudini joase. Un conținut semnificativ de CO2 este observat în apele de fund rece la adâncimi sub 4000 m. Acest lucru afectează dizolvarea învelișurilor carbonatice ale organismelor moarte care se scufundă de la suprafață în fund.

În unele bazine marine se observă un regim anormal de gaze. Un exemplu clasic este Marea Neagră, unde, potrivit lui N.M. Strahov, la adâncimi de 150-170 m, apa este în mare măsură sărăcită de oxigen și conține cantități mari de hidrogen sulfurat. Cantitatea sa crește foarte mult în straturile inferioare. Hidrogenul sulfurat se formează datorită activității bacteriilor care conțin sulfați, care reduc sulfații din apa de mare la hidrogen sulfurat. Contaminarea cu hidrogen sulfurat este cauzată de o încălcare a schimbului liber de apă dintre Marea Neagră și apele Mării Mediterane. În Marea Neagră există stratificarea apei în funcție de salinitate. În partea superioară sunt ape desalinizate (17-18%o), iar dedesubt sunt ape sărate (20-22%o). Aceasta elimină circulația verticală și duce la perturbarea regimului gazos și apoi la acumularea de hidrogen sulfurat. Lipsa oxigenului în straturile mai profunde contribuie la dezvoltarea proceselor de restaurare. Contaminarea cu hidrogen sulfurat în partea de jos a Mării Negre ajunge la 5 - 6 cm3/l. Pe lângă Marea Neagră, contaminarea cu hidrogen sulfurat a fost găsită în unele fiorduri norvegiene.

Temperatura apei mării. Distribuția temperaturilor în straturile de suprafață ale apelor Oceanului Mondial este strâns legată de zonarea climatică. Temperatura medie anuală la latitudini mari variază de la 0 - 2 °C și atinge valori maxime de aproximativ 28 °C la latitudinile ecuatoriale. În latitudinile temperate, temperaturile apei sunt semnificative variatii sezoniereîn intervalul de la 5 la 20 °C. Temperatura apei variază în funcție de adâncime, atingând doar 2 - 3 °C în părțile apropiate de fund la adâncimi semnificative. În regiunile polare scade la valori negative de ordinul -1,0 -1,8 °C.

Trecerea de la un strat superior de apă la temperatură înaltă la un strat inferior de apă la temperatură joasă are loc într-un strat relativ subțire numit termoclin. Acest strat coincide cu izoterma de 8 - 10° și este situat la o adâncime de 300 - 400 m în tropice și 500 - 1000 m în subtropice. Tipare generale Distribuția temperaturilor este perturbată de suprafața caldă și rece, precum și de curenții de fund.

Presiune și densitate. Presiunea hidrostatică din oceane și mări corespunde masei coloanei de apă și crește odată cu adâncimea, atingând valoarea maximă în părțile adânci ale oceanului. Densitatea medie a apei de mare este de aproximativ 1,025 g/cm3. În apele polare reci crește la 1,028, iar în apele tropicale calde scade la 1,022 g/cm3. Toate aceste fluctuații sunt cauzate de modificări ale salinității și temperaturii apelor Oceanului Mondial.

Elemente de relief.

Există patru etape principale ale topografiei fundului oceanului: adâncimi continentale (plata), taluzul continental, fundul oceanului și depresiunile de adâncime. În cadrul fundului oceanului se observă cele mai mari diferențe de adâncime și structuri montane grandioase. Prin urmare, în albie au început să se distingă bazinele oceanice, crestele mijlocii oceanice și ridicările oceanice.

Raft (raft continental)- o terasa de mare mica adancime care se invecineaza cu continentul si fiind continuarea acesteia. În esență, raftul este suprafața scufundată a pământului antic. Aceasta este zona continentală scoarta terestra, care se caracterizează prin teren plat, cu urme de văi inundate de râuri, glaciație cuaternară și linii de coastă antice.

Limita exterioară a raftului este marginea - o îndoire ascuțită în partea de jos, dincolo de care începe panta continentală. Adâncimea medie a marginii raftului este de 133 m, dar în cazuri specifice poate varia de la câteva zeci la o mie de metri. Prin urmare, termenul „raft continental” nu este potrivit pentru a numi acest element al fundului (mai bine - raft). Lățimea raftului variază de la zero (coasta africană) la mii de kilometri (coasta asiatică). În general, raftul ocupă aproximativ 7% din suprafața Oceanului Mondial.

versant continental- zona de la marginea platformei până la piciorul continental. Unghiul mediu de înclinare al versantului continental este de aproximativ 6°, dar adesea abruptul versantului poate crește până la 20-30°. Datorită adâncirii abrupte, lățimea versantului continental este de obicei mică - aproximativ 100 km. Cea mai caracteristică formă de relief a versantului continental sunt canioanele submarine. Vârfurile lor sunt adesea tăiate în marginea raftului, iar gura lor ajunge la piciorul continental.

Picior continental- al treilea element al reliefului de fund, situat în interiorul crustei continentale. Poalele continentale sunt o câmpie vastă în pantă formată din roci sedimentare de 3-5 km grosime. Lățimea acestei câmpii deluroase poate ajunge la sute de kilometri, iar suprafața sa este apropiată de cea a platoului și versantului continental.

pat oceanic- cea mai adâncă parte a fundului oceanului, ocupând mai mult de 2/3 din întreaga suprafață a Oceanului Mondial. Adâncimile predominante ale fundului oceanului variază de la 4 la 6 km, iar topografia de jos este cea mai calmă. Elementele principale sunt bazinele oceanice, crestele mijlocii oceanice și ridicările oceanului.

Bazine oceanice- depresiuni blande extinse ale fundului oceanului cu adancimi de aproximativ 5 km. Fundul bazinului, plat sau ușor deluros, este de obicei numit câmpie abisală (de adâncime). Suprafața nivelată a câmpiilor abisale se datorează acumulării de material sedimentar adus de pe uscat. Cele mai extinse câmpii sunt situate în zonele de adâncime ale fundului oceanului. În general, câmpiile abisale ocupă aproximativ 8% din fundul oceanului.

Creste medii oceanice- zonele cele mai active din punct de vedere tectonic în care are loc o nouă formare a scoarței terestre. Sunt compuse în întregime din roci bazaltice, formate ca urmare a pătrunderii lor de-a lungul falilor din măruntaiele Pământului. Acest lucru a determinat unicitatea scoarței terestre, care alcătuiește crestele oceanice, și clasificarea acesteia într-un tip special de rifting.

Ascensiunile oceanice- forme pozitive mari de relief ale fundului oceanului, neasociate cu crestele mijlocii oceanice. Ele sunt situate în interiorul tipului oceanic al scoarței terestre și se disting prin dimensiuni mari orizontale și verticale semnificative.

În partea de adâncime a oceanului, s-au descoperit un număr mare de munți izolați care nu formează nicio creasta. Originea lor este vulcanică. Munții submarin ale căror vârfuri sunt o platformă plată se numesc guyots.

Depresiuni de adâncime (tranșee)) - zona de cea mai mare adâncime a Oceanului Mondial, care depășește 6000 m Laturile lor sunt foarte abrupte, iar fundul poate fi nivelat dacă este acoperit cu sedimente. Cele mai adânci tranșee sunt situate în Oceanul Pacific.

Originea șanțurilor este asociată cu scufundarea plăcilor litosferice în astenosferă în timpul formării fundului mării și depărtării plăcilor. Jgheaburile au dimensiuni orizontale semnificative. Până în prezent, în Oceanul Mondial au fost descoperite 41 de tranșee (Oceanul Pacific - 25, Oceanul Atlantic - 7, Oceanul Indian - 9).

Salinitate. Apa oceanului în greutate este formată din 96,5% apă curatăși 3,5% din minerale, gaze, oligoelemente, coloizi și suspensii de origine organică și anorganică dizolvate în acesta. Compoziția apei de mare include toate elementele chimice cunoscute. Apa oceanului conține cel mai mult sodiu, adică sare de masă NaCl (27,2 g la 1 litru), astfel încât apa oceanului are gust sărat. Urmează sărurile de magneziu - MgCl (3,8 g la 1 l) și MgSO4 (1,7 g la 1 l), care dau apei un gust amar. Toate celelalte elemente, inclusiv elementele biogene (fosfor, azot etc.) și microelemente, reprezintă mai puțin de 1%, adică conținutul lor este neglijabil. Cantitatea totală de săruri din Ocean ajunge la 50 10 16 tone Când sunt depuse, aceste săruri pot acoperi fundul Oceanului cu un strat de aproximativ 60 m, întregul Pământ cu un strat de 45 m, iar pământul cu un strat. de 153 m O caracteristică uimitoare a apei oceanice este constanța compoziției sării. Soluția poate fi în diferite părți Oceanul are concentrații diferite, dar raportul dintre principalele săruri rămâne neschimbat.

Salinitatea medie a Oceanului Mondial este de 35‰. Cea mai mare salinitate medie este Oceanul Atlantic– 35,4‰, cel mai mic – Arctic – 32‰. Abaterile de la salinitatea medie în ambele direcții sunt cauzate în principal de modificări ale echilibrului de intrare-ieșire al apei proaspete. Precipitațiile atmosferice care cad pe suprafața Oceanului, scurgerile de pe uscat și topirea gheții provoacă o scădere a salinității; evaporarea și formarea gheții – dimpotrivă, creșteți-o. Deoarece schimbările de salinitate sunt asociate în principal cu afluxul și scurgerea apei proaspete, ele sunt vizibile numai în stratul de suprafață, care primește direct precipitații și evaporă apa, iar în un anumit strat de sub acesta (până la o adâncime de 1500 m), determinat prin adâncimea amestecării. Salinitatea mai adâncă a apelor Oceanului Mondial rămâne neschimbată (34,7 – 34,9 ‰).

Salinitatea apei de mare este strâns legată de densitatea acesteia. Densitatea apei oceanice– raportul dintre masa unei unități de volum a acesteia la o temperatură dată și masa de apă pură de același volum la o temperatură de + 4°C. Densitatea apei oceanice crește întotdeauna odată cu creșterea salinității, deoarece conținutul de substanțe care au o greutate specifică mai mare decât apa crește. O creștere a densității straturilor de apă de suprafață este facilitată de răcire, evaporare și formare de gheață. Încălzirea, precum și amestecarea apei sărate cu apa de precipitare sau apa de topire determină o scădere a densității. La suprafața oceanului, există o variație de densitate cuprinsă între 0,9960 și 1,083. În oceanul deschis, densitatea este de obicei determinată de temperatură și, prin urmare, crește în general de la ecuator la poli. Odată cu adâncimea, densitatea apei din Ocean crește.

Gaze în apa oceanului. Gazele pătrund în apă din atmosferă, sunt eliberate în timpul proceselor chimice și biologice, sunt aduse de râuri și sunt eliberate în timpul erupțiilor subacvatice. Redistribuirea gazelor are loc prin amestecare. Capacitatea apei oceanului de a dizolva gazele depinde de temperatura, salinitatea și presiune hidrostatică. Cu cât temperatura și salinitatea apei sunt mai mari, cu atât mai puține gaze se pot dizolva în ea. În apă se dizolvă în primul rând azotul (63%), oxigenul (35%) și dioxidul de carbon, precum și hidrogenul sulfurat, amoniacul, metanul etc.

Dioxidul de carbon, ca și oxigenul, se dizolvă mai bine în apă rece. Prin urmare, atunci când temperatura crește, apa o eliberează în atmosferă, iar când scade, o absoarbe. În timpul zilei, din cauza consumului crescut de dioxid de carbon de către plante, conținutul acestuia în apă scade noaptea, dimpotrivă, crește. La latitudini mari oceanul absoarbe dioxid de carbon, la latitudini joase îl eliberează în atmosferă. Schimbul de gaze între ocean și atmosferă este un proces continuu.

Presiune. Pentru fiecare centimetru pătrat de suprafață a oceanului, atmosfera presează cu o forță de aproximativ 1 kg (o atmosferă). Aceeași presiune pe aceeași zonă este exercitată de o coloană de apă de numai 10,06 m înălțime. Astfel, putem presupune că pentru fiecare 10 m de adâncime, presiunea crește cu 1 atm. Toate procesele care au loc la adâncimi mari au loc sub presiune puternică, dar acest lucru nu împiedică dezvoltarea vieții în adâncurile Oceanului.

Transparenţă. Energia radiantă a Soarelui, pătrunzând în coloana de apă, este disipată și absorbită. Gradul de disipare și absorbție a energiei solare depinde de cantitatea de particule în suspensie conținute în apă. Cea mai mică transparență se observă în largul coastei în apele puțin adânci, datorită creșterii cantității de materie în suspensie adusă de râuri și agitației solului de către valuri. Transparența apei scade semnificativ în perioada de dezvoltare în masă a planctonului și atunci când gheața se topește (gheața conține întotdeauna impurități; în plus, masa bulelor de aer conținute în gheață trece în apă). Transparența apei crește în locurile unde apa adâncă urcă la suprafață.

Transparența este exprimată prin numărul de metri, adică adâncimea la care este încă vizibil un disc alb cu diametrul de 30 cm. Cea mai mare transparență (67 m) a fost observată în Oceanul Pacific Central, în Marea Mediterană - 60 m. în Oceanul Indian - 50 m În nord în mare este de 23 m, în Marea Baltică - 13 m, în Marea Albă - 9 m, în Marea Azov - 3 m.

Culoarea apei oceanelor și mărilor. Ca rezultat al absorbției și împrăștierii colective a luminii, grosimea apei limpezi a oceanului are o culoare albastră sau albastră. Prezența planctonului și a materiei anorganice în suspensie afectează culoarea apei și capătă o nuanță verzuie. Cantități mari de impurități organice fac ca apa să fie verde gălbui, în apropierea gurilor de râu, poate fi chiar maro.

În latitudinile ecuatoriale și tropicale, culoarea dominantă a apei oceanului este albastru închis și chiar albastru. Această culoare este apa, de exemplu, în Golful Bengal, Marea Arabiei, partea de sud a Mării Chinei și Marea Roșie. Apa albastră în Marea Mediterană și Marea Neagră. În latitudinile temperate, în multe locuri apa este verzuie (mai ales lângă coastă devine vizibil mai verde în zonele în care gheața se topește). În latitudinile polare predomină culoarea verzuie.

Strălucirea mării. Strălucirea apei de mare este creată de organismele care emit lumină „vie”. Aceste organisme includ în principal bacterii luminoase. În apele de coastă desalinizate, unde astfel de bacterii sunt în principal comune, strălucirea mării se observă sub forma unei lumini lăptoase uniforme. Strălucirea este cauzată și de protozoare mici și minuscule, dintre care cea mai cunoscută este lumina de noapte (Noctiluca). Unele organisme mai mari (meduze mari, briozoare, pești, anelide etc.) se disting și prin capacitatea lor de a produce lumină. Strălucirea mării este un fenomen larg răspândit în oceanele lumii. Se observă doar în apa de mare și niciodată în apă dulce.

Înflorirea mării reprezintă dezvoltarea rapidă a zoo- și fitoplanctonului în straturile de suprafață ale mării. Acumulările în masă ale acestor organisme provoacă modificări ale culorii suprafeței mării sub formă de dungi și pete galbene, roz, lăptoase, verzi, roșii, maro și alte dungi.

Conductibilitatea sunetului Există de 5 ori mai multă apă oceanică decât aer. În aer undă sonoră se deplaseaza cu viteza de 332 m/s, in apa dulce - 435 m/s, in apa oceanica - 1500 m/s. Propagarea sunetului în apa de mare depinde de temperatură, salinitate, presiune, conținut de gaze, precum și de impuritățile în suspensie de origine organică și anorganică.

Temperatura apei din Oceanul Mondial. Principala sursă de căldură primită de suprafața Oceanului Mondial este radiația solară directă și difuză. Apele râului pot servi ca sursă suplimentară de căldură. O parte din radiația solară este reflectată de suprafața apei, în timp ce o parte este emisă în atmosferă și spațiul interplanetar. Marea pierde o cantitate mare de căldură prin evaporare. Rol mareîn distribuția și schimbările de temperatură ale apelor oceanice aparține continentelor, vânturile predominante și în special curenții.

Apele mării, care intră în contact cu atmosfera, schimbă căldură cu aceasta. Dacă apa este mai caldă decât aerul, atunci căldura este transferată în atmosferă, dar dacă apa este mai rece, primește puțină căldură prin procesul de schimb de căldură.

Căldura care vine de la Soare este absorbită de un strat subțire de suprafață și merge pentru a încălzi apa, dar din cauza conductibilității termice scăzute a apei, aproape că nu este transferată în adâncime. Pătrunderea căldurii de la suprafață în straturile de dedesubt are loc în principal prin amestecare verticală, precum și datorită advecției căldurii de către curenți profundi. Ca urmare a amestecării verticale vara, apele mai reci se ridică la suprafață și scad temperatura straturilor de suprafață, în timp ce apele adânci se încălzesc. În timpul iernii, când apele de suprafață sunt răcite, se produce mai mult aflux din adâncuri în procesul de schimb vertical. ape calde, întârziind debutul formării gheții.

Temperatura medie anuală la suprafața Oceanului este de + 17,4°C, în timp ce temperatura medie anuală a aerului este de +14°C. Suprafața Oceanului Pacific are cea mai ridicată temperatură medie, cea mai mare parte fiind situată la latitudini joase (+ 19,1 ° C), Indian (+ 17,1 ° C) și Atlantic (+ 16,9 ° C). Schimbări semnificative de temperatură apar numai în straturile superioare ale apei oceanului, cu o grosime de 200 - 1000 m. Mai adânc, temperatura nu depășește + 4, + 5 ° C și se schimbă foarte puțin. Datorită capacității mari de căldură a apei, Oceanul este un acumulator de căldură solară pe Pământ.

Procesul de formare a gheții în mare și în apa dulce are loc diferit - apa dulce îngheață la o temperatură de 0 ° C (puțin sub 0 ° C), iar apa de mare îngheață la temperaturi diferite în funcție de salinitate. Formarea gheții în Ocean începe cu formarea de cristale proaspete, care apoi îngheață împreună. În același timp, în spațiul dintre cristalele de gheață rămân picături de saramură puternică, așa că atunci când gheața se formează, este sărată. Cu cât temperatura la care a avut loc formarea gheții este mai scăzută, cu atât gheața este mai sărată. Saramura curge treptat între cristale, astfel încât în timp gheața devine desalinizată.

În latitudinile mari ale emisferei nordice, gheața formată iarna nu are timp să se topească în timpul verii, așa că printre gheață polară Există gheață de diferite vârste - de la anual la multianual. Grosimea gheții din primul an în Arctica ajunge la 2–2,5 m, în Antarctica 1–1,5 m gheața multianuală are o grosime de 3–5 m sau mai mult. Acolo unde gheața este comprimată, grosimea ei ajunge la 40 m Gheața acoperă aproximativ 15% din întreaga suprafață de apă a Oceanului Mondial, adică 55 milioane km 2, inclusiv 38 milioane km 2. emisfera sudică.

Stratul de gheață are un impact uriaș asupra climei întregului Pământ și asupra vieții din Ocean.

Gheața din oceane și mai ales în mări îngreunează navigația și pescuitul pe mare.

Conceptul de mase de apă. Apele Oceanului Mondial au proprietăți fizice și chimice foarte diferite. Volume mari de apă s-au format în anumite condiții fiziografice în anumite perioade de timp și diferă ca caracteristici fizice, chimice și proprietăți biologice, numit mase de apă.

Masele de apă se formează în principal în straturile de suprafață ale Oceanului Mondial sub influența condițiilor climatice, a proceselor de interacțiune termică și dinamică dintre ocean și atmosferă. În formarea maselor de apă, rolul principal revine amestecării convective, care, ca și alte tipuri de schimb vertical, se termină cu formarea unei mase de apă omogene. Curenții transportă mase de apă în alte zone, unde, în contact cu ape de altă origine, se transformă, mai ales de-a lungul periferiei.

Mișcarea apelor oceanice

Întreaga masă de ape oceanice se mișcă constant. Acest lucru asigură amestecarea constantă a apei, redistribuirea căldurii, sărurilor și gazelor. Există 3 tipuri de mișcare: oscilatoare– valuri, progresivă- curenții oceanici, amestecat- curge și reflux.

Valuri. Motivul principal apariția valurilor pe suprafața Oceanului Mondial – vânt. În unele cazuri, valurile ating o înălțime de 18 m și o lungime de până la 1 km. Valurile se estompează odată cu adâncimea.

În timpul unui cutremur, erupție vulcanică subacvatică și alunecări de teren subacvatice, apar unde seismice, care se răspândesc din epicentru în toate direcțiile și acoperă întreaga coloană de apă. Sunt numiti tsunami. Tsunami-urile obișnuite sunt valuri care se succed la intervale de 20–60 de minute la o viteză de 400–800 km/h. În oceanul deschis, înălțimea tsunami-ului nu depășește 1 m Când se apropie de țărm - în apă puțin adâncă, tsunami-ul se transformă într-un val uriaș de până la 15 - 30 m. Tsunami-ul afectează cel mai adesea coastele de est ale Eurasiei, Japoniei, Noua Zeelandă, Australia, insulele Filipine și Hawaii și partea de sud-est a Kamchatka.

Curenții oceanici. Mișcări de translație se numesc mase uriaşe de apă curenti. Aceasta este mișcarea orizontală a apei pe distanțe lungi. Sunt curenti vânt(sau deriva), când cauza este vântul care sufla într-o direcție. Canalizare curenții apar în cazul unei creșteri constante a nivelului apei cauzată de afluxul acesteia sau de precipitații abundente. De exemplu, Gulf Stream este cauzat de creșterea nivelului apei din cauza afluxului dinspre Marea Caraibelor învecinată. Compensatorie Curenții compensează pierderea de apă în orice parte a oceanului. Când vântul bate constant de la uscat la mare, alungă apele de suprafață, în locul cărora se ridică apele reci din adâncuri. Densitate curenții sunt rezultatul unor densități diferite ale apei la aceeași adâncime. Ele pot fi observate în strâmtori care leagă mările cu salinități diferite. De exemplu, de-a lungul strâmtorii Bosfor, de-a lungul fundului curge mai multă apă sărată și densă de la Marea Mediterană la Marea Neagră, iar la suprafață apă mai dulce curge spre acest flux.

Curenții perturbă zonalitatea latitudinală în distribuția temperaturii. În toate cele trei oceane - Atlantic, Indian și Pacific - apar anomalii de temperatură sub influența curenților: anomaliile pozitive sunt asociate cu transferul apelor calde de la ecuator la latitudini mai mari de către curenți care au o direcție apropiată de direcția meridională; anomaliile negative sunt cauzate de curenți reci direcționați opus (de la latitudini mari până la ecuator). Curenții influențează distribuția altor caracteristici oceanologice: salinitatea, conținutul de oxigen, nutrienții, culoarea, transparența etc. Distribuția acestor caracteristici are un impact imens asupra dezvoltării proceselor biologice, plantelor și faună mări și oceane.

Curenți mixți- fluxuri și reflux rezultate din rotația axială a Pământului și atracția planetei de către Soare și Lună. În fiecare punct de pe suprafața Oceanului, există un maree înalt de 2 ori pe zi și un reflux de 2 ori. Înălțimea unui val mare în oceanul deschis este de aproximativ 1,5 m, iar în largul coastei depinde de configurația lor. Cea mai mare maree din Golful Fundy offshore America de Nordîn Oceanul Atlantic - 18 m.

Oceanul ca mediu de viață

În Oceanul Mondial, viața există peste tot - sub diferite forme și manifestări diferite. În funcție de condițiile de existență în Ocean, se disting două zone diferite: coloana de apă (pelagială) și fundul (benthal) este împărțit în litoral -. litoral, având adâncimi de până la 200 m și adâncime - abisal Regiunea abisală este reprezentată de organisme deosebite adaptate să trăiască în condiții de temperatură scăzută, presiune ridicată, lipsă de lumină și conținut relativ scăzut de oxigen.

Lumea organică a Oceanului este formată din trei grupe: bentos, plancton, necton . Bentos– locuitori ai fundului (plante, viermi, moluște), incapabili să se ridice în coloana de apă pentru o lungă perioadă de timp. Plancton– locuitori ai coloanei de apă (bacterii, ciuperci, alge, protozoare etc.) care nu au capacitatea de a se deplasa activ pe distanțe mari. Nekton– locuitori ai apelor care înoată liber pe distanțe lungi (balene, delfini, pești) .

Plantele verzi se pot dezvolta numai acolo unde iluminarea este suficientă pentru fotosinteză (la o adâncime de cel mult 200 m). Cea mai mare parte a masei de materie vie din Ocean este alcătuită din fitoplancton, care locuiește în stratul superior de 100 de metri de apă. Greutate medie fitoplancton 1,7 miliarde tone, producția anuală 550 miliarde tone Cea mai comună formă de fitoplancton este diatomeele, reprezentate de 15 mii de specii. O diatomee poate produce 10 milioane de exemplare pe lună. Doar pentru că fitoplanctonul moare rapid și este consumat în cantități mari, nu a umplut Oceanul. fitoplancton - link inițial lanțul trofic în ocean. Locurile de dezvoltare abundentă a fitoplanctonului sunt locuri de fertilitate sporită în Ocean, bogate în viață în general.

Distribuția vieții în Ocean este foarte inegală și are o formă clar definită caracter zonal. La latitudinile mari ale emisferei nordice, condițiile pentru dezvoltarea fitoplanctonului sunt nefavorabile - acoperire continuă de gheață, noapte polară, poziție joasă a Soarelui deasupra orizontului vara, apă rece (sub 0°C), circulație verticală slabă ( o consecință a desalinării stratului superior de apă), care nu asigură îndepărtarea nutrienților din adâncime Vara, în polinii apar niște pești iubitori de frig și foci mâncătoare de pește.

ÎN latitudinile subpolare Are loc migrarea sezonieră a marginii gheții polare. În perioada rece a anului, într-un strat de câteva sute de metri, apa este amestecată intens (o consecință a răcirii), îmbogățită cu oxigen și săruri nutritive. Primăvara și vara există multă lumină și, în ciuda temperaturii relativ scăzute a apei (rezultatul căldurii cheltuite la topire), în ea se dezvoltă o masă de fitoplancton. Aceasta este urmată de o perioadă scurtă de dezvoltare a zooplanctonului care se hrănește cu fitoplancton. În această perioadă în zona subpolara se acumulează o mulțime de pești (hering, cod, eglefin, biban etc.). Balenele vin să se hrănească, care sunt deosebit de numeroase în emisfera sudică.

ÎN latitudini temperateÎn ambele emisfere, amestecul puternic de apă, suficientă căldură și lumină creează cele mai favorabile condiții pentru dezvoltarea vieții. Acestea sunt cele mai productive zone ale Oceanului. Dezvoltarea maximă a fitoplanctonului se observă primăvara. Absoarbe nutrienții, cantitatea acestora scade - începe dezvoltarea zooplanctonului. Toamna are loc un al doilea maxim de dezvoltare a fitoplanctonului. Abundența zooplanctonului determină abundența peștilor (hering, cod, hamsii, somon, sardine, ton, lipa, halibut, navaga etc.).

ÎN subtropicale și tropicale La latitudini, apa de la suprafața Oceanului a crescut salinitatea, dar din cauza temperaturii ridicate se dovedește a fi relativ ușoară, ceea ce interferează cu amestecarea. Particulele care conțin nutrienți nu persistă și se scufundă în fund. Oxigenul este de 2 ori mai puțin decât în zona temperată. Fitoplanctonul se dezvoltă slab și există puțin zooplancton. În latitudinile subtropicale, apa are cea mai mare transparență și culoare albastru intens (culoarea deșertului oceanic). În apă caldă cresc alge brune, sargasu, care nu este asociat cu fundul, tipic acestei părți a Oceanului.

ÎN latitudinile ecuatoriale La granița curenților alizei și a contracurentului ecuatorial, apa este amestecată și, prin urmare, este relativ bogată în săruri nutritive și oxigen. Există mult mai mult plancton aici decât în latitudinile învecinate, deși nu la fel de mult ca pe marginea de nord a zonei temperate.

Apa caldă conține puțin dioxid de carbon și, prin urmare, nu dizolvă bine carbonatul de calciu, care se găsește din abundență și este ușor absorbit de plante și animale. Drept urmare, cochiliile și scheletele animalelor devin masive și durabile, iar după ce organismele mor, se formează straturi groase de sedimente carbonatice, recife de corali și insule, atât de caracteristice latitudinilor joase.

Zonalitatea latitudinală a distribuției vieții în straturile superioare ale Oceanului, bine exprimată în partea sa deschisă, este perturbată la periferie sub influența vântului și a curenților.

Salinitate. Apa oceanică în greutate este formată din 96,5% apă pură și 3,5% minerale dizolvate, gaze, oligoelemente, coloizi și materii în suspensie de origine organică și anorganică. Compoziția apei de mare include toate elementele chimice cunoscute. Apa oceanului conține cel mai mult sodiu, adică sare de masă NaCl (27,2 g la 1 litru), astfel încât apa oceanului are gust sărat. Urmează sărurile de magneziu - MgCl (3,8 g la 1 l) și MgSO4 (1,7 g la 1 l), care dau apei un gust amar. Toate celelalte elemente, inclusiv elementele biogene (fosfor, azot etc.) și microelemente, reprezintă mai puțin de 1%, adică conținutul lor este neglijabil. Cantitatea totală de săruri din Ocean ajunge la 50 10 16 tone Când sunt depuse, acestea...
sărurile pot acoperi fundul Oceanului cu un strat de aproximativ 60 m, întregul Pământ cu un strat de 45 m, iar pământul cu un strat de 153 m O caracteristică uimitoare a apei oceanului este constanța compoziției sării. Soluția poate avea concentrații diferite în diferite părți ale Oceanului, dar raportul dintre principalele săruri rămâne neschimbat.

Salinitatea medie a Oceanului Mondial este de 35‰. Oceanul Atlantic are cea mai mare salinitate medie - 35,4‰, Oceanul Arctic are cea mai scăzută - 32‰. Abaterile de la salinitatea medie în ambele direcții sunt cauzate în principal de modificări ale echilibrului de intrare-ieșire al apei proaspete. Precipitațiile atmosferice care cad pe suprafața Oceanului, scurgerile de pe uscat și topirea gheții provoacă o scădere a salinității; evaporarea și formarea gheții – dimpotrivă, creșteți-o. Deoarece schimbările de salinitate sunt asociate în principal cu afluxul și scurgerea apei proaspete, ele sunt vizibile numai în stratul de suprafață, care primește direct precipitații și evaporă apa, iar în un anumit strat de sub acesta (până la o adâncime de 1500 m), determinat prin adâncimea amestecării. Salinitatea mai adâncă a apelor Oceanului Mondial rămâne neschimbată (34,7 – 34,9 ‰).

Gaze în apa oceanului. Gazele pătrund în apă din atmosferă, sunt eliberate în timpul proceselor chimice și biologice, sunt aduse de râuri și sunt eliberate în timpul erupțiilor subacvatice. Redistribuirea gazelor are loc prin amestecare. Capacitatea apei oceanului de a dizolva gazele depinde de temperatura, salinitatea și presiunea hidrostatică. Cu cât temperatura și salinitatea apei sunt mai mari, cu atât mai puține gaze se pot dizolva în ea. În apă se dizolvă în primul rând azotul (63%), oxigenul (35%) și dioxidul de carbon, precum și hidrogenul sulfurat, amoniacul, metanul etc.

Conductibilitatea sunetului Există de 5 ori mai multă apă oceanică decât aer. În aer, o undă sonoră se mișcă cu o viteză de 332 m/s, în apă dulce - 435 m/s, în apa oceanului - 1500 m/s. Propagarea sunetului în apa de mare depinde de temperatură, salinitate, presiune, conținut de gaze, precum și de impuritățile în suspensie de origine organică și anorganică.

Temperatura apei din Oceanul Mondial. Principala sursă de căldură primită de suprafața Oceanului Mondial este radiația solară directă și difuză. Apele râului pot servi ca sursă suplimentară de căldură. O parte din radiația solară este reflectată de suprafața apei, în timp ce o parte este emisă în atmosferă și spațiul interplanetar. Marea pierde o cantitate mare de căldură prin evaporare. Un rol major în distribuția și modificarea temperaturii apelor oceanice revine continentelor, vântului dominant și mai ales curenților.

Căldura care vine de la Soare este absorbită de un strat subțire de suprafață și merge pentru a încălzi apa, dar din cauza conductibilității termice scăzute a apei, aproape că nu este transferată în adâncime. Pătrunderea căldurii de la suprafață în straturile de dedesubt are loc în principal prin amestecare verticală, precum și datorită advecției căldurii de către curenți profundi. Ca urmare a amestecării verticale vara, apele mai reci se ridică la suprafață și scad temperatura straturilor de suprafață, în timp ce apele adânci se încălzesc. În timpul iernii, când apele de suprafață sunt răcite, apare un aflux de ape mai calde din adâncuri în procesul de schimb vertical, întârziind debutul formării gheții.

La latitudinile mari ale emisferei nordice, gheața formată iarna nu are timp să se topească în timpul verii, așa că printre gheața polară există gheață de diferite vârste - de la anual la multianual. Grosimea gheții din primul an în Arctica ajunge la 2–2,5 m, în Antarctica 1–1,5 m gheața multianuală are o grosime de 3–5 m sau mai mult. Acolo unde gheața este comprimată, grosimea ei ajunge la 40 m Gheața acoperă aproximativ 15% din întreaga suprafață de apă a Oceanului Mondial, adică 55 milioane km 2, inclusiv 38 milioane km 2 în emisfera sudică.

Stratul de gheață are un impact uriaș asupra climei întregului Pământ și asupra vieții din Ocean.

Gheața din oceane și mai ales în mări îngreunează navigația și pescuitul pe mare.

Conceptul de mase de apă. Apele Oceanului Mondial au proprietăți fizice și chimice foarte diferite. Se numesc volume mari de apă formate în condiții fizico-geografice date în anumite perioade de timp și caracterizate prin proprietăți fizice, chimice și biologice caracteristice. mase de apă.

Mișcarea apelor oceanice

Valuri. Principalul motiv pentru apariția valurilor la suprafața Oceanului Mondial este vântul. În unele cazuri, valurile ating o înălțime de 18 m și o lungime de până la 1 km. Valurile se estompează odată cu adâncimea.

Curenții oceanici. Se numesc mișcările înainte ale unor mase uriașe de apă curenti. Aceasta este mișcarea orizontală a apei pe distanțe lungi. Sunt curenti vânt(sau deriva), când cauza este vântul care sufla într-o direcție. Canalizare curenții apar în cazul unei creșteri constante a nivelului apei cauzată de afluxul acesteia sau de precipitații abundente. De exemplu, Gulf Stream este cauzat de creșterea nivelului apei din cauza afluxului dinspre Marea Caraibelor învecinată. Compensatorie Curenții compensează pierderea de apă în orice parte a oceanului. Când vântul bate constant de la uscat la mare, alungă apele de suprafață, în locul cărora se ridică apele reci din adâncuri. Densitate curenții sunt rezultatul unor densități diferite ale apei la aceeași adâncime. Ele pot fi observate în strâmtori care leagă mările cu salinități diferite. De exemplu, de-a lungul strâmtorii Bosfor, de-a lungul fundului curge mai multă apă sărată și densă de la Marea Mediterană la Marea Neagră, iar la suprafață apă mai dulce curge spre acest flux.

Curenții perturbă zonalitatea latitudinală în distribuția temperaturii. În toate cele trei oceane - Atlantic, Indian și Pacific - apar anomalii de temperatură sub influența curenților: anomaliile pozitive sunt asociate cu transferul apelor calde de la ecuator la latitudini mai mari de către curenți care au o direcție apropiată de direcția meridională; anomaliile negative sunt cauzate de curenți reci direcționați opus (de la latitudini mari până la ecuator). Curenții influențează distribuția altor caracteristici oceanologice: salinitatea, conținutul de oxigen, nutrienții, culoarea, transparența etc. Distribuția acestor caracteristici are un impact uriaș asupra dezvoltării proceselor biologice, florei și faunei mărilor și oceanelor.

Curenți mixți- fluxuri și reflux rezultate din rotația axială a Pământului și atracția planetei de către Soare și Lună. În fiecare punct de pe suprafața Oceanului, există un maree înalt de 2 ori pe zi și un reflux de 2 ori. Înălțimea unui val mare în oceanul deschis este de aproximativ 1,5 m, iar în largul coastei depinde de configurația lor. Cea mai mare val din Golful Fundy în largul coastei Americii de Nord în Oceanul Atlantic este de 18 m.

Oceanul ca mediu de viață

Plantele verzi se pot dezvolta numai acolo unde iluminarea este suficientă pentru fotosinteză (la o adâncime de cel mult 200 m). Cea mai mare parte a masei de materie vie din Ocean este alcătuită din fitoplancton, care locuiește în stratul superior de 100 de metri de apă. Masa medie a fitoplanctonului este de 1,7 miliarde de tone, producția anuală este de 550 de miliarde de tone. O diatomee poate produce 10 milioane de exemplare pe lună. Doar pentru că fitoplanctonul moare rapid și este consumat în cantități mari, nu a umplut Oceanul. Fitoplanctonul este veriga inițială a lanțului trofic din Ocean. Locurile de dezvoltare abundentă a fitoplanctonului sunt locuri de fertilitate sporită în Ocean, bogate în viață în general.

ÎN latitudinile subpolare Are loc migrarea sezonieră a marginii gheții polare. În perioada rece a anului, într-un strat de câteva sute de metri, apa este amestecată intens (o consecință a răcirii), îmbogățită cu oxigen și săruri nutritive. Primăvara și vara există multă lumină și, în ciuda temperaturii relativ scăzute a apei (rezultatul căldurii cheltuite la topire), în ea se dezvoltă o masă de fitoplancton. Aceasta este urmată de o perioadă scurtă de dezvoltare a zooplanctonului care se hrănește cu fitoplancton. În această perioadă, în zona subpolară se acumulează o mulțime de pești (hering, cod, eglefin, biban etc.). Balenele vin la îngrășat, dintre care sunt mai ales multe în emisfera sudică.

Salinitate este cea mai importantă caracteristică a apei oceanului. Această soluție conține aproape toate elementele chimice cunoscute pe Pământ. Cantitatea totală de săruri este de 50-10 16 tone Ele pot acoperi fundul oceanului cu un strat de 60 m, întregul Pământ - 45 m, pământ - 153 m Raportul de săruri din apa oceanului rămâne constant de dinamica ridicată a apelor oceanice. Compoziția este dominată de NaCl (77,8%), MgCl (10,9%) etc.

Salinitatea medie a apei oceanului este de 35 0/00. Abaterea de la salinitatea medie într-o direcție sau alta este cauzată de modificări ale echilibrului de intrare și de ieșire al apei proaspete. Astfel, precipitațiile, apa din ghețari și scurgerile de pe uscat reduc salinitatea; Evaporarea crește salinitatea.

Există atât caracteristici zonale, cât și regionale în distribuția salinității în ocean. Caracteristicile zonale sunt asociate cu condițiile climatice (distribuția precipitațiilor și evaporarea). In zona ecuatoriala, apele sunt usor saline (O>E), la latitudini tropicale si subtropicale (E>O) salinitatea maxima pentru apele oceanice de suprafata este de 36-37 0 / 00, la nord si sud de aceasta zona salinitatea scade. Topirea gheții contribuie la scăderea salinității la latitudini mari.

Zonalitatea latitudinală în distribuția salinității pe suprafața oceanului este perturbată de curenți. Cele calde cresc salinitatea, cele reci o scad. Salinitatea medie a oceanelor la suprafață variază. Oceanul Atlantic are cea mai mare salinitate - 35,4 0/00, cea mai scăzută este Oceanul Arctic - 32 0/00 (rolul desalinizant al apelor siberiei este mare). Modificările de salinitate sunt asociate în principal cu straturile de suprafață care primesc direct apă dulce și sunt determinate de adâncimea amestecării. Toate modificările de salinitate apar în straturile superioare până la adâncimi de 1500 m, salinitatea mai adâncă nu se modifică.

Temperatura apei din Oceanul Mondial.

Modificările în cursul elementelor de echilibru termic determină cursul temperaturii apei. Amplitudinile zilnice ale fluctuațiilor de temperatură a apei la suprafața oceanului nu depășesc în medie 0,5 0 C. Cea mai mare amplitudine zilnică este la latitudini joase (până la 1 0 C), cea mai mică la latitudini mari (până la 0 0 C). Fluctuațiile zilnice ale temperaturii în ocean joacă un rol subordonat.

Amplitudinile anuale ale fluctuațiilor de temperatură de pe suprafața oceanului sunt mai mari decât cele zilnice. Fluctuațiile anuale de temperatură sunt mici la latitudini joase (1 0) și mari (2 0). În primul caz, o cantitate mare este distribuită uniform pe tot parcursul anului, în al doilea, în timpul verii scurte apa nu are timp să se încălzească mult. Cele mai mari amplitudini anuale (de la 10 0 la 17 0) se observă în latitudinile temperate. Cele mai ridicate temperaturi medii anuale ale apei (27-28 0) se observă la latitudinile ecuatoriale și tropicale, la nord și sud de acestea temperatura scade la 0 0 C și mai scăzută la latitudinile polare. Ecuatorul termic este situat aproximativ la 5 0 C latitudine nordică. Curenții oceanici perturbă distribuția zonală a temperaturii. Curenții care transportă căldură către poli (de exemplu, Gulf Stream) sunt identificați ca anomalii de temperatură pozitive. Prin urmare, în latitudinile tropicale, sub influența curenților, temperatura apei pe țărmurile estice este mai mare decât pe țărmurile vestice, iar la latitudinile temperate, dimpotrivă, pe țărmurile vestice este mai mare decât pe țărmurile estice. În emisfera sudică, mai spre mare, zonalitatea în distribuția temperaturilor apei este aproape neschimbată. Cel mai mult temperatură ridicată la suprafaţa oceanului (+32 0 C) a fost observată în august în Oceanul Pacific, cea mai scăzută în februarie în Oceanul Arctic (-1,7 0 C). În medie pe an, suprafața oceanului în emisfera sudică este mai rece decât în emisfera nordică (influența Antarcticii). Temperatura medie anuală pe suprafața oceanului este de +17,4 0 C, ceea ce este mai mare decât temperatura anuală a aerului de +14 0. Cel mai cald este Oceanul Indian - aproximativ +20 0 C. Căldura radiației solare, care încălzește stratul superior de apă, este transferată extrem de lent în straturile de dedesubt. Redistribuirea căldurii în apa oceanului are loc datorită convecției și amestecării de către valuri și curenți. Prin urmare, temperatura scade cu adâncimea. La o adâncime de undeva în jur de 100-200 m, temperatura scade brusc. Un strat de scădere bruscă a temperaturii apei cu adâncime se numește termoclină.

Termoclinul în ocean de la ecuator până la 50-60 0 s. si S. există constant la adâncimi de la 100 la 700 m În Oceanul Arctic, temperatura apei scade până la o adâncime de 50-100 m, iar apoi crește, atingând un maxim la o adâncime de 200-600 m prin pătrunderea apelor calde de la latitudini temperate, mai sărate, decât straturile superioare ale apei.

Gheaţăîn ocean apare la latitudini mari când temperatura apei scade sub punctul de îngheț. Punctul de îngheț depinde de salinitatea acestuia. Cu cât salinitatea este mai mare, cu atât punctul de îngheț este mai mic. Gheața are o densitate mai mică decât gheața proaspătă. Gheața de sare este mai puțin durabilă decât gheața proaspătă, dar mai plastică și vâscoasă. Nu se sparge in swell (valuri slabe). Ia o nuanță verzuie, în contrast cu culoarea albastră a gheții proaspete. Gheața din ocean poate fi staționară sau plutitoare. Gheața fixă este o acoperire continuă de gheață asociată cu terenuri sau bancuri. De obicei, aceasta este gheață rapidă. Gheața plutitoare (în derivă) nu este conectată la țărm și se mișcă sub influența vântului și a curenților.

1.1 Distribuția apei și a pământului pe glob.

Suprafața totală a pământului este de 510 milioane km pătrați.

Suprafața terenului este de 149 milioane km pătrați. (29%)

Ocupat de apă - 310 milioane km patrati. (71%)

În emisfera nordică și sudică, raportul dintre suprafața pământului și apa nu este același:

În emisfera sudică, apa reprezintă 81%

În emisfera nordică, apa ocupă 61%

Continentele sunt mai mult sau mai puțin separate unele de altele, în timp ce apele oceanului formează un corp continuu de apă la suprafața globului, care se numește Oceanul Mondial. După caracteristicile fizice și geografice, acesta din urmă este împărțit în oceane, mări, golfuri, golfuri și strâmtori.

Ocean - cea mai mare parte a Oceanului Mondial, delimitată pe diferite părți de continente neconectate.

Începând cu anii 30 ai secolului XX, împărțirea în 4 oceane a fost acceptată: Liniștită, indiană, atlantică, arctică (fosta arctică de sud).

Continentele care împart Oceanul Mondial definesc granițele naturale dintre oceane. În latitudinile sudice înalte nu există astfel de granițe și sunt acceptate aici condiționat: între Pacific și Atlantic de-a lungul meridianului Capului Horn (6804 ‘V), de la insula Țara de Foc până în Antarctica; între Atlantic şi Indian – de la Capul Agulhas de-a lungul meridianului 20E. ; între Indian și Pacific - de la Capul Sud-Est până la insulă. Tasmania de-a lungul meridianului 14655’.

Zonele oceanelor ca procent din suprafața totală a Oceanului Mondial sunt;

Silențios - 50%

Atlantic - 25,8%

Indian - 20,8%

Arctic - 3,6%

În fiecare dintre oceane, mările se disting și reprezintă zone mai mult sau mai puțin izolate și destul de extinse ale oceanului, care au un regim hidrologic propriu, conectându-se sub influența condițiilor locale și a schimbului dificil de apă cu zonele adiacente ale oceanului.

Mările, în funcție de gradul de izolare față de ocean și de condițiile fizice și geografice, sunt împărțite în trei grupe principale:

1.mărilor interioare

O. mările mijlocii

b. semiînchis

2. marginal mărilor

3. interinsulare mărilor

Mările Mediterane înconjurat din toate părțile de uscat și legat de ocean printr-una sau mai multe strâmtori. Se caracterizează prin izolare maximă a condițiilor naturale, circulație închisă a apelor de suprafață și cea mai mare independență în distribuția salinității și a temperaturii.

Aceste mări includ: Marea Mediterană, Marea Neagră, Marea Albă.

Mări semi-închise limitat parțial de continente și despărțit de ocean prin peninsule sau un lanț de insule, repezi în strâmtori între care complică schimbul de apă, dar se desfășoară totuși mult mai liber decât în mările Mediterane.

Exemplu: mările Bering, Okhotsk și Japonia, care sunt separate de Oceanul Pacific de insulele Aleutine, Kuril și japoneze.

Rim Seas sunt părți mai mult sau mai puțin deschise ale oceanului, separate de ocean prin peninsule sau insule.

Schimbul de apă între mările de acest tip și ocean este practic gratuit. Formarea sistemului actual și distribuția salinității și a temperaturii sunt influențate în mod egal atât de continent, cât și de ocean. Mările marginale includ: mările arctice, cu excepția Mării Albe.

Mările interinsulare - acestea sunt părți ale oceanului înconjurate de un inel de insule, rapidurile din strâmtori între care împiedică orice schimb liber de apă. Ca urmare a influenței oceanului, condițiile naturale ale acestor mări sunt similare conditii naturale ocean. Există o oarecare independență în natura curenților și în distribuția temperaturii și a salinității la suprafață și la adâncimea acestor mări. Mările de acest tip includ mările din arhipelagul Indiei de Est: Sulu, Celeba, Benda, Java etc.

Diviziunile mai mici ale oceanului sunt golfurile, golfurile și strâmtorii. Diferența dintre un golf și un golf este destul de arbitrară.

Dafin numită partea de mare care iese în pământ și este suficient de deschisă la influența apelor adiacente. Cele mai mari golfuri: Biscay, Guineea, Bengal, Alaska, Hudson, Anadyr etc.

Dafin numit golf mic cu gura golfului în sine, limitat de insule sau peninsule, care complică oarecum schimbul de apă dintre golf și corpul de apă adiacent. Exemplu Sevastopol, Zolotoy Rog, Tsemeskaya etc.

În nord, golfurile care ies adânc în pământ în care curg de obicei râurile se numesc buze în partea de jos a buzelor există urme de sedimente ale râului, apa este foarte desalinizată.

Cele mai mari golfuri: Ob, Dvinsk, Onega etc. Golfurile întortocheate, joase, adânc proeminente în continent, formate din cauza eroziunii glaciare, sunt numite fiorduri .

Liman numită gura de văi a unui râu, sau râpă, inundată de mare, ca urmare a unei ușoare tasări a pământului. Lagună numit: a) corp de apă de mică adâncime, separat de mare ca urmare a depunerii de sedimente sub formă de bară de coastă și legat de mare printr-o strâmtoare îngustă; b) o zonă de mare între continent și un recif de corali sau un atol.

Strâmtoare numită o parte relativ îngustă a Oceanului Mondial, care leagă două corpuri de apă cu condiții naturale destul de independente.

1.2. Compoziția chimică și salinitatea apei de mare

Apa de mare diferă de apa dulce prin gust, greutate specifică, transparență, culoare și efecte mai agresive. Datorită polarității puternice și momentului dipol mare al moleculelor, apa are o capacitate mare de disociere. Prin urmare, diferite săruri sunt dizolvate în formă ionică dispersată, iar apa de mare este în esență o soluție slabă, complet ionizată, cu o reacție alcalină, care este determinată de excesul sumei echivalenților de cationi cu o medie de 2,38 mg-echiv/l ( soluție alcalină). Greutate redusă la vid Cantitatea exprimată în grame dizolvată în 1 kg de apă de mare, cu condiția ca toți halogenii să fie înlocuiți cu o cantitate echivalentă de clor, toți carbonații să fie transformați în oxizi, iar materia organică este de obicei numită salinitatea apei de mare. Salinitatea este indicată prin simbolul S. O unitate de salinitate este considerată 1 g de săruri dizolvate în 1000 g de apă de mare și numită ppm , notat cu %0. Cantitatea medie de minerale dizolvate în 1 kg de apă de mare este de 35 g și, prin urmare, salinitatea medie a oceanelor lumii este S = 35%0.

Teoretic, apa de mare conține toate elementele chimice cunoscute, dar conținutul lor în greutate este diferit. Există două grupuri de elemente conținute în apa de mare.

1 grup. Ioni majori ai apei oceanice.

Ioni și molecule	Per 1 kg de apă (S = 35%0)
Ioni și molecule
Clorura Cl
SO4 sulfatat
Hidrocarbonat HCO3
Bromură B2
Fluor F
Acid boric H2 BO3
Suma de anioni:
Na de sodiu
Magneziu Mg
Calciu Ca
Stronțiu Sr
Suma cationilor
Suma ionilor

Grupa 2 - Microelemente continut general care nu depăşeşte 3 mg/kg.

Anumite elemente sunt prezente în apa de mare în cantități extrem de mici. Exemplu: argint - 310 -7 g, aurul - 510 -7 g Elementele principale se găsesc în compușii sări din apa de mare, principalele fiind NaCl și MgCl, constituind 88,7% din greutatea tuturor solidelor dizolvate în. apa de mare; sulfați MgSO4, CaSO4, K2SO4 alcătuind 10,8% și carbonat de CaCO3 alcătuind 0,3%. În urma analizei probelor de apă de mare, s-a constatat că conținutul de minerale dizolvate poate varia foarte mult (de la 2 la 30 g/kg), dar se poate presupune că raportul lor procentual este constant cu suficientă precizie pentru scopuri practice. Acest model se numește constanța compoziției sărate a apei de mare .

Pe baza acestui model, s-a dovedit a fi posibilă asocierea salinității apei de mare cu conținutul de clor (ca element conținut în cea mai mare cantitate în apa de mare)

S = 0,030 + 1,805 CI.

Apa râului conține în medie 60,1% carbonați și 5,2% cloruri. Cu toate acestea, în ciuda faptului că în fiecare an intră în Oceanul Mondial 1,6910 9 tone de carbonați (HCO3) cu apa râurilor, al căror debit este de 3,610 4 , conținutul lor total în ocean rămâne practic neschimbat. Motivele sunt:

Consum intensiv de către organizațiile marine pentru a construi formațiuni de calcar.

Precipitații din cauza solubilității slabe.

Trebuie remarcat faptul că este aproape imposibil de detectat modificări ale conținutului de sare deoarece masa totală de apă din ocean este de 5610 15 tone și aprovizionarea cu săruri se dovedește a fi practic neglijabilă. De exemplu, va dura 2105 ani pentru a modifica conținutul de ioni de clorură cu 0,02%0.

Salinitatea de pe suprafața oceanului în părțile sale deschise depinde de relația dintre cantitatea de precipitații și cantitatea de evaporare, iar fluctuația salinității din aceste motive este de 0,2%0. Cu cât este mai mare diferența de temperatură dintre apă și aer, viteza vântului și durata acestuia, cu atât este mai mare cantitatea de evaporare. Acest lucru duce la o creștere a salinității apei. Precipitațiile reduc salinitatea suprafeței.

În regiunile polare, salinitatea se modifică odată cu topirea și formarea gheții și fluctuațiile aici sunt de aproximativ 0,7%0.

Modificarea salinității de-a lungul latitudinilor este aproximativ aceeași pentru toate oceanele. Salinitatea crește de la poli la tropice, ajungând la 20-25°C. și Yu. sau și scade din nou la ecuator. Distribuția după latitudine în Oceanul Atlantic a salinității, precipitațiilor, evaporării, densității și temperaturii apei. (Figura 1).

O modificare uniformă a suprafeței de salinitate se obține datorită prezenței curenților oceanici și de coastă, precum și ca urmare a eliminării apei dulci de către râurile mari.

Cu cât marea este mai puțin conectată la ocean, cu atât salinitatea mărilor este mai diferită de salinitatea oceanului.

Salinitatea mărilor:

Mediterana 37-38%0 în vest

38-39%0 în est

Marea Roșie 37%0 în sud

41%0 în nord

Golful Persic 40%0 în nord

37-38%0în est

În adâncime, fluctuațiile de salinitate apar doar la o adâncime de 1500 m. Sub acest orizont, salinitatea nu se modifică semnificativ. Distribuția salinității în adâncime este afectată de mișcările orizontale și circulația verticală a maselor de apă. Pentru a mapa distribuția salinității pe suprafața oceanului sau pe orice alt orizont, sunt trasate linii de salinitate - izohaline .

1.3.

Gaze în apa de mare

În contact cu atmosfera, apa de mare absoarbe din aer gazele conținute în ea: oxigen, azot, dioxid de carbon. Cantitatea de gaze dizolvate în apa de mare este determinată de presiunea parțială și solubilitatea gazelor, care depinde de natura chimica

gazelor și scade odată cu creșterea temperaturii.

Tabelul solubilității gazelor în apă dulce la o presiune parțială de 760 mmHg.
Solubilitate în gaz (ml/l)	Oxigen	dioxid de carbon

Hidrogen sulfurat Solubilitatea oxigenului și azotului cu care nu reacționează apa de mare

depinde si de salinitate si scade odata cu cresterea acesteia. Conținutul de gaze solubile în apa de mare este estimat în unități absolute (ml/l) sau ca procent din cantitatea saturată, adică. asupra cantității de gaze care se pot dizolva în apă la o temperatură și salinitate date, umiditate normală și presiune de 760 mmHg. Oxigenul și azotul, datorită solubilității mai bune a oxigenului în apa de mare, sunt într-un raport de 1:2. Conținutul de oxigen fluctuează în timp și spațiu de la suprasaturare semnificativă (până la 350% apoi în apă de mică adâncime ca urmare a fotosintezei, până la dispariția completă a acestuia atunci când este consumat prin respirația organismelor și oxidare și în absența circulației verticale.

Dioxidul de carbon este conținut în aer într-o cantitate de 0,03% și de aceea conținutul său în apă trebuie atins la 0,5 ml/l. Cu toate acestea, spre deosebire de oxigen și azot, dioxidul de carbon nu numai că se dizolvă în apă, ci și intră parțial în compuși cu baze (deoarece apa are o reacție ușor alcalină). Ca urmare, conținutul total de dioxid de carbon liber și legat poate ajunge la 50 ml/l. Dioxidul de carbon este consumat în timpul fotosintezei și pentru construirea de către organisme a formațiunilor calcaroase. O mică parte din dioxid de carbon (1%) se combină cu apa pentru a forma acid carbonic

CO2 + H2O  H2CO3.

Oxigenul se disociază eliberând ioni de bicarbonat și carbonat, precum și ioni de hidrogen

H2CO3  H + HCO3

H2CO3  H + CO3

O soluție normală de ioni de hidrogen conține 1 g
în 1 litru de apă. Experimentele au stabilit că la o concentrație de ioni H de 110 -7 g/l, apa este neutră. Este convenabil să exprimați concentrația ionilor de hidrogen printr-un exponent cu semnul opus și să desemnați pH-ul.

Pentru apă neutră pH = 7

Dacă ionii de hidrogen predomină pH-ul< 7 (кислая реакция).

Dacă ionii hidroxil predomină pH > 7 (reacție alcalină).

S-a stabilit că odată cu scăderea conținutului de dioxid de carbon liber, pH-ul crește. În oceanul deschis, apa are o reacție ușor alcalină sau pH = 7,8 - 8,8.

1.4. Temperatura și proprietăți termice apa de mare

Suprafața oceanului este încălzită direct și prin radiația solară difuză.

În absența continentelor, temperatura de la suprafața oceanului ar depinde doar de latitudinea locului. De fapt, cu excepția părții de sud a Oceanului Mondial, harta este complet diferită din cauza dezmembrării oceanului, influenței plantelor oceanice și circulației verticale.

Temperaturile medii ale gazelor la suprafața oceanelor:

Atlantic - 16,9 С

Indian - 17,0 С

Liniște 19,1 С

Global - 17,4С

Temperatura medie a aerului 14,3 С

Cea mai mare este în Golful Persic (35,6 С). Cea mai scăzută este în Oceanul Arctic (-2 С). Temperatura scade odată cu adâncimea până la orizonturi de 3000 - 500 m foarte repede, apoi la 1200 - 1500 m mult mai încet, iar de la 1500 m până la fund fie foarte încet, fie nu se schimbă deloc. (Figura 2)

Fig.2. Temperatura se schimbă cu adâncimea la diferite latitudini.

Fluctuațiile zilnice de temperatură scad rapid cu adâncimea și se sting la un orizont de 30-50 m Temperatura maximă la adâncime apare cu 5-6 ore mai târziu decât la suprafață. Adâncimea de penetrare a fluctuațiilor de temperatură a gazului depinde de condițiile de mediu, dar de obicei nu depășește 300 - 500 m Capacitatea termică specifică este foarte mare:

1 Cal/g * grade = 4186,8 J/kg * grade.

Substanţă	Capacitate termică Cal/G*deg
Apă proaspătă
apa de mare


Amoniac lichid

Când 1 cm cub de apă este răcit cu 1°C, o cantitate de căldură este eliberată suficientă pentru a încălzi aproximativ 3000 de metri cubi pe 1 m. cm aer.

Conductivitatea termică a apei de mare este determinată de coeficientul de conductivitate termică moleculară, care variază în funcție de temperatură, salinitate, presiune în intervalul (1,3 - 1,4) 10 -3 Cal/cm  degsec.

Transferul de căldură în acest fel are loc extrem de lent. În condiții reale, există întotdeauna o mișcare turbulentă a fluidului, iar transferul de căldură în ocean este întotdeauna determinat de coeficientul de conductivitate termică turbulentă.

1.5. Densitatea, greutatea specifică și compresibilitatea apei de mare

Densitatea apei de mare este raportul dintre greutatea unitară a unui volum de apă la temperatura din momentul observării și greutatea unei unități de volum de apă distilată la o temperatură de 4  C ( ).

Din fizică se știe că densitatea este definită ca masă închisă în unități de volum (g/cm ; kg/m ).

Deoarece densitatea și greutatea specifică a apei distilate la 4 °C sunt luate = 1, atunci densitatea numerică ( ) și densitatea fizică sunt egale.

În oceanografie, densitatea nu este măsurată, ci calculată prin greutatea specifică, cu 2 forme de greutate specifică utilizate pentru calcule intermediare:

Sunt derivate următoarele concepte:

Densitatea condiționată

Greutate specifică condiționată la 17,5  CU

Greutate specifică condiționată la 0  C (greutatea convențională standard a apei de mare)

Articole înrudite

Discutand:

Proiect creativ „Colecție de cuvinte încrucișate despre istoria astronauticii și a construcțiilor de aeronave Puzzle de cuvinte încrucișate despre astronauți și zborurile lor: Cuvinte încrucișate pe tema „Spațiu” După ce ați rezolvat toate cuvintele, în celulele evidențiate...
Proteine: structură și funcții: După cum știți, proteinele sunt baza pentru originea vieții pe planeta noastră. Exact...
Mihail Petrovici devyataev Pilot devyataev erou de război: Mihail Petrovici Devyataev (8 iulie, Torbeevo, provincia Penza - 24...
Sarcini de antrenament pentru ket pentru școli: Salutări, dragii mei cititori. Uneori pentru a ne îndeplini visele...