Ako sa mení voda v oceáne. Teplota a slanosť morskej vody

Už dlho je známe, že oceánske vody pokrývajú väčšinu povrchu našej planéty. Tvoria súvislú vodnú škrupinu, ktorá tvorí viac ako 70 % celej zemepisnej roviny. Málokto však premýšľal o tom, že vlastnosti oceánske vody jedinečný. Majú obrovský vplyv na klimatické podmienky a ekonomická aktivita z ľudí.

Vlastnosť 1. Teplota

Oceánske vody dokážu akumulovať teplo. (asi 10 cm hlboké) držať veľké množstvo teplo. Ochladzovaním oceán ohrieva spodné vrstvy atmosféry, vďaka čomu je priemerná teplota zemského vzduchu +15 ° C. Ak by na našej planéte neboli oceány, priemerná teplota by dosahovala sotva -21 °C. Ukazuje sa, že vďaka schopnosti svetového oceánu akumulovať teplo máme pohodlnú a útulnú planétu.

Teplotné vlastnosti oceánskych vôd sa náhle menia. Zohriata povrchová vrstva sa postupne premiešava s hlbšími vodami, výsledkom čoho je prudký pokles teploty v hĺbke niekoľkých metrov a následne plynulý pokles až na samé dno. Hlboké vody svetového oceánu majú približne rovnakú teplotu, merania pod 3000 metrov zvyčajne ukazujú od +2 do 0 °C.

Ako pre povrchové vody, potom ich teplota závisí od zemepisnej šírky. Guľový tvar planéty určuje slnečné lúče na povrch. Bližšie k rovníku slnko vydáva viac tepla ako na póloch. Napríklad vlastnosti oceánskych vôd Tichého oceánu priamo závisia od ukazovateľov priemernej teploty. Najvyššiu priemernú teplotu má povrchová vrstva, ktorá je viac ako +19 °C. To nemôže ovplyvniť okolitú klímu a podvodnú flóru a faunu. Nasledujú povrchové vody, ktoré sa ohrievajú v priemere na 17,3 °C. Potom Atlantik, kde je tento údaj 16,6 °C. A najnižšie priemerné teploty sú v Severnom ľadovom oceáne – približne +1 °C.

Vlastnosť 2. Slanosť

Aké ďalšie vlastnosti oceánskych vôd študujú moderní vedci? zaujíma ich zloženie morská voda. Oceánska voda - kokteil desiatok chemické prvky, A dôležitá úloha obsahuje soli. Slanosť oceánskych vôd sa meria v ppm. Je to označené ikonou „‰“. Permille znamená tisícinu čísla. Odhaduje sa, že liter oceánskej vody má priemernú slanosť 35‰.

Pri štúdiu svetového oceánu sa vedci opakovane pýtali, aké sú vlastnosti oceánskych vôd. Sú rovnaké všade v oceáne? Ukazuje sa, že slanosť, podobne ako priemerná teplota, je heterogénna. Indikátor je ovplyvnený niekoľkými faktormi:

• množstvo zrážok – dážď a sneh výrazne znižujú celkovú slanosť oceánu;
• tok veľkých a malých riek – slanosť oceánov obmývajúcich kontinenty s veľké množstvo hlboké rieky pod nimi;
• tvorba ľadu - tento proces zvyšuje slanosť;
• topenie ľadu - tento proces znižuje slanosť vody;
• odparovanie vody z povrchu oceánu - soli sa neodparujú spolu s vodami a zvyšuje sa slanosť.

Ukazuje sa, že rozdielna slanosť oceánov sa vysvetľuje teplotou povrchových vôd a klimatické podmienky. Najvyššia priemerná slanosť sa nachádza v Atlantickom oceáne. Najslanší bod, Červené more, však patrí Indickému moru. Najnižšiu mieru má Severný ľadový oceán. Tieto vlastnosti oceánskych vôd Severného ľadového oceánu sú najsilnejšie pociťované v blízkosti sútoku hlbokých riek Sibíri. Tu slanosť nepresahuje 10‰.

Zaujímavý fakt. Celkové množstvo soli vo svetových oceánoch

Vedci sa nezhodujú v tom, koľko chemických prvkov je rozpustených vo vodách oceánov. Vraj od 44 do 75 prvkov. Vypočítali však, že celkovo je vo svetovom oceáne rozpustené astronomické množstvo solí, približne 49 kvadriliónov ton. Ak všetku túto soľ odparíte a vysušíte, pokryje povrch pozemku vrstvou viac ako 150 m.

Vlastnosť 3. Hustota

Pojem „hustota“ sa skúmal už dlho. Ide o pomer hmotnosti hmoty, v našom prípade Svetového oceánu, k obsadenému objemu. Znalosť hodnoty hustoty je potrebná napríklad na udržanie vztlaku lodí.

Teplota aj hustota sú heterogénne vlastnosti oceánskych vôd. Priemerná hodnota posledne menovaného je 1,024 g/cm³. Tento ukazovateľ bol meraný pri priemerných teplotách a obsahu soli. V rôznych častiach svetového oceánu sa však hustota mení v závislosti od hĺbky merania, teploty oblasti a jej slanosti.

Uvažujme ako príklad vlastnosti oceánskych vôd Indického oceánu a konkrétne zmenu ich hustoty. Toto číslo bude najvyššie v Suezskom a Perzskom zálive. Tu dosahuje 1,03 g/cm³. V teplých a slaných vodách severozápadného Indického oceánu toto číslo klesá na 1,024 g/cm³. A v odsolenej severovýchodnej časti oceánu a v Bengálskom zálive, kde je veľa zrážok, je toto číslo najnižšie – približne 1,018 g/cm³.

Hustota sladkej vody je nižšia, a preto je pobyt na hladine v riekach a iných sladkovodných útvaroch o niečo náročnejší.

Vlastnosti 4 a 5. Priehľadnosť a farba

Ak naplníte nádobu morskou vodou, bude sa zdať priehľadná. S rastúcou hrúbkou vodnej vrstvy však získava modrastý alebo zelenkastý odtieň. Zmena farby je spôsobená absorpciou a rozptylom svetla. Okrem toho farbu oceánskych vôd ovplyvňujú suspendované látky rôzneho zloženia.

Modrastá farba čistej vody je výsledkom slabej absorpcie červenej časti viditeľného spektra. Keď je vo vode oceánu vysoká koncentrácia fytoplanktónu, stáva sa modrozeleným resp zelená farba. K tomu dochádza, pretože fytoplanktón absorbuje červenú časť spektra a odráža zelenú časť.

Priehľadnosť oceánskej vody nepriamo závisí od množstva suspendovaných častíc v nej. V poľných podmienkach sa priehľadnosť určuje pomocou Secchiho disku. Plochý kotúč, ktorého priemer nepresahuje 40 cm, sa spustí do vody. Hĺbka, v ktorej sa stane neviditeľným, sa považuje za indikátor transparentnosti v tejto oblasti.

Vlastnosti 6 a 7. Šírenie zvuku a elektrická vodivosť

Zvukové vlny môžu pod vodou cestovať tisíce kilometrov. Priemerná rýchlosť šírenia je 1500 m/s. Toto číslo pre morskú vodu je vyššie ako pre sladkú vodu. Zvuk sa vždy trochu odchyľuje od priamky.

Má výraznejšiu elektrickú vodivosť ako sladká voda. Rozdiel je 4000 krát. To závisí od počtu iónov na jednotku objemu vody.

Oceán prijíma veľa tepla zo Slnka – zaberá veľkú plochu a prijíma viac tepla ako pevnina. Voda má vysoká tepelná kapacita, tak sa v oceáne akumuluje obrovské množstvo tepla. Iba horná 10-metrová vrstva oceánskej vody obsahuje viac tepla ako celok. Slnečné lúče však ohrievajú iba vrchnú vrstvu vody, teplo sa z tejto vrstvy prenáša nadol v dôsledku neustáleho miešanie vody. Treba však poznamenať, že teplota vody klesá s hĺbkou, najskôr náhle a potom plynulo. V hĺbke má voda takmer rovnomernú teplotu, pretože hlbiny oceánov sú naplnené hlavne vodami rovnakého pôvodu, ktoré sa tvoria v polárnych oblastiach Zeme. V hĺbke nad 3-4 tisíc metrov sa teplota zvyčajne pohybuje od +2°C do 0°C.

Oceán teda absorbuje o 25-50% viac tepla ako pevnina. Slnko celé leto ohrieva vodu a v zime sa toto teplo dostáva do atmosféry, takže bez Svetového oceánu by na Zemi nastali také silné mrazy, že by všetok život na planéte zomrel. Toto je jeho obrovská úloha pre živé bytosti na Zemi. Bolo vypočítané, že ak by oceány tak starostlivo nešetrili teplom, priemerná teplota na našej planéte by bola -21 °C, čo je o 36 °C menej, ako máme teraz.

1. Čo určuje slanosť oceánskych vôd?

Svetový oceán, hlavná časť hydrosféry, je súvislá vodná škrupina zemegule. Vody Svetového oceánu majú heterogénne zloženie a líšia sa slanosťou, teplotou, priehľadnosťou a inými vlastnosťami.

Slanosť vody v oceáne závisí od podmienok vyparovania vody z povrchu a prítoku sladkej vody z povrchu pevniny a z " zrážok. Odparovanie vody prebieha intenzívnejšie v rovníkových a tropických šírkach a spomaľuje sa v miernych a subpolárnych šírkach. Ak porovnáme slanosť severných a južných morí, môžeme konštatovať, že voda v južných moriach je slanšia. Slanosť vody v oceánoch sa tiež mení v závislosti od geografickej polohy, v oceáne však dochádza k miešaniu vody intenzívnejšie ako v uzavretejších moriach, preto rozdiel v salinite vodných más oceánov nebude príliš prudký, nakoľko v moriach. Najviac slané (viac ako 37 % o) sú oceánske vody v trópoch.

2. Aké sú rozdiely v teplote vody v oceáne?

Teplota vody vo svetovom oceáne sa tiež líši v závislosti od zemepisnej šírky. V tropických a rovníkových zemepisných šírkach môže teplota vody dosiahnuť +30 °C a viac, v polárnych oblastiach klesne na -2 °C. Pri nižších teplotách voda v oceáne zamŕza. Sezónne zmeny teploty oceánov sú výraznejšie v miernych oblastiach. klimatická zóna. Priemerná ročná teplota Svetové oceány sú o 3°C vyššie ako priemerná teplota pevniny. Toto teplo sa prenáša na zem pomocou atmosférických vzdušných hmôt.

3. V ktorých oblastiach oceánu sa tvorí ľad? Ako ovplyvňujú charakter Zeme a ľudskú ekonomickú činnosť?

Vody Svetového oceánu zamŕzajú v Arktíde, subarktíde a čiastočne aj v miernych zemepisných šírkach. Vzniknutá ľadová pokrývka ovplyvňuje klímu kontinentov a sťažuje využitie lacnej námornej dopravy na severe na prepravu tovaru.

4. Čo sa nazýva vodná hmota? Vymenujte hlavné typy vodných hmôt. Aké masy vody sa nachádzajú v povrchovej vrstve oceánu?

Definíciu pojmu vodné masy nájdete v učebnici (9).

Vodné masy, analogicky so vzduchovými, sú pomenované podľa geografickej zóny, v ktorej vznikli. Každá vodná masa (tropická, rovníková, arktická) má svoje charakteristické vlastnosti a líši sa od ostatných slanosťou, teplotou, priehľadnosťou a ďalšími charakteristikami. Vodné masy sa líšia nielen v závislosti od zemepisnej šírky ich formovania, ale aj v závislosti od ich hĺbky. Povrchové vody sa líšia od hlbokých a spodných vôd. Na hlboké a spodné vody nemajú prakticky žiadny vplyv slnečné svetlo a teplo. Ich vlastnosti sú v celých oceánoch stálejšie, na rozdiel od povrchových strukov, ktorých vlastnosti závisia od množstva prijatého tepla a svetla. Na Zemi je oveľa viac teplej vody ako studenej. Obyvatelia miernych zemepisných šírok trávia novoročné sviatky s veľkým potešením na pobreží tých morí a oceánov, kde je voda teplá a čistá. Opaľovanie pod horúcim slnkom, kúpanie v slanej a teplej vode, ľudia obnovujú silu a zlepšujú svoje zdravie.

Na otvorenom oceáne je voda čistejšia ako pri brehoch, keďže pri brehoch je vo vode viac nečistôt. V závislosti od typu nečistôt môže mať voda inú farbu. Napríklad vody Žltého mora majú žltý odtieň v dôsledku bahna tejto farby, ktorý vstupuje do mora spolu s vodami riek, ktoré do neho tečú.

V porovnaní s pevninou sa voda pomalšie ohrieva a pomalšie ochladzuje. Jeho tepelná kapacita je väčšia. V teplých časoch oceánska voda akumuluje obrovské množstvo tepla a po ochladení v chladnom období ho uvoľňuje. Svetový oceán preto výrazne ovplyvňuje teplotu pevniny, keď z nej fúka vietor na kontinenty.

S hĺbkou teplota oceánskych vôd klesá a už hlbšie ako 200 m môže byť okolo nuly alebo aj nižšie.

Teplota horných vrstiev vôd Svetového oceánu, ako aj na súši, závisí od zemepisnej šírky oblasti. Na rovníku je oveľa teplejšie ako na póloch. IN mierne pásma V lete je voda teplejšia ako v zime. priemerná teplota povrchových vôd Svetového oceánu okolo +17 °C.

Dôležitou vlastnosťou oceánu je jeho slanosť. V skutočnosti je morská voda horko slaná. Rozpustený v ňom rôzne soli. Salinita ukazuje, koľko gramov solí je rozpustených v 1 litri vody. Slanosť sa meria v ppm (‰). Priemerná slanosť vôd Svetového oceánu je asi 35‰. To znamená, že v 1 litri oceánskej vody sa rozpustí 35 gramov rôznych solí.

V oceánoch je rozpustených veľa rôznych látok, no najbežnejšou je kuchynská soľ.

Slanosť oceánskych vôd nie je všade rovnaká. Rieky vstupujúce do morí to takto neovplyvňujú. Odsoľujú blízke vody. Roztopením ľadu je voda tiež menej slaná. Prúdy transportujú vodu a ovplyvňujú slanosť. Salinitu ovplyvňujú najmä zrážky. Tam, kde prší veľa, je slanosť menšia. V miestach, kde je vysoká teplota a málo zrážok, je slanosť vysoká, odkedy vysoká teplota odparí sa viac vody.

Slanosť a teplota ovplyvňujú hustotu vody. Studená voda je ťažšia ako teplá voda, viac slaná vodaťažšie menej slané. Rôzne hustoty vody spôsobujú jej pohyb.

Množstvo látok rozpustených vo vode ovplyvňuje jej bod tuhnutia. Čím viac ich je, tým nižšia je teplota vody. Voda v oceáne teda v priemere zamŕza pri teplote –2 °C.

Živé organizmy žijúce v moriach a oceánoch sú prispôsobené určitej slanosti.

Plyny sú tiež rozpustené vo vode. Takže množstvo kyslíka vo vode klesá so zvyšujúcou sa teplotou. Preto je v teplých vodách počet živých organizmov menší ako v relatívne chladnejších. S hĺbkou klesá aj množstvo kyslíka.

Pred niekoľkými rokmi som bol na dovolenke na Kryme. Bol vrchol leta, slnko pripekalo, no jedného dňa teplota vody z nejakého dôvodu prudko klesla. Ukázalo sa, že išlo o studený prúd. Teplotu morí a oceánov však ovplyvňujú niektoré ďalšie faktory.

Čo spôsobuje zmenu teploty vody v oceáne?

Každý vie, že väčšinu našej planéty nezaberá pevnina, ale moria a oceány. Práve vodná plocha absorbuje veľké množstvo slnečného tepla. Teplotu vody v oceáne ovplyvňuje niekoľko faktorov:

• zemepisná šírka;
• klíma blízkych oblastí;
• prúdy.

Čím bližšie je miesto k rovníku, tým vyššia bude úroveň teploty. Táto situácia vzniká v dôsledku skutočnosti, že v oblasti rovníka sa Zem dostane väčšina slnečné teplo. Teplota oceánskych vôd na rovníku môže dosiahnuť +29°C.

Teplota morskej vody veľmi závisí od oblasti, ktorá sa nachádza v blízkosti. Napríklad v Červenom mori sa voda veľmi dobre ohrieva, keďže v okolí sú horúce púšte. Voda neustále cirkuluje, čo umožňuje jej rovnomerné šírenie. To všetko sa deje vďaka teplým a studeným prúdom. Teplé nesú dobre ohriatu vodu z oblasti rovníka a studené prinášajú studenú vodu z extrémnych bodov našej planéty.

Ako sa mení teplota vody v hĺbke?

Pri jasnom slnečnom svetle sa môže zohriať iba povrch vody. Teplo z nej môže prenikať približne niekoľko metrov. Teplá voda sa do hĺbky dostáva len vďaka postupnému miešaniu vodných hmôt.

Samozrejme, čím väčšia hĺbka, tým nižšia bude teplota vody. Spočiatku veľmi prudko klesá. Tento obraz je pozorovaný počas prvých 700 m a potom dochádza k zmene teploty postupne. Keďže Slnko už nie je schopné preniknúť do takej hĺbky, teplota začína klesať asi o 2°C každých 1000 m. Po 4000 m teplota klesá na 0°C. Ale úplne dole sa teplota stáva pozitívnou a dosahuje +2 ° C. Zemský plášť sa zahrieva zemská kôra, ktorý je na dne oceánu oveľa tenší.