Što određuje temperaturu morske vode. Kako se mijenja slanost oceanskih voda. Kako se temperatura vode mijenja u dubini

Zašto je morska voda slana? Mogu li piti morsku vodu?

1. Temperatura oceanske vode. Voda je jedna od tvari koja troši toplinu na Zemlji. Stoga se Ocean naziva izvorom skladištenja topline. Oceanska voda zagrijava se vrlo sporo i polako se hladi. Ocean čitavo ljeto akumulira sunčevu toplinu, a zimi tu toplinu prenosi na kopno. Ako nije bilo takvog svojstva vode, onda prosječna temperatura površina Zemlje bila bi 36 ° C ispod postojeće površine.
Gornji sloj vode debljine 25-50 m, a ponekad i do 100 m, dobro se miješa zbog valova i struja. Stoga se takve vode zagrijavaju ravnomjerno. Na primjer, blizu ekvatora, temperatura gornjih slojeva vode doseže + 28 + 29 ° S. Ali s dubinom temperatura vode se smanjuje. Na dubini od 1000 m, posebni termometri neprestano pokazuju 2-3 ° C.
Osim toga, u pravilu je temperatura vode oceana, što je dalje od ekvatora, to je niža. (Koji je razlog?) Ako je u blizini ekvatora temperatura + 28 + 30 ° S, onda je u polarnim područjima -1,8 ° S.
Oceanska voda smrzava se na temperaturi od -2 ° C.
Sezonske promjene također utječu na temperaturu vode. Primjerice, temperatura vode u siječnju niža je na sjevernoj, a viša na južnoj. (Zašto?) U srpnju temperatura vode na sjevernoj hemisferi raste, a na južnoj se, naprotiv, smanjuje. (Zašto?) Prosječna temperatura površinskih voda Svjetskog oceana je + 17,5 ° S.
Usporedite oceanske temperature dane u tablici i izvucite odgovarajuće zaključke.

Na dnu oceana, mjestimice, vruće vode izlaze iz lomova zemljine kore. U jednom od ovih izvora na dnu Tihog oceana temperatura je od + 350 ° do + 400 ° C.

2. Slanost oceanskih voda. Voda u oceanima i morima je slana i nije za piće. U svakoj litri morska voda otopljeno u prosjeku 35 g soli. A u morima, u koja se ulijevaju rijeke, voda nije jako slana. Primjer za to je Baltičko more. Ovdje količina soli u 1 litri vode iznosi samo 2-5 grama.
U morima, gdje je slaba opskrba slatkom vodom i njeno snažno isparavanje, količina soli se povećava. Primjerice, u 1 litri vode Crvenog mora količina soli doseže 39-40 g.
Količina soli otopljene u 1 litri vode (u gramima) naziva se slanost.
Slanost vode izražava se u tisućinkama - ppm.

PPM je označen sa 0/00. Na primjer, 20 0/00 znači da 1 litra vode sadrži 20 g otopljenih soli.
U morskoj vodi postoje svi poznati zemaljska površina tvari, njih 4/5 je kuhinjska sol koja vam je poznata. Klor, magnezij, kalcij, kalij, fosfor, natrij, sumpor, brom, aluminij, bakar, srebro, zlato itd. Otopljeni su u vodama oceana.
Prosječna slanost oceanskih voda je različita. Najveća slanost u Atlantskom oceanu - 35,4 0/00, a najmanja u Arktičkom oceanu - 32 0/00
Niska slanost voda Arktičkog oceana objašnjava se slivom mnogih velikih rijeka s visokim vodama. Salinitet Arktičkog oceana na obalama Azije pada čak i do 20 0 / 00- Osim toga, slanost oceanovih voda također ovisi o količini oborina, otapanju santi leda i isparavanju vode.
Otopljene soli u vodi sprječavaju njeno smrzavanje. Stoga se s porastom slanosti vode njezino ledište smanjuje.
Na globusu možete pronaći mjesta na kojima se bilježi najmanja slanost i najniža temperatura vode. Glavni je primjer za to Arktički ocean.

1. Zašto se ocean naziva izvorom skladištenja topline?

2. Kolika je prosječna temperatura voda oceana?

3. Kako se mjeri temperatura oceanskih voda ovisno o dubini?

4. Što određuje razlike u temperaturama vode u blizini ekvatora i u blizini polova?

5. Kakav je učinak promjene godišnjeg doba na temperaturu oceanske vode?

6. Na kojoj temperaturi se voda u oceanu smrzava?

7. Kolika je salinitet oceanskih voda?

8. Što pokazuje salinitet 32 \u200b\u200b0/00?

9. Što određuje slanost vode? deset*. Voda se smrzava na 0 ° C. Zašto se oceanska voda smrzava ispod navedene temperature?

Voda je najjednostavniji kemijski spoj vodika s kisikom, ali oceanska je voda univerzalna homogena ionizirana otopina koja sadrži 75 kemijskih elemenata. To su čvrste mineralne tvari (soli), plinovi, kao i suspenzije organskog i anorganskog podrijetla.

Vola ima mnogo različitih fizikalnih i kemijskih svojstava. Prije svega, oni ovise o sadržaju i temperaturi. okoliš... Dajmo kratak opis neki od njih.

Voda je otapalo. Budući da je voda otapalo, može se suditi da su sve vode otopine plina i soli različitih vrsta kemijski sastav i različite koncentracije.

Slanost oceana, mora i rijeke

Slanost morske vode (Stol 1). Koncentracija tvari otopljenih u vodi karakterizira slanost, koja se mjeri u ppm (% o), odnosno u gramima tvari na 1 kg vode.

Tablica 1. Sadržaj soli u morskoj i riječnoj vodi (u% od ukupne mase soli)

Nazivaju se crte na karti koje povezuju točke s istim salinitetom izohalin.

Slanost slatke vode (vidi tablicu 1.) iznosi u prosjeku 0,146% o, a mora - u prosjeku 35 %oko. Soli otopljene u vodi daju joj gorko-slani okus.

Otprilike 27 od 35 grama je natrijev klorid (kuhinjska sol), pa je voda slana. Magnezijeve soli daju mu gorak okus.

Budući da je voda u oceanima nastala od vrućih slanih otopina Zemljine unutrašnjosti i plinova, njezina je slanost bila izvorna. Postoji razlog za vjerovanje da se u prvim fazama formiranja oceana njegove vode malo razlikuju od voda rijeka po sastavu soli. Razlike su ucrtane i počele su se intenzivirati nakon transformacije stijena kao rezultat njihovog vremenskog utjecaja, kao i razvoja biosfere. Suvremeni sastav soli oceana, kako pokazuju fosilni ostaci, nastao je najkasnije u proterozoiku.

Osim klorida, sulfita i karbonata, u morskoj vodi nalaze se gotovo svi kemijski elementi poznati na Zemlji, uključujući plemenite metale. Međutim, sadržaj većine elemenata u morskoj vodi zanemariv je, primjerice, u kubnom metru vode pronađeno je samo 0,008 mg zlata, a na prisutnost kositra i kobalta ukazuje njihova prisutnost u krvi morskih životinja i u donji sedimenti.

Slanost oceanskih voda - vrijednost nije konstantna (slika 1). Ovisi o klimi (omjer oborina i isparavanja s površine oceana), stvaranju ili otapanju leda, morskih struja, u blizini kontinenata - o dotoku slatkih riječnih voda.

Lik: 1. Ovisnost saliniteta vode o zemljopisnoj širini

U otvorenom oceanu salinitet se kreće od 32 do 38%; u rubnim i sredozemna mora njegove su fluktuacije mnogo veće.

Na slanost vode do dubine od 200 m posebno snažno utječu količine oborina i isparavanja. Na temelju toga možemo reći da je slanost morske vode podložna zakonu zoniranja.

U ekvatorijalnoj i subekvatorijalnoj regiji salinitet je 34% c, jer je količina oborina više vodepotrošen na isparavanje. U tropskim i sub tropskim širinama - 37 jer ima malo oborina i veliko isparavanje. U umjerenim geografskim širinama - 35% o. Najmanja slanost morske vode opaža se u subpolarnom i polarnom području - samo 32, budući da količina oborina premašuje isparavanje.

Morske struje, otjecanje rijeka i sante leda krše zonsku pravilnost slanosti. Primjerice, u umjerenim geografskim širinama sjeverne hemisfere, slanost vode je veća u blizini zapadnih obala kontinenata, gdje struje donose slanije suptropske vode, a manja slanost u blizini istočnih obala, gdje hladne struje donose manje slane vode.

Sezonske promjene slanosti vode javljaju se u subpolarnim geografskim širinama: u jesen, zbog stvaranja leda i smanjenja snage riječnog otjecanja, salinitet se povećava, a u proljeće i ljeto, zbog otapanja leda i povećanog otjecanja rijeke, slanost se smanjuje. Oko Grenlanda i Antarktika u ljetno razdoblje slanost se smanjuje kao rezultat topljenja obližnjih santi leda i ledenjaka.

Najslaniji od svih oceana Atlantik, najmanja slanost imaju vode Arktičkog oceana (posebno u blizini azijske obale, u blizini ušća sibirskih rijeka - manje od 10% o).

Među dijelovima oceana - morima i zaljevima - najveća slanost opaža se u područjima omeđenim pustinjama, na primjer, u Crvenom moru - 42% c, u Perzijskom zaljevu - 39% c.

Slanost vode utječe na njezinu gustoću, električnu vodljivost, stvaranje leda i mnoga druga svojstva.

Sastav plina oceanske vode

Osim raznih soli, u vodama Svjetskog oceana otapaju se različiti plinovi: dušik, kisik, ugljični dioksid, sumporovodik itd. Kao i u atmosferi, kisik i dušik prevladavaju u oceanskim vodama, ali u nešto drugačijim omjerima (za na primjer, ukupna količina slobodnog kisika u oceanu 7480 milijardi tona, što je 158 puta manje nego u atmosferi). Unatoč činjenici da plinovi zauzimaju relativno malo prostora u vodi, to je dovoljno da utječe na organski život i razne biološke procese.

Količina plinova određena je temperaturom i slanošću vode: što su temperatura i slanost veće, topivost plinova je manja i niži njihov sadržaj u vodi.

Tako, na primjer, na 25 ° C u vodi može otopiti do 4,9 cm / l kisika i 9,1 cm 3 / l dušika, na 5 ° C - 7,1 odnosno 12,7 cm 3 / l. Iz toga slijede dvije važne posljedice: 1) sadržaj kisika u površinskim vodama oceana mnogo je veći u umjerenim i posebno polarnim širinama nego u niskim (suptropskim i tropskim) geografskim širinama, što utječe na razvoj organskog života - bogatstvo prva i relativno siromaštvo drugih voda; 2) na istim geografskim širinama sadržaj je kisika u oceanskim vodama zimi veći nego ljeti.

Dnevne promjene u sastavu plina u vodi povezane s oscilacijama temperature su malene.

Prisutnost kisika u oceanskoj vodi pridonosi razvoju organskog života u njoj i oksidaciji organskih i mineralnih proizvoda. Glavni izvor kisika u oceanskoj vodi je fitoplanktoni, zvani " pluća planeta". Kisik se uglavnom troši na disanje biljaka i životinja u gornjim slojevima morskih voda i na oksidaciju različitih tvari. U intervalu dubine 600-2000 m nalazi se sloj minimum kisika. Ovdje se kombinira mala količina kisika s povećanim sadržajem ugljičnog dioksida. Razlog je razgradnja u ovom sloju vode glavnine organske tvari koja dolazi odozgo i intenzivno otapanje biogenog karbonata. Oba postupka zahtijevaju slobodan kisik.

Količina dušika u morskoj vodi mnogo je manja nego u atmosferi. Ovaj plin uglavnom ulazi u vodu iz zraka tijekom raspadanja organskih tvari, ali se također stvara tijekom disanja morskih organizama i njihovog raspadanja.

U vodenom stupcu, u dubokim stajaćim bazenima, kao rezultat vitalne aktivnosti organizama, stvara se sumporovodik, koji je toksičan i inhibira biološku produktivnost voda.

Toplinski kapacitet oceanskih voda

Voda je jedno od tijela koja najviše troše toplinu u prirodi. Toplinski kapacitet samo deset metara sloja oceana četiri je puta veći od toplinskog kapaciteta cijele atmosfere, a sloj vode od 1 cm apsorbira 94% sunčeve topline koja ulazi na njegovu površinu (slika 2). Zbog ove okolnosti ocean se polako zagrijava i polako odaje toplinu. Zbog velikog toplinskog kapaciteta, sva vodena tijela snažni su akumulatori topline. Kako se hladi, voda postupno ispušta toplinu u atmosferu. Stoga Svjetski ocean obavlja funkciju termostat naš planet.

Lik: 2. Ovisnost toplinskog kapaciteta vola o temperaturi

Led i posebno snijeg imaju najmanju toplinsku vodljivost. Kao rezultat, led štiti vodu na površini rezervoara od pothlađivanja, a snijeg tlo i ozime usjeve od smrzavanja.

Toplina isparavanja voda - 597 kal / g, i toplina fuzije -79,4 kal / g - ta su svojstva vrlo važna za žive organizme.

Temperatura oceanske vode

Pokazatelj toplinskog stanja oceana je temperatura.

Prosječna temperatura oceanskih voda - 4 ° C.

Unatoč činjenici da površinski sloj oceana djeluje kao termoregulator Zemlje, zauzvrat, temperatura morskih voda ovisi o ravnoteža topline (dolazna i odlazeća toplina). Ulaz topline sastoji se, a potrošnja - od troškova isparavanja vode i turbulentne izmjene topline s atmosferom. Unatoč činjenici da udio topline potrošene za turbulentni prijenos topline nije velik, njegova je vrijednost ogromna. Uz njegovu pomoć kroz atmosferu dolazi do planetarne preraspodjele topline.

Na površini se temperatura oceanskih voda kreće od -2 ° C (točka ledišta) do 29 ° C na otvorenom oceanu (35,6 ° C u Perzijskom zaljevu). Prosječna godišnja temperatura površinska voda Svjetskog oceana iznosi 17,4 ° C, a na sjevernoj hemisferi je za oko 3 ° C viša nego na južnoj. Najviša temperatura površinskih oceanskih voda na sjevernoj hemisferi je u kolovozu, a najniža u veljači. Na južnoj hemisferi točno je suprotno.

Budući da ima toplinske odnose s atmosferom, temperatura površinske vode, poput temperature zraka, ovisi o geografskoj širini područja, odnosno podliježe zakonu zoniranja (tablica 2). Zoniranje se izražava postupnim smanjenjem temperature vode od ekvatora do polova.

U tropskim i umjerenim geografskim širinama na temperaturu vode uglavnom utječu morske struje. Dakle, zahvaljujući toplim strujama u tropskim geografskim širinama na zapadu oceana, temperature su 5-7 ° C više nego na istoku. Međutim, na sjevernoj hemisferi zbog tople struje na istoku oceana, temperature su pozitivne tijekom cijele godine, a na zapadu, zbog hladnih struja, voda se zimi ledi. U visokim geografskim širinama temperatura tijekom polarnog dana iznosi oko 0 ° S, a tijekom polarne noći kod podolja oko -1,5 (-1,7) ° S. Ovdje temperatura vode uglavnom utječe na pojave leda. U jesen se oslobađa toplina, omekšavajući temperaturu zraka i vode, a u proljeće se toplina troši na topljenje.

Tablica 2. Prosječne godišnje temperature površinskih voda oceana

Najhladniji od svih oceana - Arktik i najtoplija - Tihi ocean, budući da se njegovo glavno područje nalazi u ekvatorijalno-tropskim širinama (prosječna godišnja temperatura površine vode je -19,1 ° C).

Važan utjecaj na temperaturu oceanske vode ima klima okolnih teritorija, kao i sezona, budući da o tome ovisi sunčeva toplina koja zagrijava gornji sloj Svjetskog oceana. Najviša temperatura vode na sjevernoj hemisferi opaža se u kolovozu, najniža u veljači i obrnuto na južnoj. Dnevna kolebanja temperature morske vode na svim geografskim širinama su oko 1 ° S, najveće vrijednosti godišnjih kolebanja temperature primjećuju se u suptropskim geografskim širinama - 8-10 ° S.

Temperatura oceanske vode mijenja se s dubinom. Smanjuje se i već na dubini od 1000 m gotovo svugdje (u prosjeku) ispod 5,0 ° C. Na dubini od 2000 m temperatura vode se spušta, spuštajući se na 2,0-3,0 ° C, a u polarnim geografskim širinama - na desetinke stupnja iznad nule, nakon čega se ili vrlo sporo smanjuje, ili čak lagano raste. Na primjer, u pukotinskim zonama oceana, gdje je dalje velike dubine postoje snažni izlazi iz podzemnih vrućih voda pod visokim tlakom, s temperaturama do 250-300 ° C. Općenito se u Svjetskom oceanu vertikalno razlikuju dva glavna sloja vode: toplo površno i moćna hladnoćaprotežući se do dna. Između njih je prijelazni sloj skoka temperature,ili glavna termalna kopča, unutar nje dolazi do naglog pada temperature.

Ova slika vertikalne raspodjele temperature vode u oceanu narušena je na visokim geografskim širinama, gdje se na dubini od 300–800 m prati sloj toplije i slanije vode koja dolazi iz umjerenih geografskih širina (tablica 3).

Tablica 3. Prosječne vrijednosti temperature oceanske vode, ° S

Promjena volumena vode s promjenom temperature

Naglo povećanje volumena vode pri smrzavanju - ovo je posebno svojstvo vode. Naglim padom temperature i njenim prijelazom kroz oznaku nula dolazi do naglog povećanja volumena leda. Kako se volumen povećava, led postaje lakši i ispliva na površinu, postajući manje gust. Led štiti duboke slojeve vode od smrzavanja, jer je loš vodič topline. Količina leda povećava se za više od 10% u odnosu na izvornu količinu vode. Zagrijavanjem dolazi do suprotnog procesa od širenja - kompresije.

Gustoća vode

Temperatura i slanost glavni su čimbenici koji određuju gustoću vode.

Za morsku vodu, što je temperatura niža i što je slanost veća, gustoća vode je veća (slika 3). Dakle, pri slanosti od 35% o i temperaturi od 0 ° C, gustoća morske vode je 1,02813 g / cm 3 (masa svakog kubnog metra takve morske vode je 28,13 kg veća od odgovarajućeg volumena destilirane vode). Temperatura morske vode najveće gustoće nije +4 ° C, kao u slatkoj, već negativna (-2,47 ° C pri salinitetu od 30% S i -3,52 ° C pri slanosti od 35% o

Lik: 3. Odnos gustoće morskog vola s njegovom slanošću i temperaturom

Zbog povećanja slanosti, gustoća vode povećava se od ekvatora do tropskog pojasa, a kao rezultat smanjenja temperature, od umjerenih geografskih širina do arktičkog kruga. Zimi polarne vode tonu i kreću se u donjim slojevima do ekvatora, stoga su duboke vode Svjetskog oceana općenito hladne, ali obogaćene kisikom.

Otkrivena ovisnost gustoće vode i tlaka (slika 4).

Lik: 4. Ovisnost gustoće morskog vola (L "\u003d 35% o) o tlaku pri različitim temperaturama

Sposobnost vode da se samoprečisti

Ovo je važno svojstvo vode. U procesu isparavanja voda prolazi kroz tlo, što je pak prirodni filtar. Međutim, ako se prekrši granica onečišćenja, postupak samočišćenja je poremećen.

Boja i prozirnost ovise o refleksiji, apsorpciji i rasipanju sunčeve svjetlosti, kao i o prisutnosti suspendiranih čestica organskog i mineralnog podrijetla. Na otvorenom dijelu boja oceana je plava, u blizini obale, gdje ima puno suspendirane tvari, zelenkasta je, žuta, smeđa.

Na otvorenom oceanu prozirnost vode je veća nego u blizini obale. U Sargassovom moru prozirnost vode je do 67 m. Tijekom razdoblja razvoja planktona prozirnost se smanjuje.

U morima se pojava poput sjaj mora (bioluminiscencija). Sjaj u morskoj vodi živi organizmi koji sadrže fosfor, prvenstveno poput protozoa (noćno svjetlo itd.), bakterija, meduza, crva, riba. Pretpostavlja se da sjaj služi za plašenje grabežljivaca, potragu za hranom ili privlačenje pojedinaca suprotnog spola u mraku. Sjaj pomaže ribarskim brodovima da pronađu jata ribe u morskoj vodi.

Provodljivost zvuka - akustično svojstvo vode. Otkriven u oceanima raspršivanje zvuka moja i podvodni "zvučni kanal",koji imaju zvučnu supravodljivost. Sloj raspršivanja zvuka raste noću, a danju se spušta. Ronioci ga koriste jer prigušuje buku od podmorskih motora i ribarska plovila za lovište jata riba. "Zvuk
signal "koristi se za kratkoročnu prognozu valova cunamija, u podvodnoj plovidbi za ultra-dalekometni prijenos akustičnih signala.

Električna provodljivost morska je voda visoka, izravno je proporcionalna slanosti i temperaturi.

Prirodna radioaktivnost morska voda je mala. Ali mnoge životinje i biljke imaju sposobnost koncentracije radioaktivnih izotopa, pa se ulov morskih plodova ispituje na radioaktivnost.

Mobilnost - karakteristično svojstvo tekuća voda... Pod utjecajem gravitacije, pod utjecajem vjetra, privlačenja Mjeseca i Sunca i drugih čimbenika, voda se kreće. Tijekom kretanja voda se miješa, što omogućuje ravnomjernu raspodjelu vode različitog saliniteta, kemijskog sastava i temperature.

1. O čemu ovisi slanost? oceanske vode?

Oceani - glavni dio hidrosfere - neprekidna je vodena ljuska svijeta. Vode Svjetskog oceana heterogenog su sastava i razlikuju se po slanosti, temperaturi, prozirnosti i drugim značajkama.

Slanost voda u oceanu ovisi o uvjetima isparavanja vode s površine i dotoka slatka voda s površine kopna i s "atmosferskim oborinama. Isparavanje vode je intenzivnije u ekvatorijalnim i tropskim širinama, a usporava se u umjerenim i cirkumpolarnim širinama. Ako usporedimo slanost sjevernog i južnog mora, tada se može utvrditi da je voda u južnim morima slanija. Slanost voda u oceanima također varira ovisno o zemljopisnom položaju, međutim, u oceanu se miješanje vode događa intenzivnije nego u zatvorenijim morima, pa razlika u salinitetu vodenih masa oceana neće biti preoštar, kao u morima. Najslanije (preko 37% o) su oceanske vode u tropskim krajevima.

2. Koje su razlike u temperaturi oceanske vode?

Temperatura vode u Svjetskom oceanu također varira ovisno o zemljopisnoj širini. U tropskim i ekvatorijalnim širinama temperatura vode može doseći +30 ° S i više, u polarnim regijama pada na -2 ° S. Na nižim temperaturama, oceanska voda se smrzava. Sezonske promjene temperature oceanske vode izraženije su u umjerenim klimatska zona... Prosječna godišnja temperatura Svjetskog oceana za 3 ° C je viša od prosječne temperature kopna. Ova se toplina prenosi na kopno zračnim masama atmosfere.

3. U kojim područjima oceana nastaje led? Kako utječu na prirodu Zemlje i ekonomska aktivnost čovjek?

Vode Svjetskog oceana lede se u arktičkim, subarktičkim i djelomično u umjerenim geografskim širinama. Nastali ledeni pokrivač utječe na klimu kontinenata, što otežava korištenje jeftinog morskog prijevoza na sjeveru za prijevoz robe.

4. Što se naziva vodenom masom? Koje su glavne vrste vodenih masa? Koje se vodene mase emitiraju u površinskom sloju oceana?

Definiciju pojma vodenih masa naći ćete u udžbeniku (9).

Vodene mase, analogno zračnim masama, imenuju se prema zemljopisnom pojasu u kojem su nastale. Svaka vodena masa (tropska, ekvatorijalna, arktička) ima svoja karakteristična svojstva i razlikuje se od ostalih po salinitetu, temperaturi, prozirnosti i drugim značajkama. Vodene mase razlikuju se ne samo ovisno o zemljopisnim širinama njihovog nastanka, već i o dubini. Površinske vode razlikuju se od dubokih i dnih voda. Praktički nema utjecaja na duboke i dne vode sunčevu svjetlost i toplinu. Njihova su svojstva stalnija u cijelom Svjetskom oceanu, za razliku od površinskog ognjišta, čija svojstva ovise o količini primljene topline i svjetlosti. Na Zemlji ima puno više tople vode od hladne. Stanovnici umjerenih geografskih širina s velikim zadovoljstvom provode novogodišnje praznike na obalama onih mora i oceana gdje je voda topla i čista. Sunčajući se pod vrućim suncem, kupajući se u slanoj i toploj vodi, ljudi se oporavljaju i jačaju svoje zdravlje.

10. Temperatura u oceanu.

© Vladimir Kalanov,
"Znanje je moć".

Često možete čuti izraze "toplo more" ili "hladno, ledeno more". Ako imamo na umu samo temperaturu vode, ispada da je razlika između toplog i hladnog mora potpuno beznačajna i tiče se samo gornjeg, relativno tankog sloja vode. Stoga se ti izrazi mogu doživljavati samo kao književna slika, kao poznati govorni pečat.

Oceani su u cjelini kolosalni rezervoar hladne vode, na čijem se vrhu, a čak ni tada, nalazi tanak sloj malo toplije vode. Voda toplija od 10 stupnjeva samo je oko 8 posto ukupnih zaliha vode Svjetskog oceana. Ovaj topli sloj doseže prosječnu debljinu ne veću od 100 metara. Ispod nje, na velikim dubinama, temperatura vode kreće se od jednog do četiri Celzijeva stupnja. Ova temperatura iznosi 75% oceanske vode. U dubokim morskim rovovima, kao i u površinskim slojevima polarnih područja, vode ima još više niska temperatura.

Temperaturni režim oceana izuzetno je stabilan. Ako na globalnoj razini apsolutna razlika temperature zraka dosegne 150 ° C, tada je razlika između maksimalne i minimalne površinska temperatura voda u oceanu je u prosjeku za red veličine manja.

U apsolutnom iznosu, ta se razlika u različitim regijama Svjetskog oceana kreće od 4-5 ° C do 10-12 ° C tijekom godine... Na primjer, fluktuacije temperature površinskih voda Tihog oceana na Havajskim otocima tijekom godine nisu veće od 4 ° C, a na području južno od Aleutskih otoka - 6-8 ° C. Samo u plitkim obalnim predjelima mora umjerenih klimatskih zona ove fluktuacije mogu biti veće. Primjerice, na sjevernoj obali Ohotskog mora, razlika u prosječnim temperaturama površinskih voda u najtoplijim i najhladnijim mjesecima u godini doseže 10-12 ° C.

O dnevne fluktuacije temperatura površinske vode, oni su na otvorenom moru samo 0,2-0,4 stupnja. Samo u jasnom sunčano vrijeme u najtoplijem mjesecu ljeta mogu biti i 2 stupnja. Dnevne fluktuacije temperature zahvaćaju vrlo tanki površinski sloj oceanske vode.

Solarno zračenje zagrijava vodu u oceanu čak i u ekvatorijalnoj zoni do vrlo male dubine (do 8-10 metara). Toplinska energija Sunca prodire u dublje slojeve samo zahvaljujući miješanju vodenih masa. Najaktivnija uloga u miješanju morske vode pripada vjetru. Dubina miješanja vode u vjetru obično iznosi 30-40 m. Na ekvatoru, pod uvjetom da postoji dobro miješanje vjetra, sunce zagrijava vodu do dubine od 80-100 m.

U najneumirnijim oceanskim geografskim širinama dubina toplinskog miješanja mnogo je veća. Primjerice, u južnom Tihom oceanu, u olujnom pojasu između 50. i 60. paralele, vjetar miješa vodu do dubine 50-65 metara, a južno od Havajskih otoka - čak do dubine od 100 metara.

Intenzitet toplinskog miješanja posebno je visok u područjima snažnih oceanskih struja. Primjerice, na jugu Australije termičko miješanje vode događa se do dubine od 400-500 m.

S tim u vezi moramo razjasniti neke pojmove koji se koriste u oceanologiji.

Miješajući, ili vertikalna razmjena vode, postoje dvije vrste: frikcijski i konvektivni ... Trenje se miješa u pokretnoj struji vode zbog razlika u brzini pojedinih slojeva. Takvo miješanje vode događa se kada je u moru izloženo vjetru ili oseci (oseci). Konvektivno miješanje (gustoća) događa se kada je iz nekog razloga gustoća nadzemnog sloja morske vode veća od gustoće podzemnog sloja. U takvim trenucima u moru postoji vertikalna cirkulacija vode ... Najintenzivnija vertikalna cirkulacija javlja se u zimskim uvjetima.

Gustoća oceanske vode povećava se s dubinom. Nazvan je normalan rast gustoće s dubinom izravno raslojavanje oceanskih voda ... To se također događa reverzna stratifikacija ali se promatra kao kratkotrajna pojava u oceanu.

Najstabilnija temperatura površinske vode je u ekvatorijalnoj zoni oceana. Ovdje je u rasponu od 20-30 ° C. Sunce u ovu zonu donosi približno jednaku količinu topline u bilo koje doba godine, a vjetar neprestano miješa vodu. Stoga se neprestano održava stalna temperatura vode. Na otvorenom oceanu najviše visoke temperature površinske vode zabilježene su u zoni od 5 do 10 stupnjeva sjeverne širine. U uvalama temperatura vode može biti viša nego u otvorenom oceanu. Primjerice, u Perzijskom zaljevu voda se ljeti zagrije do 33 ° C.

Temperatura površinske vode u tropskom pojasu je gotovo konstantna tijekom cijele godine. Nikad se ne spušta ispod 20 ° C, a u ekvatorijalnoj zoni približava se 30 stupnjeva. U plitkim vodama u blizini obale, danju se voda može zagrijati do 35-40 ° C. Ali na otvorenom moru temperatura se održava iznenađujuće konstantnom (26-28 stupnjeva) tijekom cijelog dana.

U umjerenim je zonama temperatura površinskih voda prirodno niža nego u gotovo ekvatorijalnim, a razlika između ljetnih i zimskih temperatura već je primjetna i doseže 9-10 stupnjeva. Primjerice, u Tihom oceanu oko 40 stupnjeva sjeverne geografske širine, prosječna temperatura površinske vode je oko 10 stupnjeva u veljači i oko 20 u kolovozu.

Morska se voda zagrijava upijajući sunčevu energiju. Poznato je da voda loše propušta crvene zrake sunčevog spektra, a dugovalne infracrvene zrake, koje nose glavninu toplinske energije, prodiru u vodu samo nekoliko centimetara. Stoga se zagrijavanje dubljih slojeva oceana događa ne zbog izravne apsorpcije sunčeve topline, već zbog vertikalnog kretanja vodenih masa. Ali čak i u ekvatorijalnoj zoni, gdje sunčeve zrake usmjeren gotovo pod pravim kutom na površinu oceana, a vjetar aktivno miješa vodu, ona ostaje stalno hladna dublje od 300 metara. Sezonske fluktuacije gotovo ne dodiruju morske dubine. U tropskim krajevima, ispod sloja tople vode nalazi se zona debljine 300-400 metara, gdje temperatura brzo opada s dubinom. Zove se područje brzog pada temperature termoklin... Ovdje se svakih 10 metara dubine temperatura spusti za oko 1 stupanj. Sljedeći je sloj debeo 1-1,5 km. brzina pada temperature naglo usporava. Na donjoj granici ovog sloja temperatura vode ne prelazi 2-3 ° C. U dubljim slojevima temperatura nastavlja padati, ali još sporije. Slojevi oceanske vode, počevši od dubine od 1,2-1,5 km, više uopće ne reagiraju na promjene vanjskih temperatura. U donjem sloju vode temperatura lagano raste, što se objašnjava utjecajem topline zemljine kore. Ogroman pritisak koji postoji na velikim dubinama također sprječava daljnji pad temperature vode. Dakle, voda polarnih područja, ohlađena na površini, spustivši se na dubinu od 5 km, gdje se tlak povećava 500 puta, imat će temperaturu za 0,5 stupnjeva višu od početne.

Subpolarna regija, poput ekvatorijalna zona, je zona stabilne temperature površinske vode. Ovdje sunčeve zrake padaju pod oštrim kutom prema površini oceana, kao da klize površinom. Značajan dio njih ne prodire u vodu, već se od nje odbija i odlazi u svjetski prostor. U polarnim predjelima temperatura površinske vode ljeti može porasti do 10 stupnjeva, a zimi pasti na 4-0 ili čak minus 2 stupnja. Kao što znate, morska voda može biti u tekućem stanju čak i na negativnim temperaturama, jer to je prilično zasićena otopina soli, koja smanjuje točku ledišta čiste vode za oko 1,5 stupnjeva.

Najhladnija regija Svjetskog oceana je More Weddell uz obalu Antarktika. Ovdje oceanska voda ima najnižu temperaturu. Vode južne hemisfere u cjelini su značajno hladnije od vode Sjeverna hemisfera. Ova se razlika objašnjava učinkom zagrijavanja kontinenata, čija je površina na južnoj Zemljinoj polutki mnogo manja. Stoga je takozvani termalni ekvator Svjetskog oceana, t.j. linija najviših temperatura površinske vode pomaknuta je prema sjeveru u odnosu na geografski ekvator. Prosječna godišnja temperatura površine oceana na termalnom ekvatoru je oko 28 ° C u otvorenim vodama i oko 32 ° C u zatvorenim morima. Te su temperature stabilne i konstantne dugi niz godina, stoljeća, tisućljeća i vjerojatno milijune godina.

Geografi i astronomi, na temelju visine Sunca iznad horizonta, teoretski su podijelili Zemljinu površinu koristeći dva tropska područja i dva polarna kruga u pet geometrijski pravilnih zona ili klimatskih zona.

U Svjetskom oceanu, općenito govoreći, razlikuju se iste klimatske zone. Ali takva formalna podjela nije uvijek u skladu s interesima određenih vrsta znanosti i prakse. Primjerice, u oceanologiji, klimatologiji, biologiji, kao i u poljoprivrednoj praksi, zone uspostavljene samo na temelju zemljopisne širine često se ne podudaraju sa stvarnim. klimatske zone, sa stvarnim zoniranjem raspodjele oborina, biljaka, životinja. Za morske biologe, moreplovce, ribare arktički krug sam po sebi nije važan, prvenstveno ih zanima granica plutajućeg leda.

Klimatske zone (pojasevi) u Svjetskom oceanu.

Znanstvenici različitih specijalnosti nemaju zajedničko mišljenje, na primjer, o pitanju što se smatra tropskom zonom oceana, gdje započinje i gdje završava. Neki stručnjaci samo onu zonu sjeverno i južno od ekvatora u kojoj postoje koraljni grebeni smatraju tropskom zonom oceana. Drugi vjeruju da takvo područje pokriva područje rasprostranjenja morskih kornjača itd. Neki znanstvenici smatraju da je potrebno razlikovati posebne suptropske i subarktičke zone.

Klimatolozi i prognostičari, koji u svom radu moraju uzeti u obzir utjecaj brojnih prirodnih čimbenika - temperature, vlažnosti, snage i smjera prevladavajućih vjetrova, kiše, blizine oceana, trajanja godišnjih doba itd., Dijele Zemlju na toliko kao 13 zona: po jedna ekvatorijalna i po dvije subekvatorijalna, tropska, suptropska, umjerena, subpolarna i polarna.

Ovi primjeri pokazuju sasvim normalno stanje u znanosti kada svaka posebna disciplina zahtijeva posebne početne, osnovne uvjete za rješavanje problema s kojima se suočava i dobivanje konkretnih rezultata. Glavna stvar koju bismo trebali primijetiti u pitanju zoniranja Zemlje i Svjetskog oceana jest da, prvo, geografsko širenje kopna i oceana ima malo ili nimalo veze s temperaturnim režimom oceanskih dubina i s fizičkim i bioloških procesa. Drugo, svaka zonska podjela Zemlje i oceana uvjetna je i ne može biti univerzalna za sve grane znanosti i prakse.

Glavni izvor podataka su ARGO plutače. Polja su izvedena iz optimalne analize.

Na našoj stranici nalazi se karta površinskih temperatura Svjetskog oceana koja označava temperaturu vode u određenoj točki oceana u svakoj ovaj trenutak u stvarnom vremenu. Informacije o temperaturi oceanske vode prenose se meteorološkoj službi mnogih zemalja s nekoliko tisuća brodskih i stacionarnih sinoptičkih postaja, kao i putem brojnih senzora - plutača koji su usidreni ili lebde u raznim regijama Svjetskog oceana. Cijeli ovaj sustav stvoren je zajedničkim naporima desetaka zemalja širom svijeta. Vrijednost takvog sustava je očita: važan je element Svjetske vremenske straže i zajedno s meteorološkim satelitima uključen je u pripremu podataka za globalne vremenske analize i prognoze. A pouzdana vremenska prognoza potrebna je za sve: znanstvenike, vozače brodova i zrakoplova, ribare, turiste.

© Vladimir Kalanov,
"Znanje je moć"