Změny teploty světových oceánů. Teplotní hladina moří a oceánů
Oceán dostává hodně tepla ze Slunce. Okupační velká plocha přijímá více tepla než země.
Sluneční paprsky ale ohřívají pouze vrchní vrstvu vody, silnou jen pár metrů. Teplo se z této vrstvy přenáší dolů v důsledku neustálého míchání vody. Je však třeba poznamenat, že teplota vody klesá s hloubkou, nejprve náhle a poté plynule. V hloubce má voda téměř stejnoměrnou teplotu, protože hlubiny oceánů jsou převážně naplněny vodami stejného původu, vytvořenými v polární oblasti Země. V hloubce více než 3-4 tisíce metrů se teplota obvykle pohybuje od +2°C do 0°C.
Teplota povrchové vody také nestejné a distribuované v závislosti na zeměpisné šířce. Čím dále od rovníku, tím nižší je teplota. To je způsobeno různé částky teplo, které pochází ze Slunce. Vzhledem ke kulovitému tvaru naší planety, úhlu dopadu sluneční paprsek na rovníku více než na pólech, proto rovníkové šířky dostávají více tepla než polární šířky. Nejvyšší teploty oceánské vody jsou pozorovány na rovníku - +28-29°C. Na sever a na jih od něj teplota vody klesá. Vzhledem k blízkosti studené Antarktidy je rychlost poklesu teploty na jihu o něco rychlejší než na severu.
Pro teplotu mořskou vodou Ovlivňuje také klima okolních oblastí. Zvláště vysoká je v mořích obklopených horkými pouštěmi, např. v Rudém moři - až 34°C, v Perský záliv- do 35,6°C. V mírných zeměpisných šířkách teplota se mění v závislosti na denní době.
Nejvyšší průměrná teplota na povrchu vody v Tichém oceánu má 19,4°C. Druhé místo (17,3°C) zaujímá Indický oceán. Na třetím místě je Atlantský oceán, který má průměrnou teplotu asi 16,5°C. Většina nízká teplota voda v Severním ledovém oceánu má v průměru těsně nad 1 °C. V důsledku toho je pro celý světový oceán průměrná teplota povrchových vod asi 17,5 °C.
Oceán tedy absorbuje o 25–50 % více tepla než země, a to je jeho obrovská role pro živé bytosti na celé planetě. Slunce ohřívá vodu celé léto a v zimě tato ohřátá voda postupně uvolňuje teplo do atmosféry. Světový oceán je tedy něco jako „kotel ústřední topení» Země. Bez toho přijdou na Zemi tak kruté mrazy, že všechno živé zahyne. Bylo spočítáno, že kdyby oceány tak pečlivě nešetřily teplo, průměrná teplota na Zemi by byla -21 °C, což je o celých 36 °C méně, než ve skutečnosti máme.
Myslím, že mohu dát dostatečnou odpověď, protože ve škole jsem na toto téma připravil reportáž. Tehdy nebyl internet, což znamenalo, že příprava trvala déle, a možná proto jsem si tolik věcí pamatoval. O Proč se mění teplota světových oceánů?, a co je nejdůležitější, pokusím se vám říct, jak se to děje.
Teplota světového oceánu
Ve skutečnosti oceán dostává hodně více tepla než země a pointa není ani v její obrovské rozloze, ale v tom, že voda se vyznačuje vynikající tepelnou kapacitou. Jinými slovy, voda je mnohem lepší drží přijaté tepelné energie než například kameny a běžná půda. Sluneční paprsky ohřívají pouze horní vrstvy, a to způsobuje jev jako např cirkulace vody tento proces však neovlivňuje nejnižší vrstvy a je zde pozorována relativně stabilní teplota - 0-2°C.
Co určuje teplotu oceánů?
Věda jich pozná několik globální faktoryže poskytují významný vliv. Takže toto je:
- zeměpisná šířka - ve skutečnosti hlavním určujícím faktorem;
- klima- její vlastnosti v blízkých oblastech výrazně ovlivňují teplotu vody;
- proudy- díky tomuto jevu dochází k hladkému rozložení tepla.
Jak se vzdalujete od rovníku, dochází k poklesu teploty v důsledku toho rovníkové oblasti je potřeba podstatně více tepelné energie. Průměrný v blízkosti rovníku se pohybuje v rozmezí +30°С a jak se vzdalujete postupně klesá směrem k pólům. Zároveň v jižní polokoule pozorováno vysoká rychlost nižší teploty kvůli blízkosti Antarktidy.
Teplota moří, která jsou obklopena pouští, je extrémně vysoká závisí na klimatu V těchto oblastech se například Rudé moře vyznačuje teplotami až 36°C. Zároveň se v závislosti na denní době mění teplota vody v mírných zeměpisných šířkách. Pokud jde o proudy, vyznačují se tím transport chladných mas z polárních oblastí a přesun teplých teplot do mírných zeměpisných šířek.
Vzhledem k tomu, že oceánské vody absorbují obrovskýmnožství tepla, jeho roli při udržování života lze jen stěží přeceňovat. Všechno teplo, které se přes léto „nahromadilo“ postupně vstupuje do atmosféry v zimě, kde je distribuován po celé planetě. Pokud by oceán neměl tak pozoruhodnou vlastnost, byla by podle výpočtů průměrná teplota planety -23°C, a to v žádném případě není nejlepší stav pro život!
Teplota vody a slanost
Teplota vod Světového oceánu není stejná různá místa. Oceány se ohřívají více v pruzích kolem 20° severní šířky. w. A
20°pl. sh., které se shodují s regiony vysoký tlak To se vysvětluje nízkou oblačností v subtropických, tropických a subekvatoriálních zeměpisných šířkách. Oceány absorbují teplo hlavně v zóně 30° severní šířky. w. -20°S zeměpisné šířky a dát ji atmosféře ve vyšších zeměpisných šířkách. toto - důležitým faktorem zmírňování klimatu v mírných a polárních šířkách během chladného období.
Sbírá se pouze vrchní 1 cm silná vrstva vody sluneční teplo. Pohlcuje 94 % sluneční energie, která dopadá na hladinu oceánu. Z povrchu solární energie přenášeno hluboko. Hlavní roli hrají z různých důvodů dynamické procesy. Všechny dohromady dynamické procesy (vertikální a horizontální pohyby voda) způsobují dobrý pohyb tepla z povrchu do různých hloubek. Díky tomu jsou vody oceánů výnosné v celé své tloušťce a koncentrují obrovské množství tepla.
Průměrná teplota vody na povrchu Světového oceánu je +17,54 °C (teplota vzduchu nad oceánem je +14,4 °C). Průměrná teplota vody na povrchu v severní a jižní polární oblasti je 0,75, respektive -0,79 °C v rovníkové zóně +26,7 °C a +27,3 °C. Na severní polokouli je teplota vody vyšší než v Jižní, což se vysvětluje vlivem kontinentů.
Na velké hloubky rozložení teploty je určeno hlubokou cirkulací. Vody, které se potopily ve vysokých zeměpisných šířkách, mají nižší teplotu než vody, ve kterých se potopily nízkých zeměpisných šířkách. Ve spodní vrstvě se teplota pohybuje od 1,4 1,8 °C v nízkých zeměpisných šířkách do 0 °C a nižší ve vysokých zeměpisných šířkách.
Slanost oceánské vody je jednou z jejích nejdůležitějších vlastností.
Voda je nejlepší rozpouštědlo. I když je slabý (zadržuje asi 4 % hmotnosti rozpuštěného solidní), ale velmi bohaté kvalitní složenířešení. Všechny známé prvky jsou rozpuštěny ve vodě, i když většinou v nepatrném množství, ale v součtu dosahují významných hodnot. Stačí říci, že kromě obrovské množství hlavní soli - NaCl, MgSO, MgCl 2, v mořské vodě je rozpuštěno přibližně 8 milionů tun zlata, 80 milionů tun niklu, 164 milionů tun stříbra, 800 milionů tun molybdenu, 80 miliard tun jódu a podobně.
Kromě pevných látek se ve vodě rozpouštějí také plyny (kyslík, dusík, oxid uhličitý a ve stojatých vodách - sirovodík) a organické látky.
Slanost mořské vody určuje její teplotu tuhnutí a maximální hustotu a závisí na nich doba trvání procesů míchání vody v oceánech. V důsledku toho ovlivňuje teplotu vzduchu a klima Země.
Slanost ve Světovém oceánu je rozložena nerovnoměrně a závisí především na poměru výparu a srážek. V polárních a subpolárních oblastech, kde je voda odsolována tajícím ledem, je slanost nižší: v Arktidě je v průměru 31,4 ‰. v Antarktidě - 33,93 % o.
V mírných zeměpisných šířkách se slanost blíží normálu (průměru) a je přibližně 35 ‰. To je vysvětleno intenzivním mícháním vody v těchto zeměpisných šířkách. Nejvyšší slanost v otevřeném oceánu je v sub tropických zeměpisných šířkách obě polokoule (kde převažuje výpar nad srážkami) - více než 37,25 ‰. V rovníkové zóně je vlivem odsolování srážkami mírně podprůměrný. Nejvyšší slanost světového oceánu je v uzavřených mořích tropická zóna- více než 42 ‰ (Rudé moře). Slanost se s hloubkou mění jen velmi málo.
Pohyb vody ve světovém oceánu. Mořské proudy
Mořské proudy – pozvolné pohyby vodní masy v oceánech a mořích, kvůli různými silami(gravitace, tření a tlumení přílivu a odlivu). Hrají významnou roli v životě světového oceánu a navigaci; přispívat k výměně vodních mas, změnám pobřeží (destrukce, naplaveniny nové půdy), mělčení přístavních vodních ploch, přesun ledu atd.; velký vliv o klimatu různé části zeměkoule; například systémy North Atlantic Current zmírňují klima Evropy. Mořské proudy se liší: původem - mořské proudy způsobené třením větru o hladinu moře (větrné proudy), nerovnoměrným rozložením teploty a slanosti vody (hustota proudu), sklonem hladiny (výbojové proudy) atd.; podle úrovně stability - stabilní, proměnlivé, dočasné, periodické (např. sezónní proudy, které pod vlivem monzunů mění směry) podle umístění - povrchové, podpovrchové, střední, hluboké, spodní; Podle fyzikální a chemické vlastnosti- teplé, studené, odsolené, solené.
Směr mořských proudů je ovlivněn rotací Země, která vychyluje proudy na severní polokouli doprava a na jižní polokouli doleva.
Hlavní povrchové proudy vznikají pod vlivem pasátů, které v průběhu roku vanou nad oceány.
Zvažte proudy Tichého oceánu. Proud, vznikající vlivem severovýchodního pasátu, s ním svírá úhel 45°, odchyluje se v důsledku převládajícího směru větru doprava. Proto proud teče z východu na západ podél rovníku, mírně na sever od něj. Tento proud vytváří severovýchodní pasát. Říká se tomu Severní pasát.
Jihovýchodní pasát tvoří jižní pasátový proud, který se odchyluje od směru pasátu doleva o 45°. Má stejný směr jako předchozí, od východu na západ, ale prochází jižně od rovníku.
Oba pasátové (rovníkové) proudy, probíhající rovnoběžně s rovníkem, dosahují východního pobřeží kontinentů a rozvětvují se, přičemž jeden proud se vrací podél pobřeží na sever a druhý na jih. Jižní větev severního pasátového proudu a severní větev jižního pasátového proudu se pohybují k sobě. Po setkání se spojí a protékají rovníkovou klidnou zónou, pohybují se ze západu na východ a vytvářejí rovníkový protiproud.
Pravá větev severního pasátového proudu jde na sever podél východního pobřeží pevniny. Vlivem rotace Země se postupně odklání od pobřeží a na 40. rovnoběžce se stáčí na východ do otevřeného oceánu. Tady ho vyzvednou jihozápadní větry a nuceni kráčet ve směru od západu k východu. Po dosažení západního pobřeží kontinentu se proud rozvětvuje, jeho pravá větev jde na jih, odchýlená rotací Země doprava, a proto se vzdaluje od pobřeží. Po dosažení Severního pasátového (Rovníkového) proudu se s ním tato větev spojuje a tvoří uzavřený severní rovníkový prstenec proudů.
Levá větev proudu směřuje k severu, je vychýlena rotací Země doprava, přitiskne se k západnímu pobřeží kontinentu a probíhá podél něj.
Severovýchodní větry vanoucí z polární oblasti také vytvářejí proud. Nese velmi studená voda, jde na jih podél východní pobřeží kontinent Eurasie.
Na jižní polokouli směřuje levá větev jižního pasátového proudu na jih podél východního pobřeží Austrálie a je vychýlena doleva rotací Země a odtlačena od pobřeží. Na 40. rovnoběžce se tato větev proudu vrací na širý oceán, je zachycována severozápadními větry a jde od západu k východu. U západní břehy Americké proudy se větví. Levá větev se vrací podél pobřeží pevniny na sever. Tento proud, vychýlený rotací Země doleva, opouští pobřeží a spojuje se s jižním pasátovým proudem, čímž tvoří jižní rovníkový prstenec proudů. Pravá větev za jižním cípem Ameriky vede na východ do sousedního oceánu.
Vlny vznikající při zemětřesení a sopečné erupce když voda padá na břeh. Vlny tohoto původu se nazývají tsunami.
V důsledku působení Měsíce na povrchu Světového oceánu dochází k přílivům a odlivům. Velmi vysoký příliv se vyskytuje v zálivu Saint-Malo ve Francii - až 15 m Na vrcholu zálivu File může výška přílivu dosáhnout 18 m.
V jižní části Atlantského oceánu lze u pobřeží Patagonie, severně od vstupu do Magellanského průlivu, pozorovat přílivy - až 12-14 m.
V Tichém oceánu jsou nejvyšší přílivy v Okhotském moři u pobřeží Ruska.
V Indický oceán přílivy se vyskytují u západního pobřeží Indie (až 12 m).
Voda je nejjednodušší chemická sloučenina vodíku a kyslíku, ale oceánská voda je univerzální, homogenní ionizovaný roztok, který obsahuje 75 chemických prvků. Tyto jsou pevné minerály(soli), plyny, jakož i suspenze organického a anorganického původu.
Vola má mnoho různých fyzických a chemické vlastnosti. Především závisí na obsahu a teplotě prostředí. Pojďme dát stručný popis některé z nich.
Voda je rozpouštědlo. Protože voda je rozpouštědlo, můžeme soudit, že všechny vody jsou roztoky různých plynů a solí chemické složení a různé koncentrace.
Slanost oceánské, mořské a říční vody
Slanost mořské vody(Tabulka 1). Koncentraci látek rozpuštěných ve vodě charakterizuje slanost, který se měří v ppm (%o), tj. gramech látky na 1 kg vody.
Tabulka 1. Obsah soli v mořské a říční vodě (v % z celkové hmotnosti solí)
Základní zapojení |
mořskou vodou |
říční voda |
Chloridy (NaCI, MgCb) |
||
Sírany (MgS04, CaS04, K2S04) |
||
Uhličitany (CaSOd) |
||
Sloučeniny dusíku, fosforu, křemíku, organické a další látky |
||
Nazývají se čáry na mapě spojující body se stejnou salinitou izohaliny.
Slanost čerstvou vodu (viz tabulka 1) je v průměru 0,146% a moře - v průměru 35 %Ó. Soli rozpuštěné ve vodě mu dodávají hořko-slanou chuť.
Asi 27 z 35 gramů je chlorid sodný (kuchyňská sůl), takže voda je slaná. Hořčíkové soli mu dodávají hořkou chuť.
Jelikož voda v oceánech vznikala z horkých slaných roztoků zemského nitra a plynů, byla její slanost původní. Existuje důvod se domnívat, že v prvních fázích formování oceánu se jeho vody ve složení soli jen málo lišily od říčních vod. Objevily se rozdíly a po transformaci se začaly prohlubovat skály v důsledku jejich zvětrávání, ale i vývoje biosféry. Moderní složení soli oceánu, jak ukazují fosilní pozůstatky, se vyvinulo nejpozději v proterozoiku.
Kromě chloridů, siřičitanů a uhličitanů byly v mořské vodě nalezeny téměř všechny chemické prvky známé na Zemi, včetně vzácných kovů. Obsah většiny prvků v mořské vodě je však zanedbatelný, např. bylo zjištěno pouze 0,008 mg zlata na metr krychlový vody, o přítomnosti cínu a kobaltu svědčí jejich přítomnost v krvi mořských živočichů a na dně; sedimenty.
Slanost vod oceánu— hodnota není konstantní (obr. 1). Závisí na klimatu (poměr srážek a výparu z hladiny oceánu), tvorbě nebo tání ledu, mořských proudech a blízkých kontinentech - na přítoku sladké vody. říční vody.
Rýže. 1. Závislost slanosti vody na zeměpisné šířce
Na otevřeném oceánu se slanost pohybuje od 32-38%; na periferii a Středozemní moře jeho výkyvy jsou mnohem větší.
Salinita vod až do hloubky 200 m je zvláště silně ovlivněna množstvím srážek a výparem. Na základě toho můžeme říci, že slanost mořské vody podléhá zákonu zonace.
V rovníkových a subekvatoriálních oblastech je slanost 34 % c, protože množství srážek více vody, vynaložené na odpařování. V tropických a subtropické šířky- 37, protože je málo srážek a odpařování je vysoké. V mírných zeměpisných šířkách - 35% o. Nejnižší slanost mořské vody je pozorována v subpolárních a polárních oblastech - pouze 32, protože množství srážek převyšuje odpařování.
Mořské proudy, odtok řek a ledovce narušují zonální vzorec slanosti. Například v mírných zeměpisných šířkách Severní polokoule Slanost vod je větší u západních břehů kontinentů, kam jsou slanější subtropické vody přiváděny pomocí proudů, v blízkosti je slanost vody nižší východní břehy, kam studené proudy přinášejí méně slanou vodu.
Sezónní změny slanosti vody se vyskytují v subpolárních zeměpisných šířkách: na podzim se slanost zvyšuje v důsledku tvorby ledu a poklesu síly toku řeky a na jaře a v létě v důsledku tání ledu a zvýšení v toku řeky slanost klesá. Kolem Grónska a Antarktidy v letní období slanost se snižuje v důsledku tání blízkých ledovců a ledovců.
Nejslanější ze všech oceánů je Atlantický oceán, vody Severního ledového oceánu mají nejnižší slanost (zejména u asijského pobřeží, v blízkosti úst Sibiřské řeky- méně než 10 % o).
Mezi částmi oceánu - moři a zálivy - je maximální slanost pozorována v oblastech omezených pouštěmi, například v Rudém moři - 42% c, v Perském zálivu - 39% c.
Slanost vody určuje její hustotu, elektrickou vodivost, tvorbu ledu a mnoho dalších vlastností.
Složení plynu oceánské vody
Kromě různých solí se ve vodách Světového oceánu rozpouštějí různé plyny: dusík, kyslík, oxid uhličitý, sirovodík atd. Stejně jako v atmosféře převládá ve vodách oceánů kyslík a dusík, ale v trochu jiném poměru (např. příklad, celkové množství volného kyslíku v oceánu je 7480 miliard tun, což je 158krát méně než v atmosféře). Navzdory skutečnosti, že plyny zabírají ve vodě relativně málo místa, stačí to k ovlivnění organického života a různých biologických procesů.
Množství plynů je určeno teplotou a slaností vody: čím vyšší je teplota a slanost, tím nižší je rozpustnost plynů a tím nižší je jejich obsah ve vodě.
Takže například při 25 °C se může ve vodě rozpustit až 4,9 cm/l kyslíku a 9,1 cm3/l dusíku, při 5 °C - 7,1 a 12,7 cm3/l. Z toho plynou dva důležité důsledky: 1) obsah kyslíku v povrchových vodách oceánu je mnohem vyšší v mírných a zejména polárních zeměpisných šířkách než v nízkých (subtropických a tropických) zeměpisných šířkách, což ovlivňuje vývoj organický život— bohatství prvních a relativní chudoba druhých vod; 2) ve stejných zeměpisných šířkách je obsah kyslíku ve vodách oceánu v zimě vyšší než v létě.
Denní změny složení plynu vody spojené s teplotními výkyvy jsou malé.
Přítomnost kyslíku v oceánské vodě podporuje rozvoj organického života v ní a oxidaci organických a minerálních produktů. Hlavním zdrojem kyslíku v oceánské vodě je fytoplankton, tzv. plíce planety" Kyslík se spotřebovává hlavně pro dýchání rostlin a živočichů v horních vrstvách mořských vod a pro oxidaci různé látky. V hloubce 600-2000 m se nachází vrstva minimum kyslíku. Malé množství kyslík je zde kombinován s vysokým obsahem oxid uhličitý. Důvodem je rozklad většiny organické hmoty přicházející shora v této vrstvě vody a intenzivní rozpouštění biogenního uhličitanu. Oba procesy vyžadují volný kyslík.
Množství dusíku v mořské vodě je mnohem menší než v atmosféře. Tento plyn se do vody dostává hlavně ze vzduchu při rozkladu organická hmota, ale vzniká i při dýchání mořských organismů a jejich rozkladu.
Ve vodním sloupci v hlubokých stojatých pánvích v důsledku životně důležité činnosti organismů vzniká sirovodík, který je toxický a inhibuje biologickou produktivitu vod.
Tepelná kapacita oceánských vod
Voda je jedním z nejvíce tepelně náročných těles v přírodě. Tepelná kapacita pouhé desetimetrové vrstvy oceánu je čtyřikrát větší než tepelná kapacita celé atmosféry a 1 cm vrstva vody pohltí 94 % slunečního tepla dopadajícího na její povrch (obr. 2). Díky této okolnosti se oceán pomalu ohřívá a pomalu uvolňuje teplo. Vzhledem k vysoké tepelné kapacitě vše vodní plochy jsou výkonné akumulátory tepla. Jak se voda ochlazuje, postupně uvolňuje své teplo do atmosféry. Proto tuto funkci plní Světový oceán termostat naší planety.
Rýže. 2. Závislost tepelné kapacity na teplotě
Nejnižší tepelnou vodivost má led a zejména sníh. V důsledku toho led chrání vodu na hladině nádrže před podchlazením a sníh chrání půdu a ozimé plodiny před zamrznutím.
Výparné teplo voda - 597 cal/g a teplo tání - 79,4 cal/g – tyto vlastnosti jsou pro živé organismy velmi důležité.
Teplota oceánu
Ukazatelem tepelného stavu oceánu je teplota.
Průměrná teplota oceánu-4 °C.
Navzdory skutečnosti, že povrchová vrstva oceánu funguje jako termostat pro Zemi, teplota mořských vod zase závisí na tepelná bilance(přívod a odvod tepla). Přítok tepla tvoří , spotřebu tepla tvoří náklady na odpařování vody a turbulentní výměnu tepla s atmosférou. Navzdory tomu, že podíl tepla vynaloženého na turbulentní přenos tepla není velký, jeho význam je obrovský. S jeho pomocí dochází k planetárnímu přerozdělování tepla v atmosféře.
Na povrchu se teploty oceánu pohybují od -2 °C (bod mrazu) do 29 °C na otevřeném oceánu (35,6 °C v Perském zálivu). Průměrný roční teplota povrchové vody Světového oceánu mají 17,4 °C a na severní polokouli je přibližně o 3 °C vyšší než na jižní polokouli. Nejvyšší teplota povrchové vody oceánu na severní polokouli - v srpnu a nejnižší - v únoru. Na jižní polokouli je tomu naopak.
Protože má teplotní vztahy s atmosférou, závisí teplota povrchových vod, stejně jako teplota vzduchu, na zeměpisné šířce oblasti, tedy podléhá zákonu zonace (tabulka 2). Zónování je vyjádřeno postupným snižováním teploty vody od rovníku k pólům.
V tropických a mírných zeměpisných šířkách závisí teplota vody hlavně na mořských proudech. Díky teplým proudům v tropických zeměpisných šířkách jsou tedy teploty v západních oceánech o 5-7 °C vyšší než na východě. Nicméně, na severní polokouli, kvůli teplé proudy na východě oceánů jsou teploty celoročně kladné a na západě vlivem studených proudů voda v zimě zamrzá. Ve vysokých zeměpisných šířkách je teplota během polárního dne asi O °C a během polární noc pod ledem - asi -1,5 (-1,7) °C. Zde je především ovlivněna teplota vody ledové jevy. Na podzim se uvolňuje teplo, změkčuje teplotu vzduchu a vody a na jaře se teplo spotřebuje na tání.
Tabulka 2. Průměrné roční teploty povrchových vod oceánu
Průměrná roční teplota, "C |
Průměrná roční teplota, °C |
||||
Severní polokoule |
jižní polokoule |
Severní polokoule |
jižní polokoule |
||
Nejchladnější ze všech oceánů- Severní Arktida a nejteplejší — Tichý oceán, neboť jeho hlavní oblast se nachází v rovníkovo-tropických zeměpisných šířkách (průměrná roční teplota vodní hladiny -19,1 °C).
Důležitý vliv na teplotu oceánské vody má podnebí okolních oblastí a také roční období, protože na tom závisí sluneční teplo, které ohřívá horní vrstvu světového oceánu. Nejvyšší teplota vody na severní polokouli je pozorována v srpnu, nejnižší v únoru a naopak na jižní polokouli. Denní výkyvy teploty mořské vody ve všech zeměpisných šířkách jsou asi 1 °C, nejvyšší hodnoty roční teplotní výkyvy jsou pozorovány v subtropických zeměpisných šířkách - 8-10 °C.
Teplota oceánské vody se také mění s hloubkou. Klesá a již v hloubce 1000 m téměř všude (v průměru) pod 5,0 °C. V hloubce 2000 m se teplota vody vyrovnává, klesá na 2,0-3,0 ° C a v polárních šířkách - na desetiny stupně nad nulou, poté se buď velmi pomalu snižuje, nebo dokonce mírně stoupá. Například v trhlinových zónách oceánu, kde jsou ve velkých hloubkách silné vývody podzemní horké vody umístěné pod vysoký tlak, s teplotami do 250-300 °C. Obecně platí, že ve Světovém oceánu jsou dvě hlavní vrstvy vody vertikálně: teplý povrchní A silný chlad, sahající až ke dnu. Mezi nimi je přechod teplotní skoková vrstva, nebo hlavní tepelná spona, v něm dochází k prudkému poklesu teploty.
Tento obraz vertikálního rozložení teploty vody v oceánu je narušen ve vysokých zeměpisných šířkách, kde lze v hloubce 300-800 m vysledovat vrstvu teplejší a slanější vody pocházející z mírných zeměpisných šířek (tab. 3).
Tabulka 3. Průměrné teploty vody v oceánu, °C
Hloubka, m |
||||||
Rovníkový |
||||||
Tropický |
||||||
Polární |
Změna objemu vody se změnou teploty
Prudký nárůst objemu vody při zmrazování- To je zvláštní vlastnost vody. Na prudký pokles teplota a její přechod nulová značka se děje prudký nárůst objem ledu. Jak se objem zvětšuje, led se stává lehčím a plave na povrch a stává se méně hustým. Led chrání hluboké vrstvy vody před zamrznutím, protože je špatným vodičem tepla. Objem ledu se zvětší o více než 10 % oproti původnímu objemu vody. Při zahřátí dochází k opačnému procesu expanze – ke stlačení.
Hustota vody
Teplota a slanost jsou hlavními faktory určujícími hustotu vody.
U mořské vody platí, že čím nižší teplota a vyšší salinita, tím větší hustota vody (obr. 3). Při slanosti 35 % o a teplotě 0 °C je tedy hustota mořské vody 1,02813 g/cm 3 (hmotnost každého krychlového metru takové mořské vody je o 28,13 kg více než odpovídající objem destilované vody ). Teplota mořské vody s nejvyšší hustotou není +4 °C, jako sladké vody, ale záporná (-2,47 °C při slanosti 30 % a -3,52 °C při salinitě 35 % o
Rýže. 3. Vztah mezi hustotou mořského vola a jeho slaností a teplotou
V důsledku zvýšení salinity se hustota vody zvyšuje od rovníku k tropům a v důsledku poklesu teploty od mírných zeměpisných šířek k polárnímu kruhu. V zimě tedy polární vody klesají a pohybují se ve spodních vrstvách směrem k rovníku hluboké vody Světové oceány jsou obecně chladné, ale obohacené kyslíkem.
Byla odhalena závislost hustoty vody na tlaku (obr. 4).
Rýže. 4. Závislost hustoty mořské vody (L"=35%o) na tlaku at různé teploty
Schopnost vody se samočištění
Tento důležitý majetek voda. Během procesu odpařování prochází voda půdou, která je zase přirozeným filtrem. Při překročení limitu znečištění je však samočistící proces narušen.
Barva a průhlednost závisí na odrazu, absorpci a rozptylu sluneční světlo, jakož i z přítomnosti suspendovaných částic organického a minerálního původu. V otevřené části je barva oceánu modrá u pobřeží, kde je hodně suspendované hmoty, je nazelenalá, žlutá a hnědá.
V otevřené části oceánu je průhlednost vody vyšší než v blízkosti pobřeží. V Sargasovém moři je průhlednost vody až 67 m Během období rozvoje planktonu průhlednost klesá.
V mořích takový fenomén jako záře moře (bioluminiscence). Záře v mořské voděživé organismy obsahující fosfor, především prvoci (noční světlo atd.), bakterie, medúzy, červi, ryby. Záře pravděpodobně slouží k odplašení predátorů, k hledání potravy nebo k přilákání jedinců opačného pohlaví ve tmě. Záře pomáhá rybářským plavidlům lokalizovat hejna ryb v mořské vodě.
Zvuková vodivost - akustické vlastnosti vody. Nalezeno v oceánech zvuk rozptylující můj A podvodní "zvukový kanál" mající zvukovou supravodivost. Vrstva pohlcující zvuk v noci stoupá a ve dne klesá. Používají jej ponorkáři k tlumení hluku z podmořských motorů a rybářská plavidla k detekci hejn ryb. "Zvuk
signál“ se používá pro krátkodobou předpověď vln tsunami, v podvodní navigaci pro přenos akustických signálů na ultra dlouhé vzdálenosti.
Elektrická vodivost mořská voda je vysoká, je přímo úměrná slanosti a teplotě.
Přirozená radioaktivita mořské vody jsou malé. Ale mnoho zvířat a rostlin má schopnost koncentrovat radioaktivní izotopy, takže úlovky mořských plodů jsou testovány na radioaktivitu.
Mobilita — charakteristická vlastnost tekutá voda. Vlivem gravitace, vlivem větru, přitažlivosti Měsícem a Sluncem a dalšími faktory se voda pohybuje. Při pohybu se voda promíchává, což umožňuje rovnoměrné rozložení vod různé slanosti, chemického složení a teploty.
Oceán dostává hodně tepla ze Slunce. Zabírá velkou plochu a přijímá více tepla než země.
Sluneční paprsky ale ohřívají pouze vrchní vrstvu vody, silnou jen pár metrů. Teplo se z této vrstvy přenáší dolů v důsledku neustálého míchání vody. Je však třeba poznamenat, že teplota vody klesá s hloubkou, nejprve náhle a poté plynule. V hloubce má voda téměř rovnoměrnou teplotu, protože hlubiny oceánů jsou převážně naplněny vodami stejného původu, které se tvoří v polárních oblastech Země. V hloubce více než 3-4 tisíce metrů se teplota obvykle pohybuje od +2°C do 0°C.
Teplota povrchových vod se také mění a je distribuována v závislosti na. Čím dále od rovníku, tím nižší je teplota. To je způsobeno rozdílným množstvím tepla, které pochází ze Slunce. Vzhledem ke kulovitému tvaru naší planety je úhel dopadu slunečního paprsku na rovníku větší než , proto dostávají více tepla než polární. Nejvyšší oceánské vody jsou pozorovány na rovníku - +28-29°C. Na sever a na jih od něj teplota vody klesá. Kvůli blízkosti studená rychlost Teploty klesají o něco rychleji na jihu než na severu.
Teplota mořské vody ovlivňuje i okolní oblasti. Zvláště vysoká je v mořích obklopených horkými, například - až 34 °C, v Perském zálivu - až 35,6 °C. V mírných zeměpisných šířkách se teploty liší v závislosti na denní době.
Nejvyšší průměrná teplota na povrchu vody je 19,4°C. Druhé místo (17,3°C) je obsazeno. Na třetím místě je , s průměrnou teplotou asi 16,5°C. Nejnižší teplota vody v je v průměru lehce nad 1°C. V důsledku toho je pro celý světový oceán průměrná teplota povrchových vod asi 17,5 °C.
Oceán tedy absorbuje o 25–50 % více tepla než země, a to je jeho obrovská role pro živé bytosti na celé planetě. Slunce ohřívá svou vodu celé léto a v zimě tato ohřátá voda postupně uvolňuje teplo. Je to tedy něco jako „kotel ústředního vytápění“ Země. Bez toho přijdou na Zemi tak kruté mrazy, že všechno živé zahyne. Bylo spočítáno, že kdyby oceány tak pečlivě nešetřily teplo, průměrná teplota na Zemi by byla -21 °C, což je o celých 36 °C méně, než ve skutečnosti máme.