Изменение температуры вод мирового океана. Температурный уровень морей и океанов
Океан получает от Солнца много тепла. Занимая большую площадь, он получает тепла больше, чем суша.
Но солнечные лучи нагревают только верхний слой воды толщиной всего несколько метров. Вниз от этого слоя тепло передается в результате постоянного перемешивания воды. Но необходимо заметить, что температура воды с глубиной понижается, сначала скачкообразно, а затем плавно. На глубине вода почти однородна по температуре, так как глубины океанов в основном заполнены водами одного и того же происхождения, формирующимися в полярных областях Земли. На глубине более 3-4 тысяч метров температура обычно колеблется от +2°С до 0°С.
Температура поверхностных вод также неодинакова и распределяется в зависимости отгеографической широты . Чем дальше от экватора, тем ниже температура. Это связано с различным количеством тепла, которое поступает от Солнца. Из-за шарообразности нашей планеты угол падения солнечного луча на экваторе больше, чем у полюсов , поэтому и тепла экваториальные широты получают больше, чем полярные. На экваторе наблюдаются наиболее высокиетемпературы вод океана — +28-29°С. К северу и югу от него температура воды понижается. Из-за близости холодной Антарктиды скорость понижения температур к югу несколько быстрее, чем к северу.
На температуру морской воды влияет и климат окружающих территорий. Особенно высока она в морях, окруженных жаркими пустынями , например в Красном море — до 34°С, в Персидском заливе — до 35,6°С. В умеренных широтах температура изменяется в зависимости от времени суток.
Самая высокая средняя температура у поверхности воды в Тихом океане равна 19,4°С. Второе место (17,3°С) занимает Индийский океан . На третьем месте — Атлантический океан , имеющий среднюю температуру около 16,5°С. Наиболее низкая температура воды в Северном Ледовитом океане — в среднем чуть выше 1°С. Следовательно, для всего Мирового океана средняя температура поверхностных вод составляет около 17,5°С.
Итак, океан поглощает тепла на 25-50% больше, чем суша, и в этом его огромная роль для живых существ всей планеты. Солнце все лето нагревает его воду, а зимой эта прогретая вода постепенно отдает тепло атмосфере . Таким образом, Мировой океан — что-то вроде «котла центрального отопления» Земли. Без него на Земле наступят такие жестокие морозы, что погибнет все живое. Было подсчитано, что если бы океаны не сохраняли так бережно свое тепло, то средняя температура на Земле была бы равна —21°С, а это на целых 36 С ниже той, которую мы имеем на самом деле.
Думаю, что смогу в достаточной степени дать ответ, ведь в школе я готовил доклад на эту тему. Тогда не было интернета, а значит, подготовка занимала больше времени, и может поэтому столько всего запомнилось. О том, почему меняется температура Мирового океана , а главное, как это происходит, я и попытаюсь рассказать.
Температура Мирового океана
На самом деле океан получает многим больше тепла, чем суша, и дело даже не в огромной его площади, а в том, что для воды характерна отличная теплоемкость. Другими словами, вода намного лучше удерживает полученную тепловую энергию , чем, например, скалы и обычная почва. Лучи Солнца прогревают лишь верхние слои, а это вызывает такое явление, как циркуляция водяных потоков , впрочем самые нижние слои этот процесс не затрагивает и там наблюдается относительно стабильная температура - 0-2°С.
Отчего зависит температура Мирового океана
Наука выделяет несколько глобальных факторов , что оказывают существенное влияние. Итак, это:
- географическая широта - по сути, основной определяющий фактор;
- климат - его особенности на близлежащих территориях существенно влияют на температуру воды;
- течения - благодаря этому явлению происходит плавное распределение тепла.
![](https://i0.wp.com/s3.travelask.ru/system/images/files/000/397/094/wysiwyg/tempr1985.jpg)
По мере удаления от экватора наблюдается понижение температуры, в виду того, что на экваториальные области приходится значительно больше тепловой энергии. Средний показатель в районе экватора варьируется в пределах +30°С, а по мере отдаления к полюсам постепенно понижается . При этом в Южном полушарии наблюдается большая скорость понижения температуры, что обусловлено близостью Антарктиды.
Температура морей, что окружены пустынями, чрезвычайно зависит от климата этих территорий, например, Красное море характеризуется показателем температуры до 36°С. В то же время в зависимости от времени суток меняется температура воды в умеренных широтах. Что касается течений, то для них характерен перенос холодных масс из полярных областей и перемещение теплых к умеренным широтам.
![](https://i2.wp.com/s1.travelask.ru/system/images/files/000/397/097/wysiwyg/010417_TS_atlantic-current_main.jpg)
В виду того факта, что воды океана поглощают огромное количество тепла , его роль в поддержании жизни трудно переоценить. Все то тепло, что было «аккумулировано» за лето, постепенно переходит в атмосферу во время зимы , где распределяется по всей планете. Согласно подсчетам, не будь у океана такого замечательного свойства, средняя температура планеты составляла бы -23°С, а это отнюдь не лучшее условие для жизни!
Температура и соленость воды
Температура вод Мирового океана неодинакова в разных местах. Больше нагреваются океаны в полосах примерно на 20 ° с. ш. и
20 ° пл. ш., которые совпадают с областями высокого давления Это объясняется малой облачностью в субтропических, тропических и субэкваториальных широтах. Океаны поглощают тепло главным образом в поясе 30 ° с. ш. - 20 ° ю. ш., а отдают его атмосфере в более высоких широтах. Это - важный фактор смягчения климата в умеренных и полярных широтах холодное время года.
Только верхний слой воды толщиной 1 см собирает солнечное тепло. Он поглощает 94% солнечной энергии, попадающей на поверхность океана. От поверхности солнечная энергия передается вглубь. Основную роль при этом играют динамические процессы, обусловленные различными причинами. Все вместе динамические процессы (вертикальные и горизонтальные движения воды) обусловливают хорошо перемещения тепла от поверхности на разные глубины. Благодаря этому воды океанов профите во всей своей толще и сосредотачивают в себе огромное количество тепла.
Средняя температура воды на поверхности Мирового океана составляет +17,54 ° С (температура воздуха над океаном +14,4 ° С). Средняя температура воды на поверхности в северной и южной полярной областях составляет соответственно 0,75 и -0,79 ° С, в экваториальной полосе +26,7 ° С и +27,3 ° С. В Северном полушарии температура воды выше, чем в Южной, что объясняется влиянием материков.
На больших глубинах распределение температур определяется глубинной циркуляцией. Воды, погрузились в высоких широтах, имеют более низкую температуру, чем те, что погрузились в низких широтах. В придонном слое температура меняется от 1,4 1,8 ° С в низких широтах до 0 ° С и ниже в высоких.
Соленость воды океанов является одной из важнейших ее особенностей.
Вода - лучший растворитель. Она хоть и слабый (удерживает около 4% по весу растворенного твердого вещества), но очень богатый по качественному составу раствор. В воде растворены все известные элементы, правда, в основном-в мизерном количестве, но в сумме они дают значительные величины. Достаточно сказать, что, кроме огромного количества основных солей - NaCl, MgSO, MgCl 2, в морской воде растворено золота примерно 8 милл т, никеля 80 мл н т, серебра 164 милл т, 800 млн. Т молибдена, йода 80 млрд. Т и тому подобное.
Кроме твердого вещества, в воде растворены и газы (кислород, азот, углекислота, а в застойных водах - сероводород) и органическое вещество.
От солености морской воды зависят температуры ее замерзания и наибольшей плотности, а от них - продолжительность процессов перемешивания воды в океанах. Следовательно, она влияет на температуру воздуха и климат Земли.
Соленость в Мировом океане распределяется неравномерно и зависит в основном от соотношения испарения и осадков. В полярных и субполярных областях, где вода опресняется таянием льда, соленость меньше: в Арктике она составляет в среднем 31,4 ‰. в Антарктике - 33,93% о.
В умеренных широтах соленость близка к нормальной (средней) и равна примерно 35 ‰. Это объясняется интенсивным перемешивания м воды в этих широтах. Самая высокая соленость в открытом океане - в субтропических широтах обоих полушарий (там испарения преобладает над осадками) - более 37,25 ‰. В экваториальной полосе через опреснение осадками она несколько ниже средней. Наибольшая соленость Мирового океана в закрытых морях тропической зоны - более 42 ‰ (Красное море). С глубиной соленость меняется очень мало.
Движение воды в Мировом океане. Морские течения
Морские течения - постепенные движения водных масс в океанах и морях, обусловленные различными силами (гравитационными, трения и припливоутворюючимы). Они играют значительную роль в жизни Мирового океана и мореплавании; способствуют обмену водных масс, изменении берегов (разрушение, намыв новой суши), обмелению акваторий портов, переноса льда и др.; большое влияние на климата разных частях земного шара; например, системы Североатлантического течения смягчают климат Европы. Морские течения различаются: по происхождению - морские течения, обусловленные трением ветра о поверхность моря (ветровые течения), неравномерным распределением температуры и солености воды (плотность течения), уклоном уровня (стоковые течения) и т. Д.; по уровню устойчивости - устойчивые, изменчивы, временные, периодические (например, сезонные течения, которые изменяют направления под влиянием муссонов) за размещением - поверхностные, подповерхностные, промежуточные, глубинные, придонные; по физико-химическим свойствам - теплые, холодные, опресненные, осолоненные.
На направление морских течений влияет вращения Земли, которое отклоняет течения в Северном полушарии - вправо, в Южном - влево.
Основные поверхностные течения возникают под влиянием пассатов, дующих над океанами целый год.
Рассмотрим течения Тихого океана. Течение, возникающее пол влиянием северо-восточного пассата, образует с ним угол 45 °, отклоняясь вправо ВИЧ преобладающего направления ветра. Поэтому течение идет с востока на запад вдоль экватора, немного к северу от него. Это течение создает северо-восточный пассат. Ее называют Северной пассатной.
Юго-восточный пассат образует Южную пассатных течение, которое отклоняется от направления пассата влево на 45 °. Она имеет направление такой же, как и предыдущая, с востока на запад, но проходит южнее экватора.
Обе пассатные (экваториальные) течения, идя параллельно с экватором, достигают восточного берега материков и разветвляются, причем одна струя возвращает вдоль берега на север, а второй - на юг. Южное ответвление Северной пассатной течения и северное ответвление Южной пассатной течения Идут друг другу навстречу. Встретившись, они сливаются и через зону экваториального затишье следующих с запада на восток, образуя экваториальную противоток.
Правое ответвление Северной пассатной течения идет на север вдоль восточного берега материка. Вследствие вращения Земли оно постепенно отклоняется от берега и у 40-й параллели поворачивает на восток в открытый океан. Здесь его подхватывают юго-западные ветры и заставляют идти в направлении с запада на восток. Дойдя до западного берега материка, течение разветвляется, ее правое ответвление идет на юг, отклоняясь вращением Земли вправо, и поэтому отходит от берега. Дойдя до Северной пассатной (экваториальной) течения, это ответвление сливается с ней и образует замкнутый северное экваториальное кольцо течений.
Левое ответвление течения направляется на север, отклоняется вращением Земли вправо, прижимается к западному берегу материка и идет вдоль него.
Северо-восточные ветры, дующие с приполярного пространства, тоже создают течение. Она, неся очень холодную воду, идет на юг вдоль восточного побережья материка Евразии.
В Южном полушарии левое ответвление Южной пассатной течения направляется на юг вдоль восточного берега Австралии, вращением Земли отклоняется влево и оттесняется от берега. У 40-й параллели это ответвление течения возвращает в открытый океан, вскакивает северо-западными ветрами и идет с запада на восток. У западных берегов Америки течение разветвляется. Левое ответвление возвращает вдоль берега материка на север. Отклоняясь вращением Земли влево, это течение отходит ВИЧ берега и соединяется с Южной пассатной течением, образуя южное экваториальное кольцо течений. Правое же ответвления мимо южной оконечности Америки проходит на восток в соседней океан.
Особенно страшны волны, возникающие от землетрясений и вулканических извержений, когда воды падают на берег. Волны такого происхождения называются цунами.
В результате действия Луны на поверхность Мирового океана возникают приливы и отливы. Очень высокие приливы бывают в заливе Сен-Мало во Франции - до 15 м. У вершины залива файле высота прилива может достигать 18 м.
В южной части Атлантического океана высокие приливы - до 12-14 м - можно наблюдать у берегов Патагонии к северу от входа в Магелланов пролив.
В Тихом океане наибольшие приливы в Охотском море у берегов России.
В Индийском океане высокие приливы бывают у западных берегов Индии (до 12 м).
Вода — простейшее химическое соединение водорода с кислородом, однако океанская вода — универсальный однородный ионизированный раствор, в состав которого входят 75 химических элементов. Это твердые минеральные вещества (соли), газы, а также взвеси органического и неорганического происхождения.
Вола обладает множеством различных физических и химических свойств. Прежде всего они зависят оглавления и температуры окружающей среды. Дадим краткую характеристику некоторым из них.
Вода — это растворитель. Поскольку вода является растворителем, можно судить о том, что все воды — это газо-солевые растворы различного химического состава и различной концентрации.
Соленость океанской, морской и речной воды
Соленость морской воды (табл. 1). Концентрация растворенных в воде веществ характеризуется соленостью, которая измеряется в промилле (%о), т. е. в граммах вещества на 1 кг воды.
Таблица 1. Содержание солей в морской и речной воде (в % всей массы солей)
Основные соединения |
Морская вода |
Речная вода |
Хлориды (NaCI, MgCb) |
||
Сульфаты (MgS0 4 , CaS0 4 , K 2 S0 4) |
||
Карбонаты (СаСОд) |
||
Соединения азота, фосфора, кремния, органические и прочие вещества |
||
Линии на карте, соединяющие точки с одинаковой соленостью, называют изогалинами.
Соленость пресной воды (см. табл. 1) в среднем равна 0,146 %о, а морской — в среднем 35 %о. Растворенные в воде соли придают ей горько-соленый вкус.
Около 27 из 35 граммов составляет хлористый натрий (поваренная соль), поэтому вода соленая. Соли магния придают ей горький вкус.
Поскольку вода в океанах образовалась из горячих соленых растворов земных недр и газов, соленость ее была изначальной. Есть основания предполагать, что на первых этапах формирования океана его воды по солевому составу мало отличались от речных. Различия наметились и стали усиливаться после преобразования горных пород в результате их выветривания, а также развития биосферы. Современный солевой состав океана, как показывают ископаемые остатки, сложился не позже протерозоя.
Помимо хлоридов, сульфитов и карбонатов в морской воде обнаружены почти все известные на Земле химические элементы, в том числе и благородные металлы. Однако содержание большинства элементов в морской воле ничтожно, например, золота в кубометре воды выявлено лишь 0,008 мг, а на наличие олова и кобальта указывает их присутствие в крови морских животных и в донных осадках.
Соленость океанских вод — величина не постоянная (рис. 1). Она зависит от климата (соотношения осадков и испарения с поверхности океана), образования или таяния льдов, морских течений, вблизи материков — от притока пресных речных вод.
Рис. 1. Зависимость солености вод от широты
В открытом океане соленость колеблется в пределах 32- 38%; в окраинных и средиземных морях колебания ее значительно больше.
Особенно сильно на соленость вод до глубины 200 м влияет количество выпадающих и испарение. Исходя из этого можно говорить, что соленость морской воды подвержена закону зональности.
В экваториальных и субэкваториальных районах соленость составляет 34 %с, потому что количество выпадавших осадков больше воды, затраченной на испарение. В тропических и субтропических широтах — 37 так как осадков мало, а испарение велико. В умеренных широтах — 35 %о. Наименьшая соленость морской воды наблюдается в приполярных и полярных областях — всего 32 так как количество осадков превышает испарение.
Морские течения, сток речных вод и айсберги нарушают зональную закономерность солености. Например, в умеренных широтах Северного полушария соленость вод больше около западных берегов материков, куда с помощью течений приносятся более соленые субтропические воды, меньшая соленость воды — у восточных берегов, куда холодные течения приносят менее соленую воду.
Сезонное изменение солености воды происходит в приполярных широтах: осенью за счет образования льда и уменьшения силы речного стока соленость увеличивается, а весной-летом за счет таяния льда и усиления речного стока соленость уменьшается. Вокруг Гренландии и Антарктиды в летний период соленость становится меньше в результате таяния близлежащих айсбергов и ледников.
Самый соленый из всех океанов — Атлантический океан, наименьшую соленость имеют воды Северного Ледовитого океана (особенно у азиатского побережья, близ устьев сибирских рек — менее 10 %о).
Среди частей океана — морей и заливов — максимальная соленость наблюдается в областях, ограниченных пустынями, например, в Красном море — 42 %с, в Персидском заливе — 39 %с.
От солености воды зависят ее плотность, электропроводность, образование льда и многие другие свойства.
Газовый состав океанской воды
Кроме различных солей, в водах Мирового океана растворены разные газы: азот, кислород, диоксид углерода, сероводород и др. Как и в атмосфере, в океанских водах преобладают кислород и азот, но в несколько других пропорциях (например, общее количество свободного кислорода в океане 7480 млрд т, что в 158 раз меньше, чем в атмосфере). Несмотря на то что газы занимают сравнительно мало места в воде, этого достаточно, чтобы оказывать влияние на органическую жизнь и различные биологические процессы.
Количество газов определяется температурой и соленостью вод: чем выше температура и соленость, тем меньше растворимость газов и ниже их содержание в воде.
Так, например, при 25 °С в воде может раствориться до 4,9 см /л кислорода и 9,1 см 3 /л азота, при 5 °С — соответственно 7,1 и 12,7 см 3 /л. Из этого вытекают два важных следствия: 1) содержание кислорода в поверхностных водах океана значительно выше в умеренных и особенно полярных широтах, чем в низких (субтропических и тропических), что сказывается на развитии органической жизни — богатстве первых и относительной бедности вторых вод; 2) в одних и тех же широтах содержание кислорода в водах океана зимой выше, чем летом.
Суточные изменения газового состава воды, связанные с колебаниями температуры, невелики.
Наличие в океанской воде кислорода способствует развитию в ней органической жизни и окислению органических и минеральных продуктов. Главным источником кислорода в океанской воде является фитопланктон, называемый «легкими планеты». В основном кислород расходуется на дыхание растений и животных в верхних слоях морских вод и на окисление различных веществ. В интервале глубин 600-2000 м расположен слой кислородного минимума. Небольшое количество кислорода здесь сочетается с повышенным содержанием углекислого газа. Причина — разложение в этом слое воды основной массы поступающего сверху органического вещества и интенсивное растворение биогенного карбоната. Оба процесса нуждаются в свободном кислороде.
Количество азота в морской воде гораздо меньше, чем в атмосфере. Этот газ в основном попадает в воду из воздуха при распаде органических веществ, но также вырабатывается при дыхании морских организмов и их разложении.
В толще воды, в глубоких застойных котловинах, в результате жизнедеятельности организмов происходит образование сероводорода, который является ядовитым и тормозит биологическую продуктивность вод.
Теплоемкость океанских вод
Вода — одно из самых теплоемких тел в природе. Теплоемкость только десяти метрового слоя океана в четыре раза больше теплоемкости всей атмосферы, а слой воды в 1 см поглощает 94 % солнечного тепла, поступающего на ее поверхность (рис. 2). Благодаря этому обстоятельству океан медленно нагревается и медленно отдает тепло. Вследствие высокой теплоемкости все водные объекты являются мощными аккумуляторами тепла. Охлаждаясь, вода постепенно отдает свое тепло в атмосферу. Поэтому Мировой океан выполняет функцию терморегулятора нашей планеты.
Рис. 2. Зависимость теплоемкости волы от температуры
Самую низкую теплопроводность имеет лед и особенно снег. Вследствие этого лед является предохранителем воды на поверхности водоема от переохлаждения, а снег защищает от промерзания почву, озимые культуры.
Теплота испарения воды — 597 кал/г, а теплота плавления — 79,4 кал/г — эти свойства очень важны для живых организмов.
Температура океанских вод
Показатель теплового состояния океана — температура.
Средняя температура океанских вод — 4 °С.
Несмотря на то что поверхностный слой океана выполняет функции терморегулятора Земли, в свою очередь, температура морских вод зависит от теплового баланса (прихода и расхода тепла). Приход тепла складывается из , а расход — из затрат на испарение воды и турбулентный теплообмен с атмосферой. Несмотря на то что доля тепла, расходуемого на турбулентный теплообмен, не велика, его значение огромно. Именно с его помощью через атмосферу происходит планетарное перераспределение тепла.
На поверхности температура океанских вод колеблется в пределах от -2 °С (температура замерзания) до 29 °С в открытом океане (35,6 °С в Персидском заливе). Среднегодовая температура поверхностных вод Мирового океана составляет 17,4°С, причем в Северном полушарии она примерно на 3 °С выше, чем в Южном. Наибольшая температура поверхностных океанских вод в Северном полушарии — в августе, а наименьшая — в феврале. В Южном полушарии все наоборот.
Поскольку имеет тепловые взаимосвязи с атмосферой, температура поверхностных вод, как и температура воздуха, зависит от широты местности, т. е. подчинена закону зональности (табл. 2). Зональность выражается в постепенном уменьшении температуры воды от экватора к полюсам.
В тропических и умеренных широтах температура воды в основном зависит от морских течений. Так, благодаря теплым течениям в тропических широтах на западе океанов температуры на 5-7 °С выше, чем на востоке. Однако в Северном полушарии вследствие теплых течений на востоке океанов температуры весь год положительные, а на западе из-за холодных течений вода зимой замерзает. В высоких широтах температура во время полярного дня составляет около О °С, а во время полярной ночи подольдом — около -1,5 (-1,7) °С. Здесь на температуру воды в основном влияют ледовые явления. Осенью выделяется теплота, смягчающая температуру воздуха и воды, а весной на таяние затрачивается тепло.
Таблица 2. Средние годовые температуры поверхностных вод океанов
Средняя годовая температура, "С |
Средняя годовая температура, °С |
||||
Северное полушарие |
Южное полушарие |
Северное полушарие |
Южное полушарие |
||
Самый холодный из всех океанов — Северный Ледовитый, а самый теплый — Тихий океан, гак как основная его площадь располагается в экваториально-тропических широтах (средняя годовая температура поверхности вод -19,1 °С).
Немаловажное влияние на показатель температуры океанической воды оказывает климат окружающих территорий, а также время года, так как от этого зависит солнечное тепло, нагревающее верхний слой Мирового океана. Наибольшая температура воды в Северном полушарии наблюдается в августе, наименьшая — в феврале, а в Южном — наоборот. Суточные колебания температуры морской воды на всех широтах составляют около 1 °С, наибольшие значения годовых колебаний температур наблюдаются в субтропических широтах — 8-10 °С.
Температура океанской воды изменяется и с глубиной. Она понижается и уже на глубине 1000 м практически всюду (в среднем) ниже 5,0 °С. На глубине 2000 м температура воды выравнивается, снижаясь до 2,0-3,0 °С, а в полярных широтах — до десятых градуса выше нуля, после чего она или понижается очень медленно, или даже несколько повышается. Например, в рифтовых зонах океана, где на больших глубинах существуют мощные выходы подземных горячих вод, находящихся под большим давлением, с температурой до 250-300 °С. В целом в Мировом океане по вертикали выделяют два основных слоя воды: теплый поверхностный и мощный холодный , простирающийся до дна. Между ними расположен переходный слой температурного скачка, или главный термоклип , в пределах него происходит резкое понижение температуры.
Эта картина вертикального распределения температуры воды в океане нарушается в высоких широтах, где на глубине 300- 800 м прослеживается слой более теплой и соленой воды, поступившей из умеренных широт (табл. 3).
Таблица 3. Средние величины температуры воды океана, °С
Глубина, м |
||||||
Экваториальные |
||||||
Тропические |
||||||
Полярная |
Изменение объема воды при изменении температуры
Резкое увеличение объема воды при замерзании — это своеобразное свойство воды. При резком понижении температуры и ее переходе через нулевую отметку происходит резкое увеличение объема льда. При увеличении объема лед становится более легким и всплывает на поверхность, становясь менее плотным. Лед предохраняет глубинные слои воды от промерзания, так как является плохим проводником тепла. Более чем на 10 % увеличивается объем льда по сравнению с исходным объемом воды. При нагревании происходит процесс, обратный расширению, — сжатие.
Плотность воды
Температура и соленость — главные факторы, обусловливающие плотность воды.
Для морской воды чем ниже температура и выше соленость, тем больше плотность воды (рис. 3). Так, при солености 35 %о и температуре 0 °С плотность морской воды составляет 1,02813 г/см 3 (масса каждого кубометра такой морской воды на 28,13 кг больше, чем соответствующего объема дистиллированной воды). Температура морской воды наибольшей плотности не +4 °С, как у пресной, а отрицательная (-2,47 °С при солености 30 %с и -3,52 °С при солености 35 %о
Рис. 3. Связь плотности морской волы с ее соленостью и температурой
Благодаря нарастанию солености плотность воды увеличивается от экватора к тропикам, а в результате понижения температуры — от умеренных широт к Полярным кругам. Зимой происходит опускание полярных вод и их движение в придонных слоях к экватору, поэтому глубинные воды Мирового океана в целом холодные, но обогащенные кислородом.
Выявлена зависимость плотности воды и от давления (рис. 4).
Рис. 4. Зависимость плотности морской волы (Л"=35 %о) от давления при различных температурах
Способность воды к самоочищению
Это важное свойство воды. В процессе испарения вода проходит через грунт, который, в свою очередь, является естественным фильтром. Однако при нарушении предела загрязнения процесс самоочищения нарушается.
Цвет и прозрачность зависят от отражения, поглощения и рассеяния солнечного света, а также от наличия взвешенных частиц органического и минерального происхождения. В открытой части цвет океана синий, у побережья, там, где много взвесей, — зеленоватый, желтый, коричневый.
В открытой части океана прозрачность воды выше, чем у побережья. В Саргассовом море прозрачность воды — до 67 м. В период развития планктона прозрачность уменьшается.
В морях возможно такое явление, как свечение моря (биолюминесценция). Светятся в морской воде живые организмы, содержащие фосфор, прежде всего такие, как простейшие (ночесветка и др.), бактерии, медузы, черви, рыбы. Предположительно свечение служит для отпугивания хищников, для поисков пиши или для привлечения особей противоположного пола в темноте. Свечение помогает рыболовным судам находить косяки рыб в морской воде.
Звукопроводимость -
акустическое свойство воды. В океанах обнаружен звукорассеивающий мой
и подводный «звуковой канал»,
обладающий звуковой сверхпроводимостью. Звукорассеивающий слой ночью поднимается, а днем опускается. Он используется подводниками, так как гасит шум от двигателей подлодок, и рыболовными судами для обнаружения косяков рыб. «Звуковой
сигнал» применяется для краткосрочного прогноза волн цунами, в подводной навигации для сверхдальней передачи акустических сигналов.
Электропроводность морской воды высокая, она прямо пропорциональна солености и температуре.
Естественная радиоактивность морских вод мала. Но многие животные и растения обладают способностью концентрации радиоактивных изотопов, поэтому улов морепродуктов подвергается проверке на радиоактивность.
Подвижность — характерное свойство жидкой воды. Под действием силы тяжести, под влиянием ветра, притяжения Луной и Солнцем и других факторов происходит движение воды. При движении вода перемешивается, что позволяет равномерно распределяться водам разных солености, химического состава и температуры.
Океан получает от Солнца много тепла. Занимая большую площадь, он получает тепла больше, чем суша.
Но солнечные лучи нагревают только верхний слой воды толщиной всего несколько метров. Вниз от этого слоя тепло передается в результате постоянного перемешивания воды. Но необходимо заметить, что температура воды с глубиной понижается, сначала скачкообразно, а затем плавно. На глубине вода почти однородна по температуре, так как глубины океанов в основном заполнены водами одного и того же происхождения, формирующимися в полярных областях Земли. На глубине более 3-4 тысяч метров температура обычно колеблется от +2°С до 0°С.
Температура поверхностных вод также неодинакова и распределяется в зависимости от . Чем дальше от экватора, тем ниже температура. Это связано с различным количеством тепла, которое поступает от Солнца. Из-за шарообразности нашей планеты угол падения солнечного луча на экваторе больше, чем , поэтому и тепла получают больше, чем полярные. На экваторе наблюдаются наиболее высокие вод океана - +28-29°С. К северу и югу от него температура воды понижается. Из-за близости холодной скорость понижения температур к югу несколько быстрее, чем к северу.
На температуру морской воды влияет и окружающих территорий. Особенно высока она в морях, окруженных жаркими , например в - до 34°С, в Персидском заливе - до 35,6°С. В умеренных широтах температура изменяется в зависимости от времени суток.
Самая высокая средняя температура у поверхности воды в равна 19,4°С. Второе место (17,3°С) занимает . На третьем месте - , имеющий среднюю температуру около 16,5°С. Наиболее низкая температура воды в - в среднем чуть выше 1°С. Следовательно, для всего Мирового океана средняя температура поверхностных вод составляет около 17,5°С.
Итак, океан поглощает тепла на 25-50% больше, чем суша, и в этом его огромная роль для живых существ всей планеты. Солнце все лето нагревает его воду, а зимой эта прогретая вода постепенно отдает тепло . Таким образом, - что-то вроде «котла центрального отопления» Земли. Без него на Земле наступят такие жестокие морозы, что погибнет все живое. Было подсчитано, что если бы океаны не сохраняли так бережно свое тепло, то средняя температура на Земле была бы равна -21°С, а это на целых 36 С ниже той, которую мы имеем на самом деле.