อะไรเป็นตัวกำหนดอุณหภูมิของน้ำทะเล? อุณหภูมิน้ำทะเลและความเค็ม อุณหภูมิของน้ำทะเลแตกต่างกันอย่างไร
ในมหาสมุทรเปิด น้ำจะใสกว่าบริเวณใกล้ชายฝั่ง เนื่องจากมีสิ่งสกปรกในน้ำใกล้ชายฝั่งมากกว่า น้ำอาจมีสีแตกต่างกันขึ้นอยู่กับประเภทของสิ่งเจือปน ตัวอย่างเช่น น้ำในทะเลเหลืองมีโทนสีเหลืองเนื่องจากมีตะกอนสีนี้ซึ่งไหลลงสู่ทะเลพร้อมกับน้ำในแม่น้ำที่ไหลลงสู่ทะเล
เมื่อเปรียบเทียบกับพื้นดิน น้ำร้อนจะร้อนช้ากว่าและเย็นลงช้ากว่า ความจุความร้อนของมันมากขึ้น ในช่วงเวลาที่อากาศอบอุ่น น้ำทะเลจะสะสมความร้อนจำนวนมหาศาล และเมื่อเย็นตัวลงในช่วงเวลาเย็น ก็ปล่อยออกมา ดังนั้นมหาสมุทรโลกจึงมีอิทธิพลอย่างมากต่ออุณหภูมิของแผ่นดินเมื่อมีลมพัดจากมหาสมุทรไปยังทวีปต่างๆ
ด้วยความลึก อุณหภูมิของน้ำทะเลจะลดลงและลึกกว่า 200 เมตรแล้ว อุณหภูมิก็อาจอยู่ที่ประมาณศูนย์หรือต่ำกว่านั้นก็ได้
อุณหภูมิของชั้นบนของน้ำในมหาสมุทรโลกและบนบกนั้นขึ้นอยู่กับละติจูดของพื้นที่ ที่เส้นศูนย์สูตรจะอุ่นกว่าที่ขั้วโลกมาก ในเขตอบอุ่น น้ำในฤดูร้อนจะอุ่นกว่าในฤดูหนาว อุณหภูมิเฉลี่ยของผิวน้ำในมหาสมุทรโลกอยู่ที่ประมาณ +17 °C
คุณสมบัติที่สำคัญของมหาสมุทรคือความเค็ม ที่จริงแล้วน้ำทะเลมีรสเค็มขม เกลือต่างๆละลายอยู่ในนั้น ความเค็มแสดงจำนวนเกลือที่ละลายในน้ำ 1 ลิตร ความเค็มวัดเป็น ppm (‰) ความเค็มเฉลี่ยของน้ำในมหาสมุทรโลกอยู่ที่ประมาณ 35‰ ซึ่งหมายความว่าเกลือต่างๆ 35 กรัมละลายในน้ำทะเล 1 ลิตร
มีสารหลายชนิดที่ละลายอยู่ในมหาสมุทร แต่ที่พบมากที่สุดคือเกลือแกง
ความเค็มของน้ำทะเลไม่เหมือนกันทุกที่ นี่ไม่ใช่วิธีที่แม่น้ำที่ไหลลงสู่ทะเลมีอิทธิพล พวกมันแยกเกลือออกจากน้ำใกล้เคียง น้ำแข็งละลายยังทำให้น้ำเค็มน้อยลงด้วย กระแสน้ำขนส่งน้ำและส่งผลต่อความเค็ม ตะกอนมีผลอย่างมากต่อความเค็ม ที่ไหนมีฝนตกมากความเค็มก็จะน้อย ในสถานที่ที่มีอุณหภูมิสูงและมีปริมาณฝนน้อย ความเค็มจะสูง เนื่องจากที่อุณหภูมิสูงน้ำจะระเหยได้มากกว่า
ความเค็มและอุณหภูมิส่งผลต่อความหนาแน่นของน้ำ น้ำเย็นหนักกว่าน้ำอุ่น และน้ำเค็มจะหนักกว่าน้ำเค็มน้อย ความหนาแน่นของน้ำที่แตกต่างกันทำให้เกิดการเคลื่อนย้าย
ปริมาณของสารที่ละลายในน้ำส่งผลต่อจุดเยือกแข็ง ยิ่งมีมาก อุณหภูมิที่น้ำจะแข็งตัวก็จะยิ่งต่ำลง ดังนั้นโดยเฉลี่ยแล้วน้ำทะเลจะกลายเป็นน้ำแข็งที่อุณหภูมิ –2 °C
สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในทะเลและมหาสมุทรถูกปรับให้เข้ากับความเค็มบางอย่าง
ก๊าซก็ละลายในน้ำเช่นกัน ดังนั้นปริมาณออกซิเจนในน้ำจึงลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นในน้ำอุ่นจำนวนสิ่งมีชีวิตจึงน้อยกว่าในน้ำอุ่นที่ค่อนข้างเย็นกว่า เมื่อความลึกปริมาณออกซิเจนก็ลดลงเช่นกัน
1. อะไรเป็นตัวกำหนดความเค็มของน้ำทะเล?
มหาสมุทรโลกซึ่งเป็นส่วนหลักของไฮโดรสเฟียร์นั้นเป็นเปลือกน้ำที่ต่อเนื่องกันของโลก น้ำในมหาสมุทรโลกมีองค์ประกอบต่างกันและมีความเค็ม อุณหภูมิ ความโปร่งใส และลักษณะอื่นๆ ที่แตกต่างกัน
ความเค็มของน้ำในมหาสมุทรขึ้นอยู่กับสภาวะการระเหยของน้ำจากผิวน้ำ และการไหลเข้าของน้ำจืดจากผิวดินและจากการตกตะกอนในชั้นบรรยากาศ การระเหยของน้ำจะเกิดขึ้นรุนแรงมากขึ้นในละติจูดเส้นศูนย์สูตรและเขตร้อน และจะเกิดขึ้นช้าลงในละติจูดเขตอบอุ่นและละติจูดต่ำกว่าขั้ว หากเราเปรียบเทียบความเค็มของทะเลเหนือและทะเลใต้ เราก็สามารถสรุปได้ว่าน้ำในทะเลใต้นั้นเค็มกว่า ความเค็มของน้ำในมหาสมุทรยังแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ อย่างไรก็ตาม ในมหาสมุทรการผสมของน้ำจะเกิดขึ้นอย่างเข้มข้นมากกว่าในทะเลปิด ดังนั้น ความแตกต่างของความเค็มของมวลน้ำทะเลในมหาสมุทรจะไม่รุนแรงเกินไป เนื่องจาก ในทะเล น้ำเค็มมากที่สุด (มากกว่า 37% o) คือน้ำทะเลในเขตร้อน
2. อุณหภูมิของน้ำทะเลแตกต่างกันอย่างไร?
อุณหภูมิของน้ำในมหาสมุทรโลกยังแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับละติจูดทางภูมิศาสตร์ ในละติจูดเขตร้อนและเส้นศูนย์สูตร อุณหภูมิของน้ำอาจสูงถึง +30 °C และสูงกว่านั้น ในบริเวณขั้วโลกอุณหภูมิจะลดลงถึง -2 °C ที่อุณหภูมิต่ำลง น้ำทะเลจะกลายเป็นน้ำแข็ง การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของอุณหภูมิน้ำทะเลจะเด่นชัดมากขึ้นในเขตภูมิอากาศอบอุ่น อุณหภูมิเฉลี่ยทั้งปีของมหาสมุทรโลกสูงกว่าอุณหภูมิพื้นดินเฉลี่ย 3 °C ความร้อนนี้ถูกถ่ายเทลงสู่พื้นดินโดยใช้มวลอากาศในชั้นบรรยากาศ
3. น้ำแข็งก่อตัวในบริเวณใดของมหาสมุทร? สิ่งเหล่านี้ส่งผลต่อธรรมชาติของโลกและกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์อย่างไร?
น้ำในมหาสมุทรโลกกลายเป็นน้ำแข็งในอาร์กติก กึ่งอาร์กติก และบางส่วนอยู่ในละติจูดพอสมควร น้ำแข็งปกคลุมที่เกิดขึ้นส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศของทวีปและทำให้การขนส่งทางทะเลราคาถูกทางตอนเหนือในการขนส่งสินค้าเป็นเรื่องยาก
4. มวลน้ำเรียกว่าอะไร? ตั้งชื่อมวลน้ำประเภทหลัก มวลน้ำใดที่พบในชั้นผิวมหาสมุทร?
คุณจะพบคำจำกัดความของแนวคิดเรื่องมวลน้ำได้ในหนังสือเรียน (9)
มวลน้ำโดยการเปรียบเทียบกับมวลอากาศนั้นตั้งชื่อตามเขตทางภูมิศาสตร์ที่พวกมันก่อตัวขึ้น มวลน้ำแต่ละมวล (เขตร้อน เส้นศูนย์สูตร และอาร์กติก) มีคุณสมบัติเฉพาะของตัวเอง และแตกต่างจากมวลน้ำอื่นๆ ในเรื่องความเค็ม อุณหภูมิ ความโปร่งใส และคุณลักษณะอื่นๆ มวลน้ำจะแตกต่างกันไปไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับละติจูดทางภูมิศาสตร์ของการก่อตัวเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับความลึกด้วย น้ำผิวดินแตกต่างจากน้ำลึกและน้ำใต้ดิน น้ำลึกและน้ำใต้ดินไม่ได้รับผลกระทบจากแสงแดดและความร้อน คุณสมบัติของพวกมันจะคงที่มากกว่าทั่วทั้งมหาสมุทร ตรงกันข้ามกับฝักบนพื้นผิว ซึ่งคุณสมบัติของมันขึ้นอยู่กับปริมาณความร้อนและแสงที่ได้รับ บนโลกมีน้ำอุ่นมากกว่าน้ำเย็นมาก ผู้อยู่อาศัยในละติจูดพอสมควรใช้เวลาช่วงวันหยุดปีใหม่อย่างเพลิดเพลินบนชายฝั่งทะเลและมหาสมุทรที่มีน้ำอุ่นและสะอาด การอาบแดดภายใต้แสงแดดที่ร้อนจัด ว่ายน้ำในน้ำเค็มและน้ำอุ่น ผู้คนฟื้นฟูความแข็งแรงและปรับปรุงสุขภาพของตนเอง
คำแนะนำ
ระดับความเค็มเฉลี่ยของมหาสมุทรโลกคือ 35 ppm ซึ่งเป็นตัวเลขที่อ้างถึงบ่อยที่สุดในสถิติ ค่าที่แม่นยำยิ่งขึ้นเล็กน้อย โดยไม่มีการปัดเศษ: 34.73 ppm ในทางปฏิบัติ หมายความว่าในทุก ๆ ลิตรของน้ำทะเลตามทฤษฎี ควรละลายเกลือประมาณ 35 กรัม ในทางปฏิบัติ ค่านี้แตกต่างกันค่อนข้างมาก เนื่องจากมหาสมุทรโลกมีขนาดใหญ่มากจนน้ำในมหาสมุทรไม่สามารถผสมและก่อตัวเป็นเนื้อเดียวกันได้อย่างรวดเร็วในแง่ของคุณสมบัติทางเคมี
ความเค็มของน้ำทะเลขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ประการแรก จะพิจารณาจากเปอร์เซ็นต์ของน้ำที่ระเหยจากมหาสมุทรและปริมาณฝนที่ตกลงไป หากมีฝนตกมาก ระดับความเค็มในท้องถิ่นจะลดลง และหากไม่มีฝนตก แต่น้ำระเหยออกอย่างหนาแน่น ความเค็มก็จะเพิ่มขึ้น ดังนั้นในเขตร้อนในบางฤดูกาลความเค็มของน้ำจึงถึงค่าสูงสุดเป็นประวัติการณ์ของโลก ส่วนที่ใหญ่ที่สุดของมหาสมุทรคือทะเลแดง ความเค็มของมันคือ 43 ppm
ยิ่งไปกว่านั้น แม้ว่าปริมาณเกลือบนพื้นผิวทะเลหรือมหาสมุทรจะผันผวน แต่การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ในทางปฏิบัติแล้วจะไม่ส่งผลกระทบต่อชั้นน้ำลึก การสั่นสะเทือนของพื้นผิวไม่เกิน 6 ppm ในบางพื้นที่ความเค็มของน้ำลดลงเนื่องจากมีแม่น้ำสดไหลลงสู่ทะเลเป็นจำนวนมาก
ความเค็มของมหาสมุทรแปซิฟิกและมหาสมุทรอัลแทนติกสูงกว่าที่อื่นๆ เล็กน้อย คือ 34.87 ppm มหาสมุทรอินเดียมีความเค็ม 34.58 ppm มหาสมุทรอาร์กติกมีความเค็มน้อยที่สุด และเหตุผลก็คือการละลายของน้ำแข็งขั้วโลก ซึ่งเกิดขึ้นอย่างหนาแน่นโดยเฉพาะในซีกโลกใต้ กระแสน้ำในมหาสมุทรอาร์กติกยังมีอิทธิพลต่อมหาสมุทรอินเดียด้วย ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมความเค็มจึงต่ำกว่าของมหาสมุทรแอตแลนติกและมหาสมุทรแปซิฟิก
ยิ่งอยู่ห่างจากขั้วโลก ความเค็มของมหาสมุทรก็จะยิ่งสูงขึ้นด้วยเหตุผลเดียวกัน อย่างไรก็ตาม ละติจูดที่เค็มที่สุดจะอยู่ที่ 3 ถึง 20 องศาในทั้งสองทิศทางจากเส้นศูนย์สูตร และไม่ใช่จากเส้นศูนย์สูตรเอง บางครั้ง "แถบ" เหล่านี้อาจกล่าวได้ว่าเป็นเข็มขัดที่มีความเค็มด้วยซ้ำ สาเหตุของการกระจายตัวนี้คือเส้นศูนย์สูตรเป็นเขตที่มีฝนตกหนักในเขตร้อนอย่างต่อเนื่อง ซึ่งทำให้น้ำแยกเกลือออกจากน้ำ
วิดีโอในหัวข้อ
โปรดทราบ
ไม่เพียงแต่ความเค็มเปลี่ยนแปลงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอุณหภูมิของน้ำในมหาสมุทรโลกด้วย ในแนวนอน อุณหภูมิจะเปลี่ยนจากเส้นศูนย์สูตรไปเป็นขั้ว แต่อุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงในแนวตั้งด้วย โดยจะลดลงตามความลึก เหตุผลก็คือดวงอาทิตย์ไม่สามารถทะลุผ่านแนวน้ำทั้งหมดและทำให้น้ำทะเลร้อนจนถึงด้านล่างสุดได้ อุณหภูมิผิวน้ำแตกต่างกันมาก ใกล้เส้นศูนย์สูตรอุณหภูมิจะสูงถึง +25-28 องศาเซลเซียส และใกล้กับขั้วโลกเหนือ อุณหภูมิอาจลดลงเหลือ 0 และบางครั้งก็ต่ำกว่าเล็กน้อยด้วยซ้ำ
คำแนะนำที่เป็นประโยชน์
พื้นที่ของมหาสมุทรโลกมีประมาณ 360 ล้านตารางเมตร กม. นี่คือประมาณ 71% ของอาณาเขตของโลกทั้งหมด
น้ำเป็นสารประกอบทางเคมีที่ง่ายที่สุดของไฮโดรเจนและออกซิเจน แต่น้ำทะเลเป็นสารละลายไอออนไนซ์ที่เป็นเนื้อเดียวกันและเป็นสากล ซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมี 75 ชนิด สิ่งเหล่านี้ ได้แก่ แร่ธาตุแข็ง (เกลือ) ก๊าซตลอดจนสารแขวนลอยที่มีแหล่งกำเนิดอินทรีย์และอนินทรีย์
โวลามีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่แตกต่างกันมากมาย ประการแรก ขึ้นอยู่กับสารบัญและอุณหภูมิโดยรอบ เรามาอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับบางส่วนกัน
น้ำเป็นตัวทำละลายเนื่องจากน้ำเป็นตัวทำละลาย เราจึงสามารถตัดสินได้ว่าน้ำทั้งหมดเป็นสารละลายเกลือแก๊สที่มีองค์ประกอบทางเคมีต่างกันและมีความเข้มข้นต่างกัน
ความเค็มของน้ำทะเล น้ำทะเล และแม่น้ำ
ความเค็มของน้ำทะเล(ตารางที่ 1). ความเข้มข้นของสารที่ละลายในน้ำมีลักษณะเฉพาะคือ ความเค็มซึ่งวัดเป็น ppm (%o) เช่น กรัมของสารต่อน้ำ 1 กิโลกรัม
ตารางที่ 1. ปริมาณเกลือในน้ำทะเลและแม่น้ำ (เป็น% ของมวลเกลือทั้งหมด)
การเชื่อมต่อพื้นฐาน |
น้ำทะเล |
น้ำในแม่น้ำ |
คลอไรด์ (NaCI, MgCb) |
||
ซัลเฟต (MgS0 4, CaS0 4, K 2 S0 4) |
||
คาร์บอเนต (CaSOd) |
||
สารประกอบไนโตรเจน ฟอสฟอรัส ซิลิคอน สารอินทรีย์ และสารอื่นๆ |
||
เส้นบนแผนที่ที่เชื่อมต่อจุดที่มีความเค็มเท่ากันเรียกว่า ไอโซฮาลีน
ความเค็มของน้ำจืด(ดูตารางที่ 1) โดยเฉลี่ย 0.146%o และทะเล - โดยเฉลี่ย 35 %โอเกลือที่ละลายในน้ำทำให้มีรสเค็มขม
ประมาณ 27 ใน 35 กรัมเป็นโซเดียมคลอไรด์ (เกลือแกง) ดังนั้นน้ำจึงมีรสเค็ม เกลือแมกนีเซียมทำให้มีรสขม
เนื่องจากน้ำในมหาสมุทรก่อตัวขึ้นจากสารละลายเค็มร้อนภายในโลกและก๊าซ ความเค็มจึงมีอยู่เดิม มีเหตุผลที่ทำให้เชื่อได้ว่าในช่วงแรกของการก่อตัวของมหาสมุทร น้ำในมหาสมุทรมีความแตกต่างกันเล็กน้อยในเรื่ององค์ประกอบของเกลือจากน้ำในแม่น้ำ ความแตกต่างเกิดขึ้นและเริ่มรุนแรงขึ้นหลังจากการเปลี่ยนแปลงของหินอันเป็นผลมาจากสภาพอากาศตลอดจนการพัฒนาของชีวมณฑล องค์ประกอบของเกลือสมัยใหม่ในมหาสมุทรดังที่แสดงโดยซากฟอสซิลนั้นได้รับการพัฒนาไม่ช้ากว่าโปรเทโรโซอิก
นอกจากคลอไรด์ ซัลไฟต์ และคาร์บอเนตแล้ว องค์ประกอบทางเคมีเกือบทั้งหมดที่รู้จักบนโลก รวมถึงโลหะมีตระกูลยังพบได้ในน้ำทะเลอีกด้วย อย่างไรก็ตาม เนื้อหาขององค์ประกอบส่วนใหญ่ในน้ำทะเลนั้นไม่มีนัยสำคัญ เช่น ตรวจพบทองคำเพียง 0.008 มก. ต่อลูกบาศก์เมตรของน้ำ และการมีอยู่ของดีบุกและโคบอลต์นั้นบ่งชี้ได้จากการมีอยู่ในเลือดของสัตว์ทะเลและในก้นทะเล ตะกอน
ความเค็มของน้ำทะเล— ค่าไม่คงที่ (รูปที่ 1) ขึ้นอยู่กับสภาพภูมิอากาศ (อัตราส่วนของการตกตะกอนและการระเหยจากพื้นผิวมหาสมุทร) การก่อตัวหรือการละลายของน้ำแข็ง กระแสน้ำในทะเล และทวีปใกล้เคียง ขึ้นอยู่กับการไหลเข้าของน้ำจืด
ข้าว. 1. การขึ้นอยู่กับความเค็มของน้ำในละติจูด
ในมหาสมุทรเปิด ความเค็มอยู่ระหว่าง 32-38%; ในทะเลชายขอบและทะเลเมดิเตอร์เรเนียนมีความผันผวนมากกว่ามาก
ความเค็มของน้ำที่ลึกถึง 200 เมตรได้รับอิทธิพลอย่างมากจากปริมาณฝนและการระเหย จากข้อมูลนี้ เราสามารถพูดได้ว่าความเค็มของน้ำทะเลอยู่ภายใต้กฎการแบ่งเขต
ในบริเวณเส้นศูนย์สูตรและบริเวณใต้เส้นศูนย์สูตร ความเค็มคือ 34%c เนื่องจากปริมาณน้ำฝนมากกว่าน้ำที่ใช้ในการระเหย ในละติจูดเขตร้อนและกึ่งเขตร้อน - 37 เนื่องจากมีปริมาณฝนน้อยและการระเหยสูง ในละติจูดพอสมควร - 35%o ความเค็มต่ำสุดของน้ำทะเลพบได้ในบริเวณขั้วและขั้ว - เพียง 32 เนื่องจากปริมาณฝนเกินกว่าการระเหย
กระแสน้ำในทะเล กระแสน้ำที่ไหลบ่า และภูเขาน้ำแข็ง ขัดขวางรูปแบบความเค็มแบบโซนอล ตัวอย่างเช่น ในละติจูดเขตอบอุ่นของซีกโลกเหนือ ความเค็มของน้ำจะมากกว่าใกล้กับชายฝั่งตะวันตกของทวีป ซึ่งกระแสน้ำทำให้เกิดน้ำเค็มน้อยกว่า และความเค็มน้อยกว่าจะอยู่ใกล้ชายฝั่งตะวันออก ซึ่งกระแสน้ำเย็นจะนำน้ำเค็มน้อยกว่า
การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของความเค็มของน้ำเกิดขึ้นในละติจูดต่ำกว่าขั้ว: ในฤดูใบไม้ร่วงเนื่องจากการก่อตัวของน้ำแข็งและความแรงของการไหลของแม่น้ำที่ลดลงความเค็มจะเพิ่มขึ้นและในฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อนเนื่องจากการละลายของน้ำแข็งและการเพิ่มขึ้น ในกระแสน้ำความเค็มจะลดลง บริเวณกรีนแลนด์และแอนตาร์กติกา ความเค็มจะลดลงในช่วงฤดูร้อนอันเป็นผลมาจากการละลายของภูเขาน้ำแข็งและธารน้ำแข็งในบริเวณใกล้เคียง
มหาสมุทรที่เค็มที่สุดในบรรดามหาสมุทรคือมหาสมุทรแอตแลนติก น้ำในมหาสมุทรอาร์กติกมีความเค็มต่ำที่สุด (โดยเฉพาะนอกชายฝั่งเอเชีย ใกล้ปากแม่น้ำไซบีเรีย - น้อยกว่า 10%)
ในส่วนของมหาสมุทร - ทะเลและอ่าว - ความเค็มสูงสุดพบได้ในพื้นที่ที่ถูกจำกัดด้วยทะเลทราย เช่น ในทะเลแดง - 42%c ในอ่าวเปอร์เซีย - 39%c
ความเค็มของน้ำเป็นตัวกำหนดความหนาแน่น การนำไฟฟ้า การก่อตัวของน้ำแข็ง และคุณสมบัติอื่นๆ อีกมากมาย
องค์ประกอบของก๊าซในน้ำทะเล
นอกจากเกลือต่างๆ แล้ว ก๊าซต่างๆ ยังละลายอยู่ในน่านน้ำของมหาสมุทรโลก เช่น ไนโตรเจน ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ เป็นต้น เช่นเดียวกับในบรรยากาศ ออกซิเจนและไนโตรเจนมีอิทธิพลเหนือกว่าในน่านน้ำมหาสมุทร แต่มีสัดส่วนที่แตกต่างกันเล็กน้อย (สำหรับ เช่น ปริมาณออกซิเจนอิสระในมหาสมุทรทั้งหมด 7,480 พันล้านตัน ซึ่งน้อยกว่าในชั้นบรรยากาศ 158 เท่า) แม้ว่าก๊าซจะใช้พื้นที่ในน้ำค่อนข้างน้อย แต่ก็เพียงพอที่จะมีอิทธิพลต่อชีวิตอินทรีย์และกระบวนการทางชีวภาพต่างๆ
ปริมาณของก๊าซถูกกำหนดโดยอุณหภูมิและความเค็มของน้ำ: ยิ่งอุณหภูมิและความเค็มสูงเท่าไร ความสามารถในการละลายของก๊าซก็จะยิ่งต่ำลงและปริมาณของก๊าซในน้ำก็จะยิ่งต่ำลง
ตัวอย่างเช่น ที่อุณหภูมิ 25 °C ออกซิเจนสูงถึง 4.9 ซม./ลิตร และไนโตรเจน 9.1 ซม.3/ลิตร สามารถละลายในน้ำได้ที่อุณหภูมิ 5 °C - 7.1 และ 12.7 ซม.3/ลิตร ตามลำดับ ผลที่ตามมาที่สำคัญสองประการที่ตามมาจากนี้: 1) ปริมาณออกซิเจนในน้ำผิวดินของมหาสมุทรจะสูงกว่ามากในเขตอบอุ่นและโดยเฉพาะอย่างยิ่งละติจูดขั้วโลกมากกว่าในละติจูดต่ำ (กึ่งเขตร้อนและเขตร้อน) ซึ่งส่งผลต่อการพัฒนาสิ่งมีชีวิตอินทรีย์ - ความสมบูรณ์ของ อดีตและความยากจนของน่านน้ำหลัง 2) ที่ละติจูดเดียวกัน ปริมาณออกซิเจนในน้ำทะเลในฤดูหนาวจะสูงกว่าในฤดูร้อน
การเปลี่ยนแปลงรายวันในองค์ประกอบก๊าซของน้ำที่เกี่ยวข้องกับความผันผวนของอุณหภูมิมีน้อย
การมีอยู่ของออกซิเจนในน้ำทะเลส่งเสริมการพัฒนาสิ่งมีชีวิตอินทรีย์ในน้ำทะเลและการเกิดออกซิเดชันของผลิตภัณฑ์อินทรีย์และแร่ธาตุ แหล่งที่มาหลักของออกซิเจนในน้ำทะเลคือแพลงก์ตอนพืชที่เรียกว่า "ปอดของโลก" ออกซิเจนส่วนใหญ่ถูกใช้ไปกับการหายใจของพืชและสัตว์ในน้ำทะเลชั้นบน และกับการเกิดออกซิเดชันของสารต่างๆ ในช่วงความลึก 600-2,000 ม. จะมีชั้นหนึ่ง ออกซิเจนขั้นต่ำออกซิเจนจำนวนเล็กน้อยที่นี่รวมกับคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณสูง เหตุผลก็คือการสลายตัวของอินทรียวัตถุจำนวนมากที่มาจากด้านบนในชั้นน้ำนี้และการละลายคาร์บอเนตไบโอเจนิกอย่างเข้มข้น กระบวนการทั้งสองต้องการออกซิเจนอิสระ
ปริมาณไนโตรเจนในน้ำทะเลน้อยกว่าในบรรยากาศมาก ก๊าซนี้ส่วนใหญ่ถูกปล่อยลงสู่น้ำจากอากาศโดยการสลายอินทรียวัตถุ แต่ยังผลิตโดยการหายใจของสิ่งมีชีวิตในทะเลและการสลายตัวของพวกมันด้วย
ในคอลัมน์น้ำในแอ่งน้ำนิ่งอันเป็นผลมาจากกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตทำให้เกิดไฮโดรเจนซัลไฟด์ซึ่งเป็นพิษและยับยั้งการผลิตทางชีวภาพของน้ำ
ความจุความร้อนของน้ำทะเล
น้ำเป็นหนึ่งในวัตถุที่ใช้พลังงานความร้อนมากที่สุดในธรรมชาติ ความจุความร้อนในมหาสมุทรสูงเพียง 10 เมตรนั้นมากกว่าความจุความร้อนของบรรยากาศทั้งหมดถึงสี่เท่า และชั้นน้ำสูง 1 ซม. ดูดซับความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่มาถึงพื้นผิวได้ 94% (รูปที่ 2) ด้วยเหตุนี้ มหาสมุทรจึงค่อยๆ อุ่นขึ้นและปล่อยความร้อนออกมาอย่างช้าๆ เนื่องจากมีความจุความร้อนสูง แหล่งน้ำทั้งหมดจึงเป็นตัวสะสมความร้อนที่ทรงพลัง เมื่อน้ำเย็นลง มันจะค่อยๆ ปล่อยความร้อนออกสู่ชั้นบรรยากาศ ดังนั้นมหาสมุทรโลกจึงทำหน้าที่นี้ เทอร์โมสตัทของโลกของเรา
ข้าว. 2. การขึ้นอยู่กับความจุความร้อนกับอุณหภูมิ
น้ำแข็งและโดยเฉพาะหิมะมีค่าการนำความร้อนต่ำที่สุด เป็นผลให้น้ำแข็งปกป้องน้ำบนพื้นผิวของอ่างเก็บน้ำจากอุณหภูมิที่ลดลง และหิมะก็ปกป้องดินและพืชผลฤดูหนาวจากการแช่แข็ง
ความร้อนของการกลายเป็นไอน้ำ - 597 cal/g และ ความร้อนแห่งฟิวชั่น - 79.4 cal/g - คุณสมบัติเหล่านี้มีความสำคัญมากต่อสิ่งมีชีวิต
อุณหภูมิของมหาสมุทร
ตัวบ่งชี้สถานะความร้อนของมหาสมุทรคืออุณหภูมิ
อุณหภูมิมหาสมุทรเฉลี่ย- 4 องศาเซลเซียส
แม้ว่าชั้นพื้นผิวของมหาสมุทรจะทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมอุณหภูมิให้กับโลก ในทางกลับกัน อุณหภูมิของน้ำทะเลก็ขึ้นอยู่กับสมดุลทางความร้อน (ความร้อนที่ไหลเข้าและไหลออก) ความร้อนที่ไหลเข้าประกอบด้วย และปริมาณการใช้ความร้อนประกอบด้วยต้นทุนของการระเหยของน้ำและการแลกเปลี่ยนความร้อนแบบปั่นป่วนกับบรรยากาศ แม้ว่าส่วนแบ่งความร้อนที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนความร้อนแบบปั่นป่วนจะมีไม่มากนัก แต่ความสำคัญของมันก็มหาศาล ด้วยความช่วยเหลือในการกระจายความร้อนของดาวเคราะห์เกิดขึ้นผ่านชั้นบรรยากาศ
ที่พื้นผิว อุณหภูมิของมหาสมุทรอยู่ระหว่าง -2°C (จุดเยือกแข็ง) ถึง 29°C ในมหาสมุทรเปิด (35.6°C ในอ่าวเปอร์เซีย) อุณหภูมิเฉลี่ยต่อปีของน้ำผิวดินในมหาสมุทรโลกคือ 17.4°C และในซีกโลกเหนือจะสูงกว่าในซีกโลกใต้ประมาณ 3°C อุณหภูมิสูงสุดของน้ำผิวดินในซีกโลกเหนือคือในเดือนสิงหาคม และต่ำสุดในเดือนกุมภาพันธ์ ในซีกโลกใต้สิ่งที่ตรงกันข้ามคือความจริง
เนื่องจากมีความสัมพันธ์ทางความร้อนกับบรรยากาศ อุณหภูมิของน้ำผิวดิน เช่น อุณหภูมิอากาศ จึงขึ้นอยู่กับละติจูดของพื้นที่ กล่าวคือ ขึ้นอยู่กับกฎการแบ่งเขต (ตารางที่ 2) การแบ่งเขตจะแสดงอุณหภูมิของน้ำลดลงทีละน้อยจากเส้นศูนย์สูตรถึงขั้ว
ในละติจูดเขตร้อนและเขตอบอุ่น อุณหภูมิของน้ำขึ้นอยู่กับกระแสน้ำในทะเลเป็นหลัก ดังนั้น เนื่องจากกระแสน้ำอุ่นในละติจูดเขตร้อน อุณหภูมิในมหาสมุทรตะวันตกจึงสูงกว่าทางตะวันออก 5-7 °C อย่างไรก็ตาม ในซีกโลกเหนือ เนื่องจากกระแสน้ำอุ่นในมหาสมุทรตะวันออก อุณหภูมิจึงเป็นบวกตลอดทั้งปี และทางทิศตะวันตก เนื่องจากกระแสน้ำเย็น ทำให้น้ำกลายเป็นน้ำแข็งในฤดูหนาว ในละติจูดสูง อุณหภูมิระหว่างวันขั้วโลกจะอยู่ที่ประมาณ 0 °C และในช่วงกลางคืนขั้วโลกใต้น้ำแข็ง - ประมาณ -1.5 (-1.7) °C ที่นี่อุณหภูมิของน้ำได้รับอิทธิพลจากปรากฏการณ์น้ำแข็งเป็นหลัก ในฤดูใบไม้ร่วง ความร้อนจะถูกปล่อยออกมา ส่งผลให้อุณหภูมิของอากาศและน้ำอ่อนลง และในฤดูใบไม้ผลิ ความร้อนจะถูกใช้ไปกับการหลอมละลาย
ตารางที่ 2. อุณหภูมิเฉลี่ยรายปีของน้ำผิวดินในมหาสมุทร
อุณหภูมิเฉลี่ยทั้งปี "ซ |
อุณหภูมิเฉลี่ยทั้งปี °C |
||||
ซีกโลกเหนือ |
ซีกโลกใต้ |
ซีกโลกเหนือ |
ซีกโลกใต้ |
||
หนาวที่สุดในบรรดามหาสมุทรทั้งหมด- อาร์กติกตอนเหนือและ อบอุ่นที่สุด— มหาสมุทรแปซิฟิกเนื่องจากพื้นที่หลักตั้งอยู่ในละติจูดเส้นศูนย์สูตร-เขตร้อน (อุณหภูมิผิวน้ำเฉลี่ยต่อปี -19.1 ° C)
อิทธิพลที่สำคัญต่ออุณหภูมิของน้ำทะเลนั้นเกิดจากสภาพอากาศในพื้นที่โดยรอบตลอดจนช่วงเวลาของปี เนื่องจากความร้อนจากแสงอาทิตย์ซึ่งให้ความร้อนชั้นบนของมหาสมุทรโลกขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ อุณหภูมิน้ำสูงสุดในซีกโลกเหนือพบในเดือนสิงหาคม อุณหภูมิต่ำสุดในเดือนกุมภาพันธ์ และในทางกลับกันในซีกโลกใต้ ความผันผวนของอุณหภูมิน้ำทะเลในแต่ละวันที่ละติจูดทั้งหมดอยู่ที่ประมาณ 1 °C โดยความผันผวนของอุณหภูมิประจำปีที่ใหญ่ที่สุดจะพบได้ในละติจูดกึ่งเขตร้อน - 8-10 °C
อุณหภูมิของน้ำทะเลก็เปลี่ยนแปลงตามความลึกเช่นกัน มันลดลงและอยู่ที่ระดับความลึก 1,000 ม. เกือบทุกที่ (โดยเฉลี่ย) อุณหภูมิต่ำกว่า 5.0 °C ที่ระดับความลึก 2,000 ม. อุณหภูมิของน้ำจะลดลงเหลือ 2.0-3.0 ° C และในละติจูดขั้วโลก - ถึงหนึ่งในสิบขององศาเหนือศูนย์หลังจากนั้นจะลดลงช้ามากหรือเพิ่มขึ้นเล็กน้อยด้วยซ้ำ ตัวอย่างเช่นในเขตความแตกแยกของมหาสมุทรที่ระดับความลึกมากมีช่องจ่ายน้ำร้อนใต้ดินที่ทรงพลังภายใต้ความกดดันสูงโดยมีอุณหภูมิสูงถึง 250-300 ° C โดยทั่วไปแล้ว มีชั้นน้ำหลักอยู่ 2 ชั้นในแนวตั้งในมหาสมุทรโลก: ผิวเผินที่อบอุ่นและ ความเย็นอันทรงพลัง, ขยายไปจนถึงด้านล่าง. ระหว่างนั้นมีการเปลี่ยนแปลง ชั้นกระโดดอุณหภูมิ,หรือ คลิปความร้อนหลักภายในมีอุณหภูมิลดลงอย่างรวดเร็ว
ภาพการกระจายตัวของอุณหภูมิน้ำในมหาสมุทรในแนวดิ่งนี้หยุดชะงักที่ละติจูดสูง โดยที่ระดับความลึก 300-800 ม. สามารถตรวจสอบชั้นน้ำอุ่นและเค็มกว่าที่มาจากละติจูดพอสมควรได้ (ตารางที่ 3)
ตารางที่ 3. อุณหภูมิน้ำทะเลเฉลี่ย, °C
ความลึก ม |
||||||
เส้นศูนย์สูตร |
||||||
เขตร้อน |
||||||
ขั้วโลก |
การเปลี่ยนแปลงปริมาณน้ำตามการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
ปริมาณน้ำเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อแช่แข็ง- นี่เป็นคุณสมบัติพิเศษของน้ำ เมื่ออุณหภูมิลดลงอย่างรวดเร็วและการเปลี่ยนแปลงผ่านเครื่องหมายศูนย์ ปริมาตรน้ำแข็งจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เมื่อปริมาตรเพิ่มขึ้น น้ำแข็งจะเบาลงและลอยขึ้นสู่ผิวน้ำและมีความหนาแน่นน้อยลง น้ำแข็งช่วยปกป้องชั้นน้ำลึกไม่ให้กลายเป็นน้ำแข็ง เนื่องจากเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี ปริมาตรน้ำแข็งเพิ่มขึ้นมากกว่า 10% เมื่อเทียบกับปริมาตรน้ำเริ่มต้น เมื่อได้รับความร้อน กระบวนการขยายตัวจะเกิดขึ้นในทางตรงกันข้าม นั่นคือการบีบอัด
ความหนาแน่นของน้ำ
อุณหภูมิและความเค็มเป็นปัจจัยหลักที่กำหนดความหนาแน่นของน้ำ
สำหรับน้ำทะเล ยิ่งอุณหภูมิต่ำและความเค็มสูง ความหนาแน่นของน้ำก็จะยิ่งมากขึ้น (รูปที่ 3) ดังนั้น ที่ความเค็ม 35%o และอุณหภูมิ 0 °C ความหนาแน่นของน้ำทะเลคือ 1.02813 กรัม/ซม.3 (มวลของน้ำทะเลแต่ละลูกบาศก์เมตรมีค่ามากกว่าปริมาตรน้ำกลั่นที่สอดคล้องกัน 28.13 กิโลกรัม ). อุณหภูมิของน้ำทะเลที่มีความหนาแน่นสูงสุดไม่ใช่ +4 °C เหมือนกับน้ำจืด แต่เป็นลบ (-2.47 °C ที่มีความเค็ม 30% และ -3.52 °C ที่มีความเค็ม 35%o
ข้าว. 3. ความสัมพันธ์ระหว่างความหนาแน่นของวัวทะเลกับความเค็มและอุณหภูมิ
เนื่องจากความเค็มเพิ่มขึ้น ความหนาแน่นของน้ำจึงเพิ่มขึ้นจากเส้นศูนย์สูตรไปจนถึงเขตร้อน และเป็นผลจากอุณหภูมิที่ลดลง จากละติจูดพอสมควรไปจนถึงเส้นอาร์กติกเซอร์เคิล ในฤดูหนาว น้ำขั้วโลกจะเคลื่อนลงมาและเคลื่อนตัวไปยังชั้นล่างสุดเข้าหาเส้นศูนย์สูตร ดังนั้นน้ำลึกของมหาสมุทรโลกโดยทั่วไปจึงเย็น แต่อุดมไปด้วยออกซิเจน
เผยให้เห็นการพึ่งพาความหนาแน่นของน้ำต่อแรงดัน (รูปที่ 4)
ข้าว. 4. การขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของน้ำทะเล (L"=35%o) ต่อแรงดันที่อุณหภูมิต่างกัน
ความสามารถของน้ำในการชำระล้างตัวเอง
นี่เป็นคุณสมบัติที่สำคัญของน้ำ ในระหว่างกระบวนการระเหย น้ำจะไหลผ่านดินซึ่งเป็นตัวกรองตามธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม หากละเมิดขีดจำกัดมลพิษ กระบวนการทำความสะอาดตัวเองก็จะหยุดชะงัก
สีและความโปร่งใสขึ้นอยู่กับการสะท้อน การดูดกลืน และการกระเจิงของแสงแดด ตลอดจนการมีอยู่ของอนุภาคแขวนลอยจากแหล่งกำเนิดอินทรีย์และแร่ธาตุ ในส่วนเปิด สีของมหาสมุทรจะเป็นสีฟ้า ใกล้ชายฝั่ง ซึ่งมีสารแขวนลอยอยู่เป็นจำนวนมาก เป็นสีเขียว เหลือง และน้ำตาล
ในส่วนเปิดของมหาสมุทร ความโปร่งใสของน้ำจะสูงกว่าบริเวณใกล้ชายฝั่ง ในทะเลซาร์กัสโซ ความโปร่งใสของน้ำสูงถึง 67 เมตร ในช่วงที่มีการพัฒนาแพลงก์ตอน ความโปร่งใสจะลดลง
ในทะเลก็เกิดปรากฏการณ์เช่นนี้ แสงแห่งท้องทะเล (การเรืองแสงจากสิ่งมีชีวิต) เรืองแสงในน้ำทะเลสิ่งมีชีวิตที่มีฟอสฟอรัสเป็นหลัก เช่น โปรโตซัว (แสงกลางคืน ฯลฯ) แบคทีเรีย แมงกะพรุน หนอน ปลา สันนิษฐานว่าแสงดังกล่าวทำหน้าที่ไล่ผู้ล่าให้หวาดกลัว ค้นหาอาหาร หรือดึงดูดเพศตรงข้ามในความมืด แสงเรืองแสงช่วยให้เรือประมงสามารถระบุตำแหน่งของฝูงปลาในน้ำทะเลได้
การนำเสียง -คุณสมบัติทางเสียงของน้ำ พบได้ในมหาสมุทร กระจายเสียงของฉันและ "ช่องเสียง" ใต้น้ำมีคุณสมบัติเป็นตัวนำยิ่งยวดของเสียง ชั้นกระจายเสียงจะเพิ่มขึ้นในเวลากลางคืนและตกในระหว่างวัน มันถูกใช้โดยเรือดำน้ำเพื่อลดเสียงรบกวนจากเครื่องยนต์ใต้น้ำ และโดยเรือประมงเพื่อตรวจจับฝูงปลา "เสียง
signal" ใช้ในการพยากรณ์คลื่นสึนามิในระยะสั้น ในการนำทางใต้น้ำเพื่อการส่งสัญญาณเสียงในระยะไกลเป็นพิเศษ
การนำไฟฟ้าน้ำทะเลมีปริมาณสูงเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเค็มและอุณหภูมิ
กัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติน้ำทะเลมีขนาดเล็ก แต่สัตว์และพืชหลายชนิดมีความสามารถในการรวมไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีได้ ดังนั้นอาหารทะเลที่จับได้จึงได้รับการทดสอบกัมมันตภาพรังสี
ความคล่องตัว- คุณสมบัติเฉพาะของน้ำของเหลว ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ภายใต้อิทธิพลของลม แรงดึงดูดของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ และปัจจัยอื่นๆ การเคลื่อนไหวของน้ำ ขณะที่มันเคลื่อนที่ น้ำจะถูกผสมเข้าด้วยกัน ซึ่งช่วยให้น้ำที่มีความเค็ม องค์ประกอบทางเคมี และอุณหภูมิต่างกันกระจายอย่างเท่าเทียมกัน