Мировой океан. Солёность вод Мирового океана и факторы её определяющие

Вспоминаем: Как разделяются воды планеты по солености? Почему путешественники и моряки берут в морские путешествия пресную воду?

Ключевые слова: морская вода, соленость, температура воды, промилле.

1. Соленость вод. Во всех морях и океанах вода имеет горько-соленый вкус. Пить такую воду невозможно. Поэтому моряки, уходящие на судах в плавание, берут с собой запас пресной воды. Соленую воду можно опреснять в специальных установках, которые имеются на морских судах.

В основном в морской воде растворена поваренная соль, которую мы употребляем в пищу, но есть и другие соли (рис. 92).

* Горький вкус воде придают соли магния. В воде океана обнаружены алюминий, медь, серебро, золото, но в очень малых количествах. Например, 2000 т воды содержит 1 г золота.

Почему воды океана соленые? Часть ученых считают, что первичный океан был пресным, потому что его образовали воды рек и дожди, обильно выпадавшие на Землю миллионы лет назад. Реки приносили и продолжают приносить в океан соли. Они накапливаются и приводят к солености океанической воды.

Другие ученые предполагают, что океан при своем образовании сразу стал соленым, потому что пополнялся солеными водами из недр Земли. Ответ на этот вопрос могут дать будущие исследования.

Рис. 92. Количество веществ, растворенных в воде океана.

** Количества растворенных в океанической воде солей достаточно, чтобы покрыть поверхность суши слоем толщиной в 240 м.

Предполагается, что в морской воде растворены все имеющиеся в природе вещества. Большинство из них содержится в воде в очень малых количествах: в тысячных частях грамма на тонну воды. Другие вещества содержатся в сравнительно больших количествах - в граммах на килограмм морской воды. Ими и определяется ее соленость.

С о л е н о с т ь морской воды – это количество растворенных в воде солей.

Рис. 93. Соленость поверхностных вод Мирового океана

Соленость выражается в п р о м и л л яе , т. е. в тысячных долях числа, и обозначается -°/oo. Средняя соленость вод Мирового океана 35°/oo. Это означает, что в каждом килограмме морской воды содержится 35 граммов солей (рис. 92). Соленость пресных речных или озерных вод - менее 1°/oo.

Наиболее соленые поверхностные воды имеет Атлантический океан, наименее соленые - Северный Ледовитый (см. табл. 2 в Приложении 1).

Соленость океанов не везде одинакова. В открытой части океанов соленость достигает наибольших значений в тропических широтах (до 37 – 38 °/oo), а в полярнх областях соленость поверхностных океанических вд снижается до 32 °/oo (рис. 93).

Соленость воды в окраинных морях обычно мало отличаются от солености прилегающих частей океана. Вода внутренних морей отличается от воды открытой части океанов по солености: она повышается в морях жаркого пояса с сухим климатом. Например, соленость воды в Красном море - почти 42°/oo. Это самое соленое море Мирового океана.

В морях умеренного пояса, которые принимают в себя большое количество речных вод, соленость ниже средней, например в Черном море – от 17°/oo до 22°/oo, в Азовском - от 10°/oo до 12°/oo.

* Соленость морской воды зависит от атмосферных осадков и испарения, а также течений, притока речных вод, образования льдов и их таяния. При испарении морской воды соленость повышается, при выпадении осадков - уменьшается. Теплые течения несут обычно более соленую воду, чем холодные. В береговой полосе морские воды опресняются реками. При замерзании морской воды соленость возрастает, при таянии людов, наоборот, понижается.

Соленость морской воды изменяется от экватора к полюсам, от открытой части океана к берегам, с возрастанием глубины. Изменения солености охватывают лишь верхнюю толщу воды (до глубины 1500 - 2000 м). Глубже соленость остается постоянной и равна примерно среднеокеанической.

2. Температура вод. Температура океанской воды у поверхности зависит от поступления солнечного тепла. Те части Мирового океана, которые находятся в тропических широтах, имеют температуру + 28 0 С – +25 0 С, а в некоторых морях, например в Красном, температура достигает иногда +35 0 С. Это самое теплое море Мирового океана. В полярных районах температура опускается до - 1,8 0 С (рис.94). При температуре 0 0 С пресная вода рек и озер превращается в лед. Морская же вода не замерзает. Ее замерзанию мешают растворенные вещества. И чем выше соленость морской воды, тем ниже температура ее замерзания.

Рис.94. Температура поверхностных вод Мирового океана

При сильном охлаждении морская вода, как и пресная, замерзает. Образуются морские льды. Они постоянно покрывают большую часть Северного Ледовитого океана, окружают Антарктиду, зимой появляются в неглубоких морях умеренных широт, где летом тают.

*До глубины 200 м температура воды меняется в зависимости от времени года: летом вода более теплая, зимой становится холоднее. Ниже 200 м температура меняется за счет притока течениями более теплых или более холодных вод, а в придонных слоях она может повышаться за счет поступления горячих вод разломов океанической земной коры. В одном из таких источников на дне Тихого океана температура достигает 400 0 С.

Температура вод океанов изменяется и с глубиной. В среднем на каждые 1 000 м глубины температура понижается на 2 0 С. На дне глубоководных впадин температура около 0 0 С.

1. Что называется соленостью морской воды, в чем она выражается? 2. От чего зависит соленость морской воды и как она распределяется в Мировом океане? Чем объясняется такое распределение? 3. Как изменяется температура вод Мирового океана с широтой и глубиной? 4*. Почему в тропических областях соленость достигает наибольших значений для открытой части океана (до 37 - 38°/oo), а в экваториальных широтах соленость значительно ниже?

Практическая работа.

Определите соленость, если в 1 л морской воды растворено 25 г солей.

2*. Высчитайте, сколько соли можно получить из 1 т воды Красного моря.

Конкурс знатоков . На земле есть море, в котором человек может находится на поверхности воды как поплавок (рис. 95). Как называется это море и где оно находится. Почему вода в этом море обладает такими свойствами?

Рис. 95 «Море», в котором могут купаться не умеющие плавать.

Включает в себя все моря и океаны Земли. Он занимает около 70% поверхности планеты, в нем находится 96% всей воды на планете. Мировой океан состоит из четырех океанов: Тихого, Атлантического, Индийского и Северного Ледовитого.

Размеры океанов Тихий — 179 млн. км2, Атлантический-91.6 млн. км2 Индийский — 76,2 млн. км2, Северный Ледовитый — 14,75 млн. км2

Границы между океанами, а также границы морей внутри океанов проводятся достаточно условно. Они определяются участками суши, разграничивающими водное пространство, внутренними течениями, разницей в температуре и солености.

Моря выделяют внутренние и окраинные. Внутренние моря достаточно глубоко вдаются в сушу (например, ), а окраинные прилегают к суше одним краем (например, Северное, Японское).

Тихий океан

Тихий — самый большой из океанов Он расположен и в северном, и в южном полушариях. На востоке его границей является побережье Северной и , на западе — побережье и , на юге — Антарктиды Ему принадлежат 20 морей и более 10 000 островов.

Поскольку Тихий океан захватывает почти все , кроме самых холодных,

он отличается разнообразием климата. над океаном колеблется от +30°

Температура воды в Атлантическом океане колеблется от -1 °С до + 26 °С, средняя температура воды +16°С.

Средняя соленость Атлантического океана 35%о.

Органический мир Атлантического океана отличается богатством зеленых растений, планктона.

Индийский океан

Большая часть Индийского океана расположена в теплых широтах, здесь господствуют влажные муссоны, определяющие климат и восточноазиатских стран. Южный край Индийского океана резко отличается холодным .

Течения Индийского океана меняют направление в зависимости от направления муссонов. Самые значительные течения — Муссонное, Пассатное и .

Индийский океан отличается разнообразным , существует несколько хребтов, между которыми расположены относительно глубокие котловины. Глубочайшая точка Индийского океана — Яванская впадина, 7 км 709 м.

Температура воды в Индийском океане колеблется от -1°С у берегов Антарктиды до +30°С , средняя температура воды +18°С.

Средняя соленость Индийского океана 35%о.

Северный ледовитый океан

Большая часть Северного ледовитого океана покрыта толщей льда — зимой это почти 90% поверхности океана. Только у берегов лед примерзает к суше, большая же часть льда дрейфует. Дрейфующий лед носит название «пак».

Океан полностью расположен в северных широтах, отличается холодным климатом.

В Северном ледовитом океане наблюдается ряд крупных течений: вдоль севера России проходит трансарктическое течение, в результате взаимодействия с более теплыми водами Атлантического океана рождается течение.

Рельеф Северного Ледовитого океана отличается развитым шельфом, особенно у берегов Евразии.

Вода подо льдом всегда имеет отрицательную температуру: -1,5 — -1°С. Летом вода в морях Северного ледовитого океана достигает +5 — +7 °С. Соленость воды океана значительно снижается летом из-за таяния льдов и, это касается евразийской части океана, полноводных сибирских рек. Так зимой соленость в разных частях 31-34% о, летом у берегов Сибири может быть до 20%о.

Морской транспорт — важнейший элемент международной торговли. Такие страны, как , и другие, отрезанные от материков и не имеющие достаточного количества собственных ресурсов, всецело зависят от . С этим связана потенциальная экологическая опасность: крушение судна, перевозящего нефть, мазут, уголь и другие , наносит серьезный урон .

Вопросы перед параграфом

1. Какую часть поверхности Земли занимает Мировой океан?

Мировой океан оказывает сильнейшее воздействие на климат нашей планеты. Он не только представляет большую значимость для общего круговорота воды, но и содержит огромный резерв полезных ископаемых, является источником пищи и других ресурсов нашей планеты. Мировой океан занимает примерно 71 % земной поверхности. На карте мира обозначается голубым цветом.

2. Почему нашу планету называют Землей, а не океаном?

Дело в том, что когда-то люди не знали ничего о планетах и искренне считали, что наша Земля плоская. И вот оно, главное слово, от которого и берет начало свое название нашей планеты. Дело в том, что в общеславянской группе языков корень слова Земля означает следующее: низ, пол, внизу, почва, земля. То есть, если люди представляли нашу планету как своеобразный огромный земельный блин, то соответственно, именно так ее и называли, в значении: земля внизу, почва под ногами, плоская низкая тарелка.

3. Покажите на карте известные вам океаны, моря, заливы и проливы.

Океаны: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый.

Окраинные моря: Норвежское, Баренцево, Карское, Лаптевых, Жёлтое, Восточно-Сибирское, Чукотское, море Беллинсгаузена и Карибское море.

Внутренние моря: Белое море, Азовское море, Чёрное море.

Заливы: Аляскинский, Бенгальский, Бискайский, Большой Австралийский, Гвинейский.

Проливы: Дарданеллы, Берингов, Датский, Ла-Манш, Г Флоридский, Гибралтарский, Босфор, Дарданеллы, Дрейка.

Вопросы и задания

1. Какова средняя соленость вод Мирового океана?

В открытом океане содержание солей обычно колеблется от 33 до 38‰, а средняя соленость Мирового океана составляет 35‰. Средняя соленость океана примерно соответствует солености стакана воды, в котором размешана чайная ложка соли.

2. Почему соленость воды некоторых морей сильно отличается от средней солености вод Мирового океана?

При испарении воды с поверхности океанов соли остаются и не выветриваются. В результате их концентрация повышается. Подобным эффектом обладает процесс замерзания. Ледники содержат наибольший на планете запас пресной воды. Во время их образования соленость вод Мирового океана увеличивается. Таяние ледников характеризуется противоположным действием, уменьшая содержание солей. Кроме них, источником пресной воды являются атмосферные осадки и реки, впадающие в океан. Уровень солей также зависит от глубины и характера течений. Наибольшая их концентрация на поверхности. Чем ближе ко дну, тем соленость меньше. Теплые течения влияют на содержание солей в положительную сторону, холодные, наоборот, уменьшают её.

3. Как изменяется температура воды Мирового океана на поверхности и на глубине?

Общая температура всего мирового океана в среднем составляет близко к 4 градусов по Цельсию. Вода в океанах холодная. Прогрев воды происходит лишь на поверхности, а уже с увеличением глубины температура соответственно снижается. Изменение температуры с глубиной происходит не равномерно. Лишь восемь процентов вод теплее десяти градусов, большая половина вод холоднее за 2–3 градуса.

4. Какова основная причина движения морских вод?

Причинами появления течений мирового океана являются неравномерное прогревание вод солнцем, а также пассаты и муссоны - ветры, дующие либо в одном постоянном направлении, либо меняющие его в зависимости от времени года. Волновые движения вызываются тоже ветрами, но не только. К волновым движениям относятся, например, приливы и отливы - их причина в притяжении луны. Крупные волны (цунами) могут быть вызваны землетрясениями. Ну а штормовые нагоны возникают при устойчивых сильных ветрах, дующих продолжительное время в сторону суши.

Течения называют теплыми и холодными, ориентируясь вовсе не по их абсолютной температуре. Если температура вод течения выше, чем у окружающих вод, то оно считается теплым. Если же ниже, чем у окружающих вод, то течение холодное.

Теплые течения направлены из низких широт в высокие (напр., Гольфстрим), холодные - из высоких в низкие (Лабрадорское).

6. НА основе текста параграфа составьте план описания Северного Ледовитого океана. Используя составленный вами план, опишите другие океаны.

1. Площадь и объем в Мировом океане.

2. Местоположение океана относительно материков.

3. Связь океана с другими океанами.

4. Количество островов в океане.

Северный Ледовитый океан занимает 4% площади и 1% объема Мирового океана. Океан расположен в центре Арктики, занимая пространство вокруг Северного полюса, который и находится на территории этого океана. Все его берега – южные. Северный Ледовитый океан расположен между Северной Америкой и Евразией. С Тихим океаном он связан Беринговым проливом, с Атлантическим – широким водным пространством между Северной Америкой, островом Гренландия и Скандинавским полуостровом Евразии. Часть площади океана занята окраинными морями и внутренним Белым морем. По количеству островов Северный Ледовитый океан занимает второе место после Тихого океана. Все они расположены вблизи материков. Самые большие острова – Гренландия, Шпицберген, Новая Земля.

Атлантический океан - второй по величине океан Земли после Тихого океана, расположенный между Гренландией и Исландией на севере, Европой и Африкой на востоке, Северной и Южной Америкой и Антарктидой на юге. Площадь 91,6 млн километров в квадрате, из которых около 16% приходится на моря, заливы и проливы. Площадь прибрежных морей невелика и не превышает 1% от общей площади акватории. Географическое положение Атлантического океана таково, что он объединяется со всеми другими крупными водоемами планеты, а также омывает берега всех континентов, кроме Австралии. Атлантический океан богат и островами, и архипелагами. Самые значительные по площади: Британские, Большие Фолклендские, Исландия, Ньюфаундленд, Большие Антильские, Багамские и др.

7. Объясните, как вы понимаете слова французского писателя и летчика Антуана де Сент-Экзюпери (роман «Планета людей»).

Без воды жизнь не возможна, она величайшее богатство. На чудодейственных свойствах воды зиждется вся жизнь на планете Земля. Вода является тем волшебным веществом, которое содержится в любом живом организме. Но если вода соленая с химическими примесями, загрязненная, то это смертельная опасность для всего живого на земле.

Воды Белого моря менее опреснены вследствие более свободного сообщения с океаном. В его басейне соленость поверхностных вод 24-26%о, в Горле 28-30%о, а в заливах значительно ниже и сильна колеблется под влиянием сгонно-нагонных и приливных колебаний уровня. Иногда в Двинском, Кандалакшском и Онежском заливах почти пресная вода сменяется водой с соленостью 20-25%о.[ ...]

Воды внутренних морей, расположенных в тропических широтах, где осадков выпадает мало, рек немного, а испарение велико, отличаются большей соленостью, чем океанические воды. Таковы моря Средиземное, Красное и Персидский залив. Средиземное море, характеризующееся отрицательным пресным балансом и затрудненным водообменом с океаном через узкий Гибралтарский пролив, имеет соленость поверхностных вод выше океанической. От Гибралтарского пролива до о. Сицилия она составляет 37-38%о, в восточной части моря 39%0 и более.[ ...]

Соленость поверхностных вод морей нередко значительно отличается от солености океанических вод (иногда превышает ее, иногда оказывается меньше). Эти различия определяются условиями водообмена между морями и океаном, влиянием климата и стока вод суши. Соленость поверхностных вод морей, водообмен которых происходит более или менее свободно, близка к океанической. При затрудненном водообмене различия могут быть значительными.[ ...]

Соленость Океана - величина не постоянная. Она зависит от климата (соотношения осадков и испарения с поверхности Океана), образования или таяния льдов, морских течений, вблизи материков- от притока пресных речных вод. В открытом Океане соленость колеблется в пределах 32-38%; в окраинных и средиземных морях колебания ее значительно больше. Испытывая колебания в количестве растворенных солей, морская вода отличается исключительным постоянством их соотношения друг к другу. Соотношение растворенных веществ сохраняется в различных частях Океана, на его поверхности и в глубоких слоях. На учете этой закономерности построен метод определения солености морских вод по количеству содержащегося в них какого-либо одного элемента, чаще всего хлора.[ ...]

Океан - главный акцептор и аккумулятор солнечной энергии, т. к. вода обладает высокой теплоемкостью. Водная оболочка (гидросфера) включает: соленые воды Мирового океана и внутренних морей; пресные воды суши, сосредоточенные в горных льдах, реках, озерах, болотах. Рассмотрим экологические характеристики водной среды.[ ...]

Океан принадлежит к группе соленых вод, между тем как морские воды иногда являются рассолами (например, Красное море) или полунреспыми (например, Азовское море), т. е. имеют резко иную концентрацию, меньшую или большую, чем в среднем мало меняющаяся в составе вода океана. Переход, бывает иногда довольно резкий.[ ...]

В океане разность температур и солености невелика, но описанный процесс усиливает вертикальное перемешивание воды.[ ...]

Объем воды на земном шаре измеряется цифрой в 1386 млн км3, а это значит, что па каждого из нас приходится 350 млн м3 воды, что равно десяти таким водохранилищам, как Можайское на р. Москве. К сожалению, для этого есть все основания. Ведь человеку нужна не просто любая вода, а вода только пресная, т. е. содержащая не более 1 г. солей на 1 л, и при этом она должна быть высокого качества. Известно, что 97,5% воды сосредоточено в Мировом океане, соленость которого составляет 35%а, или 35 г/л. На пресные же воды приходится всего 2,5%, при этом более 2/з ее законсервировано в ледниках и снежниках и лишь 0,32% приходится на озера и реки. Наиболее важные и используемые для самых различных нужд речные воды составляют всего лишь 0,0002% общих запасов воды [Львович, 1974].[ ...]

В Тихом океане к северу от субполярного фронта формируется Северо-Тихоокеанская промежуточная вода с соленостью от 33,6 до 34,6 %о, которая затем на глубинах 500-1500 м распространяется к югу.[ ...]

Во всех океанах и морях отмечается постоянное соотношение солей, входящих в состав воды. Общая масса солей в морской воде составляет 48-1015 т, или около 3,5% всей массы океанской воды. Этого количества солей хватило бы для образования по всей поверхности нашей планеты соляного слоя толщиной до 45 м. На каждые 1000 г океанской воды приходится 35 г солей, т.е. соленость воды океанов в среднем составляет 35%.[ ...]

Мировой океан неоднороден как по солености, так и по температуре. В нем можно различить изометрические области, слои и тончайшие прослойки. Самая высокая температура воды в океане (404°С) была зарегистрирована у горячего источника в 480 км от западного побережья Америки. Нагретая до такой температуры вода не превращалась в пар, так как источник находился на значительной глубине в условиях большого давления. Самая чистая вода в мире зарегистрирована в море Уэддела в Антарктиде. Ее прозрачность соответствует прозрачности дистиллированной воды. При этом воды Мирового океана находятся в постоянном движении, их температура и течения влияют на состояние воздушных масс к определяют погодные и климатические условия, на прилегающих территориях.[ ...]

Площадь соленых вод (морей, океанов) - чуть более 70% поверхности Земли. Пресные же воды (менее 1 г/л соли) составляют чуть меньше 6% запасов или, в абсолютном выражении, 90 млн. км3. Но вся беда в том, что из пресных вод лишь около 3% - легкодоступные запасы типа рек, озер и водохранилищ, остальное - ледники, подземные воды. Таким образом, мы можем использовать лишь около 2,5 млн. км3 воды. А ведь часть этой воды загрязнена и непригодна к употреблению.[ ...]

Средняя соленость вод на поверхности различных океанов неодинакова: Атлантического 35,4%о, Тихого 34,9°/оо, Индийского 34,8%о-В табл. 10 приведена средняя соленость на поверхности океанов в южном и северном полушариях.[ ...]

Мировой океан-это водная оболочка Земли, за исключением водоемов на суше и ледников Антарктиды, Гренландии, полярных архипелагов и горных вершин. Мировой океан делят на четыре основные части- Тихий, Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый океаны. Воды Мирового океана, вдаваясь в сушу, образуют моря и заливы. Моря-это относительно изолированные части океана (например, Черное, Балтийское и др.), а заливы вдаются в сушу не столь значительно, как моря, и по свойствам вод мало отличаются от Мирового океана. В морях же соленость воды может быть выше океанской (35%), как, например, в Красном море-до 40 %, или ниже, как в Балтийском море -от 3 до 20 %.[ ...]

Обычно в воде находятся различные примеси органического и неорганического происхождения. Различают воду соленую и пресную. Основную массу воды на нашей планете составляет соленая вода, образующая соленый Мировой океан и большую часть минерализованных подземных вод глубинного залегания (1,5...2 км).[ ...]

Фронты в океане возникают из-за влияния самых различных механизмов. Иногда они выглядят очень отчетливо в полях температуры и солености, а в поле плотности почти не выражены. Резкие изменения свойств на фронтах оказываются существенными в связи с тем, что они влияют на динамику. Обзор спутниковых наблюдений над температурными фронтами сделан в . Основные климатические фронтальные зоны (где фронты наиболее часто регистрируются) в северной части Тихого океана приведены на рис. 13.11; они обсуждались в работе Родена . Один из важных типов фронтов связан с экмановской конвергенцией в поверхностном слое. Примерами подобных фронтов являются субтропические, которые наблюдаются на широтах от 30° с. ш. до 40° ю. ш. Их изменения, связанные с колебаниями экмановской дивергенции, изучались в работе . Второй тип фронтов формируется на границе водных масс (см. ). Такой фронт разделяет, например, воды субарктических и субтропических круговоротов. В северной части Тихого океана (рис. 13.11) этот фронт находится на широте 42° с. ш. Он сформирован на месте встречи холодного, направленного к экватору, течения Ойясио с теплым течением полярного направления - Куросио. На поверхности этот фронт хорошо выражен на разрезах температуры и солености, но в поле плотности он заметен слабо.[ ...]

В Мировом океане непрерывно протекают физические, химические, биологические и другие процессы, изменяющие соленость, т. е. уменьшающие или увеличивающие концентрацию раствора. Однако независимо от абсолютной концентрации раствора количественные соотношения между главными ионами остаются постоянными. Поэтому достаточно знать концентрацию одного из компонентов, чтобы определить остальные. Для определения солености пользуются суммой ионов Cl + Br + I , называемой хлорностью, концентрация которых в морской воде наибольшая.[ ...]

В Мировом океане сосредоточена основная масса воды. Его средняя глубина составляет более 4000 м, он занимает площадь, равную 361 млн км2 (71% поверхности земного шара), и отличается высокой соленостью (3,5%). Континентальные водоемы покрывают около 5% площади Земли. Из них на долю поверхностных вод (озера, реки, болота и т.д.) приходится весьма малая часть (0,2%), ледников - 1,7%. Подземные воды составляют около 4% общего объема гидросферы. Весь планетный запас воды достигает 1450 млн км.[ ...]

В морской воде содержится 89% хлоридов, 10% сульфатов и 0,2% карбонатов, а в пресных водах - 80% карбонатов, 13% сульфатов и 7% хлоридов. Вода закрытых морей, таких как Каспийское, не является типично морской. Она значительно менее солена и содержит в три раза больше карбонатов, чем вода океанов. По современным понятиям соленость воды морей и океанов является «первичной», не изменявшейся в течение геологических периодов.[ ...]

В Мировом океане непрерывно протекают процессы, изменяющие океанологические характеристики. В результате неравномерного изменения этих характеристик возникают горизонтальные и вертикальные их градиенты, одновременно с которыми развиваются процессы, направленные на выравнивание свойств водных масс, на уничтожение градиентов. Это процессы вертикального и горизонтального обмена, т. е. перемешивания. Изменение температуры, солености и плотности с глубиной связано с вертикальными градиентами этих величин. Градиент каждой из указанных величин может быть положительным или отрицательным. Если градиент плотности положителен (плотность увеличивается с глубиной), водные массы находятся в устойчивом состоянии, если отрицательный - неустойчивы: легкие воды стремятся всплыть, а тяжелые - опуститься. Увеличение плотности под влиянием понижения температуры или увеличения солености на поверхности вызывает опускание верхних слоев воды и подъем нижних. В результате плотность воды в верхнем, перемешанном слое понижается, а в нижележащем возрастает. В слое воды, расположенном выше слоя скачка, процессы перемешивания воды происходят наиболее интенсивно; этот слой и называется деятельным слоем. Ниже слоя скачка воды становятся устойчивыми, так как здесь с глубиной температура понижается, а соленость и плотность возрастают.[ ...]

Колебания солености во времени незначительны. Годовые колебания в открытых частях океанов не превышают 1%о, на глубине 1500-2000 м соленость почти неизменна (различия в 0,02-0,04%о). Значительные колебания солености наблюдаются в прибрежных районах, где весной интенсивнее приток пресных вод, а также в полярных районах за счет процессов замерзания и таяния льдов.[ ...]

Запасы пресных вод составляют менее 2 % водных ресурсов. Средняя соленость вод Мирового океана 3,5 г/л (в океанах 48- 1015 т поваренной соли), вода для питья должна содержать не Ьолее 0,5 г/л, растения погибают от воды с содержанием 2,5 г/л соли. Примерно 3/4 мировых запасов пресных вод находится во льдах Антарктиды, Арктики, ледниковых гор. Около 35 тыс. морского льда и айсбергов входят в объем Мирового океана. Но 10-15 тыс. айсбергов откалывается ежегодно только от побережья Арктики и Гренландии. Годовой речной сток оценивается в 41 тыс. км’. В Европе и Азии, где проживает 70 % населения, сосредоточено лишь 39 % мировых запасов речных вод. В самом многоводном в мире озере Байкал (23 тыс. км3) сосредоточено 20 % мировых запасов поверхностных пресных вод. В России находится самое крупное в мире подземное хранилище воды - Западно-Сибирский артезианский бассейн площадью 3 млн. км2, что почти в 8 раз больше площади Балтийского моря.[ ...]

Если плотность морской воды неизменна, то океан называется однородным. Если вертикальное распределение плотности зависит только от давления, то говорят о баротропном океане. В случае, если плотность морской воды определяется температурой, соленостью и давлением, то океан считается бароклин-ным.[ ...]

На каждые 1000 г океанской воды приходится 35 г солей, т.е. соленость воды океанов в среднем составляет 35%о (промилле).[ ...]

По современным понятиям соленость воды морей и океанов является «первичной», не изменявшейся в течение геологических периодов. Таким образом, вопрос о том, как на Земле появилась вода, требует изучения и уточнения.[ ...]

Будучи прекрасным растворителем, вода содержит растворенные соли, газы, органические вещества, содержание которых в воде может меняться в широком диапазоне. Если концентрация солей меньше 1 г/кг, вода считается пресной, при концентрации солей до 25 г/кг - солоноватой, а при большей концентрации - соленой. В океане концентрация солей составляет около 35 г/кг, в пресных озерах, реках 5-1000 мг/кг. Морская вода является многокомпонентной системой, включающей в себя молекулы воды, анионы и катионы солей, а также множество примесей. Хорошее перемешивание морских вод ведет к выравниванию содержания солевых компонентов в разных частях Мирового океана, и поэтому можно говорить о постоянстве солевого состава океанических вод. Для характеристики солености используется величина S - соленость, определяющая в граммах массу растворенного твердого вещества, содержащегося в 1 кг морской воды при условии, что бром и йод заменены эквивалентным содержанием хлора, все углекислые соли переведены в оксиды, все органические вещества сожжены при температуре 480 °С. Такое определение солености восходит к принятому ранее определению солености по хлорности путем титрования морской воды. Измеряется соленость в тысячных долях - промилле (%о). Постоянство солевого состава морской воды позволяет определять соленость по содержанию одного компонента.[ ...]

Аналогичные выражения можно записать для солености и плотности морской воды. Первый член с правой стороны - класс явлений, составляющих предмет классической океанографии; второй член - неоднородности, относящиеся к явлению тонкой термохалинной структуры; третий член - микротурбулентность по Рейнольдсу; ¿иг - значения пространственных и временных масштабов, разграничивающих структурные элементы водных масс, обусловленные тонкой слоистой структурой и турбулентностью. Как правило, изрезанность вертикальных профилей солености больше, чем изрезанность температурных распределений. Морская вода обладает еще одним интересным свойством. Если в атмосфере скорости молекулярной диффузии тепла и влаги почти одинаковы, то скорости диффузии тепла и соли в океане разнятся на два порядка (К = 1,4 10 3 см2/с, 1 = = 1,04 10 5 см2/с), что приводит к такому явлению как дифференциально-диффузионная конвекция, являющаяся одним из механизмов, обусловливающих формирование тонкой термохалинной структуры морских вод.[ ...]

Поскольку информация о полях температуры и солености позволяет рассчитать течения лишь относительно некоторого заданного уровня, то скорости стационарных геострофических течений в океане не удается определить абсолютно точно. Поэтому невозможно также найти точные значения переносов и сравнить их с расчетами по соотношению Свердрупа. Вместе с тем некоторые сравнения все же можно сделать. Так, например, на рис. 12.7,6 показаны течения Северной Атлантики на глубине 100 м относительно течений на глубине 1500 м . Если предположить, что последние течения являются относительно слабыми, то рис. 12.7,6 можно рассматривать как картину приповерхностных геострофических течений. На ней можно обнаружить много бросающихся в глаза совпадений с рис. 12.7, а, что свидетельствует о том, что воздействие ветра во многом объясняет картину поверхностной циркуляции. С другой стороны, существенные отличия, которые также можно увидеть на этих рисунках, говорят о важности других факторов, например сил плавучести. Вычисления Уортингтона , в частности, показывают, что опускание вод в Гренландском море увлекает туда большие массы поверхностных вод из Северной Атлантики, и это существенно влияет на общую картину циркуляции.[ ...]

Неравномерное распределение температуры, а также и солености в основном создается процессами перемешивания и морскими течениями. В поверхностных слоях, в пределах деятельного слоя моря, переслоенность водных масс связана главным образом с процессами вертикального обмена, а на глубине неоднородность океанологических характеристик связана с общей циркуляцией вод Мирового океана. Неоднородность вод океанов и морей, связанная с процессами вертикального и горизонтального обмена, определяет наличие промежуточных холодных или теплых слоев с пониженными или повышенными температурами. Эти слои могут быть конвективного (за счет перемешивания) и адвективного происхождения. Последние связаны с доставкой (аскес), т. е. горизонтальным вторжением, водных масс, переносимых из вне течениями. Примером может служить наличие теплых атлантических вод во всей центральной части Северного Ледовитого океана, которые прослеживаются на глубинах от 150-250 до 800-900 м. При переходе от поверхностных вод к промежуточным, глубинным и яридшным (см. стр. 165) на границах их соприкосновения возникаю? вертикальные градиенты океанологических характеристик. Переходный слой, в котором велики градиенты темпертуры, солености, плотности и других свойств, называют слоем скачка. Эти слои могут быть временными, сезонными и.постоянными в деятельном слое и на границе его с водами глубин. Глубоководные наблюдения в различных районах Мирового океана (рис. 14) по- казяваюсг, что в открытых районах, кроме полярных областей, температура заметно изменяется от поверхности до глубины 300- 400 м, затем до 1500 м изменения весьма незначительны, а с 1500 м она почти не изменяется. На 400-450 м температура 10-12° С, на 1000 м 4-7° С, на 2000 м 2,5-4° С и с глубины 3000 м она около 1-2° С.[ ...]

Если не касаться грязных стоков и ядовитых сливов, то воды издревле разделяются на соленые и пресные. В соленых водах, по сравнению с пресными, содержится повышенная концентрация солей, прежде всего натриевых. Для питья и промышленного использования они не пригодны, но отлично подходят для купания и водного транспорта. Солевой состав соленых вод в различных водоемах довольно сильно колеблется: например, в мелком Финском заливе воды менее соленые, чем в Черном море, а в океанах соленость значительно больше. Хочу напомнить, что соленая вода - необязательно морская. Известны бассейны с исключительно солеными водами, не имеющие сообщения с морем, такие как Мертвое море в Палестине и соленое озеро Баскунчак.[ ...]

Зрелые плоды лагенарии настолько легки, что не тонут в соленой воде и способны долго плавать в океане без повреждений и без потери семенами всхожести. С древних времен, случайно попадая в Атлантический океан, плоды лагенарий, подхватываемые океанскими течениями, совершали плавание от берегов Западной Африки в Бразилию или через Тихий океан попадали из Юго-Восточной Азии в Перу, а оттуда древними жителями Южной и Северной Америки распространялись по всему континенту.[ ...]

Все перечисленные факторы определяют режим и изменения солености вод океанов и морей. Так как соленость - наиболее консервативное, установившееся свойство вод Мирового океана, то можно говорить и о балансе солей. Приходная часть солевого баланса слагается из поступления солей: а) с материковым стоком, б) с атмосферными осадками, в) из кедр Земли в виде продуктов дегазации мантии, г) при растворении пород на дне океанов и морей.[ ...]

Гидросфера - водная оболочка Земли, включающая океаны, моря, реки, озера, подземные воды и ледники, снеговой покров, а также водяные пары в атмосфере. Гидросфера Земли на 94% представлена солеными водами океанов и морей, более 75% всей пресной воды законсервировано в полярных шапках Арктики и Антарктиды (табл. 6.1).[ ...]

Соленость воды Мирового Океана составляет 35 г/л, а при солености 60 г/л основная часть клеток существовать не может. Вынос солей реками в океан удваивал бы концентрацию солей каждые 80 млн. лет, если бы не природные процессы, выводящие соли из океанской воды. При этих условиях относительная стабильность солености океана поддерживается уже несколько сотен миллионов лет.[ ...]

Биохимические свойства. Все биохимические процессы разложения органического вещества сточных вод в морях и океанах протекают много медленнее по сравнению с пресноводными бассейнами. Это происходит вследствие того, что концентрация солей в соленой воде больше, чем в пресной и поэтому уменьшается то осмотическое давление, при помощи которого микробиальная клетка всасывает необходимые для ее жизни питательные вещества (Готье - Gaultier, 1954). Соответственно уменьшение величины БПКз в морской воде в процессе ее самоочищения происходит много медленнее, чем в пресной.[ ...]

Умеренные и тропические пояса суши с их гумидным климатом и развитым биостромом продолжаются на океане в качестве поясов с высокой биологической продуктивностью. Субтропические пустынные пояса суши с слабо развитым биостремом в равной мере прослеживаются и над океаном. В конечном счете недостаток влаги и на суше и в океане приводит к сходному результату для биоса - возникают пустыни, почти лишенные жизни»2.[ ...]

Малый объем работы, конечно, не смог вместить ту огромную информацию, которая связана с проблемой опреснения воды. Но мы постарались показать, что идея получения пресной воды из колоссальных по объему соленых вод морей и океанов занимала еще умы античных мыслителей и в настоящее время приобрела реальные формы не только технологических, но и технических решений. Сегодня целые города выросли на выжженной солнцем, безводной земле благодаря найденным путям опреснения морских вод в промышленных масштабах.[ ...]

Относительно этого проекта известен прогноз М. Юинга о последствиях реализации строительства дамбы. Согласно этому прогнозу, прекращение поступления более соленых вод в Атлантический океан может уже через три десятилетия привести к такому уменьшению солености в нем, что повлечет за собой полное изменение циркуляции вод океана, результатом которых может в конечном итоге стать прекращение поступления теплых вод Гольфстрима в Арктику и похолодание там с одновременным потеплением в континентальной Европе. В свое время этот прогноз вызвал отрицательную реакцию другого известного океанолога Г. Стоммела, указавшего, что на основе предположений М. Юинга можно было бы с таким же успехом предсказать и обратные процессы . Этот пример приведен для того, чтобы показать сложность и неоднозначность подобных прогнозов при современном состоянии науки об океане даже для стационарных процессов обмена водных масс.[ ...]

Различные водные массы разделяются фронтальными зонами или фронтальными поверхностями, в которых происходит обострение градиентов характеристик водных масс . Квазистационарные климатические фронтальные зоны являются естественными границами основных водных масс в океане. В открытом океане выделяют пять типов фронтов: экваториальный, субэкваториальный, тропический, субполярный, полярный. Фронтальные зоны выделяются высокой динамичностью процессов, протекающих в них. В прибрежной зоне, в устьевой зоне формируются фронты, разделяющие шельфовые или стоковые воды от вод глубоководной части. Формирование того или иного типа фронта зависит от внешних условий. По данным подповерхностных буксировок зондов температуры и солености (измерения проводились на глубине 30 см) при ширине фронта около 70 м градиенты солености и температуры составляют соответственно 2,2 %о и 1,1° на 10 м. Стоковый фронт с линзой распресненных вод формируется при натекании пресных речных вод поверх соленых и плотных морских вод. В случае затока балтийских вод в лагуну образуется фронт интрузии тяжелых морских вод в более легкие воды лагуны. При распространении клина соленых морских вод вдоль глубоководного морского канала наблюдается типичный эстуарный фронт. Типичное изменение температуры, солености и плотности при пересечении фронта показано на рис. 6.5 .[ ...]

Этот вид возобновляемых энергетических ресурсов, пожалуй, самый экзотический, и по времени разработки самый молодой: первые технические идеи относятся только к 70-м гг. нашего века. Возобновление этого вида ресурсов связано с преобразованием части тепловой энергии океана при испарении воды с его поверхности. На это, как уже отмечалось, расходуется около 54 % общего баланса энергии, поступающей от Солнца. При попадании пресной воды в виде осадков и речного стока обратно в океан в процессе смешения с солеными водами выделяется энергия, практически пропорциональная величине изменения энтропии системы прес ные - океанские воды, являющейся мерой упорядоченности этой системы. Само изменение энтропии - явление ненаблюдаемое, поэтому, например, в устьях рек не происходит заметных проявлений выделения дополнительной энергии. Определить энергию растворения можно, найдя предварительно величину равновесного осмотического давления, возникающего на тонкой пленке, разделяющей пресную и океанскую воды и обладающей способностью пропускать только молекулы воды. Проникновение молекул НгО продолжается до тех пор, пока давление столба раствора не уравновесит осмотическое давление, в результате чего и установятся равновесные условия между раствором и растворителем.[ ...]

В настоящее время работы по организации поливного земледелия для выращивания многолетних трав и овощей в степной зоне продолжаются, но создаются небольшие поливные поля площадью в десятки (не свыше 200-300) гектаров, водозабор проводится из искусственных водоемов, в которых накапливаются весенние снеговые воды. Запрещен полив из озер, где вмешательство в гидрологический режим особенно опасно, так как может привести к необратимым изменениям в их экосистемах (например, к исчезновению рыб и цветению воды, т. е. массовому развитию цианобактерий, и др.). ГИДРОСФЕРА (Г.)- водная оболочка Земли, включающая океаны, моря, реки, озера, подземные воды, ледники. Структура Г. Земли показана в табл. 16. Г. на 94% представлена солеными водами океанов и морей, а вклад рек в водный бюджет планеты в 10 раз меньше, чем количество водных паров в атмосфере.[ ...]

Только самые верхние слои мощностью 100-200 м можно назвать настоящими пелагическими: местами фораминиферы и птероподы составляют в них более 50%, тогда как кремнистые микрофосси-лии редки . Повышенная соленость вод Красного моря, вероятно, препятствует развитию радиолярий, и появление этих микроорганизмов в разрезе четвертичных отложений соответствует межледниковым эпохам высокого стояния уровня моря, когда ограничение водообмена с океаном было минимальным . Кокколи-тофориты могут выдерживать более суровые условия, однако во время максимума последнего оледенения соленость была столь высока, что даже наиболее толерантные формы в конце концов исчезли .

общее количество всех твердых минеральных веществ в граммах, растворенных в 1 кг морской воды. Выражается в тысячных долях - промилле, обозначаемых о/оо. Определяется путем гидрохимического анализа проб воды или по электропроводности морской воды. Соленость поверхностного слоя океана зависит от соотношения между процессом испарения морской воды и количеством атмосферных осадков: испарение увеличивает, а осадки уменьшают содержание солей. В прибрежных районах на соленость большое влияние оказывает речной сток, а в полярных районах - процессы образования и таяния льда. При замерзании воды и нарастании морского льда часть солей стекает в воду и соленость увеличивается; при таянии морских льдов и айсбергов она уменьшается. В формировании поля солености участвуют также перемешивание вод (диффузия) и адвекция солей течениями. Соленость глубинных и придонных вод определяется исключительно этими 2 процессами, так как внутренних источников и стоков солей на глубинах и у дна океана нет. Влияние биохимических процессов на соленость ничтожно мало. В океанах вдали от берегов соленость меняется от 29 до 38о/оо. Высокая соленость наблюдается в поверхностных водах тропических широт, где испарение значительно преобладает над осадками. Вода с наиболее высокой соленостью (до 37,9°/оо) формируется в Атлантическом океане в зоне Азорского антициклона. В экваториальной зоне океанов, где часты сильные ливневые осадки, соленость понижена (34-35°/оо). В умеренных широтах она в сравнительно равна 34°/оо. Самая низкая соленость океанских вод - до 29°/оо наблюдается летом среди тающих льдов в Северном Ледовитом океане. Соленость глубинных и придонных вод в океанах примерно 34,5 - 34,9°/оо, и ее распределение определяется циркуляцией вод Мирового океана. Средняя величина солености Мирового океана равна 34,71°/ оо (Атлантического- 35,3, Тихого - 34,85, Индийского - 34,87°/оо). В прибрежных районах океанов со значительным речным стоком (Рио- де-Ла Плата, эстуарии Амазонки, Святого Лаврентия, Нигера, Оби, Енисея и др.) соленость может быть значительно меньше средней солености и равняться всего 15-20°/оо. Соленость вод в средиземных морях может быть как меньше, так и больше солености океанских вод. Так, соленость поверхностных вод в Черном море 16-18°/оо, в Азовском 10-12°/оо, Балтийском 5- 8°/оо. В Средиземном и Красном морях, где испарение значительно превышает осадки, соленость достигает 39 и 42°/оо соответственно. Соленость вместе с температурой определяет плотность морской воды, от которой зависят осадка судна, распространение звука в воде и многие другие физические характеристики воды. Соленость в ряде случаев определяет особенности технического использования морской воды (питание паровых котлов, опреснительных установок и др.). Соленость влияет на развитие жизни в море. В некоторых районах Мирового океана поведение рыб, а следовательно, их уловы находятся в зависимости от изменений солености воды.