Сделай Сам Свою Работу на 5

Свойства океанической воды

1. Соленость. Океаническая вода – это раствор, содержащий все химические элементы. Особенно много в океанической воде хлора, натрия, магния, серы, меньше – брома, углерода, стронция, бора. Содержание остальных элементов ничтожно мало – менее 1%.

Общее количество солей в океане 5.1017т, они могут покрыть всю Землю слоем в 45 м толщиной. Больше всего в океане солей натрия (NaСl) и магния (MgCl), которые придают воде солено горький вкус.

Средняя соленость Мирового океана составляет 35%о, т.е. в 1 литре океанической воды содержится 35 г солей. Соленость зависит от соотношения атмосферных осадков и испарения, стока с суши (рек), таяния льдов. В распределении солености на Земле проявляется широтная зональность. В экваториальных широтах соленость несколько меньше средней (около 34 о/оо), в тропических широтах она увеличивается до 37 о/оо . Далее к северу и к югу соленость уменьшается: в умеренных широтах до 35 о/оо , а в полярных до 33-32 о/оо .

Широтную зональность в распределении солености нарушают океанические течения. Наиболее соленым считается Атлантический океан – почти 35,5 о/оо, наименее соленым – Северный Ледовитый - около 32 о/оо (у берегов Азии - всего 20 о/оо). Самыми солеными являются Персидский залив (39 о/оо), Красное море (42 о/оо), Средиземное море (39 о/оо).

На глубинах более 1500 м соленость Мирового океана неизменна – около 34,9 о/оо.

2. Температура. Температура всей массы океанической воды равна приблизительно +4оС. Вода – самое теплоемкое тело на Земле, поэтому океан медленно нагревается и медленно остывает. Как уже говорилось, океан – мощный аккумулятор тепла.

Средняя температура поверхностных вод океана +17оС (среднегодовая температура суши +14оС). Наибольшие температуры воды в северном полушарии бывают в августе, наименьшие – в феврале (в южном полушарии наоборот).

Температура поверхностных вод зональна. В приэкваториальных широтах весь год температура +27о - +28оС, в тропических - +15о - +25оС, в умеренных – 0о - +10оС, в полярных – 0о - –2оС. Наиболее теплым является Тихий океан (средняя температура +19оС), а самыми теплыми частями Мирового океана являются Красное море (+32оС) и Персидский залив (+35оС).



Суточные и годовые колебания температуры воды небольшие: суточные – около 1оС, годовые в умеренных широтах – 5-10оС.

Значительные изменения температуры происходят только в верхних слоях воды океана – 200-1000 м, глубже температура равна +4о +5оС, у дна в полярных широтах – около 0о, в экваториальных широтах - +2о +3оС.

3. Лед в океане. Температура замерзания воды зависит от ее солености. Образование льда начинается с возникновения пресных кристаллов, которые затем смерзаются. При этом в пространстве между кристаллами остаются капли рассола, поэтому лед соленый. Рассол постепенно стекает между кристаллами, и с течением времени лед опресняется.

При спокойной воде образуется игольчатая структура льда, при перемешивании – губчатая структура. Лед погружен на 9/10.

Соленый лед менее прочный, чем пресный, но зато он более пластичный и вязкий.

Начальная стадия льдообразования – ледяные кристаллы. Далее образуется ледяная пленка – сало, при выпадении снега образуется снежура. Вдоль берега нарастает полоса льда – береговой припай. Взрослый лед имеет толщину 50-70 см и более.

В полярных широтах северного полушария образующийся зимой лед не успевает растаять за лето. Среди полярных льдов встречаются однолетние и многолетние. Толщина однолетних льдов в Арктике 2-2,5 м, в Антарктике 1-1,5 м. Многолетние льды имеют толщину 3-5 м и более.

При сжатии льды образуют торосы. Недвижущийся лед находится только у берега, остальной – дрейфует. Многолетние толщи дрейфующего льда в Арктике называют паковым льдом (толщиной 5 м и более). Эти льды занимают около 75% общей площади льдов в Северном Ледовитом океане (в Южном океане их нет).

При таянии льда на нем образуются озерки – снежницы, затем при температуре больше 0оС образуются полыньи и т.д.

Кроме морских льдов, в океане могут быть речные льды, выносимые весной реками, а также материковые льды – айсберги.

Льды покрывают почти 15% всей акватории Мирового океана. В Арктике наибольшего распространения льды достигают к апрелю-маю, наименьшего – к концу августа. В Антарктике зимой (с мая по октябрь) льды кольцом окружают материк, а летом – это кольцо (январь-февраль) разрушается.

Айсберги доходят до 50о с.ш. в северном полушарии и 30о ю.ш. в южном полушарии. В море Уэделла был обнаружен айсберг длиной 170 км и высотой 100 м.

4. Плотность. С увеличением солености воды увеличивается ее плотность. Этому способствует и охлаждение воды, а также испарение, образование льда. Холодная вода имеет большую плотность, чем теплая, поэтому она опускается вниз. Средняя плотность воды океана равна приблизительно 1; она увеличивается от экватора к полюсам и вглубь океана.

5. Давление. Воздух оказывает огромное давление на океан. Кроме того, сама вода создает давление, и, чем глубже, тем давление это больше. На каждые 10 м глубины давление увеличивается на 1 атм. Все процессы на большой глубине совершаются под сильным давлением.

6. Прозрачность. Наименьшая прозрачность воды у берегов. Она также уменьшается в период планктона. В прозрачной воде солнечный свет проходит до глубины около 600 м, далее полная тьма. Наиболее прозрачны центральные части океанов и самым прозрачным является Саргассово море.

7. Цвет. Толща чистой воды океана имеет голубой или синий цвет («цвет океанической пустыни»). Присутствие планктона придает воде зеленоватый оттенок, различные примеси – желтовато-зеленый (близ устья рек вода может быть даже коричневой).

8. Газовый состав. В океанической воде всегда растворены газы. Чем выше температура и соленость, тем меньше газов может раствориться в воде. Газы попадают в воду из атмосферы, при химических и биологических процессах в океане, с речной водой, при подводных извержениях. В воде растворены кислород, углекислый газ, сероводород, аммиак, метан.

Движение вод океана

Вода в Мировом океане находится в постоянном движении. Это обеспечивает перемешивание воды, перераспределение тепла, солености и газов.

Рассмотрим отдельные движения вод.

1. Волновые движения (волны). Главная причина возникновения волн – ветер, но они могут быть вызваны и резким изменением атмосферного давления, землетрясением, извержением вулканов на побережье и океаническом дне, приливообразующей силой.

Наиболее высокая часть волны называется гребнем; наиболее углубленная часть – подошвой. Расстояние между двумя соседними гребнями (подошвами) называют длиной волны – (l).

Высотой волны (Н) называют превышение гребня волны над ее подошвой. Период волны (t) – это промежуток времени, в течение которого каждая точка волны перемещается на расстояние, равное ее длине. Скорость (n) – расстояние, пробегаемое в единицу времени какой-либо точкой волны.

Различают:

а) ветровые волны – под влиянием ветра волны растут одновременно в высоту и в длину, при этом увеличивается период (t) и скорость (n); по мере развития волн меняется их внешний вид и размеры. На стадии затухания волн длинные пологие волны называют зыбью. Ветровые волны обладают значительной разрушающей силой, тем самым формируя рельеф побережья. Средняя высота воды ветровых волн в океане 3-4 м (максимум до 30 м), в морях высота волн меньше – максимально не больше 9 м. С возрастанием глубины волны быстро затухают.

б) цунами – сейсмические волны, охватывающие всю толщу воды, возникают при землетрясениях и подводных извержениях вулканов. Цунами имеют очень большую длину волны, их высота в океане не превышает 1 м, поэтому в океане они не заметны. Но на побережьях, в заливах их высота увеличивается до 20-50 м. Средняя скорость распространения цунами от 150 км/ч до 900 км/ч. Перед приходом цунами вода обычно отступает от берега на несколько сот метров (до 1 км) в течение 10-15 минут. Крупные цунами бывают редко. Большая часть их приходится на берега Тихого океана. С цунами связаны огромные разрушения. Сильнейшие цунами произошли в 1960 г. в результате землетрясения в Андах, на побережье Чили. При этом цунами распространились по Тихому океану до берегов Северной Америки (Калифорния), Новой Зеландии, Австралии, Филиппинских, Японских, Курильских, Гавайских островов и Камчатки. До берегов Японии и Камчатки цунами дошли почти через сутки от момента землетрясения.

в) приливные волны (приливы-отливы) возникают в результате воздействия Луны и Солнца. Приливы – чрезвычайно сложное явление. Они постоянно изменяются, поэтому их нельзя считать периодическими. Для судовождения созданы специальные таблицы «приливов», что особенно важно для портовых городов, находящихся в низовьях рек (Лондон на р.Темза и др.). Энергию приливных волн используют, строя ПЭС (они есть в России, Франции, США, Канаде, Китае).

2. Течения Мирового океана (морские течения). Это горизонтальные движения воды в океанах и морях, характеризующиеся определенным направлением и скоростью. Их длина составляет несколько тысяч километров, ширина – десятки, сотни километров, глубина – сотни метров.

Главная причина возникновения течений в океане – ветер. К другим причинам можно отнести приливообразующие силы, силу тяжести. Все течения испытывают влияние Кориолисовой силы.

Течения можно классифицировать по ряду признаков.

I. По происхождению различают течения

1) фрикционные – возникают под действием движущегося воздуха на поверхность воды:

а) ветровые – вызваны временными ветрами (сезонными),

б) дрейфовые – вызваны постоянными ветрами (господствующими);

2) гравитационные – возникают под действием тяжести:

а) сточные – текут из районов избытка воды и стремятся выровнять поверхность,

б) плотностные – являются результатом различий плотности воды на одной глубине;

3) приливно-отливные – возникают под действием приливообразующих сил; охватывают всю толщу воды.

II. По продолжительности различают течения

1)постоянные – имеют всегда приблизительно одно и то же направление и скорость (Северное пассатное, Южное пассатное и др.);

2) периодические – периодически меняют направление и скорость (муссонные течения в Индийском океане, приливно-отливные течения и другие);

3) временные (эпизодические) – в их изменениях нет закономерностей; они часто меняются, чаще всего в результате действия ветра.

III. По температуре можно выделить (но относительно) течения

1) теплые – например, температура Северо-Атлантического течения +6оС, а окружающей воды +4оС;

2) холодные – например, температура Перуанского течения +22оС, окружающей воды +28оС;

3) нейтральные.

Теплые течения, как правило, идут от экватора к полюсам, холодные наоборот. Теплые течения обычно более соленые, чем холодные.

IV. В зависимости от глубины расположения выделяют течения

1) поверхностные,

2) глубинные,

3) придонные.

В настоящее время установлена определенная система течений океана, обусловленная прежде всего общей циркуляцией атмосферы. Схема их такова. В каждом полушарии по обе стороны от экватора существуют большие круговороты течений вокруг постоянных субтропических барических максимумов (в этих широтах образуются области повышенного атмосферного давления): в северном полушарии по часовой стрелке, в южном против часовой стрелки. Между ними возникает экваториальное противотечение с запада на восток. В умеренных и субполярных широтах северного полушария наблюдаются малые кольца течений вокруг барического минимума (области пониженного атмосферного давления: Исландский минимум и Алеутский минимум). В аналогичных широтах южного полушария существует течение с запада на восток вокруг Антарктиды (течение Западных ветров).

Наиболее устойчивыми течениями являются Северное и Южное пассатные (экваториальные) течения. У восточных берегов материков в тропических широтах теплые сточные течения: Гольфстрим, Куросиво, Бразильское, Мозамбикское, Мадагаскарское, Восточно-Австралийское.

В умеренных широтах под действием постоянных западных ветров существуют теплые Северо-Атлантическое и Северо-Тихоокеанское течения и холодное течение Западных ветров (Западный Дрейф). У западных берегов материков в тропических широтах наблюдаются холодные компенсационные течения: Калифорнийское, Канарское, Перуанское, Бенгельское, Западно-Австралийское.

В малых кольцах течений следует назвать теплое Норвежское и холодное Лабрадорское течения в Атлантике и Аляскское и Курило-Камчатское течения в Тихом океане.

В северной части Индийского океана муссоновая циркуляция порождает сезонные ветровые течения: зимой – с востока на запад, летом – наоборот (летом это холодное Сомалийское течение).

В Северном Ледовитом океане главное направление вод и льдов с востока на запад, в сторону Гренландского моря. Арктика пополняется водами из Атлантики в виде Нордкапского, Шпицбергенского, Новоземельского течений.

Велико значение морских течений для климата и природы Земли. Течения нарушают зональное распределение температуры. Так, холодное Лабрадорское течение способствует формированию льдо-тундровых ландшафтов на полуострове Лабрадор. А теплые течения Атлантики делают незамерзающей большую часть Баренцева моря. Течения оказывают влияние и на количество осадков: теплые способствуют впадению осадков, холодные - нет. Морские течения способствуют также перемешиванию воды и осуществляют перенос питательных веществ; с их помощью происходит миграция растений и животных.

Жизнь в океане

В Мировом океане жизнь существует повсюду. По условиям существования в океане выделяются 2 области:

1) пелагиаль (толща воды),

2) бенталь (дно) –

а) литораль (прибрежная часть дна до глубины 200 м),

б) абиссаль (глубинная часть).

Органический мир океана состоит из 3 групп:

1) бентос – обитатели дна (растения, черви, моллюски, крабы и др.),

2) планктон – обитатели толщи вод, не способные самостоятельно перемещаться (простейшие, бактерии, водоросли, медузы и др.),

3) нектон – обитатели вод. Свободно плавающие (рыбы, киты, дельфины, тюлени, кальмары, морские змеи и черепахи и др.).

Зеленые растения могут развиваться только там, где освещение достаточно для фотосинтеза (до глубины не более 200 м). Организмы, не нуждающийся в свете, заселяют всю водную толщу.

Планктон подразделяется на фитопланктон и зоопланктон. Большую часть массы живого вещества в океане составляет фитопланктон (при благоприятных условиях его количество может удвоиться за сутки). Фитопланктон населяет в основном верхний стометровый слой воды. Средняя масса фитопланктона 1,7 млрд. тонн. Самая распространенная форма фитопланктона – диатомовые водоросли, которых насчитывается около 15 тысяч видов. Фитопланктон – основное питание для большинства морских организмов. Места обильного развития фитопланктона – это богатые жизнью места.

Распространение жизни в океане имеет зональный характер:

– в полярных широтах условия для фитопланктона неблагоприятные, поэтому они бедны жизнью (здесь обитают холоднолюбивые рыбы, тюлени);

– в субполярных широтах летом развивается фитопланктон, им питается зоопланктон, им, в свою очередь, рыбы, киты, поэтому летом здесь много трески, окуня, пикши, сельди и других рыб;

– в умеренных широтах складываются наиболее благоприятные условия, это самые продуктивные зоны океана: обилие фито- и зоопланктона, обилие сельди, трески, камбалы, палтуса, наваги, лосося, сардины, тунца, анчоуса и других рыб;

– в субтропических и тропических широтах условия для жизни неблагоприятные: повышенная соленость, мало кислорода, небольшое количество планктона и рыбы; здесь распространены лишь бурые водоросли – саргассы;

– в экваториальных широтах условия улучшаются, поэтому здесь увеличивается количество планктона, рыбы; много кораллов.

Океан располагает следующими ресурсами: биологическими (рыбы 90%, млекопитающие, моллюски, водоросли), минеральными (нефть, газ, каменный уголь, железная и марганцевая руды, олово, фосфориты, соль и др.) и энергетическими.

 



©2015- 2019 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.