Основные характеристики океанической водной среды. Свойства океанических вод
Свойства океанических вод
К свойствам океанической воды относятся температура, прозрачность и соленость.
Температура. Температура верхних слоев океана незначительно отличается от температуры надводной среды. В теплых широтах температура воды в океане колеблется от 25 до 30°С. В холодных полярных широтах она опускается до -1—1,5°С, вода при этой температуре не замерзает из-за солености. С глубиной температура воды в океане понижается от 1°С до -1°С.
Прозрачность. Солнечный свет проникает в толщу вод океана на глубину 200 м. Затем видимость ухудшается, а на глубине 500 м и глубже царит мрак. По этой причине водные растения обитают лишь в освещенной части океанических глубин. В глубоководных частях океана живые организмы встречаются редко.
Соленость. Вода в океанах и морях горько-соленая. Такая вода непригодна для употребления человеком. В каждом литре океанической и морской воды содержится в среднем 35 граммов соли, причем преимущественно поваренной.
Соленость внутренних морей несколько отличается от солености океанической воды. В теплых широтах, где велико испарение, соленость воды во внутренних морях увеличивается. Например, соленость Красного моря, окруженного со всех сторон песчаными пустынями, составляет 42 грамма на литр (г/л). Это самая соленая часть Мирового океана. В менее теплых широтах, а также в местах впадения крупных рек соленость внутренних морей снижается за счет сокращения испаряемости и притока пресных вод. Например, соленость Черного моря составляет 17—22 г/л.
Волны. Вода в океанах редко пребывает в спокойном состоянии. С приближением к морю заметным становится шум прибоя. Волны приближаются к берегу, пенятся и обрушиваются на него. Причиной волнения на море является ветер. Во время извержения подводных вулканов и землетрясений возникают огромные, с десятиэтажный дом волны, именуемые «цунами».
Океанические течения. В древности, до изобретения радио, моряки с потерпевшего бедствие корабля сообщали о своей участи с помощью записки, которую закупоривали в бутылку и выбрасывали за борт. Бутылку с трагическим посланием вылавливали люди, жившие на расстоянии тысяч километров от места кораблекрушения. Например, выброшенную за борт у берегов Южной Америки бутылку с посланием обнаруживали у берегов Африканского материка и т.п.
Впоследствии, когда люди узнали о существовании океанических течений, им стала известна причина того, почему бутылка с посланием преодолевала огромные расстояния.
Как оказалось, в океанах существуют постоянно действующие течения. Постоянное перемещение океанических вод в определённом направлении называют морскими, или океаническими течениями. Возникновение океанических течений вызвано постоянными ветрами. Например, течение западных ветров, Пассатные течения возникают таким образом. Течение западных ветров огибает Антарктиду. Его протяженность — более 30 тысяч километров. Океанические течения делятся на теплые и холодные. На географических картах теплые океанические течения принято обозначать красными стрелками, а холодные — синими.
Ресурсы Мирового океана. В океане обитает разнообразный растительный и животный мир. Морепродукты (рыба, крабы, моллюски, морская капуста и т.д.) входят в пищевой рацион человека и служат сырьем для пищевой промышленности.
В океане много и полезных ископаемых, например, нефти, газа, золота и т.д. Жизнь требует от человека бережного отношения к природным ресурсам Мирового океана. Чрезмерный вылов и охота могут нанести непоправимый ущерб океану. Например, из-за бесконтрольной охоты киты оказались на грани исчезновения. Загрязнение океана нефтепродуктами и ядовитыми промышленными отходами оборачивается гибелью растительного и животного мира океанов.
Глубины океана изучаются с помощью специальных подводных аппаратов — батискафов. Швейцарский ученый Жак Пикар на батискафе «Триест» в 1960 году опустился в глубь океана на 11000 м в районе Марианской впадины.
Внимание! Если Вы нашли ошибку в тексте, выделите её и нажмите Ctrl+Enter для уведомления администрации.
Основные характеристики океанической водной среды
Морская вода — удивительнейшее создание природы. И самое примечательное в ней — ее состав. В морской воде растворены очень многие элементы периодической системы, хотя большинство из них — в ничтожных количествах. Это уникальный по разнообразию компонентов раствор, исключительно благоприятный для зарождения и поддержания органической жизни.
В морской воде количественно преобладают ионы хлора и натрия. Если же рассматривать не отдельные ионы, а химические соединения, то больше всего в морской воде растворено хлоридов (88,7%), среди которых преобладает хлористый натрий, или обыкновенная поваренная соль. Значительно уступают хлоридам сульфаты (10,8%), соли всем хорошо знакомой серной кислоты. На все прочие вещества приходится всего около 0,5% общего солевого состава морской воды. Именно химический состав стихии Нептуна объясняет, почему морская вода на вкус горько-соленая и плавать в ней гораздо легче, чем в пресной, речной и озерной. Первое обстоятельство не требует особых комментариев, второе объясняется большей плотностью морской воды.
Показателем количества растворенных в воде химических веществ служит особая характеристика, которую ученые называют соленостью. Соленость — это выраженная в граммах масса всех солей, содержащихся в 1 кг морской воды. Соленость измеряется в тысячных долях, или промилле (%о). На поверхности открытого океана колебания солености невелики: от 32 до 38%о. Средняя поверхностная соленость Мирового океана составляет около 35%о (более точно — 34,73). Чуть выше средние значения солености Атлантики и Тихого океана (по 34,87%о), чуть ниже средняя соленость Индийского океана (34,58%©). Сказывается распресняющее воздействие антарктических льдов.
Для сравнения стоит сказать, что обычная соленость речных вод не превышает 0,15%о, т. е. в 1 кг речной воды растворено не больше 0,15 г минеральных веществ- Наименее солеными в открытом океане являются воды приполярных районов обоих полушарий. Этому способствует таяние материковых льдов (особенно в Южном полушарии) и больших объемов речного стока (в Северном полушарии). Такую же закономерность можно обнаружить и в отдельных океанах. К тропикам соленость увеличивается, причем максимальные ее значения достигаются в широтной полосе 20 — 30° к югу и северу от экватора. В окраинных и особенно во внутренних морях соленость отличается от океанской. В Красном море, которое сообщается с океаном через мелководный и достаточно узкий Баб-эль-Мандебский пролив и практически не получает пресных вод с континентов, а также находится в зоне повишенного испарения, поверхностная соленость достигает самых высоких значений — до 42%о. Балтийское море, далеко вдающееся в пределы суши, сообщающееся с океаном через несколько мелких и узких проливов, находится в зоне умеренного климата и принимает воды множества рек и речек. В результате Балтика относится к самым распресненным бассейнам Мирового океана. Поверхностная соленость в его центральной части составляет всего 6 — 8%о, а на севере моря, в мелководном Ботническом заливе, соленость и вовсе опускается до 2 — 3%о.С увеличением глубины соленость меняется. Это объясняется движением подповерхностных вод или, как принято говорить у океанологов, гидрологическим режимом конкретного бассейна. Например, в экваториальных широтах Атлантического и Тихого океанов под поверхностными водами толщиной 100 — 150 м прослеживаются слои очень соленых вод — выше 36%о, которые образуются за счет переноса глубинными противотечениями с западных окраин океанов более соленых, тропических по происхождению вод.
Однако соленость резко изменяется только до глубин порядка 1500 м. Ниже этого горизонта колебания солености ничтожно малы. На больших глубинах разных океанов количественные значения солености сближаются. Сезонные изменения солености на поверхности открытого океана невелики. Они не превышают 1%о.
Однако в Мировом океане встречаются соленостные аномалии. Так, в Красном море на глубине около 2000 м обнаружены воды, соленость которых достигает 300%о. Такая аномально высокая соленость обычно наблюдается на небольших площадях, где горячие, сильно минерализованные источники выносят в придонные слои океана растворы мантийного происхождения. Эти объекты получили образное название «черных курильщиков».У морской воды есть еще одно важнейшее свойство — постоянство солевого состава. Оно не зависит ни от географической точки, ни от глубины, с которой взят образец воды. Это фундаментальное свойство установлено еще в конце XIX в. на основании анализа проб кругосветной экспедиции на судне «Челленджер» (1872 — 1876). Оно имеет огромное значение для обитателей океана. Кроме того, постоянство состава морской воды свидетельствует о единстве океанской среды на нашей планете и существовании процессов перемешивания, охватывающих всю толщу вод, все районы Мирового океана.
Кроме Твердых Веществ в морской воде растворены кислород, азот, углекислый газ, и это является необходимым условием для развития органической жизни в океане.
На растворимость кислорода в морской воде оказывают влияние и температура воды, и соленость, и степень переме-шанности, и некоторые другие факторы. Важнейшие — температура и соленость. Чем выше температура и соленость морской воды, тем меньше растворимость кислорода в ней, и наоборот. Итак, теплые и соленые тропические воды содержат меньше растворенного кислорода и не столь благоприятны для живых обитателей океана, чем холодные и менее соленые воды умеренных широт и приполярные воды. Это хорошо известно рыбакам, которые испокон веков занимались рыбным ловом именно в водах второго типа.
В тропических районах обогащенная кислородом вода появляется в результате выхода глубинных вод в приповерхностные горизонты либо приносится из умеренных широт холодными течениями. Углекислый газ (С02) находится в морской воде в виде углекислых соединений. В океан он поступает из атмосферы, выделяется при дыхании живых организмов и разложении органического вещества, а также вместе с другими вулканическими газами из глубоких горизонтов земной коры. Растворимость С02 в морской воде в десятки и сотни раз выше, чем у кислорода, поскольку углекислый газ легко соединяется с водой, образуя углекислоту.В океане этот газ играет очень важную роль, являясь источником углерода, необходимого для построения органического вещества.
Полным антагонистом углекислого газа, который необходим для органической жизни, является сероводород (Н2С). До недавних пор считали, что этот убивающий всякую жизнь газ встречается только в глубинах внутренних морей, где водообмен с открытым океаном ограничен (Черное, Балтийское и др.).Благоприятные условия для его накопления в морской воде существуют прежде всего в глубоководных впадинах. Здесь, на у дне, содержание сероводорода увеличено до 7 см3/л. Однако в 70-е гг. XX в. океанологи обнаружили этот газ в открытой северо-западной части Индийского океана, причем на средних глубинах. Следовательно, сероводород образуется не только в условиях застоя воды. Гораздо большую роль играют глубинные процессы в недрах Земли, побочный продукт которых (сероводород) по коровым разломам и трещинам попадает в океан. Кстати, сероводород и в Черном море, где он был впервые обнаружен, распространен гораздо выше двухсотметрового горизонта — глубины, которой ограничивали раньше его присутствие. Оказывается, над зараженными сероводородом черноморскими глубинами существует слой кислорода и газа, губительного для всего живого. Это так называемый С-слой. В Черном море его толщина меняется от 2 до 200 м. Выяснилось также, что зараженную сероводородом водную толщу нельзя считать полностью безжизненной. В этой анаэробной (т. е. лишенной доступа кислорода воздуха) толще отмечены процессы образования биохимических соединений. На больших глубинах Черного моря гидробиологи обнаружили различные примитивные формы жизни: палочки, кокки, нитевидные водоросли.
geographyofrussia.com
23 Особенности строения ложа Мирового океана. Физические и химические свойства океанических вод.
| Океан | млн. км2 | | глубина, м | глубина, м |
| Мировой | 361,26 | 100 | 3711 | 11 022 |
| Тихий | 178,68 | 49,5 | 3976 | 11 022 |
| Атлантический | 91,66 | 25,4 | 3597 | 9219 |
| Индийский | 76,17 | 21,1 | 3711 | 7455 |
| Ледовитый | 14,75 | 4,1 | 1225 | 5527 |
1 Подводная окраина материков, состоит из трех ступеней: материковой отмели, или шельфа, материкового склона и материкового подножия.
2 переходные полосы: несколько переходных полос расположены вдоль восточной окраины материка Евразии (от Камчатки до Зондских островов), две зоны наблюдаются у берегов Северной и Южной Америки (в Карибском море, у Южных Сандвичевых островов). Здесь всюду находятся островные дуги, которые переходят в глубоководные океанические желоба с глубинами свыше 6000 м, обычно около 10 000 м. В Переходная зона состоит из котловины окраинного моря, островной дуги и глубоководного желоба
Тихом океане (Алеутский –7 822 м, Курило-Камчатский – 10 542, Марианский – 11 022, Кермадек – 10 047, Центрально-Американский – 6 662 м). В Атлантическом океане глубоководные желоба также сопровождают островные дуги: желоб Пуэрто-Рико – 8 383 м и Южно-Сандвичев – 8 037 м. В Индийском океане – Яванский желоб – глубиной 7 450 м.
3 океаническое дно (ложе океана), сложенное земной корой океанического типа и соответствует в структурном отношении океаническим платформам – талласократонам. Наибольшее распространение, особенно в тихом океане, имеют холмистые равнины, рельеф которых осложнен подводными горами и валообразными поднятиями различных размеров (океанические кряжи, цепи вулканических гор и отдельных вулканов). Для океанического дна характерна единая планетарная система срединных океанических хребтов, которые вероятно представляют собой пояса современного горообразования, геосинклинали внутри океанов.
4. Глубоководные абиссальные равнины – днища абиссальных котловин. Одни из них имеют волнистый рельеф с амплитудой до 1000 м, другие плоские.
Средняя годовая температура МО составляет 17,4º С, наибольшая средняя годовая температура воды отмечена для Тихого океана (19,1º С), наименьшая – для Северного Ледовитого океана (0,75º С). Распределение теплоты в толще океанской воды происходит благодаря конвекции и перемешиванию в результате волнения и течений.
В экваториальном типе температура воды быстро уменьшается от 26,65º С на поверхности до 10,74º С на глубине 300 м. Термоклин наблюдается на глубине 200–300 м. Далее, до глубины 1000 м, температура воды уменьшается медленно, а глубже остается практически постоянной.
В тропическом типе температура воды резко падает от 26,06º С до 13,60º С на глубине 300 м, далее температура воды изменяется более плавно.
В субтропическом типе температура воды уменьшается от 20,3º С на поверхности до 13,1º С на глубине 300 м.
В субполярном типе температура уменьшается от 8,22º С на поверхности до 5,20º С на глубине 150 м. Полярный тип характеризуется уменьшением температуры воды до глубины 100 м, затем температура начинает повышаться до 1,8º С на глубине 400 м.
Воды океанов и морей относятся к хлоридному классу и натриевой группе, этим они резко отличаются от речных вод. Распределение солености в водных массах зонально и зависит от соотношения осадков, притока речных вод и испарения. Кроме того, на соленость воды оказывает влияние циркуляция вод, деятельность организмов и другие причины. На экваторе отмечается пониженная соленость воды (34–33 ‰), обусловленная резким увеличением атмосферных осадков, стоком полноводных экваториальных рек и немного пониженным испарением из-за высокой влажности. В тропических широтах наблюдается самая высокая соленость вод (до 36,5 ‰), связанная с высоким испарением и небольшим количеством осадков в барических максимумах давления. В умеренных и полярных широтах соленость вод понижена (33–33,5 ‰), что объясняется увеличением количества осадков, стоком речных вод и таянием морских льдов.
Соленость глубинных вод МО однообразна и в целом составляет 34,7–35,0 ‰.
В экваториальных широтах соленость с глубиной постепенно возрастает и достигает максимального значения на глубине 100 м. до 34,62 ‰
В тропических широтах соленость немного увеличивается до глубины 100 м, затем плавно уменьшается до глубины 800 м. На этой глубине в тропических широтах наблюдается самая низкая соленость (34,58 ‰).
В субтропических широтах соленость быстро уменьшается до глубины 1000 м (34,48 ‰),
В субполярных широтах соленость с глубиной медленно увеличивается с 33,94 до 34,71 ‰, в полярных широтах соленость с глубиной возрастает более существенно – с 33,48 до 34,70 ‰.
Соленость морей сильно отличается от солености МО. Соленость воды Балтийского (10–12 ‰), Черного (16–18 ‰), Азовского (10–12 ‰), Белого (24–30 ‰) морей обусловлена опресняющим влиянием речных вод и атмосферных осадков. Соленость воды в Красном море (40–42 ‰) объясняется малым количеством осадков и большим испарением.
Средняя соленость вод Атлантического океана – 35,4; Тихого – 34,9; Индийского – 34,8; Северного Ледовитого океана – 29–32 ‰.
studfiles.net
Свойства океанических вод. Жидкая руда
Как нагревается и остывает вода по сравнению с сушей?
По сравнению с сушей, вода медленнее нагревается и медленнее остывает.
Каким цветом на физических картах изображают поверхность океанов?
Поверхность океанов на картах обозначают голубым цветом.
На каких широтах самые высокие среднегодовые температуры поверхностных вод? Какова среднегодовая температура вод в Северном Ледовитом океане и близ Антарктиды? Почему температура поверхностных вод уменьшается от экватора к полюсам?
Самые высокие среднегодовые температуры вод в экваториальных и тропических широтах. Среднегодовая температура вод в Северном Ледовитом океане и близ Антарктиды составляет около 00.
Температура поверхностных вод уменьшается от экватора к полюсам, поскольку в этом направлении уменьшают значения среднегодовых температур.
Проследите по рисунку 146 границу распространения льдов в Северном и Южном полушариях. До какой широты доходят льды в обоих полушариях?
Границы распространения льдов доходят до 400 с. и ю.ш. в обоих полушариях.
Соленость морей, особенно внутренних, может отличаться от солености вод открытого океана. Так, например, соленость в Красном море доходит до 42 промилле, а в Балтийском не превышает 12 промилле. Объясните эти различия. Какова соленость поверхностных вод в районе экватора? Почему наименьшая соленость поверхностных вод наблюдается вблизи полюсов?
На соленость поверхностных вод влияют приток речных вод, таяние льдов, течения. Однако главная причина изменения солености — количество атмосферных осадков и температура воздуха. Там, где осадков много, соленость воды уменьшается. В районах с высокими температурами и маленьким количеством осадков соленость увеличивается, так как вода испаряется, а соли остаются в океане. Таким образом, соленость, так же как и температура поверхностных вод, меняется в зависимости от географической широты. Красное море находится в тропических широтах, где температуры высокие, осадков мало. Этими факторами объясняется высокая соленость. Балтийское море находится в умеренных широтах, где не такие высокие температуры, больше атмосферных осадков. Соленость вод в районе экватора 35‰. В районе полюсов соленость наименьшая, это связано с малым испарением и льдообразованием.
Вопросы и задания
1. Почему Желтое море получило такое название? Найдите его на карте в атласе и назовите реки, которые в него впадают.
Вода в Желтом море окрашивается желтым илом, который с суши выносят реки. В Желтой море впадаю Янцзы и Хуанхэ.
2. Почему температура и соленость поверхностных вод океана изменчивы?
Температура и соленость вод океана изменчивы, поскольку они напрямую зависят от нагревания поверхности. А известно, что поверхность Земли нагревается солнечными лучами неравномерно.
3. По рисунку 146 определите, как изменяется среднегодовая температура поверхностных вод Атлантического океана по меридиану 300 в.д. Сделайте выводы о причинах таких изменений.
Среднегодовая температура поверхностных вод океана изменяется по заданному меридиану в следующем порядке: около 00 в районе северного полюса, в среднем 50 в приполярных широтах, 5-100 в умеренных широтах, 20-250С в тропиках и 250 в районе экватора. Далее от экватора в направлении южного полюса температура изменяется в обратном порядке. В полярных широтах Южного полушария она опять опускается до 00С. Закономерность распределения температур поверхностных вод соответствует закономерности распределения среднегодовых температур и нагревания земной поверхности.
4. Какое значение для природы Земли имеет нагревание и охлаждение поверхностных вод?
Нагревание и охлаждение поверхностных вод оказывает огромное влияние на климат, а именно на общую циркуляцию атмосферы. Именно с разностью в нагревании суши и океана связно образование муссонов. От температуры воды зависит флора и фауна океана.
5. Почему океаническую воду называют «жидкой рудой»?
Океаническую воду часто называют «жидкой рудой», так как в ней растворены почти все встречающиеся на Земле вещества. Преобладает в ней поваренная соль, которая и придает воде соленый вкус.
6. По рисункам 147 и 134 определите на каких широтах и в каких климатических поясах соленость океанических вод наибольшая и наименьшая?
Наибольшей солености достигают воды океана в тропических климатических поясах (20-е – 30-е широты в обоих полушариях). Минимальная соленость отмечается у полюсов в антарктическом и арктическом климатических поясах.
resheba.com
