Океаны: характеристика и свойства. Свойства вод океанов
Океаны: характеристика и свойства
Наша Земля из космоса кажется голубой планетой. Это потому, что ¾ поверхности земного шара занимает Мировой Океан. Он един, хотя и сильно разделен.
Площадь поверхности всего Мирового Океана составляет 361 млн. кв. км.
Океаны нашей планеты
Океан – водная оболочка земли, важнейшая составляющая гидросферы. Материки делят Мировой океан на части.
В настоящее время принято выделять пять океанов:
Тихий океан
• Тихий океан — крупнейший и древнейший на нашей планете. Площадь его поверхности — 178,6 млн. кв. км. Он занимает 1/3 часть Земли и составляет почти половину Мирового океана. Чтобы представить себе эту величину, достаточно сказать, что в Тихом океане запросто можно разместить все материки и острова вместе взятые. Наверно, поэтому его часто называют Великим океаном.
Своим названием "Тихий" океан обязан Ф. Магеллану, который во время своего кругосветного путешествия пересек океан при благоприятных условиях.
Океан имеет овальную форму, самая широкая его часть расположена в районе экватора.
Южная часть океана – это область спокойствия, легких ветров и устойчивой атмосферы. К западу от островов Туамоту картина резко меняется — здесь расположен район бурь и шквальных ветров, переходящих в свирепые ураганы.
В районе тропиков воды Тихого океана чисты, прозрачны и имеют глубокий синий цвет. Возле экватора образовался благоприятный климат. Температура воздуха здесь +25ºC и практически не меняется в течение года. Ветры умеренной силы, часто наступает штиль.
Северная часть океана похожа на южную, как бы в зеркальном отражении: на западе неустойчивая погода с частыми бурями и тайфунами, на востоке — тишь да гладь.
Тихий океан — самый богатый по количеству видов животных и растений. В его водах обитает свыше 100 тыс. видов животных. Здесь добывается почти половина улова рыбы во всем мире. Через этот океан проложены важнейшие морские пути, связывающие сразу 4 материка.
Атлантический океан
• Атлантический океан занимает площадь в 92 млн. кв. км. Этот океан, подобно огромному проливу, соединяет два полюса нашей планеты. По центру океана проходит Срединно-Атлантический хребет, славящийся неустойчивостью земной коры. Отдельные вершины этого хребта поднимаются над водой и образуют острова, крупнейшим из которых является Исландия.
Южная часть океана находится под воздействием пассатов. Здесь не бывает циклонов, поэтому вода здесь спокойная, чистая и прозрачная. Ближе к экватору Атлантика совершенно меняется. Воды здесь мутные, особенно вдоль побережья. Это объясняется тем, что в этой части в океан впадают крупные реки.
Северный тропический пояс Атлантики славится своими ураганами. Здесь встречаются два крупнейших течения — теплый Гольфстрим и холодное Лабрадорское.
Северные широты Атлантики – самый живописный район с огромными айсбергами и мощными ледяными языками, выступающими из вод. Этот район океана опасен для судоходства.
Индийский океан
• Индийский океан (76 млн. кв. км) — район древнейших цивилизаций. Мореплавание здесь стало развиваться гораздо раньше, чем в других океанах. Средняя глубина океана – 3700 метров. Береговая линия слабо изрезана, за исключением северной части, где расположено большинство морей и заливов.
Воды Индийского океана более соленые, чем в других, так как в него впадает гораздо меньше рек. Зато, благодаря этому, они славятся удивительной прозрачностью и насыщенным лазоревым и синим цветом.
Северная часть океана — район муссонов, осенью и весной часто образуются тайфуны. Ближе к югу температура воды ниже, благодаря влиянию Антарктиды.
Северный Ледовитый океан
• Северный Ледовитый океан (15 млн. кв. км) расположен в Арктике и занимает обширные пространства вокруг северного полюса. Максимальная глубина — 5527м.
Центральная часть дна — это сплошное пересечение горных хребтов, между которыми расположена огромная котловина. Береговая линия сильно иссечена морями и заливами, а по количеству островов и архипелагов, Северный Ледовитый занимает второе место после такого гиганта, как Тихий океан.
Самая характерная часть этого океана — наличие льдов. Северный Ледовитый океан остается на сегодняшний день самым малоизученным, так как исследованиям мешает то, что большая часть океана скрыта под ледяным покровом.
Южный океан
• Южный океан. Воды, омывающие Антарктиду, сочетают в себе признаки. Позволяющие выделить их в отдельный океан. Но до сих пор ведутся споры, что считать границами. Если с юга границы обозначены материком, то северные границы чаще всего проводят по 40-50º южной широты. В таких пределах площадь океана — 86 млн. кв. км.
Рельеф дна изрезан подводными каньонами, хребтами и котловинами. Фауна Южного океана богата, здесь самое большое количество животных и растений-эндемиков.
Характеристика океанов
Мировому океану уже несколько миллиардов лет. Прообразом его является древнейший океан Панталасса, существовавший тогда, когда все материки были еще единым целым. До недавнего времени предполагалось, что дно океанов ровное. Но выяснилось, что дно, как и суша, имеет сложный рельеф, со своими горами и равнинами.
Свойства вод мирового океана
Российский ученый А. Войеков называл Мировой океан "огромной отопительной батареей" нашей планеты. Дело в том, что средняя температура воды в океанах +17ºC, а средняя температура воздуха +14ºC. Вода гораздо дольше нагревается, но и тепло расходует медленнее, чем воздух, обладая при этом высокими показателями теплоемкости.
Но не вся толща воды в океанах имеет одинаковую температуру. Под солнцем нагреваются только поверхностные воды, а с глубиной температура падает. Известно, что на дне океанов средняя температура всего +3ºC. И остается она такой из-за высокой плотности воды.
Следует помнить, что в океанах вода соленая, потому и замерзает она не при 0ºC, а при -2ºC.
Степень солености вод изменяется в зависимости от географической широты: в умеренных широтах воды менее соленые, чем, например, в тропиках. На севере воды также менее соленые за счет таяния ледников, которые сильно опресняют воду.
Неодинаковы воды океана и по прозрачности. На экваторе вода более прозрачная. По мере удаленности от экватора вода быстрее насыщается кислородом, а значит и микроорганизмов появляется больше. Зато возле полюсов, вследствие низких температур, воды снова становятся прозрачнее. Так, самой прозрачной считаются воды моря Уэдделла возле Антарктиды. Второе место принадлежит водам Саргассова моря.
Отличие океана от моря
Главное отличие моря от океана — в размерах. Океаны значительно больше, а моря зачастую являются лишь частью океанов. Моря также отличаются от океана, к бассейну которого они принадлежат, уникальным гидрологическим режимом (температурой воды, соленостью, прозрачностью, отличительным составов флоры и фауны).
Климат океанов
Климат Тихого океана бесконечно разнообразен, так океан расположен практически во всех климатических поясах: от экваториального до субарктического на севере и антарктического на юге. В Тихом океане циркулируют 5 теплых течений и 4 холодных.
Наибольшее количество осадков выпадает в экваториальном поясе. Количество осадков превышает долю испарения вод, поэтому вода в Тихом океане менее соленая, ченм в других.
Климат Атлантического океана определяется его большой протяженностью с севера на юг. Зона экватора – самая узкая часть океана, поэтому температура воды здесь ниже, чем в Тихом или Индийском.
Атлантику условно делят на северную и южную, проводя границу по экватору, причем южная часть намного холоднее из-за близости к Антарктиде. Для многих районов этого океана характерны густые туманы и мощные циклоны. Наиболее сильны они возле южной оконечности Северной Америки и в районе Карибского моря.
На формирование климата Индийского океана оказывает огромное влияние близость двух материков – Евразии и Антарктиды. Евразия активно участвует в ежегодной смене сезонов, принося зимой сухой воздух, а летом наполняя атмосферу избыточной влагой.
Близость Антарктиды обуславливает понижение температуры воды в южной части океана. К северу и югу от экватора возникают частые ураганы и шторма.
Формирование климата Северного Ледовитого океана обуславливается его географическим положением. Здесь господствуют арктические воздушные массы. Средняя температура воздуха: от -20 ºC до -40 ºC, даже летом температура редко поднимается выше 0ºC. Но воды океана более теплые за счет постоянного контакта с Тихим и Атлантическим океанами. Поэтому Северный Ледовитый океан обогревает значительную часть суши.
Сильные ветры бывают редко, зато летом часты туманы. Осадки выпадают, в основном, в виде снега.
На климат Южного океана оказывает влияние близость Антарктиды, наличие льдов и отсутствие теплых течений. Здесь господствует антарктический климат с низкими температурами, пасмурной погодой и несильными ветрами. Снег выпадает в течение всего года. Отличительная особенность климата Южного океана — высокая активность циклонов.
Влияние океана на климат Земли
Океан оказывает колоссальное влияние на формирование климата. Он аккумулирует огромные запасы тепла. Благодаря океанам, климат на нашей планете делается мягче и теплее, так как температура вод в океанах меняется не так резко и быстро, как температура воздуха над сушей.
Океаны способствуют лучшей циркуляции воздушных масс. А такое важнейшее природное явление, как круговорот воды, обеспечивает сушу достаточным количеством влаги.
xn----8sbiecm6bhdx8i.xn--p1ai
Урок "Свойства вод Мирового океана".
Тип урока: изучение нового материала
Цель и задачи урока:
расширить имеющиеся знания об основных свойствах морской воды: температуры, солёности;
познакомить обучающихся с новыми понятиями;
продолжить формирование умения работать с географической картой;
развивать познавательный интерес к предмету.
развивать навыки исследования, умения анализировать наблюдаемые явления, формулировать выводы
Формы и методы: Объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый; информационно-иллюстративный; демонстрационный; самостоятельная работа с текстом учебника, беседа, работа с картой.
Ожидаемый результат урока:
творческое мышление школьников,
умение приобретать знания из различных источников,
анализировать факты,
делать обобщение,
высказывать собственные суждения.
Оборудование:
презентация урока “Свойства вод Мирового океана”,
учебник “География. Начальный курс” 6 класс,
атлас 6 класс,
физическая карта мира;
мультимедийный проектор, экран.
Ход урока
I. Организационный момент.
– Добрый день! Ребята, сегодня нас снова ждет путешествие по бескрайнему миру океана. Вы станете участниками экспедиции капитана Немо, героя романа Жюль Верна «2000 лье под водой».
II. Повторение. Проверка домашнего задания.
Но для того, чтобы отправиться в путешествие капитан Немо подготовил для вас небольшое испытание. Лодка капитана будет ждать вас в Индийском океане в точке с координатами 30о юш и 80о вд. Каждый экипаж попробует добраться до этого места из разных пунктов. Мы проведем жеребьевку. (Москва, С.-П., Владивосток) Экипажам во главе с капитанами требуется составить маршрут плавания своего корабля таким образом, чтобы пройти расстояние от порта приписки до заданного пункта за кратчайшее время. Описание маршрутов заносятся в бортовые журналы. ( Время 4 мин).
Итак, расскажите о ваших маршрутах.
III. Изучение нового материала.
1 слайд. Все вы успешно выдержали испытание и капитан рад вас приветствовать на борту своего корабля.
2 слайд Во время нашего путешествия вы узнаете о свойствах вод мирового океана, таких как соленость и температура. Мы будем проводить множество наблюдений и результаты записывать в судовой журнал. Итак, в путь.
3 слайд - Ребята, вы все знаете, что такое вода. - А какие свойства воды вы знаете?
4слайд
Прозрачность
Не имеет запаха
Текучесть
может одновременно находиться в трех агрегатных состояниях
обладает низкой теплопроводностью
5слайд - А еще вода является очень хорошим растворителем, поэтому океаническая вода – это раствор различных веществ. В ней содержится 73 из 110 известных химических элементов. Натрий и хлор, образующие поваренную соль, составляют более 85 % всех растворенных в океанической воде веществ. В воде океана обнаружены алюминий, медь, серебро, золото, но в очень малых количествах.
В океанической воде присутствуют также растворенные газы, в том числе кислород. Для чего необходим кислород? (для жизни морских организмов)
Также необходимыми для жизни являются кальций, кремний и фосфор, из которых состоят раковины и скелеты морских животных.
- Пробовали ли вы морскую воду? Какая она на вкус? (Соленая)
Правильно сказать горько-соленая. Горький вкус океанической воде придают соли магния.
6 слайд - Одно из свойств воды – это соленость.
Соленость – это количество минеральных веществ в граммах, растворенных в 1 л (1 кг) воды. Выражается в промилле (тысячных долях числа), обозначается значком ‰. Запишите в свои бортовые журналы определение.
7 слайд Средняя соленость Мирового океана 35 ‰. Давайте попробуем навести среднюю соленость океанической воды в литровой банке.(Необходимо добавить 35 г соли).
Скажите, а в воде, которую вы пьете есть соли?
- Как доказать, что в пресной воде есть соль? (Соль можно увидеть, если испарить несколько капель воды)
Проводится ОПЫТ. На стекло нужно капнуть несколько капель воды и испарить ее, нагрев стекло на спиртовке. На стекле останется налет соли.
- Также на дне кастрюль и чайников остается накипь – это и есть различные соли.
Пресной считается та вода, в 1 литре которой, содержится менее 1 г растворенных веществ.
8 слайд. Посмотрите на картосхему распределения солености в мировом океане. - Везде ли соленость воды одинаковая? (Нет)
9 слайд распределение солености. Вы видите на слайде, что в морях соленость тоже не одинаковая.
В Красном море соленость – 42 ‰
в Черном море соленость – 18 ‰
В Балтийском море соленость – 6-8 ‰
В Финском заливе Балтийского моря соленость 3-4 ‰
В Баренцевом море соленость – 35 ‰
Работа в группах.
А сейчас, попробуйте, навести соленость океанической воды этих морей.
1 экипаж- соленость воды Красного моря
2 экипаж- соленость воды Черного моря
3 экипаж- соленость воды Балтийского моря
Объясните свои действия. Как вы получили такую соленость?
А как вы думаете, какую проблему мы будем решать на следующем этапе? (Почему соленость везде разная, какие причины влияют на соленость?)
Ребята, а как можно изменить соленость в моей банке с водой?
налить воды; 2) испарить
Давайте подумаем, а какие процессы в природе могут налить воду в океан?
( дождь, реки)
А какие процессы могут убрать воду, а соль оставить? ( Испарение)
А в какое место надо поставить банку с водой, чтобы вода быстрее испарилась? ( В теплое место).
А какой процесс еще может забрать воду, а соль оставить?(Лед)
10 слайд - Давайте сделаем вывод, какие же факторы влияют на соленость воды Мирового океана. (На соленость влияют: количество осадков, испарение, количество и полноводность рек, образование льдов). Запишите его в свои бортовые журналы.
11 слайд. А сейчас экипажи выполните такое задание.
1 экипаж - объясните, почему Красное море – самое соленое море Земли?
2 экипаж - объясните, почему соленость в Черном море меньше, чем средняя соленость океана.
3 экипаж - объясните, почему соленость в Балтийском море самая маленькая?
(Примерный ответ: В окраинных морях соленость близка к средней океанической. В Черное море впадает много рек, которые несут пресную воду: Днепр, Дон, Дунай и др. Балтийское море находится далеко от экватора, поэтому там небольшое испарение, в него впадает много рек, опресняющих воду. В Финский залив впадает полноводная река Нева. В Красное море не впадает ни одна река, его пересекает тропик, значит выпадает мало осадков, а испарение большое, т. к. море находится близко к экватору)
- Моряки узнавали о приближении берега по солености воды. Как это можно было узнать? (У берегов вода менее соленая, т.к. с суши в море впадают реки, опресняя воду)
- Почему у экватора соленость воды меньше, чем у тропиков? (У экватора выпадает много осадков, в районе тропиков осадков мало)
12 слайд - Посмотрите на картосхему, какой океан самый соленый? (Атлантический )
- А в каком океане соленость наименьшая?( Северном-Ледовитом)
13 слайд. Средняя солёность океанов:
Тихий океан - 34,6 %о
Атлантический океан – 37,5 %о
Индийский океан – 34,8 %о
Северный Ледовитый океан – 32 %о
14слайд - Если все соли, растворенные в водах Мирового океана, выпарить и равномерно распределить по поверхности Земли, то нашу планету покроет слой соли толщиной 45 метров.
15 слайд - Рассмотрим следующее свойство вод Мирового океана «Температура».
Уважаемые члены экипажей на корабле случилась беда. В рубке капитана находятся все самописцы от всех приборов. Прибор, который фиксирует изменение температуры на глубине и на поверхности воды вышел из строя. Требуется срочно начертить графики изменения температуры воды.
Работа в группах.
1 экипаж - начертите график изменение температуры воды на поверхности, изучите данные о температуре воды и сделайте вывод, как она изменяется на поверхности.
16 слайд Температура поверхностных вод:
0 c. ш.: + 26С
30 с. ш.: + 20С
60 с. ш. : + 5С
90 с. ш.: – 1,5С
Вывод: чем дальше от экватора, тем вода холоднее.
2 экипаж - начертите график изменение температуры воды с глубиной. Изучите данные о температуре воды и сделайте вывод об изменении температуры воды с глубиной.
0 м: + 20С
200 м: + 10С
1000 м: + 3С
2000 м: + 2С
5000 м: + 2С
Вывод: температура с глубиной понижается. Вода нагревается солнечными лучами. Лучи проникают только в верхние слои воды. Ниже глубины 1000 м температура остается одинаково низкой. Солнечные лучи не проникают на глубину.
17 слайд. Итак, давайте еще раз подытожим, от чего же зависит температура воды?
18 слайд (от климата) Запишите вывод в свои бортовые журналы
3 экипаж - изучите карту распределение температуры по поверхности воды и скажите, какой из океанов самый теплый, холодный и сделайте вывод почему? Слово 3 экипажу.
19 слайд. Самая высокая температура воды у поверхности в Тихом океане (+19,4°C), Индийский (+17,3°C), Атлантический (+16,5°C) океаны, самая низкая температура воды в Северном Ледовитом океане (-1°C).
20 слайд. Средняя температура вод Мирового океана — 3,5 °С
На поверхности океана самая высокая температура была зарегистрирована в мелководном Персидском заливе Индийского океана (выше + 35С), самая холодная вода в море Уэдделла в Антарктиде - 1 - 2С.
Океаническая вода замерзает при температуре — 2С
Чем больше соленость воды, тем ниже температура ее замерзания.
IV. Итог урока
- Что мы узнали сегодня о солености и температуре вод Мирового океана.
21 слайд. Закончите предложения «Я знаю, что…»
соленость измеряется в промилле
соленость в морях и океанах неодинакова
соленость зависит от испарения, осадков, рек, впадающих в море
пресная вода имеет соленость 1 ‰
самое соленое море – Красное
поверхностные воды нагреваются лучами солнца
чем глубже, тем холоднее вода
температура воды понижается до глубины 1000 м, далее остается постоянной
температура у экватора равна +26…+27С
у полюсов температура равна -1С
соленая вода замерзает при температуре - 2С
22 слайд. V. Домашнее задание. § 26, зад. 3
23слайд. Итог урока
infourok.ru
Химические свойства вод океана
Количество просмотров публикации Химические свойства вод океана - 517
Физико-химические свойства вод океана
Теоретически не растворимых в воде веществ не существует, в связи с этим в морской воде содержатся почти все элементы таблицы Менделеева. Правда, некоторые элементы находятся в столь малых количествах, что их присутствие обнаруживается только в морских организмах, собирающих эти элементы из окружающей их морской воды. Таковы, к примеру, кобальт, никель и олово, найденные в крови голотурий, омаров, устриц и других животных. Присутствие некоторых других элементов доказывается лишь их наличием в морских отложениях.
Среднее количество растворенных в водах Мирового океана твердых веществ составляет около 3,5% по весу. Больше всего в морской воде содержится хлора — 1,9%. натрия — 1,06%. магния — 0,13%, серы —0,088%, кальция — 0,040%, калия — 0,038%, брома - 0,0065%, углерода — 0,003%. Содержание остальных элементов, в т.ч. биогенных и микроэлементов, ничтожно мало, менее 0,3%. В водах океана обнаружены драгоценные металлы, но концентрация их незначительна, и при общем большом количестве в океане (золота — 55 ‣‣‣ 105 т, серебра — 137 ‣‣‣ 106 т) добыча их нерентабельна.
Главнейшие распространенные в воде элементы обычно находятся в ней не в чистом виде, а в виде соединений (солей). Основными из них являются: 1) хлориды (NaCl, MgCl), доля которых равна 88,7% всех растворимых в воде веществ. Οʜᴎ придают воде горько-соленый вкус;
2) сульфаты (МgSО4, СаSО4, Ка2SО4), которых в морской воде содержится 10,8%;
3) карбонаты (СаСО3), доля которых составляет 0,3% всех растворенных солей.
Для планетарного обмена веществ весьма важно то обстоятельство, что хлористые соединения, преобладающие в морских водах, находятся в реках в очень малом количестве (табл. 4). Напротив, карбонаты, в основном формирующие солевой состав речных вод, почти отсутствуют в океане.
Общее содержание твердых веществ, растворенных в морской воде, принято выражать в тысячных долях весовых единиц — промилле и обозначать знаком %0. Содержание растворенных твердых веществ, выраженное в промилле и численно равное их весу, выраженному в граммах в одном килограмме морской воды, принято называть соленостью. Средняя соленость океанических вод 35°/оо, т. е. в 1 кг вод содержится 35 г солей.
Таблица 4 Состав растворенных солей (в %) океанических и речных вод
| Химические вещества | Воды океана | Речные воды |
| Хлориды Сульфаты Карбонаты Прочие вещества | 88,7 10,8 0,3 0,2 | 5,2 9,9 60,1 24,8 |
Установлено, что состав веществ (их соотношение), определяющий соленость морской воды, почти одинаков и постоянен во всех точках, как на поверхности, так и на глубинах Мирового океана. При изменении общего количества растворенных солей (солености) их процентное соотношение не изменяется. По этой причине для определения солености морской воды достаточно измерить количество одного какого-нибудь химического элемента (обычно хлора, как наиболее легко определяемого) и по нему вычислить общую соленость и количество всех остальных элементов. Эмпирическое соотношение между соленостью океанической воды и содержанием хлора выражается формулой:
Число 1,81 носит название хлорного коэффициента.
Некоторые внутриматериковые моря могут иметь несколько отличный солевой состав, и в связи с этим для них эта формула непригодна и соотношения между солями устанавливаются для каждого моря отдельно.Соленость воды в Мировом океане не везде одинакова. В открытой части она изменяется в пределах 33—37°/оо и зависит от климатических условий (разности испарения и количества выпадающих осадков). По этой причине в ее распределении четко проявляются черты широтной зональности, что позволяет картировать эту характеристику (карты изогалин). В отдельных районах широтная зональность нарушается влиянием переноса солей течениями.
Наименьшая соленость на поверхности открытой части Мирового океана наблюдается в высоких широтах. Это объясняется значительным превышением осадков над испарением, большим речным стоком (в северном полушарии), таянием плавучих льдов. По мере приближения к тропикам соленость растет, достигая максимальных значений в зоне между 20 и 25° широты, где испарение значительно превышает осадки. В экваториальных широтах количество атмосферных осадков возрастает, и соленость здесь вновь уменьшается (рис. 3).
Средняя соленость на поверхности океанов различна. Наибольшую среднюю соленость имеет Атлантический океан — 35,3°/0о, наименьшую — Северный Ледовитый — 32%о (в приустьевых районах до 20°/оо).
Распределение солености по вертикали различно в различных широтных зонах. Так, в полярных широтах до глубины 200 м соленость быстро возрастает, затем остается почти неизменной. В умеренных широтах соленость с глубиной изменяется мало. В субтропических — она уменьшается до глубины 1000 м, глубже соленость постоянная. В экваториальных широтах соленость постепенно возрастает, и под слоем поверхностных вод на глубине 100—150 м прослеживается слой высокосоленой воды (выше 36%о), переносимой с запада глубинными противотечениями, питающимися водами, поступающими из тропиков. Глубже этого слоя соленость убывает, а начиная с глубины 1000—1500 м становится почти постоянной.
Следует заметить, что ниже глубин порядка 1500 м соленость остается практически неизменной (34,7—34,9°/оо), а ее изменения по широтным зонам несущественны.Колебания солености по сезонам года в открытом океане незначительны и не превышают 0,2°/Оо, в прибрежных районах полярных областей соленость в летнее время вследствие таяния льдов может уменьшаться на 0,7°/0о и более. В морях величина солености, как на поверхности, так и глубине, меняется в значительно больших пределах, чем в океане. Так, соленость Черного моря 17— 18%0, Красного—до 42%0.
Газы в воде океана.Вода поглощает (растворяет) газы, с которыми она соприкасается. По этой причине в океанической воде содержатся все атмосферные газы, а также газы, приносимые водами рек, выделяющиеся при химических и биологических процессах, при подводных извержениях. Общее количество растворенных в воде газов невелико, но они играют решающую роль в развитии всей органической жизни морей и океанов.
Особое значение имеет кислород.Содержание его изменяется, как и содержание всех других газов, исходя из солености и температуры воды, от степени перемешивания поверхностных вод и т.д. Чем выше температура и соленость воды, тем меньше кислорода может в ней раствориться. По этой причине содержание его от экватора к полюсам возрастает
Кислород поступает в воду океана не только в результате контактаводы с воздухом, но и в результате фотосинтеза водорослей, населяющих воды океанов и морей. На глубине количество кислорода, как правило, уменьшается, так как процесс фотосинтеза имеет наибольшее развитие в поверхностном слое. В этом слое, особенно на мелководье, наблюдается повышенное содержание кислорода (до 180%). Избыток его передается атмосфере. Кислород в океане расходуется также на дыхание живых организмов и на окисление различных веществ.
Азотпроникает в воду из атмосферы и образуется при распаде органического вещества. Содержание его в воде изменяется мало, так как он плохо вступает в соединения, редко и в небольших количествах потребляется. Только некоторые придонные бактерии превращают его в нитраты и аммиак. Большой роли в океане он не играет.
Углекислый газ,в отличие от кислорода и азота͵ находится в воде океана в основном в связанном виде, в виде углекислых соединений — карбонатов и бикарбонатов. Запасы углекислоты в океане поддерживаются дыханием организмов и растворением известковых пород дна и берегов, а также современных органогенных отложений (скелетов, раковин и т. д.). Значительные количества углекислого газа поступают в океан при подводных вулканических извержениях. Как и кислород, углекислый газ растворяется быстрее в холодной воде. При повышении температуры вода отдает углекислый газ атмосфере, при понижении — поглощает его, в связи с этим в тропиках вода выделяет углекислый газ в атмосферу, в полярных широтах, напротив - углекислый газ из атмосферы поступает в воду.
Растворимость углекислого газа в воде в десятки и сотни раз превышает растворимость кислорода, в связи с этим океан его содержит в 60 раз больше, чем атмосфера. Расходуется углекислота на фотосинтез растений и на образование организмами скелетов и раковин.
В воде морей количество и распределение газов должна быть существенно иным, чем в океанах. На дне некоторых морей при разложении органических веществ и в результате жизнедеятельности микроорганизмов образуется сероводород. Это очень ядовитое вещество. Главное условие его образования — слабое вертикальное перемешивание и, как следствие его, отсутствие кислорода на глубинах. Присутствие сероводорода отмечено в некоторых глубоких фьордах Норвегии, в Каспийском, Черном, Красном и Аравийском морях. Не исключена возможность сероводородного заражения океанов.
3.2. Физические свойства вод океана.Физические свойства дистиллированной воды зависят только от двух параметров: температуры и давления. Физические же свойства морской воды зависят, кроме того, еще и от солености, которая составляет наиболее характерную ее особенность. С соленостью связано наличие таких свойств морской воды, которых нет у дистиллированной (осмотическое давление, электропроводность).
Плотность.Одной из важнейших характеристик морской воды является плотность. Плотностью морской воды в океанографии принято называть отношение массы единицы объёма воды при той температуре, которую она имела в момент наблюдений, к массе единицы объёма дистиллированной воды при 4° С, т. е. при температуре ее наибольшей плотности. Плотность морской воды существенно растет с увеличением солености. Возрастанию плотности поверхностных слоев воды способствует охлаждение, испарение и образование льда. В открытом океане плотность, как правило, определяется температурой и в связи с этим от экватора к полюсам растет. С глубиной плотность воды в океане увеличивается.
Давление и сжимаемость.Вода значительно плотнее воздуха. По этой причине изменение давления с увеличением глубины в океане происходит гораздо быстрее, чем в атмосфере. На каждые 10 м глубины давление увеличивается на 1 атм. Нетрудно подсчитать, что на глубинах порядка 10 км давление достигает 1 тыс. атм.
При этом воздействие давления воды на живые глубоководные организмы незаметно, так как чрезвычайно мало сжатие воды, т. е. Уменьшение ее удельного веса.Интересно отметить, что, несмотря на малую сжимаемость морской воды, уровень реального Мирового океана расположен примерно на 30 м ниже того уровня, который он бы занимал при условии несжимаемости воды.
Оптические свойства морской воды.Лучистая энергия Солнца, проникая в толщу воды, рассеивается и поглощается. От степени ее рассеивания и поглощения зависит прозрачность воды. Под прозрачностью воды понимают глубину, на которой белый стандартный диск диаметром 30 см (диск Секки) перестает быть видимым с поверхности моря. В Саргассовом море эта глубина достигает 67 м, в Средиземном — 50 м, в Черном — 25 м, в Азовском — Зм. Прозрачность зависит от содержания взвешенных частиц в морской воде. По этой причине наименьшая прозрачность наблюдается в прибрежной части, особенно после штормов. Значительно уменьшается прозрачность воды в период массового развития планктона, а также во время таяния льдов.
Совокупным действием отражения и рассеивания света в воде обусловливается ее цвет. Поток световой энергии, исходящий из глубин моря, вызывает голубой или синий цвет, который и является собственным цветом чистой воды. Особенности цвета воды каждого моря зависят от содержания в воде взвешенных частиц органического и минерального происхождения, растворенных газов и прочих примесей. Вот почему в наиболее “чистых” тропических водах цвет моря темно-голубой и даже синий, в шельфовых морях — зеленоватый, а в мутных прибрежных морях — имеет желтые оттенки.
Говоря об оптических свойствах морской воды, следует упомянуть и о таких явлениях, как свечение и цветение моря.
Свечение поверхности моря в ночное время объясняется светом, излучаемым морскими организмами (планктоном и особыми видами бактерий)
Цветение моря обусловливается массовым скоплением особей какого-либо вида, способных окрасить поверхность моря в один из цветов: желтый, красный, зеленый и т. д.
4. Тепловой режим океанов и морейПоверхность океана способна поглощать 99,6% поступающегона нее солнечного тепла, тогда как для суши данный показатель равен всего 55—65%. Благодаря этому и большой теплоемкости воды, океан представляет собой мощный аккумулятор тепла, оказывающий исключительно большое влияние на температурные условия прилегающих слоев атмосферы. Велико термическое воздействие океана и на климат прилегающих окраин континентов.
Основным источником тепла, получаемого океаном, служит солнечная радиация (прямая и рассеянная). Воды океана получают также тепло при поглощении длинноволнового излучения атмосферы (встречная радиация), часть тепла приносят реки и осадки, выпадающие на поверхность океана. Тепло высвобождается при конденсации влаги, льдообразовании, химико-биологических процессах в толще океана. На температуру глубоких слоев океана влияет внутреннее тепло Земли и адиабатическое нагревание опускающейся воды.
Термическое состояние океана в среднем постоянно. Значит океанические воды тем или иным путем теряют почти столько же тепла, сколько получают. Эти потери происходят за счёт собственного излучения, испарения с поверхности океана, нагревания воздуха, холодной воды рек, океанических течений, таяния льдов и других процессов, совершающихся с затратами тепла. Приход и расход тепла в океане (тепловой баланс) определяют ход температуры воды.
4.1. Температура воды на поверхности океанаВ верхнем слое океанической воды, как и во всей географической оболочке, тепло распределяется зонально. Самые высокие средние годовые температуры в океане (27—28° С) отмечаются немного севернее экватора между 5 и 10° с. ш. Здесь проходит термический экватор Земли. По сезонам температура воды в экваториальных широтах изменяется не более чем на 2—3° С. В тропических широтах наиболее высокие температуры (25—27° С) отмечаются у западных берегов. Разница в средних температурах восточных и западных регионов достигает 8—10° С. Понижению температуры у восточных берегов в этих широтах способствуют пассаты, отгоняющие воду от берегов: на место ушедшей воды поднимаются нижележащие, более холодные слои воды.
В умеренных широтах южного полушария суши очень мало и широтное распределение температуры (от 0° С на 60° ю. ш. до 10° С на широте 40°) почти не нарушается. В северном полушарии умеренные широты океана несколько теплее, изотерма 10° С доходит в августе до полярного круга. Здесь важную роль играют теплые течения, благодаря которым температура океана выше у восточных берегов.
Средняя температура на поверхности всего Мирового океана равна 17,4° С, т. е. превышает на 3° С среднюю температуру воздуха на земном шаре. Самый теплый океан — Тихий, у которого средняя температура воды на поверхности равна 19,1° С. В Индийском она равна 17,6° С, в Атлантическом — 16,9° С, а в Северном Ледовитом— 0,75° С. Самая низкая температура (—1,7° С) наблюдалась в феврале в Северном Ледовитом океане, самая высокая ( + 32° С) в августе на поверхности Тихого океана. В среднем в году поверхность океана в южном полушарии холоднее, чем в северном за счёт охлаждающего воздействия вод Антарктики.
Суточные амплитуды температуры в открытом океане обычно не превышают 1° С. Годовые амплитуды среднемесячных температур в низких и высоких широтах невелики (1° С и 2° С), и только в умеренных широтах они достигают 10° С и более. Суточные и годовые колебания температуры оказывают существенное влияние на химические и биологические процессы в океане.
4.2. Изменение температуры воды в океане исходя из глубиныТемпература воды с увеличением глубины понижается. Но процесс данный в разных широтах происходит неодинаково, так как глубина проникновения солнечной радиации в разных зонах неодинакова. Вместе с тем, на перераспределение тепла в толще океанической воды оказывают влияние адвективные факторы.
На большей части акватории Мирового океана, между 50° С с. ш. и 45° С ю. ш. в вертикальном распределении температур много общего. В верхних слоях океана до глубины 500 м понижение температуры идет очень быстро, дальше до 1500 м — значительно медленнее, глубже — температура почти не изменяется. На глубинах 3000—4000 м в экваториальных и умеренных широтах вода имеет температуру +2° С, +3° С, в высоких — около 0= С. Глубже 4000 м температура воды немного повышается вследствие повышения давления (адиабатическое нагревание).
В приполярных районах температура воды понижается до глубины 50—100 м. Ниже она растет за счёт приноса более теплых и соленых вод из умеренных и субтропических широт, достигая максимума в слое 200—500 м. Под этим слоем температура снова понижается, и на глубине 800 м она равна 0° С. Средняя температура Мирового океана в целом +3,8° С.
В высоких и средних широтах летом под нагретым поверхностным слоем располагается слой резкого скачка температуры — сезонный термоклин. Глубина залегания слоя скачка и величина градиента температуры в нем зависят от интенсивности прогрева поверхностного слоя и перемешивания. В умеренных широтах он обычно располагается на глубинах от 10—16 до 50 м и ниже при значениях вертикального градиента температуры от долей градуса до нескольких градусов на метр.
От экватора до 50—60° С с. и ю. ш. слой скачка на глубинах от 300 до 1000 м существует постоянно (главный термоклин). Так как слой температурного скачка — слой изменения плотности, в нем всегда скапливаются живые организмы. Резко выраженный слой скачка плотности препятствует опусканию взвешенных в воде предметов. К примеру, подводная лодка может лежать на слое скачка как на грунте, откуда и произошел термин “жидкий грунт”.
В случае если рассматривать температурный режим не только открытых частей океанов, но и морей, то и здесь ярко проявляется зависимость температуры от широты, хотя влияние суши, водообмен с океаном и другие причины вносят коррективы в эту связь. Самая высокая температура отмечена на поверхности внутриматериковых тропических морей (в Красном море до +32° .С). Самая низкая температура в полярных морях не опускается ниже —2° С.
Вертикальное распределение температуры воды в морях зависит, в первую очередь, от водообмена с соседними частями океана. В морях, отделенных от океана порогом, распределение температур зависит от глубины порога, солености моря, температуры на его поверхности. Так, в Средиземном море температура воды у дна (4400 м) +13° С. Окраинные моря, свободно сообщающиеся с океаном, по характеру распределения температур не отличаются от открытых частей океана.
5. Льды в океане.Ледовый режим Мирового океана определяется тем, что на преобладающей части его площади температура воды в течение всего года выше точки замерзания, в связи с этим льдообразование наблюдается только в полярных и субполярных широтах. В умеренной зоне лишь очень в немногих, преимущественно мелководных морях на короткое время устанавливается ледовый покров. Большое отодвигание границы зимнего льдообразования в сторону полюсов определяется также соленостью, поскольку соленая вода замерзает при более низкой температуре, чем пресная.
Пресная вода, как известно, при охлаждении достигает наибольшей плотности при -)-4° С, а начинает замерзать только при 0° С. Процесс замерзания солоноватых вод (до 24,7°/оо) происходит аналогично тому, как и в пресной воде: вода сначала достигает температуры наибольшей плотности при данной солености, а затем точки замерзания.
При солености 24,7°/0о температура замерзания и наибольшей плотности одинакова (—1,332° С). При солености больше 24,7%о температура наибольшей плотности ниже температуры замерзания, вследствие чего замерзание морской воды происходит иначе, чем пресной, при этом только часть солей переходит в лед, образовавшийся из морской воды, другая же часть стекает обратно в воду в виде солевого раствора, увеличивая тем самым соленость, а следовательно, и плотность поверхностной воды. Это обстоятельство, одной стороны, способствует поддержанию и усилению конвекционных движений и тем самым задерживает замерзание, а с другой — требует дальнейшего понижения температуры, т. к. с увеличением солености понижается температура замерзания. По этой причине замерзание морской воды происходит не при одинаковой температуре, а при понижающейся.
Плотность соленого льда меньше плотности льда пресного (0,85—0,94 г/см3) и зависит от температуры, солености, плотности, возраста льда и условий льдообразования.
Морской лед по сравнению с пресноводным отличается большой пластичностью и вязкостью, но обладает меньшей прочностью.
Льдообразование в океане начинается с появления кристаллов в виде игл и пластинок. При большой концентрации ледяных кристаллов они образуют ледяное сало, а если на поверхность воды выпадает снег, то образуется снежура. При спокойном состоянии поверхности воды при смерзании сала возникает тонкая корка льда (5—10 см) — прозрачная, хрупкая в опресненной воде (склянка и матовая, эластичная в соленой (нилас). Во время волнения из ледяного сала, снежуры, склянки и ниласа образуется блинчатый лед — пластины льда преимущественно круглой формы от 30 см до 3 м в диаметре. При дальнейшем нарастании склянки и ниласа и при смерзании блинчатого льда образуется молодой лед (молодик), толщиной 10—30 см.
Вдоль берега появляется полоса неподвижного льда, состоящего из ниласа или из молодика — забереги. Ширина заберегов колеблется от нескольких метров до 100—200 м от береговой линии. Постепенно нарастая, забереги превращаются в более широкую полосу — береговой припаи, а молодик становится взрослым льдом, мощностью от 30 см до 2 м. Наиболее благоприятнымиусловиями для образования и развития припая являются:мелководье, изрезанная береговая линия, отсутствие сильных постоянных течений и значительных по амплитуде колебаний уровня.В некоторых районах припай разрастается на сотникилометров от берега (к примеру, в море Лаптевых его ширинужностигает 500 км).
В отличие от неподвижного льда (забереги,береговой припай), морской лед должна быть плавучим. Плавучиельды, не связанные с берегом, называются дрейфующими. Среди нихпо размерам различают битый лед (отнескольких метровдо 100 м впоперечнике) и ледяные поля, подразделяющиеся нагигантские (свыше 10 км), обширные (от 2 до 10 км) и большие поля (0,5—2 км).
В высоких широтах из-за короткого и холодного лета образовавшиеся за зиму льды не успевают растаять полностью, в связи с этим в этих районах встречаются льды разного возраста — от однолетних до многолетних. Многолетние (квазипостоянные) льды, мощность которых может достигать десять и более метров, называют паковыми.
Паковые льды почти не содержат солей и пузырьков воздуха и в связи с этим имеют голубоватый цвет. В Северном Ледовитом океанетакие льды занимают до 80% площади океана. У берегов Антарктиды широкого распространения они не имеют. Для обычных ледокольных судов паковые льды непроходимы.
Кроме собственных морских льдов в океанах и морях встречаются речные и материковые (глетчерные) льды. Речные пресные льды выносятся реками во время ледохода, часто имеют желтоватую окраску, летом тают или вкрапливаются в льды морского происхождения. Материковые льды тоже пресные, голубоватые, обычно большой мощности. Οʜᴎ представляют из себяобломки материкового или шельфового льда, сползающие в океан, и называются айсбергами.
Таяние морского льда в основном зависит от интенсивности солнечной радиации и альбедо его поверхности, как правило, покрытой снегом, и начинается с загрязненных участков (обычно о берегов). После весеннего перехода температуры воздуха через 0° на поверхности льда образуются озерки — снежницы. Прочность структура пропитанного талой водой льда изменяются аналогично тому, как подмоченного водой куска сахара. Не изменяя существенно своих размеров, лед становится чрезвычайно хрупким и легко рассыпается при малейшем надавливании на него. В прибрежной полосе возникают сплошные полосы чистой воды — водяные забереги, постепенно превращающиеся в полыньи. Ледяные поля распадаются на отдельные льды рыхлой структуры, которые, делясь на кристаллы, образуют в конечном итоге ледяную кашу.
Льды покрывают около 15% всей акватории Мирового океана, т. е. 55,4 млн км2, в т.ч. 39 млн км2 в южном полушарии. В северном полушарии ледяной покров образуется в Северном Ледовитом океане и его морях, в северной части Атлантического океана, в Балтийском, Белом, Азовском морях, некоторых районах Северного моря и северо-западной части Черного моря. Из морей, относящихся к бассейну Тихого океана, льдами покрываются Охотское, северная часть Берингова и Японского морей.
Ледяное кольцо вокруг Антарктиды имеет ширину от 280 до '00 миль. Основная масса морских льдов формируется с марта апрель преимущественно в морях Уэддела, Беллинсгаузена Росса, а также вблизи материка.
Мощность ледовых образований на морях, характер и распространение ледяного покрова, а также его продолжительность зависят от температурного и ветрового режима зимы и запаса тепла, накопленного водой в течение весны и лета. Сроки появления льда и замерзания, время вскрытия и очищения ото льда могут для одних и тех же пунктов меняться год от года в значительных пределах.
Наибольшего развития ледяной покров в Арктике достигает в апреле—мае, в Антарктиде — зимой.
Средняя граница льдов в северной части Атлантического океана проходит около 72° с. ш., в южной части она доходит до 50° ю. ш. В Тихоокеанском и Индийском секторах южного полушария она поднимается до 55—60° ю. ш. Далеко за пределы распространения плавучих льдов заходят айсберги. Места зарождения айсбергов: шельфовые ледники Антарктиды, побережье Гренландии, берега Шпицбергена, Земли Франца-Иосифа, Новой Земли, Северной Земли и отдельные острова Канадского архипелага.
Отдельные айсберги в северном полушарии достигают 35° с. ш., в южном — 40° ю. ш. и даже встречаются в тропиках. Важно заметить, что для северных вод типичный крупный айсберг может иметь 200 м в поперечнике и возвышаться над уровнем моря примерно на 25 м. Глубина подводной части достигает 225 м, а общая масса 5 ‣‣‣ 109 кᴦ. Мощность Антарктических айсбергов доходит до 500 м, а размеры в поперечнике достигают нескольких десятков километров.
Ледовый покров оказывает огромное влияние на климат всей Земли, на жизнь в океане.
Льды в океанах и особенно в морях затрудняют судоходство и морской промысел. Стоит сказать, что для наблюдения за льдами и изучения их режима организуются специальные ледовые службы. С целью оповещения судов и прогнозирования скорости и направления движения айсбергов создан Международный ледовый патруль.
referatwork.ru
Свойства вод Мирового океана. Видеоурок. География 6 Класс
В ходе урока все желающие смогут получить представление о теме «Свойства вод Мирового океана». Мы рассмотрим основные свойства вод Мирового океана. Узнаем, в чем состоит главное их отличие от вод суши. Познакомимся с понятием соленость, в чем она измеряется. Сколько соли содержится в Мировом океане? От чего зависит соленость морей и Мирового океана? Ответы на эти и другие интересные вопросы – в увлекательной видеолекции.
Тема: Гидросфера
Урок: Свойства вод Мирового океана
Цель урока: узнать, какими основными свойствами обладают воды Мирового океана.
В отличие от многих вод суши, воды Мирового океана соленые, т.е. в океанической воде растворены различные соли и вещества.
Соленость – количество граммов веществ, растворенных в одном литре воды.Соленость измеряется в промилле (‰). Средняя соленость Мирового океана – 35‰, это значит, что в 1 литре воды растворено 35 граммов солей и веществ.
В морской воде растворено множество химических элементов, 4/5 из них – поваренная соль.
Рис. 1. Морская соль (Источник)
Кроме того, в морской воде содержатся частицы золота, серебра, различных металлов, но в очень маленьком количестве.
Рис. 2. Содержание некоторых компонентов в морской воде (Источник)
Соленость океанических вод неодинакова, она зависит от климата (температуры, количества осадков), степени испарения, наличия впадающих рек, течений, связи водоема с основной частью океана.
Самое соленое море – Красное, его соленость 42‰. Это объясняется тем, что в него не впадают реки, т.е. не оказывают опресняющего воздействия, кроме того, море находится в сухом и жарком климате, что вызывает существенное испарение вод с его поверхности, а соли остаются.
Рис. 3. Красное море на карте (Источник)
Моря Северного Ледовитого океана и северной части Атлантического океана, наоборот, отличаются низкими показателями солености, в них впадает большое количество рек, и они находятся в пределах прохладного климата с большим количеством осадков, которые опресняют морскую воду. Например, соленость вод Балтийского моря всего 11‰.
Океаническая вода из-за большого содержания солей непригодна для питья. В настоящее время на судах и во многих странах, где нет пресных источников воды, используют опреснительные установки морской воды.
Рис. 4. Опреснительная станция (Источник)
Еще одна особенность океанических вод заключается в том, что их температура изменяется только в верхних слоях под воздействием солнечных лучей, а на глубине более 2000-3000 метров температура постоянна в течение всего года – около 2 градусов.
Кроме того, в отличие от пресной воды, морская вода замерзает при температуре -1,8 -2 градуса, т.е. при отрицательных значениях температур.
Рис. 5. Замерзшее море (Источник)
На температуру поверхностных вод влияют течения, географическое положение, близлежащие территории. Мировой океан способен поглощать тепло и отдавать его, поддерживая, тем самым, определенные климатические характеристики. Летом океан оказывает охлаждающее воздействие, т.к. не успевает нагреться, а зимой – отепляющее, т.к. воды океана не успевают остыть.
Домашнее задание
Параграф 25.
Список литературы
Основная
1. Начальный курс географии: Учеб. для 6 кл. общеобразоват. учреждений / Т.П. Герасимова, Н.П. Неклюкова. – 10-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2010. – 176 с.
2. География. 6 кл.: атлас. – 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, ДИК, 2011. – 32 с.
3. География. 6 кл.: атлас. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, ДИК, 2013. – 32 с.
4. География. 6 кл.: конт. карты. – М.: ДИК, Дрофа, 2012. – 16 с.
Энциклопедии, словари, справочники и статистические сборники
1. География. Современная иллюстрированная энциклопедия / А.П. Горкин. – М.: Росмэн-Пресс, 2006. – 624 с.
Литература для подготовки к ГИА и ЕГЭ
1. География: начальный курс. Тесты. Учеб. пособие для учащихся 6 кл. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2011. – 144 с.
2. Тесты. География. 6-10 кл.: Учебно-методическое пособие / А.А. Летягин. – М.: ООО «Агентство «КРПА «Олимп»: «Астрель», «АСТ», 2001. – 284 с.
Материалы в сети Интернет
1. Федеральный институт педагогических измерений (Источник).
2. Русское Географическое Общество (Источник).
3. Geografia.ru (Источник).
4. Словари и энциклопедии на Академике (Источник).
interneturok.ru
