Плотность речной воды: В какой воде и почему легче плавать в морской или речной

Температура и плотность пресной воды

Плотность соленой воды больше плотности пресной. Океанская вода средней солености имеет плотность 1,028 г/см3 при температуре 0 °С и 1,026 г/см3 при 15 °С. С повышением давления плотность воды растет незначительно. Так, на глубине 5 км при давлении около 50 МПа (500 атм) плотность морской воды при 0 °С равна 1,051 г/см3.[ …]

Пресная вода и разбавленная морская вода имеют максимальную плотность при температурах выше точки замерзания.[ …]

Зимой пресная вода, попадающая в прибрежную зону моря, растекается в основном поверх более тяжелой соленой морской воды и большей частью идет на льдообразование [Чирихин, 1932]. Постоянные струи пресной воды зимой наблюдаются только против устьев рек со значительным стоком (р. Лена). Перед устьями рек с небольшим стоком зимой наблюдается и горизонтальная стратификация солености и температуры воды. Так, по данным А.И. Луцика, в феврале 1977 г. в Янском заливе вблизи дельты р. Яны на двух станциях, расположенных друг от друга в 3 км, соленость составила 8,0 и 21,2%о. В соответствии с особенностями распределения солености вод у рек с разной величиной стока распределение рыб в аван-дельтах имеет свою специфику. В авандельте р. Лены со значительным стоком зимой нагульные стада ряпушки, омуля и муксуна по мере роста припая отходят от дельты и плотность их скоплений уменьшается. В авандельте р. Яны, у которой зимой сток практически прекращается, нагульные стада ряпушки и муксуна из Янского залива заходят в протоки дельты и образуют там значительные концентрации. Облов этих скоплений неводами зимой в сороковые годы явился одной из главных причин подрыва запасов ряпушки и муксуна в р. Яне.[ …]

Здесь V = (и(х, у, г, О, V (х, у, г, Г)> у, г, 0) — вектор скорости течения воды; / — параметр Кориолиса; Р(х, у, г, 0 — давление; Т(х, у, г, Г) — температура воды; р — плотность пресной воды; рш — средняя плотность пресной воды; g — ускорение свободного падения; кх (х, у, г, /), ку (х, у, г, I), кг (х, у, г, I) — коэффициенты турбулентной вязкости; V (х, у, г, /), у (х, у, г, /), у7 (х, у, 2, /) — коэффициенты турбулентной диффузии. [ …]

Изменение плотности нефти при подогреве в широком диапазоне температур приблизительно постоянно и составляет 0,0006-0,0008 на 1 °С. Плотность пресной воды с изменением температуры меняется неравномерно: в интервале температур 10-30° поправка равна 0,0002, при 30-50 °С 0,0004, с каждым следующим интервалом в 20 °С среднее значение поправки увеличивается на 0,0001, составляя 0,0007 при 100 «С. Следовательно, разница в плотностях воды и нефти увеличивается лишь до 80-100°С.[ …]

При понижении температуры воздуха толщина льда увеличивается, причем нарастание морского льда происходит медленнее, чем пресного, вследствие осолонения воды подо льдом. Скорость нарастания толщины морского льда зависит главным образом от температуры воздуха, скорости ветра, начальной толщины льда, плотности и толщины снежного покрова на его поверхности.[ …]

Русские моряки и ученые внесли выдающийся вклад в изучение Мирового океана [ИЗ]. Особенно велик вклад русских в освоение Северного Ледовитого океана. Корвет «Витязь», на котором под руководством адмирала С. О. Макарова проводилось исследование Тихого океана, удостоен чести быть указанным на фронтоне Океанографического музея Монако наряду с «Фра-мом» Нансена, «Вегой» Норденшельда и другими. Первое русское кругосветное плавание было осуществлено в 1803-1806 гг. Крузенштерном и Лисянским на кораблях «Надежда» и «Нева». Впервые были выполнены широкие океанографические работы в Атлантике, Тихом и Индийском океанах. Во время этого плавания было положено начало систематическим глубоководным исследованиям океанов. Впервые в мировой практике на «Надежде» исследовалось вертикальное распределение температуры воды на девяти глубоководных разрезах, измерялись плотности морской воды. В 1820 г. Беллинсгаузеном и Лазаревым была открыта Антарктида. Плавание Беллинсгаузена и Лазарева на шлюпах «Восток» и «Мирный» является важнейшим после плавания Кука и завершает эпоху Великих географических открытий. Все основные водные объекты были открыты. На шлюпе «Восток» был впервые применен батометр — прибор для отбора проб морской воды с различных глубин. Усовершенствованные батометры широко используются и в настоящее время. В ходе экспедиции были уточнены карты морских течений, навигационные карты, описаны ледовые поля, проводились эксперименты по замораживанию пресной и морской воды.[ …]

Горизонтальные и вертикальные колебания солености вод имеют важнейшие для Океана динамические следствия. Дело в том, что с ростом солености увеличивается плотность воды. При солености 35%о и температуре 0°С плотность морской воды составляет 1,02813 (масса каждого кубометра такой морской воды на 28,13 кг больше, чем соответствующий объем дистиллированной воды). Но плотность воды зависит еще и от ее температуры. Вдобавок температура замерзания морской воды не 0°С, как у пресной, а ниже (—1,9ГС при солености 35%о), и температура наибольшей плотности не +4°С, как у пресной, а отрицательная (—2,47 °С при солености 30%о, —3,52 °С при солености 35 %0). Все это прямым образом влияет на циркуляцию вод Океана, причем механизм этого влияния отличен от аналогичных процессов в пресной воде. [ …]

Причина аномалии плотности пресной воды в сложных структурных превращениях, происходящих в ней с изменением температуры. Повышение температуры от более низкой до 4° С вызывает расширение воды (из-за ускорения теплового движения) и одновременно нарушение ее рыхлой структуры. Между этими процессами при температуре 4° С наступает своеобразное равновесие. При нагревании воды от 0 до 4° С преобладает процесс разрушения рыхлой структуры, что ведет к повышению плотности воды, однако при дальнейшем повышении температуры преобладает влияние расширения воды и ее плотность снижается. Но при достаточно высоком содержании в воде солей (например, у морской воды) ее структура столь стабилизируется вследствие гидратации ионов, что аномалия плотности практически незаметна.[ …]

Как видно из рис. 1, температура замерзания пластовых вод, а также смесей этих вод с пресными почти не зависит от различий в химическом составе-и определяется в основном общим количеством растворенных минеральные солей. Отсюда следует, что для определения температуры замерзания достаточно знать лишь плотность воды.[ …]

Особенность связи температура — плотность пресной воды (рис. 2.18) состоит в том, что максимальная ее плотность имеет место при 277 К (4°С). В этом состоит основная аномалия, которая является результатом водородных связей между набором примерно из восьми молекул воды. Такая структура создает термически стратифицированный водоем как летом, так и (возможно) зимой (обратная стратификация). Эта структура также объясняет, почему лед плавает и водоемы не промерзают до дна.[ …]

Например, в публикации Г. Джеллинека и X. Масуды [57] описана опытная установка, позволившая еще более детально изучить работу гидроосмотического устройства (рис. 7.5). Она работала на перепаде соленостей пресной воды и раствора поваренной соли с концентрацией 3,5 г/л (0,612-молярный раствор) при температуре 25 °С. При общей площади мембран 0,158 м2 в опытной установке была получена полезная механическая мощность примерно 1,6 Вт/м2 (имеется в виду площадь мембраны), что составило 65 % мощности, определенной теоретически без учета различных потерь, основная доля которых пришлась на трение в сопле (55 %) ив системе рециркуляции. Эти потери могут быть существенно снижены (в 10—20 раз), и тогда удельная мощность может быть доведена до величины 6 Вт/м2, что оказывается в 2,5 раза больше теоретического значения. Прирост вырабатываемой мощности вызвало явление концентрационной поляризации, заключающееся в повышении концентрации раствора вблизи мембраны со стороны раствора соли за счет проникновения соли в мембрану. В результате этого осмотическое давление повышается так, что равновесное значение увеличивается с 27,9-105 до 77,54-105 Па, соответственно увеличивается скорость поступления пресной воды через мембрану. Для обратного осмоса это явление имеет отрицательные последствия, что ставит под сомнение эффективность крупномасштабного обессоливания морской воды с помощью мембран, погружаемых на глубину более 240 м (известный проект Левеншпиля, предложившего опустить трубу с пакетом мембран на глубину около 8 км с тем, чтобы образующийся столб пресной воды, плотность которой на 3 % ниже плотности морской воды, под действием образующегося перепада гидростатических давлений фонтанировал на поверхности [51]. [ …]

Однако при таянии ледников, айсбергов и морского льда океанская вода становится менее плотной, несмотря на то что она при этом охлаждается: опреснение сильнее уменьшает плотность, чем охлаждение увеличивает ее. Поэтому айсберги — глыбы льда, отколовшиеся от ледников Антарктиды и Гренландии, плавают как бы на подушках из почти пресной, легкой воды, которая с окружающей соленой водой перемешивается довольно медленно. В разнонагретой воде температура выравнивается в 100 с лишним раз быстрее, чем в разносоленой воде ее соленость. Поэтому если над холодной пресной водой расположен теплый слой соленой воды, то возникает неустойчивое состояние, приводящее к перемешиванию (рис. 7.15).[ …]

Однородная атмосфера. В этой атмосфере плотность газа не зависит от высоты столба воздуха, расположенного выше рассматриваемого уровня, т. е. от давления. Это возможно лишь в том случае, когда газ или жидкость несжимаемы. Наиболее приближается к этому пресная вода, находящаяся в изотермии. В реальном океане плотность воды переменчива и зависит от температуры и солености.[ …]

В программе может быть реализован стационарный или нестационарный двумерный — как плановый, так и плоскорадиальный поток в водоносных комплексах, причем в радиальной модели дополнительно можно вводить слоистость. На модели может быть задан перенос одного компонента, включающий процессы равновесной сорбции (согласно изотермам Генри, Фрейндлиха и Ленгмюра), и выделения или распада этого компонента в рамках реакций первого и нулевого порядка. Программа может быть использована при моделировании изменения плотности в процессе движения жидкости; в частности, на профильной модели возможно изучение интрузии соленых вод в водоносные горизонты при наличии или отсутствии переходных зон между солеными и пресными водами. Имитация переноса тепла используется при моделировании термального режима в напорных водоносных горизонтах и в геотермальных системах, а также при термальном «загрязнении» водоносных горизонтов и при естественной конвекции в гидрогеологических системах. При этом плотность и вязкость флюида могут зависеть от температуры, но предполагается локальное температурное равновесие между флюидом и минеральной составляющей.[ …]

Другим явлением, которое можно трактовать, как проявление диссипативных структур, является термический бар. Формирование термобара в пресных водоемах связано с аномальным состоянием пресных вод — максимальной плотностью вод при температуре 3,98 °С. Термобар может формироваться в весенний и осенний периоды.[ …]

Различные водные массы разделяются фронтальными зонами или фронтальными поверхностями, в которых происходит обострение градиентов характеристик водных масс [135]. 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 [152].[ …]

Лоция Белого моря

ГИДРОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. Гидрологический режим Белого моря определяется его географическим положением, ветрами, характером водообмена с Баренцевым морем, сильными приливными течениями, речным стоком и изрезанностью береговой линии. Географическое положение моря обусловливает низкую температуру воды, которая почти половину года в поверхностном слое моря бывает ниже нуля.

Устойчивые ветры от N и NE летом и от S и SW зимой оказывают значительное влияние на течения и волнение.

В результате водообмена с Баренцевым морем увеличиваются соленость, плотность и прозрачность воды.

Приливная волна, идущая из Баренцева моря, вызывает большие колебания уровня. Помимо этого, распространение ее через мелководную северную часть Белого моря сопровождается образованием сильных приливных течений.

Речной сток повышает температуру воды и понижает ее соленость, особенно в заливах.

Изрезанность береговой линии и особенности рельефа дна вызывают различия в скорости и направлении приливной волны в разных частях Белого моря и большой рост величины прилива по направлению к вершинам заливов. Кроме того, изрезанность береговой линии влияет на направление и скорость приливных течений.

Колебания уровня Белого моря связаны в основном с приливными и сгонно-нагонными явлениями, атмосферным давлением, речным стоком и другими факторами.

Приливы в Белом море полусуточные мелководные, реже полусуточные. Приливная волна из Баренцева моря входит в северную часть Белого моря и далее распространяется в Горло и Мезенский залив.

В северной части моря средняя величина сизигийного прилива колеблется от 3,5 до 6,0 м, а квадратурного — от 2,2 до 4,6 м. Заметное влияние на приливы оказывает мелководье, которое обусловливает увеличение времени падения уровня по сравнению с временем его роста.

В Мезенском заливе средняя величина сизигийного прилива достигает 8,3 м, квадратурного 4,9 м, а в Горле Белого моря составляет соответственно 3,6 и 2 м.

табл.7. Характер и величина прилива

В бассейне Белого моря средняя величина сизигийного прилива колеблется от 0,6 до 1,6 м, а квадратурного — от 0,4 до 1,1 м.

В Двинском заливе средняя величина сизигийного прилива 0,7—1,2 м, а квадратурного 0,5—0,7 м.

В вершине Двинского залива величина прилива меньше, чем у входа в него. Значительный приток речной воды обусловливает превышение времени роста над временем падения уровня почти на 1 ч. В устье реки Северная Двина плавный подъем уровня воды при приливе иногда нарушается и примерно через 2—3 ч после момента малой воды наступает либо замедление подъема, либо стояние уровня, а иногда и падение его на короткое время, после чего уровень снова повышается до момента полной воды. Такое явление, называемое «манихой», объясняется взаимодействием приливной волны, вступающей в устье реки Северная Двина, с течением самой реки. Продолжительность манихи достигает иногда 1—2 ч.

В вершине Кандалакшского залива наблюдается явление, обратное манихе. Здесь в период падения уровня при отливе происходит временное уменьшение скорости падения или даже некоторый рост уровня. Продолжительность этого явления около 1—1,5 ч. Наблюдается оно через 2—3 ч после момента полной воды.

В Кандалакшском заливе средняя величина сизигийного прилива возрастает от 1,5 м у входа в залив до 2,2 м в его вершине; средняя величина квадратурного прилива изменяется соответственно от 1,1 до 1,4 м. Время падения уровня на 1,5—2,2 ч больше времени его роста.

В Онежском заливе величины сизигийного и квадратурного приливов мало отличаются друг от друга. Во всех пунктах время падения уровня почти на 1,2 ч больше времени его роста.

Наибольший теоретически возможный уровень прилива в Белом море составляет 9,9 м (Мезенский залив).

Из метеорологических факторов, оказывающих влияние на колебания уровня моря, наиболее существенными являются атмосферное давление и ветер. При повышении давления уровень моря понижается и, наоборот, при понижении давления — повышается.

Сгоны и нагоны воды, вызываемые ветром, наиболее ярко выражены в вершинах суживающихся заливов и зависят от направления, скорости и продолжительности действия ветра. Нагоны обычно наблюдаются при сильных и продолжительных ветрах от NW, N и NE, а сгоны — при ветрах от SE, S и SW. Наибольшие нагоны бывают зимой и осенью, наименьшие — весной и летом. Наибольшие стоны наблюдаются главным образом зимой и весной, а наименьшие — летом и осенью; исключение составляет Двинский залив, где наибольшие сгоны отмечаются осенью.

Причиной штормовых нагонов в Белом море являются глубокие циклоны, проходящие через акваторию моря.

Средняя величина нагона составляет в северной части Белого моря 0,6 м, в бассейне Белого моря и его заливах 0,5—0,9 м; продолжительность их в среднем 80 ч.

Наиболее ярко штормовые нагоны выражены в устьях рек весной при половодье и составляют: в устье реки Мезень 1,2 м (максимальная величина 3,6 м), в устье реки Северная Двина 0,8 м (максимальная величина 2,8 м), в устье реки Онега 0,9 м (максимальная величина 2,1 м). Обычно половодье бывает во время ледохода через 1—5 дней после вскрытия реки, реже — во время вскрытия.

Сгоны по величине меньше нагонов, но по времени они более продолжительны. Только в Двинском заливе нагоны продолжительнее стонов.

Сгоны обусловлены выходом на акваторию моря мощных антициклонов. При сгонах уровень воды может понизиться относительно наинизшего отливного уровня на 0,6—0,7 м в южной части бассейна Белого моря и Онежском заливе и на 0,8—1,0 м в вершинах Двинского и Мезенского заливов.

Максимальный уровень моря обычно наблюдается в октябре, а минимальный в основном в апреле — мае.

В устье реки Мезень прилив задерживает течение реки и образует высокую волну, которая, подобно водяной стене, движется вверх по реке; высота ее достигает нескольких метров. Это явление, напоминающее бор, здесь называют «накат».

Течения. В Белом море отмечаются постоянные и приливные течения. В Горле и северной части Белого моря ярко выражено Беломорское стоковое течение. Так называют довольно устойчивое течение, выносящее воды из бассейна Белого моря в Баренцево море. Оно идет сначала в северо-восточном направлении от мыса Зимнегорский к мысу Инцы, а далее в северном — к острову Сосновец, мысу Орлов-Терский Толстый и, пройдя в 20—30 милях от мыса Канин Нос, выходит в Баренцево море. Более слабое стоковое течение следует от устья реки Мезень вдоль Конушинского берега до мыса Конушин. Далее оно резко поворачивает на запад и разделяется на две ветви: северо-западную, сливающуюся с Беломорским течением, и юго-западную, образующую замкнутую циркуляцию вод в Мезенском заливе.

В бассейне Белого моря хорошо выраженными устойчивыми течениями являются: Двинское течение, выходящее из Двинского залива и следующее в основном в Горло Белого моря вдоль Зимнего берега; течение, выходящее из Онежского залива через пролив Восточная Соловецкая Салма и направленное в Двинский залив вдоль Летнего берега, и течение, следующее из Кандалакшского залива вдоль Карельского берега к проливу Западная Соловецкая Салма.

Постоянное течение, входящее в бассейн Белого моря из Горла, следует вдоль Терского берега до Кандалакшского залива.

Перед входами в Двинский и Кандалакшский заливы устойчивы и хорошо выражены циклонические течения; перед входом в Онежский залив наблюдается менее устойчивое циклоническое течение.

Скорость постоянных течений колеблется в среднем от 0,2 до 0,6 уз.

Приливные течения в северной части моря, Горле и Мезенском заливе сильные; средняя скорость их колеблется от 2 до 5 уз. В бассейне Белого моря, в Двинском заливе и почти во всем Кандалакшском заливе приливные течения в основном слабые; средняя скорость их изменяется от 0,2 уз в центральной части бассейна Белого моря до 1—2 уз в заливах. Исключением являются губа Черная и ряд проливов, где скорость приливных течений увеличивается до 3— 3,5 уз. В Онежском заливе средняя скорость приливных течений в основном 1—2 уз, в проливах до 3,5 уз. Повсеместно скорость отливных течений превышает скорость приливных течений в среднем на 1 уз.

Наибольшая скорость квадратурных суммарных течений составляет в северной части моря 3,2 уз, в Горле 2,1 уз, в бассейне Белого моря 1,6 уз и в заливах 2,6 уз. Наибольшая скорость сизигийных суммарных течений достигает соответственно 5,3; 3,2; 1,8 и 2,8 уз.

Приливные течения местами образуют сильные сулои и водовороты.

Волнение. Небольшие размеры Белого моря, малые глубины и наличие ледяного покрова препятствуют развитию сильного волнения.

В течение всего года здесь преобладают волны высотой менее 2 м, повторяемость которых 55—85 %. Волны высотой 3—6 м имеют повторяемость 5—10 %. Волны высотой 6 м и более наблюдаются чрезвычайно редко; их повторяемость не превышает 1 %.

Ниже в таблице приводятся сведения о повторяемости высот волн по районам моря, указанным на схеме.

табл. 8. Повторяемость высот волн, %

В северной части моря наиболее сильное волнение (высота волн 2 м и более) чаще всего наблюдается при ветрах от NW, которые способствуют проникновению сюда больших волн из Баренцева моря. В Горле сильное волнение бывает в основном при ветрах от SW, а летом и от N. В бассейне Белого моря сильное волнение отмечается при ветрах от NE, однако оно не исключено и при устойчивых ветрах от SW, W и NW. В Двинском заливе (в центральной части) в весенне-летний период наиболее сильное волнение вызывают ветры от NE, а в осенне-зимний — от W и SW. В глубине залива в течение года наиболее опасны ветры от NW. В районе Соловецких островов наиболее сильное волнение наблюдается при ветрах от NW, NE и N. В Кандалакшском заливе такое волнение отмечается при ветрах от Е и NE, а в конце осени и начале зимы значительное волнение может наблюдаться при ветрах от W и NW.

Наиболее штормовым районом моря является его северная часть, а наименее штормовым — Кандалакшский залив.

Максимальная теоретически возможная высота волн 16,8 м (Горло, возможна один раз в 50 лет).

Преобладающий период волн в Белом море менее 5 с.

В описываемом районе местами наблюдаются толчея и буруны.

Температура, соленость и плотность воды. Температура поверхностного слоя воды с декабря по апрель в бассейне, Горле и северной части моря около —1 °С, местами до —2 °С. В мае температура воды повышается до 3—4 °С, в южных районах Двинского и Онежского заливов до 5—7 °С. Летом особенно хорошо прогревается поверхностный слой воды в бассейне Белого моря и заливах, где температура воды в июле достигает 12—18 °С. Осенью температура воды в Белом море постепенно понижается до 1—4 °С.

Соленость поверхностного слоя воды в течение года в северной части моря 25—35 ‰, в Горле 25—30 ‰, а в бассейне Белого моря 20—30 ‰. В заливах соленость воды подвержена значительным колебаниям: наряду с районами, где вода почти пресная, имеются районы, где соленость воды 20—25 ‰.

В продолжение года наибольшая соленость отмечается зимой; весной она несколько меньше.

Максимальная соленость у берегов почти повсеместно превышает 30 %о, а в вершинах заливов она составляет 25—30 ‰.

Минимальная соленость не превышает 1 ‰ и может наблюдаться почти у всех берегов, за исключением северной части Белого моря.

Плотность поверхностного слоя воды наибольшая зимой, а наименьшая — весной и летом. В северной части моря в течение года плотность составляет 1,0230—1,0270, а в районах, где поверхностные воды опреснены, наблюдается резкое уменьшение ее до 1,0050—1,0014.

Условная прозрачность и цвет воды. Условная прозрачность воды изменяется от 1 до 16 м. У берегов она обычно меньше, чем в открытом море, а в заливах резко уменьшается по мере приближения к их вершинам. Наименьшая прозрачность отмечается весной, а наибольшая — осенью в северной части моря.

Цвет воды в северной части моря голубовато-зеленый. По мере продвижения на юг вода приобретает свинцовый оттенок и становится более мутной.

В Двинском и Мезенском заливах вода желтовато-коричневая. В восточной части бассейна Белого моря вода весной голубовато-зеленая, зеленовато-желтая, а летом голубовато-зеленая и зеленая. Осенью в северной части моря преобладает голубовато-зеленый цвет воды, в бассейне Белого моря — желтовато-зеленый и зеленовато-желтый.

Гидробиологические сведения. Свечение моря. В описываемом районе наблюдаются искрящееся, разлитое и вспышковое свечение.

Искрящееся свечение обусловлено вспышками света, излучаемого микроскопическими и мелкими морскими организмами (ночесветка, рачок метридия) в виде искорок и проблесков. Оно имеет светло-зеленый или серебристо-белый цвет. Интенсивность свечения увеличивается при механическом воздействии: волнении, прохождении судна и т.п. Вероятнее всего искрящееся свечение в открытом море, но иногда оно отмечается и в прибрежной зоне.

Разлитое свечение вызывается светящимися морскими бактериями и представляет собой равномерное по цвету и интенсивности свечение больших участков водной поверхности. При волнении или прохождении судна интенсивность свечения не меняется. Наиболее распространено разлитое свечение в прибрежных водах.

Вспышковое свечение вызывается крупными светящимися морскими организмами: рыбами, медузами, гребневиками. Это свечение наблюдается как в прибрежной зоне, так и в открытом море. При волнении, прохождении судна и т. п. интенсивность его увеличивается.

Цветение моря обусловливается массовым скоплением планктонных (обычно растительных, но иногда и животных) организмов в поверхностном слое моря. При цветении сильно уменьшается прозрачность воды и изменяется ее цвет. Чаще всего оно наблюдается ранней весной и осенью, особенно интенсивным бывает вблизи берегов на опресненных участках.

Водоросли. В прибрежных водах Белого моря распространены фукусовые и ламинариевые водоросли, которые представлены здесь в основном «морской капустой».

Особенно густые водоросли встречаются на каменистом грунте в бухтах, вода в которых имеет достаточно высокую соленость. К зиме часть водорослей отмирает.

Древоточцы. В водах описываемого района отмечается разрушительная деятельность морских древоточцев. Здесь обитает сверлящий ракообразный древоточец лимнория, поражающий, как правило, наружные слои дерева. Ходы лимнории неглубокие (обычно не более 5 мм, изредка 15 мм от поверхности дерева), но иногда она выедает как бы дупла, так называемые «котлы». Лимнория не переносит мутной, застоявшейся, бедной кислородом воды. Кроме дерева лимнория может повреждать изоляцию подводных кабелей.

Широко распространены в Белом море камнеточцы, в частности сверлящие губки и, особенно, клионе. Растворяя известковые породы, клионе проделывает ходы малого диаметра, но зато глубокие (до 5 см и более). Ослабленный слой породы крошится и размывается во время шторма.

Обрастание морскими организмами подводной части судов особенно интенсивно во время стоянок в порту. Оно приводит к потере скорости судна, может нарушить нормальную работу гидроакустических и других приборов. Особенно значительное обрастание судна отмечается в первые шесть месяцев по выходе из дока. В Белом море из-за низкой температуры воды обрастание происходит сравнительно медленно. Однако через два-три года требуется производить очистку судов.

RIVER LIFE: Соленая/пресная вода, динамика огромной реки

Главная » Все разделы » RIVER LIFE: Соленая/пресная вода, динамика огромной реки

1 февраля 2017 г.
Все разделы, Исследования, Наука

Dr. Quinton White

Одним из наиболее изменчивых факторов, с которыми приходится бороться растениям и животным в реке Сент-Джонс, является соленость или концентрация соли в воде. Тем не менее, это также критически важно для многих видов. Немногие могут справиться с широким диапазоном солености.

Мы можем измерить соленость, определив концентрацию соли в воде несколькими способами. Самый простой — взять литр соленой воды и выпарить всю воду, затем измерить количество оставшейся соли. Для типичной морской воды мы найдем 35 граммов соли, что мы выражаем как 35 частей на тысячу.

А теперь потерпите немного науки. В литре содержится 1000 миллилитров, а 1 миллилитр пресной воды весит 1 грамм. Мы используем воду в качестве стандарта плотности или удельного веса, где масса делится на объем. Пресная вода имеет плотность 1. Когда вы добавляете соль, плотность или вес на единицу объема увеличивается. Таким образом, вы также можете определить соленость с помощью ареометра, который измеряет плотность или удельный вес. Чем плотнее морская вода, тем выше удельный вес, тем выше соленость.

Но проще всего измерить соленость с помощью электрического тока или электропроводности. У нас есть очень точные ручные солемеры, которые откалиброваны с использованием сопротивления морской воды для определения солености. Чем выше содержание солей, тем лучше проводимость морской воды для электрического тока.

Когда мы смотрим на распределение солености в реке Сент-Джонс, мы обнаруживаем предсказуемую закономерность. Чем ближе к океану, тем выше соленость. И, как и следовало ожидать, по мере того, как прилив поднимается, морская вода выталкивается все дальше вверх по реке. А поскольку морская вода более плотная, чем пресная, соленая вода обычно имеет более высокую соленость на дне, чем наверху. В определенных ситуациях вы можете получить соляной клин, вдавливающийся в реку, при этом более пресная и менее плотная вода поднимается вверх, а более плотная морская вода вдавливается в дно. И он может двигаться по течению.

Как вы понимаете, осадки играют огромную роль в определении солености, особенно в реке Сент-Джонс. Поскольку река истощает около одной шестой территории штата, ее соленость сильно зависит от количества осадков. И поскольку река такая длинная, 310 миль, проливные дожди в верхнем бассейне или к югу от Джексонвилля влияют на соленость нижнего бассейна в Джексонвилле. Это было особенно верно в 2016 году, когда на северо-востоке Флориды была засуха, и выпало всего 38 из наших обычных 53 дюймов дождя, в то время как в Центральной Флориде выпало более 60 дюймов дождя.

Это создает динамичную ситуацию для речной жизни. Некоторые животные могут переносить широкий диапазон солености. Мы называем эти организмы эвригалинными, или широкими солеустойчивыми. Другие виды называются стенохалинными или узкоустойчивыми к солености, потому что они не могут выжить в воде с различной соленостью. Это означает, что пресноводные виды должны жить в пресной воде, а морские – в океане.

Большинство растений и животных не могут жить в условиях солености. Но есть исключения. Лосось, сельдь и полосатый окунь рождаются в пресной воде, мигрируют в море, чтобы жить, но затем возвращаются в пресную воду, чтобы размножаться и умирать. Мы называем эти виды катадромными, что означает бегущие вниз. Угри, с другой стороны, анадромны, то есть бегают вверх, и рождаются в море, уходят в пресную воду, чтобы жить, а затем возвращаются в море, чтобы размножаться и умирать.

Мы сильно повлияли на соленость реки Сент-Джонс, выкапывая, засыпая заболоченные земли и укладывая большие площади под застройку. Мы надеемся, что сможем разумно управлять ресурсами в будущем, чтобы уменьшить это воздействие, чтобы будущие поколения могли наслаждаться рекой.

Ask River Life

Как холодная погода влияет на жизнь животных в реке?

Многие организмы просто покидают это место, когда становится холодно. Например, большинство наших ламантинов перемещаются на юг, в более теплые воды, когда температура опускается ниже 68 градусов. Другие животные впадают в спячку; их обмен веществ замедляется, и на зиму они зарываются в грязь. Это относится к таким вещам, как крабы и креветки. Третьи остаются здесь, просто двигаются медленнее, меньше кормятся и вообще отдыхают, пока погода не потеплеет

River Life выходит в последнюю пятницу каждого месяца в The Florida Times-Union. Пишите А. Куинтону Уайту, исполнительному директору Исследовательского института морских наук Университета Джексонвилля, с вопросами о наших водных путях по телефону qwhite@ju. edu . Чтобы узнать больше об ИИГС, посетите ju.edu/msri.

Теги Доктор Куинтон Уайт Научно-исследовательский институт морских наук Речная жизнь Река Сент-Джонс

Быстрый кухонный эксперимент по разнице между плотностью воды в океане и реке — Кварой Арктик

Соберите своих маленьких ученых! Вы можете изучить, как соль влияет на плотность воды, с помощью этого веселого, быстрого и простого эксперимента с предметами, которые уже есть на вашей кухне.

Немного предыстории:

Вода в океане соленая, а в реке пресная. Когда вы впервые поделитесь этим с детьми, их немедленной реакцией, скорее всего, будет: «Почему?»

Ученые считают, что в первые дни существования нашей планеты моря и океаны, вероятно, были слегка солеными. Но за миллионы лет вода изменилась по сравнению с речной из-за процесса, называемого «гидрологическим циклом». Этот цикл происходит довольно давно (словообразовательный элемент hydr происходит из греческого языка и означает «вода»).

В двух словах рассказывается о путешествии воды от дождя через реки к океанам. Со временем, когда дождь падает на поверхность земли и проходит по суше и верхним слоям почвы, он медленно разрушает мельчайшие части скал и камней, перенося содержащиеся в них минералы в океаны. Океаны собирают всю воду из впадающих в них рек, которая приносит много соли и минералов!

Когда эта вода достигает морей и океанов, она снова испаряется и образует новые облака, содержащие пресную воду, а соль остается. Это означает, что океаны медленно собирают соль, смываемую с суши потоком пресной воды. Вот так вода в океане стала намного соленее!

С другой стороны, дождь наполняет реки и ручьи свежей пресной водой.

Есть ли еще разница между соленой и пресной водой, кроме вкуса? Есть!

Мы изучим это еще одно различие с помощью этого практического кухонного эксперимента.

Что вам понадобится:

• 4 высоких стакана (достаточно широких, чтобы в них поместилось яйцо)

• 4 яйца (могут быть сырыми или вареными) или несколько виноградин

3

03

• Соль

• Сахар

• Пищевая сода

• Не стесняйтесь проверять другие вещества, например разрыхлитель, песок или кукурузный крахмал.

Посмотреть в полном размере

Посмотреть в полном размере

Посмотреть в полном размере

Посмотреть в полном размере

Посмотреть в полном размере

Давайте поэкспериментируем!

• Растворите 2 столовые ложки соли в одной чашке, 2 столовые ложки сахара в другой чашке и 2 столовые ложки пищевой соды в третьей чашке. Размешайте как следует!

• Четвертая чашка является контролируемой переменной и содержит простую пресную воду.

• Пометьте каждую чашку, чтобы легче было отслеживать изменения, которые должны произойти.

• Спросите детей, как они предсказывают, что может произойти, если они бросят по яйцу в каждую чашку. Будет ли он тонуть или всплывать?

• Бросьте яйца в каждую чашку, чтобы узнать, верны ли догадки детей!

• Совет: чтобы увидеть эффект более отчетливо, вам может понадобиться добавить в воду больше соли/сахара/пищевой соды. Добавьте столько, чтобы вы могли видеть дополнительный осадок на дне чашки.

• Соленая вода и вода с пищевой содой помогут яйцам плавать. Читайте ниже, чтобы узнать, почему!

Наука:

Вода плотнее, если она содержит соль. Когда вы добавляете соль в воду, она распадается на ионы натрия и хлора. Эти заряженные частицы изменяют силы между молекулами воды. Это означает, что вода становится тяжелее, когда уровень соли в ней повышается. Вот почему многие объекты, которые обычно тонут в пресной воде, «меняют» свое поведение в соленой воде и… плавают!

Яйцо плавает и в воде с пищевой содой, потому что пищевая сода — это своего рода соль.