Содержание
МОРСКАЯ ВОДА • Большая российская энциклопедия
МОРСКА́Я ВОДА́, вода, сосредоточенная в морях и океанах. О происхождении М. в. см. в ст. Земля (раздел Гидросфера).
Состав. М. в. – многокомпонентная система, состоит из воды (96,5% по массе), разл. растворённых солей (ок. 3,5%), незначит. количества (менее 0,01% от общей массы растворённых солей) взвешенных твёрдых веществ, растворённых газов, органич. веществ. В М. в. растворены все химич. элементы, встречающиеся на Земле, 99,9% всех растворённых веществ составляют первые 20 химич. элементов периодич. таблицы. Большинство солей присутствует в форме ионов (преобладают 11 ионов; табл.), незначит. часть – в форме коллоидов и суспензий.
Солевой состав М. в. вблизи устьев рек, а также в замкнутых (напр., Каспийское м.) и полузамкнутых (напр., Балтийское и Чёрное моря) водоёмах значительно отличается от открытых частей Мирового ок. , где относит. доля растворённых компонентов приблизительно постоянна (закон Диттмара).
Основные характеристики. Солёность вод Мирового ок. изменяется в осн. в пределах 33–37‰. Исключение составляют приустьевые районы, бассейны опреснения (напр., Балтийское и Чёрное моря), где солёность значительно меньше (7–18‰), и бассейны осолонения (напр., Средиземное и Красное моря), где солёность превышает 38‰. Ср. солёность воды Мирового ок. 34,72‰.
Температура М. в. изменяется гл. обр. от ок. –2 °C до ок. 30 °C. Нижняя граница определяется темп-рой замерзания $T_f$, которая зависит от солёности и давления (при солёности 35‰ и атмосферном давлении $T_f$=–1,92 °C). Верхняя граница зависит от теплообмена между океаном и атмосферой. В замкнутых морях и в мелководной прибрежной зоне темп-ра М. в. может превышать 30 °C. Ср. темп-ра воды в Мировом ок. составляет 3,73 °С. Темп-ра М. в. с глубиной обычно убывает; в придонных слоях она составляет 0–2,5 °C, в бассейнах осолонения (напр., Средиземное м.) темп-ра имеет более высокие значения. Под влиянием разл. физич. процессов возможно формирование инверсионных слоёв, где наблюдается повышение темп-ры с глубиной (см. Инверсия температуры).
Ср. плотность М. в. Мирового ок. 1027,54 кг/м3, она возрастает с увеличением солёности и давления. Зависимость плотности М. в. от темп-ры имеет особенность – наличие в определённом диапазоне солёности максимума плотности. Темп-ра, при которой наблюдается макс. плотность, называется темп-рой наибольшей плотности $T_m$; её величина влияет на вертикальную устойчивость вод и их перемешивание в морях и океанах. Для чистой М. в. при атмосферном давлении $T_m$=3,982 °C; с увеличением давления и солёности она уменьшается. {-}}$
М. в. обладает наиболее высокой теплоёмкостью среди большинства веществ (кроме водорода и жидкого аммиака), что имеет огромное значение для формирования климатич. условий на Земле. М. в. отдаёт атмосфере огромное количество тепла, уменьшая тем самым амплитуды колебаний темп-ры воздуха на б. ч. поверхности Земли, особенно над самим океаном и прибрежными областями материков, создавая здесь мор. климат. Удельная теплоёмкость М. в. при постоянном давлении $c_p$ уменьшается с увеличением солёности и давления, удельная теплоёмкость при постоянном давлении, рассчитанная по ср. значениям солёности и темп-ры, ок. 3987 Дж/(кг·К).
Осмотич. давление играет важнейшую роль в физиологии мор. организмов, определяя перенос воды и растворённых веществ через биологич. мембраны. При солёности 35‰ и атмосферном давлении осмотич. давление достигает 2,42·106 Па при темп-ре 5 °С и 2,67·106 Па при темп-ре 35 °С. Величина осмотич. давления почти линейно возрастает с увеличением солёности – примерно на 0,7·105 Па на каждую единицу солёности.
Вязкость М. в. в реальном океане важна при оценке эффектов диссипации энергии, возникновения турбулентности, для расчёта параметров мелкомасштабной конвекции, динамики взвеси и др. Она зависит от темп-ры, солёности и давления. При атмосферном давлении, солёности 35‰ и темп-ре 25 °C коэф. динамич. вязкости $μ$ составляет 0,95615·10–3 кг/(м·с). Наибольшее влияние на вязкость оказывает темп-ра: при её повышении от 0 до 30 °C значение коэф. $μ$ уменьшается более чем в 2 раза; увеличение солёности от 0 до 35‰ повышает вязкость менее чем на 20%. Влияние давления сказывается лишь при темп-рах ниже 5 °C и не превышает 4%.
Поверхностное натяжение $γ$ М. в. – одно из самых высоких для жидкостей, вызывает адсорбцию, способствует образованию и разрушению капиллярных волн на поверхности океана, имеет большое биологич. значение. Поверхностное натяжение и, следовательно, свободная энергия поверхности, уменьшаются с повышением темп-ры воды и под действием поверхностно-активных веществ (большинство органич. плёнок на поверхности океана, возникающих под действием природных биологич. процессов и антропогенного загрязнения). Величина $γ$ для чистой М. в. при темп-ре 20 °C составляет ок. 0,073 Н/м; естеств. органич. плёнки понижают эту величину до 0,05–0,06 Н/м, плёнка нефти может уменьшить поверхностное натяжение до 0,014–0,025 Н/м.
М. в. относится к слабо концентриров. электролитам. Электрич. проводимость М. в. слагается из проводимости растворов осн. электролитов, входящих в её состав, и определяется концентрацией свободных зарядов и их подвижностью. Проводимость М. в. увеличивается с повышением её солёности, темп-ры и в меньшей степени давления.
М. в. обладает аномально высокой диэлектрич. проницаемостью, что обусловливается полярностью её молекул. Зависимость диэлектрич. проницаемости М. в. от темп-ры имеет сложный характер: при увеличении темп-ры воды уменьшается её молекулярная вязкость, что облегчает ориентацию дипольных моментов молекул воды, в то же время усиливающееся тепловое движение молекул препятствует ориентации дипольных моментов. С ростом солёности диэлектрич. проницаемость сначала медленно возрастает, а затем, достигнув некоторого уровня, начинает быстро падать. {\bullet}$ °C от 1399 м/с для солёности 0‰ до 1445 м/с для солёности 35‰) и темп-ры (для солёности 35‰ от 1445 м/с при 0 °C до 1543 м/с при 30 °C). Показатель преломления света в М. в. слабо возрастает при повышении солёности и понижении темп-ры. Коэф. поглощения света максимален в ИК-области спектра.
Использование. С древнейших времён М. в. используется с лечебной целью (напр., при болезнях кожи и верхних дыхательных путей). В М. в. заключены огромные запасы мн. химич. веществ, однако она ещё мало используется как источник сырья, поскольку стоимость его извлечения слишком высока; в пром. масштабах из неё получают хлорид натрия, бром и магний. В перспективе М. в. рассматривается как источник пресной воды, особенно в странах, где пресная вода дефицитна.
Словарь морских терминов на Корабел.ру
Словарь морских терминов
|
NWS JetStream — Морская вода
Если есть что-то, что почти все знают об океане, так это то, что он соленый. Двумя наиболее распространенными элементами в морской воде после кислорода и водорода являются натрий и хлорид. Натрий и хлорид объединяются, образуя то, что мы знаем как поваренную соль.
Соленость морской воды выражается как отношение соли (в граммах) к литру воды. В морской воде обычно содержится около 35 граммов растворенных солей на каждый литр. Записывается как 35 ‰ Нормальный диапазон солености океана колеблется в пределах 33-37 граммов на литр (33‰ — 37‰).
Но как и в погоде, где есть области высокого и низкого давления, есть области высокой и низкой солености. Из пяти океанических бассейнов Атлантический океан является самым соленым. В среднем наблюдается отчетливое уменьшение солености вблизи экватора и на обоих полюсах, хотя и по разным причинам.
Около экватора в тропиках постоянно выпадает больше всего дождей. В результате пресная вода, попадающая в океан, способствует снижению солености поверхностных вод в этом регионе. По мере продвижения к полюсам область дождя уменьшается, а при меньшем количестве дождя и большем количестве солнечного света увеличивается испарение.
Пресная вода в виде водяного пара перемещается из океана в атмосферу в результате испарения, что приводит к повышению солености. По направлению к полюсам пресная вода из тающего льда снова снижает соленость поверхности.
Самыми солеными местами в океане являются районы с наибольшим испарением или большие водоемы, не имеющие выхода в океан. Самая соленая океанская вода находится в Красном море и в районе Персидского залива (около 40 ‰) из-за очень высокого испарения и небольшого притока пресной воды.
Максимум! «Веселая ванна» — Мертвое море
Учебный урок: «Веселый вкус»
Вода обладает уникальным свойством. При снижении температуры до 40 °F (4 °C ) молекулы замедляются, вода сжимается и плотность увеличивается. Ниже 40°F (4°C) молекулы начинают связываться друг с другом, и при этом вода снова начинает расширяться, уменьшая плотность. При 32°F (0°C) все молекулы запираются в кристаллическую структуру, что приводит к увеличению размера на девять процентов. Это расширение и соответствующее уменьшение плотности являются причиной плавучести льда.
Максимум! Titanic Bergs
Количество соли в морской воде также определяет температуру замерзания морской воды. Добавление соли в воду снижает температуру замерзания. Вода с соленостью 17 ‰ замерзает при температуре около 30 ° F (-1 ° C), а вода с соленостью 35 ‰ замерзает примерно при 28,5 ° F (-2 ° C). Тем не менее, несмотря на соленость океана, морской лед содержит очень мало соли, около десятой части того количества соли, которое содержится в морской воде. Это потому, что лед не включает морскую соль в свою кристаллическую структуру. Следовательно, морской лед действительно пригоден для питья.
Учебный урок: мы все кричим о мороженом
Температура и соленость морской воды также помогают определить ее плотность. Поскольку температура морской воды уменьшается плотность также увеличивается . Кроме того, по мере увеличения содержания соли в морской воде увеличивается и ее плотность. Это делает плотность морской воды, в отличие от пресной воды, ниже точки замерзания. Таким образом, в ситуациях образования морского льда соленость и, следовательно, плотность подстилающей воды продолжает увеличиваться после того, как область покрыта льдом.
Учебный урок: Salt ‘n Lighter
На карте «Средняя соленость» (справа) (ниже) показана самая низкая соленость в полярных регионах. Имейте в виду, что на этом изображении показана только поверхностная соленость. Поверхностная соленость ниже в полярных регионах, чем в тропических регионах, из-за таяния каждое лето. Однако каждую зиму под поверхностью океана повышенная соленость воды из-за образования льда заставляет воду подо льдом опускаться, и это опускающееся движение управляет движением глубоководных течений океана.
Учебный урок: диетическое освещение
Карта поверхностной солености океана, усредненная по историческим наблюдениям с судов и буев за 2005 г. , причем самые низкие значения окрашены в синий цвет (32 ‰ ), а самые высокие — в красный (37 ‰). Изображение НАСА.
Соленая вода и соленость | Геологическая служба США
В своей повседневной жизни вы мало связаны с соленой водой. Вы заботитесь о пресной воде, чтобы удовлетворить все потребности вашей жизни. Но большая часть воды на Земле и почти вся вода, доступная людям, представляет собой соленую или соленую воду. Просто посмотрите на океаны и помните, что океаны состоят примерно из 97% всей воды на Земле, внутри и над Землей.
• Водная школа ДОМАШНЯЯ СТРАНИЦА • Темы о поверхностных водах • Темы о свойствах воды • Темы о качестве воды •
Что такое соленая вода?
Источники/Использование: Некоторое содержимое может иметь ограничения. Посетите СМИ, чтобы узнать подробности.
Почему океан соленый? Реки сбрасывают богатую минералами воду в океан в результате оттока из рек, которые истощают ландшафт, в результате чего океаны становятся солеными (19 июля-сентября). 73) — Вертикальный вид на район Монтевидео, Уругвай в Южной Америке, показан на этой фотографии Skylab 3 Earth Resources Experiments Package S190-B (пятидюймовая камера наземной съемки), сделанной с космической станции Skylab на околоземной орбите. Большой водоем — это Рио-де-ла-Плата, который впадает в Южную часть Атлантического океана в нижней части изображения. Красная слива в Рио-де-ла-Плата, вероятно, представляет собой отложения, движущиеся в сторону моря. Река Санта-Лючия впадает в Рио-де-ла-Плата к западу от Монтевидео и является основным стоком региона. Обратите внимание на небольшой Исла-дель-Тигре в устье Санта-Люсии. Вдоль побережья хорошо видны белые пляжи и песчаные дюны. Крупный аэропорт можно увидеть сразу к востоку от центра города Монтевидео. Также хорошо видны основные магистрали и жилые районы, такие как яркий в пригороде. Фермерские участки в зеленых и серых прямоугольных узорах обозначают сельскохозяйственные районы.
Авторы и права: НАСА
Во-первых, что мы подразумеваем под «соленой водой»? Соленая вода содержит значительные количества (называемые «концентрациями») растворенных солей, наиболее распространенной из которых является хорошо всем известная соль — хлорид натрия (NaCl). В этом случае концентрация представляет собой количество (по весу) соли в воде, выраженное в «частях на миллион» (ppm). Если вода имеет концентрацию растворенных солей 10 000 частей на миллион, то один процент (10 000, разделенный на 1 000 000) веса воды приходится на растворенные соли.
Вот наши параметры для соленой воды:
- Пресная вода — Менее 1000 ppm
- Слабосоленая вода — от 1000 до 3000 частей на миллион
- Умеренно соленая вода — от 3 000 до 10 000 частей на миллион
- Вода с высоким содержанием солей – от 10 000 частей на миллион до 35 000 частей на миллион
- Кстати, в океанской воде содержится около 35 000 частей на миллион солей.
Соленая вода есть не только в океанах
Естественно, когда вы думаете о соленой воде, вы думаете о океаны . Но в сотнях миль от Тихого океана жители таких штатов, как Колорадо и Аризона, могут «провести день на пляже», просто прогуливаясь возле своего дома, потому что они могут находиться рядом с соленой водой. На западе Соединенных Штатов под землей находится большое количество очень соленой воды. В Нью-Мексико примерно 75 процентов из подземных вод слишком соленые для большинства видов использования без обработки (Reynolds, 1962). Вода в этом районе могла остаться с древних времен, когда соленые моря занимали западную часть США, а также в виде осадков проникает под вниз в землю, он может столкнуться с породами, которые содержат хорошо растворимые минералы, которые делают воду соленой. Подземные воды могут существовать и двигаться тысячи лет и, таким образом, могут стать такими же солеными, как океанская вода.
Источники/использование: общественное достояние.
Снижение уровня воды в озере хорошо видно по параллельным линиям и белым озерным отложениям, окружающим берег. Отвод притока пресной воды в город Лос-Анджелес и испарение привели к снижению уровня воды со скоростью около 1 м в год. Заснеженные горы на заднем плане — это Сьерра-Невада.
Кредит: C.D. Миллер, Геологическая служба США
Озеро Моно в Калифорнии представляет собой соленый остаток гораздо более крупного озера (озеро Рассел), которое заполнило бассейн Моно миллионы лет назад. Древнее пресноводное озеро когда-то было примерно на 130 метров выше современного уровня воды. Озеро Моно в настоящее время представляет собой сильно засоленный остаток озера Рассел, большая часть пресной воды которого сливается для удовлетворения водных потребностей города Лос-Анджелес. В настоящее время уровень воды падает примерно на 1 метр в год. Это привело к тому, что соленые отложения остались на берегу, когда вода отступила.
Можно ли использовать соленую воду для чего-нибудь?
Итак, со всей доступной водой на Земле и со всей этой соленой водой, находящейся у берегов нашего побережья, почему мы беспокоимся о нехватке воды? Вы можете думать об этом как о ситуации с качеством воды, а не как с количеством воды. В необработанном состоянии соленая вода не может использоваться для многих целей, для которых нам нужна вода, например, для питья, орошения и многих промышленных целей. Слабосоленая вода иногда используется для тех же целей, что и пресная. Например, в Колорадо для орошения сельскохозяйственных культур используется вода с содержанием соли до 2500 частей на миллион. Однако обычно вода с умеренным или высоким содержанием соли имеет ограниченное применение. Ведь соленую воду дома не пьешь; вы не используете его, чтобы поливать помидоры или чистить зубы; фермеры обычно не используют его для орошения; некоторые отрасли не могут использовать его, не повредив свое оборудование; и коровы фермера Джо не будут его пить.
Соленая вода может быть просто развлечением. Если вам посчастливилось быть на Мертвом море на Ближнем Востоке, вы могли испытать уникальное ощущение плавания в чрезвычайно плотной (и соленой) воде, которая, по-видимому, поддерживает вас, как матрас. Вода настолько плотная, что вы действительно не тонете, как в обычной, даже океанской, воде. Ближе к дому многие домовладельцы, у которых есть бассейны на заднем дворе, наполняют их соленой водой, вместо того чтобы использовать пресную воду с добавлением хлора.
Итак, для чего еще можно использовать соленую воду и можно ли сделать ее более полезной?
Есть два ответа — оба «да». Соленая вода полезна для некоторых водопользования целей, а соленая вода может быть превращена в пресную воду, для которой у нас есть много применений.
Источники/использование: общественное достояние.
Забор соленой воды в США по категориям использования за 2015 год.
Использование соленой воды в США в 2015 году
В современном мире мы все больше осознаем необходимость сохранения пресной воды . В связи с постоянно растущим спросом на воду со стороны растущего населения во всем мире имеет смысл попытаться найти больше способов использования имеющихся в изобилии запасов соленой воды, в основном в океанах . Как показывают эти круговые диаграммы потребления воды в стране, около 16 процентов всей воды, используемой в Соединенных Штатах в 2015 году, было соленым.