Ukratko o fizičkim i hemijskim svojstvima okeanske vode. Hemijska svojstva okeanskih voda

Okeani i njegovi dijelovi

svjetski okean 1- jedna neprekidna vodena školjka Zemlje, koja okružuje kontinente i ostrva. Od 510 miliona km 2 Zemljine površine, na njega otpada 361,3 miliona km 2 (70,8%), tako da mi, u suštini, živimo na ostrvima 2 . Južna hemisfera je više okeanska (81%) nego sjeverna (61%). Neravnomjerna distribucija okeanskih i kopnenih voda na našoj planeti jedan je od najvažnijih faktora u formiranju prirode zemaljske kugle.

Zapremina Svjetskog okeana iznosi više od 1340 miliona km 3, a ako uzmemo u obzir vodu sadržanu u mulju okeanskog dna (oko 10% voda okeana), onda je ukupna zapremina oceanosfere skoro 1,5 milijardi km 3. Prosječna dubina okeana je 3710 m.

1 Riječ "okean" (grč. o/geapos),što znači "ve
lirska rijeka koja teče oko cijele Zemlje „došla nam je iz
davna vremena. Termin "Svjetski okean" predložen je godine
1917. od ruskog oceanologa Yu. M. Šokalskog.

2 Uz pomoć veštačkih Zemljinih satelita,
ažurirano da je stvarna površina Svjetskog okeana
zbog neravne površine okeana za 0,14%
više projekcije, što je obično prihvaćeno za trke
čak i iznosi 361,8 miliona km 2.

Svjetski okean nije samo voda, on je integralna prirodna formacija, neka vrsta geografskog objekta na planetarnoj razini. Sa stanovišta sistemskog istraživanja, smatra se otvorenim dinamičkim samoregulirajućim sistemom koji razmjenjuje materiju i energiju sa svim ostalim sferama Zemlje.

Ujedinjeni svjetski okean je podijeljen na odvojene okeane. Ocean - ogroman dio Svjetskog okeana, izolovan kontinentima, koji ima posebnu konfiguraciju obale, određenu geološku građu, topografiju dna i sedimente dna, nezavisne sisteme atmosferske cirkulacije i strujanja, specifične hidrološke karakteristike i prirodne resurse. Unatoč konvencionalnosti granica i slobodnoj razmjeni vodenih masa, svaki okean je jedinstven. Ali specifičnost oceana očituje se na pozadini općih planetarnih procesa i karakteristika svojstvenih Svjetskom oceanu u cjelini.

U modernoj svjetskoj okeanološkoj literaturi razvio se koncept podjele Svjetskog okeana na četiri okeana: Tiho

Lyubushkina

(površina 178,68 miliona km 2, najveća dubina u Marijanskom rovu 11022 m), Atlantic(91,66 miliona km 2, dubina u rovu Portorika 8742 m), Indijanac(76,17 miliona km 2, dubina u javanskom rovu 7729 m), Arctic(14,75 miliona km 2, dubina u Nansen basenu 5527 m). Granice okeana su povučene duž kontinenata, ostrva i u vodnim prostranstvima ili duž podvodnih uzdizanja koja ometaju razmjenu vode, ili čak konvencionalno duž meridijana i paralela. Granica između Tihog i Atlantskog okeana povučena je meridijanom rta Horn (Tierra del Fuego), između Atlantskog i Indijskog okeana - duž meridijana rta Agulhas (Južna Afrika), Indijskog i Tihog okeana - duž meridijana od Južni rt (ostrvo Tasmanija) i duž zapadnih obala poluostrva Malaka, Veliko i Malo Sundsko ostrvo. Granica Arktičkog okeana s Atlantikom prolazi dijelom uz podvodne brzake i otoke: od zaljeva Fjord Sogne (Skandinavsko poluostrvo) preko Farskih ostrva i Islanda, zatim duž južne padine uzvišenja dna Danskog moreuza do Cape Brewster (ostrvo Grenland); zatim duž južne padine uzvišenja u Davisovom prolazu do poluostrva Labrador. Granica između Tihog i Arktičkog okeana prolazi duž Beringovog moreuza od rta Dežnjeva na Čukotki do rta Princa od Velsa na Aljasci.

Rice. 78. Južni okean

1996. godine, Federalna služba za geodeziju i kartografiju Rusije odlučila je da istakne na kartama objavljenim u Rusiji -

Ruska Federacija, Southern Ocean. Sjeverna granica Južnog okeana definirana je duž dugoročne prosječne pozicije suptropskog fronta (otprilike duž 40° S sa odstupanjima od 37° do 48°) (Sl. 78).

Svi okeani imaju mora. More - dio okeana manje-više izoliran otocima, poluotocima i podvodnim visovima. Izuzetak je jedinstveno Sargaško "more bez obala", smješteno u anticiklonskom prstenu struja sjevernog Atlantika.

Zbog određene izolovanosti i velikog uticaja kopna i drugih lokalnih uslova, kao i spore razmjene vode, mora se po hidrološkom režimu i drugim prirodnim karakteristikama razlikuju od otvorenog dijela okeana.

Mora su klasificirana prema različitim kriterijima.

Po lokaciji se mora dijele na rubna, unutrašnja i međuotočna. Outlying Mora se nalaze na podvodnom nastavku kontinenata i ograničena su s jedne strane kopnom, s druge - otocima i podvodnim brdima. Njihova veza sa okeanom je prilično bliska (Barents, Bering, Tasmanovo, itd.). unutrašnjost (mediteranski) mora strše daleko u kopno, povezana su s oceanima uskim tjesnacima s brzacima i oštro se od njih razlikuju po hidrološkom režimu. Oni su, pak, podijeljeni na unutrašnjost(Baltik, Crna, itd.) i interkontinentalni(Mediteran, Crveni, itd.). na međuostrvo mora okružena manje-više gustim prstenom ostrva i podvodnim brzacima uključuju Javan, Filipinsko i dr. Njihov režim je određen stepenom razmene vode sa okeanom.

Općenito, mora čine oko 10% površine Svjetskog okeana. Najveća mora su Filipinsko - 5726 hiljada km 2, arapsko - 4832 hiljade km 2, koraljno - 4068 hiljada km 2.

Prema porijeklu basena razlikuju se dva glavna tipa mora: kontinentalna i okeanska. Oni se, u pravilu, razlikuju i po obliku bazena i dubini.

kontinentalni (epikontinentalni) Mora se nalaze unutar podvodnog ruba kontinenta sa kontinentalnom korom, uglavnom na šelfu. Nastaju kada okean napreduje po kopnu ili zbog fluktuacija u zemljinoj kori, ili zbog povećanja vode u okeanu nakon otapanja ledenih pokrivača. Većina rubnih mora i mnoga unutrašnja mora

nose ovaj tip. Rubna mora imaju asimetričan oblik: nagib je blag na kopnenoj strani, a strm na strani oceana (otoci). Njihove dubine su relativno male i rastu prema okeanu.

okeanski (geosinklinalan) mora nastaju kao rezultat rasjeda u zemljinoj kori i potonuća kopna. Tu spadaju, prije svega, mora prijelaznih zona od kontinenata do okeanskog dna i mediteranska interkontinentalna mora. Imaju bazene simetričnog oblika, dubine se povećavaju prema centru do 2000 m ili više. Obično seku kroz kontinentalnu bazu, a trenutno ih karakterizira tektonska aktivnost (vulkani, potresi). Sva međuotočna mora također se nalaze u tektonski aktivnim zonama Zemlje, a ostrva koja ih okružuju su, zapravo, vrhovi podmorja, često vulkana.

Uz ove dvije glavne vrste mora, postoje mora koja imaju karakteristike oba tipa, na primjer, Beringovo more.

Mora su, za razliku od okeana, regionalni kompleksni prirodni objekti, jer se njihova glavna obilježja formiraju pod utjecajem lokalnih faktora.

Obala- granica kopna i mora je obično neravna, sa zavojima u obliku zaljeva i poluotoka. Duž njega su česta ostrva, odvojena od kontinenata i jedno od drugog moreuzima.

zaliv Dio okeana koji se proteže duboko u kopno. Zaljevi su manje izolirani od susjednih okeana nego mora. Stoga je njihov režim sličniji vodnim područjima kojima pripadaju. Zaljevi se klasificiraju u različite tipove ovisno o brojnim faktorima. Prema njihovom porijeklu, npr. fjordovi- uske, dugačke, duboke uvale sa strmim obalama, koje strše u planinsko zemljište, nastale na mjestu tektonskih rasjeda, naknadno obrađene glečerom i poplavljene morem (Sognefjord itd.); estuari- male uvale na mjestu ušća rijeka koje je poplavilo more (Dnjeprovski estuar itd.); lagune- uvale uz obalu, odvojene od mora ražnjacima (Kurska laguna i dr.). Postoji podjela zaliva po veličini (najveći je Bengalski - 2191 hiljada km 2), po dubini (onge - 4519 m), po obliku obale: zaobljeni (Biskajska), dugački i uski (Kalifornija).

Istorijski gledano, u suštini ista vrsta vodenih područja se ponekad naziva zaljevima, ponekad morima, iako su na mnogo načina slični: na primjer, Bengalski zaljev,

ali Arapsko more, Meksički zaljev, ali Karipsko more, Perzijski zaljev, ali Crveno more, itd. Ova neslaganja se objašnjavaju činjenicom da su im imena davana u različito vrijeme bez naučnog opravdanja i, po tradiciji , preživjeli su do danas.

tjesnac- relativno uzak dio okeana ili mora koji razdvaja dva područja kopna i povezuje dva susjedna vodena tijela. Tjesnaci često imaju tendenciju podizanja dna - podvodnog praga. Tjesnaci se također dijele na različite tipove prema nizu karakteristika. Po morfologiji se razlikuju usko i širok tjesnaci (najširi je Drakeov prolaz - 1120 km), kratko i dugo(najduži - Mozambik - 1760 km), mala i duboko(najdublji je i Drakeov moreuz - 5249 m). Prema smjeru u vodenim tjesnacima dijele se na protok, u kojoj je struja, kao u rijeci, usmjerena u jednom smjeru, na primjer Floridski tjesnac sa floridskom strujom, a na razmjena, u kojima se struje promatraju u suprotnim smjerovima: ili u blizini različitih obala (u Davisovom tjesnacu, topla Zapadnogrenlandska struja je usmjerena na sjever, a hladna Labradorska struja usmjerena je na jug), ili u suprotnim smjerovima na dva različita nivoa (u Bosforskom moreuzu površinska struja prati od Crnog mora do Mramornog, a duboka - obrnuto).

poluotok Komad zemlje koji se proteže u okean ili more i sa tri strane je okružen vodom. Najveće poluostrvo je Arapsko (2732 hiljade km 2). Izdvojite autohtone i akumulativne poluotoke. Autohtoni podijeljeno na odvojen, kao nastavak kopna u geološkom smislu (Kolsko poluostrvo), i pridruženi- samostalni dijelovi kopna, geološki nisu povezani sa kopnom, ali su mu spojeni (poluostrvo Hindostan). akumulativno poluostrva su vezana uz obalu zbog mosta aluvijalnog zemljišta kao rezultat aktivnosti talasa (na primjer, poluostrvo Buzachi na Kaspijskom moru).

Island- mali komad zemlje u odnosu na kontinente, sa svih strana okružen vodom. Postoje pojedinačna ostrva (najveći Grenland - 2176 hiljada km 2) i grupe ostrva - arhipelaga(Kanadski arhipelag, Severna zemlja). Po porijeklu, ostrva se dijele u dvije glavne grupe: kontinentalne i oceanske. Kopno- one koje su se odvojile od kontinenata; obično su velike i nalaze se na podvodnom rubu kontinenata (Velika Britanija, Novosibirska ostrva, itd.). oceanic(samo-

I 11111 300 200 100

nivo okeana

Rice. 79. Promjena nivoa Svjetskog okeana i njegovih mogućih granica u proteklih 350 hiljada godina (prema R. Fairbridgeu)

stojeći), pak, dijele se na vulkanske i koraljne (organogene). Vulkanska ostrva- rezultat erupcije podvodnih vulkana, čiji su vrhovi bili iznad nivoa okeana. Oni ili čine lanac ostrva duž dubokomorskih rovova u prelaznoj zoni okeana (Kuril), ili su izlazi na površinu srednjeokeanskih grebena (Ostrvo Island je deo takvog podvodnog grebena sa rasedom duž ose , aktivni vulkanizam i intenzivna hidrotermalna aktivnost). Često su to lučni blokovi podvodni grebeni na dnu okeana, čiji su vrhovi okrunjeni vulkanskim planinama (Havajska ostrva). Ogroman broj pojedinačnih ostrva vulkanskog porekla raštrkano je po dnu okeana, posebno na Pacifiku. koralna ostrva karakteristična za vruću zonu, posebno mnogo njih u Tihom i Indijskom okeanu. Koraljne strukture - atoli imaju oblik prstena ili potkovice prečnika do nekoliko desetina kilometara oko plitke lagune. Osnova za njih su obično podvodni vulkani s ravnim vrhom - guyots. Ponekad atoli formiraju vijence duž obale - barijerni grebeni, na primjer, Veliki koralni greben, koji se proteže duž istočne obale Australije na 2000 km.

Ravna površina okeana - slobodna vodena površina okeana i mora,

blizak obliku geoida. Kod nas se za početni nivo - standard iz kojeg se mjeri apsolutna visina kopnene površine i dubina mora uzima prosječni višegodišnji nivo Baltičkog mora kod Kronštata (Baltički sistem visina).

Nivo Svjetskog okeana podložan je raznim vrstama fluktuacija, periodičnih i neperiodičnih. To periodične fluktuacije uključuju, na primjer, dnevne fluktuacije zbog plime i oseke, godišnje fluktuacije zbog temperature, padavina, vjetrova. Neperiodične fluktuacije nastaju zbog prolaska tropskih ciklona, ​​cunamija, potresa mora, itd. Periodi oscilacija mogu biti kratko(osema nakon 6 sati 12,5 minuta) i dugo, vekovno(stotine godina). Na primjer, mnoge zgrade u Skandinaviji, koje su nekada bile podignute na obali mora, sada su daleko od nje. A u Holandiji, Veneciji, kopno tone, a more napreduje.

veka promene mogu biti uzrokovani raznim razlozima: promjenama u zapremini vode u okeanu (hidrokratski, ili ev-statički, fluktuacije) ili promjene u kapacitetu okeana (geokratski ili tektonski, fluktuacije). Geokratske fluktuacije uzrokovane su tektonskim poremećajima okeanskog dna, zbog kojih se mijenja volumen Svjetskog okeana.

Ovo se dešavalo više puta tokom geološkog vremena, uzrokujući transgresije(ofanzivno) i regresija(povlačenje) mora.

-10000 -8000 -6000 -4000 -2000 N, m - nivoi okeana (0 - trenutni nivo)

Međusobno povezane teokratske i hidrokratske promjene dešavale su se više puta tokom pleistocena. Tokom hlađenja, na kopnu se sačuvala ogromna masa vode u obliku leda i nivo okeana je pao za 100-120 m.

Tokom interglacijalnog zagrijavanja, kao rezultat topljenja leda, voda je ušla u okean i njen nivo se povećao (sl. 79). Na prirodu kolebanja nivoa okeana u kvartaru u određenoj meri uticale su glacioizostatičke kompenzacije. Slika 80 prikazuje usmjereni porast nivoa Svjetskog okeana nakon završetka kvartarnih glacijacija u holocenu (prije oko 10 hiljada godina). Može se vidjeti da je svoju sadašnju poziciju dosegla otprilike sredinom atlantskog perioda holocena prije oko 6 hiljada godina i od tada doživljava periodične fluktuacije oko nule.

Rice. 80. Promjene nivoa Svjetskog okeana i njegova moguća odstupanja u holocenu (prema R. K. Kligeu i dr.)

etikete. Istovremeno, povećanje nivoa Svetskog okeana u poslednjih 100 godina za 16 cm povezano je sa globalnim antropogenim zagrevanjem klime na Zemlji, što je izazvalo otapanje glečera i termičko širenje vode u okeanu (Sl. 81 ). Proračuni ukazuju na dalje povećanje nivoa okeana za oko 20-30 cm do sredine 21. vijeka, iako se ekstremne procjene značajno razlikuju: od 5-7 cm do 140 cm. Okean je veoma složen i obično se računa za određene tačke posmatranja.

Rice. 81. Moderne promjene nivoa Svjetskog okeana (prema R. K. Kligeu i dr.)

Osnovna fizička i hemijska svojstva okeanske (morske) vode

okeanska voda- univerzalni homogeni jonizovani rastvor, koji uključuje sve hemijske elemente. Rastvor sadrži čvrste mineralne supstance (soli) i gasove, kao i suspenzije organskog i neorganskog porekla.

Salinitet morske vode. Po težini, otopljene soli čine samo 3,5%, ali daju vodi gorko-slan okus i druga svojstva. Sastav morske vode i sadržaj različitih grupa soli u njoj vidljiv je iz tabele 8. Morska voda se po sastavu oštro razlikuje od riječne, jer u njoj prevladavaju hloridi. Zanimljivo je napomenuti da je sastav soli u krvnoj plazmi blizak sastavu soli u morskoj vodi, u kojoj je, prema mnogim naučnicima, nastao život.

Tabela 8

(u% ukupne mase soli) (prema L.K. Davydovu i dr.)

Salinitet- količina soli u gramima u 1 kg morske vode. Prosječni salinitet okeana je 35% 0 . Od 35 grama soli u morskoj vodi najviše je kuhinjske soli (oko 27 g), pa je slana. Soli magnezijuma daju mu gorak ukus. Linije na karti koje povezuju tačke jednakog saliniteta nazivaju se izohaline.

Okeanska voda nastala je od vrućih slanih rastvora zemljine unutrašnjosti i gasova, tako da salinitet njen original. Sastav morske vode je sličan tome juvenilne vode, tj. vode i gasovi koji se oslobađaju tokom vulkanskih erupcija iz magme i po prvi put ulaze u ciklus vode na Zemlji. Ga-

sesovi koji se oslobađaju iz savremenih vulkana sastoje se uglavnom od vodene pare (oko 75%), ugljičnog dioksida (do 20%), hlora (7%), metana (3%), sumpora i drugih komponenti.

Početni sastav soli morske vode i njen salinitet bili su nešto drugačiji. Promjene koje je pretrpio tokom evolucije Zemlje uzrokovane su prvenstveno pojavom života, posebno mehanizmom fotosinteze i proizvodnjom kisika koja je povezana s tim. Neke promjene su, očigledno, unijele riječne vode, koje su isprva ispirale stijene na kopnu i isporučivale u ocean lako topljive soli, a kasnije - uglavnom karbonate. Međutim, živi organizmi, posebno životinje, trošili su ogromne količine prvo silicija, a zatim kalcija da bi formirali svoje unutrašnje kosture i školjke. Nakon umiranja, potonuli su na dno i ispali iz mineralnog ciklusa bez povećanja sadržaja karbonata u morskoj vodi.

U povijesti razvoja Svjetskog oceana bilo je perioda kada je salinitet oscilirao u smjeru smanjenja ili povećanja. To se dogodilo kako zbog geoloških razloga, jer su tektonska aktivacija unutrašnjosti i vulkanizam utjecali na aktivnost otplinjavanja magme, tako i zbog klimatskih promjena. U teškim ledenim dobom, kada su se velike mase slatke vode sačuvale na kopnu u obliku glečera, salinitet se povećao. Sa zagrijavanjem u međuglacijalnim epohama, kada su otopljene glacijalne vode ušle u okean, ono se smanjivalo. Tokom sušnih epoha salinitet se povećavao, dok je tokom vlažnih epoha opadao.

U raspodjeli saliniteta površinskih voda do dubine od cca 200 m može se pratiti zoniranje,što je povezano sa ravnotežom (ulivom i odlivom) slatke vode, a pre svega sa količinom padavina i isparavanja. Smanjite salinitet morske vode riječne vode i sante leda.

U ekvatorijalnim i subekvatorijalnim geografskim širinama, gdje pada više padavina nego što se voda troši na isparavanje (K vlage > 1), a riječno otjecanje je veliko, salinitet je nešto manji od 35% 0. U tropskim i suptropskim geografskim širinama, zbog negativnog bilansa slatke vode (malo padavina i veliko isparavanje), salinitet je 37% 0. U umjerenim geografskim širinama, salinitet je blizu 35%. U subpolarnim i polarnim geografskim širinama, salinitet je najniži - oko-

oko 32%o, pošto količina padavina premašuje isparavanje, dolazi do velikog rečnog oticanja, posebno u sibirskim rekama, a ima i mnogo santi leda, uglavnom oko Antarktika i Grenlanda.

Zonski obrazac saliniteta narušavaju morske struje i dotok riječnih voda. Na primjer, u umjerenim geografskim širinama sjeverne hemisfere, salinitet je veći u blizini zapadnih obala kontinenata, gdje ulaze suptropske vode povećane slanosti, koje donose tople struje, manje - u blizini istočnih obala kontinenata, gdje hladne struje donose manje slane subpolarne vode.

Od okeana, Atlantski okean ima najveći salinitet. To se objašnjava, prije svega, njegovom uporednom skučenošću na niskim geografskim širinama, u kombinaciji s blizinom Afrike sa njenim pustinjama, odakle vrući suhi vjetar nesmetano puše na ocean, povećavajući isparavanje morske vode. Drugo, u umjerenim geografskim širinama, zapadni vjetar nosi atlantski zrak daleko u dubine Euroazije, gdje iz njega pada značajan dio padalina, ne vraćajući se u potpunosti u Atlantski ocean. Slanost Tihog okeana je manja, jer je, naprotiv, široka u ekvatorijalnoj zoni, gdje je salinitet vode niži, a na umjerenim geografskim širinama Kordiljera i Anda obilne padavine se zadržavaju na vjetrovitim zapadnim padinama planina, te ponovo ulaze u Tihi okean, desalinirajući ga.

Najniži salinitet vode u Arktičkom okeanu, posebno uz azijske obale, u blizini ušća sibirskih rijeka - manje od 10% 0. Međutim, u subpolarnim geografskim širinama dolazi do sezonske promjene saliniteta vode: u jesen - zimu, sa stvaranjem morskog leda i smanjenjem riječnog oticaja, salinitet se povećava, u proljeće - ljeto, s otapanjem morskog leda i povećanjem riječnog toka. otjecanje, ono se smanjuje. Oko Grenlanda i Antarktika, salinitet se također smanjuje ljeti zbog otapanja santi leda i odmrzavanja rubnih dijelova ledenih pokrivača i polica.

Rice. 82. Vrste vertikalne raspodjele slanosti (prema L.K. Davydovu i dr.)

Maksimalni salinitet vode uočen je u tropskim kopnenim morima i zaljevima okruženim pustinjama, na primjer, u Crvenom moru - 42% 0, u Perzijskom zaljevu - 39% 0.

Unatoč različitom salinitetu morske vode u različitim dijelovima oceana, postotak soli otopljenih u njoj je nepromijenjen. Osigurava ga pokretljivost vode, njeno kontinuirano horizontalno i vertikalno miješanje, što zajedno dovodi do opće cirkulacije voda oceana.

Promjena saliniteta vode vertikalno u okeanima je drugačija. Istaknuto je pet zonskih tipova vertikalne distribucije saliniteta: I - polarni, II - subpolarni, III - umjereni, IV - tropski i V - ekvatorijalni. Prikazani su u obliku grafikona na slici 82.

Dubinska raspodjela saliniteta u morima je vrlo različita u zavisnosti od ravnoteže svježe vlage, intenziteta vertikalnog miješanja i razmjene vode sa susjednim vodenim područjima.

Godišnje fluktuacije saliniteta na otvorenim dijelovima okeana su neznatne i u površinskim slojevima ne prelaze 1% o, a sa dubine od 1500-2000 m salinitet je praktički nepromijenjen tokom cijele godine. U obalnim rubnim morima i zaljevima značajnije su sezonske fluktuacije saliniteta vode. U morima Arktičkog okeana, krajem proljeća, salinitet opada zbog dotoka riječnih voda, a u vodenim područjima s monsunskom klimom ljeti i zbog obilja padavina. U polarnim i subpolarnim geografskim širinama sezonske promjene saliniteta površinskih voda u velikoj mjeri su posljedica procesa smrzavanja vode u jesen i otapanja morskog leda u proljeće, kao i otapanja glečera i santi leda tokom polarnog dana, o čemu će biti riječi kasnije.

Salinitet vode utiče na mnoga njena fizička svojstva: temperaturu, gustinu, električnu provodljivost, brzinu širenja zvuka, brzinu formiranja leda itd.

Zanimljivo je napomenuti da u morima u blizini kraških obala nisu rijetki moćni podvodni (podmorski) izvori slatke vode na dnu, koji se izdižu na površinu u obliku fontana. Ovakvi "svježi prozori" među slanom vodom poznati su na obalama Jugoslavije u Jadranskom moru, kod obala Abhazije u Crnom moru, kod obala Francuske, Floride i na drugim mjestima. Ovu vodu nautičari koriste za kućne potrebe.

Gasni sastav okeana. U morskoj vodi, osim soli, otopljeni su plinovi dušik, kisik, ugljični dioksid, sumporovodik itd. I iako je sadržaj plinova u vodi krajnje neznatan i primjetno se mijenja u prostoru i vremenu, oni su dovoljni za razvoj organskog života i biogeohemijskih procesa.

Kiseonik u morskoj vodi više nego u atmosferi, posebno u gornjem sloju (35% na 0°C). Njegov glavni izvor je fitoplankton, koji se naziva "pluća planete". Ispod 200 m sadržaj kiseonika opada, ali od 1500 m ponovo raste, čak iu ekvatorijalnim geografskim širinama, zbog dotoka vode iz subpolarnih oblasti, gde zasićenost kiseonikom dostiže 70–90%. Kiseonik se troši povratom u atmosferu sa viškom u površinskim slojevima (posebno tokom dana), za disanje morskih organizama i za oksidaciju različitih supstanci. nitrogen manje u morskoj vodi nego u atmosferi. Sadržaj slobodnog dušika povezan je s raspadom organskih tvari. Azot rastvoren u vodi apsorbuju posebne bakterije, prerađuju se u azotna jedinjenja, koja su od velikog značaja za život biljaka i životinja. Određena količina slobodnog i vezanog rastvorena je u morskoj vodi. ugljična kiselina, koji u vodu ulazi iz vazduha prilikom disanja morskih organizama, prilikom razgradnje organske materije, kao i prilikom vulkanskih erupcija. Važan je za biološke procese, jer je jedini izvor ugljika koji je biljkama potreban za izgradnju organske tvari. hidrogen sulfid Nastaje u dubokim stajaćim bazenima u donjim dijelovima vodenog stupca tijekom razgradnje organske tvari i kao rezultat vitalne aktivnosti mikroorganizama (na primjer, u Crnom moru). Budući da je sumporovodik vrlo toksična tvar, dramatično smanjuje biološku produktivnost vode.

Kako je rastvorljivost gasova intenzivnija na niskim temperaturama, vode visokih geografskih širina sadrže više njih, uključujući i najvažniji gas za život - kiseonik. Površinske vode tamo su čak prezasićene kiseonikom i biološka produktivnost voda je veća nego u niskim geografskim širinama, iako je raznovrsnost vrsta životinja i biljaka lošija. Tokom hladne sezone, okean upija gasove iz atmosfere, a tokom tople sezone ih ispušta.

Gustina je važno fizičko svojstvo morske vode. Morska voda je gušća od slatke vode. Što je veći salinitet i što je niža temperatura vode, to je veća njena gustina. Gustoća površinskih voda raste od ekvatora prema tropima zbog povećanja saliniteta i od umjerenih geografskih širina do polarnih krugova kao rezultat smanjenja temperature, a zimi i zbog povećanja saliniteta. To dovodi do intenzivnog slijeganja polarnih voda tokom hladne sezone, koja traje 8-9 mjeseci. U donjim slojevima polarne vode se kreću prema ekvatoru, zbog čega su duboke vode Svjetskog okeana uglavnom hladne (2-4 ° C), ali obogaćene kisikom.

Boja i prozirnost zavise od refleksije, apsorpcije i rasipanja sunčeve svetlosti, kao i od materija organskog i mineralnog porekla suspendovanih u vodi. Plava boja je svojstvena vodi na otvorenom dijelu okeana, gdje nema suspenzija. U blizini obala, gde ima dosta suspenzije koje donose reke i privremeni potoci sa kopna, kao i zbog mešanja priobalnog tla tokom talasa, boja vode je zelenkasta, žuta, smeđa itd. U izobilju od planktona, boja vode je plavkasto-zelena.

Za vizualno promatranje boje morske vode koristi se skala boja koja se sastoji od 21 epruvete s otopinama u boji - od plave do smeđe. Boja vode se ne može poistovjetiti s bojom površine mora. Zavisi od vremenskih uslova, posebno oblačnosti, kao i vjetra i valova.

Transparentnost je bolja na otvorenom dijelu oceana, na primjer, u Sargaškom moru - 67 m, lošija - u blizini obala, gdje ima puno suspenzija. Transparentnost se smanjuje tokom perioda masovnog razvoja planktona.

Sjaj mora (bioluminiscencija) - ovo je sjaj u morskoj vodi živih organizama koji sadrže fosfor i emituju "živu" svjetlost. Prije svega, najjednostavniji niži organizmi (noćno svjetlo, itd.), neke bakterije, meduze, crvi, ribe sijaju u svim slojevima vode. Stoga, tmurne dubine okeana nisu potpuno lišene svjetlosti. Pojačanje sjaja

vaysya od uzbuđenja, tako da su brodovi noću praćeni pravom rasvjetom. Među biolozima ne postoji konsenzus o svrsi sjaja. Vjeruje se da služi ili da otjera grabežljivce, ili da traži hranu, ili da u mraku privuče osobe suprotnog spola. Hladan sjaj morske ribe omogućava ribarskim čamcima da pronađu svoja jata.

Provodljivost zvuka- akustična svojstva morske vode. Širenje zvuka u morskoj vodi zavisi od temperature, saliniteta, pritiska, sadržaja gasa i suspenzije. U prosjeku, brzina zvuka u Svjetskom okeanu kreće se od 1400-1550 m/s. S povećanjem temperature, povećanjem saliniteta i tlaka, ona se povećava, a sa smanjenjem se smanjuje. U okeanima su pronađeni slojevi različite zvučne provodljivosti: sloj raspršivanja zvuka i sloj sa zvučnom superprovodljivošću - pod vodom

"zvučni kanal". Akumulacije zooplanktona i, prema tome, ribe su ograničene na sloj raspršivanja zvuka. Doživljava dnevne migracije: raste noću, pada tokom dana. Koriste ga ronioci da priguše buku motora podmornica, a ribarski čamci za otkrivanje jata ribe. "Zvučni kanal" je počeo da se koristi za kratkoročno predviđanje talasa cunamija, u praksi podvodne navigacije za prenos akustičnih signala na ultra-daleke.

Električna provodljivost morska voda je visoka. Ona je direktno proporcionalna salinitetu i temperaturi.

prirodna radioaktivnost morska voda je mala, ali mnoge biljke i životinje mogu koncentrirati radioaktivne izotope. Zbog toga se ulov ribe i drugih morskih plodova trenutno posebno provjerava na radioaktivnost.

Salinitet je najvažnija karakteristika okeanske vode. Ovo rješenje sadrži gotovo sve kemijske elemente poznate na Zemlji. Ukupna količina soli je 50-10 16 t. Mogu prekriti dno okeana slojem, mogu prekriti dno okeana slojem od 60 m, celu Zemlju - 45 m, kopno - 153 m. Odnos soli u okeanskoj vodi ostaje konstantan, što osigurava visoka dinamika okeanskih voda. Sastavom dominiraju NaCl (77,8%), MgCl (10,9%) itd.

Prosječan salinitet okeanske vode je 35 0/00. Odstupanje od prosječnog saliniteta u jednom ili drugom smjeru uzrokovano je promjenama u ulazno-izlaznoj ravnoteži slatke vode. Dakle, padavine, voda iz glečera, otjecanje sa kopna smanjuju salinitet; isparavanje povećava salinitet.

U distribuciji saliniteta u okeanu postoje i zonske i regionalne karakteristike. Zonske karakteristike su povezane sa klimatskim uslovima (distribucija padavina i isparavanje). U ekvatorijalnoj zoni vode su blago slane (O>E), u tropskim i suptropskim geografskim širinama (E>O), salinitet je maksimalan za površinske vode okeana - 36-37 0/00, na sjeveru i južno od ove zone, salinitet opada. Smanjenje saliniteta u visokim geografskim širinama je olakšano otapanjem leda.

Latitudinalna zonalnost u raspodjeli saliniteta na površini okeana poremećena je strujama. Tople temperature povećavaju salinitet, a niske ga smanjuju. Prosječni salinitet okeana na površini je različit. Najveći salinitet ima Atlantski okean - 35,4 0 / 00, a Arktički okean najmanji - 32 0 / 00 (uloga sibirskih voda u desalinizaciji je velika). Promjene saliniteta uglavnom su povezane s površinskim slojevima koji direktno primaju slatku vodu i određene su dubinom miješanja. Sve promjene saliniteta se javljaju u gornjim slojevima do dubine od 1500 m, dublji salinitet se ne mijenja.

Temperatura okeana.

Promjene u toku elemenata toplinske ravnoteže određuju tok temperature vode. Dnevne amplitude kolebanja temperature vode na površini okeana u prosjeku ne prelaze 0,5 0 C. Dnevne temperaturne fluktuacije u okeanu igraju podređenu ulogu.

Godišnje amplitude temperaturnih fluktuacija na površini okeana veće su od dnevnih. Godišnje temperaturne fluktuacije su male na niskim (1 0) i visokim (2 0) geografskim širinama. U prvom slučaju, velika količina je ravnomjerno raspoređena tijekom cijele godine, u drugom slučaju voda nema vremena da se zagrije mnogo za kratko ljeto. Najveće godišnje amplitude (od 10 0 do 17 0) uočene su u umjerenim geografskim širinama. Najviše prosječne godišnje temperature vode (27-28 0) opažene su u ekvatorijalnim i tropskim geografskim širinama, sjeverno i južno od njih temperatura pada na 0 0 C i niže u polarnim širinama. Termalni ekvator se nalazi otprilike na 5 0 N.L. Oceanske struje remete zonsku distribuciju temperature. Struje koje prenose toplinu prema polovima (na primjer, Golfska struja) ističu se kao pozitivne temperaturne anomalije. Stoga je u tropskim geografskim širinama, pod utjecajem struja, temperatura vode u blizini istočnih obala viša nego na zapadnim, a u umjerenim širinama, naprotiv, na zapadnim je viša nego na istočnim. Na južnoj, više prema moru hemisferi, zonalnost u raspodjeli temperatura vode gotovo nije narušena. Najviša temperatura na površini okeana (+32 0 C) zabeležena je u avgustu u Tihom okeanu, a najniža u februaru u Arktičkom okeanu (-1,7 0 C). U prosjeku godišnje, površina okeana na južnoj hemisferi je hladnija nego na sjevernoj (utjecaj Antarktika). Prosječna godišnja temperatura na površini okeana je +17,4 0 C, što je više od godišnje temperature vazduha od +14 0 . Najtopliji - Indijski okean - je oko +20 0 S. Toplina sunčevog zračenja, koja zagrijava gornji sloj vode, izuzetno se sporo prenosi na donje slojeve. Do preraspodjele topline u stupcu vode okeana dolazi zbog konvekcije i miješanja valovima i strujama. Dakle, temperatura opada sa dubinom. Na dubini negdje oko 100-200 m temperatura naglo opada. Sloj naglog pada temperature vode sa dubinom naziva se termoklina.

Termoklina u okeanu od ekvatora do 50-60 0 s. i y.sh. postoji stalno na dubinama od 100 do 700 m. U Arktičkom okeanu temperatura vode pada do dubine od 50-100 m, a zatim raste, dostižući maksimum na dubini od 200-600 m. Ovo povećanje temperature je uzrokovano prodorom toplih voda iz umjerenih geografskih širina, slanijih od gornjih slojeva vode.

Ice u okeanu se pojavljuje na visokim geografskim širinama kada temperatura vode padne ispod tačke smrzavanja. Tačka smrzavanja zavisi od njenog saliniteta. Što je veći salinitet, niža je tačka smrzavanja. Led je manje gust od svježeg leda. Slani led je manje izdržljiv od svježeg leda, ali je plastičniji i viskozniji. Ne puca na otok (slabo uzbuđenje). Dobiva zelenkastu nijansu, za razliku od plave boje svježeg leda. Led u okeanu može biti fiksni ili plutajući. Fiksni led je kontinuirani ledeni pokrivač povezan sa kopnom ili plitkim. Obično je to ledeni brzi led. Plutajući led (drift) nije vezan za obalu i kreće se pod utjecajem vjetra i struja.

Temperaturni režim MO voda. Temperaturni režim MO voda je određen toplotnim bilansom. Okean prima toplotu od ukupnog sunčevog zračenja. od kondenzacije vlage na površini vode, stvaranja leda i hemijskih i bioloških procesa koji prate oslobađanje toplote; okean prima toplinu koju donose atmosferske padavine, riječne vode; na temperaturu dubokih slojeva utiče toplina Zemlje (o tome svjedoče visoke temperature do 260 0 C u depresijama Crvenog mora - voda je ovdje vruća slana voda sa salinitetom od 270 0/00). Toplota se gubi efektivnim zračenjem vodene površine, isparavanjem vode, topljenjem leda, turbulentnom razmjenom sa atmosferom, zagrijavanjem hladne vode rijeka i struja. Od odlučujućeg značaja u toplotnom bilansu je dolazak sunčevog zračenja i potrošnja toplote za isparavanje.

Prosječna godišnja temperatura MO je 17,4 0 C, najviša prosječna godišnja temperatura vode zabilježena je za Tihi ocean (19,1 0 C), najniža - za Arktički okean (0,75 0 C). Raspodjela topline u stupcu vode okeana nastaje zbog konvekcije i miješanja kao rezultat valova i struja. Temperatura vode opada sa dubinom. Na nekoj dubini u vodenom stupcu uočava se nagli pad temperature, ovdje se razlikuje sloj temperaturnog skoka - termoklina Prema promjeni temperature vode sa dubinom, razlikuje se nekoliko tipova raspodjele temperature.

AT ekvatorijalni tip temperatura vode brzo opada sa 26,65 0 C na površini do 10,74 0 C na dubini od 300 m.

AT tropski tip temperatura vode naglo pada sa 26,06 0 C na 13,60 0 C na dubini od 300 m, tada se temperatura vode glatkije mijenja.

AT suptropski tip temperatura vode opada sa 20,3 0 C na površini na 13,1 0 C na dubini od 300 m. U subpolarnom tipu temperatura opada sa 8,22 0 C na površini do 5,20 0 C na dubini od 150 m. do dubine od 100 m, tada temperatura počinje rasti do 1,8 0 C na dubini od 400 m. Zbog dotoka toplih atlantskih voda. Na dubini od 1000 m temperatura vode je 1,55 0 C. U sloju od površine do dubine od 1000 m uočava se zonalna promjena temperature vode i saliniteta, a dublje karakteristike vode ostaju praktično konstantne.

Fizička i hemijska svojstva MO voda. Čak i početkom 19. veka. uočeno je da količina soli otopljenih u vodama okeana može uvelike varirati, ali sastav soli, omjer različitih soli MO voda su isti. Ovaj obrazac je formuliran kao svojstvo postojanosti sastava soli morske vode. Na 1 kg morske vode ima 19,35 g hlora, 2,70 g sulfata, 0,14 g bikarbonata, 10,76 g natrijuma, 1,30 g magnezijuma, 0,41 g kalcijuma. Kvantitativni odnos između glavnih soli u MO vodi ostaje konstantan. Ukupni salinitet je određen količinom hlora u vodi (formulu je dobio M. Knudsen 1902. godine):

S = 0,030 + 1,805 Cl

Vode okeana i mora pripadaju klasi hlorida i grupi natrijuma, po tome se oštro razlikuju od riječnih voda. Samo osam jona daje više od 99,9% ukupne mase soli u morskoj vodi. Preostalih 0,1% otpada na sve ostale elemente tabele D.I. Mendeljejev.

Raspodjela saliniteta u vodnim masama je zonalna i zavisi od omjera padavina, dotoka riječnih voda i isparavanja. Osim toga, na slanost vode utječu cirkulacija vode, aktivnost organizama i drugi uzroci. Na ekvatoru je smanjen salinitet vode (34-33 0/00), zbog naglog porasta padavina, oticanja punovodnih ekvatorijalnih rijeka i blago smanjenog isparavanja zbog visoke vlažnosti. U tropskim geografskim širinama primećuje se najveći salinitet vode (do 36,5 0/00), povezan sa visokim isparavanjem i malom količinom padavina na maksimumima baričkog pritiska. U umjerenim i polarnim geografskim širinama, salinitet vode je manji (33-33,5 0/00), što se objašnjava povećanjem padavina, otjecanjem riječne vode i topljenjem morskog leda.

Latitudinsku distribuciju saliniteta narušavaju struje, rijeke i led. Tople struje u okeanima nose više slane vode prema višim geografskim širinama, dok hladne struje nose manje slane vode prema nižim geografskim širinama. Rijeke desaliniziraju estuarske regije okeana i mora. Uticaj reka Amazona je veoma jak (efekat desalinizacije Amazone se oseća na udaljenosti od 1000 km od ušća), Konga, Nigera itd. Led ima sezonski uticaj na salinitet vode: zimi, kada led se formira, slanost vode se povećava, ljeti, kada se led topi, smanjuje se.

Salinitet dubokih voda MO je ujednačen i općenito je 34,7-35,0 0/00. Salinitet pridnenih voda je raznovrsniji i zavisi od vulkanske aktivnosti na dnu okeana, izlaza hidrotermalne vode i raspadanja organizama. Priroda promjene saliniteta oceanskih voda s dubinom je različita na različitim geografskim širinama. Postoji pet glavnih tipova promjene saliniteta s dubinom.

AT ekvatorijalne geografske širine salinitet se postepeno povećava sa dubinom i dostiže svoju maksimalnu vrijednost na dubini od 100 m. Na ovoj dubini slanije i gušće vode tropskih širina okeana približavaju se ekvatoru. Do dubine od 1000 m, salinitet vrlo sporo raste na 34,62 0/00; dublje, salinitet se praktički ne mijenja.

AT tropske geografske širine salinitet se blago povećava do dubine od 100 m, a zatim se postepeno smanjuje do dubine od 800 m. Na ovoj dubini u tropskim geografskim širinama uočen je najniži salinitet (34,58 0/00). Očigledno, ovdje su rasprostranjene manje slane, ali hladnije vode visokih geografskih širina. Sa dubine od 800 m blago se povećava.

AT suptropske geografske širine salinitet se brzo smanjuje do dubine od 1000 m (34,48 0/00), a zatim postaje gotovo konstantan. Na dubini od 3000 m iznosi 34,71 0/00.

AT subpolarne geografske širine salinitet polako raste sa dubinom od 33,94 do 34,71 0/00, u polarnim širinama salinitet se znatno povećava sa dubinom - sa 33,48 na 34,70 0/00.

Salinitet mora se veoma razlikuje od saliniteta MO. Slanost voda Baltičkog (10-12 0/00), Crnog (16-18 0/00), Azovskog (10-12 0/00), Bijelog (24-30 0/00) mora uzrokovana je osvježavajuće djelovanje riječnih voda i atmosferskih padavina. Slanost vode u Crvenom moru (40-42 0/00) je zbog niske količine padavina i velikog isparavanja.

Prosječna slanost voda Atlantskog okeana je 35,4; Tiha - 34,9; Indijac - 34,8; Arktički okean - 29-32 0/00.

Gustina- omjer mase tvari i njene zapremine (kg / m 3). Gustoća vode zavisi od sadržaja soli, temperature i dubine na kojoj se voda nalazi. Kako se salinitet vode povećava, tako se povećava i gustina. Gustoća vode raste sa smanjenjem temperature, s povećanjem isparavanja (jer se salinitet vode povećava), sa stvaranjem leda. Sa dubinom, gustoća se povećava, iako vrlo malo zbog niske kompresibilnosti vode.

Gustina vode varira zonski od ekvatora do polova. Na ekvatoru je gustina vode niska - 1022-1023, što je zbog niskog saliniteta i visokih temperatura vode. Za tropske geografske širine, gustoća vode se povećava na 1024-1025 zbog povećanja saliniteta vode zbog povećanog isparavanja. U umjerenim geografskim širinama, gustoća vode je prosječna, u polarnim područjima povećava se na 1026-1027 zbog pada temperature.

Sposobnost vode da otapa gasove zavisi od temperature, saliniteta i hidrostatičkog pritiska. Što je veća temperatura i salinitet vode, to se manje plinova može otopiti u njoj.

U vodi okeana rastvaraju se različiti gasovi: kiseonik, ugljen-dioksid, amonijak, sumporovodik, itd. Gasovi ulaze u vodu iz atmosfere, usled rečnog oticanja, bioloških procesa i podvodnih vulkanskih erupcija. Kiseonik je neophodan za život u okeanu. Učestvuje u planetarnoj razmeni gasova između okeana i atmosfere. U aktivnom sloju okeana godišnje se proizvede 5 x 10 10 tona kiseonika. Kiseonik dolazi iz atmosfere i oslobađa se tokom fotosinteze vodenih biljaka, troši se na disanje i oksidaciju.

Ugljični dioksid se u vodi nalazi uglavnom u vezanom stanju, u obliku spojeva ugljičnog dioksida. Oslobađa se tokom disanja organizama, prilikom razgradnje organske materije, a troši se na izgradnju skeleta od strane koralja.

Azot je uvijek prisutan u okeanskoj vodi, ali je njegov sadržaj u odnosu na druge plinove manji nego u atmosferi. U nekim se morima sumporovodik može akumulirati u dubinama, to je zbog aktivnosti bakterija u anoksičnom okruženju. U Crnom moru je zabilježeno zagađenje vodonik-sulfidom, njegov sadržaj je dostigao 6,5 cm 3 /l, organizmi ne žive u takvom okruženju.

Prozirnost vode zavisi od raspršenja i apsorpcije sunčevog zračenja, od količine mineralnih čestica i planktona. Najveća prozirnost je zabilježena na otvorenom oceanu u tropskim geografskim širinama i iznosi 60 m. Prozirnost vode opada u plitkoj vodi blizu ušća rijeka. Prozirnost vode posebno naglo opada nakon oluje (do 1 m u plitkoj vodi). Najmanja transparentnost se uočava u okeanu tokom perioda aktivne reprodukcije planktona. Dubina prodiranja sunčeve svjetlosti u ocean i, posljedično, širenje fotosintetskih biljaka ovisi o prozirnosti vode. Organizmi koji mogu apsorbirati sunčevu energiju žive na dubini do 100 m.

Stub bistre vode ima plavu ili plavu boju, velika količina planktona dovodi do zelenkaste nijanse, u blizini rijeka voda može biti smeđa.

Naziv parametra	Značenje
Tema članka:	Hemijska svojstva okeanskih voda
Rubrika (tematska kategorija)	Geografija

Fizička i hemijska svojstva okeanskih voda

Teoretski, tvari netopive u vodi ne postoje, s tim u vezi, morska voda sadrži gotovo sve elemente periodnog sistema. Istina, neki elementi se nalaze u tako malim količinama da se njihova prisutnost nalazi samo u morskim organizmima koji te elemente skupljaju iz okolne morske vode. Takvi su, na primjer, kobalt, nikal i kalaj koji se nalaze u krvi holoturijana, jastoga, ostriga i drugih životinja. Prisustvo nekih drugih elemenata dokazuje samo njihovo prisustvo u morskim sedimentima.

Prosječna količina čvrstih tvari otopljenih u vodama Svjetskog okeana je oko 3,5% po težini. Najviše od svega morska voda sadrži hlor - 1,9%. natrijum - 1,06%. magnezijum - 0,13%, sumpor - 0,088%, kalcijum - 0,040%, kalijum - 0,038%, brom - 0,0065%, ugljenik - 0,003%. Sadržaj ostalih elemenata, uklj. biogeni i mikroelementi su zanemarljivi, manje od 0,3%. Plemeniti metali pronađeni su u vodama okeana, ali njihova koncentracija je neznatna, a sa ukupno velikom količinom u okeanu (zlato - 55 ‣‣‣ 10 5 tona, srebro - 137 ‣‣‣ 10 6 tona), njihova ekstrakcija je neprofitabilan.

Glavni elementi uobičajeni u vodi obično se nalaze u njoj ne u čistom obliku, već u obliku spojeva (soli). Glavni su: 1) hloridi (NaCl, MgCl), čiji udio iznosi 88,7% svih supstanci rastvorljivih u vodi. Οʜᴎ dati vodi gorko-slan ukus;

2) sulfati (MgSO 4, CaSO 4, Ka 2 SO 4), od kojih se 10,8% nalazi u morskoj vodi;

3) karbonati (CaCO 3), čiji je udio 0,3% svih otopljenih soli.

Za planetarni metabolizam vrlo je važno da se hloridna jedinjenja koja preovlađuju u morskim vodama nalaze u rijekama u vrlo malim količinama (tabela 4). Naprotiv, karbonati, koji uglavnom čine slani sastav riječnih voda, gotovo su odsutni u okeanu.

Ukupni sadržaj čvrstih tvari otopljenih u morskoj vodi obično se izražava u tisućitim jedinicama težine - ppm i označava se znakom% 0. Sadržaj otopljenih čvrstih tvari, izražen u ppm i brojčano jednak njihovoj težini, izražen u gramima u jednom kilogramu morske vode, obično se naziva salinitet. Prosječni salinitet oceanskih voda je 35°/oo, odnosno 1 kg vode sadrži 35 g soli.

Tabela 4 Sastav otopljenih soli (u %) oceanskih i riječnih voda

Utvrđeno je da je sastav tvari (njihov omjer), koji određuje salinitet morske vode, gotovo isti i konstantan na svim tačkama, kako na površini, tako iu dubinama Svjetskog okeana. Kada se promijeni ukupna količina otopljenih soli (slanost), njihov postotak se ne mijenja. Iz tog razloga, za određivanje saliniteta morske vode dovoljno je izmjeriti količinu jednog kemijskog elementa (najčešće klora, kao najlakšeg) i iz njega izračunati ukupni salinitet i količinu svih ostalih elemenata. Empirijski odnos između saliniteta okeanske vode i sadržaja hlora izražava se formulom:

Broj 1,81 naziva se koeficijent hlora.

Neka unutrašnja mora mogu imati nešto drugačiji sastav soli, pa im ova formula nije prikladna i omjeri soli se utvrđuju za svako more posebno.Salinitet vode u Svjetskom okeanu nije svugdje isti. Na otvorenom dijelu varira u granicama 33-37°/oo i zavisi od klimatskih uslova (razlika u isparavanju i količini padavina). Iz tog razloga, karakteristike geografskog zoniranja jasno se pojavljuju u njegovoj distribuciji, što omogućava mapiranje ove karakteristike (karte izohalina). U nekim područjima geografska zonalnost je poremećena uticajem transporta soli strujama.

Najniži salinitet na površini otvorenog dijela Svjetskog okeana opaža se na visokim geografskim širinama. To je zbog značajnog viška padavina u odnosu na isparavanje, velikog riječnog oticaja (na sjevernoj hemisferi) i topljenja plutajućeg leda. Kako se približavamo tropima, salinitet se povećava, dostižući maksimalne vrijednosti u zoni između 20 i 25° geografske širine, gdje isparavanje znatno premašuje padavine. Na ekvatorijalnim geografskim širinama količina padavina se povećava, a salinitet ovdje opet opada (slika 3).

Prosječni salinitet na površini okeana je različit. Atlantski ocean ima najveći prosječni salinitet - 35,3 ° / 0 o, najmanji - Arktički ocean - 32% o (u estuarskim područjima do 20 ° / oo).

Vertikalna raspodjela saliniteta je različita u različitim geografskim širinama. Dakle, u polarnim geografskim širinama, do dubine od 200 m, salinitet se brzo povećava, a zatim ostaje gotovo nepromijenjen. U umjerenim geografskim širinama, salinitet se malo mijenja s dubinom. U suptropskom - smanjuje se do dubine od 1000 m, dublji salinitet je konstantan. U ekvatorijalnim geografskim širinama salinitet se postepeno povećava, a ispod sloja površinskih voda na dubini od 100-150 m nalazi se sloj jako slane vode (iznad 36% o), nošen sa zapada dubokim protustrujama koje napajaju nadolazeće vode. iz tropskih krajeva. Dublje od ovog sloja salinitet se smanjuje, a počevši od dubine od 1000-1500 m postaje gotovo konstantan.

Treba napomenuti da ispod dubine od oko 1500 m salinitet ostaje praktički nepromijenjen (34,7-34,9°/oo), a njegove promjene u geografskim širinama su neznatne.Fluktuacije saliniteta po godišnjim dobima na otvorenom okeanu su neznatne i ne prelaze 0,2° / 0 o, u obalnim područjima polarnih regija, salinitet ljeti zbog topljenja leda može se smanjiti za 0,7 ° / 0 o ili više. U morima, salinitet, kako na površini tako iu dubini, varira u mnogo većoj mjeri nego u okeanu. Dakle, salinitet Crnog mora je 17-18% 0, Crvenog mora je do 42% 0.

Gasovi u okeanskoj vodi. Voda upija (otapa) gasove sa kojima dolazi u kontakt. Iz tog razloga okeanska voda sadrži sve atmosferske gasove, kao i gasove koje donose rečne vode, koji se oslobađaju tokom hemijskih i bioloških procesa, tokom podvodnih erupcija. Ukupna količina plinova otopljenih u vodi je mala, ali oni igraju odlučujuću ulogu u razvoju cjelokupnog organskog života u morima i oceanima.

Od posebne važnosti je kiseonik. Njegov sadržaj se mijenja, kao i sadržaj svih ostalih plinova, na osnovu saliniteta i temperature vode, od stepena miješanja površinskih voda itd. Što je veća temperatura i salinitet vode, to se manje kiseonika može rastvoriti u njoj. Iz tog razloga, njegov sadržaj raste od ekvatora do polova.

Kiseonik ulazi u okeansku vodu ne samo kao rezultat kontakta vode sa zrakom, već i kao rezultat fotosinteze algi koje naseljavaju vode okeana i mora. Na dubini se količina kisika u pravilu smanjuje, jer je proces fotosinteze najrazvijeniji u površinskom sloju. U ovom sloju, posebno u plitkoj vodi, uočava se povećan sadržaj kiseonika (do 180%). Višak se prenosi u atmosferu. Kiseonik u okeanu se takođe koristi za disanje živih organizama i za oksidaciju različitih supstanci.

Nitrogen prodire u vodu iz atmosfere i nastaje prilikom raspadanja organske materije. Njegov sadržaj u vodi se malo mijenja, jer slabo ulazi u spojeve, rijetko se konzumira iu malim količinama. Samo neke bentoske bakterije ga pretvaraju u nitrate i amonijak. Ne igra veliku ulogu u okeanu.

Ugljen-dioksid, za razliku od kisika i dušika, nalazi se u okeanskoj vodi uglavnom u vezanom obliku, u obliku spojeva ugljičnog dioksida - karbonata i bikarbonata. Rezerve ugljičnog dioksida u okeanu održavaju se disanjem organizama i otapanjem vapnenačkih stijena dna i obala, kao i modernih organogenih naslaga (skeleti, školjke, itd.). Značajne količine ugljičnog dioksida ulaze u okean tokom podvodnih vulkanskih erupcija. Poput kiseonika, ugljen-dioksid se brže otapa u hladnoj vodi. Kada temperatura poraste, voda ispušta ugljični dioksid u atmosferu, kada se spusti, apsorbira ga, s tim u vezi, u tropima voda ispušta ugljični dioksid u atmosferu, na polarnim geografskim širinama, naprotiv, ugljični dioksid iz atmosfera ulazi u vodu.

Rastvorljivost ugljičnog dioksida u vodi je desetine i stotine puta veća od topljivosti kisika; stoga ga ocean sadrži 60 puta više od atmosfere. Ugljični dioksid se koristi za fotosintezu biljaka i za formiranje skeleta i školjki od strane organizama.

U morskoj vodi količina i distribucija gasova treba da se značajno razlikuju od onih u okeanima. Na dnu nekih mora, prilikom raspadanja organske tvari i kao rezultat vitalne aktivnosti mikroorganizama, nastaje sumporovodik. Ovo je veoma otrovna supstanca. Glavni uvjet za njegovo formiranje je slabo vertikalno miješanje i, kao rezultat, nedostatak kisika na dubinama. Prisustvo sumporovodika je zabilježeno u nekim dubokim fjordovima Norveške, u Kaspijskom, Crnom, Crvenom i Arapskom moru. Nije isključena mogućnost kontaminacije okeana vodonik-sulfidom.

3.2. Fizička svojstva okeanskih voda. Fizička svojstva destilovane vode zavise od samo dva parametra: temperature i pritiska. Fizička svojstva morske vode zavise, osim toga, od saliniteta, koji je njena najkarakterističnija karakteristika. Salinitet je povezan s prisustvom takvih svojstava morske vode koja destilovana voda nema (osmotski tlak, električna provodljivost).

Gustina. Jedna od najvažnijih karakteristika morske vode je gustina. U okeanografiji se gustinom morske vode obično naziva omjer mase jedinične zapremine vode na temperaturi koju je imala u trenutku posmatranja i mase jedinice zapremine destilovane vode na 4°C, tj. na temperaturi najveće gustine. Gustoća morske vode značajno raste s povećanjem saliniteta. Povećanje gustine površinskih slojeva vode potiče hlađenje, isparavanje i stvaranje leda. U otvorenom okeanu, gustoća je, u pravilu, određena temperaturom i stoga se povećava od ekvatora do polova. Gustina vode u okeanu raste sa dubinom.

pritisak i kompresibilnost. Voda je mnogo gušća od vazduha. Iz tog razloga, promjena tlaka s povećanjem dubine u okeanu događa se mnogo brže nego u atmosferi. Na svakih 10 m dubine, pritisak se povećava za 1 atm. Lako je izračunati da na dubinama od oko 10 km pritisak doseže 1000 atm.

Istovremeno, uticaj pritiska vode na žive dubokomorske organizme je neprimjetan, jer je kompresija vode izuzetno mala, odnosno smanjenje njene specifične težine. vode, nivo stvarnog Svjetskog okeana je otprilike 30 m niži od nivoa koji bi zauzimao da je voda nestišljiva.

Optička svojstva morske vode. Energija zračenja Sunca, koja prodire u vodeni stub, raspršuje se i apsorbuje. Prozirnost vode zavisi od stepena njene disperzije i apsorpcije. Prozirnost vode podrazumijeva se kao dubina na kojoj bijeli standardni disk promjera 30 cm (Secchi disk) prestaje biti vidljiv s površine mora. U Sargaškom moru ova dubina dostiže 67 m, u Mediteranu - 50 m, u Crnom - 25 m, u Azovskom - 3 m. Prozirnost ovisi o sadržaju suspendiranih čestica u morskoj vodi. Iz tog razloga, najmanja transparentnost se uočava u priobalnom dijelu, posebno nakon nevremena. Prozirnost vode značajno opada u periodu masovnog razvoja planktona, kao i tokom topljenja leda.

Kombinirano djelovanje refleksije i raspršivanja svjetlosti u vodi određuje njenu boju. Protok svjetlosne energije koja izvire iz morskih dubina uzrokuje plavu ili plavu boju, koja je vlastita boja čiste vode. Karakteristike boje vode svakog mora zavise od sadržaja suspendiranih čestica organskog i mineralnog porijekla, otopljenih plinova i drugih nečistoća u vodi. Zato je u „najčistijim“ tropskim vodama boja mora tamnoplava, pa čak i plava, u morima šelfa zelenkasta, a u muljevitim obalnim morima ima žute nijanse.

Govoreći o optičkim svojstvima morske vode, treba spomenuti i fenomene poput sjaja i cvjetanja mora.

Sjaj morske površine noću objašnjava se svjetlošću koju emituju morski organizmi (plankton i posebne vrste bakterija)

Cvjetanje mora nastaje zbog masovne akumulacije jedinki bilo koje vrste koje mogu obojiti površinu mora u jednu od boja: žutu, crvenu, zelenu itd.

4. Toplotni režim okeana i mora Površina okeana može apsorbirati 99,6% dolazne sunčeve topline, dok je za kopno ta brojka samo 55-65%. Zbog toga i velikog toplotnog kapaciteta vode, okean je moćan akumulator toplote, koji ima izuzetno veliki uticaj na temperaturne uslove susednih slojeva atmosfere. Okean ima veliki termalni učinak na klimu susjednih rubova kontinenata.

Glavni izvor topline koju prima ocean je sunčevo zračenje (direktno i difuzno). Vode okeana također primaju toplinu apsorbirajući dugovalno zračenje iz atmosfere (kontra radijacija), dio topline donose rijeke i padavine koje padaju na površinu okeana. Toplota se oslobađa tokom kondenzacije vlage, formiranja leda, hemijskih i bioloških procesa u okeanu. Na temperaturu dubokih slojeva okeana utiču unutrašnja toplota Zemlje i adijabatsko zagrevanje vode koja tone.

Termičko stanje okeana je u prosjeku konstantno. To znači da okeanske vode na ovaj ili onaj način gube gotovo onoliko topline koliko i primaju. Ovi gubici nastaju usled samozračenja, isparavanja sa površine okeana, zagrevanja vazduha, hladne vode reka, okeanskih struja, topljenja leda i drugih procesa koji zahtevaju toplotu. Dolazak i potrošnja toplote u okeanu (toplotni bilans) određuju tok temperature vode.

4.1. Temperatura vode na površini okeana U gornjem sloju okeanske vode, kao iu cijelom geografskom omotaču, toplina je raspoređena po zonama. Najviše prosječne godišnje temperature u okeanu (27-28°C) primjećuju se nešto sjeverno od ekvatora između 5 i 10°N. sh. Ovdje prolazi termalni ekvator Zemlje. Sezonski, temperatura vode u ekvatorijalnim geografskim širinama varira za najviše 2-3 ° C. U tropskim geografskim širinama, najviše temperature (25-27 ° C) se primjećuju u blizini zapadnih obala. Razlika u prosječnim temperaturama istočnih i zapadnih regija dostiže 8-10 °C. Smanjenju temperature u blizini istočnih obala na ovim geografskim širinama olakšavaju pasati, koji odvode vodu od obala: ispod njih, hladniji slojevi porast vode umjesto otišle vode.

U umjerenim geografskim širinama južne hemisfere ima vrlo malo kopna i distribucija širine temperature (od 0 °C na 60 °S do 10 °C na 40 ° geografske širine) gotovo da nije poremećena. Na sjevernoj hemisferi, umjerene geografske širine okeana su nešto toplije; izoterma od 10° C doseže arktički krug u avgustu. Ovdje važnu ulogu igraju tople struje, zbog kojih je temperatura okeana viša u blizini istočnih obala.

Prosječna temperatura na površini cijelog Svjetskog okeana je 17,4°C, odnosno za 3°C viša je od prosječne temperature zraka na Zemljinoj kugli. Najtopliji okean je Pacifik, u kojem je prosječna temperatura vode na površini 19,1°C. U Indijskom je 17,6°C, u Atlantiku - 16,9°C, a na Arktiku - 0,75°C. Najniža temperatura (-1,7°C) uočeno je u februaru u Arktičkom okeanu, najviše (+ 32°C) u avgustu na površini Tihog okeana. U prosjeku, površina okeana na južnoj hemisferi je hladnija nego na sjevernoj hemisferi zbog rashladnog efekta antarktičkih voda.

Dnevne temperaturne amplitude na otvorenom okeanu obično ne prelaze 1°C Godišnje prosječne mjesečne amplitude temperature u niskim i visokim geografskim širinama su male (1°C i 2°C), a samo u umjerenim geografskim širinama dostižu 10°C ili više . Dnevne i godišnje temperaturne fluktuacije imaju značajan uticaj na hemijske i biološke procese u okeanu.

4.2. Promjena temperature okeanske vode na osnovu dubine Temperatura vode opada sa povećanjem dubine. Ali ovaj proces se odvija različito na različitim geografskim širinama, jer dubina prodiranja sunčevog zračenja u različite zone nije ista. Istovremeno, advektivni faktori utiču na preraspodjelu topline u okeanskom vodenom stupcu.

U većini voda Svjetskog okeana, između 50°C s. sh. i 45° J sh. postoji mnogo zajedničkog u vertikalnoj raspodeli temperatura. U gornjim slojevima okeana, do dubine od 500 m, temperatura opada vrlo brzo, dalje do 1500 m - mnogo sporije, dublje - temperatura se gotovo ne mijenja. Na dubinama od 3000-4000 m u ekvatorijalnim i umjerenim geografskim širinama voda ima temperaturu od +2°C, +3°C, na visokim geografskim širinama - oko 0=C. Dublje od 4000 m, temperatura vode blago raste zbog pritiska povećanje (adijabatsko zagrijavanje).

U polarnim predjelima temperatura vode pada do dubine od 50-100 m. Ispod nje raste zbog donošenja toplijih i slanijih voda iz umjerenih i suptropskih geografskih širina, dostižući maksimum u sloju od 200-500 m. m. Ispod ovog sloja temperatura ponovo opada, a na dubini e 800 m jednaka je 0 ° C. Prosječna temperatura Svjetskog okeana u cjelini je + 3,8 ° C.

U visokim i srednjim geografskim širinama ljeti, ispod zagrijanog površinskog sloja, nalazi se sloj oštrog temperaturnog skoka - sezonska termoklina. Dubina udarnog sloja i veličina gradijenta temperature u njemu zavise od intenziteta zagrijavanja površinskog sloja i miješanja. U umjerenim geografskim širinama obično se nalazi na dubinama od 10-16 do 50 m i niže, sa vertikalnim temperaturnim gradijentima u rasponu od djelića stepena do nekoliko stupnjeva po metru.

Od ekvatora do 50-60°C sa. i yu. sh. udarni sloj na dubinama od 300 do 1000 m postoji trajno (glavna termoklina). Budući da je sloj temperaturnog skoka sloj promjene gustine, u njemu se uvijek akumuliraju živi organizmi. Sloj izraženog skoka gustine sprečava da objekti koji su suspendovani u vodi potone. Na primjer, podmornica može ležati na udarnom sloju kao da je uzemljena, pa otuda i naziv "tečno tlo".

Ako uzmemo u obzir temperaturni režim ne samo otvorenih dijelova okeana, već i mora, onda se i ovdje jasno očituje ovisnost temperature o geografskoj širini, iako je utjecaj kopna, razmjena vode s okeanom i drugi uzroci ispraviti ovaj odnos. Najviša temperatura zabilježena je na površini kopnenih tropskih mora (do +32°C u Crvenom moru). Najniža temperatura u polarnim morima ne pada ispod -2°C.

Vertikalna distribucija temperature vode u morima ovisi prvenstveno o razmjeni vode sa susjednim dijelovima okeana. U morima koja su od okeana odvojena pragom, raspodjela temperatura ovisi o dubini praga, salinitetu mora i temperaturi na njegovoj površini. Dakle, u Sredozemnom moru temperatura vode na dnu (4400 m) iznosi +13 ° C. Rubna mora, koja slobodno komuniciraju s okeanom, ne razlikuju se po prirodi distribucije temperature od otvorenih dijelova okeana .

5. Led u okeanu. Režim leda Svjetskog okeana određen je činjenicom da je na pretežnom dijelu njegovog područja temperatura vode iznad nule tijekom cijele godine, pa se formiranje leda uočava samo u polarnim i subpolarnim geografskim širinama. U umjerenom pojasu samo su rijetka, uglavnom plitka mora na kratko prekrivena ledom. Veliki pomak granice formiranja zimskog leda prema polovima također je određen salinitetom, budući da se slana voda smrzava na nižoj temperaturi od slatke vode.

Slatka voda, kao što znate, kada se ohladi, dostiže najveću gustinu na -) -4 °C, a počinje da se smrzava tek na 0 °C. Proces smrzavanja boćate vode (do 24,7 °/oo) odvija se slično da u slatkoj vodi : Voda prvo dostigne svoju najveću temperaturu gustine na datom salinitetu, a zatim svoju tačku smrzavanja.

Na salinitetu od 24,7 ° / 0 o, tačka smrzavanja i najveća gustina su iste (-1,332 ° C). Pri salinitetu većem od 24,7% temperatura najveće gustine je ispod tačke smrzavanja, zbog čega se smrzavanje morske vode odvija drugačije nego slatke vode, dok samo dio soli prelazi u led nastao iz morske vode. , dok se drugi dio vraća u vodu u obliku otopine soli, čime se povećava salinitet, a time i gustina površinske vode. Ova okolnost, s jedne strane, doprinosi održavanju i intenziviranju konvekcijskih kretanja i time odlaže smrzavanje, a s druge strane zahtijeva daljnje snižavanje temperature, budući da temperatura smrzavanja opada sa povećanjem saliniteta. Iz tog razloga se smrzavanje morske vode ne dešava na istoj temperaturi, već na opadajućoj.

Gustoća slanog leda je manja od gustine svježeg leda (0,85-0,94 g/cm3) i zavisi od temperature, saliniteta, gustine, ledenog doba i uslova nastanka leda.

Morski led, u poređenju sa slatkovodnim, karakteriše veća plastičnost i viskoznost, ali ima manju čvrstoću.

Formiranje leda u okeanu počinje pojavom kristala u obliku igala i ploča. Uz visoku koncentraciju ledenih kristala, oni formiraju ledenu mast, a ako snijeg padne na površinu vode, tada nastaje snijeg. Kada je površina vode mirna, kada se mast smrzava, pojavljuje se tanka kora leda (5-10 cm) - providna, krhka u desaliniziranoj vodi (flaša i mat, elastična u slanoj (nilas). led za palačinke - ledene ploče su pretežno okruglog oblika od 30 cm do 3 m u prečniku. Daljnjim rastom boce i nila i kada se led za palačinke smrzava, formira se mladi led (mladi) debljine 10-30 cm.

Uz obalu se pojavljuje traka nepokretnog leda, koja se sastoji od nila ili mladih - čuvajte se. Širina obalne linije varira od nekoliko metara do 100-200 m od obale. Postepeno rastući, obale se pretvaraju u širi pojas - obalni poledica, a mladunče postaje odrasli led, debljine od 30 cm do 2 m. Najpovoljniji uslovi za nastanak i razvoj brzog leda su : plitka voda, razvedena obala, odsustvo jakih stalnih struja i značajnih kolebanja nivoa . U nekim područjima brzi led raste stotinama kilometara od obale (na primjer, u Laptevskom moru njegova širina doseže 500 km).

Za razliku od nepokretnog leda (sačuvajte , brzi led), morski led mora biti plutajući. Plutajuća polja koja nisu povezana s obalom nazivaju se plutajuća polja. Među njima se lomljeni led razlikuje po veličini (prečnik od nekoliko metara do 100 m) i ledena polja, podijeljena na gigantska (preko 10 km), ekstenzivna (od 2 do 10 km) i velika polja (0,5-2 km).

U visokim geografskim širinama, zbog kratkih i hladnih ljeta, led koji se formira tokom zime nema vremena da se potpuno otopi, pa se na ovim područjima nalazi led različite starosti - od jednogodišnjih do višegodišnjih. Višegodišnji (kvazi-trajni) led, čija debljina može doseći deset metara ili više, naziva se pakovani led.

Led za pakovanje gotovo da ne sadrži soli i mjehuriće zraka i stoga ima plavkastu boju. U Arktičkom okeanu takav led pokriva do 80% površine okeana. Nisu rasprostranjeni uz obalu Antarktika. Za obične brodove za probijanje leda, pakovanje leda je neprohodno.

Pored sopstvenog morskog leda, rečni i kontinentalni (glečerski) led se nalazi u okeanima i morima. Svježi riječni led se prenosi rijekama tokom leda, često ima žućkastu boju, ljeti se topi ili se prožima ledom morskog porijekla. Kontinentalni led je također svjež, plavkast, obično velike debljine. Οʜᴎ su fragmenti kontinentalnog ili šelfskog leda koji klize u okean i nazivaju se sante leda.

Otapanje morskog leda uglavnom zavisi od intenziteta sunčevog zračenja i albeda njegove površine, obično prekrivene snijegom, a počinje od zagađenih područja (obično priobalnih područja). Nakon proljetnog prijelaza temperature zraka kroz 0° na površini ledenih jezera formiraju se snježna polja. Čvrstoća strukture leda natopljenog otopljenom vodom mijenja se na isti način kao i komad šećera natopljen vodom. Bez značajnije promjene svojih dimenzija, led postaje izuzetno krhak i lako se mrvi pri najmanjem pritisku na njega. U obalnom pojasu pojavljuju se kontinuirane trake čiste vode - vodene obale, koje se postupno pretvaraju u polinje. Ledena polja se raspadaju u odvojeni led labave strukture, koji, dijeleći se na kristale, na kraju formiraju ledenu kašu.

Led pokriva oko 15% ukupne vodene površine Svjetskog okeana, odnosno 55,4 miliona km 2, uklj. 39 miliona km 2 na južnoj hemisferi. Na sjevernoj hemisferi ledeni pokrivač se formira u Arktičkom okeanu i njegovim morima, u sjevernom dijelu Atlantskog okeana, u Baltičkom, Bijelom, Azovskom moru, nekim područjima Sjevernog mora i sjeverozapadnom dijelu Crnog mora. Od mora koje pripadaju Tihom okeanu, Ohotsko more, sjeverni dio Beringovog mora i Japansko more prekriveni su ledom.

Ledeni prsten oko Antarktika ima širinu od 280 do 00 milja. Najveći dio morskog leda formira se od marta do aprila uglavnom u morima Weddell i Bellingshausen-Ross, kao i blizu kopna.

Debljina ledenih formacija u morima, priroda i raspored ledenog pokrivača, kao i njegovo trajanje zavise od temperaturnih i vjetrovitih uslova zimi i topline koju voda akumulira tokom proljeća i ljeta. Vrijeme pojave leda i smrzavanja, vrijeme otvaranja i čišćenja leda može značajno varirati iz godine u godinu za iste tačke.

Ledeni pokrivač na Arktiku dostiže svoj najveći razvoj u aprilu-maju, na Antarktiku - zimi.

Prosječna granica leda u sjevernom dijelu Atlantskog okeana kreće se na oko 72°N. š., u južnom dijelu dostiže 50°S. sh. U pacifičkom i indijskom sektoru južne hemisfere penje se na 55-60°J. sh. Ledeni bregovi daleko prevazilaze distribuciju plutajućeg leda. Mjesta porijekla santi leda: ledene police Antarktika, obala Grenlanda, obala Svalbarda, Zemlja Franza Josifa, Novaja zemlja, Severna zemlja i pojedinačna ostrva kanadskog arhipelaga.

Pojedinačni santi leda na sjevernoj hemisferi dosežu 35°N. š., na jugu - 40° J. sh. a nalaze se čak i u tropima. Važno je napomenuti da za sjeverne vode tipičan veliki ledeni breg može imati prečnik 200 m i uzdizati se oko 25 m nadmorske visine. Dubina podvodnog dijela dostiže 225 m, a ukupna masa je 5 ‣‣‣ 10 9 kᴦ . Debljina antarktičkih santi leda doseže 500 m, a dimenzije u promjeru dosežu nekoliko desetina kilometara.

Ledeni pokrivač ima ogroman uticaj na klimu cele Zemlje, na život u okeanu.

Led u okeanima, a posebno u morima, otežava plovidbu i morski ribolov. Vrijedi reći da se organiziraju posebne ledene službe za praćenje leda i proučavanje njegovog režima. U cilju uzbunjivanja brodova i predviđanja brzine i smjera kretanja santi leda, stvorena je Međunarodna ledena patrola.

Hemijska svojstva okeanskih voda - pojam i vrste. Klasifikacija i karakteristike kategorije "Hemijska svojstva okeanskih voda" 2017, 2018.

Salinitet. Okeanska voda po težini se sastoji od 96,5% čiste vode i 3,5% minerala, gasova, elemenata u tragovima, koloida i suspenzija organskog i neorganskog porekla rastvorenih u njoj. Morska voda sadrži sve poznate hemijske elemente. Najviše u okeanskoj vodi ima natrijuma, odnosno kuhinjske soli NaCl (27,2 g na 1 litar), pa je voda okeana slana. Zatim slijede magnezijeve soli - MgCl (3,8 g po 1 litru) i MgSO 4 (1,7 g po 1 litru), koje vodi daju gorak okus. Svi ostali elementi, uključujući biogene elemente (fosfor, dušik i dr.) i mikroelemente, čine manje od 1%, odnosno njihov sadržaj je zanemarljiv. Ukupna količina soli u okeanu dostiže 50 10 16 tona. Tokom padavina, ove ...
soli mogu prekriti dno okeana slojem od oko 60 m, cijelu Zemlju slojem od 45 m, a kopno slojem od 153 m. Nevjerovatna karakteristika okeanske vode je postojanost sastava soli. Otopina može biti u različitim dijelovima oceana različitih koncentracija, ali omjer glavnih soli ostaje nepromijenjen.

Prosječan salinitet Svjetskog okeana je 35‰. Atlantski okean ima najveći prosječni salinitet - 35,4‰, a najmanji - Arktički okean - 32‰. Odstupanja od prosječnog saliniteta u oba smjera uzrokovana su uglavnom promjenama u ravnoteži dotoka i odliva slatke vode. Atmosferske padavine koje padaju na površinu oceana, otjecanje sa kopna i otapanje leda uzrokuju smanjenje saliniteta; isparavanje, stvaranje leda - naprotiv, povećati ga. Budući da su promjene saliniteta uglavnom povezane s dolivanjem i otjecanjem slatke vode, one su uočljive samo u površinskom sloju, koji direktno prima atmosferske padavine i isparava vodu, te u određenom sloju ispod njega (do dubine od 1500 m) , određen dubinom miješanja. Dublje, slanost voda Svjetskog okeana ostaje nepromijenjena (34,7 - 34,9 ‰).

Slanost morske vode usko je povezana s njenom gustinom. Gustina vode okeana– omjer mase jedinice zapremine na datoj temperaturi prema masi čiste vode iste zapremine na temperaturi od +4 °C. Gustoća okeanske vode uvijek raste s povećanjem saliniteta, jer se povećava sadržaj tvari koje imaju veću specifičnu težinu od vode. Povećanje gustine površinskih slojeva vode potiče hlađenje, isparavanje i stvaranje leda. Zagrijavanje, kao i miješanje slane vode s oborinskom vodom ili otopljenom vodom, uzrokuje smanjenje gustine. Na površini okeana dolazi do promjene gustine u rasponu od 0,9960 do 1,083. U otvorenom okeanu, gustoća je obično određena temperaturom i stoga općenito raste od ekvatora do polova. Gustina vode u okeanu raste sa dubinom.

Gasovi u okeanskoj vodi. Gasovi ulaze u vodu iz atmosfere, oslobađaju se tokom hemijskih i bioloških procesa, donose ih rijeke, dolaze iz podvodnih erupcija. Preraspodjela gasova se dešava mešanjem. Sposobnost okeanske vode da otapa gasove zavisi od njene temperature, saliniteta i hidrostatičkog pritiska. Što je veća temperatura i salinitet vode, to se manje plinova može otopiti u njoj. U vodi su otopljeni prvenstveno dušik (63%), kisik (35%) i ugljični dioksid, kao i sumporovodik, amonijak, metan itd.

Ugljen dioksid je, kao i kiseonik, rastvorljiviji u hladnoj vodi. Dakle, kada temperatura poraste, voda je daje u atmosferu, kada se snizi, ona je upija. Tokom dana, zbog povećane potrošnje ugljičnog dioksida od strane biljaka, njegov sadržaj u vodi se smanjuje, noću se, naprotiv, povećava. Na visokim geografskim širinama okean apsorbira ugljični dioksid, na niskim širinama ga ispušta u atmosferu. Razmjena plinova između okeana i atmosfere je kontinuiran proces.

Pritisak. Za svaki kvadratni centimetar površine okeana, atmosfera pritiska silom od približno 1 kg (jedna atmosfera). Isti pritisak na istu oblast vrši i stub vode visok samo 10,06 m. Dakle, možemo pretpostaviti da se za svakih 10 m dubine pritisak povećava za 1 atm. Svi procesi koji se odvijaju na velikim dubinama odvijaju se pod jakim pritiskom, ali to ne sprječava razvoj života u dubinama oceana.

Transparentnost. Energija zračenja Sunca, koja prodire u vodeni stub, raspršuje se i apsorbuje. Stepen disperzije i apsorpcije sunčeve energije zavisi od količine suspendovanih čestica sadržanih u vodi. Najmanja transparentnost se uočava u blizini obale u plitkoj vodi, zbog povećanja količine suspenzija koje unose rijeke i uznemirenja tla valovima. Prozirnost vode značajno opada u periodu masovnog razvoja planktona i tokom topljenja leda (led uvijek sadrži nečistoće; osim toga, masa mjehurića zraka zatvorenih u ledu prelazi u vodu). Prozirnost vode se povećava na mjestima gdje duboke vode izlaze na površinu.

Prozirnost se izražava u broju metara, odnosno dubini na kojoj je još uvijek vidljiv bijeli disk prečnika 30 cm. Najveća transparentnost (67 m) zabilježena je u centralnom Tihom okeanu, 60 m u Sredozemnom moru i 50 m. m u Indijskom okeanu, moru je 23 m, u Baltičkom - 13 m, u Bijelom - 9 m, u Azovskom - 3 m.

Boja vode okeana i mora. Stub čiste vode okeana, kao rezultat kolektivne apsorpcije i raspršenja svjetlosti, ima plavu ili plavu boju. Prisutnost planktona i anorganskih suspenzija odražava se na boju vode, koja poprima zelenkastu nijansu. Velike količine organskih nečistoća čine vodu žućkasto zelenom, u blizini ušća rijeka može biti i smeđa.

U ekvatorijalnim i tropskim geografskim širinama, dominantna boja vode okeana je tamnoplava, pa čak i plava. Ova boja je voda, na primjer, u Bengalskom zaljevu, Arapskom moru, južnom dijelu Kineskog mora, Crvenom moru. Plava voda u Sredozemnom i Crnom moru. U umjerenim geografskim širinama, na mnogim mjestima voda je zelenkasta (posebno u blizini obale), postaje primjetno zelenija u područjima topljenja leda. U polarnim geografskim širinama prevladava zelenkasta boja.

Sjaj mora. Sjaj morske vode stvaraju organizmi koji emituju "živu" svjetlost. Ovi organizmi prvenstveno uključuju svjetleće bakterije. U desaliniziranim obalnim vodama, gdje su takve bakterije uglavnom rasprostranjene, uočava se sjaj mora u obliku ravnomjerne mliječne svjetlosti. Sjaj uzrokuju, osim toga, male i najmanje protozoe, od kojih je najpoznatija noćna svjetlost (Noctiluca). Neki veći organizmi (velike meduze, mahunarke, ribe, anelidi, itd.) također se razlikuju po sposobnosti proizvodnje svjetlosti. Sjaj mora je pojava koja je uobičajena širom okeana. Uočava se samo u morskoj vodi, a nikada u slatkoj vodi.

cvjetanje mora predstavlja brzi razvoj zoo- i fitoplanktona u površinskim slojevima mora. Masovne akumulacije ovih organizama uzrokuju promjene u boji površine mora u obliku žutih, ružičastih, mliječnih, zelenih, crvenih, smeđih i drugih pruga i mrlja.

Provodljivost zvuka okeanska voda je 5 puta veća od vazduha. U vazduhu se zvučni talas kreće brzinom od 332 m/s, u slatkoj vodi - 435 m/s, u vodi okeana - 1500 m/s. Širenje zvuka u morskoj vodi zavisi od temperature, saliniteta, pritiska, sadržaja gasa, kao i suspendovanih nečistoća organskog i neorganskog porekla.

Temperatura vode u Svjetskom okeanu. Glavni izvor topline koju prima površina Svjetskog okeana je direktno i difuzno sunčevo zračenje. Riječna voda može poslužiti kao dodatni izvor topline. Dio dolaznog sunčevog zračenja reflektuje se od površine vode, dio se zrači u atmosferu i međuplanetarni prostor. More gubi mnogo topline na isparavanje. Veliku ulogu u distribuciji i promjeni temperature vode oceana imaju kontinenti, prevladavajući vjetrovi, a posebno struje.

Morske vode, u kontaktu sa atmosferom, razmenjuju toplotu sa njom. Ako je voda toplija od vazduha, tada se toplota oslobađa u atmosferu, ali ako je voda hladnija, dobija neku toplotu u procesu razmene toplote.

Toplina koja dolazi od Sunca apsorbuje se tankim površinskim slojem i koristi se za zagrijavanje vode, ali se zbog niske toplotne provodljivosti vode gotovo ne prenosi u dubinu. Do prodora topline sa površine u donje slojeve dolazi uglavnom vertikalnim miješanjem, kao i zbog advekcije topline dubokim strujama. Kao rezultat vertikalnog miješanja ljeti, hladnije vode izdižu na površinu i snižavaju temperaturu površinskih slojeva, dok duboke vode postaju toplije. Zimi, kada se površinske vode hlade, toplije vode teku iz dubine u procesu vertikalne izmjene, odlažući početak stvaranja leda.

Prosječna godišnja temperatura na površini okeana je +17,4°S, dok je prosječna godišnja temperatura zraka +14°S. Površina Tihog okeana ima najvišu prosječnu temperaturu, od kojih se većina nalazi u niskim geografskim širinama (+ 19,1°C), Indijskom (+ 17,1°C), Atlantiku (+ 16,9°S). Značajne temperaturne promjene javljaju se samo u gornjim slojevima vode okeana debljine 200 - 1000 m. Dublje, temperatura ne prelazi +4, +5°C i vrlo se malo mijenja. Zbog velikog toplotnog kapaciteta vode, okean je akumulator sunčeve toplote na Zemlji.

Proces stvaranja leda u morskoj i slatkoj vodi se odvija različito - slatka voda se smrzava na temperaturi od 0°C (nešto ispod 0°C), a morska voda se smrzava na različitim temperaturama ovisno o salinitetu. Formiranje leda u okeanu počinje pojavom svježih kristala, koji se zatim smrzavaju. Istovremeno, u prostoru između kristala leda ostaju kapljice jake slane vode, pa je kada se led formira on slan. Što je niža temperatura na kojoj je došlo do stvaranja leda, to je led slaniji. Slanica se postupno cijedi između kristala, pa se vremenom led desalinizira.

U visokim geografskim širinama sjeverne hemisfere led koji nastaje zimi nema vremena da se otopi preko ljeta, pa među polarnim ledom ima leda različite starosti - od jednogodišnjih do višegodišnjih. Debljina leda prve godine na Arktiku dostiže 2-2,5 m, na Antarktiku 1-1,5 m. Višegodišnji led ima debljinu od 3-5 m ili više. Na mjestu kompresije leda njihova debljina dostiže 40 m. Led pokriva oko 15% cjelokupne vodene površine Svjetskog okeana, odnosno 55 miliona km 2, uključujući 38 miliona km 2 na južnoj hemisferi.

Ledeni pokrivač ima ogroman uticaj na klimu cele Zemlje, na život u okeanu.

Led u okeanima, a posebno u morima, otežava plovidbu i morski ribolov.

Koncept vodenih masa. Vode okeana imaju veoma različita fizička i hemijska svojstva. Velike količine vode nastale u datim fizičko-geografskim uslovima u određenim vremenskim intervalima i koje se razlikuju po karakterističnim fizičkim, hemijskim i biološkim svojstvima nazivaju se vodene mase.

Vodene mase formiraju se uglavnom u površinskim slojevima Svjetskog okeana pod utjecajem klimatskih uvjeta, procesa toplinske i dinamičke interakcije oceana i atmosfere. U formiranju vodenih masa glavna uloga pripada konvektivnom miješanju, koje se, kao i druge vrste vertikalne izmjene, završava stvaranjem homogene vodene mase. Vodene mase prenose se strujama u druga područja, gdje se u dodiru sa vodama drugačijeg porijekla transformišu, posebno duž periferije.

Kretanje vode okeana

Čitava masa okeanskih voda se stalno kreće. To osigurava stalno miješanje vode, preraspodjelu topline, soli i plinova. Postoje 3 vrste kretanja: oscilatorno- talasi, progresivan- okeanske struje mješovito- oseke i oseke.

Talasi. Glavni uzrok talasa na površini okeana je vjetar. U nekim slučajevima valovi dosežu visinu od 18 m i dužinu do 1 km. Talasi nestaju sa dubinom.

Prilikom potresa, podvodne vulkanske erupcije i podvodnih klizišta nastaju seizmički valovi koji se šire iz epicentra u svim smjerovima i prekrivaju cijeli vodeni stup. Zovu se tsunami. Obični tsunamiji su valovi koji se slijede jedan za drugim sa frekvencijom od 20 - 60 minuta pri brzini od - 400 - 800 km/h. Na otvorenom okeanu visina cunamija ne prelazi 1 m. Kada se približi obali, u plitkoj vodi, cunami se pretvara u džinovski talas do 15-30 m. Takvi talasi izazivaju ogromna razaranja. Cunamiji najčešće pogađaju istočne obale Evroazije, Japan, Novi Zeland, Australiju, Filipinska i Havajska ostrva i jugoistočni deo Kamčatke.

okeanske struje. Kretanje velikih masa vode naprijed naziva se struje. Ovo je horizontalno kretanje vode na velike udaljenosti. Postoje struje vjetar(ili zanošenje) kada je uzrok vjetar koji duva u jednom smjeru. kanalizacija strujanja nastaju u slučaju stalnog porasta nivoa vode uzrokovanog njenim dotokom ili obilnim padavinama. Na primjer, Golfska struja je uzrokovana porastom nivoa vode zbog dotoka iz susjednog Karipskog mora. Kompenzacijski struje nadoknađuju gubitak vode u bilo kom dijelu okeana. Kada vjetar neprestano duva s kopna na more, on tjera površinske vode, umjesto kojih se hladne vode dižu iz dubina. Gustina struje su rezultat različitih gustina vode na istoj dubini. Mogu se uočiti u tjesnacima koji spajaju mora različitog saliniteta. Na primjer, slanije i gušće vode teče po dnu Bosforskog moreuza od Sredozemnog mora do Crnog mora, a svježija voda teče prema ovom toku na površini.

Struje narušavaju geografsku zonalnost u distribuciji temperature. U sva tri okeana - Atlantiku, Indijskom i Pacifiku - pod utjecajem struja nastaju temperaturne anomalije: pozitivne anomalije povezane su s prijenosom tople vode s ekvatora na više geografske širine strujama koje imaju smjer blizak meridijanskom; negativne anomalije su uzrokovane suprotno usmjerenim (od visokih geografskih širina do ekvatora) hladnim strujama. Struje utiču i na distribuciju drugih okeanoloških karakteristika: salinitet, sadržaj kiseonika, hranljive materije, boju, transparentnost itd. Raspodela ovih karakteristika ima ogroman uticaj na razvoj bioloških procesa, floru i faunu mora i okeana.

mješovite struje- oseke i oseke, koje su rezultat aksijalne rotacije Zemlje i privlačenja planete od strane Sunca i Mjeseca. Na svakoj tački na površini okeana, 2 puta dnevno je plima i 2 puta oseka. Visina plimnog vala na otvorenom okeanu je oko 1,5 m, a u blizini obale ovisi o njihovoj konfiguraciji. Najviša plima u zalivu Fundy kod obale Sjeverne Amerike u Atlantskom okeanu iznosi 18 m.

Okean kao životna sredina

U okeanima život postoji svuda - u različitim oblicima i različitim manifestacijama. Prema uslovima postojanja u okeanu razlikuju se dva različita područja: vodeni stub (pelagijal) i dno (bental).Bental se deli na obalno - primorje, koji imaju dubine do 200 m, a duboke - bezdan. Ponornu regiju predstavljaju osobeni organizmi prilagođeni za život u uslovima niske temperature, visokog pritiska, nedostatka svjetlosti i relativno niskog sadržaja kisika.

Organski svijet okeana sastoji se od tri grupe: bentos, plankton, nekton . Bentos- stanovnici dna (biljke, crvi, mekušci), koji ne mogu dugo da se uzdignu u vodeni stup. Plankton- stanovnici vodenog stuba (bakterije, gljive, alge, protozoe, itd.) koji nemaju sposobnost aktivnog kretanja na velike udaljenosti. Nekton- stanovnici voda koji slobodno plivaju na velike udaljenosti (kitovi, delfini, ribe) .

Zelene biljke mogu se razviti samo tamo gdje ima dovoljno svjetla za fotosintezu (do dubine ne veće od 200 m). Većina mase žive materije u okeanu je fitoplankton, koji naseljava gornji 100-metarski sloj vode. Prosječna masa fitoplanktona je 1,7 milijardi tona, godišnja proizvodnja 550 milijardi tona.Najčešći oblik fitoplanktona su dijatomeje, zastupljene sa 15 hiljada vrsta. Jedna dijatomeja može proizvesti 10 miliona primjeraka mjesečno. Samo zato što fitoplankton brzo odumire i jede se u velikim količinama, nije ispunio okean. Fitoplankton je početna karika u lancu ishrane u okeanu. Mesta obilnog razvoja fitoplanktona su mesta povećane plodnosti u okeanu, bogata životom uopšte.

Raspodjela života u okeanu je vrlo neravnomjerna i izrazito je izražena zonskog karaktera. U visokim geografskim širinama sjeverne hemisfere, uvjeti za razvoj fitoplanktona su nepovoljni - kontinuirani ledeni pokrivač, polarna noć, nizak položaj Sunca iznad horizonta ljeti, hladna (ispod 0 ° C) voda, slaba vertikalna cirkulacija ( zbog desalinizacije gornjeg sloja vode), što ne osigurava uklanjanje hranjivih tvari iz dubine. Ljeti se u polinjama pojavljuju neke ribe koje vole hladnoću i foke koje jedu ribu.

AT subpolarne geografske širine postoji sezonska migracija ruba polarnog leda. U hladnom dijelu godine, u sloju od nekoliko stotina metara, voda se intenzivno miješa (posljedica hlađenja), obogaćuje kiseonikom i hranljivim solima. U proljeće i ljeto ima puno svjetla i, uprkos relativno niskoj temperaturi vode (rezultat potrošnje topline za odmrzavanje), u njoj se razvija masa fitoplanktona. Nakon toga slijedi kratak period razvoja zooplanktona koji se hrani fitoplanktonom. U tom periodu se u subpolarnoj zoni nakuplja mnogo ribe (haringa, bakalar, vahnja, brancin itd.). Na tov dolaze kitovi, koji su posebno brojni na južnoj hemisferi.

AT umjerenim geografskim širinama obe hemisfere, snažno mešanje vode, dovoljna količina toplote i svetlosti stvaraju najpovoljnije uslove za razvoj života. Ovo su najproduktivnije zone okeana. Maksimalni razvoj fitoplanktona se zapaža u proljeće. Apsorbira hranjive tvari, njihova se količina smanjuje - počinje razvoj zooplanktona. U jesen - drugi maksimum razvoja fitoplanktona. Obilje zooplanktona određuje i brojnost ribe (haringa, bakalar, inćun, losos, sardina, tuna, iverak, morska palica, šafran i dr.).

AT suptropski i tropski Na geografskim širinama, voda na površini okeana ima povećan salinitet, ali zbog visoke temperature se ispostavlja da je relativno lagana, što ometa miješanje. Čestice koje sadrže hranjive tvari, bez zadržavanja, tonu na dno. Kiseonika je 2 puta manje nego u umerenom pojasu. Fitoplankton se slabo razvija, a zooplankton je oskudan. U suptropskim geografskim širinama, voda ima najveću prozirnost i intenzivnu plavu boju (boja okeanske pustinje). U toploj vodi rastu smeđe alge, koje nisu povezane s dnom - sargasso, tipično za ovaj dio oceana.

AT ekvatorijalne geografske širine na granici pasata i ekvatorijalne protustruje voda je pomiješana, te je stoga relativno bogata hranljivim solima i kiseonikom. Planktona ovdje ima mnogo više nego u susjednim geografskim širinama, ali ne toliko kao na sjevernom rubu umjerenog pojasa.

Topla voda sadrži malo ugljičnog dioksida i stoga slabo otapa kalcijev karbonat, koji se u njoj nalazi u izobilju i lako ga apsorbiraju biljke i životinje. Kao rezultat toga, školjke i kosturi životinja dobivaju masivnost i snagu, a nakon smrti organizama nastaju moćni slojevi karbonatnih naslaga, koraljnih grebena i otoka, koji su tako karakteristični za niske geografske širine.

Latitudinalna zonalnost distribucije života u gornjim slojevima Okeana, koja je dobro izražena na njegovom otvorenom dijelu, poremećena je na rubu pod utjecajem vjetrova i struja.