Властивості вод Світового океану та причини її неоднорідності. Водні маси

Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 5754

Головними властивостями вод Світового океану є їхня температура та солоність. Середня температура всієї маси океанічної води становить близько 4°С. Сонячна енергія, яку поглинає океан, витрачається на випаровування, нагрівання верхнього шару води до глибини приблизно 300 м, а також на нагрівання повітря над поверхнею океану.

Середня температура поверхневих вод Світового океану становить понад +17°С. У північній півкулі вона на 3° вища, ніж у південній. В цілому вона дуже залежить від кліматичних умов, а тому має значні відмінності на різних широ­тах.

У приекваторіальних широтах температура впродовж року становить 27–28°С. При цьому вона тут, як і у тропічних широтах, з глибиною досить різко втрачає свої значення. До глибин 300 м температура знижується більш плавно, а нижче залишається практично незмінною.

У західних частинах океанів у тропічних поясах – 20–25°, а у східних – 15–20°С. Саме у цих широтах зафіксовані найвищі середньорічні температури (у Перській затоці — 35 °С, у Червоному морі — 32 °С).

Для помірних широт характерна сезонна зміна температур води, а середньорічна знижується поступово у напрямках до полюсів від 10 до 0°С.

У приполярних широтах температура вод океану впродовж року змінюється від 0 до –2°С. При температурі близько –2°С морська вода середньої солоності замерзає (чим більша солоність, тим нижча темпе­ратура замерзання). Тому біля північ­ного полюса сформувався багаторіч­ний льодовий покрив потужністю до 4–7 м.

Льоди в цілому вкривають близько 15% площі Світового океану. Морсь­кий лід солонуватий, але солоність його у декілька разів менша від солоності тієї води, з якої він утворився. В океан потрапляє також прісноводний лід – річковий, а також великі уламки материкових льодовиків Антарктиди, Гренландії – айсберги. Вітрами і течіями вони виносяться в помірні широти і там тануть.

У придонних шарах Світового океану температури на всіх широтах низькі – від +2° на екваторі до – 2°С в Арктиці та Антарктиці.

Солоність визначають за масою солей у грамах, які розчинені в 1кг (літрі) морської води, або в промілле, тобто в тисячних частках (‰). Середня солоність океанічної води – 35 г/л, або 35‰. Солоного смаку воді надає кухонна сіль, яка серед інших розчинених солей, що надають воді гіркого смаку, становить найбільшу частку.

Солоною вода океанів була ще з давніх геологічних епох, коли вона надходила на поверхню з надр Землі. Води річок містять дуже мало солей, а тому призводять до зменшення соло­ності в узбережній частині океанів, де вони впадають. До зниження солоності в окремих частинах океану призводять також танучі крижини та айсберги. Однак, вирішальне значення серед причин, що впли­вають на солоність поверхневих вод, має співвідношення кількості атмосферних опадів і величини випаровування. Це спричиняється тим, що у вигляді опадів випадає вода, яка практично зовсім не містить солей. Випаровуючись з поверхні океану, у пару перетворюється тільки вода, а розчинені у ній солі залишаються у рідкій воді. Оскільки температури і кількість опадів змінюються з широтою, то і солоність вод у поверхневому шарі Світового океану також відображає цю закономірність.

У приекваторіальних широтах солоність 34–35‰, оскільки там велика річна кількість опадів, що помітно перевищує величину випаровування. Вода, що випала над сушею, виноситься повноводними річками в океан, ще більше опріснюючи прибережні води океану.

Найвища солоність (близько 37‰) характерна для тропічних широт, де мало опадів і велике випаровування через пануючі там високі температури впродовж року.

У помірних широтах соло­ність близька до 35‰, а у арктичних – 32–33‰ (найнижча), оскільки випаровування тут дуже мізерне, а воду опріснюють танучі льоди та великі річки.

Найнижчу солоність з морів (5‰) має Балтійське море, а найвищу (до 41‰) – Червоне море. Ці відмінності пов’язані із широтним розподілом солоності, а також із наявністю чи відсутністю річкового стоку та зв’язком із Світовим океаном. Тобто, у Червоне море практично не впадають річки, а менш солоні води з Індійського океану через притоку потрапляють у невеликій кількості. У Балтійське море, яке є не дуже глибоким, потрапляє дуже багато річкової води, а значно солоніші води з Атлантичного океану через протоки потрапляють у незначній кількості.

На відміну від поверхневих вод океану, солоність глибинних залишається на всіх широтах у відкритому океані практично однаковою. Вона трохи зменшується до ізобати 1500 м, а глибше вона майже скрізь становить 35‰.

На основі відмінностей у температурах та солоності вод у Світовому океані прийнято виділяти великі об’єми вод з подібними властивостями, які називають водними масами. Вони за глибиною шару поділяються на поверхневі, проміжні, глибинні та придонні. За широтними відмінностями водні маси поділяють на підтипи.

Товщина шару поверхневих водних мас сягає 200–250 м. Знаходячись постійно у контакті з атмосферою, вони найбільше змінюють свої характеристики впродовж року, активно переміщуються в просторі. У залежності від своїх особливостей на різних широтах, поверхневі водні маси діляться на підтипи: екваторіальні (Е), тропічні (ПнТ і ПдТ), помірні (ПнП і ПдП) субарктичні (СбАр), субантарктичні (СбАн), арктичні (Ар), антарктичні (Ан).

Нижню межу проміжних водних мас на різних широтах проводять на глибинах 1000–2000 м. Формуються вони здебільшого шляхом трансформації поверхневих вод. У порівнянні з ними проміжні водні маси є менш рухливими, відзначаються у полярних областях дещо підвищеною температурою у порівнянні з поверхневими, а в помірних і тропічних широтах – зниженою або підвищеною солоністю.

Глибинні водні маси формуються у приполярних широтах у шельфовій зоні, де зазнають значного охолодження. Холодні і дуже щільні води сповзають по шельфу і материковому схилу і розтікаються улоговинами у ложі океану у різних напрямках, але найбільше у сторону екватора. Нижню межу глибинних вод проводять на глибинах 4–4,5 тис. м. Температури їх становлять 3–5°С, солоність до 35‰.

На глибинах понад 4–4,5 тис. м. панують придонні водні маси. Вони відрізняються найнижчими температурами (від 2 до –2°С) та найбільшою щільністю вод. Утворюються у результаті подальшого опускання глибинних вод здебільшого у шельфових зонах Арктики та Антарктики.