© Vladimir Kalanov,
"Conhecimento é poder".
Muitas vezes você pode ouvir as expressões "mar quente" ou "mar frio e gelado". Se tivermos em mente apenas a temperatura da água, verifica-se que a diferença entre o mar quente e o frio é completamente insignificante e diz respeito apenas à camada superior e relativamente fina da água. Portanto, as expressões mencionadas podem ser percebidas apenas como uma imagem literária, como um selo de fala familiar.
O oceano mundial como um todo é um colossal reservatório de água fria, sobre o qual, e mesmo assim não em todos os lugares, existe uma fina camada de água um pouco mais quente. A água mais quente do que 10 graus é apenas cerca de 8% do total de recursos hídricos dos oceanos. Esta camada quente atinge uma espessura média não superior a 100 metros. Abaixo dela, em grandes profundidades, a temperatura da água varia de um a quatro graus Celsius. Esta temperatura é de 75% da água do oceano. Nas fossas do fundo do mar, assim como nas camadas superficiais das regiões polares, a temperatura da água é ainda mais baixa.
O regime de temperatura do oceano é excepcionalmente estável. Se em escala global a diferença absoluta de temperatura do ar atingir 150°C, então a diferença entre o máximo e o mínimo temperatura da superfície Há uma ordem de magnitude menos água no oceano.
Em termos absolutos, essa diferença em diferentes áreas do Oceano Mundial varia de 4-5°C a 10-12°C durante um ano. Por exemplo, a flutuação da temperatura das águas superficiais do Oceano Pacífico na área das ilhas havaianas durante o ano não é superior a 4 ° C e na área ao sul das ilhas Aleutas - 6-8 ° C. Somente nas áreas costeiras rasas dos mares das zonas climáticas temperadas essas flutuações podem ser maiores. Por exemplo, na costa norte do Mar de Okhotsk, a diferença nas temperaturas médias das águas superficiais nos meses mais quentes e mais frios do ano atinge 10-12°C.
Relativo flutuações diárias temperatura da água da superfície, eles são apenas 0,2-0,4 graus em mar aberto. Apenas em claro tempo ensolarado ao mesmo tempo mês quente verão eles podem ser de 2 graus. As flutuações diárias de temperatura capturam uma camada superficial muito fina da água do oceano.
Pela radiação solar, a água do oceano, mesmo na zona equatorial, aquece até uma profundidade muito rasa (até 8-10 metros). A energia térmica do Sol penetra nas camadas mais profundas apenas devido à mistura das massas de água. O papel mais ativo na mistura da água do mar pertence ao vento. A profundidade da mistura do vento da água é geralmente de 30 a 40 m. No equador, sob a condição de boa mistura do vento, o Sol aquece a água a uma profundidade de 80 a 100 m.
Nas latitudes oceânicas mais agitadas, a profundidade da mistura térmica é muito maior. Por exemplo, no Pacífico Sul, na zona de tempestade entre os paralelos 50 e 60, o vento mistura a água a uma profundidade de 50 a 65 metros e ao sul das ilhas havaianas - até uma profundidade de 100 metros.
A intensidade da mistura térmica é especialmente alta em áreas de fortes correntes oceânicas. Por exemplo, no sul da Austrália, a mistura térmica da água ocorre a uma profundidade de 400-500 m.
A este respeito, devemos esclarecer alguns dos termos utilizados em oceanologia.
A mistura, ou troca vertical de água, é de dois tipos: de fricção e convectivo . A mistura por fricção ocorre em uma corrente de água em movimento devido a diferenças na velocidade de suas camadas individuais. Tal mistura de água ocorre quando exposta ao vento ou maré alta (maré baixa) no mar. A mistura convectiva (densidade) ocorre quando, por algum motivo, a densidade da camada sobrejacente da água do mar é maior que a densidade da camada subjacente. Em tais momentos no mar surge circulação vertical da água . A circulação vertical mais intensa ocorre em condições de inverno.
A densidade da água do oceano aumenta com a profundidade. O aumento normal da densidade com a profundidade é chamado estratificação direta das águas oceânicas . Acontece e estratificação de densidade reversa , mas é observado como um fenômeno de curto prazo no oceano.
A temperatura da água superficial é mais estável na zona equatorial do oceano. Aqui está na faixa de 20-30°C. O sol nesta zona produz a mesma quantidade de calor em qualquer época do ano, e o vento constantemente mistura a água. Portanto, uma temperatura constante da água é mantida 24 horas por dia. Em mar aberto, o mais temperaturas altaságua de superfície é observada na zona de 5 a 10 graus de latitude norte. Nas baías, a temperatura da água pode ser maior do que em mar aberto. Por exemplo, no Golfo Pérsico no verão a água aquece até 33°C.
A temperatura da água superficial na zona tropical é quase constante ao longo do ano. Nunca cai abaixo de 20°C, e na zona equatorial se aproxima de 30 graus. Em águas rasas perto da costa, durante o dia a água pode aquecer até 35-40°C. Mas em mar aberto, a temperatura é mantida com incrível constância (26-28 graus) 24 horas por dia.
NO zonas temperadas a temperatura das águas superficiais é naturalmente mais baixa do que nas águas equatoriais, e a diferença entre o verão e temperaturas de inverno já perceptível e atinge 9-10 graus. Por exemplo, em oceano Pacífico na região de 40 graus de latitude norte, a temperatura média da água da superfície em fevereiro é de cerca de 10 graus e em agosto - cerca de 20.
A água do mar é aquecida pela absorção de energia solar. Sabe-se que a água transmite mal os raios vermelhos do espectro solar, e os raios infravermelhos de ondas longas, que carregam a maior parte da energia térmica, penetram na água apenas alguns centímetros. Portanto, o aquecimento das camadas mais profundas do oceano ocorre não pela absorção direta do calor solar, mas por movimentos verticais das massas de água. Mas mesmo na zona equatorial, onde os raios do sol são direcionados quase perpendicularmente à superfície do oceano, e o vento mistura ativamente a água, ela permanece constantemente fria a mais de 300 metros. As flutuações sazonais quase não atingem as profundezas do mar. Nos trópicos, sob uma camada de água morna, existe uma zona de 300 a 400 metros de espessura, onde a temperatura cai rapidamente com a profundidade. A área de queda rápida de temperatura é chamada termoclina. Aqui, a cada 10 metros de profundidade, a temperatura cai cerca de 1 grau. A próxima camada tem 1-1,5 km de espessura. a taxa de diminuição da temperatura diminui acentuadamente. No limite inferior desta camada, a temperatura da água não excede 2-3°C. Nas camadas mais profundas, a queda de temperatura continua, mas ocorre ainda mais lentamente. Camadas de água oceânica, a partir de uma profundidade de 1,2 a 1,5 km, não reagem mais às mudanças nas temperaturas externas. Na camada inferior da água, a temperatura aumenta ligeiramente, o que se explica pelo efeito do calor da crosta terrestre. A pressão monstruosa que existe em grandes profundidades também evita uma queda ainda maior na temperatura da água. Assim, a água das regiões polares, resfriada à superfície, tendo descido a uma profundidade de 5 km, onde a pressão aumenta 500 vezes, terá uma temperatura 0,5 graus superior à inicial.
região subpolar, como zona equatorial, é uma zona de temperatura da água de superfície estável. Aqui os raios do sol caem em um ângulo agudo com a superfície do oceano, como se deslizassem sobre a superfície. Uma parte significativa deles não penetra na água, mas é refletida e vai para o espaço do mundo. Nas regiões polares, a temperatura da água da superfície no verão pode subir para 10 graus e no inverno pode cair para 4-0 ou até menos 2 graus. Como você sabe, a água do mar pode estar em estado líquido e com temperatura negativa, porque. é uma solução de sais suficientemente saturada, que reduz o ponto de congelamento da água pura em cerca de 1,5 graus.
A região mais fria do Oceano Mundial é o Mar de Weddell, na costa da Antártida. Aqui a água do oceano tem a temperatura mais baixa. As águas do Hemisfério Sul são geralmente muito mais frias do que as do Hemisfério Norte. Essa diferença é explicada pelo efeito de aquecimento dos continentes, cuja área no hemisfério sul da Terra é bem menor. Portanto, o chamado equador térmico do Oceano Mundial, ou seja, a linha das temperaturas mais altas da água de superfície é deslocada em relação ao equador geográfico ao norte. A temperatura média anual da superfície do oceano no equador térmico é de cerca de 28°C em águas abertas e cerca de 32°C em mares fechados. Tais temperaturas permanecem estáveis e constantes por muitos anos, séculos, milênios e provavelmente milhões de anos.
Geógrafos e astrônomos, tomando como base a altura do Sol acima do horizonte, teoricamente dividiram a superfície da Terra com a ajuda de dois trópicos e dois círculos polares em cinco zonas geometricamente corretas ou zonas climáticas.
No Oceano Mundial, em geral, distinguem-se as mesmas zonas climáticas. Mas essa divisão formal nem sempre é consistente com os interesses de tipos específicos de ciência e prática. Por exemplo, em oceanologia, climatologia, biologia, bem como na prática Agricultura, as zonas estabelecidas apenas com base na latitude geográfica muitas vezes não coincidem com a real zonas climáticas, com a zona real da distribuição de precipitação, plantas e animais. Para biólogos marinhos, navegadores, pescadores, não é o próprio Círculo Polar Ártico que é importante, eles estão interessados principalmente na fronteira de gelo flutuante.
Zonas climáticas (cinturões) no Oceano Mundial.
Cientistas de diferentes especialidades não têm uma opinião comum, por exemplo, sobre a questão do que é considerado uma zona tropical do oceano, onde começa e onde termina. Alguns especialistas consideram a zona tropical do oceano apenas aquela zona ao norte e ao sul do equador, na qual é possível a existência de recifes de coral. Outros acreditam que essa zona cobre a área de distribuição tartarugas marinhas etc. Alguns cientistas consideram necessário destacar zonas subtropicais e subárticas especiais.
Climatologistas e meteorologistas, que em seu trabalho devem levar em conta a influência de inúmeros fatores naturais - temperatura, umidade, força e direção dos ventos predominantes, precipitação, proximidade com o oceano, duração das estações, etc., dividem a Terra em até 13 zonas: uma equatorial e duas subequatoriais, tropicais, subtropicais, temperadas, subpolares e polares.
Esses exemplos mostram uma situação completamente normal na ciência, quando cada disciplina especial requer condições iniciais e básicas especiais para resolver os problemas que a enfrentam e obter resultados específicos. A principal coisa que devemos notar na questão da zonalidade da Terra e do Oceano Mundial é que, em primeiro lugar, a zonalidade latitudinal da terra e do oceano tem pouca ou nenhuma relação com regime de temperatura profundezas oceânicas e aos processos físicos e biológicos que aí ocorrem. Em segundo lugar, qualquer divisão zonal da Terra e do oceano é condicional e não pode ser universal para todos os ramos da ciência e da prática.
A principal fonte de dados são as bóias ARGO. Os campos são obtidos usando análise ótima.
Em nosso site há um mapa das temperaturas da superfície do Oceano Mundial, que mostra a temperatura da água em um ponto específico do oceano a cada este momento em tempo real. As informações sobre a temperatura da água do oceano são transmitidas ao serviço meteorológico de muitos países a partir de vários milhares de navios e estações sinóticas estacionárias, bem como numerosos sensores - bóias que estão ancoradas ou à deriva em várias regiões do Oceano Mundial. Todo esse sistema foi criado pelos esforços combinados de dezenas de países ao redor do mundo. O valor de tal sistema é óbvio: é um elemento importante do World Weather Watch e, juntamente com os satélites meteorológicos, participa da preparação de dados para a compilação de análises globais e previsões meteorológicas. E todos precisam de uma previsão do tempo confiável: cientistas, motoristas de navios e aeronaves, pescadores, turistas.
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"Conhecimento é poder"
Temperatura da água. O oceano mundial não é o mesmo em lugares diferentes; no total, os oceanos são aquecidos em faixas de aproximadamente 20 ° N w e
20° pl w que coincidem com as áreas alta pressão. Isso se deve à baixa nebulosidade nas latitudes subtropicais, tropicais e subequatoriais. Os oceanos absorvem calor principalmente no cinturão de 30°S - 20°N e o liberam para a atmosfera em altas latitudes. Isto - fator importante mitigação climática em latitudes temperadas e polares tempo frio rockori roku.
Apenas a camada superior de água, com 1 cm de espessura, recolhe o calor solar. Absorve 94% da energia solar que atinge a superfície do oceano. Da superfície, a energia solar é transferida para as profundezas. O papel principal neste caso é desempenhado por processos dinâmicos devido a várias razões. Todos juntos processos dinâmicos (verticais e movimentos horizontaiságua) são responsáveis pela boa transferência de calor da superfície para diferentes profundidades. Graças a isso, as águas dos oceanos. Beneficie em toda a sua espessura e concentre uma enorme quantidade de calor.
Temperatura média da água superficial. O oceano mundial é 17,54°. C (temperatura do ar sobre o oceano 14,4 °. C). A temperatura média das águas superficiais nas regiões polares norte e sul do estado é de -0,75 e -0,79°, respectivamente. C, na faixa equatorial 26,7 °. C e 27,3°. SV A temperatura da água do Hemisfério Norte é mais alta do que em. Sul, o que se explica pela influência dos continentes.
Em grandes profundidades, a distribuição da temperatura é determinada pela circulação profunda das águas, que afundam em altas latitudes, têm uma temperatura mais baixa do que afundam em baixas latitudes. Na camada inferior, a temperatura varia de 1,4 a 1,8 °. C em baixas latitudes até 0°. De e abaixo para alto.
A salinidade da água do oceano é uma de suas características mais importantes.
A água é o melhor solvente. Embora seja fraco (contém cerca de 4% em peso de sólido), mas a solução é muito rica em composição qualitativa. Todos os elementos conhecidos são dissolvidos em água, no entanto, aqui eles são pequenos, em pouca quantidade, mas no total dão valores significativos. Basta dizer que, além de uma enorme quantidade de sais básicos - NaCl, MgSO, MgCgCl 2, cerca de 8 milhões de toneladas de ouro, 80 milhões de toneladas de níquel, 164 milhões de toneladas de prata, 800 milhões de toneladas de molibdênio e 80 bilhões de toneladas de iodo são dissolvidas na água do mar d.
Além da matéria sólida, gases (oxigênio, nitrogênio, dióxido de carbono e sulfeto de hidrogênio em águas estagnadas) e matéria orgânica também são dissolvidos na água.
A salinidade da água do mar determina a temperatura de seu congelamento e a maior densidade e, a partir delas, a duração dos processos de mistura da água nos oceanos. Portanto, afeta a temperatura do ar e o clima. Terra ml.
Salinidade em. O oceano mundial está distribuído de forma desigual e depende principalmente da proporção de evaporação e precipitação nas regiões polares e subpolares, onde a água é dessalinizada pelo derretimento do gelo, a salinidade é menor: c. No Ártico, é igual a uma média de 31,4 ‰ pol. Antártica - 33,93%% o.
Em latitudes temperadas, a salinidade está próxima do normal (média) e é de cerca de 35 ‰. Isso se deve à intensa mistura de m de água nessas latitudes. A salinidade mais alta no oceano aberto está nos subtrópicos das latitudes do forno de ambos os hemisférios (onde a evaporação prevalece sobre a precipitação) - mais de 37,25 ‰. Na zona equatorial, devido à dessalinização por precipitação, é um pouco inferior à média. A maior salinidade. oceano mundial bem em mares fechados zona tropical- mais de 42 ‰ (Mar Vermelho). A salinidade varia muito pouco com a profundidade.
As correntes marítimas são os movimentos graduais das massas de água nos oceanos e mares, devido a várias forças (forças gravitacionais, de atrito e de maré). Eles desempenham um papel significativo na vida. Oceanos mundiais e navegação; favorecer a troca de massas de água, mudanças nas costas (destruição, aluvião de novas terras), raso das áreas de água portuária, transferência de gelo, etc.; grande influência sobre o clima partes diferentes o Globo: por exemplo, sistema emi. A Corrente do Atlântico Norte modera o clima. Europa. As correntes marítimas diferem: por origem - correntes marítimas causadas pelo atrito do vento na superfície do mar (correntes de vento), distribuição desigual da temperatura e salinidade da água (densidade de corrente), inclinação do nível (correntes de escoamento), etc.; de acordo com o grau de estabilidade - estável, variável, temporária, periódica (por exemplo, correntes sazonais que mudam de direção sob a influência das monções) de acordo com a localização - superfície, subsuperfície, intermediária, profunda, próxima do fundo; sobre propriedades físicas e químicas- quente, frio, dessalinizado, salino.
A direção das correntes marítimas é afetada pela rotação. A terra que desvia as correntes. Hemisfério Norte - à direita, c. Sul - esquerda
As principais correntes de superfície surgem sob a influência dos ventos alísios que sopram sobre os oceanos durante todo o ano.
Considere as correntes. Oceano Pacífico. A corrente, surgindo sob a influência do vento alísio de nordeste, forma com ela um ângulo de 45°, desviando-se para a direita da onda da direção do vento predominante. Portanto, a corrente vai de leste a oeste do equador, um pouco ao norte dele. Esta corrente cria um vento alísio de nordeste. Eles a chamam. Vento alísio do norte.
Os ventos alísios do sudeste se formam. A corrente de ventos alísios sul, que se desvia da direção do vento alísio para a esquerda em 45°. Tem a mesma direção da anterior, de leste a oeste, mas passa ao sul do equador.
Ambos. As correntes de ventos alísios (equatoriais), paralelas ao equador, atingem a costa leste dos continentes e se ramificam, com um jato retornando ao longo da costa ao norte e o segundo ao sul. Filial Sul. Norte. O vento alísio e o ramo norte. Sul. Fluxo de passagem. Eles caminham um em direção ao outro. Encontrando-se, fundem-se e pela zona de calma equatorial vão de oeste para leste, formando uma contracorrente equatorial.
Ramo direito. Norte. A corrente de ventos alísios vai para o norte ao longo da costa leste do continente como resultado da rotação. Na Terra, ele se desvia gradualmente da costa e, próximo ao paralelo 40, vira para o leste em mar aberto. Aqui é apanhado pelos ventos de sudoeste e forçado a ir na direção de oeste para leste. Tendo atingido a costa ocidental do continente, a atual bifurcação, o seu ramo direito segue para sul, desviando-se por rotação. Pousa para a direita e, portanto, se afasta da costa. Tendo alcançado. A corrente dos ventos alísios do norte (equatorial), este ramo se funde com ela e forma um círculo fechado de correntes equatoriais do norte.
O ramo esquerdo da corrente é direcionado para o norte, desviado pela rotação. Terreno à direita, pressionado contra a costa ocidental do continente e vai ao longo dela
Os ventos do nordeste soprando do espaço circumpolar também criam uma corrente. Ela, carregando água muito fria, vai para o sul ao longo da costa leste do continente. Eurásia
B. Ramo esquerdo do hemisfério sul. Sul. A corrente de ventos alísios segue para o sul ao longo da costa leste. Austrália, rotação. A terra se desvia para a esquerda e é empurrada para longe da costa. No paralelo 40, este ramo da corrente retorna ao mar aberto, salta com ventos de noroeste e vai de oeste para leste. Nas margens ocidentais. garfos da América. O ramo esquerdo retorna ao longo da linha. Rega continente ao norte. Rotação desviante. Pousa à esquerda, esta corrente sai da orla do boi e junta-se a ela. Corrente de ventos alísios sul, formando o anel equatorial sul de correntes. O ramo direito eu passei pela ponta sul. A América corre para o leste no oceano vizinho.
As ondas geradas por terremotos são especialmente terríveis. erupções vulcânicas quando as águas atingiram a costa. Ondas dessa origem são chamadas de tsunamis.
Como resultado da ação. lua para a superfície. Os oceanos são fluxos e refluxos. Marés muito altas ocorrem na baía. Saint-Malo em. França - até 15 m. No topo da Baía de Filele, a altura da maré pode chegar a 18 m.
Na parte sul. As marés altas do Oceano Atlântico - até 12-14 m - podem ser observadas ao largo da costa. Patagônia ao norte da entrada para. Estreito de Magalhães
No Pacífico estão as marés mais altas. Mar de Okhotsk ao largo da costa. Rússia
No Oceano Índico, as marés altas ocorrem ao longo das costas ocidentais. Índia (até 12 m)
A água é o composto químico mais simples de hidrogênio e oxigênio, mas a água do oceano é uma solução ionizada homogênea universal, que inclui 75 elementos químicos. São substâncias minerais sólidas (sais), gases, bem como suspensões de origem orgânica e inorgânica.
A Vola tem muitas características físicas e propriedades quimicas. Em primeiro lugar, eles dependem do índice e da temperatura meio Ambiente. Vamos dar descrição breve alguns deles.
A água é um solvente. Como a água é um solvente, pode-se julgar que todas as águas são soluções de gás-sal de várias composição química e várias concentrações.
Salinidade da água do mar(Tabela 1). A concentração de substâncias dissolvidas na água é caracterizada por salinidade que é medido em ppm (% o), ou seja, em gramas de uma substância por 1 kg de água.
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Conexões básicas |
Água do mar |
água do rio |
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Cloretos (NaCI, MgCb) |
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Sulfatos (MgS0 4, CaS0 4, K 2 S0 4) |
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Carbonatos (CaCOd) |
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Compostos de nitrogênio, fósforo, silício, substâncias orgânicas e outras |
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As linhas em um mapa conectando pontos de igual salinidade são chamadas isohalinas.
Salinidade da água doce(ver Tabela 1) é em média 0,146% o, e marinha - em média 35 %cerca de. Os sais dissolvidos na água conferem-lhe um sabor amargo-salgado.
Cerca de 27 de 35 gramas é cloreto de sódio (sal de mesa), então a água é salgada. Os sais de magnésio dão-lhe um sabor amargo.
Como a água dos oceanos era formada a partir de soluções salinas quentes do interior da Terra e gases, sua salinidade era primordial. Há razões para acreditar que nos primeiros estágios da formação do oceano, suas águas não diferiam muito das águas dos rios em termos de composição de sal. As diferenças surgiram e começaram a se intensificar após a transformação pedras como resultado de seu intemperismo, bem como o desenvolvimento da biosfera. A composição salina moderna do oceano, como mostram os restos fósseis, foi formada o mais tardar no Proterozóico.
Além de cloretos, sulfitos e carbonatos, quase todos os elementos químicos conhecidos na Terra foram encontrados na água do mar, incluindo metais nobres. No entanto, o teor da maioria dos elementos na água do mar é insignificante, por exemplo, apenas 0,008 mg de ouro em um metro cúbico de água foi detectado, e a presença de estanho e cobalto é indicada por sua presença no sangue de animais marinhos e no fundo sedimentos.
Salinidade das águas do oceano- o valor não é constante (Fig. 1). Depende do clima (a proporção de precipitação e evaporação da superfície do oceano), a formação ou derretimento do gelo, as correntes marítimas, perto dos continentes - o influxo de água doce dos rios.
Arroz. 1. Dependência da salinidade da água em latitude
Em mar aberto, a salinidade varia de 32-38%; na periferia e mares mediterrâneos suas flutuações são muito maiores.
A salinidade das águas até uma profundidade de 200 m é especialmente fortemente afetada pela quantidade de precipitação e evaporação. Com base nisso, podemos dizer que a salinidade da água do mar está sujeita à lei do zoneamento.
Nas regiões equatoriais e subequatoriais, a salinidade é de 34% c, pois a quantidade de precipitação Mais água gasto na evaporação. Nas latitudes tropicais e subtropicais - 37, pois há pouca precipitação e a evaporação é alta. Em latitudes temperadas - 35% o. A menor salinidade da água do mar é observada nas regiões subpolar e polar - apenas 32, já que a quantidade de precipitação excede a evaporação.
Correntes marítimas, escoamento de rios e icebergs interrompem o padrão zonal de salinidade. Por exemplo, nas latitudes temperadas do Hemisfério Norte, a salinidade da água é maior perto das costas ocidentais dos continentes, onde as águas subtropicais mais salinas são trazidas com a ajuda das correntes, e a salinidade da água é menor perto das costas orientais , onde as correntes frias trazem menos água salina.
Mudanças sazonais na salinidade da água ocorrem em latitudes subpolares: no outono, devido à formação de gelo e à diminuição da força do escoamento do rio, a salinidade aumenta, e na primavera e verão, devido ao derretimento do gelo e aumento do escoamento do rio, a salinidade diminui. Ao redor da Groenlândia e da Antártida período de verão a salinidade torna-se menor como resultado do derretimento de icebergs e geleiras próximos.
O mais salgado de todos os oceanos oceano Atlântico, as águas do Oceano Ártico têm a salinidade mais baixa (especialmente na costa asiática, perto da foz dos rios siberianos - menos de 10% o).
Entre as partes do oceano - mares e baías - a salinidade máxima é observada em áreas delimitadas por desertos, por exemplo, no Mar Vermelho - 42% c, no Golfo Pérsico - 39% c.
Sua densidade, condutividade elétrica, formação de gelo e muitas outras propriedades dependem da salinidade da água.
Além de vários sais, diferentes gases são dissolvidos nas águas do Oceano Mundial: nitrogênio, oxigênio, dióxido de carbono, sulfeto de hidrogênio, etc. exemplo, a quantidade total de oxigênio livre no oceano 7.480 bilhões de toneladas, que é 158 vezes menor do que na atmosfera). Apesar de os gases ocuparem um lugar relativamente pequeno na água, isso é suficiente para influenciar a vida orgânica e vários processos biológicos.
A quantidade de gases é determinada pela temperatura e salinidade da água: quanto maior a temperatura e a salinidade, menor a solubilidade dos gases e menor o seu teor em água.
Assim, por exemplo, a 25 ° C, até 4,9 cm / l de oxigênio e 9,1 cm 3 / l de nitrogênio podem se dissolver em água, a 5 ° C - 7,1 e 12,7 cm 3 / l, respectivamente. Disso decorrem duas consequências importantes: 1) o teor de oxigênio nas águas superficiais do oceano é muito maior nas latitudes temperadas e especialmente polares do que nas latitudes baixas (subtropicais e tropicais), o que afeta o desenvolvimento da vida orgânica - a riqueza da primeira e a relativa pobreza das segundas águas; 2) nas mesmas latitudes, o teor de oxigênio nas águas oceânicas é maior no inverno do que no verão.
As mudanças diárias na composição gasosa da água associadas a flutuações de temperatura são pequenas.
A presença de oxigênio na água do oceano contribui para o desenvolvimento da vida orgânica e a oxidação de produtos orgânicos e minerais. A principal fonte de oxigênio na água do oceano é o fitoplâncton chamado " pulmões do planeta". O oxigênio é consumido principalmente para a respiração de plantas e animais nas camadas superiores das águas do mar e para a oxidação de várias substâncias. No intervalo de profundidade de 600-2000 m, há uma camada mínimo de oxigênio. Uma pequena quantidade de oxigênio é combinada com um alto teor dióxido de carbono. O motivo é a decomposição nesta camada de água da maior parte da matéria orgânica vinda de cima e a intensa dissolução do carbonato biogênico. Ambos os processos requerem oxigênio livre.
A quantidade de nitrogênio na água do mar é muito menor do que na atmosfera. Este gás entra principalmente na água do ar durante o decaimento matéria orgânica, mas também produzido pela respiração de organismos marinhos e sua decomposição.
Na coluna d'água, em bacias profundas e estagnadas, como resultado da atividade vital dos organismos, forma-se o sulfeto de hidrogênio, que é tóxico e inibe a produtividade biológica da água.
A água é um dos corpos mais quentes da natureza. A capacidade calorífica de apenas uma camada de dez metros do oceano é quatro vezes maior que a capacidade calorífica de toda a atmosfera, e uma camada de 1 cm de água absorve 94% do calor solar que entra em sua superfície (Fig. 2). Devido a esta circunstância, o oceano aquece lentamente e libera calor lentamente. Devido à alta capacidade de aquecimento, todos corpos d'água são poderosos acumuladores de calor. Arrefecendo, a água liberta gradualmente o seu calor para a atmosfera. Portanto, o Oceano Mundial desempenha a função termostato Nosso planeta.
Arroz. 2. Dependência da capacidade calorífica da água em relação à temperatura
O gelo e especialmente a neve têm a menor condutividade térmica. Como resultado, o gelo protege a água na superfície do reservatório da hipotermia e a neve protege o solo e as culturas de inverno do congelamento.
Calor de evaporaçãoágua - 597 cal/g, e calor de derretimento - 79,4 cal/g - essas propriedades são muito importantes para os organismos vivos.
Um indicador do estado térmico do oceano é a temperatura.
Temperatura média das águas oceânicas- 4°C.
Apesar de a camada superficial do oceano desempenhar as funções de regulador de temperatura da Terra, por sua vez, a temperatura das águas do mar depende do balanço de calor (entrada e saída de calor). A entrada de calor é composta por , e a vazão é composta pelos custos da evaporação da água e da troca turbulenta de calor com a atmosfera. Apesar do fato de que a proporção de calor gasto na transferência de calor turbulenta não é grande, seu significado é enorme. É com sua ajuda que a redistribuição planetária do calor ocorre pela atmosfera.
Na superfície, a temperatura das águas oceânicas varia de -2°C (temperatura de congelamento) a 29°C em mar aberto (35,6°C no Golfo Pérsico). Médio temperatura anualáguas superficiais do Oceano Mundial é de 17,4 ° C, e no Hemisfério Norte é cerca de 3 ° C mais alto do que no Sul. A temperatura mais alta das águas oceânicas superficiais no Hemisfério Norte é em agosto, e a mais baixa é em fevereiro. No Hemisfério Sul, o oposto é verdadeiro.
Por ter relações térmicas com a atmosfera, a temperatura das águas superficiais, assim como a temperatura do ar, depende da latitude da área, ou seja, está sujeita à lei de zonalidade (Tabela 2). O zoneamento é expresso em uma diminuição gradual da temperatura da água do equador aos pólos.
Nas latitudes tropicais e temperadas, a temperatura da água depende principalmente das correntes marítimas. Assim, devido às correntes quentes nas latitudes tropicais no oeste dos oceanos, as temperaturas são 5-7 ° C mais altas do que no leste. No entanto, no Hemisfério Norte, devido às correntes quentes no leste dos oceanos, as temperaturas são positivas durante todo o ano, e no oeste, devido às correntes frias, a água congela no inverno. Em altas latitudes, a temperatura durante o dia polar é de cerca de 0°C, e durante a noite polar sob o gelo é de cerca de -1,5 (-1,7)°C. Aqui, a temperatura da água é influenciada principalmente por fenômenos de gelo. No outono, o calor é liberado, suavizando a temperatura do ar e da água, e na primavera, o calor é gasto no derretimento.
Tabela 2. Temperaturas médias anuais das águas superficiais dos oceanos
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Temperatura média anual, "C |
Temperatura média anual, °C |
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Hemisfério Norte |
Hemisfério sul |
Hemisfério Norte |
Hemisfério sul |
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O mais frio de todos os oceanos- Ártico, e o mais quente- O Oceano Pacífico, uma vez que sua área principal está localizada nas latitudes equatorial-tropicais (a temperatura média anual da superfície da água é de -19,1 ° C).
Uma influência importante na temperatura da água do oceano é exercida pelo clima dos territórios circundantes, bem como pela época do ano, pois dele depende o calor do sol, que aquece a camada superior do Oceano Mundial. A temperatura da água mais alta no Hemisfério Norte é observada em agosto, a mais baixa - em fevereiro e no Sul - vice-versa. As flutuações diárias na temperatura da água do mar em todas as latitudes são de cerca de 1°C, valores mais altos flutuações de temperatura anuais são observadas em latitudes subtropicais - 8-10 ° C.
A temperatura da água do oceano também muda com a profundidade. Diminui e já a uma profundidade de 1000 m em quase todos os lugares (em média) abaixo de 5,0 ° C. A uma profundidade de 2000 m, a temperatura da água se estabiliza, caindo para 2,0-3,0 ° C, e nas latitudes polares - até décimos de grau acima de zero, após o que cai muito lentamente ou até aumenta ligeiramente. Por exemplo, nas zonas de rift do oceano, onde em grandes profundidades existem saídas poderosas de água quente subterrânea sob alta pressão, com temperaturas de até 250-300 ° C. Em geral, duas camadas principais de água são distinguidas verticalmente no Oceano Mundial: quente superficial e frio poderoso estendendo-se até o fundo. Entre eles há uma transição camada de salto de temperatura, ou clipe térmico principal, uma diminuição acentuada da temperatura ocorre dentro dele.
Esta imagem da distribuição vertical da temperatura da água no oceano é perturbada em altas latitudes, onde a uma profundidade de 300-800 m há uma camada de água mais quente e salgada que veio de latitudes temperadas (Tabela 3).
Tabela 3. Valores médios da temperatura da água do oceano, °С
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Profundidade, m |
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equatorial |
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tropical |
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Polar |
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Um aumento súbito no volume de água ao congelaré uma propriedade peculiar da água. Com uma queda acentuada da temperatura e sua transição pela marca zero, ocorre um aumento acentuado no volume de gelo. À medida que o volume aumenta, o gelo torna-se mais leve e flutua para a superfície, tornando-se menos denso. O gelo protege as camadas profundas da água do congelamento, pois é um mau condutor de calor. O volume de gelo aumenta em mais de 10% em relação ao volume inicial de água. Quando aquecido, ocorre um processo que é o oposto da expansão - compressão.
A temperatura e a salinidade são os principais fatores que determinam a densidade da água.
Para a água do mar, quanto menor a temperatura e maior a salinidade, maior a densidade da água (Fig. 3). Assim, a uma salinidade de 35% oe uma temperatura de 0 ° C, a densidade da água do mar é de 1,02813 g / cm 3 (a massa de cada metro cúbico dessa água do mar é 28,13 kg a mais que o volume correspondente de água destilada ). A temperatura da água do mar de maior densidade não é +4 °C, como na água doce, mas negativa (-2,47 °C a uma salinidade de 30% c e -3,52 °C a uma salinidade de 35%o
Arroz. 3. Relação entre a densidade da água do mar e sua salinidade e temperatura
Devido ao aumento da salinidade, a densidade da água aumenta do equador para os trópicos e, como resultado da diminuição da temperatura, das latitudes temperadas para os círculos árticos. No inverno, as águas polares afundam e se movem nas camadas inferiores em direção ao equador, de modo que as águas profundas do Oceano Mundial são geralmente frias, mas enriquecidas com oxigênio.
A dependência da densidade da água com a pressão também foi revelada (Fig. 4).
Arroz. 4. Dependência da densidade da água do mar (L" \u003d 35% o) da pressão em várias temperaturas
Esta é uma propriedade importante da água. No processo de evaporação, a água passa pelo solo, que, por sua vez, é um filtro natural. No entanto, se o limite de poluição for violado, o processo de autolimpeza é violado.
Cor e transparência dependem da reflexão, absorção e espalhamento luz solar, bem como da presença de partículas em suspensão de matéria orgânica e origem mineral. Na parte aberta, a cor do oceano é azul, perto da costa, onde há muitas suspensões, é esverdeado, amarelo, marrom.
Na parte aberta do oceano, a transparência da água é maior do que perto da costa. No Mar dos Sargaços, a transparência da água chega a 67 m. Durante o desenvolvimento do plâncton, a transparência diminui.
Nos mares, um fenômeno como brilho do mar (bioluminescência). Brilho na água do mar organismos vivos contendo fósforo, principalmente como protozoários (luz noturna, etc.), bactérias, águas-vivas, vermes, peixes. Presumivelmente, o brilho serve para espantar predadores, procurar comida ou atrair indivíduos do sexo oposto no escuro. O brilho ajuda os barcos de pesca a encontrar cardumes de peixes na água do mar.
Condutividade sonora - propriedade acústica da água. Encontrado nos oceanos mina de difusão de som e "canal de som" subaquático, possuindo supercondutividade sônica. A camada difusora de som sobe à noite e desce durante o dia. É usado por submarinistas, pois amortece o ruído dos motores submarinos e barcos de pesca detectar cardumes de peixes. "Som
sinal" é usado para previsão de ondas de tsunami a curto prazo, na navegação submarina para transmissão de sinais acústicos de alcance ultralongo.
Condutividade elétrica a água do mar é alta, é diretamente proporcional à salinidade e temperatura.
radioatividade natural a água do mar é pequena. Mas muitos animais e plantas têm a capacidade de concentrar isótopos radioativos, de modo que a captura de frutos do mar é testada quanto à radioatividade.
Mobilidadeé uma propriedade característica da água líquida. Sob a influência da gravidade, sob a influência do vento, atração pela Lua e pelo Sol e outros fatores, a água se move. Ao se movimentar, a água é misturada, o que permite a distribuição uniforme de águas de diferentes salinidades, composição química e temperatura.
O verão, como você sabe, é uma época fértil para relaxar e tomar sol. Mas você quer nadar, tomar sol e relaxar em qualquer época do ano. E quanto tempo você tem que esperar pelo calor e água morna nos reservatórios. Tais sonhos são especialmente relevantes no frio do inverno. Hoje você não surpreenderá ninguém com viagens de Ano Novo no verão real. Com o sol quente, areia quente e mar manso da cor mais incrível. E há essa oportunidade devido às características de temperatura dos oceanos.
Os oceanos do mundo são muito maiores em área do que em terra. Portanto, não é de surpreender que muito mais calor solar caia sobre ele. Mas mesmo os raios do sol não são capazes de aquecê-lo de maneira uniforme e sistemática. Apenas uma camada rasa na superfície recebe calor. Sua espessura é de apenas alguns metros. Mas como resultado do movimento e mistura regulares, o calor pode ser transferido para as camadas inferiores. E já em profundidades de 3-4 quilômetros, a temperatura média da água permanece inalterada e perto do fundo do oceano é + 2-0C. Além disso, ao mergulhar em profundidade, a temperatura da água nos oceanos do mundo primeiro muda em saltos bruscos, e só caindo mais baixo, começa a mudar para uma diminuição gradual.
Quanto mais longe do equador, mais baixa se torna a temperatura da superfície da água. Isso está obviamente e diretamente relacionado à quantidade total de luz solar quente recebida. E como a Terra tem a forma de uma bola, os raios incidem sobre ela em diferentes ângulos. Assim, o equador recebe muito mais calor solar do que os dois pólos. Portanto, a água aqui aquece regularmente até + 28C + 29C. Isso explica a temperatura mais alta das águas tropicais do que a média dos oceanos.
Considerando por que e como a temperatura da água muda, o clima e a posição geográfica. Se as águas são cercadas por desertos sem fim, como o Mar Vermelho, elas podem aquecer até + 34C. Eles são ainda maiores no Golfo Pérsico - até +35,6C. Afastando-se do equador, as correntes quentes começam a funcionar. Ao mesmo tempo, massas frias são direcionadas para massas quentes. Há uma mistura de massas de água gigantes. O vento também é capaz de misturar as camadas superficiais. A este respeito, é claro, o exemplo do Oceano Pacífico, que ocupa quase metade de todo o Mundo e um terço de todo o planeta Terra, é indicativo. Assim, em estado de tempestade, o vento mistura as águas da camada superficial do Oceano Pacífico nas latitudes meridionais a uma profundidade de 65 metros. Misturando e dissolvendo, a temperatura média da água no oceano mundial é de +17,5°C.
Considerando a temperatura estatística média da água dos oceanos, podemos afirmar o seguinte: a camada superficial do Oceano Pacífico é a mais quente + 19,4°C. O segundo lugar pertence ao indiano +17,3C. A temperatura das águas superficiais do Oceano Atlântico é de +16,5C - o terceiro lugar. O campeão na água mais fria - um pouco acima de + 1C - é previsivelmente o Ártico. Mas, apesar de a temperatura média das águas superficiais do Oceano Pacífico ser a mais alta, devido ao seu enorme tamanho, existem áreas onde está período de inverno pode cair para -1C (Estreito de Bering).
A alta salinidade é marcaáguas dos oceanos. Por esse critério, muitas vezes supera os indicadores de águas em terra. A água do mar contém 44 Elemento químico, mas o maior número entre eles está o sal. Para entender a quantidade de sal nos oceanos, você precisa imaginar essa imagem - uma camada de sal, espalhada uniformemente pela terra, será igual a uma espessura de 150 metros.
A salinidade dos oceanos pode ser organizada da seguinte maneira:
Isso afeta diretamente a densidade. Assim, a densidade média da água no Oceano Pacífico também é menor do que em outros.
A salinidade máxima das águas tropicais é até 35,5-35,6 ‰ superior à média do Oceano Mundial.
Por que e como a salinidade da água muda? Existem várias razões para esta diferença:
Perto dos continentes, a curtas distâncias da costa, a salinidade das águas não é tão alta quanto no centro do oceano, pois são afetadas pela dessalinização dos fluxos dos rios e pelo derretimento do gelo. E o aumento da salinidade é ativamente promovido pela evaporação e pela formação de gelo.
Por exemplo, o Mar Vermelho não tem rios que desaguam nele, mas há uma evaporação muito alta devido ao forte aquecimento solar e à baixa precipitação. Como resultado, a salinidade é de 42%o. E se levarmos em consideração o Mar Báltico, sua salinidade não excede 1% o e, de fato, está muito próxima dos indicadores de água doce. Isso se explica pelo fato de estar localizado em um clima com evaporação muito baixa e a maior quantidade de precipitação.
Na margem de qualquer mar é muito difícil resistir à vontade de nadar. O mar, as ondas, a areia atuam como tentadores. Mas alguém é tentado pela oportunidade de mergulhar em um buraco de inverno, e alguém gostará de tomar banho apenas com uma temperatura da água de pelo menos +20C. Tudo é muito individual neste mundo. Mas há também uma pessoa comum que ficará feliz com o banho comum em uma lagoa. A temperatura normal é considerada +22 - +24C. É importante entender que, quando imerso na água, o corpo humano é afetado não apenas pela temperatura do líquido circundante, mas também por fatores como:
E ainda assim o corpo humano é capaz de se adaptar a inúmeras mudanças no ambiente externo. Pode endurecer ou relaxar devido ao processo de termorregulação. Portanto, a afirmação, não há nada melhor do que água morna, nem sempre é e nem sempre correta. Águas muito quentes contribuem para o desenvolvimento e reprodução de um grande número de microrganismos nocivos e infecções desagradáveis. Nadar em tais condições é uma ameaça não apenas para crianças, mas também para adultos. Portanto, é completamente razoável que moradores de diferentes continentes e regiões de habitat tenham sua própria zona de conforto para nadar. Aqui podemos citar como exemplo os habitantes da costa grega com temperatura da água não inferior a +25C ou aqueles que vivem nas margens do Mar Báltico, onde, por definição, não excede +20C.
As mães grávidas, assim como as crianças pequenas, são mais adequadas para nadar água morna. Muitas vezes, os banhos de mar são escolhidos para isso. A temperatura recomendada durante a gravidez não deve ser inferior a + 22C. É o mais natural e seguro e não representa qualquer ameaça. No entanto, é importante que as gestantes lembrem que mesmo que o equilíbrio de temperatura seja observado, a luz solar direta deve ser evitada e é desejável evitar possíveis flutuações térmicas. E por mais que goste de estar nos braços das ondas quentes do mar, não deve abusar dos banhos demorados. Acredita-se que a duração ideal dos procedimentos de água para mulheres grávidas não deve ser superior a 15 a 20 minutos.
Ao absorver uma enorme quantidade de calor, o oceano torna possível a vida no planeta. Isso reflete sua inestimável e necessidade para toda a vida na Terra. O sol em um determinado período aquece o Oceano Mundial e, no período seguinte, a água morna aquece gradualmente a atmosfera com esse calor. Sem esse processo, nosso planeta mergulhará no frio mais severo e a vida na Terra perecerá. Os cientistas calcularam que, sem o calor armazenado pelos oceanos do mundo, a temperatura média da Terra cairá para -18C ou -23C, o que é 36 graus mais baixo do que o normal hoje.
Alguns anos atrás, eu estava de férias na Crimeia. Era o auge do verão, o sol estava quente, mas um dia a temperatura da água por algum motivo caiu drasticamente. Acontece que estava frio. Mas a temperatura dos mares e oceanos é influenciada por alguns outros fatores.
Todo mundo sabe que a maior parte do nosso planeta é ocupada não por terra, mas por mares e oceanos. É a superfície da água que absorve uma grande quantidade de calor solar. Vários fatores influenciam a temperatura da água do oceano:
Quanto mais próximo o local estiver do equador, maior será a temperatura. Essa situação se deve ao fato de que na região do equador a maior parte do calor solar incide sobre a Terra. A temperatura das águas oceânicas no equador pode chegar a +29°С.
A temperatura da água no mar depende muito de qual pedaço de terra está próximo. Por exemplo, no Mar Vermelho, a água aquece muito bem, pois há desertos quentes ao redor. A água circula constantemente, o que permite que ela se espalhe uniformemente. Tudo isso acontece devido às correntes quentes e frias. Quente - leve água bem aquecida do equador e fria - leve água fria do pontos extremos Nosso planeta.
Sob o brilhante raios de sol apenas a superfície da água pode ser aquecida. O calor pode penetrar a poucos metros dele. A água morna entra na profundidade apenas devido à mistura gradual das massas de água.
Claro, do que mais profundidade menor será a temperatura da água. No início, ele cai muito acentuadamente. Tal padrão é observado nos primeiros 700 m, e então a mudança de temperatura ocorre gradativamente. Como o Sol não consegue mais penetrar a tal profundidade, a temperatura começa a diminuir cerca de 2 ° C a cada 1000 m. Após 4000 m, o índice de temperatura cai para 0 ° C. Mas no fundo a temperatura se torna positiva e atinge +2°C. O manto da Terra aquece a crosta terrestre, que é muito mais fina no fundo do oceano.
