Valurile și mișcările valurilor din oceanele lumii

Compoziția chimicăși salinitatea apei de mare

Aproape toate elementele chimice cunoscute sunt prezente în apa de mare:

Elemente chimice(după greutate)----

Element-Procent

Oxigen 85,7

Hidrogen 10,8

Calciu 0,04

Potasiu 0,0380

Sodiu 1,05

Magneziu 0,1350 Carbon 0,0026

Printre aceste substanțe se numără un grup de elemente care determină salinitatea apei. Salinitatea este cea mai importantă caracteristică a apei, determinând multe dintre proprietățile fizice ale apei: densitatea, viteza de îngheț, viteza sunetului etc. Valoarea acesteia depinde de evaporare, debitul apei proaspete, topirea gheții, înghețarea apei,.. .

La tropice, salinitatea este maximă în comparație cu alte latitudini. Acest lucru se datorează faptului că evaporarea acolo depășește cu mult precipitațiile. Salinitatea minimă este la ecuator.

În medie, salinitatea Oceanului Mondial este de aproximativ 3,5%. Aceasta înseamnă că în fiecare litru de apă de mare se dizolvă 35 de grame de săruri (în principal clorură de sodiu). Salinitatea apei din oceane este aproape universal aproape de 3,5%, dar apa din mări are o salinitate distribuită neuniform. Cea mai puțin salină este apa din Golful Finlandei și din partea de nord a Golfului Botnia, care fac parte din Marea Baltică. Apa Mării Roșii este cea mai salină. Lacurile sărate, cum ar fi Marea Moartă, pot avea niveluri semnificativ mai mari de sare.

Undele de apă diferă în mecanismul fundamental de oscilație (capilar, gravitațional etc.), ceea ce duce la diferite legi de dispersie și, în consecință, la un comportament diferit al acestor unde.

Partea de jos valurile se numesc partea de jos, partea de sus - creasta. Pe măsură ce valul se mișcă, creasta se deplasează înainte față de bază, înclinându-se în jos, după care, datorită propriei greutăți și gravitații, creasta cade, valul se rupe, iar nivelul înălțimii valului devine zero.

Elemente de bază ale valului:

Lungime - cea mai scurtă distanță dintre două vârfuri adiacente (cresmi/văi)

Înălțime – diferența dintre nivelurile de sus și de jos

Pantă – raportul dintre înălțimea valului și lungimea undei

Nivelul undei - o linie care împarte trohoidele în jumătate

Perioada - timpul în care o undă parcurge o distanță egală cu lungimea sa

Frecvență – numărul de vibrații pe secundă

Direcția valului este măsurată ca și direcția vântului („a compas”)

Masele de apă sunt un volum de apă proporțional cu suprafața și adâncimea unui rezervor și care posedă o omogenitate relativă a caracteristicilor fizice și chimice formate în condiții fizice și geografice specifice. Principalii factori care formează masele de apă sunt bilanțele de căldură și apă ale zonei, temperatura și salinitatea

Caracteristicile masei de apă nu rămân constante, ele sunt supuse fluctuațiilor sezoniere și pe termen lung în anumite limite și schimbări în spațiu. Pe măsură ce se răspândesc din zona de formare, masele de apă se transformă sub influența modificărilor condițiilor de echilibru termic și de apă și se amestecă cu apele din jur.

Verticală: suprafață - până la o adâncime de 150-200 m;

Subterană - la adâncimi de la 150-200 m până la 400-500 m;

Intermediar - la adâncimi de la 400-500 m până la 1000-1500 m,

Adâncime - la adâncimi de la 1000-1500 m până la 2500-3000 m;

Fund (secundar) - sub 3000 m.

Pe orizontală: ecuatorial, tropical, subtropical, subpolar și polar.

Granițele dintre masele de apă sunt zonele fronturilor Oceanului Mondial, zonele de separare și zonele de transformare, care pot fi urmărite de-a lungul pantelor orizontale și verticale crescânde ale indicatorilor principali.

Educaţie

Care sunt masele de apă și tipurile lor? Principalele tipuri mase de apă

30 septembrie 2017

Masa totală a tuturor apelor Oceanului Mondial este împărțită de experți în două tipuri - de suprafață și adâncime. Cu toate acestea, o astfel de împărțire este foarte condiționată. O clasificare mai detaliată include următoarele câteva grupuri, distinse în funcție de localizarea teritorială.

Definiţie

Mai întâi, să definim ce sunt masele de apă. În geografie, această denumire se referă la un volum destul de mare de apă care se formează într-una sau alta parte a oceanului. Masele de apă diferă unele de altele printr-o serie de caracteristici: salinitate, temperatură, precum și densitate și transparență. Diferențele sunt exprimate și în ceea ce privește cantitatea de oxigen și prezența organismelor vii. Am dat o definiție a ceea ce sunt masele de apă. Acum trebuie să ne uităm la diferitele lor tipuri.

Apă lângă suprafață

Apele de suprafaţă sunt acele zone în care lor termice şi interacțiune dinamică apare cel mai activ cu aerul. În conformitate cu caracteristicile climatice inerente anumitor zone, acestea sunt împărțite în categorii separate: ecuatoriale, tropicale, subtropicale, polare, subpolare. Scolarii care colectează informații pentru a răspunde la întrebarea ce sunt masele de apă, trebuie să știe și despre adâncimea apariției lor. În caz contrar, răspunsul la lecția de geografie va fi incomplet.

Apele de suprafață ating o adâncime de 200-250 m Temperatura lor se schimbă adesea, deoarece sunt formate prin influența precipitațiilor. Valurile, precum și curenții oceanici orizontali, se formează în coloana de apă de suprafață. Aici se găsește cea mai mare cantitate de pește și plancton. Între masele de suprafață și adâncime există un strat de mase intermediare de apă. Adâncimea locației lor variază de la 500 la 1000 m. Se formează în zone cu salinitate ridicată și niveluri ridicate de evaporare.

Video pe tema

Mase de apă adâncă

Limita inferioară a apei adânci poate ajunge uneori la 5000 m. Acest tip de masă de apă se găsește cel mai adesea în latitudinile tropicale. Se formează sub influența apelor de suprafață și intermediare. Pentru cei interesați de ce sunt masele de apă și care sunt caracteristicile diferitelor lor tipuri, este, de asemenea, important să aibă o idee despre viteza curenților din ocean. Masele de apă adâncă se mișcă foarte lent pe verticală, dar viteza lor orizontală poate fi de până la 28 km pe oră. Următorul strat este masele de apă de fund. Se găsesc la adâncimi de peste 5000 m Acest tip se caracterizează printr-un nivel constant de salinitate, precum și un nivel ridicat de densitate.

Masele de apă ecuatoriale

„Ce sunt masele de apă și tipurile lor” este una dintre temele obligatorii ale cursului școală gimnazială. Elevul trebuie să știe că apele pot fi clasificate într-o grupă sau alta nu numai în funcție de adâncimea lor, ci și de localizarea lor teritorială. Primul tip menționat în conformitate cu această clasificare este masele de apă ecuatoriale. Se caracterizează prin temperatură ridicată (atinge 28°C), densitate scăzută și conținut scăzut de oxigen. Salinitatea acestor ape este scăzută. Există o centură de presiune atmosferică scăzută peste apele ecuatoriale.

Masele de apă tropicale

De asemenea, sunt destul de bine încălzite, iar temperatura lor nu variază cu mai mult de 4°C în diferite anotimpuri. Mare influență Acest tip de apă este influențat de curenții oceanici. Salinitatea lor este mai mare, deoarece în această zonă climatică există o zonă de presiune atmosferică ridicată și sunt foarte puține precipitații.

Mase de apă moderate

Nivelul de salinitate al acestor ape este mai scăzut decât al altora, deoarece sunt desalinizate de precipitații, râuri și aisberguri. În mod sezonier, temperatura maselor de apă de acest tip poate varia până la 10°C. Cu toate acestea, schimbarea anotimpurilor are loc mult mai târziu decât pe continent. Apele temperate variază în funcție de faptul că se află în regiunile de vest sau de est ale oceanului. Primele, de regulă, sunt reci, iar cele din urmă sunt mai calde datorită încălzirii de către curenții interni.

Masele polare de apă

Care corpuri de apă sunt cele mai reci? Evident, sunt cele situate în Arctica și în largul coastei Antarcticii. Cu ajutorul curenților pot fi transportați în zonele temperate și tropicale. Principala caracteristică a maselor de apă polară sunt blocurile plutitoare de gheață și întinderile uriașe de gheață. Salinitatea lor este extrem de scăzută. În emisfera sudică gheață de mare se deplasează în regiunea latitudinilor temperate mult mai des decât se întâmplă în nord.

Metode de formare

Elevii care sunt interesați de ce sunt masele de apă vor fi, de asemenea, interesați să învețe informații despre formarea lor. Principala metodă de formare a acestora este convecția sau amestecarea. Ca rezultat al amestecării, apa se scufundă la o adâncime considerabilă, unde se obține din nou stabilitatea verticală. Un astfel de proces poate avea loc în mai multe etape, iar adâncimea amestecării convective poate ajunge până la 3-4 km. Următoarea metodă este subducția sau „scufundarea”. Cu această metodă de formare a maselor, apa se scufundă datorită acțiunii combinate a vântului și a răcirii suprafeței.

Acestea sunt volume mari de apă care se formează în anumite părți ale oceanului și diferă unele de altele temperatură, salinitate, densitate, transparenţă, cantitatea de oxigen continutași multe alte proprietăți. În schimb, în ​​ei mare valoare are zonare verticală.

ÎN in functie de adancime Se disting următoarele tipuri de mase de apă:

Masele de apă de suprafață . Sunt situate până la adâncime 200-250 m. Aici temperatura și salinitatea apei se schimbă adesea, deoarece aceste mase de apă se formează sub influența afluxului de ape continentale proaspete. La suprafață se formează mase de apă valuriŞi orizontală. Acest tip de masă de apă conține cel mai mare conținut de plancton și pește.

Mase intermediare de apă . Sunt situate până la adâncime 500-1000 m. Acest tip de masă se găsește în principal la latitudinile tropicale ale ambelor emisfere și se formează în condiții de evaporare crescută și de creștere constantă a salinității.

Mase de apă adâncă . Limita lor inferioară poate ajunge la 5000 m. Formarea lor este asociată cu amestecarea maselor de apă de suprafață și intermediare, a maselor polare și tropicale. Se deplasează pe verticală foarte încet, dar pe orizontală cu o viteză de 28 m/oră.

Masele de apă de fund . Sunt situate în sub 5000 m, au salinitate constantă și densitate foarte mare.

Masele de apă pot fi clasificate nu numai în funcție de adâncime, ci și după origine. ÎN în acest caz, Se disting următoarele tipuri de mase de apă:

Masele de apă ecuatoriale . Sunt bine încălzite de soare, temperatura lor variază în funcție de sezon cu cel mult 2° și este de 27 - 28°C. Ele sunt desalinizate de precipitații abundente și se varsă în ocean la aceste latitudini, astfel încât salinitatea acestor ape este mai mică decât la latitudinile tropicale.

Masele de apă tropicale . De asemenea, sunt bine încălzite de soare, dar temperatura apei aici este mai mică decât la latitudinile ecuatoriale și se ridică la 20-25°C. În mod sezonier, temperatura apelor la latitudini tropicale variază cu 4°. Temperatura apei a acestui tip de masă de apă este foarte influențată de curenții oceanici: părțile de vest ale oceanelor, de unde vin curenții caldi de la ecuator, sunt mai calde decât părțile de est, deoarece curenții reci vin acolo. Salinitatea acestor ape este mult mai mare decât cea a celor ecuatoriale, deoarece aici, ca urmare a curenților de aer descendenți, se stabilește presiune mare și cade puține precipitații. Nici râurile nu au efect de desalinizare, deoarece sunt foarte puține la aceste latitudini.

Mase de apă moderate . După sezon, temperatura apei la aceste latitudini diferă cu 10°: iarna temperatura apei variază de la 0° la 10°C, iar vara variază de la 10° la 20°C. Aceste ape sunt deja caracterizate de o schimbare a anotimpurilor, dar apare mai târziu decât pe uscat și nu este atât de pronunțată. Salinitatea acestor ape este mai mică decât cea a apelor tropicale, deoarece efectul de desalinizare este exercitat de precipitații, râurile care se varsă în aceste ape și care intră în aceste latitudini. Masele de apă temperate sunt, de asemenea, caracterizate prin diferențe de temperatură între părțile de vest și de est ale oceanului: părțile de vest ale oceanelor, unde trec curenții reci, sunt reci și regiunile esticeîncălzit de curenți caldi.

Masele polare de apă . Ele se formează în Arctica și în largul coastei și pot fi transportate de curenți către latitudini temperate și chiar tropicale. Masele de apă polară sunt caracterizate de o abundență de gheață plutitoare, precum și de gheață care formează întinderi uriașe de gheață. ÎN Emisfera sudicăîn zonele cu mase de apă polare, gheața de mare se extinde în latitudinile temperate mult mai departe decât în ​​nord. Salinitatea maselor de apă polară este scăzută, deoarece gheața plutitoare are un efect puternic de desalinizare.

Între diferite tipuri mase de apă diferă ca origine, nu există limite clare, dar există zone de tranziție. Ele sunt exprimate cel mai clar în locurile unde se întâlnesc curenții caldi și reci.

Masele de apă interacționează activ cu: îi conferă umiditate și căldură și absorb dioxidul de carbon din ea și eliberează oxigen.

Cel mai mult proprietăți caracteristice masele de apă sunt Şi.

Masele de aer

Transformare masele de aer

Influența suprafeței pe care trec masele de aer afectează straturile lor inferioare. Această influență poate provoca modificări ale conținutului de umiditate al aerului datorită evaporării sau precipitațiilor, precum și modificări ale temperaturii masei de aer ca urmare a degajării de căldură latentă sau a schimbului de căldură cu suprafața.

Masă 1. Clasificarea maselor de aer și proprietățile acestora în funcție de sursa de formare

	Tropical	Polar	Arctic sau Antarctic
Marin	marin tropical (MT), cald sau foarte umed; se formează în regiunea Azore insule din nord atlantic	polar marin (MP), rece și foarte umed; se formează peste Atlantic spre sud din Groenlanda	arctic (A) sau Antarctica (AA), foarte rece și uscată; se formează peste partea acoperită cu gheață a Arcticii sau peste partea centrală a Antarcticii
Continental (K)	continental tropicale (CT), cald și uscat; format peste deșertul Sahara	continental polar (CP), rece și uscat; format în Siberia în perioada de iarna

Transformările asociate cu mișcarea maselor de aer se numesc dinamice. Vitezele aerului la diferite altitudini vor diferi aproape sigur, astfel încât masa de aer nu se mișcă ca o singură unitate, iar prezența unei schimbări de viteză provoacă amestecuri turbulente. Dacă straturile inferioare ale masei de aer se încălzesc, apare instabilitatea și se dezvoltă amestecul convectiv. Alte schimbări dinamice sunt asociate cu mișcarea verticală a aerului la scară largă.

Transformările care apar cu o masă de aer pot fi indicate prin adăugarea unei alte litere la denumirea sa principală. Dacă straturile inferioare ale masei de aer sunt mai calde decât suprafața pe care trece, atunci se adaugă litera „T”, dacă sunt mai reci, se adaugă litera „X”. În consecință, la răcire, stabilitatea unei mase de aer polar marin cald crește, în timp ce încălzirea unei mase de aer polar marin rece determină instabilitatea acesteia.

Masele de aer și influența lor asupra vremii din Insulele Britanice

Condițiile meteorologice din orice loc de pe Pământ pot fi considerate ca rezultat al acțiunii unei anumite mase de aer și ca o consecință a modificărilor care au avut loc odată cu aceasta. Marea Britanie, situată la latitudini medii, este influențată de majoritatea tipurilor de mase de aer. Ea este așa bun exemplu pentru a studia condițiile meteorologice cauzate de transformarea maselor de aer din apropierea suprafeței. Schimbările dinamice, cauzate în principal de mișcările verticale ale aerului, sunt de asemenea foarte importante în determinarea condițiilor meteorologice și nu pot fi neglijate în fiecare caz particular.

Aerul polar maritim (MPA) care ajunge în Insulele Britanice este de obicei de tip MPA și, prin urmare, este o masă de aer instabilă. Când trece peste ocean, ca urmare a evaporării de la suprafața acestuia, acesta păstrează umiditate relativă ridicată și, ca urmare, în special peste suprafața caldă a Pământului la prânz, odată cu sosirea acestei mase de aer, vor apărea nori cumulus și cumulonimbus, temperatura va scădea sub medie, iar vara vor fi averse, iar iarna precipitațiile pot cădea adesea sub formă de zăpadă sau pelete. Vânturile puternice și mișcările convective în aer vor dispersa praful și fumul, astfel încât vizibilitatea va fi bună.

Dacă aerul polar marin (MPA) din sursa sa de formare trece spre sud și apoi se îndreaptă spre Insulele Britanice din sud-vest, poate deveni foarte cald, adică de tip TMAF; este numit uneori „aer polar de mare retur”. Aduce temperaturi și vreme normale, o medie între vremea care se instalează odată cu venirea maselor de aer HMPV și MTV.

Aerul marin tropical (MTA) este de obicei de tip TMTV, deci este stabil. După ce a ajuns în Insulele Britanice după ce a traversat oceanul și s-a răcit, este saturat (sau devine aproape de saturație) cu vapori de apă. Această masă de aer aduce cu ea vreme blândă, cu cer înnorat și vizibilitate slabă, iar ceața este comună în vestul insulelor britanice. Când se ridică deasupra barierelor orografice, se formează norii stratus; În acest caz, burnițele care se transformă în ploi mai abundente sunt frecvente, iar pe partea de est a lanțurilor muntoase sunt ploi continue.

Masa de aer tropical continental este instabilă în punctul său de formare și, deși straturile sale inferioare devin stabile când ajunge în Insulele Britanice, straturile superioare rămân instabile, ceea ce poate provoca furtuni vara. Cu toate acestea, iarna, straturile inferioare ale masei de aer sunt foarte stabile, iar orice nori care se formează acolo sunt de tip stratus. De obicei, apariția unei astfel de mase de aer face ca temperaturile să crească cu mult peste medie și se formează ceață.

Odată cu sosirea aerului polar continental, insulele britanice se confruntă cu vremea foarte rece iarna. La sursa de formare, această masă este stabilă, dar apoi în straturile inferioare poate deveni instabilă și, la trecerea peste Marea Nordului, va fi semnificativ „saturată” cu vapori de apă. Norii care vor apărea sunt de tip cumulus, deși se pot forma și stratocumulus. În timpul iernii, partea de est a Marii Britanii poate experimenta ploi abundente și zăpadă.

Aerul arctic (AV) poate fi continental (CAV) sau maritim (MAV), în funcție de calea pe care o parcurge de la sursa de formare până la Insulele Britanice. CAV-ul trece peste Scandinavia în drum spre Insulele Britanice. Este asemănător cu aerul polar continental, deși este mai rece și, prin urmare, aduce adesea zăpadă cu el iarna și primăvara. Aerul maritim arctic trece peste Groenlanda și Marea Norvegiei; poate fi comparat cu aerul rece polar al mării, deși este mai rece și mai instabil. Iarna și primăvara, aerul arctic se caracterizează prin ninsori abundente, înghețuri prelungite și condiții de vizibilitate excepțional de bune.

Masele de apă și diagrama t-s

Atunci când definesc masele de apă, oceanografii folosesc un concept similar cu cel aplicat maselor de aer. Masele de apă se disting în principal prin temperatură și salinitate. De asemenea, se crede că mase de apă se formează într-o anumită zonă, unde se găsesc în stratul mixt de suprafață și unde sunt influențate de condițiile atmosferice constante. Dacă apa rămâne în stare staționară pentru o perioadă lungă de timp, salinitatea ei va fi determinată de o serie de factori: evaporare și precipitații, aflux. apă dulce cu debit fluvial în zonele de coastă, topirea și formarea gheții la latitudini mari etc. În același mod, temperatura acestuia va fi determinată de bilanțul de radiații al suprafeței apei, precum și de schimbul de căldură cu atmosfera. Dacă salinitatea apei scade și temperatura crește, densitatea apei va scădea și coloana de apă va deveni stabilă. În aceste condiții, se poate forma doar o masă de apă de suprafață de mică adâncime. Dacă totuși salinitatea crește și temperatura scade, apa va deveni mai densă, va începe să se scufunde și se poate forma o masă de apă care atinge o grosime verticală semnificativă.

Pentru a distinge între masele de apă, datele privind temperatura și salinitatea obținute la diferite adâncimi într-o anumită zonă a oceanului sunt reprezentate pe o diagramă în care temperatura este reprezentată pe axa ordonatelor, iar salinitatea este reprezentată pe axa absciselor. Toate punctele sunt legate între ele printr-o linie în ordinea adâncimii crescătoare. Dacă masa de apă este complet omogenă, aceasta va fi reprezentată printr-un singur punct pe o astfel de diagramă. Această caracteristică este cea care servește drept criteriu pentru identificarea tipului de apă. Un grup de puncte de observare în apropierea unui astfel de punct va indica prezența unui anumit tip de apă. Dar temperatura și salinitatea masei de apă se modifică de obicei cu adâncimea, iar masa de apă se caracterizează prin diagramă T-S o anumită curbă. Aceste variații se pot datora unor ușoare variații ale proprietăților apei formate în diferite perioade ale anului și care se scufundă la diferite adâncimi în funcție de densitatea acesteia. Ele pot fi explicate și prin modificări ale condițiilor de pe suprafața oceanului în zona în care a avut loc formarea masei de apă, iar apa poate să nu se scufunde vertical, ci de-a lungul anumitor suprafețe înclinate de densități egale. Deoarece q1 este o funcție doar de temperatură și salinitate, linii de valori egale ale lui q1 pot fi trase pe diagrama T-S. O idee despre stabilitatea coloanei de apă poate fi obținută prin comparare diagramă T-S cu întinderea izoliniilor q1.

Proprietăți conservatoare și neconservative

După ce s-a format, masa de apă, ca și masa de aer, începe să se miște de la sursa de formare, suferind o transformare pe parcurs. Dacă rămâne în stratul mixt din apropierea suprafeței sau îl părăsește și apoi revine din nou, interacțiunea ulterioară cu atmosfera va provoca modificări ale temperaturii și salinității apei. O nouă masă de apă poate apărea ca urmare a amestecării cu o altă masă de apă, iar proprietățile acesteia vor fi intermediare între proprietățile celor două mase de apă originale. Din momentul în care masa de apă încetează să se transforme sub influența atmosferei, temperatura și salinitatea acesteia se pot schimba doar ca urmare a procesului de amestecare. Prin urmare, astfel de proprietăți sunt numite conservatoare.

Masa de apă are de obicei anumite caracteristici chimice, biota sa inerentă, precum și relațiile tipice de temperatură și salinitate (relații T-S). Un indicator util care caracterizează masa de apă este adesea concentrația de oxigen dizolvat, precum și concentrația de nutrienți - silicați și fosfați. Organismele marine native dintr-un anumit corp de apă sunt numite specii indicator. Ele pot rămâne într-o anumită masă de apă deoarece este fizică și proprietăți chimice le satisface sau pur și simplu pentru că ele, fiind plancton, sunt transportate împreună cu masa de apă din zona de formare a acesteia. Aceste proprietăți, totuși, se modifică ca urmare a chimică și procese biologice, care curge în ocean și, prin urmare, sunt numite proprietăți neconservative.

Exemple de mase de apă

Un exemplu destul de clar sunt masele de apă care se formează în rezervoare semiînchise. Masa de apă care se formează în Marea Baltică are salinitate scăzută, care este cauzată de un exces semnificativ de debit al râului și de cantitatea de precipitații peste evaporare. Vara, această masă de apă devine destul de fierbinte și, prin urmare, are o densitate foarte scăzută. Din sursa sa de formare, curge prin strâmtorile înguste dintre Suedia și Danemarca, unde se amestecă intens cu straturile de apă subiacente care intră în strâmtori dinspre ocean. Înainte de amestecare, temperatura sa vara este aproape de 16°C, iar salinitatea sa este mai mică de 8% 0 . Dar, în momentul în care ajunge în strâmtoarea Skagerrak, salinitatea sa, ca urmare a amestecării, crește până la o valoare de aproximativ 20% o. Datorită densității sale scăzute, rămâne la suprafață și se transformă rapid ca urmare a interacțiunii cu atmosfera. Prin urmare, această masă de apă nu are un efect vizibil asupra zonelor oceanice deschise.

În Marea Mediterană, evaporarea depășește afluxul de apă dulce sub formă de precipitații și scurgere a râului și, prin urmare, salinitatea acolo crește. În partea de nord-vest Marea Mediterană racirea de iarna (asociata in principal cu vanturile numite mistral) poate duce la convectie care acopera intreaga coloana de apa pana la adancimi de peste 2000 m, rezultand formarea unei mase de apa extrem de omogena cu o salinitate de peste 38,4% si o temperatura de aproximativ 12,8° CU. Când această masă de apă părăsește Marea Mediterană prin strâmtoarea Gibraltar, ea suferă o amestecare intensă, iar stratul cel mai puțin amestecat, sau miezul, de apă mediteraneană din partea adiacentă a Atlanticului are o salinitate de 36,5% 0 și o temperatură de 11. °C. Acest strat este foarte dens și, prin urmare, se scufundă la adâncimi de aproximativ 1000 m. La acest nivel se răspândește, suferind o amestecare continuă, dar miezul său poate fi încă recunoscut printre alte mase de apă din cea mai mare parte a Oceanului Atlantic.

În oceanul deschis, masele de apă centrale se formează la latitudini de aproximativ 25° până la 40° și apoi se subduc de-a lungul izopicnelor înclinate pentru a ocupa partea de sus a termoclinului principal. În Atlanticul de Nord, o astfel de masă de apă este caracterizată curba T-S cu o valoare inițială de 19°C și 36,7% și o valoare finală de 8°C și 35,1%. La latitudini mai mari se formează mase de apă intermediare, care se caracterizează prin salinitate scăzută și temperatură scăzută. Masa intermediară de apă din Antarctica este cea mai răspândită. Are o temperatură de 2° până la 7°C și o salinitate de 34,1 până la 34,6% 0 și după plonjarea la aproximativ 50°S. w. la adâncimi de 800-1000 m se întinde spre nord. Cele mai adânci mase de apă se formează la latitudini mari, unde apa se răcește la temperaturi foarte scăzute iarna, adesea până la punctul de îngheț, astfel încât salinitatea este determinată de procesul de îngheț. Masa de apă de fund din Antarctica are o temperatură de -0,4°C și o salinitate de 34,66% 0 și se răspândește spre nord la adâncimi de peste 3000 m care curge prin scoțianul - Pragul Groenlandei trece printr-o transformare vizibilă, răspândindu-se spre sud și blocând masa de apă de fund a Antarcticii în părțile ecuatoriale și sudice ale Oceanului Atlantic.

Conceptul de mase de apă a jucat un rol major în descrierea proceselor de circulație în oceane. Curenții din oceanele adânci sunt atât prea lenți, cât și prea variabili pentru a fi studiati prin observație directă. Dar analiza T-S ajută la identificarea miezurilor maselor de apă și la determinarea direcțiilor de distribuție a acestora. Cu toate acestea, pentru a stabili viteza cu care se mișcă, sunt necesare alte date, cum ar fi viteza de amestecare și rata de modificare a proprietăților neconservative. Dar de obicei nu pot fi obținute.

Curgeri laminare și turbulente

Mișcările în atmosferă și ocean pot fi clasificate în diferite moduri. Una dintre ele este împărțirea mișcării în laminare și turbulente. În fluxul laminar, particulele de fluid se mișcă într-o manieră ordonată, iar liniile de curgere sunt paralele. Curgerea turbulentă haotic, iar traiectoriile particulelor individuale se intersectează. Într-un fluid cu densitate uniformă, trecerea de la modul laminar la cel turbulent are loc atunci când viteza atinge o anumită valoare critică, proporțională cu vâscozitatea și invers proporțională cu densitatea și distanța până la limita curgerii. În ocean și atmosferă, curenții sunt în mare parte turbulenți. Mai mult, vâscozitatea efectivă, sau frecarea turbulentă, în astfel de fluxuri este de obicei cu câteva ordine de mărime mai mare decât vâscozitatea moleculară și depinde de natura turbulenței și de intensitatea acesteia. În natură se observă două cazuri de regim laminar. Unul este fluxul într-un strat foarte subțire adiacent unei granițe netede, celălalt este mișcarea în straturi cu stabilitate verticală semnificativă (cum ar fi stratul de inversare din atmosferă și termoclinul din ocean), unde fluctuațiile verticale ale vitezei sunt mici. Deplasarea verticală a vitezei în astfel de cazuri este mult mai mare decât în ​​fluxurile turbulente.

Scara de mișcare

O altă modalitate de clasificare a mișcărilor din atmosferă și ocean se bazează pe separarea lor pe scară spațială și temporală, precum și pe identificarea componentelor periodice și neperiodice ale mișcării.

Cele mai mari scări spațio-temporale corespund sistemelor staționare precum vânturile alice din atmosferă sau Gulf Stream din ocean. Deși mișcarea în ele suferă fluctuații, aceste sisteme pot fi considerate elemente de circulație mai mult sau mai puțin constante, având o scară spațială de ordinul a câteva mii de kilometri.

Următorul loc este ocupat de procesele cu ciclicitate sezonieră. Dintre acestea, menționăm în mod special musonii și curenții din Oceanul Indian provocați de aceștia - și totodată schimbarea direcției acestora. Scara spațială a acestor procese este, de asemenea, de ordinul a câteva mii de kilometri, dar ele se disting printr-o periodicitate pronunțată.

Procesele cu o scară de timp de câteva zile sau săptămâni sunt de obicei neregulate și au scale spațiale de până la mii de kilometri. Acestea includ variații ale vântului asociate cu transportul diferitelor mase de aer și care provoacă schimbări ale vremii în zone precum Insulele Britanice, precum și fluctuații similare și adesea asociate ale curenților oceanici.

Având în vedere mișcările cu o scară de timp de la câteva ore la una sau două zile, întâlnim o mare varietate de procese, printre care se numără clar periodice. Aceasta poate fi o periodicitate zilnică asociată cu ciclul zilnic al radiației solare (este caracteristică, de exemplu, unei brize - vântul care suflă de la mare la uscat în timpul zilei și de la pământ la mare noaptea); aceasta poate fi periodicitate zilnică și semi-diurnă, caracteristică mareelor; aceasta poate fi o periodicitate asociată cu mișcarea ciclonilor și alte perturbări atmosferice. Scara spațială a acestui tip de mișcare este de la 50 km (pentru brize) la 2000 km (pentru depresiunile de presiune la latitudini medii).

Scalele de timp măsurate în secunde, mai rar minute, corespund mișcărilor regulate - valuri. Cele mai frecvente valuri de vânt de la suprafața oceanului au o scară spațială de aproximativ 100 m. Valurile mai lungi, cum ar fi valurile sub vânt, apar și în ocean și în atmosferă. Mișcările neregulate cu astfel de scale de timp corespund fluctuațiilor turbulente, manifestate, de exemplu, sub formă de rafale de vânt.

Mișcarea observată într-o anumită regiune a oceanului sau a atmosferei poate fi caracterizată printr-o sumă vectorială de viteze, fiecare dintre acestea corespunzând unei anumite scale de mișcare. De exemplu, viteza măsurată la un moment dat în timp poate fi reprezentată sub forma în care și denotă pulsații de viteză turbulentă.

Pentru a caracteriza mișcarea, puteți folosi o descriere a forțelor implicate în crearea acesteia. Această abordare, combinată cu metoda de separare la scară, va fi folosită în capitolele următoare pentru a descrie diverse forme miscarile. Aici este convenabil să luăm în considerare diferitele forțe a căror acțiune poate provoca sau influența mișcările orizontale în ocean și atmosferă.

Forțele pot fi împărțite în trei categorii: externe, interne și secundare. Sursele forțelor externe se află în afara mediului lichid. În această categorie se încadrează atracția gravitațională a Soarelui și a Lunii, care provoacă mișcări ale mareelor, precum și forța de frecare a vântului. Forțele interne sunt legate de distribuția masei sau a densității într-un mediu lichid. Distribuția neuniformă a densității este cauzată de încălzirea neuniformă a oceanului și a atmosferei și generează gradienți de presiune orizontale în mediul lichid. Prin secundar înțelegem forțele care acționează asupra unui fluid numai atunci când acesta se află într-o stare de mișcare față de suprafata pamantului. Cea mai evidentă este forța de frecare, care este întotdeauna îndreptată împotriva mișcării. Dacă diferite straturi de fluid se mișcă la viteze diferite, frecarea dintre aceste straturi din cauza vâscozității face ca straturile care se mișcă mai rapid să încetinească și straturile care se mișcă mai lente să accelereze. Dacă fluxul este direcționat de-a lungul suprafeței, atunci în stratul adiacent graniței, forța de frecare este direct opusă direcției curgerii. Deși frecarea joacă de obicei un rol minor în mișcările atmosferice și oceanice, ar duce la amortizarea acestor mișcări dacă nu ar fi susținute de forțe externe. Astfel, mișcarea nu ar putea rămâne uniformă dacă alte forțe ar fi absente. Celelalte două forțe secundare sunt forțe fictive. Ele sunt asociate cu alegerea sistemului de coordonate în raport cu care este luată în considerare mișcarea. Aceasta este forța Coriolis (despre care am vorbit deja) și forța centrifugă care apare atunci când un corp se mișcă în cerc.

Forța centrifugă

Un corp care se mișcă cu o viteză constantă într-un cerc își schimbă în mod constant direcția mișcării și, prin urmare, experimentează o accelerație. Această accelerație este îndreptată către centrul instantaneu de curbură al traiectoriei și se numește accelerația centripetă. Prin urmare, pentru a rămâne pe cerc, corpul trebuie să experimenteze o anumită forță îndreptată spre centrul cercului. După cum se arată în manualele elementare conform dinamicii, mărimea acestei forțe este egală cu mu 2 /r, sau mw 2 r, unde r este masa corpului, m este viteza de mișcare a corpului într-un cerc, r este raza corpului. cerc, iar w este viteza unghiulară de rotație a corpului (măsurată de obicei în radiani pe secundă). De exemplu, pentru un pasager care călătorește într-un tren de-a lungul unei căi curbe, mișcarea pare uniformă. Vede că se mișcă față de suprafață cu o viteză constantă. Cu toate acestea, pasagerul simte acțiunea unei anumite forțe îndreptate din centrul cercului - forță centrifugă, și el contracarează această forță aplecându-se spre centrul cercului. Apoi, forța centripetă se dovedește a fi egală cu componenta orizontală a reacției scaunului-suport sau a podelei trenului. Cu alte cuvinte, pentru a-și menține starea aparentă mișcare uniformă pasagerul are nevoie ca forța centripetă să fie egală ca mărime și opusă ca direcție forței centrifuge.

MASĂ DE APĂ, volum de apă proporțional cu suprafața și adâncimea unui rezervor, având o relativă omogenitate a caracteristicilor fizice, chimice și biologice, format în condiții fizice și geografice specifice (de obicei la suprafața oceanului, a mării), diferite de coloana de apă din jur. Caracteristicile maselor de apă dobândite în anumite zone ale oceanelor și mărilor sunt păstrate în afara zonei de formare. Masele de apă adiacente sunt separate între ele prin zone frontale ale Oceanului Mondial, zone de diviziune și zone de transformare, care pot fi urmărite de-a lungul gradienților orizontali și verticali crescând ai principalilor indicatori ai maselor de apă. Principalii factori în formarea maselor de apă sunt bilanțele de căldură și apă ale unei anumite zone, respectiv, principalii indicatori ai maselor de apă sunt temperatura, salinitatea și densitatea, care depinde de acestea. Cele mai importante modele geografice - zonarea orizontală și verticală - se manifestă în ocean sub forma unei structuri specifice de ape, constând dintr-un set de mase de apă.

În structura verticală a Oceanului Mondial se disting mase de apă: suprafață - până la o adâncime de 150-200 m; subterană - până la 400-500 m; intermediar - până la 1000-1500 m, adânc - până la 2500-3500 m; fund - sub 3500 m Fiecare dintre oceane are mase de apă de suprafață caracteristice sunt denumite în funcție de zona climatică în care s-au format (de exemplu, Pacificul subarctic, Pacificul tropical și așa mai departe). Pentru zonele structurale subiacente ale oceanelor și mărilor, denumirea maselor de apă corespunde zonei lor geografice (masă de apă intermediară mediteraneană, adâncimea Atlanticului de Nord, adâncimea Mării Negre, fundul Antarctic etc.). Densitatea apei și caracteristicile circulației atmosferice determină adâncimea la care se scufundă masa de apă în zona de formare. Adesea, atunci când se analizează o masă de apă, se iau în considerare indicatorii conținutului de oxigen dizolvat și alte elemente din aceasta, concentrația unui număr de izotopi, care fac posibilă urmărirea distribuției masei de apă din zona de formarea acestuia, gradul de amestecare cu apele din jur și timpul petrecut în afara contactului cu atmosfera.

Caracteristicile maselor de apă nu rămân constante, ele sunt supuse fluctuațiilor sezoniere (în stratul superior) și pe termen lung în anumite limite și schimbări în spațiu. Pe măsură ce se deplasează din zona de formare, masele de apă se transformă sub influența schimbărilor echilibrului de căldură și apă, a particularităților circulației atmosferice și oceanice și se amestecă cu apele din jur. Ca urmare, se face distincția între mase de apă primare (formate sub influența directă a atmosferei, cu cele mai mari fluctuații ale caracteristicilor) și masele de apă secundare (formate prin amestecarea celor primare, caracterizate prin cea mai mare uniformitate a caracteristicilor). În cadrul masei de apă se distinge un miez - un strat cu caracteristicile cel mai puțin transformate, păstrându-le pe cele inerente unei anumite mase de apă caracteristici distinctive- minime sau maxime de salinitate și temperatură, conținutul unui număr de substanțe chimice.

La studierea maselor de apă, metoda curbelor temperatură-salinitate (curbe T, S), metoda miezului (studiul transformării extremelor de temperatură sau salinitate inerente unei mase de apă), metoda izopicnică (analiza caracteristicilor pe suprafețele de apă). densitate egală) și se utilizează analiza statistică T, S. Circulația maselor de apă joacă rol importantîn echilibrul energetic și hidric al sistemului climatic al Pământului, redistribuindu-se între latitudini și oceane diferite energie termicăși ape desalinizate (sau sărate).

Lit.: Sverdrup N. U., Johnson M. W., Fleming R. N. Oceanele. N. Y., 1942; Zubov N.N. Oceanologie dinamică. M.; L., 1947; Dobrovolsky A.D. Despre determinarea maselor de apă // Oceanologie. 1961. T. 1. Emisiune. 1; Stepanov V. N. Oceanosfera. M., 1983; Mamaev O.I. Analiza termohalină a apelor Oceanului Mondial. L., 1987; aka. Oceanografie fizică: Favorite. fabrică. M., 2000; Mihailov V.N., Dobrovolsky A.D., Dobrolyubov S.A. Hidrologie. M., 2005.

Masele de apă sunt volume mari de apă care se formează în anumite părți ale oceanului și diferă unele de altele prin temperatură, salinitate, densitate, transparență, cantitatea de oxigen conținută și multe alte proprietăți. Spre deosebire de masele de aer, zonalitatea verticală are o mare importanță în ele. În funcție de adâncime, se disting următoarele tipuri de mase de apă:

Masele de apă de suprafață. Ele sunt situate la o adâncime de 200-250 m Aici temperatura și salinitatea apei se schimbă adesea, deoarece aceste mase de apă se formează sub influența precipitațiilor și a afluxului de ape continentale proaspete. Valurile și curenții oceanici orizontali se formează în mase de apă de suprafață. Acest tip de masă de apă conține cel mai mare conținut de plancton și pește.

Mase intermediare de apă. Ele sunt situate la o adâncime de 500-1000 m Practic, acest tip de masă se găsește în latitudinile tropicale ale ambelor emisfere și se formează în condiții de evaporare crescută și de creștere constantă a salinității. Mase de apă adâncă. Limita lor inferioară poate ajunge până la 5000 m Formarea lor este asociată cu amestecarea maselor de apă de suprafață și intermediare, a maselor polare și tropicale. Se deplasează pe verticală foarte încet, dar pe orizontală cu o viteză de 28 m/oră.

Masele de apă de fund. Sunt situate în Oceanul Mondial sub 5000 m, au salinitate constantă și densitate foarte mare.

Masele de apă pot fi clasificate nu numai în funcție de adâncime, ci și de origine. În acest caz, se disting următoarele tipuri de mase de apă:

Masele de apă ecuatoriale. Sunt bine încălzite de soare, temperatura lor variază în funcție de sezon cu cel mult 2° și este de 27 - 28°C. Sunt desalinizate de precipitațiile abundente și de râurile care se varsă în ocean la aceste latitudini, astfel încât salinitatea acestor ape este mai mică decât la latitudinile tropicale.

Masele de apă tropicale. De asemenea, sunt bine încălzite de soare, dar temperatura apei aici este mai mică decât la latitudinile ecuatoriale și se ridică la 20-25°C. În mod sezonier, temperatura apelor la latitudini tropicale variază cu 4°. Temperatura apelor acestui tip de masă de apă este foarte influențată de curenții oceanici: părțile vestice ale oceanelor, unde sosesc curenții caldi din ecuator, sunt mai calde decât părțile estice, deoarece acolo sosesc curenții reci. Salinitatea acestor ape este mult mai mare decât cea a celor ecuatoriale, deoarece aici, ca urmare a curenților de aer descendenți, se stabilește presiune mare și cade puține precipitații. Nici râurile nu au efect de desalinizare, deoarece sunt foarte puține la aceste latitudini.

Mase de apă moderate. După sezon, temperatura apei la aceste latitudini diferă cu 10°: iarna temperatura apei variază de la 0° la 10°C, iar vara variază de la 10° la 20°C. Aceste ape sunt deja caracterizate de o schimbare a anotimpurilor, dar apare mai târziu decât pe uscat și nu este atât de pronunțată. Salinitatea acestor ape este mai mică decât cea a apelor tropicale, deoarece efectul de desalinizare este exercitat de precipitații, râuri care se varsă în aceste ape și aisberguri care intră în aceste latitudini. Masele de apă temperate se caracterizează și prin diferențe de temperatură între părțile de vest și de est ale oceanului: părțile de vest ale oceanelor, unde trec curenții reci, sunt reci, iar regiunile de est sunt încălzite de curenții caldi.

Masele de apă polară. Ele se formează în Arctica și în largul coastei Antarcticii și pot fi transportate de curenți către latitudini temperate și chiar tropicale. Masele de apă polară sunt caracterizate de o abundență de gheață plutitoare, precum și de gheață care formează întinderi uriașe de gheață. În emisfera sudică, în zonele cu mase de apă polare, gheața de mare se extinde în latitudinile temperate mult mai departe decât în ​​emisfera nordică. Salinitatea maselor de apă polară este scăzută, deoarece gheața plutitoare are un efect puternic de desalinizare.

Nu există limite clare între diferitele tipuri de mase de apă care diferă ca origine, dar există zone de tranziție. Ele sunt exprimate cel mai clar în locurile unde se întâlnesc curenții caldi și reci. Masele de apă interacționează activ cu atmosfera: îi conferă umiditate și căldură și absorb dioxidul de carbon din ea și eliberează oxigen. Cele mai caracteristice proprietăți ale maselor de apă sunt salinitatea și temperatura.

Caracteristicile maselor de apă

Masele de apă sunt clasificate nu numai în funcție de adâncime, ci și de origine. Referitor la asta sunt:

• ecuatorial,
• tropical,
• moderat,
• polar.

Masele de apă ecuatoriale se formează în apropierea ecuatorului, deci sunt bine încălzite de Soare. Temperatura apei este de +27, +28 de grade și variază în funcție de anotimp doar cu 2 grade. Ploile abundente și râurile care se varsă în ocean desalinizează foarte mult apa, astfel încât salinitatea apelor ecuatoriale este mai scăzută în comparație cu latitudinile tropicale.

Masele de apă de la latitudini tropicale sunt și ele bine încălzite de Soare, dar temperatura lor este mai scăzută și este de +20, +25 de grade, iar după sezon se modifică cu 4 grade. Curenții au o mare influență asupra temperaturii apei. Curenții caldi care vin de la ecuator sunt caracteristici părților vestice ale oceanului, astfel încât apa de aici va fi mai caldă. Curenții reci vin în partea de est a oceanului și reduc temperatura apei.

În latitudinile tropicale, curenții de aer descendenți domină, rezultând o presiune atmosferică ridicată cu precipitații reduse. Aici sunt puține râuri și efectul lor de desalinizare este nesemnificativ, astfel încât salinitatea apei în această zonă este ridicată.

La nord sunt latitudinile temperate, unde formarea este in curs de desfasurare mase de apă moderate. Distribuția sezonieră a temperaturilor este clar vizibilă aici, iar diferența este de 10 grade. Temperaturile de iarnă variază de la 0 la 10 grade, iar vara schimbarea are loc de la 10 la 20 de grade.

Salinitatea maselor de apă temperate este mai mică decât a celor tropicale, deoarece precipitațiile atmosferice, râurile care se varsă în ocean și aisbergurile care intră în aceste latitudini au un mare efect de desalinizare.

Părțile de vest și de est ale oceanelor la latitudini temperate au, de asemenea, diferențe de temperatură. Părțile de vest ale oceanelor vor fi reci, iar părțile de est vor fi încălzite de curenții caldi.

În regiunea arctică și în largul coastei Antarcticii se formează mase de apă polare care, cu ajutorul curenților, sunt duse la latitudini temperate, ajungând uneori la latitudini tropicale. O caracteristică a maselor de apă polară este prezența gheții plutitoare, care are un efect puternic de desalinizare. Prin urmare, salinitatea maselor de apă polare este scăzută.

Nota 1

Nu există limite clare între masele de apă de diferite origini, există doar zone de tranziție, care sunt mai clar exprimate în acele locuri în care curenții caldi și reci intră în contact.

Mase de apă în funcție de criterii

În funcție de criterii, sunt alocate cantități diferite de mase de apă.

Masa de apă din fundul Antarcticii este cea mai mare ca volum din Oceanul Mondial, ocupând stratul inferior din jurul continentului. Se întinde spre nord spre Oceanul Atlantic la 40 de latitudine nordică paralelă. Secțiunea meridională a acestei mase de apă prezintă temperatură și salinitate mai scăzute în comparație cu apele de deasupra. Locul principal al formării sale este Marea Weddell și raftul din jurul Antarcticii, unde s-au format condiții favorabile pentru aceasta. Salinitatea masei de apă de la fundul Antarcticii este de 34,6 ppm, iar temperatura este de -0,4 grade. De la locul formării sale, se deplasează încet în Atlantic, participând la circulația orizontală a apelor oceanice;

Al doilea volum ca mărime din Oceanul Mondial este masa de apă adâncă și de fund a Atlanticului de Nord. Formarea sa are loc iarna între Groenlanda și Islanda. Aici apa caldă și sărată a Curentului Atlanticului de Nord se amestecă cu apa rece și mai proaspătă a Curentului Groenlandei de Est. Temperatura acestei mase de apă în zona de formare variază cu adâncimea de la 2,8 la 3,3 grade, iar salinitatea se modifică, de asemenea, de la 34,90 la 34,96 ppm. Masa de apă adâncă și de fund din Atlanticul de Nord din zona de formare se întinde spre sud până la o adâncime de 2000-4000 m deasupra apei de fund a Antarcticii. Este împiedicat să se deplaseze în direcția nordului de fundul oceanului în creștere;

Figura 1. Masa de apă din Atlanticul de Nord. Autor24 - schimb online de lucrări ale studenților

Nota 2

Nu există condiții pentru formarea unei astfel de mase de apă în Oceanul Pacific.

Apa de suprafață este masa de apă intermediară din Antarctica, care în zona de convergență se extinde spre nord la o adâncime de 1000-1500 m. În regiunea Oceanului Atlantic este vizibilă până la 15 grade latitudine nordică. Salinitatea sa aici este minimă și egală cu 33,8 ppm, temperatura este redusă la 2,2 grade;

Maximele subtropicale staționare ale presiunii atmosferice se caracterizează prin formarea maselor centrale de apă. Caracteristica lor este salinitatea maximă. Convecția intensă se dezvoltă la periferiile lor în perioadele de răcire, ca urmare a căreia masele centrale își măresc grosimea în Oceanul Pacific la 200-300 m, iar în Marea Sargasso a Oceanului Atlantic grosimea lor crește la 900 m;

În zona ecuatorului se formează mase de apă ecuatoriale a 3 oceane - Pacific, Indian și Atlantic. Datorită faptului că în regiunea ecuatorială cad multe precipitații, aceste mase de apă sunt foarte desalinizate în comparație cu masele de apă centrale. Masa de apă ecuatorială este mai puțin pronunțată în Oceanul Atlantic deoarece aici apa este transferată din emisfera sudică în emisfera nordică;

În formarea apelor adânci ale Oceanului Atlantic, masa de apă mediteraneană joacă un rol destul de vizibil, a cărei temperatură este de 13,0-13,6 grade, iar salinitatea este de 38,4-38,7 ppm. Această masă de apă are o densitate mare, datorită căreia, după ce a trecut prin strâmtoarea Gibraltar, se scufundă la o adâncime de 1000 m și se întinde ca un evantai peste întinderea vastă a Atlanticului de Nord;

• În partea de nord-vest Oceanul Indian un rol similar îl joacă masa de apă a Mării Roșii cu o temperatură de 23 de grade și o salinitate de 40 ppm.

Alte tipuri de mase de apă

Formarea masei de apă circumpolară a Antarcticii implică apele adânci și de fund ale Atlanticului de Nord care se ridică în apropierea Antarcticii, cu care se amestecă o anumită cantitate de apă intermediară și de fund antarctică.

Amestecul care se formează se ridică ca o masă de apă independentă în stratul superior al oceanului. Ocupă un loc între apele de coastă antarctice și convergența antarctică.

Apa circumpolară antarctică în transportul circular al apei formează un inel care înconjoară Antarctica.

Stratul superior al apei circumpolare antarctice este caracterizat de divergența transportului zonal, ceea ce determină creșterea apei adânci și de fund a Atlanticului de Nord în regiunea antarctică.

Între convergența antarctică și limita de sud a maselor de apă centrale se află masa de apă subantarctică. Formează un inel închis în care se deplasează de la vest la est. Această masă de apă este rezultatul amestecării maselor de apă centrale cu apa intermediară din Antarctica la periferiile lor sudice.

În emisfera nordică, pe o mare întindere a Oceanului Pacific, la nord de paralela 40, există o masă de apă subarctică. S-a format prin procesele de răcire și desalinizare a apei în mările Bering și Okhotsk, precum și în partea adiacentă a oceanului.

În Atlantic, acest tip de apă se formează în cantități mici.

În Oceanul Arctic sunt prezente patru mase de apă, iar întreaga coloană de apă are o temperatură negativă, cu doar un strat subțire de apă cu o temperatură pozitivă.

Stratul activ al oceanului cu ape desalinizate și temperaturi negative scade la o adâncime de 200-250 m - aceasta este masa de apă de suprafață. Iarna, acest strat este complet acoperit de convecție, iar temperatura scade aproape până la punctul de îngheț - aproximativ -1,7 grade.

Vara, temperatura este chiar peste punctul de îngheț. Salinitatea la suprafața acestei mase de apă este de 31,3-31,5 ppm.

Un fenomen unic în Oceanul Mondial este stratul cald atlantic, care se formează din curentul cald Spitsbergen de Vest. Pentru ca această masă de apă, datorită densității sale mari, să se scufunde sub stratul de suprafață al Oceanului Arctic cu salinitatea sa până la 34,75 ppm, este suficient ca apa să se răcească la 3-4 grade.

Apoi se răspândește în tot oceanul la o adâncime de 200-500 m, și chiar și în apropierea strâmtorii Bering își păstrează o salinitate ridicată și o temperatură pozitivă de +0,4 grade.

Masele de apă adâncă și de fund se formează în Marea Groenlandei.

Nota 3

Astfel, masele de apă care se formează în anumite zone ale Oceanului Mondial reflectă bine zonarea verticală și orizontală, care este principalul model geografic al naturii planetei.

Caracteristicile generale ale maselor de apă

Definiția 1

O masă de apă este un volum mare de apă care are propria temperatură, salinitate, transparență, densitate și cantitatea de oxigen pe care o conține.

O caracteristică distinctivă a masei de apă față de masa de aer este zonarea verticală.

Între masele de apă există zone ale fronturilor Oceanului Mondial, zone de separare și zone de transformare, care le separă una de cealaltă și pot fi urmărite de-a lungul unor pante crescătoare verticale și orizontale ale indicatorilor principali.

Caracteristicile maselor de apă nu sunt constante și sunt supuse atât fluctuațiilor sezoniere, cât și pe termen lung.

La deplasarea din zona de formare, masele de apă sunt transformate și amestecate cu apele din jur datorită modificărilor condițiilor de căldură și echilibru de apă.

Masele de apă pot fi primare și secundare. Masele primare de apă sunt cele ale căror caracteristici se formează direct sub influența atmosferei.

Masele de apă secundare se formează prin amestecarea celor primare și, prin urmare, au caracteristici mai uniforme.

Masele primare de apă sunt de suprafață și în structura verticală a Oceanului Mondial sunt situate la o adâncime de 150-200 m.

Adâncimea apelor subterane formate din mase de apă primare și secundare variază de la 200 m până la 400-500 m.

Masele de apă intermediare sunt, de asemenea, mase de apă primare și secundare într-o structură verticală, situată la o adâncime de 400-500 m până la 1000-1500 m.

Există și mase de apă adânci, care sunt secundare și sunt situate la adâncimi de până la 2500-3000 m.

Masele secundare de apă de fund în structura verticală sunt situate la o adâncime sub 3000 m.

Fiecare ocean are mase de apă care sunt unice pentru el.

În general, experții disting cinci tipuri de mase de apă care se formează în zona structurală de suprafață:

1. ecuatorial;
2. tropical, împărțit în tropical nordic și tropical sudic, ale căror modificări sunt apele Mării Arabiei și Golfului Bengal;
3. subtropical nordic și sudic;
4. subpolar, unde se disting subarctic și subantarctic;
5. masele de apă polare, inclusiv masele de apă din Antarctica și Arctica.

Oceanul mondial și regimul său termic

Radiația solară totală este principala sursă de căldură care ajunge la suprafața Oceanului Mondial.

Apele râurilor, „respirația” continentelor, curenții marini și vânturile predominante sunt surse suplimentare de redistribuire a căldurii.

Suprafața Oceanului Mondial, care ocupă 71% din suprafața Pământului, este un acumulator imens de căldură, deoarece apa este corpul cel mai consumator de căldură și acționează ca termostat al Pământului.

În medie, temperaturile apei de suprafață sunt cu 3 grade mai mari decât temperatura medie anuală a aerului.

Temperatura apelor de suprafață din emisfera nordică este, de asemenea, cu 3 grade mai mare decât în ​​emisfera sudică.

Foarte puțină căldură este transferată la adâncime, deoarece apa are o conductivitate termică scăzută.

Nota 1

Astfel, Oceanul Mondial este o sferă rece cu o temperatură medie de +4 grade.

Datorită zonei, temperatura apelor de suprafață variază de la ecuator la polii planetei. Cu cât mai departe de ecuator, cu atât temperatura apelor de suprafață scade.

Cele mai ridicate temperaturi ale apei de suprafață se observă în regiunea ecuatorială a planetei și se ridică la +26 de grade.

În latitudinile temperate și tropicale, modelul de temperatură zonal este perturbat.

În zona tropicală din partea de vest a oceanelor trec curenți caldi, astfel că temperatura apei în aceste zone va fi cu 5-7 grade mai mare față de regiunile estice unde trec curenții reci.

În latitudinile temperate, temperatura apelor de suprafață scade spre poli. Mai mult, din nou acest tipar din emisfera nordică este perturbat de curenți.

Datorită curenti caldi Partea de est a oceanelor are temperaturi pozitive pe tot parcursul anului, în timp ce curenții reci din oceanele vestice duc la înghețarea apei - în Oceanul Atlantic, apa îngheață la nord de Peninsula Nova Scoția, iar în Oceanul Pacific, înghețul are loc la nord de peninsula coreeană.

La latitudini reci înalte, temperatura apei în timpul zilei polare atinge 0 grade, iar iarna sub gheață este de -1,5...-1,7 grade.

Primăvara, încălzirea apei încetinește, deoarece se cheltuiește multă căldură pentru topirea gheții. Fluctuațiile de temperatură ale apei pe tot parcursul zilei sunt nesemnificative peste tot și nu depășesc 1 grad.

Toate oceanele au două straturi principale pe verticală, cu excepția latitudinilor înalte - un strat de suprafață cald și un strat rece gros care se extinde până la fund.

Între aceste straturi se află termoclinul principal, unde există o scădere bruscă a temperaturii cu 10-12 grade.

ÎN strat de suprafață Egalizarea temperaturii are loc datorită convecției.

În latitudinile polare și subpolare, distribuția verticală a temperaturii este diferită: la o adâncime de 100 m există un strat subțire superior rece, cu o temperatură de 0...-1,5 grade. Acest strat desalinizat se formează din cauza topirii gheții continentale și fluviale.

La o adâncime de 500-800 m, temperatura crește în medie cu 2 grade. Acest lucru se întâmplă ca urmare a afluxului de ape mai sărate și mai dense din latitudinile temperate. Apoi temperatura scade din nou și atinge valori negative în partea de jos.

În bazinul arctic, după cum notează experții, se formează o masă uriașă de apă de la o adâncime de 800-1000 m, care are o temperatură negativă de -0,4 până la -0,9 grade până la fund.

Schimbările verticale ale temperaturii apei afectează foarte mult o serie de procese naturale și viața organică a locuitorilor oceanului.

Dintre toate oceanele de pe planetă, cel mai cald este Oceanul Pacific, cu o temperatură medie a apei de suprafață de +19,1 grade. Cel mai rece este nordul Oceanul Arctic, acoperită în întregime cu gheață, cu excepția mării Norvegiei și parțial a Mării Barents.

Oceanele lumii - mediul pentru viață

Organismele vii din Oceanul Mondial există de la suprafață până în fund, concentrația materiei vii este limitată la suprafața apei și la straturile de jos.

Datorită condițiilor favorabile, oceanul găzduiește o mare varietate de bacterii, trei sferturi de animale și jumătate floră planete.

Locuitorii oceanului, în funcție de stilul lor de viață, sunt împărțiți în trei grupuri - nekton, plancton, bentos.

Reprezentanții nectonului sunt peștii, pinipedele, balenele, șerpii de mare, țestoasele, delfinii, calmarii etc.

Fitoplanctonul și zooplanctonul sunt combinate în grupul plancton - acestea sunt plante și animale mici transportate pasiv de apă.

Fitoplanctonul include alge microscopice stratul superior de apă iluminat, care reprezintă o sursă de oxigen și o verigă importantă în lanțul trofic.

Zooplanctonul este reprezentat de viermi, crustacee mici, meduze, crustacee și unele moluște. Hrana lor este fitoplanctonul, iar zooplanctonul, la randul sau, ofera hrana pestilor si cetaceelor.

Grupul bentos este locuitori ai fundului - unii dintre ei sunt corali, moluște, echinoderme, alge și nu se despart niciodată de acesta, în timp ce alți reprezentanți ai acestui grup pot părăsi fundul - de exemplu, lipa, raze.

Bentosul locuiește în zonele de adâncime continentală, deoarece cea mai mare parte a resturilor organice vin aici.

Biomasa totală este de 35 de miliarde de tone - ponderea animalelor este de 32,5 miliarde de tone, ponderea algelor este de 1,7 miliarde de tone.

Formarea maselor de apă are loc în conformitate cu condițiile geofizice ale zonelor individuale ale Oceanului Mondial. În timpul procesului de geneză, volume importante de apă dobândesc un set de caracteristici fizico-chimice și proprietăți biologice, care rămâne practic neschimbată pe tot spațiul de distribuție a acestora.

Proprietăți

Principalele proprietăți ale maselor de apă includ salinitatea și temperatura. Ambii acești indicatori depind de factorii climatici cauzați de latitudine geografică. Rolul principal în modificarea salinității apelor îl joacă precipitațiile și evaporarea. Temperatura este influențată de clima zonelor înconjurătoare și de curenții oceanici.

Tipuri

În structura Oceanului Mondial se disting următoarele tipuri de mase de apă: de fund, adânc, intermediar și de suprafață.

Masele de suprafață se formează sub influența precipitațiilor și a apelor continentale dulci. Aceasta explică schimbările constante de temperatură și salinitate. Aici apar și valuri și curenți oceanici orizontali. Grosimea stratului este de 200-250 de metri.

Mase intermediare de apă situat la o adâncime de 500–1000 de metri. Se formează în latitudini tropicale, unde există un nivel ridicat de salinitate și evaporare.

Formarea de mase adânci cauzate de amestecarea maselor de apă de suprafață și intermediare. Acest tip de apă se găsește la latitudini tropicale. Viteza lor orizontală poate fi de până la 28 km pe oră. Temperatura la adâncimi de peste 1000 de metri este de aproximativ +2-3 grade.

Masele de apă de fund caracterizat prin temperaturi foarte scăzute, niveluri constante de salinitate și densitate mare. Acest tip de apă ocupă acea parte a oceanului care este mai adânc de 3000 de metri.

Specie

În funcție de locația teritorială, există astfel de tipuri de mase de apă precum ecuatoriale, tropicale, subtropicale, temperate și polare.

Masele de apă ecuatorială se caracterizează prin: nivel scăzut densitate și salinitate, temperatură ridicată (până la +28 de grade), conținut scăzut de oxigen.

Masele de apă tropicale se află în zona de influență a curenților oceanici. Salinitatea unor astfel de mase este mai mare, deoarece aici predomină evaporarea asupra precipitațiilor.

Pe mase moderate râurile, precipitațiile și aisbergurile au efect de desalinizare. Aceste latitudini se caracterizează prin schimbări sezoniere ale temperaturii apei, iar temperatura medie anuală scade treptat spre poli de la 10 la zero grade.

Nivelul de salinitate în straturile polare este destul de scăzut, deoarece gheața plutitoare are un puternic efect de desalinizare. La o temperatură de aproximativ -2 grade, apa de mareîngheață cu salinitate medie (cu cât salinitatea este mai mare, cu atât punctul de îngheț este mai mic).

Ce sunt masele de apă?

Răspunzând la întrebarea ce sunt masele de apă, este logic să vorbim despre procesele care au loc în zonele de tranziție dintre ele. Când masele se întâlnesc, apele se amestecă, în timp ce cele mai dense se scufundă până la adâncime. Astfel de zone sunt numite zone de convergență.

În zonele de divergență, masele de apă diverg, însoțite de ridicarea apei din adâncuri.