Да си припомним:Как се разделят водите на планетата по соленост? Защо пътниците и моряците вземат морско пътуванепрясна вода?
Ключови думи:морска вода, соленост, температура на водата, ppm.
1. Соленост на водата.Във всички морета и океани водата има горчиво-солен вкус. Невъзможно е да се пие такава вода. Следователно моряците, които отплават на кораби, вземат със себе си запас от прясна вода. Солената вода може да бъде обезсолена в специални инсталации, които са налични на морските кораби.
Основно в морска водаготварската сол, която използваме за храна, се разтваря, но има и други соли (фиг. 92).
* Магнезиевите соли придават на водата горчив вкус. В океанската вода са открити алуминий, мед, сребро и злато, но в много малки количества. Например, 2000 тона вода съдържа 1 g злато.
Защо океанските води са солени? Някои учени смятат, че първичният океан е бил свеж, защото се е образувал от речни води и дъждове, които са паднали обилно на Земята преди милиони години. Реките донесоха и продължават да носят сол в океана. Те се натрупват и водят до засоляване океанска вода.
Други учени предполагат, че океанът веднага е станал солен при образуването си, тъй като е бил попълнен със солени води от недрата на Земята. Бъдещи изследвания може да отговорят на този въпрос.
Ориз. 92. Количеството вещества, разтворени в океанската вода.
** Количеството соли, разтворени в океанската вода, е достатъчно, за да покрие повърхността на сушата със слой с дебелина 240 m.
Предполага се, че всички естествено срещащи се вещества са разтворени в морската вода. Повечето от тях се намират във водата в много малки количества: хилядни от грам на тон вода. Други вещества се съдържат в относително големи количества- в грамове на килограм морска вода. Те определят неговата соленост .
СОЛЕНОСТморската вода е количеството соли, разтворени във вода.
Ориз. 93. Соленост на повърхностните води на Световния океан
Солеността се изразява в p r o m i l l y e, т.е. в хилядни от числото и се обозначава с -°/oo. Средната соленост на водите на Световния океан е 35°/oo. Това означава, че всеки килограм морска вода съдържа 35 грама соли (фиг. 92). Солеността на сладките речни или езерни води е по-малка от 1°/oo.
Атлантическият океан има най-много солени повърхностни води, Северният ледовит океан има най-малко солени (вижте Таблица 2 в Приложение 1).
Солеността на океаните не е еднаква навсякъде. В откритата част на океаните солеността достига най-високите си стойности в тропическите ширини (до 37 - 38 ° / oo), а в полярните райони солеността на повърхностните океански води намалява до 32 ° / oo (фиг. 93 ).
Солеността на водата в маргиналните морета обикновено се различава малко от солеността на съседните части на океана. вода вътрешни моретасе различава от водата на откритата част на океаните по соленост: тя се увеличава в моретата на горещата зона със сух климат. Например, солеността на водата в Червено море е почти 42°/oo. Това е най-соленото море в Световния океан.
В моретата умерен пояс, които поемат в голямо количество речни води, солеността е под средната, например в Черно море - от 17°/oo до 22°/oo, в Азовско море - от 10°/oo до 12°/oo.
* Солеността на морската вода зависи от валежите и изпарението, както и от теченията, притока на речна вода, образуването на лед и неговото топене. Когато морската вода се изпари, солеността се увеличава, а когато валежите паднат, тя намалява. Топлите течения обикновено носят по-солена вода от студените. IN крайбрежна ивицаморските води се обезсоляват от реките. Когато морската вода замръзне, солеността се увеличава; когато морската вода се топи, напротив, тя намалява.
Солеността на морската вода варира от екватора към полюсите, от откритата част на океана до бреговете, с увеличаване на дълбочината. Промените в солеността обхващат само горния воден стълб (до дълбочина 1500 - 2000 m). По-дълбоката соленост остава постоянна и е приблизително равна на средното ниво на океана.
2. Температура на водата.температура океанска водана повърхността зависи от входящата слънчева топлина. Тези части на Световния океан, които се намират в тропическите ширини, имат температура от + 28 0 C – +25 0 C, а в някои морета, например в Червено море, температурата понякога достига +35 0 C. Това е най-топлото море в Световния океан. В полярните райони температурата пада до - 1,8 0 С (фиг. 94). При температура от 0 0 С прясната вода в реките и езерата се превръща в лед. Морската вода не замръзва. Замръзването му се предотвратява от разтворени вещества. И колкото по-висока е солеността на морската вода, толкова по-ниска е нейната точка на замръзване.
Фиг.94. Температура на повърхностните води на Световния океан
При силно охлаждане морската вода, подобно на прясната вода, замръзва. Образува се морски лед. Те постоянно покриват по-голямата част от Севера арктически океан, обграждат Антарктика, се появяват в плитките морета на умерените ширини през зимата, където се топят през лятото.
*До дълбочина 200 м температурата на водата варира в зависимост от времето на годината: през лятото водата е по-топла, през зимата става по-студена. Под 200 m температурата се променя поради притока на по-топли или по-студени води от течения, а в придънните слоеве може да се повиши поради притока на горещи води от океанските разломи земната кора. В един от тези източници в долната част Тихи океантемпературата достига 400 0 С.
Температурата на океанските води също се променя с дълбочината. Средно на всеки 1000 m дълбочина температурата пада с 2 0 C. На дъното дълбоководни падинитемпературата е около 0 0 С.
1. Какво се нарича соленост на морската вода, как се изразява? 2. Какво определя солеността на морската вода и как е разпределена в Световния океан? Какво обяснява това разпределение? 3. Как се променя температурата на водите на Световния океан с географската ширина и дълбочина? 4*. Защо в тропическите райони солеността достига най-високи стойностиза откритата част на океана (до 37 - 38°/oo), а в екваториалните ширини солеността е много по-ниска?
Практическа работа.
Определете солеността, ако 25 g соли се разтворят в 1 литър морска вода.
2*. Изчислете колко сол може да се получи от 1 тон вода от Червено море.
Състезание на експерти . На земята има море, в което човек може да стои на повърхността на водата като плувка (фиг. 95). Как се казва това море и къде се намира? Защо водата в това море има такива свойства?
Ориз. 95 „Морето”, в което могат да плуват неплувци.
Нашата планета е покрита с вода с 70%, от които повече от 96% са заети от океани. Това означава, че по-голямата част от водата на Земята е солена. Какво е соленост на водата? Как се определя и от какво зависи? Възможно ли е да се използва такава вода във фермата? Нека се опитаме да отговорим на тези въпроси.
Какво е соленост на водата?
По-голямата част от водата на планетата има соленост. Обикновено се нарича морска водаи се среща в океани, морета и някои езера. Останалото е прясно, количеството му на Земята е под 4%. Преди да разберете каква е солеността на водата, трябва да разберете какво е сол.
Солите са сложни вещества, които се състоят от катиони (положително заредени йони) на метали и аниони (отрицателно заредени йони) на киселинни основи. Ломоносов ги определя като „крехки тела, които могат да се разтворят във вода“. Има много вещества, разтворени в морската вода. Съдържа сулфати, нитрати, фосфати, катиони на натрий, магнезий, рубидий, калий и др. Заедно тези вещества се определят като соли.
И така, какво е солеността на водата? Това е съдържанието на разтворените в него вещества. Измерва се в части на хиляда - ppm, които се обозначават със специален символ - %o. Пермилът определя броя на грамовете в един килограм вода.
Какво определя солеността на водата?
IN различни частихидросфера и дори в различни временаСолеността на водата варира през цялата година. Променя се под въздействието на няколко фактора:
- изпарение;
- образуване на лед;
- валежи;
- топящ се лед;
- речен поток;
- течения.
Когато водата се изпари от повърхността на океаните, солите остават и не се разрушават. В резултат на това концентрацията им се повишава. Процесът на замразяване има подобен ефект. Ледниците съдържат най-големия запас от прясна вода на планетата. По време на тяхното образуване се повишава солеността на водите на Световния океан.
Топенето на ледниците има обратен ефект, намалявайки съдържанието на сол. В допълнение към тях, източник на прясна вода са валежите и реките, вливащи се в океана. Нивото на солите също зависи от дълбочината и характера на теченията.
Най-голямата им концентрация е на повърхността. Колкото по-близо до дъното, толкова по-малко соленост. влияе върху съдържанието на сол в положителна страна, студените, напротив, намаляват го.
Соленост на Световния океан
Каква е солеността на морската вода? Вече знаем, че далеч не е същото в различни точкипланети. Неговите показатели зависят от географски ширини, климатични особеноститерен, близост до речни обекти и др.
Средната соленост на водите на Световния океан е 35 ppm. Студените зони в близост до Арктика и Антарктика се характеризират с по-ниски концентрации на вещества. Въпреки че в зимно времеКогато се образува лед, количеството на солите се увеличава.
По същата причина най-малко солен океане Северният ледовит океан (32%). Повечето високо съдържаниеотбеляза Индийски океан. Обхваща района на Червено море и Персийския залив, както и южната част тропическа зона, където солеността е до 36 ppm.
Тихият и Атлантическият океан имат приблизително равни концентрации на вещества. Солеността им намалява през екваториална зонаи се увеличава в субтропичните и тропическите региони. Някои са топли и се балансират взаимно. Например безсолното течение Гълфстрийм и соленото Лабрадорско течение в Атлантическия океан.
Соленост на езера и морета
Повечето езера на планетата са пресни, тъй като се захранват главно от седименти. Това не означава, че в тях изобщо няма соли, просто съдържанието им е изключително ниско. Ако количеството на разтворените вещества надвишава един ppm, тогава езерото се счита за солено или минерално. Каспийско море има рекордна стойност (13%). Най-голямото прясно езеро е Байкал.
Концентрацията на соли зависи от това как водата напуска езерото. Сладките водоеми са течащи, докато по-солените са затворени и подложени на изпарение. Определящ фактор са и скалите, върху които са се образували езерата. Да, в района Канадски щитСкалите са слабо разтворими във вода, поради което резервоарите там са „чисти“.
Моретата са свързани с океаните чрез проливи. Тяхната соленост е малко по-различна и влияе върху средните стойности на океанските води. Така концентрацията на веществата в Средиземно море е 39% и се отразява в Атлантическия океан. Червено море, с показател 41%o, силно повишава средната стойност на Мъртво море, в което концентрацията на вещества варира от 300 до 350%o.
Свойства и значение на морската вода
Не е подходящ за стопанска дейност. Не е подходящ за пиене или поливане на растения. Много организми обаче отдавна са се адаптирали към живота в него. Освен това те са много чувствителни към промените в нивото на соленост. Въз основа на това организмите се делят на сладководни и морски.
По този начин много животни и растения, които живеят в океаните, не могат да живеят в прясна вода на реки и езера. Ядливите миди, раци, медузи, делфини, китове, акули и други животни са изключително морски.
Хората използват прясна вода за пиене. Подсолената вода се използва за медицински цели. Водата с морска сол се консумира в малки количества за възстановяване на тялото. Лечебният ефект идва от плуването и къпането в морска вода.
Във водите на Световния океан е разтворено огромно количество вода. химически елементи. Има достатъчно от тях, за да покрият цялата земна повърхност на нашата планета със слой от 240 m морска вода по маса се състои от 95%. чиста водаи повече от 4% от разтворени в него соли, газове и суспендирани частици. Следователно морската вода е различна от водата прясна водаИма редица характеристики: горчиво-солен вкус, специфично тегло, прозрачност, цвят и по-агресивен ефект върху строителните материали.
Всичко това се обяснява със съдържанието в морската вода на значително количество разтворени твърди веществаи газове, както и суспендирани частици от органичен и неорганичен произход.
Количество разтворени твърди вещества минерали(соли), изразена в грамове на килограм (литър) морска вода, се нарича нейната соленост.
Средната соленост на Световния океан е 35 ‰. ...
В определени райони на Световния океан солеността може да се отклонява значително от среден размерв зависимост от хидроложките и климатичните условия.
Има много разтворени в морската вода различни вещества, но те са представени по различен начин. Някои вещества се съдържат в него в относително големи количества (в грамове на 1 kg (литър) вода), други - в количества, изчислени само в хилядни от грама на тон вода. Тези вещества са микроелементи, често срещани в морската вода.
За първи път съставът на морската вода е определен от Дитмар въз основа на изследване на 77 проби, събрани в различни точки на Световния океан. Цялата маса на океанската вода е течно "рудно тяло". Съдържа почти всички елементи на периодичната таблица.
Теоретично морската вода съдържа всички известни химични елементи, но тяхното тегловно съдържание е различно. Има две групи елементи, съдържащи се в морската вода. Първата група включва 11 основни елемента, които всъщност определят свойствата на морската вода, най-важните от които вече посочихме; втората група включва всички останали елементи - те често се наричат микроелементи, общо съдържаниекоято не надвишава 3 mg/kg. Например, 1 кг морска вода съдържа 3x10-7 g сребро, 5x10-7 злато, а елементи като кобалт, никел, калай се намират само в кръвта на морски животни, които ги улавят от водата.
Основните елементи се намират в морската вода обикновено под формата на съединения (соли), основните от които са:
1) хлориди (NaCl и MgCl), съставляващи 88,7% от теглото на всички твърди вещества, разтворени в морска вода;
2) сулфати (MgSO4, CaBO4, K2804), компоненти
3) карбонати (CaCO3) - съставляващи 0,3%.
Промени в солеността на повърхностните води на Световния океан по географска ширина. Солеността на повърхността на океана в откритите му части зависи главно от връзката между количеството на валежите и количеството на изпарението. Колкото по-голяма е разликата между температурите на водата и въздуха и скоростта на вятъра, толкова по-голяма стойностизпарение.
Валежите намаляват повърхностната соленост. Освен това смесването на океанските и морските води оказва значително влияние върху промените в солеността. В полярните региони солеността се променя, когато ледът се топи и образува. В близост до устията на реките солеността зависи от потока сладка вода.
всичко изброени факторидават възможност да се преценят промените в солеността според географската ширина.
Вариациите в солеността в различните географски ширини са приблизително еднакви за всички океани. Солеността нараства от полюсите към тропиците, достига максимална стойност около 20-25 северна и южна ширина и отново намалява на екватора. Този модел е свързан с режима на валежите и изпарението.
В пасатната циркулационна зона повечетопрез цялата година времето остава ясно, слънчево, без валежи, постоянно духа силни ветровепри достатъчно висока температура на въздуха, което предизвиква интензивно изпарение, достигащо 3 m годишно, в резултат на което солеността на повърхностните води в тропичните ширини на океаните е постоянно най-висока.
В екваториалната зона, където ветровете са много редки, въпреки висока температуравъздух и валежите са обилни, има леко намаление на солеността.
В умерения пояс валежите преобладават над изпарението и следователно солеността намалява.
Униформена промяна повърхностна соленостнарушени поради наличието на океански и крайбрежни течения, както и в резултат на отстраняването на прясна вода големи реки(Конго, Амазонка, Мисисипи, Брахмапутра, Меконг, Жълта река, Тигър, Ефрат и др.).
Районът с най-висока соленост в Световния океан (S = 37,9%), без да се броят някои морета, се намира на запад от Азорските острови. Солеността на моретата се различава толкова повече от солеността на океана по-малко мореобщуват с океана и зависи от тях географско местоположение. Моретата са с по-висока соленост от океанските води: Средиземно - на запад 37-38%, на изток 38-39%; Червено - на юг 37%, на север 41%; Персийски залив - на север 40%, в източната част 41%. Солеността на повърхността на моретата на Евразия варира в широки граници. В Азовско море в средната му част е 10-12%, а край брега е 9,5%; в Черно море - в средната част 18,5%, а в северозападната част 17%; в Балтийско море с източни ветрове 10%, със западни и югозападни ветрове 20-22%, а в Финландски залив, в някои дъждовни години, с източни ветрове, солеността намалява до 2-3%. Соленост полярни моретав райони, отдалечени от брега, той е 29-35% и може леко да варира в зависимост от притока на вода от други райони на океана.
Затворените морета (Каспийско и Аралско) имат средна соленост съответно 12,8% и 10%.
Промяна на солеността с дълбочината. В дълбочина забележими колебания в солеността се наблюдават само до 1500 m, а под този хоризонт солеността се променя незначително. На редица места нивата на соленост се стабилизират, като се започне от по-плитки дълбочини.
В полярните региони, когато ледът се топи, солеността се увеличава с дълбочината, а когато се образува лед, тя намалява.
В умерените ширини солеността варира малко с дълбочината.
В субтропичната зона солеността бързо намалява до дълбочина 1000-1500 m.
В тропическата зона солеността се увеличава до дълбочина 100 m, след това намалява до дълбочина 500 m, след което леко се увеличава до дълбочина 1500 m и по-долу остава непроменена.
Разпределението на солеността в дълбочина, както и на повърхността, се влияе от хоризонтални движения и вертикална циркулация на водните маси.
Разпределението на солеността на повърхността на Световния океан на картите се показва с помощта на линии, наречени изохалини - т.е. линии с еднаква соленост.
IN различни периодиСолеността също има своите колебания през цялата година. За анализ на промените в солеността във времето се построява графика - халинизоплет, на която вертикална осзаписва се стойността на солеността, а хоризонтално - времето за наблюдение. Хоризонталното разпределение на солите на различни дълбочини се различава значително от разпределението им по повърхността. Това се дължи на редица причини. Едно от тях е, че разпределението на водата в океана по слоевете се определя от нейната плътност и тъй като температурата на водата обикновено намалява с дълбочината, тогава за стабилно равновесиеняма изискване солеността да нараства с дълбочината. Солеността може да намалява с дълбочина (анахалин), да се увеличава (катагалин) или да остане непроменен (хомогенност).
Например във високи географски ширини обилните валежи обезсоляват повърхностните води, което ги прави по-малко плътни, което води до по-голяма стабилност на водата и предотвратява смесването. Следователно, в райони с минимална соленост на повърхността, не е необходимо да се очаква подобно положение на соленост в дълбочина. Голяма роляв нарушение на последователността в хоризонталното разпределение на солеността на повърхността и на дълбочината играят дълбоки течения. И така, в хоризонта от 75-150 m на екватора в Тихия океан и Атлантически океаниВторичната минимална соленост, характерна за повърхностните хоризонти, вече не се вижда. Тук повърхностните води се покриват от хоризонт на силно солени води (36%o) и дълбоки екваториални противотечения на Кромуел и Ломоносов.
Произход на солите в Световния океан. Учените все още не са дали категоричен отговор на въпроса за произхода на солите в Световния океан. Доскоро имаше две предположения за това. Според първата водата на Световния океан е солена от самото си създаване. Според втория, океанът става по-солен постепенно, поради изнасянето на соли в океана от реките и поради вулканичната дейност.
За да се потвърди правилността на първото предположение, са предоставени анализи на състава на най-древните находища на калиева сол, образувани в далечни епохи от съществуването на Земята. Тези отлагания са възникнали в резултат на изсъхването на морски басейни със солена вода. Останките от древни морски организми, запазени в споменатите седименти, предполагат, че те са съществували в солени води. Освен това водата е отличен разтворител и е невъзможно да се предположи, че водите на първичния океан са били пресни.
Второто предположение за променливостта на солеността и състава на солта под влияние на речния отток и процесите на дегазация в мантията на Земята е очевидно. И това твърдение е особено вярно за периода, предхождащ появата на биологичния регулатор на солния състав.
IN последните годиние изложена друга хипотеза за произхода на солеността на Световния океан, която е, така да се каже, синтез различни странитоку-що обсъдените предположения. Според тази хипотеза:
1. Водите на първичния океан са били солени от момента на възникването му, но тяхната соленост и солев състав със сигурност са били различни от сегашните.
2. Солеността на Световния океан и съставът на неговите соли в техния генезис са резултат от сложни и дълготрайни процеси, свързани с историята на развитието на Земята. Ролята само на речния отток, въпреки че може да обясни натрупването на цялата маса соли в количество, не е достатъчна, за да обясни сегашния състав. Навлизането на най-важните катиони в океанските води наистина се дължи на процеси на изветряне скалии речен поток, повечето от тях вероятно идват от недрата на земята.
3. Солеността се променя през целия период на съществуване на Световния океан, както нагоре, така и надолу, а не едностранно, както следва според второто предположение. В края на палеозоя, съдейки по състава на солите на съществуващите тогава и впоследствие пресъхнали морета, химичен съставокеанът вече е бил близо до съвременния.
4. Солеността и съставът на водата все още се променят, но този процес е толкова бавен, че поради недостатъчната чувствителност на методите химичен анализхората не могат да забележат тези промени. промяна геоложки периоди, рязко различни по характера на планиностроителството, вулканичната дейност, както и климатични условия, появата на живот в океана е крайъгълен камък, който маркира посоката на процеса на променливост в солния състав и солеността на Световния океан.
Инструкции
Ниво средна соленостСветовният океан е 35 ppm – това е цифрата, която най-често се цитира в статистиката. Още малко точна стойност, без закръгляване: 34,73 ppm. На практика това означава, че във всеки литър теоретична океанска вода трябва да се разтворят около 35 g сол. На практика тази стойност варира доста, тъй като Световният океан е толкова огромен, че водите в него не могат бързо да се смесят и да образуват нещо хомогенно по отношение на химични свойствапространство.
Солеността на океанската вода зависи от няколко фактора. Първо, определя се процентвода, изпаряваща се от океана и валежи, падащи в него. Ако има много валежи, нивото на местната соленост пада, а ако няма валежи, но водата се изпарява интензивно, тогава солеността се увеличава. Следователно в тропиците, в определени сезони, солеността на водата достига рекордни стойности за планетата. Най-голямата част от океана е Червено море, неговата соленост е 43 ppm.
Освен това, дори ако съдържанието на сол на повърхността на морето или океана варира, обикновено тези промени практически не засягат дълбоките слоеве на водата. Повърхностните вибрации рядко надвишават 6 ppm. В някои райони солеността на водата намалява поради изобилието от свежи реки, вливащи се в морето.
Солеността на Тихия и Алтантическия океан е малко по-висока от останалите: тя е 34,87 ppm. Индийския океан има соленост от 34,58 ppm. Северният ледовит океан е с най-ниска соленост, а причината за това е топенето полярен лед, което се проявява особено интензивно при Южно полукълбо. Теченията на Северния ледовит океан влияят и на Индийския океан, поради което неговата соленост е по-ниска от тази на Атлантическия и Тихия океан.
Колкото по-далеч от полюсите, толкова по-висока е солеността на океана по същите причини. Най-солените географски ширини обаче са от 3 до 20 градуса в двете посоки от екватора, а не самият екватор. Понякога тези „ивици“ дори се наричат пояси на соленост. Причината за това разпределение е, че екваторът е зона на постоянни обилни тропически валежи, които обезсоляват водата.
Видео по темата
Забележка
Променя се не само солеността, но и температурата на водата в Световния океан. Хоризонтално температурата се променя от екватора към полюсите, но има и вертикална промяна в температурата: тя намалява към дълбочина. Причината е, че слънцето не е в състояние да проникне през целия воден стълб и да нагрее океанските води до самото дъно. Температурите на повърхността на водата варират значително. В близост до екватора достига +25-28 градуса по Целзий, а близо до Северен полюсможе да падне до 0, а понякога дори малко по-ниско.
Площта на Световния океан е приблизително 360 милиона квадратни метра. км. Това е около 71% от цялата територия на планетата.
Основната характеристика, която отличава водата Световен океанот водите на земята, е тяхната височина соленост. Броят на грамовете вещества, разтворени в 1 литър вода, се нарича соленост.
Морската вода е разтвор на 44 химични елемента, но солите играят основна роля в нея. Солпридава на водата солен вкус, а магнезият й придава горчив вкус. Солеността се изразява в ppm (%o). Това е една хилядна от числото. В литър океанска вода се разтварят средно 35 грама различни вещества, което означава, че солеността ще бъде 35%.
Количеството соли, разтворени в ще бъде приблизително 49,2 10 тона. За да си представим колко голяма е тази маса, можем да направим следното сравнение. Падам морска солв суха форма, разпръсната върху повърхността на цялата земя, след което ще бъде покрита със слой с дебелина 150 m.
Солеността на океанските води не е еднаква навсякъде. Следните процеси влияят върху стойността на солеността:
- изпаряване на вода. По време на този процес солите и водата не се изпаряват;
- образуване на лед;
- загуба, намаляване на солеността;
- . Солеността на океанските води в близост до континентите е много по-малка, отколкото в центъра на океана, тъй като водите го обезсоляват;
- топящ се лед.
Процеси като изпарение и образуване на лед допринасят за увеличаване на солеността, докато валежите, речният отток и топенето на леда я намаляват. Изпарението и валежите играят основна роля в промените в солеността. Следователно солеността на повърхностните слоеве на океана, както и температурата, зависи от географската ширина.