Anga ni ganda la gesi la sayari, linalosonga pamoja na sayari katika nafasi kwa ujumla. Karibu sayari zote za mfumo wetu wa jua zina angahewa zao wenyewe, lakini ni angahewa ya dunia tu ndiyo inayoweza kutegemeza uhai. Katika angahewa ya sayari kuna chembe za erosoli: chembe dhabiti za vumbi zilizoinuliwa kutoka kwenye uso mgumu wa sayari, chembe za kioevu au ngumu zinazotokana na msongamano wa gesi za angahewa, vumbi la meteoric. Wacha tuchunguze kwa undani muundo na sifa za anga za sayari za mfumo wa jua.
Zebaki. Kuna athari za anga kwenye sayari hii: heliamu, argon, oksijeni, kaboni na xenon zimerekodiwa. Shinikizo la anga kwenye uso wa Zebaki ni la chini sana: ni trilioni mbili ya shinikizo la kawaida la angahewa duniani. Kwa hali kama hiyo ya nadra, uundaji wa upepo na mawingu hauwezekani ndani yake; hailindi sayari kutokana na joto la Jua na mionzi ya cosmic.
Zuhura. Mnamo 1761, Mikhail Lomonosov, akitazama njia ya Venus kwenye diski ya Jua, aliona ukingo mwembamba wa jua unaozunguka sayari. Hivi ndivyo angahewa ya Zuhura iligunduliwa. Mazingira haya ni yenye nguvu sana: shinikizo kwenye uso lilikuwa kubwa mara 90 kuliko kwenye uso wa Dunia. Mazingira ya Zuhura ni 96.5% ya dioksidi kaboni. Sio zaidi ya 3% ni nitrojeni. Kwa kuongeza, uchafu wa gesi za inert (hasa argon) ziligunduliwa. Athari ya chafu katika anga ya Venus huongeza joto kwa digrii 400!
Anga kwenye Zuhura ni rangi ya manjano-kijani yenye kung'aa. Ukungu wa ukungu unaenea hadi mwinuko wa takriban kilomita 50. Zaidi hadi urefu wa kilomita 70 kuna mawingu ya matone madogo ya asidi ya sulfuriki. Inaaminika kuwa imeundwa kutoka kwa dioksidi ya sulfuri, ambayo inaweza kutoka kwa volkano. Kasi ya mzunguko katika kiwango cha juu ya mawingu ni tofauti kuliko juu ya uso wa sayari yenyewe. Hii ina maana kwamba juu ya ikweta ya Venus kwa urefu wa kilomita 60-70, upepo wa kimbunga hupiga mara kwa mara kwa kasi ya 100-300 m / s katika mwelekeo wa harakati za sayari. Tabaka za juu kabisa za angahewa la Zuhura zimeundwa karibu kabisa na hidrojeni.
Hali ya hewa ya Venus inaenea hadi urefu wa kilomita 5500. Kwa mujibu wa mzunguko wa Venus kutoka mashariki hadi magharibi, anga inazunguka katika mwelekeo huo huo. Kulingana na wasifu wake wa joto, anga ya Venus imegawanywa katika mikoa miwili: troposphere na thermosphere. Juu ya uso joto ni + 460 ° C, inatofautiana kidogo mchana na usiku. Kuelekea mpaka wa juu wa troposphere, halijoto hupungua hadi -93°C.
Mirihi. Anga ya sayari hii sio nyeusi, kama inavyotarajiwa, lakini nyekundu. Ilibadilika kuwa vumbi linaloning'inia hewani huchukua 40% ya jua inayoingia, na kuunda athari ya rangi. Mazingira ya Mirihi ni 95% ya kaboni dioksidi. Karibu 4% hutoka kwa nitrojeni na argon. Oksijeni na mvuke wa maji katika angahewa ya Mirihi ni chini ya 1%. Wastani wa shinikizo la anga katika kiwango cha uso ni mara 15,000 chini ya Venus na mara 160 chini ya uso wa Dunia. Athari ya chafu huongeza wastani wa joto la uso kwa 9°C.
Mars ina sifa ya kushuka kwa joto kali: wakati wa mchana joto linaweza kufikia +27 ° C, lakini asubuhi inaweza kufikia -50 ° C. Hii hutokea kwa sababu angahewa nyembamba ya Mirihi haiwezi kuhifadhi joto. Moja ya maonyesho ya tofauti ya joto ni upepo mkali sana, kasi ambayo hufikia 100 m / s. Juu ya Mirihi kuna mawingu ya aina mbalimbali za maumbo na aina: cirrus, wavy.
Ikiwa umeona, maji katika bahari huganda kwenye joto chini ya nyuzi sifuri. Kwa nini hii inatokea? Yote inategemea mkusanyiko wa chumvi ndani yake. Ya juu ni, chini ya joto la kufungia. Kwa wastani, ongezeko la chumvi ya maji kwa ppm mbili hupunguza kiwango chake cha kuganda kwa moja ya kumi ya digrii. Kwa hiyo jihukumu mwenyewe ni joto gani la kawaida linapaswa kuwa kwa safu nyembamba ya barafu kuunda juu ya uso wa bahari, na chumvi ya maji ya 35 ppm. Kwa kiwango cha chini, inapaswa kuwa digrii mbili chini ya sifuri.
Bahari hiyo hiyo ya Azov, yenye chumvi ya maji ya 12 ppm, inafungia kwa joto la nyuzi 0.6. Wakati huo huo, Sivash iliyo karibu bado haijahifadhiwa. Jambo ni kwamba chumvi ya maji yake ni 100 ppm, ambayo ina maana kwamba kwa barafu kuunda hapa, angalau digrii sita za baridi ni muhimu. Ili uso wa Bahari Nyeupe, ambapo kiwango cha chumvi cha maji hufikia 25 ppm, ili kufunika na barafu, joto lazima lipungue hadi digrii 1.4.
Jambo la kushangaza zaidi ni kwamba katika maji ya bahari yaliyopozwa hadi digrii moja, theluji haina kuyeyuka. Anaendelea tu kuogelea ndani yake hadi anageuka kuwa kipande cha barafu. Lakini inapoingia ndani ya maji safi yaliyopozwa, mara moja huyeyuka.
Mchakato wa kufungia maji ya bahari una sifa zake. Kwanza, fuwele za msingi za barafu huanza kuunda, ambazo zinaonekana kama sindano nyembamba za uwazi. Hakuna chumvi ndani yao. Imepigwa nje ya fuwele na inabaki ndani ya maji. Ikiwa tunakusanya sindano hizo na kuziyeyusha katika aina fulani ya chombo, tutapata maji safi.
Fujo la sindano za barafu, zinazoonekana kama sehemu kubwa ya mafuta, huelea juu ya uso wa bahari. Kwa hivyo jina lake la asili - mafuta ya nguruwe. Kwa kupungua zaidi kwa joto, mafuta ya nguruwe huganda, na kutengeneza ukoko laini na wa uwazi wa barafu, unaoitwa nilas. Tofauti na mafuta ya nguruwe, nilas ina chumvi. Inaonekana ndani yake katika mchakato wa kufungia mafuta na sindano za kukamata matone ya maji ya bahari. Huu ni mchakato wa machafuko. Ndiyo maana chumvi katika barafu la bahari inasambazwa kwa usawa, kwa kawaida kwa namna ya inclusions ya mtu binafsi.
Wanasayansi wamegundua kwamba kiasi cha chumvi katika barafu ya bahari inategemea joto la kawaida wakati wa kuundwa kwake. Wakati kuna baridi kidogo, kiwango cha malezi ya nilas ni cha chini, sindano huchukua maji kidogo ya bahari, kwa hiyo chumvi ya barafu ni ndogo. Katika baridi kali, hali ni kinyume kabisa.
Wakati barafu ya bahari inayeyuka, kitu cha kwanza kinachotoka ni chumvi. Matokeo yake, hatua kwa hatua inakuwa safi.
Maji ya bahari huganda kwa joto chini ya nyuzi sifuri. Kadiri chumvi inavyokuwa juu ya maji ya bahari, ndivyo kiwango chake cha kuganda kinapungua. Hii inaweza kuonekana kutoka kwa jedwali lifuatalo:
| Chumvi katika °/00 |
Kiwango cha kufungia |
Chumvi katika °/00 | Kiwango cha kufungia (katika digrii) |
| 0 (maji safi) | 0 | 20 | -1,1 |
| 2 | -0,1 | 22 | -1,2 |
| 4 | -0,2 | 24 | -1,3 |
| 6 | -0,3 | 26 | -1,4 |
| 8 | -0,4 | 28 | -1,5 |
| 10 | -0,5 | 30 | -1,6 |
| 12 | -0,6 | 32 | -1,7 |
| 14 | -0,8 | 35 | -1,9 |
| 16 | -0,9 | 37 | -2,0 |
| 18 | -1,0 | 39 | -2,1 |
Jedwali hili linaonyesha kuwa ongezeko la chumvi la 2 °/00 hupunguza kiwango cha kuganda kwa karibu moja ya kumi ya digrii.
Ili maji yenye chumvi ya bahari ya 35 °/00 kuanza kufungia, lazima iwe baridi chini ya sifuri kwa karibu digrii mbili.
Wakati wa kuanguka kwenye maji safi ya mto ambayo hayajahifadhiwa, theluji ya kawaida na joto la kuyeyuka la digrii sifuri, kama sheria, huyeyuka. Ikiwa theluji hiyo hiyo huanguka kwenye maji ya bahari isiyohifadhiwa na joto la -1 °, basi haina kuyeyuka.
Kujua chumvi ya maji, unaweza kuamua kiwango cha kufungia cha bahari yoyote kwa kutumia meza hapo juu.
Chumvi ya maji ya Bahari ya Azov wakati wa baridi ni karibu 12 °/ 00; kwa hiyo, maji huanza kufungia tu kwa joto la 0 °.6 chini ya sifuri.
Katika sehemu ya wazi ya Bahari Nyeupe, chumvi hufikia 25 °/00. Hii ina maana kwamba ili maji yagande, lazima yapoe chini ya 1°.4.
Maji yenye chumvi ya 100 °/00 (chumvi hii inaweza kupatikana katika Sivashi, iliyotengwa na Bahari ya Azov na Arabat Spit) itafungia kwa joto la minus 6 °.1, na Kara-Bogaz-Gol. chumvi ni zaidi ya 250 °/00, na maji huganda tu wakati joto lake linapungua kwa kiasi kikubwa chini ya 10 ° chini ya sifuri!
Maji ya bahari yenye chumvi yanapopoa hadi kiwango kinachofaa cha kuganda, fuwele za msingi za barafu huanza kutokea, zenye umbo la miche nyembamba sana yenye pembe sita zinazofanana na sindano.
Kwa hiyo, kwa kawaida huitwa sindano za barafu. Fuwele za msingi za barafu ambazo huunda katika maji ya bahari yenye chumvi hazina chumvi; hubakia katika suluhisho, na kuongeza chumvi yake. Hii ni rahisi kuthibitisha. Baada ya kukusanya sindano za barafu na wavu iliyotengenezwa kwa chachi nyembamba sana au tulle, unahitaji suuza na maji safi ili kuosha maji ya chumvi, na kisha ukayeyusha kwenye bakuli lingine. Utapata maji safi.
Barafu, kama unavyojua, ni nyepesi kuliko maji, kwa hivyo sindano za barafu huelea. Mkusanyiko wao juu ya uso wa maji hufanana na kuonekana kwa mafuta ya mafuta kwenye supu iliyopozwa. Mkusanyiko huu huitwa mafuta ya nguruwe.
Ikiwa baridi inazidi na uso wa bahari hupoteza joto haraka, basi mafuta huanza kufungia na katika hali ya hewa tulivu, ukoko wa barafu laini na wazi huonekana, ambao Pomors, wakaazi wa pwani yetu ya kaskazini, huita nilas. Ni safi na ya uwazi kwamba katika vibanda vilivyotengenezwa kwa theluji, inaweza kutumika badala ya kioo (bila shaka, ikiwa hakuna joto ndani ya kibanda vile). Ikiwa unayeyuka nilas, maji yatageuka kuwa chumvi. Kweli, chumvi yake itakuwa chini kuliko maji ambayo sindano za barafu ziliundwa.
Sindano za barafu za kibinafsi hazina chumvi, lakini chumvi huonekana kwenye barafu la bahari linaloundwa kutoka kwao. Hii hutokea kwa sababu sindano za barafu zilizowekwa kwa nasibu, wakati zimegandishwa, hukamata matone madogo ya maji ya bahari yenye chumvi. Kwa hivyo, chumvi inasambazwa kwa usawa katika barafu la bahari - katika inclusions tofauti.
Chumvi ya barafu ya bahari inategemea joto ambalo liliundwa. Wakati kuna baridi kidogo, sindano za barafu huganda polepole na kukamata maji kidogo ya chumvi. Katika baridi kali, sindano za barafu huganda haraka sana na kukamata maji mengi ya chumvi. Katika kesi hii, barafu ya bahari itakuwa chumvi zaidi.
Wakati barafu ya bahari inapoanza kuyeyuka, jambo la kwanza linaloyeyuka kutoka kwake ni inclusions za chumvi. Kwa hiyo, barafu ya polar ya zamani, ya miaka mingi, ambayo imeruka mara kadhaa, inakuwa safi. Baridi ya polar kawaida hutumia theluji kwa maji ya kunywa, na wakati hii haipatikani, barafu ya bahari ya zamani.
Ikiwa theluji wakati wa uundaji wa barafu, basi, bila kuyeyuka, inabaki juu ya uso wa maji ya bahari, imejaa nayo na, kufungia, huunda mawingu, nyeupe, opaque, barafu isiyo sawa - barafu mchanga. Wote nilas na vijana, wakati upepo na mawimbi huvunja, huvunja vipande vipande, ambavyo, vinagongana, hupiga pembe na hatua kwa hatua hugeuka kuwa floes ya barafu ya pande zote - blinks. Wakati msisimko unapungua, pancakes hufungia pamoja, na kutengeneza barafu imara ya pancake.
Kando ya pwani, kwenye kina kirefu, maji ya bahari hupungua kwa kasi, hivyo barafu inaonekana mapema zaidi kuliko bahari ya wazi. Kawaida barafu huganda hadi ufukweni, hii ni barafu ya haraka. Ikiwa baridi hufuatana na hali ya hewa ya utulivu, barafu ya haraka inakua haraka, wakati mwingine hufikia upana wa makumi mengi ya kilomita. Lakini upepo mkali na mawimbi huvunja barafu haraka. Sehemu zinazotoka humo huelea chini ya mto na kuchukuliwa na upepo. Hivi ndivyo barafu inayoelea inavyoonekana. Kulingana na saizi yao, wana majina tofauti.
Sehemu ya barafu ni barafu inayoelea na eneo kubwa zaidi ya maili moja ya mraba ya baharini.
Barafu inayoelea kwa urefu zaidi ya kebo moja inaitwa uchafu wa uwanja wa barafu.
Barafu kali ni fupi kuliko urefu wa kebo moja, lakini zaidi ya sehemu ya kumi ya urefu wa kebo (18.5 m). Barafu iliyovunjika vizuri haizidi moja ya kumi ya urefu wa cable, na uji wa barafu una vipande vidogo vinavyoanguka kwenye mawimbi.
Mikondo na upepo vinaweza kusukuma miisho ya barafu dhidi ya barafu ya haraka au dhidi ya nyingine. Shinikizo la mashamba ya barafu kwa kila mmoja husababisha kugawanyika kwa barafu inayoelea. Hii kwa kawaida huunda marundo ya barafu iliyovunjika laini.
Wakati floe moja ya barafu inapoongezeka na katika nafasi hii kuganda kwenye barafu inayozunguka, huunda ropac. Ropacas iliyofunikwa na theluji ni ngumu kuona kutoka kwa ndege na inaweza kusababisha maafa wakati wa kutua.
Mara nyingi, chini ya shinikizo la mashamba ya barafu, matuta ya barafu huundwa - hummocks. Wakati mwingine hummocks hufikia urefu wa makumi kadhaa ya mita. Barafu ya hummocky ni vigumu kupita, hasa kwa sleds za mbwa. Inaleta kikwazo kikubwa hata kwa meli zenye nguvu za kuvunja barafu.
Kipande cha hummock kinachoinuka juu ya uso wa maji na kubebwa kwa urahisi na upepo kinaitwa nesak. Samaki ambaye amekimbia ardhini anaitwa stamukha.
Karibu na Antaktika na katika Bahari ya Arctic kuna milima ya barafu - milima ya barafu. Hizi ni kawaida vipande vya barafu ya bara.
Huko Antaktika, kama watafiti wameanzisha hivi majuzi, vilima vya barafu pia huunda baharini, kwenye kina kirefu cha bara. Ni sehemu tu ya barafu inayoonekana juu ya uso wa maji. Nyingi yake (takriban 7/8) iko chini ya maji. Eneo la sehemu ya chini ya maji ya mwamba wa barafu daima ni kubwa zaidi kuliko eneo la uso. Kwa hiyo, barafu ni hatari kwa meli.
Sasa milima ya barafu inaweza kugunduliwa kwa urahisi kwa mbali na katika ukungu kwa kutumia ala za usahihi za redio kwenye meli. Hapo awali, kulikuwa na visa vya kugongana kwa meli na mawe ya barafu. Hivi ndivyo, kwa mfano, meli kubwa ya abiria ya baharini Titanic ilizama mnamo 1912.
MZUNGUKO WA MAJI KATIKA BAHARI YA DUNIA
Katika maeneo ya polar, maji, yanapopoa, huwa mnene na kuzama chini. Kutoka hapo polepole huteleza kuelekea ikweta. Kwa hiyo, katika latitudo zote, maji ya kina ni baridi. Hata karibu na ikweta, maji ya chini yana joto la 1-2 ° tu juu ya sifuri.
Kwa kuwa mikondo hubeba maji ya joto kutoka ikweta hadi latitudo za wastani, maji baridi huinuka polepole sana kutoka kwenye vilindi kuchukua nafasi yake. Juu ya uso huwasha joto tena, huenda kwenye kanda za polar, ambako hupungua, huzama chini na huenda chini tena kwenye ikweta.
Kwa hivyo, katika bahari kuna aina ya mzunguko wa maji: maji hutembea kando ya uso kutoka kwa ikweta hadi maeneo ya polar na chini ya bahari - kutoka maeneo ya polar hadi ikweta. Utaratibu huu wa kuchanganya maji, pamoja na matukio mengine yaliyojadiliwa hapo juu, hujenga umoja wa Bahari ya Dunia.
Masharti muhimu ya kufungia maji ni baridi yake hadi kiwango cha kufungia (supercooling), pamoja na uwepo wa viini vya fuwele ndani ya maji, ambayo ni nuclei ambayo barafu inakua. Viini vya Crystallization vinaweza kuwa chembe za vumbi, fuwele za theluji au chembe za barafu tayari zilizopo ndani ya maji.
Kufungia kwa maji safi na bahari
Mpango
1. Kuganda kwa bahari na maji safi.
2. Uainishaji wa barafu ya bahari.
3. Usambazaji wa kijiografia wa barafu.
4. Vifaa vya urambazaji kwenye barafu.
Wakati safu ya uso ya maji safi inapoa, wiani wake huongezeka na kuchanganya maji hutokea, ambayo huendelea kwa kina hadi msongamano wa maji kufikia thamani yake ya juu kwa joto la +4 o C, katika kina kizima cha bwawa. Wakati safu ya uso inafikia joto la -0.13 o C, barafu huanza kuunda.
Kwa maji yenye chumvi kutoka 0 hadi 24.7 ‰, ambayo huitwa chumvi, mchakato wa kufungia hutokea kwa njia sawa na katika maji safi, lakini kwa joto la chini la msongamano mkubwa na kufungia kwa maji kulingana na chumvi yake. Katika chumvi ya 24.7 ‰, joto la msongamano mkubwa na joto la kufungia vina thamani sawa - 1.3 o C.
Katika maji ya bahari yenye chumvi zaidi ya 24.7 ‰, joto la msongamano mkubwa ni chini ya joto la kufungia, kwa hiyo, wakati safu ya uso inafikia joto la kufungia, hali ya kuchanganya maji haiacha na kuundwa kwa fuwele za barafu kunaweza kutokea. tu kwenye uso, lakini katika safu nzima ya kuchanganya. Jambo hili hutokea wakati mchanganyiko wa maji hutokea chini ya ushawishi wa upepo, mawimbi na mikondo. Barafu inayoundwa kwenye safu ya maji au chini inaitwa kina Na chini, au nanga. Barafu ya chini, yenye nguvu kubwa ya kuinua, mara nyingi huleta mawe, nanga na vitu vilivyozama kwenye uso.
Mchakato wa kufungia kwa maji ya chumvi na bahari pia ina mali ya kawaida - salinization kiasi kilichobaki cha maji. Hii inafafanuliwa na ukweli kwamba baada ya maji katika bahari kufikia joto la kufungia, barafu safi safi huanza kujitenga nayo, kama matokeo ya ambayo chumvi ya kiasi kilichobaki cha maji huongezeka. Kwa hiyo, malezi zaidi ya barafu inahitaji kupungua mpya kwa joto la safu ya uso.
Uundaji wa barafu katika bahari huanza na kuonekana kwa sindano nyembamba za barafu - fuwele za barafu safi. Ukuaji wa kioo mwanzoni hutokea katika mwelekeo mlalo na kisha katika mwelekeo wa wima. Chumvi kufutwa katika maji ya bahari na Bubbles hewa ziko katika nafasi kati ya fuwele barafu. Kwa hivyo, barafu la bahari, baada ya malezi, lina fuwele za barafu safi, zilizoingiliwa kati ya ambayo ni seli zilizo na brine ya chumvi na Bubbles za hewa.
Baada ya uso wa bahari kufunikwa na barafu imara, ukuaji wake zaidi hutokea kutoka chini tu kutokana na baridi ya maji. Ukuaji wa wastani wa kila siku wa barafu huanzia 0.5 hadi 2 cm.
Tabia ya barafu ya bahari. Moja ya sifa muhimu za barafu ya bahari ni chumvi yake, ambayo inategemea chumvi ya maji, kiwango cha uundaji wa barafu, hali ya bahari, umri wa barafu na unene wake. Kiwango cha juu cha uundaji wa barafu, zaidi ya chumvi ya barafu, kwani suluhisho la chumvi kidogo lina wakati wa kukimbia ndani ya maji. Kadiri barafu inavyozeeka, ndivyo suluhisho la salini linapita ndani ya maji, ndivyo chumvi yake inavyopungua. Katika barafu ya pakiti ya miaka mingi ni 1-2 ‰ tu, wakati katika maji ya Antaktika na Arctic chumvi ya barafu ni 22-23 ‰, na katika mabonde mengine kwa wastani 3-8 ‰.
Uwepo wa brine ndani ya barafu ya bahari pia huathiri mali zake nyingine.
Kwa mfano, msongamano wa barafu ya bahari ya miaka mingi, ambayo seli za chumvi zilizoachiliwa kutoka kwa suluhisho hujazwa na Bubbles za hewa, ina wiani wa chini kabisa. Kwa ujumla, wiani wa barafu ya bahari inaweza kuwa katika aina mbalimbali za 0.85-0.94 g/cm2. Kwa hivyo, upenyezaji wa barafu (mwinuko juu ya maji) hutofautiana sana kutoka 1/6 hadi 1/15.
Na mwanzo wa joto, kutokana na upanuzi wa joto, harakati kali za barafu hutokea, ambayo inaweza kusababisha uharibifu wa berths, vifaa vya bandari, pamoja na meli zilizosimama karibu na kuta au kuteleza kwenye barafu.
Muhimu mali ya mitambo ya barafu ya bahari ni ugumu, elasticity na nguvu. Ugumu wa barafu ni wa juu kwa joto la chini. Barafu ya bahari haina nguvu zaidi kuliko barafu ya mto, lakini ina elasticity kubwa na plastiki. Kwa mahesabu ya vitendo ya mzigo unaowezekana kwenye barafu na kifungu cha barafu na meli, nguvu ya kuinama ambayo barafu huvunjika ni muhimu sana. Barafu safi au iliyotiwa chumvi ndiyo inayodumu zaidi kwa joto la chini.