Mật độ của khối nước ở vùng ôn đới là gì? Khối nước nào di động nhất?

Giáo dục

Khối lượng nước và loại của chúng là gì? Các loại khối nước chính

Ngày 30 tháng 9 năm 2017

Tổng khối lượng của tất cả các vùng nước của Đại dương Thế giới được các chuyên gia chia thành hai loại - bề mặt và độ sâu. Tuy nhiên, sự phân chia như vậy là rất có điều kiện. Phân loại chi tiết hơn bao gồm một số nhóm sau, được phân biệt dựa trên vị trí lãnh thổ.

Sự định nghĩa

Đầu tiên, hãy định nghĩa khối lượng nước là gì. Về mặt địa lý, tên gọi này đề cập đến một lượng nước khá lớn hình thành ở phần này hoặc phần khác của đại dương. Các khối nước khác nhau ở một số đặc điểm: độ mặn, nhiệt độ, cũng như mật độ và độ trong suốt. Sự khác biệt còn được thể hiện ở lượng oxy và sự hiện diện của các sinh vật sống. Chúng tôi đã đưa ra một định nghĩa về khối lượng nước là gì. Bây giờ chúng ta cần xem xét các loại khác nhau của chúng.

Nước gần bề mặt

Nước bề mặt là những vùng mà tương tác nhiệt và động của chúng với không khí diễn ra tích cực nhất. Phù hợp với đặc điểm khí hậu vốn có ở một số vùng nhất định, chúng được chia thành các loại riêng biệt: xích đạo, nhiệt đới, cận nhiệt đới, vùng cực, cận cực. Học sinh đang thu thập thông tin để trả lời câu hỏi khối lượng nước là gì cũng cần biết về độ sâu xảy ra của chúng. Nếu không, đáp án trong bài địa lý sẽ không đầy đủ.

Nước mặt đạt độ sâu 200-250 m. Nhiệt độ của chúng thường thay đổi do chúng được hình thành do ảnh hưởng của lượng mưa. Sóng, cũng như các dòng hải lưu nằm ngang, hình thành trong cột nước bề mặt. Đây là nơi tìm thấy số lượng cá và sinh vật phù du lớn nhất. Giữa lớp bề mặt và lớp sâu có một lớp nước trung gian. Độ sâu của chúng dao động từ 500 đến 1000 m. Chúng được hình thành ở những vùng có độ mặn cao và mức độ bốc hơi cao.

Video về chủ đề

Khối nước sâu

Giới hạn dưới của nước sâu đôi khi có thể đạt tới 5000 m. Loại khối nước này thường được tìm thấy nhiều nhất ở các vĩ độ nhiệt đới. Chúng được hình thành dưới tác động của nước bề mặt và nước trung gian. Đối với những người quan tâm đến khối lượng nước là gì và đặc điểm của các loại nước khác nhau, điều quan trọng là phải có ý tưởng về tốc độ của dòng hải lưu trong đại dương. Các khối nước sâu di chuyển rất chậm theo phương thẳng đứng, nhưng tốc độ theo phương ngang của chúng có thể lên tới 28 km/h. Lớp tiếp theo là khối nước ở đáy. Chúng được tìm thấy ở độ sâu trên 5000 m. Loại này được đặc trưng bởi độ mặn không đổi cũng như mật độ cao.

Khối nước xích đạo

“Khối lượng nước là gì và các loại của chúng” là một trong những chủ đề bắt buộc của chương trình giáo dục phổ thông. Học sinh cần biết rằng các vùng nước có thể được phân thành nhóm này hay nhóm khác không chỉ tùy thuộc vào độ sâu mà còn tùy thuộc vào vị trí lãnh thổ của chúng. Loại đầu tiên được đề cập theo cách phân loại này là khối nước xích đạo. Chúng được đặc trưng bởi nhiệt độ cao (đạt 28°C), mật độ thấp và hàm lượng oxy thấp. Độ mặn của vùng nước như vậy là thấp. Có một vành đai áp suất khí quyển thấp trên vùng nước xích đạo.

Khối nước nhiệt đới

Chúng cũng được làm nóng khá tốt và nhiệt độ của chúng không thay đổi quá 4°C trong các mùa khác nhau. Dòng hải lưu có ảnh hưởng rất lớn đến loại nước này. Độ mặn của chúng cao hơn, vì ở vùng khí hậu này có vùng áp suất khí quyển cao và có rất ít lượng mưa.

Khối lượng nước vừa phải

Độ mặn của những vùng nước này thấp hơn so với những vùng nước khác vì chúng được khử muối nhờ lượng mưa, sông và tảng băng trôi. Theo mùa, nhiệt độ của khối nước loại này có thể thay đổi tới 10°C. Tuy nhiên, sự chuyển mùa xảy ra muộn hơn nhiều so với trên đất liền. Các vùng nước ôn đới khác nhau tùy thuộc vào việc chúng nằm ở khu vực phía tây hay phía đông của đại dương. Theo quy luật, cái trước lạnh và cái sau ấm hơn do sự nóng lên của dòng điện bên trong.

Khối nước vùng cực

Những vùng nước nào lạnh nhất? Rõ ràng, chúng là những nơi nằm ở Bắc Cực và ngoài khơi Nam Cực. Với sự trợ giúp của dòng hải lưu, chúng có thể được đưa đến các vùng ôn đới và nhiệt đới. Đặc điểm chính của khối nước vùng cực là những khối băng trôi nổi và những vùng băng khổng lồ. Độ mặn của chúng cực kỳ thấp. Ở Nam bán cầu, băng biển di chuyển đến các vĩ độ ôn đới thường xuyên hơn nhiều so với ở phía bắc.

Phương pháp hình thành

Học sinh quan tâm đến khối lượng nước là gì cũng sẽ quan tâm đến việc tìm hiểu thông tin về sự hình thành của chúng. Phương pháp hình thành chính của chúng là đối lưu hoặc trộn lẫn. Kết quả của quá trình trộn là nước chìm xuống một độ sâu đáng kể, tại đó nước lại đạt được độ ổn định theo chiều dọc. Quá trình như vậy có thể xảy ra theo nhiều giai đoạn và độ sâu trộn đối lưu có thể lên tới 3-4 km. Phương pháp tiếp theo là hút chìm, hay còn gọi là “lặn”. Với phương pháp tạo khối này, nước chìm xuống do tác động kết hợp của gió và làm mát bề mặt.

Đây là những khối lượng nước lớn hình thành ở một số phần của đại dương và khác nhau nhiệt độ, độ mặn, Tỉ trọng, minh bạch, lượng oxy chứa và nhiều tài sản khác. Ngược lại, việc phân vùng theo chiều dọc có tầm quan trọng lớn đối với họ.

TRONG tùy theo độ sâu Các loại khối nước sau đây được phân biệt:

Khối nước bề mặt . Chúng nằm ở độ sâu 200-250 tôi. Ở đây nhiệt độ và độ mặn của nước thường thay đổi, vì những khối nước này được hình thành dưới tác động của dòng nước ngọt lục địa. Trên bề mặt nước hình thành các khối sóng biển Và nằm ngang. Loại khối nước này chứa hàm lượng sinh vật phù du và cá cao nhất.

Khối nước trung gian . Chúng nằm ở độ sâu 500-1000 m. Loại khối này chủ yếu được tìm thấy ở các vĩ độ nhiệt đới của cả hai bán cầu và được hình thành trong điều kiện bốc hơi tăng lên và độ mặn tăng liên tục.

Khối nước sâu . Giới hạn dưới của họ có thể đạt tới ĐẾN 5000 m. Sự hình thành của chúng gắn liền với sự pha trộn của các khối nước bề mặt và trung gian, các khối nước vùng cực và nhiệt đới. Chúng di chuyển theo chiều dọc rất chậm nhưng theo chiều ngang với tốc độ 28 m/giờ.

Khối nước đáy . Chúng nằm ở dưới 5000 m, có độ mặn không đổi và mật độ rất cao.

Khối lượng nước có thể được phân loại không chỉ tùy thuộc vào độ sâu mà còn theo nguồn gốc. Trong trường hợp này, các loại khối nước sau đây được phân biệt:

Khối nước xích đạo . Chúng được sưởi ấm tốt bởi ánh nắng mặt trời, nhiệt độ của chúng thay đổi theo mùa không quá 2° và là 27 - 28°C. Chúng được khử muối nhờ lượng mưa lớn và chảy ra biển ở các vĩ độ này nên độ mặn của các vùng nước này thấp hơn ở các vĩ độ nhiệt đới.

Khối nước nhiệt đới . Chúng cũng được sưởi ấm bởi mặt trời, nhưng nhiệt độ nước ở đây thấp hơn ở vĩ độ xích đạo và lên tới 20-25°C. Theo mùa, nhiệt độ nước ở các vĩ độ nhiệt đới thay đổi 4°. Nhiệt độ nước của loại khối nước này bị ảnh hưởng rất lớn bởi dòng hải lưu: Phần phía tây của đại dương, nơi dòng hải lưu ấm từ xích đạo đến, ấm hơn phần phía đông, vì dòng hải lưu lạnh đến đó. Độ mặn của vùng nước này cao hơn nhiều so với vùng nước xích đạo, vì ở đây, do các dòng không khí hướng xuống, áp suất cao được hình thành và lượng mưa rơi ít. Các con sông cũng không có tác dụng khử muối vì có rất ít sông ở những vĩ độ này.

Khối lượng nước vừa phải . Theo mùa, nhiệt độ nước ở các vĩ độ này chênh lệch 10°: vào mùa đông nhiệt độ nước dao động từ 0° đến 10°C, và vào mùa hè, nhiệt độ thay đổi từ 10° đến 20°C. Những vùng nước này đã được đặc trưng bởi sự thay đổi theo mùa, nhưng nó xảy ra muộn hơn trên đất liền và không quá rõ rệt. Độ mặn của những vùng nước này thấp hơn độ mặn của vùng nước nhiệt đới, vì hiệu ứng khử muối được tạo ra bởi lượng mưa, các con sông chảy vào vùng nước này và đi vào các vĩ độ này. Các khối nước ôn đới cũng được đặc trưng bởi sự chênh lệch nhiệt độ giữa phần phía tây và phía đông của đại dương: phần phía tây của đại dương, nơi các dòng hải lưu lạnh đi qua, lạnh và các khu vực phía đông được sưởi ấm bởi các dòng hải lưu ấm áp.

Khối nước vùng cực . Chúng hình thành ở Bắc Cực và ngoài khơi bờ biển và có thể được dòng hải lưu mang đến các vĩ độ ôn đới và thậm chí nhiệt đới. Các khối nước ở vùng cực được đặc trưng bởi sự phong phú của băng trôi, cũng như băng tạo thành những dải băng khổng lồ. Ở Nam bán cầu, ở những vùng có khối nước cực, băng biển mở rộng đến các vĩ độ ôn đới xa hơn nhiều so với ở Bắc bán cầu. Độ mặn của khối nước vùng cực thấp do băng nổi có tác dụng khử muối mạnh.

Không có ranh giới rõ ràng giữa các loại khối nước khác nhau có nguồn gốc khác nhau, nhưng có vùng chuyển tiếp. Chúng được thể hiện rõ ràng nhất ở những nơi gặp nhau của dòng nước ấm và lạnh.

Các khối nước tương tác tích cực với nó: chúng cung cấp độ ẩm và nhiệt, đồng thời hấp thụ carbon dioxide từ nó và giải phóng oxy.

Tính chất đặc trưng nhất của khối nước là Và.

Khối không khí

Sự biến đổi của khối không khí

Ảnh hưởng của bề mặt mà khối không khí đi qua ảnh hưởng đến các lớp bên dưới của chúng. Ảnh hưởng này có thể gây ra sự thay đổi độ ẩm của không khí do bay hơi hoặc kết tủa, cũng như thay đổi nhiệt độ của khối không khí do giải phóng nhiệt ẩn hoặc trao đổi nhiệt với bề mặt.

Bàn 1. Phân loại khối không khí và tính chất của chúng theo nguồn hình thành

Nhiệt đới

Cực

Bắc Cực hoặc Nam Cực

Hàng hải

biển nhiệt đới

(MT), ấm hoặc rất

ướt; đang được hình thành

ở vùng Azores

các hòn đảo ở phía Bắc

Đại Tây Dương

biển cực

(MP), lạnh và rất

ướt; đang được hình thành

qua Đại Tây Dương về phía nam

từ Greenland

Bắc cực (A)

hoặc Nam Cực

(AA), rất lạnh và khô; hình thành trên phần băng bao phủ của Bắc Cực hoặc phần trung tâm của Nam Cực

Lục địa (K)

lục địa

nhiệt đới (CT),

nóng và khô; hình thành trên sa mạc Sahara

lục địa

vùng cực (CP), lạnh và khô; được hình thành ở Siberia vào năm

thời kỳ mùa đông

Các biến đổi liên quan đến sự chuyển động của khối không khí được gọi là động năng. Tốc độ không khí ở các độ cao khác nhau gần như chắc chắn sẽ khác nhau, do đó khối không khí không chuyển động như một đơn vị duy nhất, và sự hiện diện của sự thay đổi tốc độ sẽ gây ra sự trộn lẫn hỗn loạn. Nếu các lớp bên dưới của khối không khí nóng lên, sự mất ổn định sẽ xảy ra và sự trộn lẫn đối lưu sẽ phát triển. Những thay đổi động khác có liên quan đến chuyển động không khí theo chiều dọc quy mô lớn.

Các biến đổi xảy ra với khối không khí có thể được biểu thị bằng cách thêm một chữ cái khác vào ký hiệu chính của nó. Nếu các lớp bên dưới của khối không khí ấm hơn bề mặt mà nó đi qua thì chữ "T" được thêm vào, nếu chúng lạnh hơn thì chữ "X" được thêm vào. Do đó, khi làm mát, độ ổn định của khối không khí vùng cực biển ấm áp tăng lên, trong khi sự nóng lên của khối không khí vùng cực biển lạnh gây ra sự mất ổn định của nó.

Khối không khí và ảnh hưởng của chúng đến thời tiết ở Quần đảo Anh

Điều kiện thời tiết ở bất kỳ nơi nào trên Trái đất có thể được coi là kết quả của hoạt động của một khối không khí nhất định và là hệ quả của những thay đổi xảy ra với nó. Vương quốc Anh, nằm ở vĩ độ trung bình, chịu ảnh hưởng của hầu hết các loại khối không khí. Do đó, đây là một ví dụ điển hình cho việc nghiên cứu các điều kiện thời tiết gây ra bởi sự biến đổi của khối không khí gần bề mặt. Những thay đổi động học, chủ yếu do chuyển động không khí theo phương thẳng đứng, cũng rất quan trọng trong việc xác định điều kiện thời tiết và không thể bỏ qua trong từng trường hợp cụ thể.

Marine Polar Air (MPA) đến Quần đảo Anh thường thuộc loại MPA và do đó là khối không khí không ổn định. Khi đi qua đại dương do sự bốc hơi từ bề mặt của nó, nó giữ được độ ẩm tương đối cao và kết quả là - đặc biệt là trên bề mặt ấm áp của Trái đất vào buổi trưa với sự xuất hiện của khối không khí này, các đám mây tích lũy và tích lũy sẽ xuất hiện, nhiệt độ sẽ giảm xuống dưới mức trung bình và sẽ có mưa rào vào mùa hè và vào mùa đông, lượng mưa thường có thể rơi dưới dạng tuyết hoặc dạng hạt. Gió mạnh và chuyển động đối lưu trong không khí sẽ phân tán bụi và khói nên tầm nhìn sẽ tốt.

Nếu không khí biển vùng cực (MPA) từ nguồn hình thành của nó đi về phía nam và sau đó hướng về Quần đảo Anh từ phía tây nam, thì nó có thể trở nên ấm áp, tức là loại TMAF; nó đôi khi được gọi là "trả lại không khí vùng cực biển". Nó mang lại nhiệt độ và thời tiết bình thường, mức trung bình giữa thời tiết bắt đầu với sự xuất hiện của khối không khí HMPV và MTV.

Không khí nhiệt đới biển (MTA) thường thuộc loại TMTV nên ổn định. Đến Quần đảo Anh sau khi băng qua đại dương và nguội đi, nó bị bão hòa (hoặc gần bão hòa) với hơi nước. Khối không khí này mang theo thời tiết ôn hòa, bầu trời nhiều mây và tầm nhìn kém, đồng thời sương mù thường xuyên xuất hiện ở Quần đảo phía Tây nước Anh. Khi vượt lên trên các rào cản địa hình, các tầng mây hình thành; Trong trường hợp này, mưa phùn chuyển thành mưa lớn hơn là phổ biến và ở phía đông của dãy núi có mưa liên tục.

Khối không khí nhiệt đới lục địa không ổn định tại thời điểm hình thành và mặc dù các lớp dưới của nó trở nên ổn định khi đến Quần đảo Anh, các lớp trên vẫn không ổn định, có thể gây ra giông bão vào mùa hè. Tuy nhiên, vào mùa đông, các lớp bên dưới của khối không khí rất ổn định và bất kỳ đám mây nào hình thành ở đó đều thuộc loại tầng. Thông thường, sự xuất hiện của khối không khí như vậy khiến nhiệt độ tăng cao hơn mức trung bình và sương mù hình thành.

Với sự xuất hiện của không khí vùng cực lục địa, mùa đông mang đến thời tiết rất lạnh cho Quần đảo Anh. Tại nguồn hình thành, khối lượng này ổn định, nhưng sau đó ở các lớp thấp hơn, nó có thể trở nên không ổn định và khi đi qua Biển Bắc, nó sẽ bị “bão hòa” hơi nước đáng kể. Những đám mây sẽ xuất hiện thuộc loại mây tích, mặc dù tầng tích cũng có thể hình thành. Vào mùa đông, miền đông Vương quốc Anh có thể có mưa lớn và tuyết rơi.

Không khí Bắc Cực (AV) có thể là lục địa (CAV) hoặc hàng hải (MAV), tùy thuộc vào con đường nó di chuyển từ nguồn hình thành đến Quần đảo Anh. CAV đi qua Scandinavia trên đường đến Quần đảo Anh. Nó tương tự như không khí vùng cực lục địa, mặc dù nó lạnh hơn và do đó thường mang theo tuyết rơi vào mùa đông và mùa xuân. Không khí hàng hải Bắc Cực đi qua Greenland và Biển Na Uy; nó có thể được so sánh với không khí lạnh ở vùng cực biển, mặc dù nó lạnh hơn và không ổn định hơn. Vào mùa đông và mùa xuân, không khí Bắc Cực có đặc điểm là tuyết rơi dày đặc, sương giá kéo dài và điều kiện tầm nhìn đặc biệt tốt.

Khối lượng nước và biểu đồ t-s

Khi xác định khối lượng nước, các nhà hải dương học sử dụng một khái niệm tương tự như khái niệm áp dụng cho khối không khí. Khối lượng nước được phân biệt chủ yếu bởi nhiệt độ và độ mặn. Người ta cũng tin rằng các khối nước hình thành ở một khu vực cụ thể, nơi chúng được tìm thấy ở lớp hỗn hợp bề mặt và nơi chúng bị ảnh hưởng bởi các điều kiện khí quyển không đổi. Nếu nước ở trạng thái đứng yên trong một thời gian dài, độ mặn của nó sẽ được xác định bởi một số yếu tố: sự bốc hơi và lượng mưa, việc cung cấp nước ngọt từ dòng chảy sông ở các vùng ven biển, sự tan chảy và hình thành băng ở vĩ độ cao, vân vân. Theo cách tương tự, nhiệt độ của nó sẽ được xác định bởi sự cân bằng bức xạ của mặt nước, cũng như sự trao đổi nhiệt với khí quyển. Nếu độ mặn của nước giảm và nhiệt độ tăng thì mật độ của nước sẽ giảm và cột nước sẽ ổn định. Trong những điều kiện này, chỉ có khối nước bề mặt nông mới có thể hình thành. Tuy nhiên, nếu độ mặn tăng và nhiệt độ giảm, nước sẽ trở nên đậm đặc hơn, bắt đầu chìm xuống và một khối nước có thể hình thành đạt độ dày đáng kể theo chiều dọc.

Để phân biệt giữa các khối nước, dữ liệu về nhiệt độ và độ mặn thu được ở các độ sâu khác nhau trong một khu vực nhất định của đại dương được vẽ trên sơ đồ trong đó nhiệt độ được vẽ trên trục tọa độ và độ mặn được vẽ trên trục abscissa. Tất cả các điểm được kết nối với nhau bằng một đường thẳng theo thứ tự độ sâu tăng dần. Nếu khối nước hoàn toàn đồng nhất thì nó sẽ được biểu thị bằng một điểm duy nhất trên sơ đồ như vậy. Chính đặc điểm này đóng vai trò là tiêu chí để xác định loại nước. Một cụm điểm quan sát gần điểm đó sẽ cho biết sự hiện diện của một loại nước nhất định. Nhưng nhiệt độ và độ mặn của khối nước thường thay đổi theo độ sâu và khối nước được đặc trưng trên sơ đồ T-S bằng một đường cong nhất định. Những biến đổi này có thể là do những thay đổi nhỏ về tính chất của nước được hình thành vào các thời điểm khác nhau trong năm và chìm xuống các độ sâu khác nhau tùy theo mật độ của nó. Chúng cũng có thể được giải thích bằng những thay đổi về điều kiện trên bề mặt đại dương ở khu vực diễn ra sự hình thành khối nước và nước có thể không chìm theo phương thẳng đứng mà dọc theo một số bề mặt nghiêng có mật độ bằng nhau. Vì q1 chỉ là hàm của nhiệt độ và độ mặn nên các đường có giá trị bằng q1 có thể được vẽ trên sơ đồ T-S. Có thể thu được ý tưởng về độ ổn định của cột nước bằng cách so sánh biểu đồ T-S với điểm chạm của các đường đồng mức q1.

Tính chất bảo toàn và không bảo toàn

Sau khi hình thành, khối nước, giống như khối không khí, bắt đầu di chuyển từ nguồn hình thành, trải qua quá trình biến đổi trên đường đi. Nếu nó vẫn còn ở lớp hỗn hợp gần bề mặt hoặc rời khỏi nó rồi quay trở lại, sự tương tác thêm với khí quyển sẽ gây ra những thay đổi về nhiệt độ và độ mặn của nước. Một khối nước mới có thể hình thành do sự trộn lẫn với một khối nước khác và tính chất của nó sẽ là trung gian giữa các tính chất của hai khối nước ban đầu. Kể từ thời điểm khối nước ngừng biến đổi dưới tác động của khí quyển, nhiệt độ và độ mặn của nó chỉ có thể thay đổi do quá trình trộn lẫn. Vì vậy, những tính chất như vậy được gọi là bảo thủ.

Một vùng nước thường có những đặc tính hóa học nhất định, hệ sinh vật vốn có và các mối quan hệ nhiệt độ và độ mặn điển hình (mối quan hệ T-S). Một chỉ số hữu ích đặc trưng cho khối lượng nước thường là nồng độ oxy hòa tan, cũng như nồng độ các chất dinh dưỡng - silicat và phốt phát. Các sinh vật biển có nguồn gốc từ một khối nước cụ thể được gọi là loài chỉ thị. Chúng có thể tồn tại trong một khối nước nhất định vì các đặc tính vật lý và hóa học của nó làm chúng hài lòng, hoặc đơn giản vì chúng, là sinh vật phù du, được vận chuyển cùng với khối nước từ khu vực hình thành của nó. Tuy nhiên, những đặc tính này thay đổi do các quá trình hóa học và sinh học xảy ra trong đại dương và do đó được gọi là đặc tính không bảo toàn.

Ví dụ về khối nước

Một ví dụ khá rõ ràng là khối nước hình thành trong các hồ chứa nửa kín. Khối nước hình thành ở Biển Baltic có độ mặn thấp, nguyên nhân là do dòng chảy sông vượt quá đáng kể và lượng mưa do bốc hơi. Vào mùa hè, khối nước này khá nóng và do đó có mật độ rất thấp. Từ nguồn hình thành, nó chảy qua eo biển hẹp giữa Thụy Điển và Đan Mạch, nơi nó hòa trộn mạnh mẽ với các lớp nước bên dưới đi vào eo biển từ đại dương. Trước khi trộn, nhiệt độ vào mùa hè là gần 16°C và độ mặn dưới 8% 0 . Nhưng khi đến eo biển Skagerrak, độ mặn của nó do bị trộn lẫn sẽ tăng lên giá trị khoảng 20% o. Do mật độ thấp, nó vẫn còn trên bề mặt và nhanh chóng biến đổi do tương tác với khí quyển. Vì vậy, khối nước này không có tác động rõ rệt đến các vùng biển rộng.

Ở biển Địa Trung Hải, lượng bốc hơi vượt quá lượng nước ngọt chảy vào dưới dạng mưa và dòng chảy sông, do đó độ mặn ở đó tăng lên. Ở tây bắc Địa Trung Hải, sự làm mát vào mùa đông (chủ yếu liên quan đến gió gọi là gió sương mù) có thể dẫn đến sự đối lưu quét toàn bộ cột nước đến độ sâu hơn 2000 m, dẫn đến một khối nước cực kỳ đồng nhất với độ mặn hơn 38,4% và nhiệt độ khoảng 12,8°C. Khi khối nước này rời Biển Địa Trung Hải qua eo biển Gibraltar, nó trải qua quá trình trộn lẫn mạnh mẽ và lớp hoặc lõi ít hỗn hợp nhất của nước Địa Trung Hải ở phần lân cận của Đại Tây Dương có độ mặn 36,5% 0 và nhiệt độ 11 ° C. Lớp này rất dày đặc và do đó chìm xuống độ sâu khoảng 1000 m. Ở mức này, nó lan rộng, trải qua quá trình trộn lẫn liên tục, nhưng lõi của nó vẫn có thể được nhận ra giữa các khối nước khác ở hầu hết Đại Tây Dương.

Trong đại dương mở, các khối nước trung tâm hình thành ở vĩ độ khoảng 25° đến 40° và sau đó hút chìm dọc theo các đường đẳng áp nghiêng để chiếm phần trên của đường chênh nhiệt chính. Ở Bắc Đại Tây Dương, khối nước như vậy được đặc trưng bởi đường cong T-S với giá trị ban đầu là 19°C và 36,7% và giá trị cuối cùng là 8°C và 35,1%. Ở vĩ độ cao hơn, các khối nước trung gian được hình thành, đặc trưng bởi độ mặn thấp và nhiệt độ thấp. Khối lượng nước trung gian ở Nam Cực là phổ biến nhất. Nó có nhiệt độ từ 2° đến 7°C và độ mặn từ 34,1 đến 34,6% 0 và sau khi giảm xuống khoảng 50°S. w. đến độ sâu 800-1000 m nó lan rộng theo hướng bắc. Các khối nước sâu nhất hình thành ở vĩ độ cao, nơi nước nguội đến nhiệt độ rất thấp vào mùa đông, thường đến điểm đóng băng, do đó độ mặn được xác định bởi quá trình đóng băng. Khối nước đáy Nam Cực có nhiệt độ -0,4°C và độ mặn 34,66% 0 và lan rộng về phía bắc ở độ sâu hơn 3000 m. Khối nước sâu đáy Bắc Đại Tây Dương, được hình thành ở biển Na Uy và Greenland và khi chảy qua Ngưỡng Scotland - Ngưỡng Greenland đang trải qua một sự biến đổi đáng chú ý, lan rộng về phía nam và chặn khối nước đáy Nam Cực ở phần xích đạo và phía nam của Đại Tây Dương.

Khái niệm về khối lượng nước đã đóng một vai trò quan trọng trong việc mô tả các quá trình hoàn lưu trong đại dương. Các dòng chảy trong đại dương sâu đều quá chậm và quá biến đổi để có thể nghiên cứu bằng quan sát trực tiếp. Nhưng phân tích T-S giúp xác định lõi của khối nước và xác định hướng phân bố của chúng. Tuy nhiên, để thiết lập tốc độ di chuyển của chúng, cần có những dữ liệu khác, chẳng hạn như tốc độ trộn và tốc độ thay đổi của các đặc tính không bảo toàn. Nhưng chúng thường không thể có được.

Dòng chảy tầng và dòng chảy hỗn loạn

Các chuyển động trong khí quyển và đại dương có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau. Một trong số đó là sự phân chia chuyển động thành tầng và hỗn loạn. Trong dòng chảy tầng, các hạt chất lỏng di chuyển một cách có trật tự và các đường thẳng song song. Dòng chảy hỗn loạn là hỗn loạn và quỹ đạo của các hạt riêng lẻ giao nhau. Trong chất lỏng có mật độ đồng đều, quá trình chuyển từ chế độ tầng sang hỗn loạn xảy ra khi vận tốc đạt đến một giá trị tới hạn nhất định, tỷ lệ thuận với độ nhớt và tỷ lệ nghịch với mật độ và khoảng cách đến ranh giới dòng chảy. Trong đại dương và khí quyển, dòng chảy chủ yếu là hỗn loạn. Hơn nữa, độ nhớt hiệu dụng, hay ma sát hỗn loạn, trong những dòng chảy như vậy thường lớn hơn độ nhớt phân tử vài bậc và phụ thuộc vào bản chất của nhiễu loạn và cường độ của nó. Trong tự nhiên, có hai trường hợp chế độ tầng được quan sát thấy. Một là dòng chảy trong một lớp rất mỏng tiếp giáp với một ranh giới nhẵn, thứ hai là chuyển động trong các lớp có độ ổn định thẳng đứng đáng kể (chẳng hạn như lớp đảo ngược trong khí quyển và đường chênh nhiệt trong đại dương), nơi dao động vận tốc thẳng đứng là nhỏ. Sự thay đổi vận tốc theo chiều dọc trong những trường hợp như vậy lớn hơn nhiều so với dòng chảy rối.

Quy mô di chuyển

Một cách khác để phân loại các chuyển động trong khí quyển và đại dương là dựa trên sự phân tách chúng theo quy mô không gian và thời gian, cũng như việc xác định các thành phần tuần hoàn và không tuần hoàn của chuyển động.

Quy mô không gian thời gian lớn nhất tương ứng với các hệ thống cố định như gió mậu dịch trong khí quyển hoặc Dòng chảy Vịnh trong đại dương. Mặc dù sự chuyển động trong chúng trải qua những biến động, nhưng những hệ thống này có thể được coi là những yếu tố tuần hoàn ít nhiều liên tục, có quy mô không gian cỡ vài nghìn km.

Vị trí tiếp theo được chiếm giữ bởi các quy trình có tính chu kỳ theo mùa. Trong số đó, cần đặc biệt đề cập đến gió mùa và các dòng hải lưu ở Ấn Độ Dương do chúng gây ra - cũng như sự thay đổi hướng của chúng. Quy mô không gian của các quá trình này cũng vào khoảng vài nghìn km, nhưng chúng được phân biệt bởi tính tuần hoàn rõ rệt.

Các quy trình có quy mô thời gian vài ngày hoặc vài tuần thường không đều và có quy mô không gian lên tới hàng nghìn km. Chúng bao gồm những biến đổi của gió liên quan đến sự vận chuyển các khối không khí khác nhau và gây ra những thay đổi về thời tiết ở các khu vực như Quần đảo Anh, cũng như những biến động tương tự và thường liên quan đến dòng hải lưu.

Xem xét các chuyển động có thang thời gian từ vài giờ đến một hoặc hai ngày, chúng ta gặp phải rất nhiều quy trình khác nhau, trong đó có những quy trình định kỳ rõ ràng. Đây có thể là một chu kỳ hàng ngày gắn liền với chu kỳ bức xạ mặt trời hàng ngày (ví dụ, nó là đặc trưng của gió - gió thổi từ biển này sang đất liền vào ban ngày và từ đất liền sang biển vào ban đêm); đây có thể là chu kỳ hàng ngày và bán nhật, đặc trưng của thủy triều; đây có thể là một tính tuần hoàn gắn liền với sự chuyển động của lốc xoáy và các nhiễu loạn khí quyển khác. Quy mô không gian của loại chuyển động này là từ 50 km (đối với gió) đến 2000 km (đối với áp suất thấp ở vĩ độ trung bình).

Thang thời gian, tính bằng giây, ít thường xuyên hơn là phút, tương ứng với các chuyển động đều đặn - sóng. Sóng gió phổ biến nhất trên bề mặt đại dương có quy mô không gian khoảng 100 m. Các sóng dài hơn, chẳng hạn như sóng lee, cũng xảy ra trong đại dương và trong khí quyển. Những chuyển động không đều với thang thời gian như vậy tương ứng với những biến động hỗn loạn, chẳng hạn, biểu hiện dưới dạng gió giật.

Chuyển động quan sát được ở một số vùng của đại dương hoặc khí quyển có thể được đặc trưng bởi tổng vectơ vận tốc, mỗi vận tốc tương ứng với một thang chuyển động nhất định. Ví dụ, vận tốc đo được tại một thời điểm nào đó có thể được biểu diễn dưới dạng trong đó và biểu thị các xung vận tốc hỗn loạn.

Để mô tả chuyển động, bạn có thể sử dụng mô tả về các lực liên quan đến việc tạo ra nó. Cách tiếp cận này, kết hợp với phương pháp tách tỷ lệ, sẽ được sử dụng trong các chương tiếp theo để mô tả các dạng chuyển động khác nhau. Ở đây cũng thuận tiện để xem xét các lực khác nhau mà tác động của chúng có thể gây ra hoặc ảnh hưởng đến các chuyển động ngang trong đại dương và khí quyển.

Lực lượng có thể được chia thành ba loại: bên ngoài, bên trong và thứ cấp. Các nguồn ngoại lực nằm bên ngoài môi trường lỏng. Lực hấp dẫn của Mặt trời và Mặt trăng gây ra chuyển động thủy triều, cũng như lực ma sát của gió thuộc loại này. Nội lực có liên quan đến sự phân bố khối lượng hoặc mật độ trong môi trường lỏng. Sự phân bố mật độ không đồng đều là do sự nóng lên không đồng đều của đại dương và khí quyển, đồng thời tạo ra các gradient áp suất ngang trong môi trường lỏng. Theo thứ cấp, chúng tôi muốn nói đến các lực chỉ tác dụng lên chất lỏng khi nó ở trạng thái chuyển động so với bề mặt trái đất. Rõ ràng nhất là lực ma sát luôn hướng vào chuyển động. Nếu các lớp chất lỏng khác nhau di chuyển với tốc độ khác nhau, ma sát giữa các lớp này do độ nhớt sẽ khiến các lớp chuyển động nhanh hơn chậm lại và các lớp chuyển động chậm hơn tăng tốc. Nếu dòng chảy hướng dọc theo bề mặt thì ở lớp tiếp giáp với ranh giới, lực ma sát ngược chiều với hướng của dòng chảy. Mặc dù ma sát thường đóng vai trò thứ yếu trong các chuyển động của khí quyển và đại dương, nhưng nó sẽ dẫn đến sự tắt dần của các chuyển động này nếu chúng không được hỗ trợ bởi ngoại lực. Do đó, chuyển động không thể duy trì đều nếu vắng mặt các lực khác. Hai lực thứ yếu còn lại là lực hư cấu. Chúng liên quan đến việc lựa chọn hệ tọa độ liên quan đến chuyển động được xem xét. Đây là lực Coriolis (mà chúng ta đã nói đến) và lực ly tâm xuất hiện khi một vật chuyển động theo đường tròn.

Lực ly tâm

Một vật chuyển động với tốc độ không đổi theo một vòng tròn sẽ liên tục thay đổi hướng chuyển động của nó và do đó chịu gia tốc. Gia tốc này hướng về tâm cong tức thời của quỹ đạo và được gọi là gia tốc hướng tâm. Do đó, để tiếp tục ở trên vòng tròn, vật phải chịu một lực nào đó hướng vào tâm vòng tròn. Như đã trình bày trong sách giáo khoa cơ bản về động lực học, độ lớn của lực này bằng mu 2 /r, hay mw 2 r, trong đó r là khối lượng của vật, m là tốc độ của vật trong một đường tròn, r là bán kính của đường tròn, và w là vận tốc góc quay của vật (thường được đo bằng radian trên giây). Ví dụ, đối với một hành khách đi trên một con tàu dọc theo một con đường cong, chuyển động có vẻ đồng nhất. Anh ta thấy rằng mình đang chuyển động so với bề mặt với một tốc độ không đổi. Tuy nhiên, hành khách cảm nhận được tác dụng của một lực nhất định hướng từ tâm vòng tròn - lực ly tâm, và anh ta chống lại lực này bằng cách nghiêng người về phía tâm vòng tròn. Khi đó lực hướng tâm sẽ bằng thành phần nằm ngang của phản lực của ghế đỡ hoặc sàn tàu. Nói cách khác, để duy trì trạng thái biểu kiến của chuyển động đều, hành khách yêu cầu lực hướng tâm phải có độ lớn bằng nhau và ngược hướng với lực ly tâm.

KHỐI NƯỚC là khối lượng nước tương xứng với diện tích và độ sâu của bể chứa, có tính đồng nhất tương đối về các đặc tính vật lý, hóa học, sinh học, được hình thành trong các điều kiện vật lý, địa lý cụ thể (thường là trên bề mặt đại dương, biển), khác với khối lượng nước. cột nước xung quanh. Các đặc tính của khối nước thu được ở một số khu vực nhất định của đại dương và biển được bảo tồn bên ngoài khu vực hình thành. Các khối nước liền kề được ngăn cách với nhau bởi các vùng phía trước của Đại dương Thế giới, các vùng phân chia và vùng chuyển đổi, có thể được theo dõi dọc theo độ dốc ngang và dọc tăng dần của các chỉ số chính của khối nước. Các yếu tố chính trong sự hình thành khối nước lần lượt là sự cân bằng nhiệt và nước của một khu vực nhất định, các chỉ số chính của khối nước là nhiệt độ, độ mặn và mật độ, phụ thuộc vào chúng. Các mô hình địa lý quan trọng nhất - phân vùng theo chiều ngang và chiều dọc - thể hiện trong đại dương dưới dạng cấu trúc cụ thể của nước, bao gồm một tập hợp các khối nước.

Trong cấu trúc thẳng đứng của Đại dương Thế giới, các khối nước được phân biệt: bề mặt - ở độ sâu 150-200 m; dưới bề mặt - lên tới 400-500 m; trung bình - lên tới 1000-1500 m, sâu - lên tới 2500-3500 m; đáy - dưới 3500 m. Mỗi đại dương có khối nước đặc trưng; khối nước bề mặt được đặt tên theo vùng khí hậu nơi chúng được hình thành (ví dụ, Thái Bình Dương cận Bắc Cực, Thái Bình Dương nhiệt đới, v.v.). Đối với các vùng cấu trúc cơ bản của đại dương và biển, tên của các khối nước tương ứng với khu vực địa lý của chúng (khối nước trung gian Địa Trung Hải, vùng sâu Bắc Đại Tây Dương, Biển Đen sâu, đáy Nam Cực, v.v.). Mật độ của nước và các đặc tính của hoàn lưu khí quyển quyết định độ sâu mà khối nước chìm xuống trong khu vực hình thành của nó. Thông thường, khi phân tích khối nước, các chỉ số về hàm lượng oxy hòa tan và các nguyên tố khác trong đó cũng được tính đến nồng độ của một số đồng vị, giúp có thể theo dõi sự phân bố của khối nước từ khu vực sự hình thành của nó, mức độ hòa trộn với các vùng nước xung quanh và thời gian không tiếp xúc với khí quyển.

Các đặc tính của khối nước không cố định mà chịu sự biến động theo mùa (ở tầng trên) và biến động lâu dài trong những giới hạn nhất định và thay đổi theo không gian. Khi chúng di chuyển khỏi khu vực hình thành, các khối nước bị biến đổi dưới tác động của sự thay đổi cân bằng nhiệt và nước, đặc thù của hoàn lưu khí quyển và đại dương, cũng như hòa trộn với các vùng nước xung quanh. Kết quả là, có sự phân biệt giữa các khối nước sơ cấp (được hình thành dưới tác động trực tiếp của khí quyển, có sự biến động lớn nhất về đặc tính) và các khối nước thứ cấp (được hình thành bằng cách trộn lẫn các khối nước sơ cấp, được đặc trưng bởi sự đồng nhất lớn nhất về các đặc tính). Trong khối nước, lõi được phân biệt - lớp có ít đặc tính biến đổi nhất, bảo toàn các đặc điểm đặc biệt vốn có của một khối nước cụ thể - độ mặn và nhiệt độ tối thiểu hoặc tối đa, hàm lượng của một số chất hóa học.

Khi nghiên cứu các khối nước, phương pháp đường cong nhiệt độ - độ mặn (đường cong T, S), phương pháp hạt nhân (nghiên cứu sự biến đổi các cực trị nhiệt độ hoặc độ mặn vốn có trong khối nước), phương pháp isopycnic (phân tích các đặc tính trên bề mặt của khối nước). mật độ bằng nhau) và phân tích thống kê T, S được sử dụng. Sự lưu thông của các khối nước đóng vai trò quan trọng trong cân bằng năng lượng và nước của hệ thống khí hậu Trái đất, phân phối lại năng lượng nhiệt và nước khử muối (hoặc muối) giữa các vĩ độ và các đại dương khác nhau.

Lít.: Sverdrup N. U., Johnson M. W., Fleming R. N. Các đại dương. NY, 1942; Zubov N.N. Hải dương học năng động. M.; L., 1947; Dobrovolsky A.D. Về việc xác định khối lượng nước // Hải dương học. 1961. T. 1. Số phát hành. 1; Stepanov V. N. Hải quyển. M., 1983; Mamaev O.I. Phân tích Thermohaline về vùng biển của Đại dương Thế giới. L., 1987; hay còn gọi là. Hải dương học vật lý: Yêu thích. hoạt động. M., 2000; Mikhailov V.N., Dobrovolsky A.D., Dobrolyubov S.A. Thủy văn. M., 2005.

Khối nước là một khối lượng lớn nước được hình thành ở một số khu vực nhất định của đại dương và khác nhau về nhiệt độ, độ mặn, mật độ, độ trong suốt, lượng oxy chứa và nhiều đặc tính khác. Không giống như các khối không khí, sự phân vùng theo chiều dọc có tầm quan trọng lớn đối với chúng. Tùy thuộc vào độ sâu, các loại khối nước sau đây được phân biệt:

Khối nước bề mặt. Chúng nằm ở độ sâu 200-250 m. Ở đây nhiệt độ và độ mặn của nước thường thay đổi do những khối nước này được hình thành dưới tác động của lượng mưa và dòng nước ngọt lục địa chảy vào. Sóng và dòng hải lưu ngang được hình thành trong các khối nước bề mặt. Loại khối nước này chứa hàm lượng sinh vật phù du và cá cao nhất.

Khối nước trung gian. Chúng nằm ở độ sâu 500-1000 m. Về cơ bản, loại khối này được tìm thấy ở các vĩ độ nhiệt đới của cả hai bán cầu và được hình thành trong điều kiện bốc hơi tăng lên và độ mặn tăng liên tục. Khối nước sâu. Giới hạn dưới của chúng có thể đạt tới 5000 m. Sự hình thành của chúng gắn liền với sự pha trộn của các khối nước bề mặt và trung gian, khối cực và nhiệt đới. Chúng di chuyển theo chiều dọc rất chậm nhưng theo chiều ngang với tốc độ 28 m/giờ.

Khối nước đáy. Chúng nằm ở độ sâu dưới 5000 m của Đại dương Thế giới, có độ mặn không đổi và mật độ rất cao.

Khối lượng nước có thể được phân loại không chỉ tùy thuộc vào độ sâu mà còn theo nguồn gốc. Trong trường hợp này, các loại khối nước sau đây được phân biệt:

Khối nước xích đạo. Chúng được sưởi ấm tốt bởi ánh nắng mặt trời, nhiệt độ của chúng thay đổi theo mùa không quá 2° và là 27 - 28°C. Chúng được khử muối nhờ lượng mưa lớn và các dòng sông chảy ra biển ở những vĩ độ này nên độ mặn của các vùng nước này thấp hơn ở các vĩ độ nhiệt đới.

Khối nước nhiệt đới. Chúng cũng được sưởi ấm bởi mặt trời, nhưng nhiệt độ nước ở đây thấp hơn ở vĩ độ xích đạo và lên tới 20-25°C. Theo mùa, nhiệt độ nước ở các vĩ độ nhiệt đới thay đổi 4°. Nhiệt độ của nước của loại khối nước này bị ảnh hưởng rất nhiều bởi các dòng hải lưu: phần phía tây của đại dương, nơi dòng hải lưu ấm từ xích đạo đến, ấm hơn phần phía đông, vì dòng hải lưu lạnh đến đó. Độ mặn của vùng nước này cao hơn nhiều so với vùng nước xích đạo, vì ở đây, do các dòng không khí hướng xuống, áp suất cao được hình thành và lượng mưa rơi ít. Các con sông cũng không có tác dụng khử muối vì có rất ít sông ở những vĩ độ này.

Khối lượng nước vừa phải. Theo mùa, nhiệt độ nước ở các vĩ độ này chênh lệch 10°: vào mùa đông nhiệt độ nước dao động từ 0° đến 10°C, và vào mùa hè, nhiệt độ thay đổi từ 10° đến 20°C. Những vùng nước này đã được đặc trưng bởi sự thay đổi theo mùa, nhưng nó xảy ra muộn hơn trên đất liền và không quá rõ rệt. Độ mặn của những vùng nước này thấp hơn độ mặn của vùng nước nhiệt đới, vì hiệu ứng khử muối được tạo ra bởi lượng mưa, các dòng sông chảy vào vùng nước này và các tảng băng trôi đi vào các vĩ độ này. Các khối nước ôn đới cũng được đặc trưng bởi sự chênh lệch nhiệt độ giữa phần phía tây và phía đông của đại dương: phần phía tây của đại dương, nơi các dòng hải lưu lạnh đi qua, lạnh và các khu vực phía đông được sưởi ấm bởi các dòng hải lưu ấm áp.

Khối nước cực. Chúng hình thành ở Bắc Cực và ngoài khơi Nam Cực và có thể được dòng hải lưu mang đến các vĩ độ ôn đới và thậm chí nhiệt đới. Các khối nước ở vùng cực được đặc trưng bởi sự phong phú của băng trôi, cũng như băng tạo thành những dải băng khổng lồ. Ở Nam bán cầu, ở những vùng có khối nước cực, băng biển mở rộng đến các vĩ độ ôn đới xa hơn nhiều so với ở Bắc bán cầu. Độ mặn của khối nước vùng cực thấp do băng nổi có tác dụng khử muối mạnh.

Không có ranh giới rõ ràng giữa các loại khối nước khác nhau về nguồn gốc, nhưng có các vùng chuyển tiếp. Chúng được thể hiện rõ ràng nhất ở những nơi gặp nhau của dòng nước ấm và lạnh. Các khối nước tương tác tích cực với khí quyển: chúng cung cấp độ ẩm và nhiệt, đồng thời hấp thụ carbon dioxide từ nó và giải phóng oxy. Các tính chất đặc trưng nhất của khối nước là độ mặn và nhiệt độ.

Khối nước đáy. Chúng nằm ở độ sâu dưới 5000 m của Đại dương Thế giới, có độ mặn không đổi và mật độ rất cao.

Khối nước xích đạo. Chúng được sưởi ấm tốt bởi ánh nắng mặt trời, nhiệt độ của chúng thay đổi theo mùa không quá 2° và là 27 - 28°C. Chúng được khử muối nhờ lượng mưa lớn và các con sông chảy ra biển ở những vĩ độ này nên độ mặn của những vùng nước này thấp hơn ở các vĩ độ nhiệt đới.

Đặc điểm của khối nước

Khối lượng nước được phân loại không chỉ tùy thuộc vào độ sâu mà còn theo nguồn gốc. Về điều này họ là:

xích đạo,
nhiệt đới,
vừa phải,
cực.

Các khối nước xích đạo được hình thành gần xích đạo nên được Mặt trời làm nóng tốt. Nhiệt độ nước là +27, +28 độ và thay đổi theo mùa chỉ 2 độ. Lượng mưa lớn và các dòng sông chảy ra biển làm nước bị khử muối rất nhiều nên độ mặn của vùng nước xích đạo thấp hơn so với các vùng nhiệt đới.

Các khối nước ở các vĩ độ nhiệt đới cũng được Mặt trời làm nóng tốt, nhưng nhiệt độ của chúng thấp hơn và là +20, +25 độ, và thay đổi 4 độ theo mùa. Dòng chảy có ảnh hưởng lớn đến nhiệt độ nước. Dòng hải lưu ấm đến từ xích đạo là đặc trưng của phần phía Tây đại dương nên nước ở đây sẽ ấm hơn. Dòng hải lưu lạnh tràn tới phần phía đông của đại dương và làm giảm nhiệt độ nước.

Ở các vĩ độ nhiệt đới, dòng không khí đi xuống chiếm ưu thế, dẫn đến áp suất khí quyển cao và ít mưa. Ở đây có ít sông và tác dụng khử muối của chúng không đáng kể nên độ mặn của nước ở khu vực này cao.

Về phía bắc là các vĩ độ ôn đới, nơi xảy ra sự hình thành các khối nước vừa phải. Ở đây có thể thấy rõ sự phân bố nhiệt độ theo mùa và chênh lệch là 10 độ. Nhiệt độ mùa đông dao động từ 0 đến 10 độ, vào mùa hè sự thay đổi xảy ra từ 10 đến 20 độ.

Độ mặn của khối nước vùng ôn đới thấp hơn vùng nhiệt đới vì lượng mưa trong khí quyển, các dòng sông chảy ra đại dương và các tảng băng trôi đi vào các vĩ độ này có tác dụng khử muối rất lớn.

Phần phía tây và phía đông của các đại dương trong phạm vi vĩ độ ôn đới cũng có sự chênh lệch về nhiệt độ. Phần phía tây của đại dương sẽ lạnh và phần phía đông sẽ được sưởi ấm bởi các dòng hải lưu ấm áp.

Ở khu vực Bắc Cực và ngoài khơi Nam Cực, các khối nước ở vùng cực được hình thành, với sự trợ giúp của dòng hải lưu, được đưa đến các vĩ độ ôn đới, đôi khi đạt đến các vĩ độ nhiệt đới. Một đặc điểm của khối nước vùng cực là sự hiện diện của băng nổi, có tác dụng khử muối mạnh. Do đó, độ mặn của khối nước vùng cực thấp.

Lưu ý 1

Không có ranh giới rõ ràng giữa các khối nước có nguồn gốc khác nhau; chỉ có các vùng chuyển tiếp được thể hiện rõ ràng hơn ở những nơi tiếp xúc với dòng nước ấm và lạnh.

Khối lượng nước tùy theo tiêu chí

Tùy thuộc vào tiêu chí, lượng nước khác nhau được phân bổ.

Khối nước ở đáy Nam Cực có thể tích lớn nhất trong Đại dương Thế giới, chiếm lớp đáy xung quanh lục địa. Nó kéo dài về phía bắc Đại Tây Dương đến vĩ tuyến 40 bắc. Phần kinh tuyến của khối nước này có nhiệt độ và độ mặn thấp hơn so với các vùng nước phía trên. Nơi hình thành chính của nó là Biển Weddell và thềm xung quanh Nam Cực, nơi hình thành các điều kiện thuận lợi cho việc này. Độ mặn của khối nước đáy Nam Cực là 34,6 ppm và nhiệt độ là -0,4 độ. Từ nơi hình thành, nó từ từ di chuyển vào Đại Tây Dương, tham gia vào vòng tuần hoàn theo chiều ngang của nước biển;

Khối lượng lớn thứ hai trong Đại dương Thế giới là khối nước sâu và đáy Bắc Đại Tây Dương. Sự hình thành của nó xảy ra vào mùa đông giữa Greenland và Iceland. Đây là nơi nước mặn, ấm của dòng hải lưu Bắc Đại Tây Dương hòa quyện với dòng nước lạnh, trong lành hơn của dòng hải lưu Đông Greenland. Nhiệt độ của khối nước này tại khu vực hình thành thay đổi theo độ sâu từ 2,8 đến 3,3 độ, độ mặn cũng thay đổi từ 34,90 đến 34,96 ppm. Khối nước sâu và đáy Bắc Đại Tây Dương từ khu vực hình thành lan rộng về phía nam đến độ sâu 2000-4000 m trên mặt nước đáy Nam Cực. Nó bị đáy đại dương dâng cao ngăn cản nó di chuyển theo hướng bắc;

Hình 1. Khối nước Bắc Đại Tây Dương. Author24 - trao đổi trực tuyến các tác phẩm của sinh viên

Lưu ý 2

Không có điều kiện nào cho sự hình thành khối nước như vậy ở Thái Bình Dương.

Nước bề mặt là khối nước trung gian ở Nam Cực, trong vùng hội tụ lan rộng về phía bắc đến độ sâu 1000-1500 m. Ở khu vực Đại Tây Dương, nó có thể thấy rõ ở vĩ độ 15 độ Bắc. Độ mặn ở đây rất nhỏ, bằng 33,8 ppm, nhiệt độ giảm xuống 2,2 độ;

Áp suất khí quyển cực đại cận nhiệt đới cố định được đặc trưng bởi sự hình thành các khối nước trung tâm. Đặc điểm của chúng là độ mặn tối đa. Đối lưu mạnh mẽ phát triển ở ngoại vi của chúng trong thời gian làm mát, do đó khối trung tâm tăng độ dày của chúng ở Thái Bình Dương lên 200-300 m, và ở Biển Sargasso của Đại Tây Dương, độ dày của chúng tăng lên 900 m;

Trong khu vực xích đạo, các khối nước xích đạo của 3 đại dương - Thái Bình Dương, Ấn Độ Dương và Đại Tây Dương được hình thành. Do có nhiều lượng mưa rơi ở vùng xích đạo nên các khối nước này có khả năng khử muối cao hơn so với các khối nước trung tâm. Khối nước xích đạo ít rõ rệt hơn ở Đại Tây Dương vì nước được chuyển từ Nam bán cầu tới Bắc bán cầu ở đây;

Khối nước Địa Trung Hải, có nhiệt độ 13,0-13,6 độ và độ mặn 38,4-38,7 ppm, đóng một vai trò khá quan trọng trong việc hình thành vùng nước sâu của Đại Tây Dương. Khối nước này có mật độ cao, do đó khi chảy qua eo biển Gibraltar, nó chìm xuống độ sâu 1000 m và lan rộng như một chiếc quạt trên vùng đất rộng lớn của Bắc Đại Tây Dương;

Ở phía tây bắc Ấn Độ Dương, khối nước Biển Đỏ có nhiệt độ 23 độ và độ mặn 40 ppm cũng có vai trò tương tự.

Các loại khối nước khác

Sự hình thành khối nước tuần hoàn Nam Cực liên quan đến nước sâu và nước đáy Bắc Đại Tây Dương dâng lên gần Nam Cực, trong đó có một lượng nước trung gian và nước đáy Nam Cực nhất định được trộn lẫn.

Hỗn hợp được hình thành sẽ dâng lên như một khối nước độc lập vào lớp trên của đại dương. Nó chiếm một vị trí giữa vùng nước ven biển Nam Cực và nơi hội tụ Nam Cực.

Nước tuần hoàn Nam Cực trong quá trình vận chuyển nước theo vòng tròn tạo thành một vòng bao quanh Nam Cực.

Tầng trên của nước tuần hoàn Nam Cực được đặc trưng bởi sự phân kỳ vận chuyển theo đới, gây ra sự dâng lên của nước sâu và đáy Bắc Đại Tây Dương ở khu vực Nam Cực.

Giữa vùng hội tụ Nam Cực và ranh giới phía nam của khối nước trung tâm là khối nước cận Nam Cực. Nó tạo thành một vòng khép kín và di chuyển từ tây sang đông. Khối nước này là kết quả của sự pha trộn giữa khối nước trung tâm với nước trung gian ở Nam Cực ở ngoại vi phía nam của chúng.

Ở Bắc bán cầu, trên một vùng đất rộng lớn của Thái Bình Dương, phía bắc vĩ tuyến 40, có một khối nước cận Bắc Cực. Nó được hình thành bởi các quá trình làm mát và khử muối của nước ở biển Bering và Okhotsk, cũng như ở phần lân cận của đại dương.

Ở Đại Tây Dương, loại nước này được hình thành với số lượng nhỏ.

Bốn khối nước hiện diện ở Bắc Băng Dương và toàn bộ cột nước có nhiệt độ âm, chỉ có một lớp nước mỏng có nhiệt độ dương.

Lớp hoạt động của đại dương với vùng nước được khử muối và nhiệt độ âm giảm xuống độ sâu 200-250 m - đây là khối nước bề mặt. Vào mùa đông, lớp này được bao phủ hoàn toàn bởi sự đối lưu và nhiệt độ giảm xuống gần như đóng băng - khoảng -1,7 độ.

Vào mùa hè, nhiệt độ chỉ ở trên mức đóng băng. Độ mặn trên bề mặt khối nước này là 31,3-31,5 ppm.

Một hiện tượng độc đáo ở Đại dương Thế giới là lớp Đại Tây Dương ấm áp, được hình thành từ dòng hải lưu ấm áp Tây Spitsbergen. Để khối nước này do mật độ cao có thể chìm xuống dưới lớp bề mặt của Bắc Băng Dương với độ mặn lên tới 34,75 ppm, chỉ cần nước nguội đến 3-4 độ là đủ.

Sau đó, nó lan rộng khắp đại dương ở độ sâu 200-500 m, thậm chí gần eo biển Bering, nó vẫn giữ được độ mặn cao và nhiệt độ dương +0,4 độ.

Các khối nước sâu và đáy được hình thành ở biển Greenland.

Lưu ý 3

Do đó, các khối nước hình thành ở một số khu vực nhất định của Đại dương Thế giới phản ánh rõ ràng sự phân vùng theo chiều dọc và chiều ngang, đây là mô hình địa lý chính của bản chất hành tinh.

Sóng và chuyển động sóng của các đại dương trên thế giới

Thành phần hóa học và độ mặn của nước biển

Hầu hết tất cả các nguyên tố hóa học đã biết đều có trong nước biển:

Các nguyên tố hóa học (theo khối lượng)----

Phần trăm phần tử

Oxy 85,7

Hydro 10,8

Canxi 0,04

Kali 0,0380

Natri 1,05

Magie 0,1350 Cacbon 0,0026

Trong số các chất này có một nhóm nguyên tố quyết định độ mặn của nước. Độ mặn là đặc tính quan trọng nhất của nước, quyết định nhiều tính chất vật lý của nước: mật độ, tốc độ đóng băng, tốc độ âm thanh, v.v. Giá trị của nó phụ thuộc vào sự bay hơi, dòng nước ngọt, độ tan băng, độ đóng băng của nước,.. .

Ở vùng nhiệt đới, độ mặn đạt cực đại so với các vĩ độ khác. Điều này là do sự bốc hơi ở đó vượt xa lượng mưa. Độ mặn tối thiểu là ở xích đạo.

Trung bình, độ mặn của Đại dương Thế giới là khoảng 3,5%. Điều này có nghĩa là trong mỗi lít nước biển có 35 gam muối được hòa tan (chủ yếu là natri clorua). Độ mặn của nước ở các đại dương hầu như ở mức gần 3,5%, nhưng nước ở các biển có độ mặn phân bố không đều. Nước có độ mặn thấp nhất là nước ở Vịnh Phần Lan và phần phía bắc của Vịnh Bothnia, một phần của Biển Baltic. Nước của Biển Đỏ là nước mặn nhất. Các hồ muối, chẳng hạn như Biển Chết, có thể có nồng độ muối cao hơn đáng kể.

Sóng nước khác nhau về cơ chế dao động cơ bản (mao mạch, lực hấp dẫn, v.v.), dẫn đến các định luật phân tán khác nhau và do đó dẫn đến hành vi khác nhau của các sóng này.

Phần dưới của sóng gọi là đế, phần trên gọi là đỉnh. Khi sóng di chuyển, đỉnh sóng di chuyển về phía trước so với chân đế, nghiêng xuống, sau đó do trọng lượng và trọng lực của chính nó, đỉnh sóng rơi xuống, sóng vỡ và độ cao của sóng trở thành bằng không.

Các phần tử sóng cơ bản:

Chiều dài - khoảng cách ngắn nhất giữa hai đỉnh liền kề (rặng núi/thung lũng)

Chiều cao - sự khác biệt giữa mức độ trên và dưới

Độ dốc - tỷ số giữa chiều cao sóng và chiều dài sóng

Mức sóng - một đường chia đôi trochoid

Chu kỳ - khoảng thời gian sóng truyền đi một quãng đường bằng chiều dài của nó

Tần số - số lần rung động mỗi giây

Hướng của sóng được đo giống như hướng gió (“đến la bàn”)

Khối nước là một khối lượng nước tương xứng với diện tích và độ sâu của hồ chứa và có tính đồng nhất tương đối về các đặc tính vật lý và hóa học được hình thành trong các điều kiện vật lý và địa lý cụ thể. Các yếu tố chính hình thành khối nước là sự cân bằng nhiệt và nước của khu vực, nhiệt độ và độ mặn.

Các đặc tính của khối nước không cố định, chúng chịu sự biến động theo mùa và lâu dài trong những giới hạn nhất định và thay đổi theo không gian. Khi chúng lan rộng ra khỏi khu vực hình thành, các khối nước bị biến đổi dưới tác động của những thay đổi trong điều kiện cân bằng nhiệt và nước và trộn lẫn với các vùng nước xung quanh.

Dọc: bề mặt - đến độ sâu 150-200 m;

Dưới bề mặt - ở độ sâu từ 150-200 m đến 400-500 m;

Trung cấp - ở độ sâu từ 400-500 m đến 1000-1500 m,

Sâu - ở độ sâu từ 1000-1500 m đến 2500-3000 m;

Đáy (thứ cấp) - dưới 3000 m.

Theo chiều ngang: xích đạo, nhiệt đới, cận nhiệt đới, cận cực và cực.

Ranh giới giữa các khối nước là các vùng mặt trước của Đại dương Thế giới, các vùng phân tách và các vùng chuyển đổi, có thể được vạch ra dọc theo độ dốc ngang và dọc tăng dần của các chỉ số chính.

Cũng giống như không gian không khí, không gian nước có cấu trúc không đồng nhất. Chúng ta sẽ nói về cái được gọi là khối nước trong bài viết này. Chúng tôi sẽ xác định các loại chính của chúng và cũng xác định các đặc điểm thủy nhiệt chính của nước đại dương.

Khối nước của Đại dương Thế giới được gọi là gì?

Khối nước đại dương là các lớp nước đại dương tương đối lớn có các đặc tính nhất định (độ sâu, nhiệt độ, mật độ, độ trong suốt, lượng muối chứa, v.v.) đặc trưng của một loại nước nhất định. Sự hình thành các đặc tính của một loại khối nước nhất định xảy ra trong một thời gian dài, khiến chúng tương đối ổn định và các khối nước được coi là một tổng thể duy nhất.

Đặc điểm chính của khối nước biển

Các khối nước đại dương trong quá trình tương tác với khí quyển có nhiều đặc điểm khác nhau, khác nhau tùy thuộc vào mức độ tác động, cũng như nguồn hình thành.

Các vùng nước chính của Đại dương Thế giới

Những đặc điểm phức tạp của các khối nước được hình thành không chỉ dưới tác động của đặc điểm lãnh thổ kết hợp với điều kiện khí hậu mà còn do sự hòa trộn của các dòng nước khác nhau. Các lớp nước biển phía trên dễ bị ảnh hưởng bởi sự pha trộn và ảnh hưởng của khí quyển hơn các lớp nước sâu hơn trong cùng khu vực địa lý. Liên quan đến yếu tố này, khối nước của Đại dương Thế giới được chia thành hai phần lớn:

Các loại nước của tầng đối lưu đại dương

Tầng đối lưu đại dương được hình thành dưới tác động của sự kết hợp của các yếu tố động lực: khí hậu, lượng mưa và thủy triều của nước lục địa. Về vấn đề này, nước mặt có sự biến động thường xuyên về nhiệt độ và độ mặn. Sự chuyển động của các khối nước từ vĩ độ này sang vĩ độ khác tạo thành sự hình thành vùng khí hậu ấm áp và

Người ta quan sát thấy sự bão hòa lớn nhất của các dạng sống ở dạng cá và sinh vật phù du. Các loại khối nước trong tầng đối lưu đại dương thường được phân chia theo vĩ độ địa lý với yếu tố khí hậu rõ rệt. Hãy đặt tên cho những cái chính:

Xích đạo.
Nhiệt đới.
Cận nhiệt đới.
Cận cực.
Cực.

Đặc điểm của khối nước xích đạo

Phân vùng lãnh thổ của khối nước xích đạo bao gồm một dải địa lý từ 0 đến 5 vĩ độ Bắc. Khí hậu xích đạo được đặc trưng bởi nhiệt độ cao gần như đồng đều trong suốt năm dương lịch, do đó khối nước của khu vực này ấm lên đủ, đạt nhiệt độ 26-28.

Do lượng mưa lớn và dòng nước ngọt từ đất liền tràn vào, nước biển xích đạo có tỷ lệ độ mặn nhỏ (lên tới 34,5‰) và mật độ có điều kiện thấp nhất (22-23). Độ bão hòa oxy của môi trường nước trong vùng cũng có chỉ số thấp nhất (3-4 ml/l) do nhiệt độ trung bình năm cao.

Đặc điểm của khối nước nhiệt đới

Vùng khối nước nhiệt đới chiếm hai dải: 5-35 ở bán cầu bắc (vùng nước nhiệt đới phía bắc) và lên tới 30 ở bán cầu nam (vùng nước nhiệt đới phía nam). Chúng được hình thành dưới tác động của đặc điểm khí hậu và khối không khí - gió mậu dịch.

Nhiệt độ tối đa vào mùa hè tương ứng với vĩ độ xích đạo, nhưng vào mùa đông, con số này giảm xuống 18-20 trên 0. Khu vực này được đặc trưng bởi sự hiện diện của dòng nước dâng cao từ độ sâu 50-100 mét gần các đường lục địa ven biển phía tây và dòng chảy đi xuống gần bờ phía đông của lục địa.

Các khối nước nhiệt đới có chỉ số độ mặn (35-35,5‰) và mật độ có điều kiện (24-26) cao hơn vùng xích đạo. Độ bão hòa oxy của dòng nước nhiệt đới vẫn xấp xỉ ở mức tương tự như dải xích đạo, nhưng độ bão hòa với phốt phát cao hơn: 1-2 µg-at/l so với 0,5-1 µg-at/l ở vùng nước xích đạo.

Khối nước cận nhiệt đới

Nhiệt độ trong năm ở vùng nước cận nhiệt đới có thể giảm xuống 15. Ở các vĩ độ nhiệt đới, quá trình khử muối trong nước xảy ra ở mức độ thấp hơn so với các vùng khí hậu khác, vì ở đây có ít mưa, trong khi xảy ra hiện tượng bốc hơi dữ dội.

Ở đây độ mặn của nước có thể lên tới 38‰. Các khối nước cận nhiệt đới của đại dương khi được làm mát vào mùa đông sẽ tỏa ra rất nhiều nhiệt, từ đó góp phần đáng kể vào quá trình trao đổi nhiệt của hành tinh.

Ranh giới của vùng cận nhiệt đới trải dài khoảng 45 bán cầu nam và 50 vĩ độ bắc. Có sự gia tăng độ bão hòa của nước với oxy, và do đó với các dạng sống.

Đặc điểm của khối nước cận cực

Khi bạn di chuyển ra khỏi xích đạo, nhiệt độ của dòng nước giảm và thay đổi tùy theo thời gian trong năm. Vì vậy, trong lãnh thổ của các khối nước cận cực (50-70 N và 45-60 S), vào mùa đông, nhiệt độ nước giảm xuống 5-7, và vào mùa hè, nhiệt độ tăng lên 12-15 về S

Độ mặn của nước có xu hướng giảm dần từ các khối nước cận nhiệt đới về phía cực. Điều này xảy ra do sự tan chảy của tảng băng trôi - nguồn nước ngọt.

Đặc điểm và tính năng của khối nước vùng cực

Vị trí của các khối đại dương vùng cực là không gian phía bắc và phía nam vùng cực quanh lục địa, do đó, các nhà hải dương học nhấn mạnh sự hiện diện của các khối nước Bắc Cực và Nam Cực. Tất nhiên, đặc điểm nổi bật của vùng nước ở hai cực là chỉ số nhiệt độ thấp nhất: vào mùa hè, nhiệt độ trung bình là 0 và vào mùa đông là 1,5-1,8 dưới 0, điều này cũng ảnh hưởng đến mật độ - ở đây là cao nhất.

Ngoài nhiệt độ, độ mặn thấp (32-33‰) cũng được ghi nhận do sự tan chảy của các sông băng tươi lục địa. Vùng nước ở các vĩ độ cực rất giàu oxy và phốt phát, có tác dụng có lợi đối với sự đa dạng của thế giới hữu cơ.

Các loại và tính chất của khối nước trong tầng bình lưu đại dương

Các nhà hải dương học thường chia tầng bình lưu đại dương thành ba loại:

Vùng nước trung gian bao phủ các cột nước ở độ sâu từ 300-500 m đến 1000 m, và đôi khi 2000 m. So với hai loại khối nước còn lại trong tầng bình lưu, lớp trung gian được chiếu sáng nhiều nhất, ấm hơn và giàu oxy và photphat hơn. , và do đó Thế giới dưới nước phong phú hơn về sinh vật phù du và nhiều loại cá. Dưới ảnh hưởng của sự gần gũi với dòng nước của tầng đối lưu, trong đó khối nước chảy nhanh chiếm ưu thế, các đặc tính thủy nhiệt và tốc độ dòng chảy của dòng nước trong lớp trung gian rất biến động. Xu hướng chung của sự chuyển động của vùng nước trung gian được quan sát theo hướng từ vĩ độ cao đến xích đạo. Độ dày của lớp trung gian của tầng bình lưu đại dương không giống nhau ở mọi nơi; một lớp rộng hơn được quan sát thấy ở gần các vùng cực.
Vùng nước sâu có khu vực phân bố bắt đầu từ độ sâu 1000-1200 m và đạt tới độ sâu 5 km dưới mực nước biển và được đặc trưng bởi dữ liệu thủy nhiệt ổn định hơn. Dòng nước chảy ngang trong lớp này nhỏ hơn nhiều so với dòng nước trung gian và đạt tốc độ 0,2-0,8 cm/s.
Lớp nước dưới cùng ít được các nhà hải dương học nghiên cứu nhất do không thể tiếp cận được, vì nó nằm ở độ sâu hơn 5 km tính từ mặt nước. Đặc điểm chính của lớp dưới cùng là độ mặn gần như không đổi và mật độ cao.