Анализ солености вод мирового океана

Солевой состав и генезис вод океана

Закономерность, связанная с постоянством солевого состава океанических морских вод заключается в том, что количество растворенных в водах океана солей может сильно различаться, но солевой состав, соотношение различных солей, определяющих соленость вод, во всех районах Мирового океана всегда одинаково:

Воды океана относятся к хлоридному классу (Сl — — 19,35‰) и натриевой группе (Na + — 10,76‰). Всего лишь 8 ионов (Cl, SO₄, HCO₃, Br; Na, Mg, Ca, К) дают 99,9% общей массы солей в морской воде. Эта закономерность впервые была установлена В. Дитмаром при изучении химического состава морской воды во время кругосветной экспедиции научно-исследовательского судна «Челленджер». Она характерна как для поверхностных, так и для глубинных вод океана и может нарушаться только в береговой зоне.

Существует 3 гипотезы происхождения солености морской воды. Первая утверждает, что соленость – явление первичное, присущее с момента образования Мирового океана; вторая – предполагает постепенное осолонение, благодаря выносу солей реками, вулканической деятельности. Третья гипотеза является синтезом двух предыдущих. Согласно ей воды первичного океана были солеными с момента его образования, но их соленость и солевой состав – другими. Современная соленость сформировалась в результате сложных и длительных процессов, связанных с развитием Земли, причем неоднократно она повышалась и понижалась. В настоящее время соленость также изменяется, но очень медленно. По мнению В.И. Вернадского постоянный солевой состав морской воды в основном регулируется биологическими процессами.

Соленость морской воды— это содержание в граммах всех минеральных веществ, растворенных в 1 кг морской воды. Она выражается в г/кг или в тысячных долях промилях (S, ‰). Подсчитано, что общая масса солей, растворенных в океане, достигает 49-55∙10 15 т. Эта величина с незначительными колебаниями сохраняется на протяжении многих геологических эпох. В настоящее время средняя соленость вод Мирового океана составляет 35,16‰.

Величина солености морской воды определяется несколькими способами, например, по хлорности, т.е. суммарному содержанию в граммах на 1 кг морской воды галогенов: хлора, фтора, брома и йода. Для этого служит международная формула:

Для Черного моря формула следующая:

Среди других способов определения солености следует выделить: электропроводность, оптические свойства воды (преломление света), плотность, полный химический анализ и др.

На картах и профилях соленость вод Мирового океана чаще всего показывают с помощью изогалин – линий, соединяющих точки с одинаковой соленостью воды.

Распределение солености воды на поверхности океана подчиняется зональным закономерностям в соответствии с зональностью осадков и испарения и может быть представлена в виде графика (рис. 20).

Рис. 20. Распределение солености и влияющих на нее гидрометеорологических факторов по широте в Мировом океане

В экваториальной зоне пониженная соленость (до 34-35‰) обусловлена резким повышением количества осадков и понижением испарения в зоне штилей. В тропических зонах по обе стороны от экватора выделяются зоны повышенной и самой высокой солености (36-37‰), что связано с повышенным испарением в районе сильных пассатных ветров. В направление к средним и высоким широтам наблюдается уменьшение солености (от 35 до 32‰).

Зональное широтное распределение солености (карты изогалин) нарушают три фактора: течения, реки и льды. Течения в средних широтах у западных берегов океанов направлены на север и юг от пассатов, разнося более соленые и теплые воды в направлении высоких широт. Вдоль восточных берегов океанов с севера и юга поступают менее соленые и теплые воды, направленные к пассатным течениям. Поэтому у материков изогалины имеют часто меридиональную ориентацию. Реки оказывают опресняющее воздействие на поверхностные воды океанов, особенно в приустьевых районах. Например, влияние Амазонки ощущается на расстоянии 500-1000 км от устья. Морские льды в зимнее время за счет формирования льда из пресной воды существенно осолоняют моря, а летом наоборот опресняют.

Соленость поверхностных вод разных океанов различна:

Внутренние моря, куда впадают крупные реки или располагающиеся в умеренном климатическом поясе, значительно опреснены:

Внутренние моря тропических регионов обладают высокой соленостью: Средиземное море, Персидский залив — 39‰, Красное море — 42‰.

В распределении солености в толще вод океанав целом отмечается общая закономерность роста солености в глубину с постоянно выравнивающейся соленостью нижних вод. В толще имеются промежуточные слои (экстремумы) с существенно разнящейся соленостью, связанной с горизонтальным переносом воды течениями, с влиянием температурного и плотностного факторов.

Дата добавления: 2015-04-30 ; Просмотров: 1512 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

источник

Соленость поверхностных вод определяется соотношением осадков и испарения в различных районах океана, речным стоком, переносом солей морскими течениями, образованием и таянием льда.

Средняя соленость вод Мирового океана составляет 35‰.

Соленость поверхностных вод колеблется, если не считать полярных и приустьевых районов, в сравнительно небольшом диапазоне (32-38‰) Однако даже самые незначительные изменения общего содержания солей (солености) могут оказать большое влияние на процессы, протекающие в океане (перемешивание, градиентные течения, устойчивость слоев и др.)

В морях пределы колебания солености гораздо более широкие (приме­рно от 1 до 42‰), что существенно сказывается на гидрологическом режиме.

На распределение солености в поверхностном слое Мирового океана оказывают влияние процессы, как уменьшающие, так и увеличивающие соле­ность. Речной сток оказывает значительное местное влияние на соленость морей (особенно внутренних) и приустьевых участках океанов. Таяние льда влияет на соленость лишь в высоких широтах в определенное время года. Поэтому основным процессом в формировании солености поверхност­ного слоя является соотношение значений испарения и осадков, интен­сивность которых в отдельных районах и в разные сезоны далеко не одинакова и зависит от климатических условий.

В экваториальной зоне в соответствии с превышением осадков над испарением соленость поверхностного слоя сильно понижена и состав­ляет в среднем 34,4‰. При этом она наиболее низка в Тихом океане (34,0‰), выше в Индийском (34,6‰) и Атлантическом (35,0‰).

С удалением от экваториальной зоны соленость поверхностных вод быстро увеличивается, достигая в районе пассатов 35,8‰ (25-З0° с.ш.) и 35,7‰ (20-25° ю.ш.). Здесь в зоне высоких температур и пассатных ветров существуют наиболее благоприятные условия для сильного испарения. Все это приводит к повышению солености поверхност­ных слоев океана. Наибольшая соленость наблюдается в Атлантическом океане, где в районе Азорского максимума она достигает 37,9‰ (мак­симум на поверхности открытого океана). В Тихом и Индийском океа­нах она несколько ниже — 36,5‰. В умеренной зоне, где температура ниже, а осадков больше, соленость понижается с увеличением широты, но система поверхностных течений перераспределяет соленость вод умеренной зоны. Так, Северо-Атлантическое течение выносит воды высокой, солености в Норвежское море, а Восточно-Гренландское и Лабрадорское течения несут распресненные таянием льдов и осадками воды в северо-западную часть Атлан­тики. В зоне встречи этих течений образуется резко выраженный горизон­тальный градиент солености.

На распределение солености у берегов оказывает распресняющее влияние сток таких крупных рек, как Амазонка, Конго, Ганг и других, а в районах постоянного подъема глубинных вод (при сгонных ветрах) — апвеллинг, приводящий к осолонению поверхностных вод.

На поверхности Северного Ледовитого океана соленость понижена вследствие значительного влияния стока сибирских рек и процессов таяния льда в летнее время. В зимний период при льдообразовании соле­ность повышается.

В антарктических водах распределение солености имеет хорошо выраженный широтный характер с понижением значений к Антарктиде вследствие таяния льдов.

Распределение солености на поверхности морей характеризуется большими контрастами и разнообразием, обусловленным влиянием реч­ного стока и климатическими условиями окружающих их материков. Так, вблизи устьев рек соленость падает до нескольких промилле, тогда как в условиях сильного осолонения соленость доходит до 42‰ (Красное море, Персидский залив). В Средиземном море высокая соленость (до 40‰) наблюдается в его восточной части, в то время как сообщающе­еся с ним Черное море имеет соленость поверхностного слоя всего около 17‰.

Еще большие контрасты солености наблюдаются в отдельных районах морей. Так, в заливе Акаба (Красное море) соленость достигает 46,5‰ (абсолютный максимум на поверхности Мирового океана).

Почти повсеместно изменение солености по вертикали имеет доволь­но сложный характер. Значительные изменения солености происходят в верхней части океана в слое 1500-2000 м. В глубинной зоне всех океанов (ниже 2000 м) изменения солености заключены в диапазоне 34,6-35,8‰, а в придонном слое соленость сохраняется в пределах 34,7-34,9‰.

В целом, в изменении солености по вертикали имеются большие разли­чия как между океанами, так и между отдельными их частями.

Слой в океане (море), в котором вертикальные градиенты соле­ности повышены по сравнению с градиентами вышележащих или ниже­лежащих слоев, называются галоклином. Резко выраженный постоянный слой скачка солености наблюдается в таких морях, как Черное и Балтийское, где он обусловлен распреснением поверхностных вод речным стоком и поступлением в придонные слои более соленых вод из соседних бассейнов.

В высоких широтах Мирового океана наблюдается хорошо выраженный сезонный слой скачка солености, образование которого связано с пе­риодом интенсивного таяния льда.

источник

Солёность вод Мирового океана и факторы её определяющие. Распределение солёности по поверхности и глубинам Мирового океана

В водах Мирового океана растворено огромное количество химических элементов. Их достаточно, чтобы покрыть всю поверхность суши нашей планеты слоем в 240 м. Морская вода по массе состоит на 95 % из чистой воды и более 4 % из растворенных в ней солей, газов и взвешенных частиц. Поэтому морская вода отличается от воды пресных водоемов рядом особенностей: горько-соленым вкусом, удельным весом, прозрачностью, цветом, более агрессивным воздействием на строительные материалы.

Все это объясняется содержанием в морской воде значительного количества растворенных твердых веществ и газов, а также взвешенных частиц органического и неорганического происхождения.

Количество растворенных твердых минеральных веществ (солей), выраженное в граммах на килограмм (литр) морской воды называется ее соленостью.

Средняя соленость Мирового океана равна 35 ‰. В отдельных районах Мирового океана соленость может в широких пределах отклоняться от средней величины в зависимости от гидрологических и климатических условий.

В морской воде растворено много различных веществ, но представлены они неодинаково. Одни вещества содержатся в ней в сравнительно больших количествах (в граммах на 1 кг (литр) воды), другие — в количествах, исчисляемых лишь тысячными долями грамма на тонну воды. Эти вещества — микроэлементы, распространенные в морской воде.

Впервые состав морской воды был определен Дитмаром на основании исследования 77 проб, собранных в различных пунктах Мирового океана. Вся масса океанической воды представляет собой жидкое «рудное тело». В ней содержатся практически все элементы таблицы Менделеева.

Теоретически в морской воде находятся все известные химические элементы, но весовое их содержание различно. Выделяют две группы элементов, содержащихся в морской воде. К первой группе относятся 11 основных элементов, которые, собственно, и определяют свойства морской воды, главнейшие из них мы уже называли; ко второй группе относятся все остальные элементы — их часто называют микроэлементами, общее содержание которых не превышает 3 мг/кг. Так, например, в 1 кг морской воды содержится 3х10—7 г серебра, 5х10—7 золота, а такие элементы, как кобальт, никель, олово, обнаруживают только в крови морских животных, улавливающих их из воды.

Основные элементы находятся в морской воде обычно в виде соединений (солей), главными из которых являются:

1) хлориды (NaCl и MgCl), составляющие 88,7 % от веса всех растворенных в морской воде твердых веществ;

2) сульфаты (MgSO4, СаБ04,К2804), составляющие

3) карбонаты (CaCO3) — составляющие 0,3 %.

Изменение солености поверхностных вод Мирового океана по широтам. Соленость на поверхности океана в открытых его частях зависит главным образом от соотношения между количеством осадков и величиной испарения. Чем больше разность температуры воды и воздуха, скорости ветра, тем больше величина испарения.

Выпадение осадков уменьшает поверхностную соленость. Кроме того, существенное влияние на изменение солености оказывает перемешивание вод океанов и морей. В полярных областях соленость изменяется при таянии, образования льда. Вблизи устьев рек соленость зависит от стока пресной воды.

Все перечисленные факторы позволяют судить об изменении солености по широтам.

Колебания солености по широтам имеют примерно одинаковый характер для всех океанов. Соленость увеличивается в направлении от полюсов к тропикам, достигает максимального значения около 20—25 северных и южных широт и снова уменьшается на экваторе. Такая закономерность связана с режимом осадков и испарения.

В полосе пассатной циркуляции большую часть года сохраняется ясная, солнечная погода без осадков, постоянно дующие сильные ветры при достаточно высокой температуре воздуха, что вызывает интенсивное испарение, достигающее 3 м в год, в результате чего соленость поверхностных вод в тропических широтах океанов постоянно самая высокая.

В экваториальной зоне, где ветры очень редки, несмотря на высокую температуру воздуха, а выпадающие осадки обильны, наблюдается некоторое понижение солености.

В умеренной полосе осадки преобладают над испарением и соленость в связи с этим понижается.

Равномерное изменение поверхностной солености нарушается благодаря наличию океанических и прибрежных течений, а также в результате выноса пресных вод крупными реками (Конго, Амазонка, Миссисипи, Брахмапутра, Меконг, Хуанхэ, Тигр, Евфрат и др.).

Область самой высокой солености Мирового океана (S = 37,9 %), не считая некоторых морей, лежит к западу от Азорских островов. Соленость морей тем больше отличается от солености океана, чем меньше моря сообщаются с океаном, и зависит от их географического положения. Соленость вод большую, чем воды океана, имеют моря: Средиземное — на западе 37—38 %, на востоке 38—39 %; Красное — на юге 37 %, на севере 41 %; Персидский залив — на севере 40 %, в восточной части 41 %. Соленость на поверхности морей Евразии колеблется в широких пределах. В Азовском море в средней его части составляет 10—12 % , а у берегов 9,5 %; в Черном море — в средней части 18,5 %, а в северо-западной части 17 %; в Балтийском море при восточных ветрах 10 %, при западных и юго-западных 20—22 %, а в Финском заливе, в отдельные дождливые годы, при восточных ветрах соленость уменьшается до 2—3 % . Соленость полярных морей в удаленных от берега районах составляет 29—35 % и может несколько изменяться в зависимости от притока вод из других областей океана.

Бессточные моря (Каспийское и Аральское) имеют соответственно среднюю соленость 12,8 % и 10 %.

Изменение солености по глубине. По глубине заметные колебания солености происходят лишь до 1500 м, а ниже этого горизонта соленость меняется незначительно. В ряде мест величина солености стабилизируется начиная с меньшей глубины.

В приполярных областях при таянии льда соленость с глубиной повышается, а при образовании льда — понижается.

В умеренных широтах соленость мало изменяется с глубиной.

В субтропической зоне соленость быстро убывает до глубины 1000—1500 м.

В тропической зоне соленость нарастает до глубины 100 м, затем убывает до глубины 500 м, после чего незначительно увеличивается до глубины 1500 м и ниже остается неизменной.

На распределение солености по глубине так же, как и на поверхности, влияют горизонтальные перемещения и вертикальная циркуляция водных масс.

Распределение солености на поверхности Мирового океана на картах показано при помощи линий, называемых изогалины — т. е. линии равной солености.

В различные периоды года соленость тоже имеет свои колебания. Для анализа изменения солености во времени строится график — галиноизоплет, на котором по вертикальной оси выписывается величина солености, а по горизонтали — время наблюдения. Горизонтальное распределение солей на различных глубинах существенно отличается от распределения ее по поверхности. Это объясняется рядом причин. Одна из них состоит в том, что распределение воды в океане по слоям определяется ее плотностью, а так как температура воды с глубиной обычно понижается, то для устойчивого равновесия не требуется повышения солености по мере увеличения глубины. Соленость с глубиной может понижаться (анагалинность), возрастать (катагалинность) или оставаться неизменной (гомогалинность).

Так, например, в высоких широтах обильные осадки распресняют поверхностную воду, делают ее менее плотной, что вызывает большую устойчивость вод и препятствует перемешиванию. Поэтому в районах минимальной поверхностной солености не обязательно ожидать аналогичного положения солености на глубине. Большую роль в нарушении согласованности в горизонтальном распределении солености на поверхности и на глубинах играют глубинные течения. Так, в горизонте 75—150 м у экватора в Тихом и Атлантическом океанах уже не прослеживается вторичный минимум солености, свойственный поверхностным горизонтам. Здесь поверхностные воды подстилаются горизонтом высокосоленой воды (36 %о), глубинными экваториальными противотечениями Кромвела и Ломоносова.

Происхождение солей в Мировом океане. На вопрос о происхождении солей в Мировом океане ученые еще не дали определенного ответа. До недавнего времени имелись два предположения на этот счет. Согласно первому вода Мирового океана была соленой со времени его возникновения. Согласно второму океан осолонялся постепенно, вследствие выноса солей в океан реками и благодаря вулканической деятельности.

В подтверждение правильности первого предположения приводятся анализы состава древнейших отложений калийной соли, образовавшихся в отдаленные эры существования Земли. Эти отложения возникли вследствие усыхания морских бассейнов с соленой водой. Остатки древних морских организмов, сохранившихся в упомянутых отложениях, дают основания предполагать, что они существовали в соленых водах. К тому же вода является прекрасным растворителем, и невозможно предполагать, что воды первичного океана были пресными.

Очевидной является правильность второго предположения об изменчивости солености и солевого состава под влиянием речного стока и процессов дегазации Мантии Земли. И особенно справедливо это утверждение для периода, предшествовавшего появлению биологического регулятора солевого состава.

В последние годы выдвинута еще одна гипотеза по поводу про-исхождения солености Мирового океана, являющаяся как бы синтезом различных сторон рассмотренных только что предположений. Согласно этой гипотезе:

1. Воды первичного океана были солеными с момента его возникновения, но их соленость и солевой состав, безусловно, были иными, чем теперь.

2. Соленость Мирового океана и состав его солей по своему генезису являются результатом сложных и длительных процессов, связанных с историей развития Земли. Роль одного только речного стока хотя и может объяснить накопление всей массы солей по количеству, но недостаточна для объяснения существующего ныне состава. Поступление главнейших катионов в воды океана действительно обязано процессам выветривания горных пород и речному стоку, большинство же их, наверное, поступило из недр земных.

3. Соленость менялась в течение всего периода существования Мирового океана, как в сторону ее повышения, так и в сторону понижения, а не односторонне, как это следует согласно второму предположению. К концу палеозоя, судя по составу солей существующих тогда морей и впоследствии высохших, химический состав океана был уже близок к современному.

4. Соленость и состав воды меняются и в настоящее время, но этот процесс настолько медленный, что из-за недостаточной чувствительности методов химического анализа люди не могут заметить эти изменения. Смена геологических периодов, резко отличающихся характером горообразовательной, вулканической деятельности, а также климатическими условиями, появление жизни в океане — вехи, знаменующие направленность процесса изменчивости солевого состава и солености Мирового океана.

источник

Практическая 2.

1. На контурную карту мира нанести границы замерзающих частей океанов, морей и озер в Северном полушарии в марте и августе месяцах.

2.На основании анализа меридиональных профилей солености, построенных по средним широтным величинам для Атлантического,Тихого и Индийского океанов,выявите и объясните закономерности распределения солености в Океане. Как изменяется соленость океанских вод от экватора к полюсам на поверхности и у дна? Где соленость поверхностных вод наибольшая и где – наименьшая? Постройте графики изменения солености с глубиной в экваториальных, тропических и умеренных широтах. Каковы особенности распределения солености в каждом океане и чем они объясняются.

3.На основании анализа карты средних годовых температур на поверхности Мирового океана и меридиональных сечений Атлантического, Тихого и Индийского океанов выявите и объясните общие закономерности распределения тепла в Океане. Как изменяется температура вод океана по направлению от экватора к полюсам на поверхности и у дна? Постройте графики изменения температуры с глубиной в экваториальных, тропических и умеренных широтах. Каковы особенности распределения температуры в каждом океане и чем они объясняются.

4.От экватора к полюсам происходит общее уменьшение температуры и солености воды. Нельзя забывать, что в Северном и Южном полушариях разные сезоны. К основным факторам, определяющим изменение температуры морской воды вдоль меридиана, относятся общее увеличение солнечной радиации от полюсов к экватору, разновременность сезонов в полушариях, теплые и холодные течения. Важнейшими факторами распределения солености воды являются распресняющее действие атмосферных осадков, влияние испарения, повышающего соленость вод, морские течения, сток рек.

Анализ распределения температуры и солености воды на поверхности мирового океана.

Исходные материалы: карты распределения температуры и солености воды на поверхности Тихого океана в феврале или августе; атлас Тихого океана.

Порядок выполнения: По оси ординат откладываются градусы широты в масштабе, равному масштабу исходных карт; на оси абцисс откладываются температура и соленость воды, снятые с карты. Линии, характеризующие изменения температуры и солености воды, должны иметь разный вид (цвет).

В пояснительной записке надо указать характерные черты полученных графиков и факторы, которыми обусловлены эти черты. Рассмотреть точки перегиба графиков, максимумы и минимумы значений, объяснить причины формирования максимумов температуры и солености

5.На основании анализа карты содержания кислорода, растворенного в поверхностных водах Мирового океана и меридиональных сечений Атлантического, Тихого и Индийского океанов выявите и объясните общие закономерности распределения кислорода в Океане. Как изменяется содержание кислорода в Океане по направлению от экватора к полюсам на поверхности и у дна? Где содержание кислорода наибольшее и где – наименьшее? Как изменяется содержание кислорода с глубиной в экваториальных, тропических и умеренных широтах? Каковы особенности распределения кислорода в каждом океане и чем они объясняются?

6.Расчитайте, на какой глубине затухают ветровые волны, имеющие на поверхности:

еслинаглубине 1/9 λ высота волны Н/2, на глубине 2/9 λ Н=Н/2 2

Вычислите скорость цунами (Vкм/ч) в зависимости от глубины (Н км) при Н, равном 0,9 км, 1,6 км, 3,6 км, 4,9 км, если V=360√H.

Как должна изменяться скорость цунами, направляющихся от берегов Чили к о. Кергелен (приблизительно по 30°ю.ш.)? С какой примерной скоростью распространялась цунами при чилийском землетрясении 1960 г., если возникнув, она уже через 12 часов уже достигла о. Тасмания?

7.Определите скорость ветрового течения:

а) на экваторе при скорости вызвавшего его ветра 3 и 5.5 м/с;

б) на 30° широты при скорости ветра 5 и 4,5 м/с;

в) на 45° широты при скорости ветра 4 и 7 м/с;

г) на 60° широты при скорости ветра 6 и 9,4 м/с

скорость ветра всего течения в узлах (морской узел равен морской миле в час, морская миля равна 1,852 км) вычисляется по формуле:

V=(0,026/√sinφ)*ω, где φ – широта, ω – скорость ветра в м/с

На основе анализа карт распределения ветрового волнения и зыби в мировом океане ответить на вопросы:

На каких широтах и в каких районах Мирового океана повторяемость волнений достигает наибольших и наименьших значений? Как изменяется повторяемость волнений на одних и тех же широтах по сезонам года? На каких широтах амплитуда повторяемости волнений по сезонам года наибольшая?

8.К каким типам относятся приливы на данной записи (полусуточным, суточным; правильным, неправильным)? Объясните различия приливов. Как влияет на прилив фаза луны?

Найдите на карте места с максимальными высотами приливов. Объясните причины высоких приливов именно в этих местах. Как изменяется высота приливов у берегов России. В каких морях и заливах России приливы достигают максимальных величин? В каких морях Росии приливы имеют наименьшую высоту?

9.На контурную карту мира нанесите важнейшие поверхностные течения Мирового океана. Красными стрелками с четными цифрами обозначьте теплые течения, синими с нечетными – холодные, зелеными стрелками и буквами – нейтральные. Дайте краткую харастеристику течения (причины возникновения, преобладающее направление, скорость).

10.Пользуясь картой океанских фронтов установите распространение различных водных масс. Сопоставьте карту океанских фронтов с картой поверхностных течений. наблюдается ли связь направления течений с положением фронтов?

11.Составьте краткую письменную характеристику поверхностных водных масс Мирового океана с указанием названий фронтальных зон их раздела и районов распространения на основе данных таблицы.

источник

Урок «Открытия нового знания»

Технология построения урока

Технология критического мышления

Свойства вод Мирового океана

Проверить усвоение и скорректировать знания по теме «Части Мирового океана». Расширить имеющиеся знания об основных свойствах морской воды: температуры, солёности. Сформировать представления о причинах изменения температуры и солености морской воды.

Основные термины и понятия

давать определения понятиям: соленость;

описывать свойства океанической воды

знать, как определять и высчитывать соленость воды.

выявлять экспериментальным путем и с помощью географических карт от чего зависит соленость и температура поверхностных вод Мирового океана.

формировать познавательный интерес к предмету, личностное развитие обучающихся;

развивать практические навыки исследовательской деятельности, анализировать наблюдаемые явления, формулировать выводы.

планировать цели, пути их достижения и устанавливать приоритеты, контролировать свое время и управлять им.

самостоятельно организовывать учебное взаимодействие в группе, построение речевых высказываний.

1) — Здравствуйте! Так обычно звучит приветствие, которое имеет глубокий смысл: «Здороваться – это значит желать здоровья!» Поприветствуйте, пожалуйста, и наших гостей, улыбнитесь. Присаживайтесь, следите за своей осанкой.

-Какую оболочку мы с вами изучаем (гидросфера)

— У нас была еще одна группа ребят, которые работали над определениями. (Пригласить пару для оглашения результатов)

— Что объединяет все эти определения? (Части Мирового океана)

— Мировой океан поражает нас своей необъятностью, таинственностью. Сегодня я предлагаю вам превратиться в ученых-океанологов и углубить наши знания о Мировом океане, а прежде, чем мы начнем, отгадайте загадку.

— Воды много, а напиться нельзя. Что это? (Морская вода)

— Почему ею нельзя напиться? (она соленая)

— Ребята, я знаю, что свойства обычной воды вы изучали на уроках окружающего мира и у вас очень много знаний по этому вопросу.

Давайте вспомним некоторые свойства воды:

Вода не имеет запаха, цвета и вкуса.

Вода – единственное известное нам вещество, которое встречается в естественных условиях на поверхности Земли в твердом, жидком и газообразном состояниях.

Вода обладает способностью поглощать большое количество теплоты и сравнительно мало нагреваться при этом.

Вода – универсальный растворитель. Она растворяет больше солей и прочих веществ, чем любое другое вещество.

Вода имеет уникальную способность при замерзании расширяться, вследствие чего лед плавает на воде, остающейся в жидкой фазе.

— Исходя из всего выше сказанного, какое название вы дали бы нашему уроку? (Свойства вод Мирового океана) – тему записываем в рабочие листы.

— Какую учебную задачу мы ставим пред собой? (Изучить свойства воды Мирового океана) – записать на доске

— Что мы должны сделать, для того чтобы изучить свойства морской воды? (Выдвинуть предположения, гипотезы) – записать на доске

— Определите с помощью учебника (стр. 85), какие свойства морской воды мы сегодня изучим? (соленость, температура и прозрачность) – записать в рабочие листы.

— Сегодня на уроке каждый ряд – это эксперты определенного свойства:

2 ряд – соленость; 1 ряд – температура; 3 ряд – прозрачность.

— прочтите текст, лежащий у вас на партах (2 минуты)

— На вкус, какая в море вода? (соленая)

— Почему она соленая? Какие возникают гипотезы? (потому что она растворяет все минеральные вещества)

— Т.е. Морская вода соленая, потому что вода хороший растворитель.

Докажем! У вас на столах есть соль, пресная вода, мы можем сами получить морскую воду, пробуем.

— Какое свойство морской воды мы получили экспериментальным путем?

— Дайте определение солености сами. (дети дают определение)

— А теперь откройте учебник на стр.85. и соотнесите ваше определение с определением в учебнике. Если у вас так, как в учебнике, то поставьте+. Если нет, то подкорректируйте определение и занесите его в рабочий лист.

В рабочий лист: Соленость – это количество минеральных веществ в граммах, растворенных в 1 л (1 кг) воды. Выражается в промилле (тысячных долях числа), обозначается значком ‰.

— Какова средняя соленость океанической воды? ( Средняя соленость Мирового океана 35 ‰.)- записываем в рабочие листы

— Ребята кто был на море или соленом озере? В какой воде плавать комфортнее: в соленой или пресной? Почему? Какая возникает гипотеза?

Морская вода плотнее пресной.

— сообщение о Мертвом море (Луцышина А.)

— Пройдите к своим лабораториям (У вас на столах пресная и соленая вода, куриное яйцо. Проведите эксперимент. Сделайте вывод.) Почему яйцо в соленой воде не тонет?

Вывод: вода, растворяя частички соли, делается плотнее, поэтому яйцо в ней не тонет.

В физике и химии это явление называется молекулярной диффузией. Молекулы соли проникают в пространство между молекулами воды, и она становится плотнее.

— Как вы считаете, мы сами можем изменить соленость воды?

Мы можем изменить соленость.

Возьмём два сосуда, нальём одинаковый объём воды и одинаковый объём соли, всё хорошо перемешаем. В один из сосудов будем добавлять пресную воду через определённый промежуток времени.

– Как вы думаете, что произойдёт через некоторое время? Спросим у нашего эксперта, которому было поручено подливать воду. (в сосуде, где воду подливали вода будет менее соленой…)

– Какие выводы можно сделать, от чего зависит солёность воды? (от попадания в море пресной воды)

– Откуда берётся пресная вода в Мировом океане? Посмотрите на карту… (реки, ледники и осадки)

– Солёность вод Мирового океана зависит от притока пресной воды с суши (речного стока), атмосферных осадков и таяния льдов.

Чем __ больше __ выпадает атмосферных осадков, тем _ меньше _ солёность вод Мирового океана.

Чем _ больше ___ речной сток в Мировой океан, тем _ меньше _ его солёность.

— Теперь возьмём два сосуда, нальём одинаковый объём воды и одинаковый объём соли, всё хорошо перемешаем. Один из сосудов будем нагревать.

– Что произойдёт через 10 минут? (вода в нагреваемом сосуде будет испаряться.)

– В каком сосуде вода будет более солёной? (в нагретом)

– Какие выводы можно сделать, от чего зависит солёность воды? ( Солёность вод Мирового океана зависит от температуры и испарения с его поверхности .)

– Рассмотрите карту солёности вод Мирового океана, сделайте выводы о распределение солёности вод в Мировом океане. Закончите предложения:

Чем __ выше ____ температура, тем __ больше __ испарение вод Мирового океана.

Чем __ больше _____ испарение, тем __ выше __ солёность вод Мирового океана

Подведём итоги: (откройте атласы, проверьте)

– Там, где осадков выпадает больше и испарение невелико, солёность ниже, к тому же её понижают речные воды и воды тающих льдов.

– К высоким широтам солёность уменьшается, невелика она и в экваториальных областях, где выпадает много осадков и несколько понижено испарение, а в тропических широтах солёность повышена.

Соленость воды максимальна в тропических широтах и понижается к экватору и полюсам.

На слайде термометр, кипящая вода и замерзшая вода.

— Ребята, о каком свойстве воды намекают картинки с экрана? (температура)

Морская вода может нагреваться и остывать? (да)

Изучите данные о температуре воды и сделайте вывод, вставив пропущенные слова, как она изменяется при изменении географической широты.

Температура поверхностных вод:

Вывод : чем дальше от экватора, тем вода холоднее .

— Какова средняя температура поверхностных вод? (+17 0 С) – запишите в р/л

– (пока дети записывают) Уникальным свойством воды как вещества является её способность медленно нагреваться и медленно остывать. Поэтому океан накапливает огромное количество тепла и служит регулятором температуры на суше.

— Изучите данные измерения температуры воды и сделайте вывод об изменении температуры воды с глубиной.

Вывод : температура с глубиной понижается . Вода нагревается солнечными лучами. Лучи проникают только в верхние слои воды. Ниже глубины 1000 м температура остается одинаково низкой . Солнечные лучи не проникают на глубину .

— Какова средняя температура всей массы океанических вод? (4 0 ) – запишите в р/л.

Морская вода замерзает при температуре -2 0 С, поэтому, чем выше соленость воды, тем ниже температура замерзания.

Еще одно свойство океанической воды – прозрачность.

Прозрачность — величина, косвенно обозначающая количество взвешенных частиц и других загрязнителей в океанической воде. Когда солнце в зените и атмосферные условия идеальны, очень слабый, однако доступный человеческому глазу сине-зеленый свет можно видеть даже на глубине 800 м. Приборы зафиксировали проникновение света на глубину 1000 м.

Определяется по глубине исчезновения из вида плоского диска белой или чёрно-белой окраски диаметром обычно 20-30 см ( диска Секки ). Его опускают на такую глубину, чтобы он полностью исчез из виду, эта глубина и считается показателем прозрачности.

Вывод — Чем ниже температура воды, тем прозрачнее вода

– Причины, определяющие свойства вод Мирового океана.

1. Подсчитайте, сколько соли можно получить из 1 т воды Красного моря, зная, что солёность моря 42%о.

2. Сколько граммов соли содержится в 1 кг морской воды, если из 7 т воды получается 280 кг соли?

3. — Можно ли самим получить среднюю соленость океана?

Мы можем сами получить среднюю соленость.

В 1ст. ложке -30г соли, а 1 чайной ложке – 10г. Что мы должны сделать, что бы получить воду со средней соленостью? ( надо взять 1л. воды добавить 35 г. соли. Размешать.)

4. Средняя солёность Атлантического океана – 35,4 %о, его внутреннего Балтийского моря– 10-12 %о (в заливах 2-6 %о). Как вы думаете, почему? (Это объясняется тем, что в умеренном климатическом поясе, где располагается Балтийское море, выпадает большое количество осадков и к тому же в море впадает много рек, несущих пресную воду.)

5. Средняя солёность Индийского океана – 34,8 %о. Солёность Красного моря – 40-42 %о – самое солёное море на Земле. Почему? (В море поступает мало пресной воды, а испарение значительно, то его солёность оказывается больше, чем солёность океана, которому море принадлежит.)

6. Средняя солёность океанов: Тихий океан – 34,6 %о, Атлантический океан – 37,5 %о, Индийский океан – 34,8 %о, Северный Ледовитый океан – 32 %о.

– Какой океан самый солёный? Почему?

Ребята вы сегодня хорошо поработали. Если у вас все получилось и все было понятно, прикрепите стикеры на территорию тропических широт, где соленость вод Мирового океана максимальная.

Если вам было все понятно, но у вас были затруднения прикрепите стикеры на территорию экваториальных вод, где осадки снижают показатель солености.

Если вы плохо поняли материал и у вас не удалась работа прикрепите стикеры в приполярных водах, где концентрация солей наименьшая.

источник

Более 96 % водной оболочки планеты Земля занимает Мировой океан, наполненный водными массами, содержащими значительное количество соли. На долю пресноводных рек и озер приходится менее 4%.

Соленость мирового океана — величина, показывающая среднее количество граммов соли в килограмме океанической воды. Это один из важнейших параметров, влияющих на подводный мир. Среднее значение показателя составляет 35 ‰, то есть в килограмме океанической воды содержится 35 граммов соли.

Жидкость в океане обладает горько-соленым вкусом. Отличается от пресной цветом, степенью прозрачности, удельным весом, температурой замерзания, количеством минеральных веществ. По разному взаимодействует с теми или иными веществами.

• обладает лекарственными свойствами: антисептические, заживляющие, содействующие укреплению иммунитета;
• питает и укрепляет кожу, волосы, ногти;
• благотворно влияет на нервную систему, оказывает успокаивающее действие благодаря разнообразным минеральным веществам, необходимым для нормального функционирования ЦНС.

• не предназначена для использования в быту, в том числе для полива почвы и растений;
• невозможно использовать в качестве питья;
• плавание в соленой воде при некоторых болезнях и кожных повреждениях может нанести вред здоровью;
• подходит не для всех живых организмов.

Под соленостью понимается наличие в воде растворенных веществ, обладающих соответствующими свойствами. Соли — вещества, молекулы которых состоят из анионов кислотных оснований (нитраты, сульфаты), соединенных с катионами металлов (калия, натрия). Катионы несут положительный заряд, анионы — отрицательный.

Согласно наиболее распространенной гипотезе, моря и океаны были обогащены солью вследствие ее вымывания из почвы и горных пород. Океаны и моря наполняются жидкостью в основном за счет впадающих в них рек.

В процессе течения по руслу потоки пресной воды соприкасаются с различными породами, из которых вымывают соли и другие вещества, и направляются в океаны. При нагревании от солнечных лучей жидкость испаряется, затем снова попадает в реки, и процесс начинается заново. Покинуть свое местонахождение молекулы соли не могут, так как они не участвуют в процессе испарения. В течение многих миллионов лет минеральные соединения накапливались, и водоемы становились все более солеными.

Существует еще одна гипотеза: моря и океаны не были пресными изначально. В период формирования планеты Земля по причине мощной вулканической активности на поверхность выпадали кислотные дожди, которые наполнили самый первый водоем. Постепенно молекулы кислоты разъедали горные породы и образовывали с ними новые химические соединения — соли, которые постепенно полностью заменили кислоты.

С 1970-х годов для измерений солености ученые наиболее часто пользуются электрическим методом. Ячейки электропроводности опускаются в исследуемую жидкость, их работу фиксируют лабораторные солемеры. На основе такого исследования получают точность измерения до 0,001 ПЕС. Кроме лабораторных, используются более простые методы.

Инструменты, которыми пользуются для измерения растворов:

• ручной рефрактометр;
• гидрометр;
• кондуктометр.

С помощью этих приборов соленость можно исследовать самостоятельно. Наиболее точным прибором считается рефрактометр.

Измеряется в промилле ( ‰ ) — это физическая единица, обозначающая количество граммов определенного вещества в килограмме воды. В зависимости от широты, количества впадающих пресных рек, климатических условий и других факторов показатели могут меняться.

Занимает территории обоих земных полушарий. На западе окружен континентами Евразия и Австралия, на востоке граничит с Северной и Южной Америкой, на юге — с Антарктидой. Занимает более 30 % поверхности Земли, его площадь — 178 784 000 км². Объем — 710,36 млн км³, это почти половина общего объема Мирового океана. Рельеф дна очень разнообразен — здесь находится наибольшая часть глубоководных желобов Мирового океана.

Средняя соленость — 34,5 ‰. Максимальные показатели наблюдаются в тропических районах (до 35,6 ‰) вследствие активного испарения жидкости и скудных осадков. На востоке показатели снижаются благодаря холодным течениям. На экваторе параметры также невысокие по причине обильных осадков.

Большая часть Индийского океана находится в южном полушарии. Он граничит с Евразией на севере и северо-востоке, с Африкой — на западе, с частью Южного океана — на юго-востоке. Площадь — 76 174 000 км². Объем — 282,65 км³.

Средняя соленость — 34,8 ‰. Именно здесь, в Красном море и Персидском заливе, наблюдаются наиболее высокие показатели всего мирового океана — 40–41 ‰. Значениям выше 36 ‰ соответствует степень солености водных масс южного тропического пояса и Аравийского моря в северном полушарии. Низкие показатели (30–34 ‰) наблюдаются в Бенгальском Заливе вследствие опреснения воды за счет рек Иравади, Ганг и Брахмапутра.

В арктических и экваториальных районах можно заметить довольно значительную сезонную разницу в солености. Муссонное течение зимой транспортирует водные массы низкой солености с северо-восточных океанических областей и образует вдоль 5° северной широты «язык» пониженного содержания солей, который исчезает в летний период.

Находится на втором месте по величине. Площадь — 106 500 000 км² . Объем — 330,1 км³. На западе граничит с Северной и Южной Америкой, на востоке — с Европой и Африкой, на юге — с Антарктидой.

Степень содержания солей в Атлантическом океане практически такая же, как в Тихом — в среднем 35,4 ‰. Показатели понижены в зонах, расположенных рядом с экватором, из-за обильных осадков ( 34 ‰) и повышены в области субтропиков и тропиков ( 37,25 ‰). Максимальное значение наблюдается в Средиземном море — 39 ‰. Резкое снижение показателей фиксируется в зонах близ устьев рек (Ла-Плата — 18–19 ‰).

Самый маленький в мире океан находится весь целиком в северном полушарии, граничит с Евразией и Северной Америкой. Площадь — 14 750 000 км². Объем — 18,07 км³.

Это океан с самым низким содержанием солей — 32 ‰. Показатель варьируется в зависимости от слоя водных массивов. У поверхности наблюдаются более низкие значения из-за опресняющего влияния рек, стока талых вод и очень малого испарения.

Следующий слой более соленый (до 34,3 ‰ ) за счет слияния верхнего с нижним (37 ‰ и выше), подстилающим промежуточным, источник которого находится в Гренландском море. Глубинный слой характеризуется меньшими значениями (35 ‰) по сравнению с предыдущим, он также переносится из Гренландского моря.

Представляет собой совокупность южных частей океанов, омывающих Антарктиду (Тихого, Атлантического, Индийского). Отсутствуют четкие очертания его границ. Площадь — около 86 000 000 км² (данные разнятся).

Степень содержания солей — 34–34,2 ‰. На юге показатели сниженные, а в самых северных областях повышаются до 34,8–35 ‰. В разные сезоны соленость неодинакова — летом ниже, чем зимой. Это особенно ярко выражается в прибрежных районах.

Имеет значение и глубина — чем ниже расположен водный слой, тем выше в нем концентрация солей, а поверхностный слой наиболее пресный среди прочих. Все изменения параметра находятся в диапазоне от 33 ‰ до 35 ‰. Образование и таяние ледников является одним из факторов изменения солености.

Уровень солености водных масс непостоянен, показатели меняются, не бывают одинаковыми даже в одной климатической зоне в разные сезоны.

• интенсивность испарений;
• количество осадков;
• образование/таяние ледяного покрова;
• объем и количество впадающих рек;
• подводные течения.

Распределение солености воды зависит от глубины. Испаряясь, молекулы воды (H₂O) покидают океан, но соль не испаряется и остается в оставшемся количестве жидкости. В результате соленость повышается. При выпадении осадков в океане увеличивается количество воды, но содержание минеральных соединений остается прежним. В результате соленость понижается.

В прибрежных районах, где в океан впадает множество пресных рек, соленость понижена. Например, в Каспийском море в дельте Волги показатель составляет 0,3 ‰ , в то время как в открытой части значения составляют 12–13 ‰.

В процессе образования льдов участвует вода, но не соль. Поэтому ледники содержат в себе именно пресноводные запасы. При образовании льда молекулы солей остаются в незамерзшей жидкости и тем самым повышают ее соленость. В период таяния, напротив, показатель понижается вследствие увеличения количества воды.

Соленость меняется в зависимости от течений — теплые увеличивают ее, холодные — понижают. Кроме этого, на показатели оказывает влияние глубина: чем она ниже, тем вода более пресная.

В 18 веке океанические воды изучал Михаил Васильевич Ломоносов. Позже, в 19 веке, имеющиеся данные обогатились исследованиями Ивана Федоровича Крузенштерна и Юрия Федоровича Лисянского, участвовавших в океанографической экспедиции.

Более подробные исследования проводил Э. X. Ленц (1804-1865). С помощью изобретенного им же самим барометра ученый изучил глубинные образцы воды. Он опровергнул господствовавшее ранее утверждение о том, что на территориях близ экватора соленость более высокая по сравнению с другими областями. Ленц доказал, что в этих районах плотность вод и концентрация солей ниже, чем на территориях с субтропическим климатом. Способы и инструменты исследования, изобретенные этим ученым, применяются и в наши дни.

С 1881 года океанографией занялся еще один русский исследователь С. О. Макаров. Он занимался изучением мирового океана и, в частности, вопросами, касающимися черноморских водных масс. Макаров раскрыл механизм встречных (поверхностного и глубинного) течений Босфора, применив для этого ряд оригинальных приемов. Полученные данные пролили свет на многие особенности гидрологического режима и палеогеографии Черного моря. К роме этого, ученый составил карту течений Тихого океана.

В 19-20 веках исследования продолжил Юлий Михайлович Шокальский. Благодаря своим научным трудам, ученый смог окончательно выделить океанографию как отдельную науку.

Температура в подавляющей части Мирового океана постоянная и составляет от 0 до +2 °С (океаническая вода замерзает не при 0 °С, а при -2 °С из-за высокого содержания соли). Но на глубине выше 2 км от поверхности этот параметр может меняться.

Факторы, влияющие на изменение температуры:

• нагрев от Солнца;
• состояние атмосферы, влияющее на сохранение тепла;
• впадающие реки;
• течения;
• ветра.

Температура воды повышается по мере приближения к экватору.

Температура замерзания соленой воды в среднем на 2 градуса Цельсия ниже пресной. Плотность ее тоже выше, 1 литр морской жидкости на 25 граммов тяжелее пресной. Благодаря этому в ней легче держаться на плаву, вода как бы выталкивает тело вверх. В океане водные массы богаче по составу, в них содержится до 60 химических соединений.

Морская вода испаряется дольше, чем пресная. Молекулам жидкости необходимо сначала отделиться от солевого окружения. После этого вода сможет перейти в газообразное состояние. На процесс разделения требуется определенное количество времени.

Условия существования обитателей рек и морей отличаются, имеют свои особенности. Не все океанские организмы смогут выжить в пресноводных реках и озерах.

Людям нельзя пить соленую морскую жидкость в больших количествах, так как в организме может нарушиться водно-солевой баланс и осмотическое давление ( избыточное гидростатическое воздействие , при котором прекращается проникновение растворителя через клеточную мембрану).

Мертвое море — самое соленое на Земле. Здесь показатели достигают 270 ‰. Водоем находится рядом с территориями Израиля и Иордании. Плотность жидкости равна 1,3–1,4 г/м³, что сводит возможность утонуть практически к нулю.

Пресной считается вода, соленость которой менее 1 ‰ . Наименее соленое море (7‰) — Балтийское.

Соленая вода может замерзнуть, только если она находится вблизи поверхности или немного ниже нее расположен более соленый слой. В северных морях рыбы не замерзают благодаря содержащимся в крови особым белкам, которые мешают превращению воды в лед.

Вода Каспийского моря тоже является соленой, но по своему составу сильно отличается от морской, однако пить ее тоже нельзя. Набор полезных минеральных веществ в ней тоже не такой большой. Водоем замкнутый и не слишком глубокий, поэтому его можно отнести к озерам. Здесь хорошо развито рыболовство и ведется добыча морепродуктов в промышленных масштабах.

Посещая соленые озера России, можно увидеть «космические» ландшафты берегов таких водоемов, на них практически отсутствует растительность. С помощью этой воды лечатся заболевания кожи и дыхательных путей. Большинство водоемов находится на границе с Казахстаном, в сильно засушливых местах.

Самые известные соленые озера на территории России:

• Баскунчак — расположено на северо-востоке Астраханской области, вода настолько насыщена солью, что на дно не может опуститься металлическая пластина толщиной в 3 мм;
• Чаны — самое большое, расположено в Новосибирской области;;
• Эльтон — находится на территории Волгоградской области, единственное из соленых озер, которое расположено ниже уровня моря на несколько десятков метров ;
• Булухта — лидирует по насыщенности минеральными веществами, тоже принадлежит Волгоградскому региону ;
• Развал — имеет не каменистый, а песчаный пляж, местонахождение озера — юго-восточная окраина Соль-Илецка в Оренбургской области .

Посмотрите видео, в котором даны объяснения, почему в море вода соленая.

источник

Среднегодовая солёность воды Мирового океана (в промилле). Данные из Мирового океанического атласа, 2001

Геологическая деятельность океанов и морей

Общие сведения о Мировом Океане

Особенности рельефа океанического дна

Разрушительная и аккумулятивная деятельность моря

Осадконакопление в морях и океанах

Общие сведения о Мировом Океане

Океан – непрерывная водная оболочка Земли, окружающая материки и острова и обладающая общностью солевого состава. Мировой Океан составляет 94% гидросферы и занимает 70,8% земной поверхности. Он представляет собой гигантские депрессии земной поверхности, вмещающие основной объём гидросферы – около 1,35 км 3 . Части Мирового Океана, обособленные сушей или возвышениями подводного рельефа и отличающиеся от открытой части океана гидрологическим, метеорологическим и климатическим режимом называют морями. Условно морями называют также некоторые открытые части океанов (Саргассово море) и крупные озёра (Каспийское море). С геологической точки зрения современные моря являются молодыми образованиями: все они определились в очертаниях, близких к современным, в палеоген-неогеновое время, и окончательно оформились в антропогене. Формирование глубоких морей связано с тектоническими процессами, мелководные моря обычно возникли при затоплении водами Мирового океана окраинных частей материков (шельфовые моря). Затопление этих участков могло быть обусловлено двумя причинами: 1) поднятием уровня Мирового Океана (вследствие таяния четвертичных ледников) или 2) погружением земной коры.

Солёность и состав морских вод. Средняя солёность вод Мирового Океана составляет около 35 г/кг (или 35 ‰ — 35 промилле). Однако, это величина в разных частях Мирового Океана различна и зависит от степени связи с открытым океаном, климата, близости устьев крупных рек, таяния льдов и т.д.: в Красном море солёность достигает 42‰, тогда как в Балтийском она на превышает 3-6‰. Максимальная солёность отмечается в отделённых от моря лагунах и заливах, расположенных в аридных областях. Ещё одной причиной аномально высокой солёности может являться поставка солей с горячими водными растворами, что наблюдается в районах с активным тектоническим режимом; в некоторых придонных участках Красного моря, где выходят термальные рассолы, солёность достигает 310‰. Минимальная солёность характерна для морей, имеющих затруднённую связь с океаном и получающих значительное количество речных вод (солёность Чёрного моря 17-18‰), и акваторий вблизи устьев крупных рек.

Морская вода представляет собой раствор, содержащий более 40 химических элементов. Источниками солей служат речной сток и соли, поступающие в процессе вулканизма и гидротермальной деятельности, а также при подводном выветривании горных пород – гальмиролизе. Общая масса солей составляет около 49,2*10 15 т, этой массы достаточно, чтобы при испарении всех океанских вод поверхность планеты покрылась слоем слои толщиной 150 м. Наиболее распространёнными анионами и катионами в водах являются следующие (в порядке убывания): среди анионов Cl — , SO₄ 2- , HCO₃ — , среди анионов Na + , Mg 2+ , Ca 2+ . Соответственно, в пересчёте на слои наибольшее количество приходится на NaCl (около 78%), MgCl₂, MgSO₄, CaSO₄. В солевом составе морской воды преобладают хлориды (в то время как в речной больше карбонатов). Примечательно, что по химическому составу морская вода очень схожа с соляным составом крови человека. Соленый вкус воды зависит от содержания в ней хлористого натрия, горький вкус определяет хлористый магний, сульфаты натрия и магния. Слабощелочная реакция морской воды (pH 8,38-8,40) определяется преобладающей ролью щелочных и щелочноземельных элементов — натрия, кальция, магния, калия.

В водах морей и океанов растворено и значительное количество газов. Преимущественно это азот, кислород и СО₂. При этом газовый состав морских вод несколько отличается от атмосферного — в морской воде, например, содержатся сероводород и метан.

Больше всего в морской воде растворено азота (10-15 мл/л), который, в силу своей химической инертности не участвует и не оказывает существенно влияния процессы осадконакопления и биологические процессы. Его усваивают только азото-фиксирующие бактерии, способные переводить свободный азот в его соединения. Поэтому по сравнению с другими газами содержание растворенного азота (а также аргона, неона и гелия), мало изменяется с глубиной и всегда близко к насыщению.

Кислород, поступающий в воды в процессе газового обмена с атмосферой и при фотосинтезе. Является весьма подвижным и химически активным компонент морских вод, поэтому его содержание весьма различным – от значительного до ничтожно малого; в поверхностных слоях океана его концентрация колеблется обычно от 5 до 9 мл/л. Поступление кислорода в глубинные океанические слои зависит от скорости его потребления (окисление органических компонентов, дыхание и пр.), от перемешивания вод и переноса их течениями. Растворимость кислорода в воде зависит от температуры и солености, в целом она уменьшается с повышением температуры, чем объясняется его низкое содержание в приэкваториальной зоне и более высокое в холодных водах высоких широт. С увеличением глубины содержание кислорода снижается, достигая значений 3,0-0,5 мл/л в слое кислородного минимума.

Углекислый газ содержится он в морской воде в незначительных концентрациях (не более 0,5 мл/л), но суммарное содержание двуокиси углерода примерно в 60 раз превосходит её количество в атмосфере. При этом играет важнейшую роль в биологических процессах (являясь источником углерода при построении живой клетки), влияет на глобальные климатические процессы (участвуя в газовом обмене с атмосферой), определяет особенности карбонатного осадконакопления. В морской воде оксиды углерода распространены в свободном виде (СО₂), в форме угольной кислоты и в форме аниона НСО 3– . В целом содержание СО₂ , также как и кислорода, уменьшается с повышением температуры, поэтому его максимальное содержание отмечается в холодных водах высоких широт и в глубинных зонах толщи вод. С глубиной концентрация СО₂ увеличивается, так как уменьшается его потребление при отсутствии фотосинтеза и увеличивается поступление оксида углерода при разложении органических остатков, особенно в слое кислородного минимума.

Сероводород в морской воде в значительном количестве отмечается водоемах с затрудненным водообменном (известным примером «сероводородного заражения» служит Чёрном море). Источниками сероводорода могут служить гидротермальныме воды, поступающие из глубин на дно океана, восстановление сульфатредуцирующими бактериями сульфатов при разложении мертвого органического вещества, выделение при гниении серосодержащих органических остатков. Кислород довольно быстро реагирует с сероводородом и сульфидами, окисляя их в конечном счете до сульфатов.

Важным для процессов океанского осадконакопления является растворимость карбонатов в морской воде. Кальция в морской воде содержится в среднем 400 мг/л, но огромное его количество связано в скелетах морских организмов, растворяющихся при отмирании последних. Поверхностные воды, как правило, насыщены по отношению к карбонату кальция, поэтому он не растворяется в верхней части водной толщи сразу после отмирания организмов. С глубиной воды становятся все более недосыщенными карбонатом кальция, и в итоге скорость на некоторой глубине скорость растворения карбонатного вещества равняется скорости его поступления. Этот уровень назван глубиной карбонатной компенсации. Глубина карбонатной компенсации варьирует в зависимости от химического состава и температуры морской воды в среднем составляя 4500 м. Ниже этого уровня карбонаты накапливаться не могут, что определяет смену существенно карбонатных осадков некарбонатными. Глубина, где концентрация карбонатов равна 10% от сухого вещества осадка называют критической глубиной карбонатонакопления (carbonate compensation depth).

Особенности рельефа океанического дна

Шельф (или материковая отмель) – слабонаклонённая выровненная часть подводной окраины континентов, прилегающая к берегам суши и характеризующаяся общим с ней геологическим строением. Глубина шельфа обычно до 100-200 м; ширина шельфа составляет от 1-3 км до 1500 км (шельф Баренцева моря). Внешняя граница шельфа очерчена перегибом рельефа дна — бровкой шельфа.

Современные шельфы в основном сформированы в результате затопления окраин континентов при подъёме уровня Мирового океана вследствие таяния ледников, а также из-за погружений участков земной поверхности, связанных с новейшими тектоническими движениями. Шельф существовал во все геологические периоды, в одни из них резко разрастаясь в размерах (например, в юрское и меловое время), в другие, занимая небольшие площади (пермь). Современная геологическая эпоха характеризуется умеренным развитием шельфовых морей.

Материковый склон является следующим из основных элементов подводной окраины материков; он расположен между шельфом и материковым подножием. Характеризуется более крутыми уклонами поверхности по сравнению с шельфом и ложем океана (в среднем 3-5 0 , иногда до 40 0 ) и значительной расчленённостью рельефа. Типичными формами рельефа являются ступени, параллельные бровке и основанию склона, а также подводные каньоны, обычно берущие начало ещё на шельфе и протягивающиеся до материкового подножия. Сейсмическими исследованиями, драгированием и глубоководным бурением установлено, что по геологическому строению материковый склон, как и шельф, представляет собой непосредственное продолжение структур, развитых на прилегающих участках материков.

Материковое подножие представляет собой шлейф аккумулятивных отложений, возникший у подножия материкового склона за счёт перемещения материала вниз по склону (путём мутьевых потоков, подводных оползней и обвалов) и осаждения взвеси. Глубина материкового подножия достигает 3,5 км и более. Геоморфологически оно представляет собой наклонную холмистую равнину. Аккумулятивные отложения, образующие материковое подножие, обычно наложены на ложе океана, представленное корой океанического типа, или располагаются частично на континентальной, частично на океанической коре.

Далее располагаются структуры, образованные на коре океанического типа. Крупнейшими элементами рельефа океанов (и Земли в целом) являются ложе океана и срединно-океанические хребты. Ложе океана хребтами, валами и возвышенностями делится на котловины, дно которых занято абиссальными равнинами. Эти области характеризуются стабильным тектоническим режимом, низкой сейсмической активностью и равнинным рельефом, что позволяет рассматривать их как океанские плиты –талассократоны. Геоморфологически эти области представлены абиссальными (глубоководными) аккумулятивными и холмистыми равнинами. Аккумулятивные равнины имеют выровненную поверхность слабонаклонную поверхность и развиты преимущественно по периферии океанов в областях значительного поступления осадочного материала с континентов. Их формирование связано с приносом и накоплением материала суспензионными потоками, что и определяет присущие им особенности: понижение поверхности от материкового подножия в сторону океана, наличие подводных долин, градационная слоистость осадков, выровненный рельеф. Последняя особенность определяется тем, что, продвигаясь вглубь океанских котловин, осадки погребают первичный расчленённый тектонический и вулканический рельеф. Холмистые абиссальные равнины отличаются расчленённым рельефом и небольшой мощностью осадков. Эти равнины типичны для внутренних частей котловин, удалённых от берегов. Важным элементом рельефа этих равнин являются вулканические поднятия и отдельные вулканические постройки.

Ещё одним элементом мегарельефа служат срединно-океанические хребты, представляющие собой мощную горную систему, протягивающуюся через все океаны. Общая протяжённость срединно-океанических хребтов (СОХ) более 60000 км, ширина 200-1200 км, высота 1-3 км. В некоторых районах вершины СОХ образуют вулканические острова (Исландия). Рельеф расчленённый, формы рельефа ориентированны преимущественно параллельно протяжению хребта. Осадочный чехол маломощный, представленный карбонатными биогенными илами и вулканогенными образованиями. Возраст осадочных толщ удревняется по мере удаления от осевых частей хребта; в осевых зонах осадочный покров отсутствует или представлен современными отложениями. Области СОХ характеризуются интенсивным проявлением эндогенной активности: сейсмичностью, вулканизмом, высоким тепловым потоком.

Зоны СОХ приурочены к границам раздвижения литосферных плит, здесь протекает процесс формирования новой океанической коры за счёт поступающих мантийных расплавов.

Особого внимания заслуживают зоны перехода от континентальной к океанической коре – окраины континентов. Выделяют два типа континентальных окраин: тектонически активные и тектонически пассивные.

Пассивные окраины представляют собой непосредственное продолжение континентальных блоков, затопленное водами морей и океанов. Они включают в себя шельф, континентальный склон и континентальное подножие и характеризуются отсутствием проявлений эндогенной активности. Активные окарины приурочены к границам литосферных плит, вдоль которых происходит поддвигание океанических плит под континентальные. Эти окарины характеризуются активной эндогенной активностью, к ним приурочены области сейсмической активности и современного вулканизма. Среди активных окарин по строению выделяются два основных типа: западно-тихоокеанский (островодужный) и восточно-тихоокеанский (андский). Основными элементами окраин западно-тихоокеанского типа служат глубоководные желоба, вулканические островные дуги и окраинные (или междуговые) морские бассейны. Область глубоководного желоба соответствует границе, на которой происходит поддвигание плиты с корой океанского типа. Плавление части погружающейся плиты и расположенных выше пород литосферы (связанное с поступлением воды в составе погружающееся плиты, резко понижающей температуру плавления пород) приводит к образованию магматических очагов, из которых происходит поступление на поверхность расплавов. За счёт активного вулканизма, образуются вулканические острова, протягивающиеся параллельно границе погружения плиты. Окраины восточно-тихоокеанского типа отличаются отсутствием вулканических дуг (вулканизм проявлен непосредственно на окраине суши) и окраинных бассейнов. Глубоководный желоб сменяется крутым континентальным склоном и узким шельфом.

Разрушительная и аккумулятивная деятельность моря

Абразия (от лат. « abrasion» – соскабливание, сбривание) – процесс разрушения пород волнами и течениями. Абразия наиболее интенсивно протекает у самого берега под действием прибоя.

Разрушение горных пород берега слагается из следующих факторов:

· удар волны (сила которого достигает при штормах 30-40 т/м 2 );

· абразивное действие обломочного материала, приносимого волной;

· сжатие воздуха в порах и полостях породы во время удара волн, которое приводит к растрескиванию пород под воздействием высокого давления;

· термоабразия, проявляющаяся в протаивании мёрзлых пород и ледяных берегов, и другие виды воздействия на берега.

Воздействие процесса абразии проявляется до глубины нескольких десятков метров, а в океанах до 100 м и более.

Воздействие абразии на берега приводит к формированию обломочных отложений и определённых форм рельефа. Процесс абразия протекает следующим образом. Ударяя о берег, волна постепенно вырабатывает в его основании углубление –волноприбойную нишу, над которой нависает карниз. По мере углубления волноприбойной ниши под действием силы тяжести карниз обрушивается, обломки оказываются у подножия берега и под действием волн превращаются в песок и гальку.

Образовавшийся в результате абразии обрыв или крутой уступ называют клиф. На месте отступающего обрыва формируетсяабразионная терраса, или бенч (англ. «bench»), состоящая из коренных пород. Клиф может граничить непосредственно с бенчем или отделяться от последнего пляжем. Поперечный профиль абразионной террасы имеет вид выпуклой кривой с малыми уклонами у берега и большими у основания террасы. Образующийся обломочный материал уносится от берега, образуя подводные аккумулятивные террасы.

По мере развития абразионных и аккумулятивных террас волны оказываются на мелководье, забуруниваются и теряют энергию не доходя до коренного берега, из-за этого процесс абразии прекращается.

В зависимости от характера протекающих процессов берега можно разделить на абразионные и аккумулятивные.

А, Б, В — различные стадии отступания берегового обрыва, разрушаемого абразией; А₁, Б₂, В₃ — различные стадии развития подводной аккумулятивной террасы.

Волны осуществляют не только разрушительную работу, но и работу по перемещению и аккумуляции обломочного материала. Набегающая волна выносит гальку и песок, которые остаются на берегу при отступании волны, так образуются пляжи. Пляжем(от франц. «plage» — отлогий морской берег) называют полосу наносов на морском побережье в зоне действия прибойного потока. Морфологически выделяются пляжи полного профиля, имеющие вид пологого вала, и пляжи неполного профиля, представляющие собой наклонённое в сторону моря скопление наносов, примыкающее тыльной стороной к подножию берегового обрыва. Пляжи полного профиля характерны для аккумулятивных берегов, неполного – преимущественно для абразионных берегов.

При забурунивании волн на глубинах в первые метры, отлагаемый под водой материал (песок, гравий или ракуша) образует подводный песчаный вал. Иногда подводный аккумулятивный вал, разрастаясь, выступает над поверхностью воды, протягиваясь параллельно берегу. Такие валы называются барами(от франц. «barre» — преграда, отмель).

Формирование бара может приводить к отделению прибрежной части морского бассейна от основной акватории – образуются лагуны. Лагуна (от лат. «lacus» — озеро) представляет собой неглубокий естественный водный бассейн, отделённый от моря баром или соединяющийся с морем узким проливом (или проливами). Основной особенностью лагун является отличие солёности вод и биологических сообществ.

Осадконакопление в морях и океанах

В морях и океанах накапливаются различные осадки, которые по происхождению можно разделить на следующие группы:

· терригенные, образующиеся за счет накопления продуктов механического разрушения горных пород;

· биогенные, формирующиеся за счёт жизнедеятельности и отмирания организмов;

· хемогенные, связанные с выпадением из морской воды;

· вулканогенные, накапливающиеся в результате подводных извержений и за счёт принесённых с суши продуктов извержений;

· полигенные, т.е. смешанные осадки, образующиеся за счёт материала разного происхождения.

В целом, вещественный состав донных осадков определяется следующими факторами:

· глубиной области осадконакопления и рельефом дна;

· гидродинамическими условиями (наличием течений, влиянием волновой деятельности);

· характером поставляемого осадочного материала (определяемого климатической зональностью и удалённостью от континентов);

· биологической продуктивностью (морские организмы извлекают из воды минеральные вещества и поставляют их на дно после отмирания (в виде раковин, коралловых построек и пр.));

· вулканизмом и гидротермальной деятельностью.

Одним из определяющих факторов является глубина, позволяющая выделять несколько зон, отличающихся особенностями осадконакопления. Литораль (от лат. «litoralis» — береговой) — пограничная полоса между сушей и морем, регулярно затопляемая во время прилива и осушаемая при отливе. Литораль представляет собой зону морского дна, расположенную между уровнями самого высокого прилива и самого низкого отлива. Неритовая зонасоответствует глубинам шельфа (от греч. «erites» — морской моллюск). Батиальная зона(от греч. «глубокий») примерно соответствует области континентального склона и подножия и глубинам 200 – 2500 м. Эта зона характеризуется следующими экологическими условиями: значительное давление, почти полное отсутствие света, незначительные сезонные колебания температуры и плотности воды; в составе органического мира преобладают представители зообентоса и рыбы, растительный мир весьма беден из-за отсутствия света.Абиссальная зона(от греч. «бездонный») соответствует морским глубинам более 2500 м, что отвечает глубоководным котловинам. Воды этой зоны характеризуются относительно слабой подвижностью, постоянно низкой температурой (1-2 0 C, в полярных областях ниже 0 0 C), постоянной солёностью; здесь полностью отсутствует солнечный свет и достигаются огромные давления, что определяют своеобразие и бедность органического мира. Участки, глубиной более 6000 м обычно выделяют какультраабиссальные зоны, соответствующие наиболее глубоким участкам котловин и глубоководным желобам.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Сдача сессии и защита диплома — страшная бессонница, которая потом кажется страшным сном. 8443 — | 7002 — или читать все.

193.124.117.139 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

источник