Svjetski okean i njegovi dijelovi. Struktura Svjetskog okeana. Kretanje voda Svjetskog okeana. Donji sedimenti Svjetskog okeana. Svjetski ocean

Opće informacije. Površina Svjetskog okeana je 361 milion km/sq. Na sjevernoj hemisferi Svjetski okean zauzima 61%, a na južnoj hemisferi 81% površine hemisfera. Radi praktičnosti, globus je prikazan u obliku takozvanih karata hemisfere. Postoje karte sjeverne, južne, zapadne i istočne hemisfere, kao i karte hemisfera okeana i kontinenata (slika 7). U okeanskim hemisferama 95,5% površine zauzima voda.

Svjetski okean: struktura i istorija istraživanja. Svjetski okean je jedan, nigdje se ne prekida. Sa bilo koje tačke možete doći do bilo koje druge bez prelaska kopna. Prema naučnicima, termin okean je posuđen od Feničana i preveden sa starogrčkog znači “ velika rijeka opasavajući Zemlju."

Termin "Svjetski okean" uveo je u upotrebu ruski naučnik Yu.M. Šokalskog 1917. U rijetkim slučajevima, umjesto termina “Svjetski okean” koristi se termin “okeanska sfera”.

Mapa hemisfera grafičkih otkrića, koja pokrivaju okeane od druge polovine 15. veka do prve polovine 17. veka. Odlično geografskim otkrićima povezuju se sa imenima X. Columbusa, J. Cabota, Vasca da Game, F. Magellana, J. Drakea, A. Tasmana, A. Vespuccija i dr. Zahvaljujući izvanrednim moreplovcima i putnicima, čovječanstvo je naučilo mnogo zanimljivog stvari o Svjetskom okeanu, njegovim obrisima, dubini, salinitetu, temperaturi itd.

Ciljano Naučno istraživanje Svetski okeani nastali su u 17. veku i vezuju se za imena J. Cooka, I. Kruzenshterna, Yu. Lisyansky, F. Bellingshausena, N. Lazareva, S. Makarova i dr. Okeanografska ekspedicija na brodu Challenger je napravljena značajan doprinos proučavanju Svjetskog okeana" Rezultati do kojih je došla ekspedicija Challenger postavili su temelje za novu nauku - oceanografiju.

U 20. vijeku istraživanje Svjetskog okeana odvija se na osnovu međunarodne saradnje. Od 1920. godine izvođeni su radovi na mjerenju dubina Svjetskog okeana. Izvanredni francuski istraživač Jean Picard prvi je potonuo na dno 1960. godine Marijanski rov. Dosta zanimljive informacije o Svjetskom okeanu prikupila je ekipa poznatog francuskog istraživača Jacquesa Yves Cousteaua. Svemirska posmatranja pružaju vrijedne informacije o Svjetskom okeanu.

Struktura Svjetskog okeana. Svjetski okeani, kao što je poznato, konvencionalno se dijele na odvojene okeane, mora, zaljeve i tjesnace. Svaki okean je zaseban prirodni kompleks, određen geografska lokacija, originalnost geološka struktura i bioorganizmi koji ga naseljavaju.

Svjetske oceane je prvi podijelio na 5 dijelova holandski naučnik B. Varenius 1650. godine, što je sada odobrio Međunarodni okeanografski komitet. Svjetski okean se sastoji od 69 mora, uključujući 2 na kopnu (Kaspijsko i Aralsko).

Geološka struktura. Svjetski ocean sastoji se od velikih litosferskih ploča, koje su, s izuzetkom Pacifika, nazvane po kontinentima.

Na dnu Svjetskog okeana nalaze se riječni, glacijalni i biogeni sedimenti. Sedimenti aktivni vulkani, po pravilu, ograničeni su na srednjeokeanske grebene.

Reljef dna Svjetskog okeana. Topografija dna Svjetskog okeana, kao i topografija kopna, ima složenu strukturu. Dno Svjetskog okeana obično je odvojeno od kopna epikontinentalnim pojasom ili šefom. Na dnu Svjetskog okeana, kao i na kopnu, nalaze se ravnice, planinski lanci, visoravni, kanjoni i depresije. Dubokomorske depresije su orijentir Svjetskog okeana koji se ne može naći na kopnu.

Srednjookeanski grebeni, zajedno sa svojim ograncima, čine neprekidni jedinstveni lanac planina u dužini od 60.000 km. Vode kopna podijeljene su između pet slivova: Pacifika, Atlantika, Indije, Arktika i unutrašnjosti. Na primjer, rijeke koje se ulivaju u Tihi ocean ili njegova sastavna mora nazivaju se rijeke Pacifičkog basena, itd.

Pažnja! Ako pronađete grešku u tekstu, označite je i pritisnite Ctrl+Enter da obavijestite administraciju.

Prirodni kompleksi u okeanima su manje proučavani nego na kopnu. Međutim, dobro je poznato da u Svjetskom okeanu, kao i na kopnu, djeluje zakon zoniranja. Uz geografsku širinu, u Svjetskom okeanu zastupljeno je i dubinsko zoniranje. Latitudinalne zone Svjetskog okeana Ekvatorijalne i tropske zone nalaze se u tri okeana: Tihom, Atlantskom i Indijskom. Vode ovih geografskih širina karakterišu visoke temperature, na ekvatoru […]

Svjetski okeani se nalaze u stalno kretanje. Osim valova, mir vode remete struje, oseke i tokovi. Sve ovo različite vrste kretanje vode u Svjetskom okeanu. Talasi vjetra Teško je zamisliti apsolutno mirnu površinu okeana. Zatišje - potpuna tišina i odsustvo valova na njegovoj površini - vrlo je rijetka. Čak i po mirnom i vedrom vremenu, talasi se mogu vidjeti na površini vode. I to […]

Oko 71% Zemljine površine prekriveno je okeanskim vodama. Svjetski okeani su najveći dio hidrosfere. Okean i njegovi dijelovi nazivaju se cjelokupno neprekinuto vodno tijelo na Zemlji. Površina Svjetskog okeana je 361 milion kvadratnih kilometara, ali njegove vode čine samo 1/8oo zapremine naše planete. Svjetski okean ima odvojene dijelove odvojene kontinentima. To su okeani - ogromna područja jednog Svjetskog okeana, koji se razlikuju po reljefu [...]

Vode Svjetskog okeana nikada ne miruju. Kretanja se dešavaju ne samo u površinskim vodnim masama, već iu dubinama, sve do donjih slojeva. Čestice vode izvode i oscilatorne i translatorne pokrete, obično kombinovane, ali uz primjetnu prevlast jednog od njih. Talasni pokreti (ili uzbuđenje) su pretežno oscilatorni pokreti. Oni predstavljaju fluktuacije [...]

Tačka smrzavanja vode sa prosječnim salinitetom je 1,8°C ispod 0°. Što je veći salinitet vode, to je niža tačka smrzavanja. Formiranje leda u okeanu počinje formiranjem slatkovodnih kristala, koji se zatim zajedno smrzavaju. Između kristala nalaze se kapljice slane vode, koja se postepeno cijedi, pa je mladi led slaniji od starog, desaliniziranog leda. Debljina prvogodišnjeg leda dostiže 2-2,5 m, a [...]

Okean prima mnogo topline od Sunca - zauzimajući veliku površinu, prima više topline nego kopno. Voda ima veliki toplotni kapacitet, pa se ogromna količina toplote akumulira u okeanu. Samo gornji 10-metarski sloj okeanske vode sadrži više topline od cijele atmosfere. Ali sunčeve zrake zagrijava se samo gornji sloj vode; toplina se prenosi dolje sa ovog sloja kao rezultat […]

3/4 naše planete prekriveno je Svjetskim okeanom, pa iz svemira izgleda plavo. Svjetski okeani su ujedinjeni, iako snažno raščlanjeni. Njegova površina je 361 milion km2, zapremina vode 1.338.000.000 km3. Termin "Svjetski okean" predložio je Yu.M. Shokalsky. (1856 - 1940), ruski geograf i okeanograf. Prosječna dubina okeana je 3700 m, najveća je 11 022 m (Mariana […]

Svjetski okean, podijeljen kontinentima i ostrvima na odvojene dijelove, predstavlja jedinstveno vodeno tijelo. Granice oceana, mora i zaljeva su proizvoljne, jer između njih postoji stalna izmjena vodenih masa. Svjetske oceane u cjelini karakteriziraju zajedničke karakteristike prirode i manifestacije sličnih prirodnih procesa. Istraživanje svjetskog okeana Prva ruska ekspedicija oko svijeta 1803-1806. pod komandom I.F. Krusenstern i [...]

Došavši do mora ili okeana, fragment bi htio mirno ležati na dnu i "razmišljati o svojoj budućnosti", ali to nije bio slučaj. Vodeno okruženje ima svoje oblike kretanja. Talasi, napadaju obale, uništavaju ih i donose velike krhotine na dno, sante leda nose ogromne blokove koji na kraju potonu na dno, podvodne struje nose mulj, pijesak, pa čak i blokove […]

Temperatura voda Svjetskog okeana Slanost voda Svjetskog okeana Svojstva voda Svjetskog okeana Svjetski okean čini 96% mase cijele hidrosfere. Ovo je ogromno vodeno tijelo koje zauzima 71% Zemljine površine. Prostire se na svim geografskim širinama i u svim klimatskim zonama planete. Ovo je jedno nedjeljivo vodeno tijelo, podijeljeno kontinentima u odvojene okeane. Pitanje broja okeana ostaje otvoreno [...]

Okeanska struja je kretanje vode u horizontalnom pravcu.Razlog za nastanak okeanskih struja su vjetrovi koji neprestano duvaju na površini planete. Struje mogu biti tople ili hladne. Temperatura strujanja u ovom slučaju nije apsolutna vrijednost, već zavisi od temperature okolne vode u okeanu. Ako je okolna voda hladnija od struje, topla je; ako je toplija, tada se struja smatra hladnom. […]

Ruski klimatolog Aleksandar Ivanovič Voeikov nazvao je Svjetski okean "sistemom grijanja" planete. stvarno, prosječna temperatura voda u okeanu je +17°C, dok je temperatura vazduha samo +14°C. Okean je svojevrsni akumulator toplote na Zemlji. Voda se mnogo sporije zagreva zbog svoje niske toplotne provodljivosti u poređenju sa čvrstim zemljištem, ali i veoma sporo troši toplotu, […]

Okean je ogromno skladište prirodni resursi, koji su po svom potencijalu uporedivi sa zemljišnim resursima. Mineralni resursi dijele se na resurse zone polica i duboko morsko dno. Resursi zone šelfa su: Ruda (gvožđe, bakar, nikl, kalaj, živa), na udaljenosti od 10-12 km od obale - nafta, gas. Broj naftnih i plinskih basena na šelfu je više od 30. Neki bazeni su čisto morski […]

Svjetski okean uključuje sva mora i okeane Zemlje. Zauzima oko 70% površine planete i sadrži 96% sve vode na planeti. Svjetski okean se sastoji od četiri okeana: Pacifika, Atlantika, Indijskog i Arktika. Dimenzije okeana su Pacifik - 179 miliona km2, Atlantski - 91,6 miliona km2, Indijski - 76,2 miliona km2, Arktik - 14,75 […]

Svjetski okean je ogroman i velik. On je neverovatno opasan za ljude u vremenima lošeg vremena. A onda se čini da nema te sile koja bi mogla da se nosi sa silnim ponorom. Avaj! Ovaj utisak je varljiv. Okeanu prijeti ozbiljna opasnost: tvari koje su strane okeanskom okolišu hrle u okean, kap po kap, truju vodu i uništavaju žive organizme. Dakle, kakva opasnost prijeti [...]

Okeani se nazivaju riznicom planete. I ovo nije preterivanje. Morska voda sadrži skoro sve hemijski elementi periodični sistem. Još više blaga ima u dubinama morskog dna. Vekovima ljudi nisu imali pojma o tome. Osim u bajkama, morski kralj je posjedovao neizrecivo bogatstvo. Čovečanstvo se uverilo da okean krije ogromne rezerve apsolutno fantastičnog blaga samo u [...]

Organski život na našoj planeti nastao je u okeanskom okruženju. Desetine miliona godina svo bogatstvo organski svijet samo ograničeno vodene vrste. I danas, kada je kopno dugo bilo naseljeno živim organizmima, u okeanu su sačuvane vrste čija se starost mjeri stotinama miliona godina. Dubine okeana i dalje kriju mnoge tajne. Jedva da prođe godina, a da biolozi ne prijave otkriće [...]

Zbog činjenice da je morska voda zasićena solima, njena gustoća je nešto veća od gustoće slatke vode. U otvorenom okeanu ova gustina je najčešće 1,02 - 1,03 g/cm3. Gustina zavisi od temperature i saliniteta vode. Raste od ekvatora do polova. Čini se da njegova distribucija prati geografsku distribuciju temperature vrha. ali sa suprotnim predznakom. Ovo […]

U Svjetskom okeanu isto klimatskim zonama, kao na kopnu. Nekim okeanima nedostaju određene klimatske zone. Na primjer, u Tihom okeanu ne postoji arktička zona. U okeanima se može razlikovati površinski sloj vode, koji se zagrijava sunčevom toplinom, i hladni duboki sloj. U dubine okeana toplotnu energiju Sunce prodire zbog miješanja vodenih masa. Najaktivnije se miješa [...]

Voda je najjednostavniji hemijski spoj vodonika i kiseonika, ali okeanska voda je univerzalna, homogena jonizovana otopina, koja sadrži 75 hemijskih elemenata. To su čvrsti minerali (soli), gasovi, kao i suspenzije organskog i neorganskog porekla.

Vola ima mnogo različitih fizičkih i hemijskih svojstava. Prije svega, zavise od sadržaja i temperature okoline. Hajde da damo kratak opis neki od njih.

Voda je rastvarač. Kako je voda rastvarač, možemo suditi da su sve vode gasno-solni rastvori različitog hemijskog sastava i različitih koncentracija.

Salinitet okeanske, morske i riječne vode

Salinitet morske vode(Tabela 1). Koncentraciju tvari otopljenih u vodi karakterizira slanost, koji se mjeri u ppm (%o), odnosno gramima tvari na 1 kg vode.

Tabela 1. Sadržaj soli u morskoj i riječnoj vodi (u % ukupne mase soli)

Osnovne veze	Morska voda	riječne vode
hloridi (NaCI, MgCb)
Sulfati (MgS0 4, CaS0 4, K 2 S0 4)
karbonati (CaSOd)
Jedinjenja dušika, fosfora, silicija, organskih i drugih tvari

Linije na karti koje povezuju tačke sa istim salinitetom nazivaju se izohaline.

Slanost slatke vode(vidi tabelu 1) je u prosjeku 0,146%o, a more - u prosjeku 35 %O. Soli rastvorene u vodi daju mu gorko-slan ukus.

Oko 27 od 35 grama je natrijum hlorid (kuhinjska so), tako da je voda slana. Soli magnezijuma daju mu gorak ukus.

Pošto je voda u okeanima nastala od vrućih slanih rastvora zemljine unutrašnjosti i gasova, njen salinitet je bio originalan. Postoji razlog za vjerovanje da su se u prvim fazama formiranja oceana njegove vode malo razlikovale po sastavu soli od riječnih voda. Razlike su se pojavile i počele intenzivirati nakon transformacije stijena kao posljedica njihovog trošenja, kao i razvoja biosfere. Savremeni sastav soli okeana, kako pokazuju fosilni ostaci, razvio se najkasnije u proterozoju.

Osim klorida, sulfita i karbonata, u morskoj vodi pronađeni su gotovo svi kemijski elementi poznati na Zemlji, uključujući plemeniti metali. Međutim, sadržaj većine elemenata u morskoj vodi je zanemariv; na primjer, detektovano je samo 0,008 mg zlata po kubnom metru vode, a na prisutnost kalaja i kobalta ukazuje njihova prisutnost u krvi morskih životinja i na dnu. sedimenti.

Salinitet okeanskih voda— vrijednost nije konstantna (slika 1). Zavisi od klime (odnos padavina i isparavanja sa površine okeana), formiranja ili topljenja leda, morskih struja, a blizu kontinenata - od priliva slatke rečne vode.

Rice. 1. Ovisnost saliniteta vode o geografskoj širini

U otvorenom okeanu, salinitet se kreće od 32-38%; na periferiji i Sredozemna mora njegove fluktuacije su mnogo veće.

Na salinitet voda do dubine od 200 m posebno snažno utiče količina padavina i isparavanja. Na osnovu ovoga možemo reći da salinitet morske vode podliježe zakonu zoniranja.

U ekvatorijalnim i subekvatorijalnim područjima salinitet je 34%c, jer je količina padavina veća od vode koja se troši na isparavanje. U tropskim i suptropskim geografskim širinama - 37 jer padavina ima malo i isparavanje je veliko. IN umjerenim geografskim širinama ah - 35%o. Najniži salinitet morske vode uočen je u subpolarnim i polarnim područjima - samo 32, jer količina padavina premašuje isparavanje.

Morske struje, riječno otjecanje i santi leda remete zonski obrazac saliniteta. Na primjer, u umjerenim geografskim širinama sjeverne hemisfere, salinitet vode je veći u blizini zapadnih obala kontinenata, gdje struje donose slanije suptropske vode, a manji salinitet je blizu istočnih obala, gdje hladne struje donose manje slane vode.

Sezonske promjene saliniteta vode javljaju se u subpolarnim geografskim širinama: u jesen, zbog stvaranja leda i smanjenja jačine riječnog toka, salinitet se povećava, a u proljeće i ljeto zbog topljenja leda i povećanja u riječnom toku, salinitet se smanjuje. Oko Grenlanda i Antarktika, salinitet se smanjuje tokom ljeta kao rezultat otapanja obližnjih santi leda i glečera.

Najslaniji od svih okeana je Atlantski okean, vode Arktičkog okeana imaju najniži salinitet (posebno uz azijske obale, u blizini ušća sibirskih rijeka - manje od 10%).

Među dijelovima okeana - mora i zaljeva - maksimalni salinitet primijećeno u područjima ograničenim pustinjama, na primjer, u Crvenom moru - 42%c, u Perzijskom zaljevu - 39%c.

Salinitet vode određuje njenu gustinu, električnu provodljivost, stvaranje leda i mnoga druga svojstva.

Gasni sastav okeanske vode

Osim raznih soli, u vodama Svjetskog okeana otopljeni su i različiti plinovi: dušik, kisik, ugljični dioksid, sumporovodik, itd. Kao iu atmosferi, u okeanskim vodama prevladavaju kisik i dušik, ali u nešto drugačijim omjerima (npr. na primjer, ukupna količina slobodnog kisika u oceanu 7480 milijardi tona, što je 158 puta manje nego u atmosferi). Uprkos činjenici da gasovi zauzimaju relativno malo prostora u vodi, to je dovoljno da utiče na organski život i različite biološke procese.

Količina plinova određena je temperaturom i salinitetom vode: što je veća temperatura i salinitet, to je manja rastvorljivost plinova i manji je njihov sadržaj u vodi.

Tako se, na primjer, na 25 °C u vodi može otopiti do 4,9 cm/l kisika i 9,1 cm3/l dušika, a na 5 °C - 7,1 odnosno 12,7 cm3/l. Iz ovoga proizilaze dvije stvari važne posledice: 1) sadržaj kiseonika u površinskim vodama okeana je mnogo veći u umerenim i posebno polarnim geografskim širinama nego u niskim (subtropskim i tropskim) geografskim širinama, što utiče na razvoj organskog života - bogatstvo prvih i relativno siromaštvo potonje vode; 2) na istim geografskim širinama, sadržaj kiseonika u okeanskim vodama je veći zimi nego ljeti.

Dnevne promjene sastav gasa vode povezane s temperaturnim kolebanjima su male.

Prisustvo kiseonika u okeanskoj vodi potiče razvoj organskog života u njoj i oksidaciju organskih i mineralnih proizvoda. Glavni izvor kiseonika u okeanskoj vodi je fitoplankton, tzv pluća planete" Kisik se uglavnom troši na disanje biljaka i životinja u gornjim slojevima morske vode i na oksidaciju raznih tvari. U opsegu dubine od 600-2000 m nalazi se sloj minimum kiseonika. Mala količina kisika ovdje je u kombinaciji s visokim sadržajem ugljičnog dioksida. Razlog je razgradnja u ovom sloju vode najveće količine organske tvari koja dolazi odozgo i intenzivno otapanje biogenog karbonata. Oba procesa zahtijevaju slobodan kisik.

Količina dušika u morskoj vodi je mnogo manja nego u atmosferi. Ovaj plin se uglavnom oslobađa u vodu iz zraka razgradnjom organske tvari, ali nastaje i disanjem morskih organizama i njihovom razgradnjom.

U vodenom stupcu, u dubokim stajaćim bazenima, kao rezultat vitalne aktivnosti organizama, nastaje sumporovodik, koji je toksičan i inhibira biološku produktivnost voda.

Toplotni kapacitet okeanskih voda

Voda je jedno od najintenzivnijih tijela u prirodi. Toplotni kapacitet samo desetometarskog sloja okeana je četiri puta veći od toplotnog kapaciteta cijele atmosfere, a sloj vode od 1 cm apsorbira 94% sunčeve topline koja stiže na njegovu površinu (slika 2). Zbog ove okolnosti okean se polako zagrijava i polako oslobađa toplinu. Zbog velikog toplotnog kapaciteta, sve vodna tijela su moćni akumulatori toplote. Kako se voda hladi, ona postepeno oslobađa svoju toplotu u atmosferu. Dakle, Svjetski okean obavlja tu funkciju termostat naše planete.

Rice. 2. Zavisnost toplotnog kapaciteta od temperature

Led i posebno snijeg imaju najmanju toplotnu provodljivost. Kao rezultat toga, led štiti vodu na površini rezervoara od hipotermije, a snijeg štiti tlo i zimske usjeve od smrzavanja.

Toplota isparavanja voda - 597 cal/g, i toplota fuzije - 79,4 cal/g - ova svojstva su veoma važna za žive organizme.

Temperatura okeana

Indikator toplotnog stanja okeana je temperatura.

Prosječna temperatura okeana-4 °C.

Unatoč činjenici da površinski sloj oceana djeluje kao termostat za Zemlju, zauzvrat, temperatura morske vode ovisi o toplotni bilans(dotok i odliv toplote). Priliv toplote se sastoji od , a potrošnja toplote se sastoji od troškova isparavanja vode i turbulentne razmene toplote sa atmosferom. Uprkos činjenici da udio toplote koja se troši na turbulentnu izmjenu topline nije velik, njen značaj je ogroman. Uz njegovu pomoć dolazi do planetarne preraspodjele topline kroz atmosferu.

Na površini se temperature okeana kreću od -2°C (tačka smrzavanja) do 29°C na otvorenom okeanu (35,6°C u Perzijskom zaljevu). Prosjek godisnja temperatura površinskih voda Svjetskog okeana je 17,4°C, a na sjevernoj hemisferi je za oko 3°C viša nego na južnoj hemisferi. Najviša temperatura površinskih okeanskih voda na sjevernoj hemisferi je u avgustu, a najniža u februaru. IN Južna hemisfera obrnuto je.

Budući da ima termičke odnose sa atmosferom, temperatura površinskih voda, kao i temperatura zraka, zavisi od geografske širine područja, odnosno podliježe zakonu zonalnosti (tabela 2). Zoniranje se izražava u postepenom smanjenju temperature vode od ekvatora do polova.

U tropskim i umjerenim geografskim širinama temperatura vode uglavnom ovisi o morskim strujama. Tako su, zahvaljujući toplim strujama u tropskim geografskim širinama, temperature u zapadnim okeanima 5-7 °C više nego u istočnim. Međutim, na sjevernoj hemisferi, zbog tople struje Na istoku okeana temperature su pozitivne tokom cijele godine, a na zapadu, zbog hladnih strujanja, voda se zimi smrzava. U visokim geografskim širinama temperatura tokom polarnog dana iznosi oko 0 °C, a tokom polarne noći ispod leda oko -1,5 (-1,7) °C. Ovdje na temperaturu vode uglavnom utiču pojave leda. U jesen se oslobađa toplota, omekšavajući temperaturu vazduha i vode, a u proleće se toplota troši na topljenje.

Tabela 2. Prosječne godišnje temperature površinskih voda okeana

	Prosječna godišnja temperatura, "C			Prosječna godišnja temperatura, °C
	Sjeverna hemisfera	Južna hemisfera		Sjeverna hemisfera	Južna hemisfera

Najhladniji od svih okeana- Severni Arktik, i najtoplije— Tihi ocean, budući da se njegovo glavno područje nalazi u ekvatorijalno-tropskim geografskim širinama (prosječna godišnja temperatura površine vode -19,1 ° C).

Važan uticaj na temperaturu okeanske vode ima klima okolnih područja, kao i godišnje doba, jer od toga zavisi sunčeva toplota koja zagrijava gornji sloj Svjetskog okeana. Najviša temperatura vode na sjevernoj hemisferi bilježi se u avgustu, najniža u februaru, i obrnuto na južnoj hemisferi. Dnevne fluktuacije temperature morske vode na svim geografskim širinama su oko 1 °C, a najveća godišnja kolebanja temperature uočavaju se u suptropskim geografskim širinama - 8-10 °C.

Temperatura okeanske vode takođe se menja sa dubinom. Smanjuje se i već na dubini od 1000 m skoro svuda (u prosjeku) ispod 5,0 °C. Na dubini od 2000 m temperatura vode se izjednačava, smanjujući se na 2,0-3,0 ° C, au polarnim geografskim širinama - na desetine stepena iznad nule, nakon čega se ili vrlo sporo smanjuje ili čak neznatno povećava. Na primjer, u zonama rifta okeana, gdje velike dubine Postoje snažni izlazi podzemne tople vode pod visokim pritiskom, temperature do 250-300 °C. Općenito, postoje dva glavna sloja vode okomito u Svjetskom okeanu: toplo površno I moćna hladnoća, koji se proteže do dna. Između njih postoji prijelaz temperaturni skok sloja, ili glavni termalni klip, unutar njega dolazi do naglog pada temperature.

Ova slika vertikalne distribucije temperature vode u okeanu je narušena na visokim geografskim širinama, gdje se na dubini od 300-800 m može pratiti sloj toplije i slanije vode koja dolazi iz umjerenih geografskih širina (tabela 3).

Tabela 3. Prosječne temperature vode okeana, °C

	Dubina, m
Ekvatorijalni
Tropski
Polar

Promjena količine vode s promjenom temperature

Naglo povećanje zapremine vode prilikom smrzavanja- Ovo je posebno svojstvo vode. Sa naglim padom temperature i njenim prijelazom kroz nultu oznaku, dolazi do naglog povećanja volumena leda. Kako se volumen povećava, led postaje lakši i isplivava na površinu, postajući manje gust. Led štiti duboke slojeve vode od smrzavanja, jer je loš provodnik toplote. Zapremina leda se povećava za više od 10% u odnosu na početnu zapreminu vode. Kada se zagrije, dolazi do suprotnog procesa ekspanzije - kompresije.

Gustina vode

Temperatura i salinitet su glavni faktori koji određuju gustinu vode.

Za morsku vodu, što je niža temperatura i veći salinitet, to je veća gustina vode (slika 3). Dakle, pri salinitetu od 35%o i temperaturi od 0 °C, gustina morske vode je 1,02813 g/cm 3 (masa svakog kubnog metra takve morske vode je 28,13 kg veća od odgovarajuće zapremine destilovane vode ). Temperatura morske vode najveće gustine nije +4 °C, kao slatka voda, već negativna (-2,47 °C pri salinitetu od 30% i -3,52 °C pri salinitetu od 35%o

Rice. 3. Odnos između gustine morskog vola i njegovog saliniteta i temperature

Zbog povećanja saliniteta, gustina vode raste od ekvatora do tropskih krajeva, a kao rezultat smanjenja temperature - od umjerenih geografskih širina do Arktički krugovi. Zimi se polarne vode spuštaju i kreću se u donjim slojevima prema ekvatoru, pa su duboke vode Svjetskog okeana uglavnom hladne, ali obogaćene kisikom.

Utvrđena je ovisnost gustine vode o tlaku (slika 4).

Rice. 4. Zavisnost gustine morske vode (L"=35%o) od pritiska na različite temperature

Sposobnost vode da se samopročišćava

Ovo važna imovina vode. Tokom procesa isparavanja, voda prolazi kroz tlo, koje je, zauzvrat, prirodni filter. Međutim, ako se prekrši granica zagađenja, proces samočišćenja je poremećen.

Boja i prozirnost zavise od refleksije, apsorpcije i rasipanja sunčeve svetlosti, kao i od prisustva suspendovanih čestica organskog i mineralnog porekla. Na otvorenom dijelu, boja okeana je plava, u blizini obale, gdje ima puno suspendiranih tvari, zelenkasta, žuta i smeđa.

Na otvorenom dijelu okeana, prozirnost vode je veća nego u blizini obale. U Sargaškom moru prozirnost vode je do 67 m. U periodu razvoja planktona providnost opada.

U morima takav fenomen kao sjaj mora (bioluminiscencija). Sjaj u morskoj vodiživi organizmi koji sadrže fosfor, prvenstveno kao što su protozoe (noćno svjetlo, itd.), bakterije, meduze, crvi, ribe. Vjerojatno sjaj služi za uplašivanje grabežljivaca, traženje hrane ili privlačenje osoba suprotnog spola u mraku. Sjaj pomaže ribarskim plovilima da lociraju jata ribe u morskoj vodi.

provodljivost zvuka - akustičke osobine vode. Pronađen u okeanima difuzni zvuk moj I podvodni "zvučni kanal" poseduju zvučnu superprovodljivost. Sloj koji raspršuje zvuk diže se noću, a pada tokom dana. Koriste ga podmornici da priguše buku motora podmornica, a ribarski brodovi za otkrivanje jata ribe. „Zvuk
signal" koristi se za kratkoročnu prognozu talasa cunamija, u podvodnoj navigaciji za prijenos akustičnih signala na ultra-velike udaljenosti.

Električna provodljivost morska voda je visoka, direktno je proporcionalna salinitetu i temperaturi.

Prirodna radioaktivnost morske vode su male. Ali mnoge životinje i biljke imaju sposobnost koncentriranja radioaktivnih izotopa, pa se ulov morskih plodova testira na radioaktivnost.

Mobilnost- karakteristično svojstvo tekuće vode. Pod uticajem gravitacije, pod uticajem vetra, privlačenja Meseca i Sunca i drugih faktora, voda se kreće. Dok se kreće, voda se miješa, što omogućava da se vode različitog saliniteta, hemijskog sastava i temperature ravnomjerno rasporede.

Najgornji sloj okeana (UPL + sezonska termoklina) zahtijeva mnogo više Detaljan opis. Sljedeći pasus će biti posvećen ovom pitanju.[...]

U važnijoj dinamičkoj formulaciji koja koristi Vaissälä-Brentovu frekvenciju N, sloj sa skokom gustine je slojevit znatno stabilniji (L Z-10 2 s-1) od troposfere u cjelini, u kojoj je dT/dgz 6,5 °C/km i L/ 10-2 s“1, iako manje stabilan od jakih atmosferskih inverzija (TU“1.7-10-1 s-1). S obzirom na rasprostranjenu distribuciju sloja skoka gustine u okeanu i rijetkost jakih inverzija u atmosferi, ovo objašnjava mnogo širu distribuciju unutrašnjih valova u okeanu u odnosu na atmosferu.[...]

Najaktivniji gornji sloj okeana, gdje živim tvarima dominira plankton, je do 150-200 m. Ovdje su zagađeni izloženi živim organizmima. Potonji vezuju ogromnu količinu otopljenih i suspendiranih tvari. Ovako moćan sistem biofiltracije ne postoji na kopnu.[...]

Jedinstvena zona Svjetskog okeana, koju karakterizira visoka riblja produktivnost, je upwelling, tj. dizanje vode iz dubina u gornje slojeve okeana, po pravilu, na zapadnim obalama kontingenata.[...]

grijač - toplu vodu iz gornjih slojeva okeana. Najviša temperatura vode zabilježena je u Perzijskom zaljevu u avgustu - više od 33 ° C (a najviša temperatura vode zabilježena je u Crvenom moru - plus 36 ° C). Ali pretvarač se ne može računati na maksimalnu temperaturu: nalazi se u ograničenim područjima Svjetskog okeana, a velika područja imaju temperaturu površinskog sloja od oko 25 °C. Ovo je prilično visoka temperatura na kojoj ključaju mnoge tekućine. D'Arsonval je predložio korištenje amonijaka kao radnog fluida - tekućine s temperaturom; tačka ključanja minus 33,4 “C, što će dobro ključati ■ na 25 °C. Na normalnoj temperaturi (20 °C) amonijak je bezbojni plin oštrog mirisa. Kako se pritisak povećava, plin amonijak se ponovo pretvara u tekućinu. Na 20 °C, za to se pritisak mora povećati na 8,46 atm, ali je na 5 °C znatno manji.[...]

Energetski aktivna područja Svjetskog okeana su minimalne strukturne komponente uključene u formiranje velike razmjene topline između oceana i atmosfere. Zauzimajući „¿20% površine Svetskog okeana, oni su odgovorni za „40% ukupne razmene toplote u sistemu okean-atmosfera-kopno. To su područja najveće neusklađenosti između toplinskog i vlažnog polja gornjeg sloja okeana i planetarnog graničnog sloja atmosfere: ovdje je intenzitet rada na koordinaciji ovih polja maksimalan. I iako tvrdimo da su EAO karakteristične strukture u velikim poljima, to ne znači da je njihova prostorna lokacija kruto fiksirana i njihov intenzitet konstantan. Ova ista područja karakterišu maksimalni rasponi varijabilnosti toplotnog toka, što sugeriše da služe kao najinformativnija vodna područja za praćenje stanja klimatskog sistema. Odnosno, svi oni možda nisu u aktivnom stanju u isto vrijeme, ali se upravo u tim područjima formira i pobuđuje najaktivnija lokalna izmjena topline u određenom policikličkom nizu.[...]

Kao rezultat ovih faktora, gornji sloj okeana je obično dobro izmiješan. Tako se to zove - mešano. Njegova debljina zavisi od doba godine, jačine vjetra i geografskog područja. Na primjer, u mirnom ljetu, debljina mješovitog sloja na Crnom moru je samo 20-30 m. A u Tihom okeanu blizu ekvatora otkriven je mješoviti sloj debljine oko 700 m (ekspedicijom na istraživačkom brodu "Dmitrij Mendeljejev"). Od površine do dubine od 700 m nalazio se sloj toplog i cista voda sa temperaturom od oko 27 °C. Ovo područje pacifik njegova hidrofizička svojstva su slična Sargaskom moru u Atlantik. Zimi na Crnom moru mješoviti sloj je 3-4 puta deblji od ljetnog, njegova dubina dostiže 100-120 m. Ovako velika razlika se objašnjava intenzivnim miješanjem u zimsko vrijeme: kako jači vetar, to je veći poremećaj na površini i jače je miješanje. Takav skokoviti sloj se naziva i sezonskim, jer dubina sloja zavisi od godišnjeg doba.[...]

UPWELLING [engleski] upwelling] - izdizanje vode iz dubina u gornje slojeve okeana (mora). Uobičajena je na zapadnim obalama kontinenata, gdje vjetrovi tjeraju površinske vode od obale, a njihovo mjesto zauzimaju hladne vode bogate hranjivim tvarima.[...]

Razmjena ugljičnog dioksida također se događa između atmosfere i okeana. Velika količina ugljičnog dioksida otopljena je u gornjim slojevima oceana iu ravnoteži je sa atmosferskim ugljičnim dioksidom. Ukupno, hidrosfera sadrži oko 13-1013 tona otopljenog ugljičnog dioksida, a atmosfera 60 puta manje. Život na Zemlji i ravnotežu gasova u atmosferi podržavaju relativno male količine ugljika koji sudjeluje u malom ciklusu i sadržan je u biljnim tkivima (5-1011 tona) i životinjskim tkivima (5-109 tona). Ciklus ugljika u procesima biosfere prikazan je na Sl. 2.[...]

Generalno, treba napomenuti da amplituda godišnjih temperaturnih kolebanja u gornjim slojevima okeana nije veća od 10-15°C, u kontinentalnim vodama -30-35°C.[...]

Kisloe A.V., Semenchenko B.A., Tuzhilkin V.S. O faktorima varijabilnosti u strukturi gornjeg sloja okeana u tropima // Meteorologija i hidrologija, br. 4, 1983, str. 84-89.[...]

Biosfera je koncentrisana uglavnom u obliku relativno tankog filma na površini kopna i pretežno (ali ne isključivo) u gornjim slojevima okeana. Ne može funkcionirati bez bliske interakcije s atmosferom, hidrosferom i litosferom, a pedosfera jednostavno ne bi postojala bez živih organizama.[...]

Mogući su i drugi integralni indikatori. Tako se za modeliranje distribucije saury u Tihom okeanu takva integralna karakteristika pokazala temperatura u gornjem sloju okeana, budući da je raspodjela struja, vodenih masa, saliniteta i drugih hidroloških i hidrohemijskih pokazatelja u sjeverozapadnom dijelu okeana. dio Tihog okeana usko korelira sa raspodjelom temperature vode u gornjem sloju (Kashkin, 1986).[...]

Zagrijavanje odozgo (kontaktom i zbog jake apsorpcije svjetlosti koja u njega prodire vodom) i desalinizacija (prema padavinama, riječnim otjecanjem, topljenjem leda) mogu utjecati samo na vrlo tanak gornji sloj okeana, svega desetine metara, jer zbog hidrostatičke stabilnosti zagrijanog ili desaliniziranog sloja ne može se samostalno miješati s donjom vodom, a prinudno miješanje nastalo urušavanjem površinskih valova prodire plitko (miješanje u turbulentnim mjestima nastalim na mjestima hidrodinamičke nestabilnosti unutrašnjih valova je u prosjeku veoma slaba i naizgled deluje, izuzetno sporo).[...]

Ako se jednačina (4.9.2) ili njen ekvivalentni oblik sa prostim brojevima na varijablama integrira preko cijelog okeana, dobijamo istu očiglednu kontradikciju kao u slučaju jednačine mehaničke energije. Na velikim razmjerima postoji priliv kroz površinu okeana (pošto je površinski salinitet visok tamo gdje postoji protok soli u okean, vidi na primjer), ali je gubitak soli difuzijom zanemarljiv na velikim razmjerima. Kao i kod energije, postoji prijenos saliniteta s jedne skale na drugu zbog nelinearnog advektivnog člana u (4.3.8), pri čemu vrlo male skale daju značajan doprinos desnoj strani (4.9.2). Procjenjuje se da je srednji kvadratni gradijent saliniteta u gornjem sloju okeana 1000 puta veći od prosječnog gradijenta.[...]

Jedinjenja dušika (nitrati, nitriti) u otopinama ulaze u biljne organizme, učestvujući u stvaranju organske tvari (aminokiseline, kompleksni proteini). Neka jedinjenja azota prenose se u reke, mora i prodiru u njih Podzemne vode. Azot se apsorbira iz spojeva otopljenih u morskoj vodi vodenih organizama, a nakon što umru, kreće duboko u okean. Stoga se koncentracija dušika u gornjim slojevima oceana primjetno povećava.[...]

Analiza razloga postojećeg faznog odnosa između godišnjih temperaturnih fluktuacija zraka i vode data je na osnovu modelskih interpretacija godišnje varijacije . U pravilu se takvi modeli zasnivaju na jednadžbi prijenosa topline, u kojoj različiti autori, s različitim stupnjevima potpunosti, uzimaju u obzir faktore formiranja cikličnosti u okeanu i atmosferi. A. A. Pivovarov i Wo Van Lan izgradili su nelinearni model za slojevit okean i uzeli u obzir volumetrijsku apsorpciju energije zračenja od strane gornjeg sloja okeana. Analizirane su dnevne varijacije površinskih temperatura vode i zraka. Dobijeno je fazno kašnjenje između temperature zraka i temperature vode, što nije u skladu sa empirijskim podacima prema kojima čak i u dnevnom ciklusu temperatura zraka prednjači temperaturu vode.[...]

Prirodne huminske i stearinske kiseline, koje su uobičajeni zagađivači u mnogim otpadnim vodama, također su u velikoj mjeri inhibirali stvaranje kalcita. Ova inhibicija je vjerovatno uzrokovana adsorpcijom anjona kiseline, budući da u eksperimentalnim uvjetima dominiraju jonski oblici ovih spojeva. Sewes i Myers i Quine su otkrili da se stearinska kiselina i druge prirodne organske tvari mogu snažno adsorbirati kada kalcijev karbonat dođe u kontakt s morskom vodom. Očigledno, ova adsorpcija objašnjava inhibiciju stvaranja kalcijum karbonata u gornjim slojevima okeana. U prisustvu stearinske kiseline (1-1O-4 M), dolazi do male, ali mjerljive reakcije kristalizacije (vidi sliku 3.4), što pokazuje da ova kiselina ne inhibira reakciju kristalizacije potpuno kao metafosfat.[... ]

Drugi specijalni eksperiment za proučavanje sinoptičke varijabilnosti okeanskih struja („Polygon-70“) izveli su sovjetski oceanolozi predvođeni Institutom za oceanologiju Akademije nauka SSSR-a u februaru-septembru 1970. u sjevernoj zoni pasata Atlantika, gdje su kontinuirana mjerenja struja vršena šest mjeseci na 10 dubina od 25 do 1500 m na 17 usidrenih bovačkih stanica, formirajući krst dimenzija 200X200 km sa centrom u tački 16°ZG 14, 33°30W i broj izvršena su i hidrološka istraživanja.[...]

Kontrast velikih razmjera toplinskih rezervi u okeanu daleko premašuje i potencijalnu energiju nagiba nivoa i energiju diferencijacije gustine voda. Same termalne razlike voda po pravilu se formiraju na velikim prostorima i praćene su glatkim prostorno proširenim kretanjima konvektivnog tipa. U neravnomjerno zagrijanim vodama čija gustina varira u prostoru, postoje horizontalni gradijenti, koji također mogu biti izvori. lokalni pokreti. U takvim slučajevima dio raspoložive potencijalne energije prelazi u njih. Ako pri njegovom izračunavanju polazimo od razlike rezervi potencijalnih energija dva susjedna jednaka volumena različitih gustoća u gornji dijelovi, onda za ceo okean dolazimo do procene koja je prethodno određena kao energija diferencijacije gustine, tj. 1018-1019 J. Starost voda gornjeg sloja okeana (>1000 m) procenjena je na 10 -20 godina. Iz poređenja energije toplotnog kontrasta okeanskih voda i kontrasta uložene sunčeve energije toplim i hladnim vodama okeana [(1-3) -1023 J/god.] proizilazi da je za akumulaciju ovog kontrasta potrebno približno 10- 15 godina. Tada možemo grubo pretpostaviti da će se glavne karakteristike diferencijacije gustoće gornjeg sloja formirati za 10 godina. Desetina ove energije godišnje se prenosi na mehanička kretanja okeana. Stoga bi se godišnji unos energije kao rezultat baroklinske nestabilnosti trebao grubo procijeniti na približno 1018 J.[...]

Godine 1905. švedski naučnik W. Ekman stvorio je teoriju strujanja vjetra, koja je dobila matematički i grafički izraz poznat kao Ekmanova spirala. Prema njemu, tok vode treba da bude usmjeren pod pravim uglom u odnosu na smjer vjetra, s dubinom se toliko skreće od Coriolisove sile da počinje teći u smjeru suprotnom od vjetra. Jedna od posljedica prijenosa vode, prema Ekmanovoj teoriji, je da pasati uzrokuju pomjeranje toka usmjerenog sjeverno i južno od ekvatora. Da bi se kompenzirao odliv, ovdje se diže hladan zrak. duboke vode. Zbog toga je temperatura površinske vode na ekvatoru za 2-3°C niža nego u susjednim tropskim područjima. Sporo izdizanje duboke vode u gornje slojeve okeana naziva se uzlazno, a spuštanje se naziva downwelling.

Hidrosfera je ljuska Zemlje koju čine okeani, mora, površinski rezervoari, snijeg, led, rijeke, privremeni tokovi vode, vodena para, oblaci. Školjka se sastoji od rezervoara i rijeka, a okeani su isprekidani. Podzemnu hidrosferu formiraju podzemne struje, podzemne vode i arteški bazeni.

Hidrosfera ima zapreminu jednaku 1.533.000.000 kubnih kilometara. Voda pokriva tri četvrtine Zemljine površine. Sedamdeset jedan posto Zemljine površine prekrivaju mora i okeani.

Ogromna vodna površina u velikoj mjeri određuje vodne i termalne režime na planeti, budući da voda ima veliki toplinski kapacitet i sadrži veliki energetski potencijal. Voda igra veliku ulogu u formiranju tla i izgledu krajolika. Vode svjetskih okeana su različite hemijski sastav, voda se praktično nikada ne nalazi u destilovanom obliku.

Okeani i mora

Svjetski okean je vodeno tijelo koje pere kontinente; čini više od 96 posto ukupne zapremine Zemljine hidrosfere. Dva sloja vodene mase svjetskih okeana imaju različite temperature, što u konačnici određuje temperaturni režim Zemlje. Svjetski okeani akumuliraju energiju sunca i, kada se ohlade, prenose dio topline u atmosferu. Odnosno, termoregulacija Zemlje je u velikoj mjeri određena prirodom hidrosfere. Svjetski okean uključuje četiri okeana: Indijski, Pacifik, Arktički, Atlantski. Neki naučnici ističu Južni okean, koji okružuje Antarktik.

Svjetski ocean karakterizira heterogenost vodenih masa, koje, smještene na određenom mjestu, stiču karakteristične karakteristike. Vertikalno, okean je podijeljen na donji, srednji, površinski i podzemni sloj. Donja masa ima najveći volumen i ujedno je najhladnija.

More je dio okeana koji izlazi na kopno ili se nalazi uz njega. More se po svojim karakteristikama razlikuje od ostatka okeana. Morski bazeni razvijaju vlastiti hidrološki režim.

Mora se dijele na unutrašnja (na primjer, Crno, Baltičko), međuotočna (u Indo-Malajskom arhipelagu) i rubna (Arktička mora). Među morima postoje unutrašnja (Bijelo more) i interkontinentalna (Mediteran).

Rijeke, jezera i močvare

Važna komponenta Zemljine hidrosfere su rijeke, koje sadrže 0,0002 posto svih rezervi vode i 0,005 posto slatke vode. Rijeke su važan prirodni rezervoar vode, koji se koristi za piće, industrijske i poljoprivredne potrebe. Rijeke su izvori navodnjavanja, vodosnabdijevanja i vodosnabdijevanja. Rijeke se napajaju snježnim pokrivačem, podzemnim i kišnim vodama.

Jezera nastaju kada postoji višak vlage i u prisustvu depresija. Bazeni mogu biti tektonskog, glacijalno-tektonskog, vulkanskog ili cirkualnog porijekla. Termokraška jezera su uobičajena u područjima permafrost, poplavna jezera se često nalaze u poplavnim područjima rijeka. Režim jezera određuje se prema tome da li rijeka izvlači vodu iz jezera ili ne. Jezera mogu biti bez drenaže, protočna ili predstavljati zajednički jezersko-riječni sistem sa rijekom.

Na ravnicama, u vlažnim uslovima, česte su močvare. Nizinske se napajaju zemljištem, planinske sedimentima, prelazne tlom i sedimentima.

Podzemne vode

Podzemne vode se nalaze na različitim dubinama u obliku vodonosnika stijene zemljine kore. Podzemne vode leže bliže površini zemlje, podzemne vode se nalaze u dubljim slojevima. Mineralne i termalne vode su od najvećeg interesa.

Oblaci i vodena para

Kondenzacija vodene pare stvara oblake. Ako oblak ima mješoviti sastav, odnosno uključuje kristale leda i vode, onda oni postaju izvor padavina.

Glečeri

Sve komponente hidrosfere imaju svoju posebnu ulogu u globalnim procesima razmene energije, globalnoj cirkulaciji vlage i utiču na mnoge procese formiranja života na Zemlji.