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Der Weltozean und seine Teile. Struktur des Weltozeans. Bewegung der Gewässer des Weltozeans. Bodensedimente des Weltozeans. Weltozean

Allgemeine Informationen. Die Fläche des Weltozeans beträgt 361 Millionen km/qm. Auf der Nordhalbkugel nimmt der Weltozean 61 % und auf der Südhalbkugel 81 % der Fläche der Hemisphären ein. Der Einfachheit halber wird der Globus in Form sogenannter Hemisphärenkarten dargestellt. Es gibt Karten der nördlichen, südlichen, westlichen und östlichen Hemisphäre sowie Karten der Hemisphären der Ozeane und Kontinente (Abb. 7). In der ozeanischen Hemisphäre sind 95,5 % der Fläche von Wasser bedeckt.

Der Weltozean: Struktur und Forschungsgeschichte. Der Weltozean ist eins, er wird nirgendwo unterbrochen. Von jedem Punkt aus können Sie zu jedem anderen gelangen, ohne das Land zu überqueren. Laut Wissenschaftlern wurde der Begriff Ozean von den Phöniziern übernommen und aus dem Altgriechischen übersetzt und bedeutet „ großer Fluss umgürtet die Erde.“

Der Begriff „Weltozean“ wurde vom russischen Wissenschaftler Yu.M. eingeführt. Shokalsky im Jahr 1917. In seltenen Fällen wird anstelle des Begriffs „Weltozean“ auch der Begriff „Ozeanosphäre“ verwendet.

Karte der Hemisphären grafischer Entdeckungen, die die Ozeane von der zweiten Hälfte des 15. Jahrhunderts bis zur ersten Hälfte des 17. Jahrhunderts abdecken. Großartig geographische Entdeckungen sind mit den Namen von X. Columbus, J. Cabot, Vasco da Gama, F. Magellan, J. Drake, A. Tasman, A. Vespucci und anderen verbunden. Dank herausragender Seefahrer und Reisender hat die Menschheit viel Interessantes gelernt Dinge über den Weltozean, seine Umrisse, Tiefe, Salzgehalt, Temperatur usw.

Gezielt Wissenschaftliche Forschung der Weltmeere wurden im 17. Jahrhundert begonnen und sind mit den Namen von J. Cook, I. Kruzenshtern, Yu. Lisyansky, F. Bellingshausen, N. Lazarev, S. Makarov und anderen verbunden. Die ozeanographische Expedition auf dem Schiff Challenger leistete einen wesentlichen Beitrag zur Erforschung der Weltmeere“ Die Ergebnisse der Challenger-Expedition legten den Grundstein für eine neue Wissenschaft – die Ozeanographie.

Im 20. Jahrhundert erfolgt die Erforschung der Weltmeere auf der Grundlage internationaler Zusammenarbeit. Seit 1920 wird daran gearbeitet, die Tiefen des Weltozeans zu messen. Der herausragende französische Entdecker Jean Picard war 1960 der erste, der auf den Grund sank Marianengraben. Ziemlich viel interessante Informationüber den Weltozean wurde vom Team des berühmten französischen Entdeckers Jacques Yves Cousteau gesammelt. Weltraumbeobachtungen liefern wertvolle Informationen über die Weltmeere.

Die Struktur des Weltozeans. Die Weltmeere werden bekanntlich herkömmlicherweise in einzelne Ozeane, Meere, Buchten und Meerengen unterteilt. Jeder Ozean ist ein separater natürlicher Komplex, der durch bestimmt wird geografische Position, Originalität geologische Struktur und die darin lebenden Bioorganismen.

Die Weltmeere wurden erstmals 1650 vom niederländischen Wissenschaftler B. Varenius in fünf Teile geteilt, die nun vom Internationalen Ozeanographischen Komitee genehmigt wurden. Der Weltozean besteht aus 69 Meeren, darunter 2 an Land (Kaspisches Meer und Aral).

Geologische Struktur. Der Weltozean besteht aus großen Lithosphärenplatten, die mit Ausnahme des Pazifiks nach den Kontinenten benannt sind.

Am Grund des Weltmeeres befinden sich Fluss-, Gletscher- und biogene Sedimente. Sedimente Aktive Vulkane sind in der Regel auf die mittelozeanischen Rücken beschränkt.

Relief des Grundes des Weltozeans. Die Topographie des Bodens des Weltozeans weist ebenso wie die Topographie des Landes eine komplexe Struktur auf. Der Grund des Weltmeeres ist normalerweise durch einen Festlandsockel oder Schelf vom Land getrennt. Am Grund des Weltozeans gibt es wie an Land Ebenen, Gebirgszüge, Plateau-ähnliche Erhebungen, Schluchten und Senken. Tiefseesenken sind ein Wahrzeichen der Weltmeere, das an Land nicht zu finden ist.

Mittelozeanische Rücken bilden zusammen mit ihren Ausläufern eine zusammenhängende einzige Gebirgskette mit einer Länge von 60.000 km. Die Gewässer des Landes sind auf fünf Becken aufgeteilt: den Pazifik, den Atlantik, den Indischen Ozean, die Arktis und das Binnenbecken. Beispielsweise werden Flüsse, die in den Pazifischen Ozean oder seine Teilmeere münden, Flüsse des Pazifischen Beckens usw. genannt.

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Natürliche Komplexe in den Ozeanen sind weniger untersucht als an Land. Es ist jedoch allgemein bekannt, dass sowohl im Weltmeer als auch an Land das Gesetz der Zonierung gilt. Neben dem Breitengrad ist auch die Tiefenzonierung im Weltmeer vertreten. Breitenzonen des Weltozeans Äquatorial- und tropische Zonen gibt es in drei Ozeanen: dem Pazifik, dem Atlantik und dem Indischen Ozean. Die Gewässer dieser Breiten zeichnen sich durch hohe Temperaturen aus, am Äquator […]

Die Weltmeere liegen in ständige Bewegung. Neben Wellen wird die Ruhe des Wassers auch durch Strömungen, Ebbe und Flut gestört. All das verschiedene Typen Bewegung des Wassers im Weltmeer. Windwellen Es ist schwer, sich eine absolut ruhige Meeresoberfläche vorzustellen. Ruhe – völlige Ruhe und das Fehlen von Wellen auf der Oberfläche – ist sehr selten. Selbst bei ruhigem und klarem Wetter sind auf der Wasseroberfläche Wellen zu sehen. Und das […]

Etwa 71 % der Erdoberfläche sind von Meerwasser bedeckt. Die Weltmeere sind der größte Teil der Hydrosphäre. Der Ozean und seine Teile werden als das gesamte zusammenhängende Gewässer der Erde bezeichnet. Die Oberfläche des Weltozeans beträgt 361 Millionen Quadratkilometer, aber sein Wasser macht nur 1/8oo des Volumens unseres Planeten aus. Der Weltozean besteht aus einzelnen Teilen, die durch Kontinente getrennt sind. Dies sind Ozeane - riesige Gebiete eines einzigen Weltozeans, die sich im Relief unterscheiden [...]

Das Wasser des Weltmeeres ruht nie. Bewegungen finden nicht nur in Oberflächenwassermassen statt, sondern auch in der Tiefe bis in die unteren Schichten. Wasserteilchen führen sowohl oszillierende als auch translatorische Bewegungen aus, meist kombiniert, wobei jedoch eine davon deutlich überwiegt. Wellenbewegungen (oder Erregungen) sind überwiegend oszillierende Bewegungen. Sie repräsentieren Schwankungen [...]

Der Gefrierpunkt von Wasser mit durchschnittlichem Salzgehalt liegt bei 1,8 °C unter 0 °C. Je höher der Salzgehalt des Wassers, desto niedriger ist sein Gefrierpunkt. Die Eisbildung im Ozean beginnt mit der Bildung von Süßwasserkristallen, die dann zusammenfrieren. Zwischen den Kristallen befinden sich Tröpfchen salzigen Wassers, die nach und nach abfließen, sodass junges Eis salziger ist als altes, entsalztes Eis. Die Dicke des Eises im ersten Jahr erreicht 2-2,5 m und [...]

Der Ozean erhält viel Wärme von der Sonne – da er eine große Fläche einnimmt, erhält er mehr Wärme als Land. Wasser hat eine hohe Wärmekapazität, sodass sich im Ozean große Mengen Wärme ansammeln. Nur die oberste 10-Meter-Schicht des Ozeanwassers enthält mehr Wärme als die gesamte Atmosphäre. Aber Sonnenstrahlen nur die oberste Wasserschicht wird erhitzt; dadurch wird Wärme von dieser Schicht nach unten übertragen […]

3/4 unseres Planeten sind vom Weltmeer bedeckt, weshalb er vom Weltraum aus blau erscheint. Die Weltmeere sind vereint, wenn auch stark zergliedert. Seine Fläche beträgt 361 Millionen km2, das Wasservolumen beträgt 1.338.000.000 km3. Der Begriff „Weltozean“ wurde von Yu. M. Shokalsky vorgeschlagen. (1856 - 1940), russischer Geograph und Ozeanograph. Die durchschnittliche Tiefe des Ozeans beträgt 3700 m, die größte 11.022 m (Mariana […]

Der Weltozean, der durch Kontinente und Inseln in einzelne Teile geteilt ist, ist ein einziges Gewässer. Die Grenzen von Ozeanen, Meeren und Buchten sind willkürlich, da zwischen ihnen ein ständiger Austausch von Wassermassen stattfindet. Die Weltmeere als Ganzes zeichnen sich durch gemeinsame Naturmerkmale und Erscheinungsformen ähnlicher natürlicher Prozesse aus. Erforschung des Weltozeans Die erste russische Expedition um die Welt von 1803-1806. unter dem Kommando von I.F. Krusenstern und [...]

Sobald das Fragment das Meer oder den Ozean erreicht hat, möchte es sich ruhig auf den Boden legen und „über seine Zukunft nachdenken“, aber das war nicht der Fall. Wasserumgebung hat seine eigenen Bewegungsformen. Wellen, die die Küsten angreifen, zerstören sie und befördern große Fragmente auf den Grund, Eisberge tragen riesige Blöcke, die schließlich auf den Boden sinken, Unterwasserströmungen tragen Schlick, Sand und sogar Blöcke […]

Temperatur des Wassers des Weltozeans Salzgehalt des Wassers des Weltozeans Eigenschaften des Wassers des Weltozeans Der Weltozean macht 96 % der Masse der gesamten Hydrosphäre aus. Dies ist ein riesiges Gewässer, das 71 % der Erdoberfläche einnimmt. Es erstreckt sich in allen Breitengraden und in allen Klimazonen Planeten. Dies ist ein einziges unteilbares Gewässer, das durch Kontinente in separate Ozeane unterteilt ist. Die Frage nach der Anzahl der Ozeane bleibt offen.

Meeresströmung ist die Bewegung von Wasser in horizontaler Richtung. Der Grund für die Entstehung von Meeresströmungen sind die ständig auf der Erdoberfläche wehenden Winde. Strömungen können warm oder kalt sein. Die Temperatur der Strömungen ist in diesem Fall kein absoluter Wert, sondern hängt von der Temperatur des umgebenden Wassers im Ozean ab. Ist das umgebende Wasser kälter als die Strömung, gilt es als warm; ist es wärmer, gilt die Strömung als kalt. […]

Der russische Klimatologe Alexander Ivanovich Voeikov nannte den Weltozean das „Heizsystem“ des Planeten. Wirklich, Durchschnittstemperatur Das Wasser im Ozean hat eine Temperatur von +17°C, während die Lufttemperatur nur +14°C beträgt. Der Ozean ist eine Art Wärmespeicher auf der Erde. Aufgrund seiner geringen Wärmeleitfähigkeit erwärmt sich Wasser im Vergleich zu festem Land deutlich langsamer, verbraucht aber auch sehr langsam Wärme, […]

Der Ozean ist ein riesiges Lagerhaus natürliche Ressourcen, die in ihrem Potenzial mit Landressourcen vergleichbar sind. Bodenschätze sind in Regalzonenressourcen unterteilt und Tiefseeboden. Die Ressourcen der Schelfzone sind: Erz (Eisen, Kupfer, Nickel, Zinn, Quecksilber), in einer Entfernung von 10-12 km von der Küste - Öl, Gas. Die Zahl der Öl- und Gasbecken auf dem Schelf beträgt mehr als 30. Einige Becken sind reine Meeresbecken.

Der Weltozean umfasst alle Meere und Ozeane der Erde. Es nimmt etwa 70 % der Erdoberfläche ein und enthält 96 % des gesamten Wassers auf dem Planeten. Der Weltozean besteht aus vier Ozeanen: dem Pazifik, dem Atlantik, dem Indischen Ozean und der Arktis. Die Ausmaße der Ozeane sind: Pazifik – 179 Millionen km2, Atlantik – 91,6 Millionen km2, Indischer Ozean – 76,2 Millionen km2, Arktis – 14,75 […]

Der Weltozean ist riesig und großartig. Bei schlechtem Wetter ist er für Menschen unglaublich bedrohlich. Und dann scheint es, dass es keine Kraft gibt, die mit dem gewaltigen Abgrund zurechtkommt. Ach! Dieser Eindruck täuscht. Eine ernste Gefahr droht den Ozeanen: Tröpfchenweise dringen in die Meeresumwelt fremde Stoffe ins Meer ein, vergiften das Wasser und zerstören lebende Organismen. Welche Gefahr droht also, [...]

Die Ozeane werden als Schatzkammer des Planeten bezeichnet. Und das ist keine Übertreibung. Meerwasser enthält fast alles chemische Elemente Periodensystem. In den Tiefen des Meeresbodens schlummern noch mehr Schätze. Davon hatten die Menschen jahrhundertelang keine Ahnung. Außer im Märchen besaß der Seekönig unermesslichen Reichtum. Die Menschheit ist davon überzeugt, dass der Ozean riesige Reserven absolut sagenhafter Schätze nur in großen Mengen birgt.

Organisches Leben auf unserem Planeten hat seinen Ursprung in der Meeresumwelt. Dutzende Millionen Jahre all der Reichtum organische Welt Nur begrenzt Wasserarten. Und heute, wo das Land schon lange von lebenden Organismen bewohnt ist, sind im Ozean Arten erhalten geblieben, deren Alter Hunderte Millionen Jahre beträgt. Die Tiefen des Ozeans bergen noch immer viele Geheimnisse. Es vergeht kaum ein Jahr, ohne dass Biologen von der Entdeckung berichten, [...]

Da Meerwasser mit Salzen gesättigt ist, ist seine Dichte etwas höher als die von Süßwasser. Im offenen Ozean beträgt diese Dichte am häufigsten 1,02 – 1,03 g/cm3. Die Dichte hängt von der Temperatur und dem Salzgehalt des Wassers ab. Es wächst vom Äquator bis zu den Polen. Seine Verteilung scheint der geografischen Verteilung der Temperatur an der Spitze zu folgen. aber mit umgekehrtem Vorzeichen. Das […]

Im Weltmeer ist es dasselbe Klimazonen, wie an Land. In einigen Ozeanen gibt es keine bestimmten Klimazonen. Beispielsweise gibt es im Pazifischen Ozean keine arktische Zone. In den Ozeanen kann man eine durch Sonnenwärme erhitzte Oberflächenschicht aus Wasser und eine kalte Tiefenschicht unterscheiden. In die Tiefen des Ozeans Wärmeenergie Durch die Vermischung der Wassermassen dringt die Sonne ein. Mischt am aktivsten [...]

Wasser ist die einfachste chemische Verbindung von Wasserstoff und Sauerstoff, aber Meerwasser ist eine universelle, homogene ionisierte Lösung, die 75 chemische Elemente enthält. Dabei handelt es sich um feste Mineralien (Salze), Gase sowie Suspensionen organischen und anorganischen Ursprungs.

Vola hat viele verschiedene physikalische und chemische Eigenschaften. Sie hängen zunächst vom Inhaltsverzeichnis und der Umgebungstemperatur ab. Geben wir kurze Beschreibung manche von ihnen.

Wasser ist ein Lösungsmittel. Da Wasser ein Lösungsmittel ist, können wir davon ausgehen, dass alle Wässer Gas-Salzlösungen unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung und unterschiedlicher Konzentration sind.

Salzgehalt von Ozean-, Meer- und Flusswasser

Salzgehalt von Meerwasser(Tabelle 1). Die Konzentration der im Wasser gelösten Stoffe wird charakterisiert durch Salzgehalt, die in ppm (%o) gemessen wird, also Gramm einer Substanz pro 1 kg Wasser.

Tabelle 1. Salzgehalt im Meer- und Flusswasser (in % der Gesamtsalzmasse)

Grundlegende Verbindungen

Meerwasser

Flusswasser

Chloride (NaCI, MgCb)

Sulfate (MgS0 4, CaS0 4, K 2 S0 4)

Carbonate (CaSOd)

Verbindungen aus Stickstoff, Phosphor, Silizium, organischen und anderen Stoffen

Linien auf einer Karte, die Punkte mit demselben Salzgehalt verbinden, werden aufgerufen Isohalinen.

Salzgehalt von Süßwasser(siehe Tabelle 1) beträgt durchschnittlich 0,146 %o und das Meer - durchschnittlich 35 %Ö. In Wasser gelöste Salze verleihen ihm einen bitter-salzigen Geschmack.

Etwa 27 der 35 Gramm sind Natriumchlorid (Speisesalz), das Wasser ist also salzig. Magnesiumsalze verleihen ihm einen bitteren Geschmack.

Da das Wasser in den Ozeanen aus heißen Salzlösungen des Erdinneren und Gasen entstand, war sein Salzgehalt ursprünglich. Es gibt Grund zu der Annahme, dass sich sein Wasser in den ersten Stadien der Entstehung des Ozeans in der Salzzusammensetzung kaum vom Flusswasser unterschied. Nach der Umwandlung von Gesteinen infolge ihrer Verwitterung sowie der Entwicklung der Biosphäre traten Unterschiede auf und begannen sich zu verstärken. Die moderne Salzzusammensetzung des Ozeans, wie Fossilienreste zeigen, entwickelte sich spätestens im Proterozoikum.

Neben Chloriden, Sulfiten und Carbonaten wurden im Meerwasser fast alle auf der Erde bekannten chemischen Elemente gefunden, darunter auch Edelmetalle. Der Gehalt der meisten Elemente im Meerwasser ist jedoch vernachlässigbar; beispielsweise wurden nur 0,008 mg Gold pro Kubikmeter Wasser nachgewiesen, und das Vorhandensein von Zinn und Kobalt wird durch ihre Anwesenheit im Blut von Meerestieren und im Boden angezeigt Sedimente.

Salzgehalt des Meerwassers— Der Wert ist nicht konstant (Abb. 1). Es hängt vom Klima (dem Verhältnis von Niederschlag und Verdunstung von der Meeresoberfläche), der Bildung oder dem Schmelzen von Eis, den Meeresströmungen und den nahen Kontinenten – vom Zufluss von frischem Flusswasser – ab.

Reis. 1. Abhängigkeit des Salzgehalts des Wassers vom Breitengrad

Im offenen Ozean liegt der Salzgehalt zwischen 32 und 38 %; am Stadtrand und Mittelmeere seine Schwankungen sind viel größer.

Der Salzgehalt von Gewässern bis zu einer Tiefe von 200 m wird besonders stark von der Niederschlagsmenge und der Verdunstung beeinflusst. Auf dieser Grundlage können wir sagen, dass der Salzgehalt des Meerwassers dem Gesetz der Zonierung unterliegt.

In äquatorialen und subäquatorialen Regionen beträgt der Salzgehalt 34 %c, da die Niederschlagsmenge größer ist als das für die Verdunstung aufgewendete Wasser. In tropischen und subtropischen Breiten - 37, da es wenig Niederschlag gibt und die Verdunstung hoch ist. IN gemäßigte Breiten Ah – 35 %. Der niedrigste Salzgehalt des Meerwassers wird in den Subpolar- und Polarregionen beobachtet – nur 32, da die Niederschlagsmenge die Verdunstung übersteigt.

Meeresströmungen, Flussabfluss und Eisberge stören das zonale Muster des Salzgehalts. In den gemäßigten Breiten der nördlichen Hemisphäre beispielsweise ist der Salzgehalt des Wassers in der Nähe der Westküste der Kontinente höher, wo Strömungen salzigeres subtropisches Wasser bringen, und weniger Salzgehalt liegt in der Nähe der Ostküste, wo kalte Strömungen weniger salziges Wasser bringen.

Saisonale Veränderungen des Salzgehalts des Wassers treten in subpolaren Breiten auf: Im Herbst steigt der Salzgehalt aufgrund der Eisbildung und einer Abnahme der Flussstärke an, im Frühjahr und Sommer aufgrund der Eisschmelze und einer Zunahme Im Flusslauf nimmt der Salzgehalt ab. Rund um Grönland und die Antarktis nimmt der Salzgehalt im Sommer aufgrund des Abschmelzens nahegelegener Eisberge und Gletscher ab.

Der salzigste aller Ozeane ist der Atlantische Ozean, das Wasser des Arktischen Ozeans hat den niedrigsten Salzgehalt (insbesondere vor der asiatischen Küste, in der Nähe der Mündungen sibirierischer Flüsse – weniger als 10 %).

Unter den Teilen des Ozeans – Meere und Buchten – maximaler Salzgehalt beobachtet in durch Wüsten begrenzten Gebieten, zum Beispiel im Roten Meer – 42 %c, im Persischen Golf – 39 %c.

Der Salzgehalt des Wassers bestimmt seine Dichte, elektrische Leitfähigkeit, Eisbildung und viele andere Eigenschaften.

Gaszusammensetzung von Meerwasser

Neben verschiedenen Salzen sind in den Gewässern der Weltmeere auch verschiedene Gase gelöst: Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff usw. Wie in der Atmosphäre überwiegen auch in den Meeresgewässern Sauerstoff und Stickstoff, jedoch in leicht unterschiedlichen Anteilen (z Beispielsweise beträgt die Gesamtmenge an freiem Sauerstoff im Ozean 7480 Milliarden Tonnen, was 158-mal weniger ist als in der Atmosphäre. Obwohl Gase im Wasser relativ wenig Platz einnehmen, reicht dies aus, um organisches Leben und verschiedene biologische Prozesse zu beeinflussen.

Die Menge an Gasen wird durch die Temperatur und den Salzgehalt des Wassers bestimmt: Je höher die Temperatur und der Salzgehalt, desto geringer ist die Löslichkeit der Gase und desto geringer ist ihr Gehalt im Wasser.

So können sich beispielsweise bei 25 °C bis zu 4,9 cm3/l Sauerstoff und 9,1 cm3/l Stickstoff in Wasser lösen, bei 5 °C sind es 7,1 bzw. 12,7 cm3/l. Daraus ergeben sich zwei Dinge wichtige Konsequenzen: 1) Der Sauerstoffgehalt im Oberflächenwasser des Ozeans ist in gemäßigten und insbesondere polaren Breiten viel höher als in niedrigen (subtropischen und tropischen) Breiten, was sich auf die Entwicklung des organischen Lebens auswirkt – den Reichtum ersterer und die relative Armut die letztgenannten Gewässer; 2) In den gleichen Breitengraden ist der Sauerstoffgehalt im Meerwasser im Winter höher als im Sommer.

Tägliche Änderungen Gaszusammensetzung Wasser, das mit Temperaturschwankungen verbunden ist, ist gering.

Das Vorhandensein von Sauerstoff im Meerwasser fördert die Entwicklung von organischem Leben darin und die Oxidation organischer und mineralischer Produkte. Die Hauptsauerstoffquelle im Meerwasser ist das sogenannte Phytoplankton Lunge des Planeten" Sauerstoff wird hauptsächlich für die Atmung von Pflanzen und Tieren in den oberen Schichten des Meerwassers und für die Oxidation verschiedener Stoffe aufgewendet. Im Tiefenbereich von 600-2000 m liegt eine Schicht vor Sauerstoffminimum. Dabei wird eine geringe Menge Sauerstoff mit einem hohen Anteil an Kohlendioxid kombiniert. Der Grund ist die Zersetzung des Großteils der von oben kommenden organischen Substanz in dieser Wasserschicht und die intensive Auflösung von biogenem Carbonat. Beide Prozesse erfordern freien Sauerstoff.

Der Stickstoffgehalt im Meerwasser ist viel geringer als in der Atmosphäre. Dieses Gas gelangt hauptsächlich durch den Abbau organischer Stoffe aus der Luft ins Wasser, entsteht aber auch durch die Atmung von Meeresorganismen und deren Zersetzung.

In der Wassersäule, in tiefen stehenden Becken, entsteht durch die lebenswichtige Aktivität von Organismen Schwefelwasserstoff, der giftig ist und die biologische Produktivität von Gewässern hemmt.

Wärmekapazität von Meerwasser

Wasser ist einer der wärmeintensivsten Körper der Natur. Die Wärmekapazität einer nur zehn Meter langen Meeresschicht ist viermal größer als die Wärmekapazität der gesamten Atmosphäre, und eine 1 cm dicke Wasserschicht absorbiert 94 % der an ihrer Oberfläche ankommenden Sonnenwärme (Abb. 2). Durch diesen Umstand erwärmt sich der Ozean langsam und gibt langsam Wärme ab. Aufgrund der hohen Wärmekapazität alles Wasserteilchen sind leistungsstarke Wärmespeicher. Wenn das Wasser abkühlt, gibt es seine Wärme nach und nach an die Atmosphäre ab. Daher erfüllt der Weltozean die Funktion Thermostat unseres Planeten.

Reis. 2. Abhängigkeit der Wärmekapazität von der Temperatur

Eis und insbesondere Schnee haben die geringste Wärmeleitfähigkeit. Dadurch schützt Eis das Wasser auf der Oberfläche des Stausees vor Unterkühlung und Schnee schützt den Boden und die Winterkulturen vor dem Einfrieren.

Verdampfungswärme Wasser - 597 cal/g und Schmelzwärme - 79,4 cal/g – diese Eigenschaften sind für lebende Organismen sehr wichtig.

Meerestemperatur

Ein Indikator für den thermischen Zustand des Ozeans ist die Temperatur.

Durchschnittliche Meerestemperatur- 4 °C.

Obwohl die Oberflächenschicht des Ozeans als Thermostat für die Erde fungiert, hängt sie wiederum von der Temperatur des Meerwassers ab Wärmehaushalt(Wärmezu- und -abfluss). Der Wärmezufluss besteht aus und der Wärmeverbrauch aus den Kosten der Wasserverdunstung und des turbulenten Wärmeaustauschs mit der Atmosphäre. Obwohl der Anteil der für den turbulenten Wärmeaustausch aufgewendeten Wärme nicht groß ist, ist seine Bedeutung enorm. Mit seiner Hilfe erfolgt die Umverteilung der planetaren Wärme durch die Atmosphäre.

An der Oberfläche liegen die Meerestemperaturen zwischen -2 °C (Gefrierpunkt) und 29 °C im offenen Ozean (35,6 °C im Persischen Golf). Durchschnitt Jahrestemperatur Die Temperatur des Oberflächenwassers des Weltozeans beträgt 17,4 °C und ist auf der Nordhalbkugel etwa 3 °C höher als auf der Südhalbkugel. Die höchste Temperatur des Oberflächenmeerwassers auf der Nordhalbkugel ist im August und die niedrigste im Februar. IN Südlichen Hemisphäre es ist anders herum.

Da es thermische Beziehungen zur Atmosphäre hat, hängt die Temperatur von Oberflächengewässern ebenso wie die Lufttemperatur vom Breitengrad des Gebiets ab, unterliegt also dem Zonierungsgesetz (Tabelle 2). Die Zonierung äußert sich in einer allmählichen Abnahme der Wassertemperatur vom Äquator bis zu den Polen.

In tropischen und gemäßigten Breiten hängt die Wassertemperatur hauptsächlich von den Meeresströmungen ab. Dank warmer Strömungen in tropischen Breiten liegen die Temperaturen in den westlichen Ozeanen daher um 5–7 °C höher als im Osten. Allerdings auf der Nordhalbkugel aufgrund warme Strömungen Im Osten der Ozeane herrschen das ganze Jahr über positive Temperaturen und im Westen gefriert das Wasser aufgrund kalter Strömungen im Winter. In hohen Breiten beträgt die Temperatur am Polartag etwa 0 °C und in der Polarnacht unter dem Eis etwa -1,5 (-1,7) °C. Hier wird die Wassertemperatur hauptsächlich durch Eisphänomene beeinflusst. Im Herbst wird Wärme freigesetzt, wodurch die Luft- und Wassertemperatur abgesenkt wird, und im Frühjahr wird Wärme zum Schmelzen aufgewendet.

Tabelle 2. Durchschnittliche Jahrestemperaturen der Meeresoberflächengewässer

Durchschnittliche Jahrestemperatur, „C

Durchschnittliche Jahrestemperatur, °C

Nordhalbkugel

Südlichen Hemisphäre

Nordhalbkugel

Südlichen Hemisphäre

Der kälteste aller Ozeane- Nördliche Arktis und der wärmste— Der Pazifische Ozean, da sein Hauptgebiet in äquatorial-tropischen Breiten liegt (durchschnittliche jährliche Wasseroberflächentemperatur -19,1 °C).

Einen wichtigen Einfluss auf die Temperatur des Meerwassers haben das Klima der umliegenden Gebiete sowie die Jahreszeit, da davon die Sonnenwärme abhängt, die die obere Schicht des Weltozeans erwärmt. Die höchste Wassertemperatur wird auf der Nordhalbkugel im August beobachtet, die niedrigste im Februar und umgekehrt auf der Südhalbkugel. Die täglichen Schwankungen der Meerwassertemperatur betragen in allen Breiten etwa 1 °C; die größten jährlichen Temperaturschwankungen werden in subtropischen Breiten beobachtet – 8–10 °C.

Auch die Temperatur des Meerwassers ändert sich mit der Tiefe. Sie nimmt ab und liegt bereits in 1000 m Tiefe fast überall (im Mittel) unter 5,0 °C. In einer Tiefe von 2000 m pendelt sich die Wassertemperatur ein und sinkt auf 2,0-3,0 °C und in polaren Breiten auf Zehntel Grad über Null, danach sinkt sie entweder sehr langsam oder steigt sogar leicht an. Zum Beispiel in Riftzonen des Ozeans, wo große Tiefen Es gibt leistungsstarke unterirdische Warmwasserauslässe mit hohem Druck und Temperaturen von bis zu 250–300 °C. Im Allgemeinen gibt es im Weltozean vertikal zwei Hauptwasserschichten: warm oberflächlich Und starke Erkältung, bis nach unten reichend. Zwischen ihnen gibt es einen Übergang Temperatursprungschicht, oder Haupt-Thermoclip, darin kommt es zu einem starken Temperaturabfall.

Dieses Bild der vertikalen Verteilung der Wassertemperatur im Ozean ist in hohen Breiten gestört, wo in einer Tiefe von 300–800 m eine Schicht wärmeren und salzigeren Wassers aus gemäßigten Breiten zu erkennen ist (Tabelle 3).

Tabelle 3. Durchschnittliche Meereswassertemperaturen, °C

Tiefe, m

Äquatorial

Tropisch

Polar

Änderung des Wasservolumens bei Temperaturänderung

Ein starker Anstieg des Wasservolumens beim Gefrieren- Dies ist eine besondere Eigenschaft von Wasser. Bei einem starken Temperaturabfall und seinem Übergang durch die Nullmarke kommt es zu einem starken Anstieg des Eisvolumens. Mit zunehmendem Volumen wird das Eis leichter, schwimmt an die Oberfläche und verliert an Dichte. Eis schützt tiefe Wasserschichten vor dem Gefrieren, da es ein schlechter Wärmeleiter ist. Das Eisvolumen nimmt im Vergleich zum ursprünglichen Wasservolumen um mehr als 10 % zu. Beim Erhitzen findet der entgegengesetzte Prozess der Expansion statt – die Kompression.

Dichte von Wasser

Temperatur und Salzgehalt sind die Hauptfaktoren, die die Dichte des Wassers bestimmen.

Bei Meerwasser gilt: Je niedriger die Temperatur und je höher der Salzgehalt, desto größer ist die Dichte des Wassers (Abb. 3). Bei einem Salzgehalt von 35 %o und einer Temperatur von 0 °C beträgt die Dichte von Meerwasser also 1,02813 g/cm 3 (die Masse jedes Kubikmeters solchen Meerwassers beträgt 28,13 kg mehr als das entsprechende Volumen an destilliertem Wasser). ). Die Temperatur des Meerwassers mit der höchsten Dichte beträgt nicht +4 °C wie Süßwasser, sondern negativ (-2,47 °C bei einem Salzgehalt von 30 % und -3,52 °C bei einem Salzgehalt von 35 %).

Reis. 3. Zusammenhang zwischen der Dichte des Seeochsen und seinem Salzgehalt und seiner Temperatur

Aufgrund eines Anstiegs des Salzgehalts nimmt die Dichte des Wassers vom Äquator bis zu den Tropen und infolge eines Temperaturabfalls – von gemäßigten Breiten bis hin – zu Polarkreise. Im Winter sinkt das Polarwasser ab und bewegt sich in den unteren Schichten in Richtung Äquator, sodass das Tiefenwasser des Weltozeans im Allgemeinen kalt, aber mit Sauerstoff angereichert ist.

Die Abhängigkeit der Wasserdichte vom Druck wurde aufgedeckt (Abb. 4).

Reis. 4. Abhängigkeit der Meerwasserdichte (L"=35%o) vom Druck bei unterschiedliche Temperaturen

Die Fähigkeit des Wassers, sich selbst zu reinigen

Das wichtige Eigenschaft Wasser. Bei der Verdunstung gelangt Wasser durch den Boden, der wiederum ein natürlicher Filter ist. Bei Überschreitung des Schadstoffgrenzwerts kommt es jedoch zu einer Störung des Selbstreinigungsprozesses.

Farbe und Transparenz hängen von der Reflexion, Absorption und Streuung des Sonnenlichts sowie vom Vorhandensein suspendierter Partikel organischen und mineralischen Ursprungs ab. Im offenen Teil ist die Farbe des Ozeans blau, in Küstennähe, wo es viele Schwebstoffe gibt, ist sie grünlich, gelb und braun.

Im offenen Teil des Ozeans ist die Wassertransparenz höher als in Küstennähe. In der Sargassosee beträgt die Wassertransparenz bis zu 67 m. Während der Zeit der Planktonentwicklung nimmt die Transparenz ab.

In den Meeren gibt es ein Phänomen wie Leuchten des Meeres (Biolumineszenz). Leuchten im Meerwasser lebende Organismen, die Phosphor enthalten, vor allem Protozoen (Nachtlichter usw.), Bakterien, Quallen, Würmer, Fische. Vermutlich dient das Leuchten dazu, Raubtiere abzuschrecken, nach Nahrung zu suchen oder im Dunkeln Individuen des anderen Geschlechts anzulocken. Das Leuchten hilft Fischereifahrzeugen, Fischschwärme im Meerwasser zu lokalisieren.

Schallleitfähigkeit - Akustische Eigenschaften von Wasser. Gefunden in den Ozeanen schalldiffundierend mein Und Unterwasser-„Schallkanal“ besitzt eine gute Supraleitung. Die schallableitende Schicht steigt nachts an und sinkt tagsüber. Es wird von U-Boot-Fahrern verwendet, um den Lärm von U-Boot-Motoren zu dämpfen, und von Fischereifahrzeugen, um Fischschwärme aufzuspüren. "Klang
„Signal“ dient zur kurzfristigen Vorhersage von Tsunamiwellen, in der Unterwassernavigation zur Ultralangstreckenübertragung akustischer Signale.

Elektrische Leitfähigkeit Meerwasser ist hoch, es ist direkt proportional zum Salzgehalt und zur Temperatur.

Natürliche Radioaktivität Meerwasser ist klein. Da viele Tiere und Pflanzen jedoch die Fähigkeit haben, radioaktive Isotope zu konzentrieren, werden Meeresfrüchtefänge auf Radioaktivität getestet.

Mobilität- eine charakteristische Eigenschaft von flüssigem Wasser. Unter dem Einfluss der Schwerkraft, unter dem Einfluss des Windes, der Anziehungskraft von Mond und Sonne und anderen Faktoren bewegt sich Wasser. Während es sich bewegt, vermischt sich das Wasser, wodurch Wasser mit unterschiedlichem Salzgehalt, unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung und Temperatur gleichmäßig verteilt wird.

Die oberste Schicht des Ozeans (UPL + saisonale Thermokline) benötigt viel mehr detaillierte Beschreibung. Der nächste Absatz wird diesem Thema gewidmet sein.[...]

In einer wichtigeren dynamischen Formulierung unter Verwendung der Vaissälä-Brent-Frequenz N ist die Dichtesprungschicht deutlich stabiler geschichtet (L Z-10 2 s-1) als die Troposphäre als Ganzes, in der dT/dgz 6,5 °C/km beträgt und L/ 10-2 s“1, allerdings weniger stabil als starke atmosphärische Inversionen (TU“1,7-10-1 s-1). Angesichts der weiten Verbreitung der Dichtesprungschicht im Ozean und der Seltenheit starker Inversionen in der Atmosphäre erklärt dies die viel breitere Verteilung interner Wellen im Ozean im Vergleich zur Atmosphäre.[...]

Die aktivste obere Schicht des Ozeans, in der die lebende Materie vom Plankton dominiert wird, liegt bis zu 150-200 m. Hier sind lebende Organismen der Verschmutzung ausgesetzt. Letztere binden eine große Menge an gelösten und suspendierten Stoffen. Ein solch leistungsstarkes Biofiltrationssystem gibt es an Land nicht.[...]

Eine einzigartige Zone des Weltmeeres, die sich durch eine hohe Fischproduktivität auszeichnet, ist Auftrieb, d.h. der Aufstieg des Wassers aus der Tiefe in die oberen Schichten des Ozeans, in der Regel an den Westufern der Kontingente.[...]

Heizung - warmes Wasser aus den oberen Schichten des Ozeans. Die höchste Wassertemperatur wird im August im Persischen Golf beobachtet – mehr als 33 °C (und die höchste Wassertemperatur wurde im Roten Meer gemessen – plus 36 °C). Mit der Höchsttemperatur kann man den Konverter aber nicht rechnen: Er kommt nur in begrenzten Gebieten des Weltozeans vor, und weite Gebiete haben eine Oberflächentemperatur von etwa 25 °C. Dies ist eine ziemlich hohe Temperatur, bei der viele Flüssigkeiten sieden. D'Arsonval schlug vor, Ammoniak als Arbeitsflüssigkeit zu verwenden – eine Flüssigkeit mit Temperatur; Siedepunkt minus 33,4 °C, was bei 25 °C gut kocht. Bei normaler Temperatur (20 °C) ist Ammoniak ein farbloses Gas mit stechendem Geruch. Mit zunehmendem Druck wird Ammoniakgas wieder flüssig. Bei 20 °C muss hierfür der Druck auf 8,46 atm erhöht werden, bei 5 °C ist er deutlich geringer.[...]

Energieaktive Bereiche des Weltozeans sind die minimalen Strukturkomponenten, die an der Entstehung eines großräumigen Wärmeaustauschs zwischen dem Ozean und der Atmosphäre beteiligt sind. Sie nehmen „¿20 % der Fläche des Weltozeans ein und sind für „40 % des gesamten Wärmeaustauschs im System Ozean-Atmosphäre-Land“ verantwortlich. Dies sind die Bereiche mit der größten Diskrepanz zwischen den Wärme- und Feuchtigkeitsfeldern der oberen Schicht des Ozeans und der planetaren Grenzschicht der Atmosphäre: Hier ist die Intensität der Arbeit zur Koordinierung dieser Felder am größten. Und obwohl wir behaupten, dass EAOs charakteristische Strukturen in großräumigen Feldern sind, bedeutet dies nicht, dass ihre räumliche Lage starr festgelegt und ihre Intensität konstant ist. Dieselben Gebiete zeichnen sich durch die maximale Variabilität des Wärmeflusses aus, was darauf hindeutet, dass sie als die aussagekräftigsten Wassergebiete für die Überwachung des Zustands des Klimasystems dienen. Das heißt, sie befinden sich möglicherweise nicht alle gleichzeitig in einem aktiven Zustand, aber in diesen Bereichen wird der aktivste lokale Wärmeaustausch in einer bestimmten polyzyklischen Reihenfolge gebildet und angeregt.[...]

Aufgrund dieser Faktoren ist die obere Schicht des Ozeans normalerweise gut durchmischt. So heißt es – gemischt. Seine Dicke hängt von der Jahreszeit, der Windstärke und dem geografischen Gebiet ab. Im ruhigen Sommer beispielsweise beträgt die Mächtigkeit der Mischschicht am Schwarzen Meer nur 20-30 m. Und im Pazifischen Ozean nahe dem Äquator wurde (durch eine Expedition) eine Mischschicht mit einer Mächtigkeit von etwa 700 m entdeckt auf dem Forschungsschiff „Dmitry Mendeleev“). Von der Oberfläche bis zu einer Tiefe von 700 m befand sich eine Schicht warmer und klares Wasser mit einer Temperatur von etwa 27 °C. Dieser Bereich Pazifik See Seine hydrophysikalischen Eigenschaften ähneln denen der Sargassosee Atlantischer Ozean. Im Winter ist die Mischschicht am Schwarzen Meer 3-4 Mal dicker als im Sommer, ihre Tiefe erreicht 100-120 m. Ein so großer Unterschied erklärt sich aus der intensiven Durchmischung Winterzeit: Wie stärkerer Wind, desto größer ist die Störung an der Oberfläche und desto stärker ist die Durchmischung. Eine solche Sprungschicht wird auch saisonal genannt, da die Tiefe der Schicht von der Jahreszeit abhängt.[...]

UPWELLING [Englisch] Auftrieb] – der Aufstieg von Wasser aus der Tiefe in die oberen Schichten des Ozeans (Meeres). Es kommt häufig an den Westküsten von Kontinenten vor, wo Winde Oberflächenwasser von der Küste wegtreiben und an ihre Stelle kalte, nährstoffreiche Wassermassen treten.[...]

Der Austausch von Kohlendioxid findet auch zwischen der Atmosphäre und dem Ozean statt. Eine große Menge Kohlendioxid ist in den oberen Schichten des Ozeans gelöst und steht im Gleichgewicht mit dem atmosphärischen Kohlendioxid. Insgesamt enthält die Hydrosphäre etwa 13-1013 Tonnen gelöstes Kohlendioxid, und die Atmosphäre enthält 60-mal weniger. Das Leben auf der Erde und der Gashaushalt der Atmosphäre werden durch relativ geringe Mengen Kohlenstoff unterstützt, die am kleinen Kreislauf teilnehmen und in pflanzlichen Geweben (5–1011 Tonnen) und tierischen Geweben (5–109 Tonnen) enthalten sind. Der Kohlenstoffkreislauf in Biosphärenprozessen ist in Abb. dargestellt. 2.[...]

Generell ist zu beachten, dass die Amplitude der jährlichen Temperaturschwankungen in den oberen Schichten des Ozeans nicht mehr als 10-15°C beträgt, in kontinentalen Gewässern -30-35°C.[...]

Kisloe A.V., Semenchenko B.A., Tuzhilkin V.S. Über die Faktoren der Variabilität in der Struktur der oberen Ozeanschicht in den Tropen // Meteorology and Hydrology, Nr. 4, 1983, S. 84-89.[...]

Die Biosphäre konzentriert sich hauptsächlich in Form eines relativ dünnen Films auf der Landoberfläche und überwiegend (aber nicht ausschließlich) in den oberen Schichten des Ozeans. Ohne enge Interaktion mit der Atmosphäre, der Hydrosphäre und der Lithosphäre kann es nicht funktionieren, und die Pedosphäre würde ohne lebende Organismen einfach nicht existieren.[...]

Auch andere Integralindikatoren sind möglich. Für die Modellierung der Verbreitung von Makrelenhecht im Pazifischen Ozean erwies sich daher die Temperatur in der oberen Schicht des Ozeans als ein solches integrales Merkmal, da die Verteilung von Strömungen, Wassermassen, Salzgehalt und anderen hydrologischen und hydrochemischen Indikatoren im Nordwesten Teil des Pazifischen Ozeans korreliert eng mit der Verteilung der Wassertemperatur in der oberen Schicht (Kashkin, 1986).[...]

Erwärmung von oben (durch Kontakt und aufgrund der starken Absorption des in sie eindringenden Lichts durch Wasser) und Entsalzung (durch Niederschlag, Flussabfluss, schmelzendes Eis) können sich nur auf eine sehr dünne obere Schicht des Ozeans auswirken, die seitdem nur mehrere Dutzend Meter beträgt Aufgrund der hydrostatischen Stabilität einer erhitzten oder entsalzten Schicht kann sie sich nicht unabhängig mit dem darunter liegenden Wasser vermischen, und die durch kollabierende Oberflächenwellen erzeugte erzwungene Vermischung dringt flach ein (die Vermischung an turbulenten Stellen, die an Orten mit hydrodynamischer Instabilität interner Wellen entstehen, ist im Durchschnitt sehr schwach und wirkt offenbar extrem langsam).[...]

Wenn Gleichung (4.9.2) oder ihre äquivalente Form mit Primzahlen auf den Variablen über den gesamten Ozean integriert wird, erhalten wir den gleichen offensichtlichen Widerspruch wie im Fall der mechanischen Energiegleichung. In großen Maßstäben kommt es zu einem Zufluss durch die Meeresoberfläche (da der Salzgehalt an der Oberfläche dort hoch ist, wo Salz in den Ozean fließt, siehe zum Beispiel), aber der Salzverlust durch Diffusion ist in großen Maßstäben vernachlässigbar. Wie bei der Energie gibt es aufgrund des nichtlinearen Advektivterms in (4.3.8) eine Übertragung des Salzgehalts von einer Skala auf eine andere, wobei sehr kleine Skalen einen erheblichen Beitrag zur rechten Seite von (4.9.2) leisten. Es wird geschätzt, dass der quadratische mittlere Salzgehaltsgradient in der oberen Meeresschicht 1000-mal größer ist als der durchschnittliche Gradient.[...]

Stickstoffverbindungen (Nitrate, Nitrite) in Lösungen gelangen in pflanzliche Organismen und sind an der Bildung organischer Stoffe (Aminosäuren, komplexe Proteine) beteiligt. Einige Stickstoffverbindungen gelangen in Flüsse und Meere und dringen in diese ein Das Grundwasser. Stickstoff wird aus im Meerwasser gelösten Verbindungen absorbiert aquatische Organismen und wandert nach ihrem Absterben tief in den Ozean. Daher steigt die Stickstoffkonzentration in den oberen Schichten des Ozeans merklich an.[...]

Auf der Grundlage von Modellinterpretationen der jährlichen Variation in werden die Gründe für die bestehende Phasenbeziehung zwischen jährlichen Temperaturschwankungen in Luft und Wasser analysiert. In der Regel basieren solche Modelle auf der Wärmeübertragungsgleichung, in der verschiedene Autoren mit unterschiedlichem Vollständigkeitsgrad die Faktoren der Zyklizitätsbildung im Ozean und in der Atmosphäre berücksichtigen. A. A. Pivovarov und Wo Van Lan erstellten ein nichtlineares Modell für einen geschichteten Ozean und berücksichtigten die volumetrische Absorption von Strahlungsenergie durch die obere Schicht des Ozeans. Die tägliche Variation der Wasser- und Luftoberflächentemperaturen wird analysiert. Es wurde eine Phasenverzögerung zwischen der Lufttemperatur und der Wassertemperatur festgestellt, die nicht mit empirischen Daten übereinstimmt, wonach auch im Tageszyklus die Lufttemperatur der Wassertemperatur vorauseilt.[...]

Auch natürlich vorkommende Humin- und Stearinsäuren, die in vielen Abwässern häufig vorkommen, hemmten die Calcitbildung erheblich. Diese Hemmung wird wahrscheinlich durch die Adsorption des Säureanions verursacht, da unter den experimentellen Bedingungen die ionischen Formen dieser Verbindungen vorherrschen. Sewess und Myers und Quine entdeckten, dass Stearinsäure und andere natürliche organische Substanzen stark adsorbiert werden können, wenn Calciumcarbonat mit Meerwasser in Kontakt kommt. Offenbar erklärt diese Adsorption die Hemmung der Kalziumkarbonatbildung in den oberen Schichten des Ozeans. In Gegenwart von Stearinsäure (1-1O-4 M) kommt es zu einer kleinen, aber messbaren Kristallisationsreaktion (siehe Abbildung 3.4), was zeigt, dass diese Säure die Kristallisationsreaktion nicht so vollständig hemmt wie Metaphosphat.[... ]

Das zweite Spezialexperiment zur Untersuchung der synoptischen Variabilität von Meeresströmungen („Polygon-70“) wurde von sowjetischen Ozeanologen unter der Leitung des Instituts für Ozeanologie der Akademie der Wissenschaften der UdSSR im Februar-September 1970 in der nördlichen Passatwindzone der UdSSR durchgeführt Atlantik, wo sechs Monate lang kontinuierliche Strömungsmessungen in 10 Tiefen von 25 bis 1500 m an 17 verankerten Bojenstationen durchgeführt wurden, die ein Kreuz von 200 x 200 km mit einem Zentrum am Punkt 16°ZG 14, 33°30W und einer Zahl bildeten Darüber hinaus wurden hydrologische Untersuchungen durchgeführt.[...]

Der großräumige Kontrast der Wärmereserven im Ozean übersteigt bei weitem sowohl die potentielle Energie des Niveaugefälles als auch die Energie der Dichtedifferenzierung von Gewässern. Die thermischen Unterschiede der Gewässer selbst bilden sich in der Regel über große Räume und gehen mit sanften, räumlich ausgedehnten Bewegungen konvektiver Art einher. In ungleichmäßig erwärmten Gewässern mit räumlich unterschiedlicher Dichte gibt es horizontale Gefälle, die auch Quellen sein können lokale Bewegungen. In solchen Fällen geht ein Teil der verfügbaren potentiellen Energie in sie über. Geht man bei der Berechnung von der Differenz der Reserven potentieller Energien zweier benachbarter gleicher Volumina mit unterschiedlicher Dichte aus Oberteile, dann kommen wir für den gesamten Ozean zu der Schätzung, die zuvor als Energie der Dichtedifferenzierung ermittelt wurde, nämlich 1018-1019 J. Das Alter des Wassers der oberen Schicht des Ozeans (>1000 m) wird auf 10 geschätzt -20 Jahre. Aus einem Vergleich der Energie des thermischen Kontrasts von Ozeangewässern und des Kontrasts des Sonnenenergieeintrags in warmes und kaltes Ozeanwasser [(1-3) -1023 J/Jahr] folgt, dass die Akkumulation dieses Kontrasts etwa 10- 15 Jahre. Dann können wir grob davon ausgehen, dass sich in 10 Jahren die Hauptmerkmale der Dichtedifferenzierung der oberen Schicht bilden werden. Ein Zehntel dieser Energie wird jährlich auf die mechanischen Bewegungen des Ozeans übertragen. Folglich sollte der jährliche Energieeintrag infolge der baroklinen Instabilität grob auf etwa 1018 J geschätzt werden.[...]

Im Jahr 1905 entwickelte der schwedische Wissenschaftler W. Ekman eine Theorie der Windströmung, die einen mathematischen und grafischen Ausdruck erhielt, der als Ekman-Spirale bekannt ist. Danach soll der Wasserfluss quer zur Windrichtung gerichtet sein; mit zunehmender Tiefe wird er durch die Corioliskraft so abgelenkt, dass er entgegen der Windrichtung zu fließen beginnt. Eine der Folgen des Wassertransfers besteht laut Ekmans Theorie darin, dass Passatwinde eine Verschiebung der Strömung nach Norden und Süden des Äquators bewirken. Um die Abströmung auszugleichen, steigt hier kalte Luft nach oben. tiefe Gewässer. Deshalb ist die Oberflächenwassertemperatur am Äquator 2-3°C niedriger als in benachbarten tropischen Gebieten. Das langsame Aufsteigen von Tiefenwasser in die oberen Schichten des Ozeans wird als Auftrieb bezeichnet, der Abstieg als Abwärtsströmung.

Die Hydrosphäre ist die Hülle der Erde, die aus Ozeanen, Meeren, Oberflächenreservoirs, Schnee, Eis, Flüssen, temporären Wasserströmen, Wasserdampf und Wolken besteht. Die Hülle besteht aus Stauseen und Flüssen, und die Ozeane sind unterbrochen. Die unterirdische Hydrosphäre wird durch unterirdische Strömungen, Grundwasser und artesische Becken gebildet.

Die Hydrosphäre hat ein Volumen von 1.533.000.000 Kubikkilometern. Wasser bedeckt drei Viertel der Erdoberfläche. 71 Prozent der Erdoberfläche sind von Meeren und Ozeanen bedeckt.

Die riesige Wasserfläche bestimmt maßgeblich das Wasser- und Wärmeregime auf dem Planeten, da Wasser eine hohe Wärmekapazität besitzt und ein großes Energiepotenzial birgt. Wasser spielt eine große Rolle bei der Bodenbildung und dem Erscheinungsbild der Landschaft. Die Gewässer der Weltmeere sind unterschiedlich chemische Zusammensetzung Wasser kommt praktisch nie in destillierter Form vor.

Ozeane und Meere

Der Weltozean ist ein Gewässer, das die Kontinente umspült; er macht mehr als 96 Prozent des Gesamtvolumens der Hydrosphäre der Erde aus. Die beiden Schichten der Wassermasse der Weltmeere weisen unterschiedliche Temperaturen auf, die letztlich das Temperaturregime der Erde bestimmen. Die Weltmeere sammeln die Energie der Sonne und geben bei Abkühlung einen Teil der Wärme an die Atmosphäre ab. Das heißt, die Thermoregulation der Erde wird weitgehend durch die Beschaffenheit der Hydrosphäre bestimmt. Der Weltozean umfasst vier Ozeane: Indischer, Pazifik, Arktis, Atlantik. Einige Wissenschaftler heben den Südlichen Ozean hervor, der die Antarktis umgibt.

Der Weltozean zeichnet sich durch die Heterogenität der Wassermassen aus, die sich an einem bestimmten Ort ansammeln charakteristische Merkmale. Vertikal ist der Ozean in Boden-, Zwischen-, Oberflächen- und Untergrundschichten unterteilt. Die Bodenmasse hat das größte Volumen und ist auch am kältesten.

Das Meer ist der Teil des Ozeans, der in das Festland hineinragt oder an dieses angrenzt. Das Meer unterscheidet sich in seinen Eigenschaften vom Rest des Ozeans. Meeresbecken entwickeln ihr eigenes hydrologisches Regime.

Die Meere werden in Binnenmeere (z. B. Schwarzes Meer, Ostsee), Inselmeere (im indo-malaiischen Archipel) und Randmeere (Arktisches Meer) unterteilt. Unter den Meeren gibt es Binnenmeere (Weißes Meer) und Interkontinentalmeere (Mittelmeer).

Flüsse, Seen und Sümpfe

Ein wichtiger Bestandteil der Hydrosphäre der Erde sind Flüsse; sie enthalten 0,0002 Prozent aller Wasserreserven und 0,005 Prozent des Süßwassers. Flüsse sind ein wichtiges natürliches Wasserreservoir, das für Trink-, Industrie- und Landwirtschaftszwecke genutzt wird. Flüsse sind eine Quelle der Bewässerung, Wasserversorgung und Wasserversorgung. Flüsse werden durch Schneedecke, Grund- und Regenwasser gespeist.

Seen entstehen bei übermäßiger Feuchtigkeit und bei Depressionen. Becken können tektonischen, glazial-tektonischen, vulkanischen oder Kar-Ursprungs sein. Thermokarstseen kommen gebietsweise häufig vor Permafrost, Auenseen kommen häufig in Flussauen vor. Der Zustand von Seen wird dadurch bestimmt, ob der Fluss Wasser aus dem See führt oder nicht. Seen können abflusslos oder fließend sein oder ein gemeinsames See-Fluss-System mit einem Fluss darstellen.

In den Ebenen sind bei feuchten Bedingungen häufig Sümpfe zu finden. Tieflandgebiete werden von Böden gespeist, Hochlandgebiete von Sedimenten, Übergangsgebiete von Böden und Sedimenten.

Das Grundwasser

Grundwasser befindet sich in Form von Grundwasserleitern in unterschiedlichen Tiefen Felsen Erdkruste. Grundwasser liegt näher an der Erdoberfläche, Grundwasser befindet sich in tieferen Schichten. Von größtem Interesse sind Mineral- und Thermalwässer.

Wolken und Wasserdampf

Durch die Kondensation von Wasserdampf entstehen Wolken. Wenn die Wolke eine gemischte Zusammensetzung hat, also Eis- und Wasserkristalle enthält, werden sie zu einer Niederschlagsquelle.

Gletscher

Alle Komponenten der Hydrosphäre spielen ihre eigene besondere Rolle bei globalen Prozessen des Energieaustauschs und der globalen Feuchtigkeitszirkulation und beeinflussen viele lebensbildende Prozesse auf der Erde.