Океанография, соленость, температура и плотность морской воды

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по рыболовству

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Мурманский государственный технический университет

Кафедра судовождения

Реферат

По введению в специальность

на тему: Океанография, соленость, температура и плотность морской воды

Выполнил:

курсант группы С-121-1

Рукин Н.

Проверил:

к. т. н., доцент кафедры судовождения

Сарлаев В.Я.

Мурманск 2012

Содержание

Введение

1. Океанография

2. Соленость на поверхности воды

3. Температура и плотность морской воды

Заключение

Список использованных источников

Введение

океанография соленость температура плотность

Вода в чисто химическом виде в природе не встречается, даже наиболее чистые воды, дождевые или снеговые, всегда содержат некоторые примеси, поглощенные ими из воздуха. Текучая вода всегда имеет в растворе некоторое количество какого- либо вещества.

Океанография занимается изучением воды и ее свойств, таких как соленость, температура, плотность и других.

Цель работы - рассмотреть понятия океанография и соленость, и узнать температуру и плотность морской воды.

Вода - это наиболее распространенное вещество на Земле, она встречается как в свободном состоянии в верхних слоях, и в связанном - с виде составной части различных горных пород. Огромное выделение водяных паров при вулканических извержениях заставляет предполагать, сто и на значительной глубине в земной коре имеется вода в каком-либо состоянии.

Так как на земном шаре вода в жидком состоянии (океаны, моря) занимает значительные территории, кроме того, существуют водные массы на суше в виде озер, рек.

1. Океанография

Океанография - это наука, изучающая физические и химические свойства водной среды, закономерности физических и химических процессов и явлений в Мировом океане, их взаимодействии с атмосферой, сушей и дном. Термин "океанография" широко применяется как в России, так и за рубежом.

Океанографией называется отдел физической географии, занимающийся изучением и исследованием явлений, имеющих место в водной оболочке земного шара. Водная оболочка - это не только океаны и моря, но и озера и реки. Некоторые ученые делят океанографию на два отдела: гидрографию -- составляющую описательную часть, и гидрологию -- собственно занимающуюся исследованием явлений. Эта наука, изучая водную оболочку земного шара, занимается главным образом океанами и морями, изучая в них: рельеф, отложение и образование осадков на дне, химический состав воды. Также изучаются разнородные физические свойства воды, такие как удельный вес, замерзание, образование и распространение льдов, цвет, прозрачность, свечение, движения частиц воды, колебательные как волнение, прилив и отлив, и поступательные -- как течения; распределение температур на поверхности и глубинах.

Таким образом, моряки должны изучать океанографию, чтобы выйти в море и не попасть в не ловкую ситуацию.

2. Соленость на поверхности воды

Соленость на поверхности морей может быть и больше, и меньше, нежели в океанах. Это зависит от совокупности условий, в которых находится данное море. Первая причина, влияющая на соленость морей, есть более или менее широкое море сообщение их с океаном. Чем сообщение свободнее, тем и соленость нa поверхности моря менее отличается от океанской. Потому-то соленость окраинных морей всегда ближе к океанической, а внутренних - дальше.

Если данное внутреннее море лежит в притропической области, окружено сухими странами, имеет мало впадающих в него рек и получает малое количество осадков, потому что окружено сухими странами, то соленость на его поверхности будет больше океанической и в исключительных случаях может дойти до очень значительной величины.

Если же внутреннее море лежит в умеренной полосе или в полярной, окружено странами, изобилующими осадками, и принимает много притоков, то соленость его будет менее океанической и иногда даже весьма значительно.

Примерами первого рода внутренних морей с соленостью больше океанической являются: Средиземное, Красное и Персидский залив.

Примером внутренних морей с соленостью меньше океанической могут служить моря: Черное, Азовское, Мраморное, Балтийское и Белое.

Температура. Атлантический океан холоднее Индийского и особенно Тихого (средняя температура поверхностных слоев воды Тихого океана равна 19,1° С, Индийского 17,0° С, а Атлантического 16,9°С). Малая величина средней температуры обусловлена главным образом сужением Атлантики в тропическом поясе. Вообще говоря, температура поверхностных слоев понижается от экватора к полюсам, но таким образом, что северная часть океана значительно теплее, чем южная. Это явление объясняется тем, что большая часть теплых вод южного полушария попадает в северное и, кроме того, поступление из Северного Ледовитого океана холодных масс воды затруднено Атлантическим порогом, тогда как в Южной Атлантике холодные антарктические воды проникают на север по всей толще и без каких-либо препятствий. Другим важнейшим фактором, влияющим на распределение температуры поверхностных слоев, является система течений. В соответствии с этой системой в западной части Атлантики массы теплых вод стремятся от экватора к северу и югу, а в восточной, наоборот, холодные воды как с севера, так и с юга направляются к экватору. Поэтому между 40° с. ш. и 40° ю. ш., за исключением экваториальной полосы, воды Западной Атлантики более теплые, чем Восточной. В южном полушарии, южнее 40° ю. ш., в августе изотермы поверхностных слоев проходят почти параллельно экватору, а в северном полушарии, севернее 40° с. ш., изотермы идут с юго-запада на северо-восток - сказывается влияние Гольфстрима и Северо-Атлантического течения. Самые низкие температуры воды в северном полушарии наблюдаются в феврале, а в южном полушарии в это же время зарегистрированы самые высокие температуры. Суточные колебания температуры поверхностных слоев очень малы: в тропическом поясе они равны 0,4° С, в высоких широтах - 0,5° С. Годовое колебание температуры тоже невелико: в районе экватора оно равно 1-3°С, в субтропических и умеренных38 широтах 5-8°С, а в полярных широтах снова уменьшается - в северном полушарии до 4°С, в Южном -до 1°С. Большой горизонтальный градиент температуры поверхностных слоев возникает в местах встречи холодных вод с теплыми. Например, в районе встречи Восточно-Гренландского течения и течения Ирмингера температура может измениться на 7° С на расстоянии 20 - 35 км. Около юго-западного побережья Африки температура воды на 5° С ниже, чем температура окружающих ее вод. Годовые колебания температуры воды в Атлантике можно зафиксировать в верхних слоях, не глубже 300-400 м. На средних глубинах, 400-1000 м, они слишком малы, а глубже 1000 м несущественны. Принимая во внимание это явление, А. Дефант охарактеризовал слой воды глубиной до 1000 м как тропосферу океанов, а слой глубже 1000 м -как стратосферу. Соленость. Содержание соли в поверхностных водах Атлантического океана в среднем равно 35,4 промилле. Оно значительно больше, чем в Тихом (34,9 промилле) и Индийском (34,8 промилле) океанах. Распределение солености зависит от распределения атмосферных осадков и испарения. Самая высокая соленость наблюдается в субтропических широтах - там осадки малы, а испарение очень интенсивно. В Северной Атлантике наибольшая соленость приходится на район между 20 и 30° с. ш. На юго-западе от Азорских островов, в районе северного пассата, расположена область самой большой солености океанических поверхностных вод, равной 37,9 промилле. Вода здесь самая соленая не только в Атлантике, но и по сравнению с водами других океанов. В районе пассатов в течение года испаряется слой воды толщиной приблизительно 3 м, при этом осадки выпадают незначительные. В Южной Атлантике самая высокая соленость, равная 37,6 промилле, отмечается восточнее Бразильского побережья. Такая большая соленость поверхностных вод Атлантики в субтропической зоне обусловлена уменьшением ширины океана в экваториальной полосе и связанным с этим увеличением влияния пассатов на испарение воды, особенно северного пассата, берущего начало в пустынных районах Сахары. По мере удаления от субтропических зон, как в сторону экватора, так и в направлении к полюсам, соленость воды уменьшается. В поясе экваториального затишья она равна 35 промилле. В Северной Атлантике, к северу от района пассатов, распределение солености находится в прямой зависимости от системы течений. В районе Гольфстрима и Северо-Атлантического течения соленость меняется довольно незначительно и остается в пределах 35-36 промилле. Южнее Ньюфаундленда, в области встречи водных масс Гольфстрима и Лабрадорского течения, соленость изменяется очень резко: если на границе этих двух течений соленость равна 35 промилле, то по оси холодного течения,она падает до 31-32 промилле. Годовые колебания солености воды невелики. Наибольшие изменения солености по вертикали происходят до некоторой глубины ("тропосфера" Дефанта), разной для различных районов океана, а ниже этой глубины они составляют сотые доли промилле. Характер изменения солености с глубиной разный: в более низких широтах соленость уменьшается с глубиной, а в более высоких - растет или изменяется мало. Плотность воды. Плотность воды зависит от ее температуры и солености. В Атлантике она увеличивается от 1,022-1,023 на широте 5-10° с. до 1,027 на широтах 60° с. и ю. В Северной Атлантике плотность глубинных вод доходит до 1,0279. Эти воды поступают из более высоких северных и южных широт. Северная часть Атлантики, изолированная от непосредственного влияния полярных вод и получающая дополнительно теплую и соленую воду из тропического пояса, отличается от Южной Атлантики более теплыми и более солеными глубинными водами. Различие в солености воды почти совершенно пропадает на глубинах около 3000 м, хотя оно снова становится заметным в придонных слоях, которые в южной части Атлантического океана более холодные и менее соленые, чем в северной. Ледовые уcловия. Береговой припай образуется только в опресненных заливах и морях высоких и умеренных широт (например, в Балтийском море). Зато характерной чертой для ледовых условий Атлантики являются многочисленные айсберги материкового происхождения (например, от ледников Гренландии), а также плавучий морской, так называемый паковый лед, с более рыхлой структурой, чем пресноводный лед. Паковые льды наблюдаются в северной и южной частях океана, в одних районах периодически в других - постоянно Ежегодно в Северной Атлантике дрейфуют паковые льды, а в ее северо-западной части, особенно южнее и восточнее Гренландии и Большой Ньюфаундлендской банки, появляются айсберги. Лабрадорское течение несет в эти районы оба вида льдов, а Восточно-Гренландское- преимущественно паковые льды. Паковые льды образуются в холодных водах на широте около 73° с, приблизительно на линии, идущей от точки, лежащей на половине расстояния между м. Нордкап и о. Медвежий, к зал. Скорсби в Восточной Гренландии. Согласно данным О. Крюммеля, объем плавучего льда, выносимого из Северного Ледовитого океана на юг, равен приблизительно 20000 куб.км: Восточно-Гренландское течение выносит 13 000 куб.км, из моря Баффина поступает 5000 куб.км, из Баренцева моря - 2000 куб.км. Айсберги образуются почти до 68° с. ш., главным образом от западногренландских ледников. Объем отдельных айсбергов может достигать 10 куб.км. Айсберги, рождающиеся у берегов Западной Гренландии, и дрейфующие льды из моря Баффина и прол. Дейвиса распространяются до Большой Ньюфаундлендской банки. Восточно-Гренландское течение несет плавучие льды главным образом в Гренландское и Норвежское моря. Там они становятся грозной опасностью для судов, затрудняя судоходство вблизи северных и восточных берегов Исландии. В западной части Северной Атлантики отдельно айсберги распространяются до 40° с. ш. На Большой Ньюфаундлендской банке некоторые из них садятся на мель и образуют большие нагромождения ледяных глыб. Бывают годы, когда айсберги пересекают Гольфстрим, и тогда их можно встретить у 31° с. ш. Известная катастрофа "Титаника", случившаяся в результате столкновения с айсбергом в апреле 1912 г., произошла на 42° с. ш. Вместе с "Титаником" погибло 1513 человек. В южном полушарии ледовые явления и процессы выражены более значительно, чем в северном. Айсберги Антарктики, напоминая большие плавающие острова, достигают в объеме нескольких десятков кубических километров, а в некоторых случаях 500 км3. Эти ледяные колоссы рождены ледниками Антарктиды. Они встречаются группами по нескольку единиц или нескольку десятков единиц. В феврале 1948 г. севернее архипелага Южных Сандвичевых островов было обнаружено скопление 220 айсбергов! Средняя северная граница распространения айсбергов в Южной Атлантике проходит по 44-45° ю. ш. В районе м. Горн средняя граница отступает до 58° ю. ш. Ближе всего к экватору эта граница опускается по 40° з. д., в этом направлении айсберги доплывают даже до 33° ю. ш., т. е. до широты устья Ла-Платы. В годы суровых полярных зим большие айсберги встречались даже на широте 26° ю., а остатки от них обнаруживались даже в районе Бразильской котловины, на 20° ю. ш. В Южной Атлантике имеет также большое распространение плавучий морской лед, но он не достигает таких низких широт, как айсберги. Отдельные льдины антарктического пакового льда более значительны по размерам, чем арктические, более ровные и менее разбиты. Хотя бы кратко следует упомянуть о прозрачности воды (по белому диску), которая изменяется в Атлантике от нескольких метров до 66,5 м (Саргассово море). Вообще прозрачность воды в океане уменьшается от экватора к полюсам. Цвет воды в Атлантике существенно изменяется от района к району. В районе Саргассова моря вода ярко-голубая. Преимущественно такой же цвет отмечается и в южных тропических широтах. У берегов Африки, в тропическом поясе, вода светло-голубого цвета, а в Южной Атлантике, к востоку от нулевого меридиана,- зеленоватого. Севернее 40° с. ш. цвет воды приобретает светло-голубые и зеленовато-голубые оттенки. В устьях больших рек (Конго, Нигер, Амазонка) вода становится зеленой и совершенно мутной. Кислорода в водах Атлантики, как на поверхности, так и в глубинах, содержится больше, чем в водах остальных океанов. Обычно содержание кислорода уменьшается от полюсов к экватору, а также от поверхности вглубь. Среднее содержание кислорода превышает 5 мл/л. Самое малое содержание кислорода обнаружено на средних глубинах вблизи экватора, где оно падает до 0,5 и даже до 0,3 мл/г. Воды Северной Атлантики богаче кислородом (свыше 6,6 мл/л), чем воды Южной Атлантики.

3. Температура и плотность морской воды

Атлантический океан холоднее Индийского и особенно Тихого (средняя температура поверхностных слоев воды Тихого океана равна 19,1° С, Индийского 17,0° С, а Атлантического 16,9°С). Малая величина средней температуры обусловлена главным образом сужением Атлантики в тропическом поясе. Температура поверхностных слоев понижается от экватора к полюсам, но таким образом, что северная часть океана значительно теплее, чем южная. Это явление объясняется тем, что большая часть теплых вод южного полушария попадает в северное и, кроме того, поступление из Северного Ледовитого океана холодных масс воды затруднено Атлантическим порогом, тогда как в Южной Атлантике холодные антарктические воды проникают на север по всей толще и без каких-либо препятствий. Другим важнейшим фактором, влияющим на распределение температуры поверхностных слоев, является система течений. В соответствии с этой системой в западной части Атлантики массы теплых вод стремятся от экватора к северу и югу, а в восточной, наоборот, холодные воды как с севера, так и с юга направляются к экватору.

Поэтому между 40° с. ш. и 40° ю. ш., за исключением экваториальной полосы, воды Западной Атлантики более теплые, чем Восточной. В южном полушарии, южнее 40° ю. ш., в августе изотермы поверхностных слоев проходят почти параллельно экватору, а в северном полушарии, севернее 40° с. ш., изотермы идут с юго-запада на северо-восток - сказывается влияние Гольфстрима и Северо-Атлантического течения. Самые низкие температуры воды в северном полушарии наблюдаются в феврале, а в южном полушарии в это же время зарегистрированы самые высокие температуры.

От солености зависит температура замерзания воды. Чем вода солёней, тем при более низкой температуре она замерзает. В большей степени причиной этого является естественная конвекция - перенос теплоты потоками веществ.

Пресная вода достигает максимальной плотности при +4 градусах и при дальнейшем охлаждении ее плотность уменьшается, верхний более холодный слой является и более легким, он не может опуститься вниз, вода не перемешивается, переноса тепла не происходит, поверхностный слой начинает очень быстро охлаждаться и замерзает при температуре 0 градусов.

Соленая вода достигает максимальной плотности при более низких температурах, чем больше соленость тем ниже температура, при которой плотность становится максимальной. То есть при понижении температуры плотность верхнего холодного слоя соленой воды возрастает, он становится тяжелее более теплых нижних слоев и начинает "тонуть" создавая конвекцию - перенос тепла в нижние слои.

В результате вода в зависимости от степени солености замерзает.

Вывод

Мировой океан является одним из звеньев гидрологического цикла. Реки вносят в море в больших количествах растворенные карбонатные и другие соединения. Обратно из океана реки получают влагу в виде дождя, т.е. чистой воды, содержащей в себе только газы и частицы пыли, захваченные капельками воды из воздуха. Следовательно, в течение миллионов лет растворённые водами рек вещества уносятся в моря и океаны. В океанской воде, несмотря на долголетние наблюдения, никакого изменения солевого состава не наблюдается. Очевидно, солёность вод мирового океана не зависит от вод суши.

Одной из причин неизменности солевого состава океанской воды является то, что живущие в морях и океанах несметные массы животных потребляют для постройки своих раковин и скелета карбонаты и другие соли, приносимые водами рек. Солёность морских вод исключительно древнего происхождения.

Соли попали в воду океана одновременно с возникновением самих океанов. В связи с соленостью температура замерзания выше, чем у пресной воды. Заметны также различия в ионном составе, в морской воде преобладают ионы хлора.

Но, несмотря на все различия, воды Мирового океана играют значительную роль в жизни всего живого.

Список использованных источников

1. http://slovari.yandex.ru/

2. http://dic.academic.ru/dic.nsf/brokgauz_efron/74413/

3. http://techpharm.ru/ocean2-36

4. http://www.bolshoyvopros.ru/questions/103569-kak-soljonost-vody-vlijaet-na-ee-zamerzanie.html

Размещено на Allbest.ru