المحيطات بالملوحة. خصائص البيئة المائية المحيطية

من بين خصائص مياه المحيطات ، تتميز درجة الحرارة والملوحة.

درجة حرارة الماءيتغير محيط العالم في الاتجاه الرأسي (يتناقص مع العمق ، لأن أشعة الشمس لا تخترق أعماق كبيرة) والأفقي (تنخفض درجة حرارة المياه السطحية من خط الاستواء إلى القطبين من +25 درجة مئوية إلى -2 درجة مئوية. بسبب الاختلاف في كمية المياه المستلمة من حرارة الشمس).

درجة حرارة سطح الماء. يتم تسخين مياه المحيط عن طريق تدفق الحرارة الشمسية إلى سطحها. تعتمد درجة حرارة المياه السطحية على خط عرض المكان. في بعض مناطق المحيط ، ينزعج هذا التوزيع بسبب التوزيع غير المتكافئ للأرض وتيارات المحيطات والرياح المستمرة والجريان السطحي من القارات. تتغير درجة الحرارة بشكل طبيعي مع العمق. وفي البداية تنخفض درجة الحرارة بسرعة كبيرة ثم ببطء. يبلغ متوسط ​​درجة الحرارة السنوية للمياه السطحية للمحيط العالمي 17.5 درجة مئوية. على عمق 3-4 آلاف متر ، يبقى عادة في النطاق من +2 إلى 0 درجة مئوية.

ملوحة محيط العالم.

تحتوي مياه المحيط على أنواع مختلفة ملح: كلوريد الصوديوم (يعطي الماء طعمًا مالحًا) - 78٪ من الكمية الإجمالية للأملاح ، كلوريد المغنيسيوم (يعطي الماء طعمًا مرًا) - 11٪ ، مواد أخرى. تُحسب ملوحة مياه البحر بالجزء في المليون (بنسبة كمية معينة من مادة إلى 1000 وحدة وزن) ، ويُشار إليها بالرمز. ملوحة المحيط ليست هي نفسها ، فهي تتراوح بين 32 و 38.

تعتمد درجة الملوحة على كمية الأمطار والتبخر وكذلك التحلية بواسطة مياه الأنهار التي تصب في البحر. تتغير الملوحة أيضًا مع العمق. حتى عمق 1500 م ، تقل الملوحة بعض الشيء مقارنة بالسطح. أعمق ، التغيرات في ملوحة المياه ضئيلة ، فهي في كل مكان تقريبا 35. الحد الأدنى للملوحة - 5 - في بحر البلطيق ، والحد الأقصى - حتى 41 ‰ - في البحر الأحمر.

هكذا، الملوحة تعتمد على : 1) على نسبة هطول الأمطار والتبخر ، والتي تختلف حسب خط العرض الجغرافي (بسبب تغير درجة الحرارة والضغط) ؛ يمكن أن تكون الملوحة الأقل عندما تتجاوز كمية الأمطار التبخر ، حيث يوجد تدفق كبير لمياه الأنهار ، حيث يذوب الجليد ؛ 2) من العمق.

جدول "خصائص مياه المحيطات"

السمة الرئيسية لمياه المحيطات والبحار هي ملوحتها. في العلم ، من المعتاد قياس الملوحة بعدد جرامات الأملاح الموجودة في كيلوغرام من مياه البحر. بما أن الكيلوجرام يساوي ألف جرام ، إذن ، بقياس الملوحة بالجرام لكل كيلوغرام ، فإننا في الأساس نعبر عنها بالألف - جزء في المليون. لذلك يقولون أن الملوحة "معبر عنها بالجزء في المليون". تمت الإشارة إلى الملوحة بالحرف اللاتيني الكبير S و ppm - ° / 00.

تبلغ ملوحة المياه السطحية للبحر الأسود ثمانية عشر جزءًا في المليون. وهذا يعني أن كيلوغرامًا واحدًا من مياه البحر الأسود يحتوي على ثمانية عشر جرامًا من الأملاح المختلفة.

يبلغ متوسط ​​ملوحة مياه المحيط العالمي 35 جزءًا في المليون (S = 35 ° / 00). في المياه السطحية للمحيطات والبحار ، لوحظت انحرافات كبيرة عن هذه القيمة المتوسطة. يعتمد هذا على حقيقة أن كمية الماء المتبخرة من أي جزء من سطح المحيط ، وكمية هطول الأمطار التي تهطل في نفس الوقت على نفس السطح ، ليست هي نفسها عند خطوط العرض المختلفة. في المنطقة الاستوائية ، تسقط طبقة من الأمطار يبلغ ارتفاعها حوالي 2 متر خلال العام ، ولكن يتبخر القليل من الماء ؛ لذلك ، يتم الحصول على فائض من المياه العذبة ، مما يقلل من ملوحة المياه السطحية إلى حوالي 34 درجة / 00.

في المنطقة شبه الاستوائية ، عند خطوط العرض بين 30-35 درجة ، يسود طقس صافٍ وجاف ، مع قلة هطول الأمطار والتبخر الشديد. تؤدي غلبة التبخر على هطول الأمطار إلى حقيقة أن ملوحة المياه السطحية للمحيط العالمي في المناطق شبه الاستوائية أعلى من المتوسط: في نصف الكرة الشمالي 38 درجة / 00 ، وفي الجنوب - 37 درجة / 00.

في خطوط العرض المعتدلة ، تكون كمية هطول الأمطار أكبر مما هي عليه في المناطق شبه الاستوائية ، ويكون التبخر أقل ؛ لذلك ، مع المسافة من المناطق المدارية إلى الشمال في نصف الكرة الشمالي وإلى الجنوب في نصف الكرة الجنوبي ، تقترب الملوحة تدريجياً من وضعها الطبيعي. في المناطق تحت القطبية ، حيث ينخفض ​​التبخر بشكل حاد ، تكون ملوحة المياه السطحية أقل من متوسط ​​ملوحة المحيط العالمي. لا يتجاوز هنا 33-34 درجة / 00

وهكذا ، على سطح المحيط العالمي ، هناك انخفاض ملوحة في المنطقة الاستوائية وزيادة - في الشمال والجنوب - في المناطق شبه الاستوائية. نحو القطبين ، تنخفض الملوحة تدريجيًا ، لتصبح طبيعية في خطوط العرض المعتدلة (S = 35 درجة / 00). تنتهك تيارات المحيط هذا النمط إلى حد ما. تحمل التيارات الباردة المياه ذات الملوحة المنخفضة من المناطق شبه القطبية إلى خطوط العرض المعتدلة ، وتحمل التيارات القادمة من المناطق شبه الاستوائية المزيد من المياه المالحة إلى خطوط العرض المعتدلة.

في الأجزاء الساحلية من المحيط العالمي ، وخاصة بالقرب من مصبات الأنهار الكبيرة ، على سبيل المثال ، الأمازون والكونغو وينيسي ولينا وأوب ، تنخفض ملوحة المياه على السطح بشكل حاد.

جميع الاختلافات في ملوحة مياه المحيط ، التي تحدثنا عنها ، يتم ملاحظتها فقط على سطح المحيطات. يمكن رؤيتها في طبقة من الماء بسمك عدة مئات من الأمتار. إن ملوحة المياه العميقة للمحيط العالمي هي نفسها تقريبًا في كل مكان وتساوي 35 درجة / 00.

كيف دخلت الأملاح في مياه البحر فيه؟ في طريقهم ، تعمل الأنهار على إذابة الأملاح التي تتكون منها الصخور ، ثم تنقل الأملاح إلى المحيطات والبحار.

أظهرت التحليلات الكيميائية الدقيقة أن مياه البحر تحتوي على جميع العناصر الكيميائية الشائعة على الأرض. من المثير للاهتمام أن النسب بينهما في أجزاء مختلفة من المحيط العالمي هي نفسها ، أي أن التركيب الكيميائي لأملاح المحيط العالمي ثابت.

اتضح أن الأملاح الذائبة في مياه البحر موجودة فيه بالنسب التالية (٪):

الكلوريدات (أملاح حمض الهيدروكلوريك). . . 88.7

كبريتات (أملاح حامض الكبريتيك). . . 10.8

الكربونات (أملاح حمض الكربونيك). . . 0.3

أملاح أخرى ………. 0.2

في جميع المحيطات ، يتم الحفاظ على هذه النسب. يظهر هذا مرة أخرى وحدة المحيط العالمي ويشير إلى أن مياه المحيطات تمتزج جيدًا.

في مياه الأنهار ، على عكس مياه البحر ، فإن معظمها ليست كلوريدات ، بل كربونات. ماذا يحدث لهم في المحيط؟ يتم استخدامها من قبل الكائنات الحية التي تعيش في مياه البحر لبناء أصدافها وهياكلها العظمية.

درجة حرارة مياه البحر

من المعروف من الفيزياء أن الماء يتمتع بسعة حرارية عالية جدًا مقارنة بالهواء. يتطلب الأمر سعرًا حراريًا واحدًا من الحرارة لتسخين سنتيمتر مكعب واحد أو جرام واحد من الماء بمقدار درجة واحدة. يمكن أن تسخن نفس السعرات الحرارية أكثر من ثلاثة آلاف سم مكعب من الهواء بمقدار 1 درجة.

لذلك فإن درجة حرارة سطح الماء في المحيط العالمي تؤثر بشدة على درجة حرارة الهواء فوقه ، وبالتالي على مناخ تلك المناطق التي يخترق فيها هذا الهواء بسبب الرياح السائدة.

لوحظت أعلى درجة حرارة للمياه على سطح المحيط العالمي بعيدًا عن الساحل في المنطقة الاستوائية. متوسط ​​درجة الحرارة السنوية هناك يصل إلى 28 درجة. بالقرب من الساحل في المياه الضحلة ، ترتفع درجة حرارة الماء أكثر. ومن المثير للاهتمام أنه خلال العام في المنطقة الاستوائية ، لا تتغير درجة حرارة مياه المحيط تقريبًا. أعلى درجة حرارة لا تزيد عادة عن درجة واحدة فوق المتوسط. أدنى درجة حرارة منخفضة مثل المتوسط. يحدث هذا لأنه في المنطقة الاستوائية ، يكون وصول الحرارة الشمسية خلال العام موحدًا للغاية ، حيث يبلغ طول اليوم طوال العام حوالي 12 ساعة ، والشمس عند الظهيرة قريبة من الذروة.

من المنطقة الاستوائية إلى الشمال والجنوب ، يبدأ متوسط ​​درجات الحرارة السنوية لسطح الماء في الانخفاض ويصل في المناطق شبه الاستوائية إلى 20 درجة. في المنطقة شبه الاستوائية ، تشرق الشمس تقريبًا إلى أوجها ظهرًا في الصيف. في هذا الوقت ، يكون النهار أطول بكثير من الليل. في الشتاء ، تكون الأيام أقصر ولا تشرق الشمس عند الظهر. لذلك ، فإن الاختلاف في وصول الحرارة الشمسية في الصيف والشتاء كبير. يمكن أن تختلف درجات حرارة المياه الأعلى والأدنى عن المتوسط ​​السنوي بما يصل إلى 5 درجات. على سبيل المثال ، يبلغ متوسط ​​درجة حرارة الماء السنوية 22 درجة ، وأعلى (حد أقصى) 27 درجة ، وأدنى (حد أدنى) 17 درجة. وفقًا لذلك ، تتغير درجة حرارة الهواء أيضًا.

من المناطق شبه الاستوائية باتجاه الدوائر القطبية ، ينخفض ​​متوسط ​​درجة حرارة المياه السطحية السنوية بسرعة وفي النهاية يصل في الشتاء إلى درجة الحرارة التي يتشكل عندها الجليد ،

إذا وجدت خطأً ، فيرجى تحديد جزء من النص والنقر السيطرة + أدخل.

ملوحة مياه البحر- هذا هو المحتوى بالجرامات من جميع المواد المعدنية المذابة في 1 كجم من ماء البحر ، بشرط أن يتم استبدال البروم واليود بكمية معادلة من الكلور ، ويتم تحويل جميع الأملاح الكربونية إلى أكاسيد ، ويتم حرق جميع المواد العضوية عند درجة حرارة 480 درجة مئوية. يتم التعبير عن ملوحة الماء بالجرام / كجم ، أي بالألف - جزء في المليون ، وكما هو مذكور س‰ .

ملوحة مياه البحر قريبة من مفهوم التمعدن ( مملغم / لتر). بدرجة ملوحة تصل إلى 20 درجة مئوية س‰ ~ م 10 -3 .

يتم تحديد ملوحة مياه البحر من خلال محتوى الكلور أو الموصلية الكهربائية للمياه ، حيث أن مياه البحر عبارة عن إلكتروليت: فكلما زادت الأملاح في الماء ، زادت الموصلية الكهربائية ، أي انخفضت المقاومة الكهربائية ؛ من خلال قياس الأخير ، يمكن إعادة حساب الملوحة وفقًا للجداول. يمكنك استخدام قياسات زاوية انكسار الضوء في الماء ، لأن هذه الزاوية تعتمد على الملوحة. يمكن أيضًا الحصول على الملوحة من قياسات كثافة الماء. ومع ذلك ، فإن التحليل الكيميائي الأكثر دقة هو هذه الطريقة شاقة للغاية.

طريقة بسيطة للغاية لقياس الكثافة مباشرة باستخدام مقياس كثافة السوائل. يتيح لك الجهاز تحديد كثافة المياه بسهولة ، ثم استخدام الجداول للحصول على قيم الملوحة. ومع ذلك ، فهذه الطريقة بدائية للغاية. يعطي خطأ قياس يصل إلى 0.05 ‰ .

في السابق ، تم استخدام طريقة لتحديد الملوحة بتركيز الكلور ، أو بالأحرى عن طريق محتوى الكلور ( محتوى الكلورتسمى المحتوى الكلي بالجرام لكل 1 كجم من مياه البحر من الهالوجينات - الكلور والبروم والفلور واليود عند تحويلها إلى محتوى مكافئ من الكلور). تسمح لك هذه الطريقة بتحديد الملوحة بخطأ يصل إلى 0.01 ‰ . تلقى M. Knudsen في عام 1902 الصيغة

س‰ = 0.030 + 1.805 ميكرولتر ، (10.3)

حيث C1 هو محتوى الكلور في الماء. في عام 1967 ، اعتمدت اتفاقية دولية بدلاً من صيغة كنودسن صيغة جديدة تسمى "دولية": س‰ = 1.80655 С1 ‰ . نظرًا لحقيقة أن تكوين الملح في البحار الهامشية والداخلية يختلف نوعًا ما عن متوسط ​​تكوين الملح في مياه المحيطات ، فهناك أيضًا صيغ خاصة لهيكل مماثل للبحار الفردية. لذلك ، بالنسبة لمياه البحر الأسود ، يتم استخدام الصيغة S = 1.1856 + 1.7950 C1 ، البلطيق - S = 0.115 + 1.805 C1 ، أزوفسكي - S = 0.21 + + 1.794 CI ( سو C1 - في ‰) . يتم حساب الصيغ الخاصة بالعديد من البحيرات بالمياه المالحة والمائلة للملوحة وفقًا لنفس المخطط. لذلك ، بالنسبة لمياه بحر قزوين ، يتم استخدام الصيغة س= 0.140 + 2.360 ج 1.

فيما يتعلق بالتحول في السنوات الأخيرة إلى الطريقة الكهربية لقياس الملوحة ، تم اعتماد صياغة جديدة لمفهوم الملوحة من حيث التوصيل الكهربائي النسبي. ر 15 عند 15 درجة مئوية والضغط الجوي:

S = أ 0 + أ 1 ر 15 + أ 2 ر 2l5 + أ 3 ر 3 15 + أ 4 ر 4 15 + أ 5 ر 5 15 , (10.4)

أين ر 15 \ u003d C عينة / C 35 ‰ ، 15 درجة - التوصيل الكهربائي النسبي لمياه البحر عند درجة حرارة 15 درجة مئوية و رماكينة الصراف الآلي , C 35، 15 ° - التوصيل الكهربائي لعينة من مياه البحر عند درجة حرارة 15 درجة مئوية وملوحة 35 درجة مئوية . بدلا من الماء الطبيعي في مقام التعبير ل ر l5 لاستخدام محلول كلوريد البوتاسيوم KC1 ، تم إدخال مقياس الملوحة العملي لعام 1978. مع كسر كتلة KC1 = 32.4 10 -3 ، تي = 15 درجة مئوية والضغط الجوي ر L5 = 1 ، والملوحة العملية 35.00 ‰ ، أو 35 وحدة ملوحة عملية.

نحن نتذكر:كيف تقسم مياه الكوكب بالملوحة؟ لماذا يأخذ المسافرون والبحارة المياه العذبة في رحلات بحرية؟

الكلمات الدالة:مياه البحر ، الملوحة ، درجة حرارة الماء ، جزء في المليون.

1. ملوحة المياه.في جميع البحار والمحيطات ، الماء له طعم مرير ومالح. من المستحيل شرب مثل هذه المياه. لذلك ، فإن البحارة الذين يغادرون على متن السفن للإبحار يأخذون معهم إمدادات من المياه العذبة. يمكن تحلية المياه المالحة في محطات خاصة متوفرة على متن السفن.

في الغالب يذوب ملح الطعام الذي نأكله في ماء البحر ، لكن توجد أملاح أخرى (الشكل 92).

* تضفي أملاح المغنيسيوم طعمًا مريرًا على الماء. تم العثور على الألمنيوم والنحاس والفضة والذهب في مياه المحيطات ، ولكن بكميات قليلة جدًا. على سبيل المثال ، يحتوي 2000 طن من الماء على 1 جرام من الذهب.

لماذا مياه المحيط مالحة؟ يعتقد بعض العلماء أن المحيط الأساسي كان طازجًا ، لأنه يتكون من مياه الأنهار والأمطار التي هطلت بغزارة على الأرض منذ ملايين السنين. جلبت الأنهار ولا تزال تجلب الملح إلى المحيط. تتراكم وتؤدي إلى ملوحة مياه المحيط.

يقترح علماء آخرون أن المحيط أصبح مالحًا على الفور أثناء تكوينه ، لأنه تم تجديده بالمياه المالحة من أحشاء الأرض. قد تقدم الأبحاث المستقبلية إجابة على هذا السؤال.

أرز. 92- كمية المواد الذائبة في مياه المحيطات.

** كمية الأملاح الذائبة في مياه المحيط كافية لتغطية سطح الأرض بطبقة بسماكة 240 م.

من المفترض أن جميع المواد التي تحدث بشكل طبيعي تذوب في مياه البحر. يوجد معظمها في الماء بكميات صغيرة جدًا: بألف جرام لكل طن من الماء. يتم احتواء المواد الأخرى بكميات كبيرة نسبيًا - بالجرام لكل كيلوغرام من مياه البحر. يحددون ملوحتها .

الملوحةمياه البحر هي كمية الأملاح الذائبة في الماء.

أرز. 93. ملوحة المياه السطحية للمحيطات

يتم التعبير عن الملوحة في p r o m i l l yae، أي بالألف من الرقم ، ويُرمز إليها بـ - ° / oo. متوسط ​​ملوحة مياه المحيط العالمي هو 35 درجة / oo. وهذا يعني أن كل كيلوغرام من مياه البحر يحتوي على 35 جرامًا من الملح (الشكل 92). درجة ملوحة مياه الأنهار أو البحيرة العذبة أقل من 1 درجة / oo.

يحتوي المحيط الأطلسي على أكثر المياه السطحية ملوحة ، بينما يحتوي المحيط المتجمد الشمالي على أقل المياه ملوحة (انظر الجدول 2 في الملحق 1).

ملوحة المحيطات ليست هي نفسها في كل مكان. في الجزء المفتوح من المحيطات ، تصل الملوحة إلى أعلى مستوياتها في خطوط العرض الاستوائية (حتى 37-38 درجة / oo) ، وفي المناطق القطبية ، تنخفض ملوحة مياه المحيط السطحية إلى 32 درجة / oo (الشكل. 93).

عادة ما تختلف ملوحة المياه في البحار الهامشية قليلاً عن ملوحة الأجزاء المجاورة للمحيط. تختلف مياه البحار الداخلية عن مياه الجزء المفتوح من المحيطات في الملوحة: فهي ترتفع في بحار المنطقة الحارة ذات المناخ الجاف. على سبيل المثال ، تبلغ درجة ملوحة المياه في البحر الأحمر حوالي 42 درجة / oo. هذا هو أملح بحر في العالم.

في بحار المنطقة المعتدلة ، التي تتلقى كمية كبيرة من مياه النهر ، تكون الملوحة أقل من المتوسط ​​، على سبيل المثال ، في البحر الأسود - من 17 درجة / oo إلى 22 درجة / oo ، في آزوف - من 10 درجة / oo إلى 12 ° / oo.

* ملوحة مياه البحر تعتمد على هطول الأمطار والتبخر وكذلك التيارات وتدفق مياه الأنهار وتكوين الجليد والذوبان. عندما تتبخر مياه البحر ، تزداد الملوحة ، وعندما تهطل الأمطار تنخفض. تحمل التيارات الدافئة عادة مياه ملوحة أكثر من التيارات الباردة. في الشريط الساحلي ، يتم تحلية مياه البحر بواسطة الأنهار. عندما تتجمد مياه البحر تزداد الملوحة ، وعندما يذوب الإنسان تنخفض.

تختلف ملوحة مياه البحر من خط الاستواء إلى القطبين ، ومن الجزء المفتوح من المحيط إلى الساحل ، مع زيادة العمق. تغيرات الملوحة تغطي فقط عمود الماء العلوي (حتى عمق 1500-2000 م). أعمق ، تظل الملوحة ثابتة وتساوي تقريبًا متوسط ​​المحيط.

2. درجة حرارة الماء.تعتمد درجة حرارة مياه المحيط على السطح على تدفق الحرارة الشمسية. تلك الأجزاء من المحيط العالمي التي تقع في خطوط العرض الاستوائية لها درجة حرارة + 28 0 درجة مئوية - +25 0 درجة مئوية ، وفي بعض البحار ، على سبيل المثال ، في البحر الأحمر ، تصل درجة الحرارة أحيانًا إلى +35 0 درجة مئوية. هذا هو أحر بحر محيط العالم. في المناطق القطبية ، تنخفض درجة الحرارة إلى -1.8 درجة مئوية (الشكل 94). عند درجة حرارة 0 درجة مئوية ، تتحول مياه الأنهار والبحيرات العذبة إلى جليد. مياه البحر لا تتجمد. يتم منع التجميد عن طريق المواد الذائبة. وكلما زادت ملوحة مياه البحر ، انخفضت درجة التجمد.

الشكل 94. درجة حرارة المياه السطحية للمحيطات

مع التبريد القوي ، تتجمد مياه البحر ، مثل المياه العذبة. الجليد البحري آخذ في التكون. إنها تغطي باستمرار معظم المحيط المتجمد الشمالي ، وتحيط بالقارة القطبية الجنوبية ، وتظهر في البحار الضحلة في خطوط العرض المعتدلة في الشتاء ، حيث تذوب في الصيف.

* حتى عمق 200 متر ، تختلف درجة حرارة الماء حسب الموسم: في الصيف يكون الماء أكثر دفئًا ، وفي الشتاء يصبح أكثر برودة. تحت 200 متر ، تتغير درجة الحرارة بسبب تدفق المياه الدافئة أو الباردة عن طريق التيارات ، ويمكن أن تزداد في الطبقات السفلية بسبب تدفق المياه الساخنة من الصدوع في القشرة المحيطية. في أحد هذه الينابيع الواقعة في قاع المحيط الهادئ تصل درجة الحرارة إلى 400 درجة مئوية.

تتغير درجة حرارة مياه المحيط أيضًا مع العمق. في المتوسط ​​، لكل 1000 متر عمق ، تنخفض درجة الحرارة بمقدار 2 درجة مئوية. وفي قاع منخفضات المياه العميقة ، تبلغ درجة الحرارة حوالي 0 درجة مئوية.

1. ما يسمى ملوحة مياه البحر وكيف يتم التعبير عنها؟ 2. ما الذي يحدد ملوحة مياه البحر وكيف تتوزع في المحيطات؟ ما الذي يفسر هذا التوزيع؟ 3. كيف تتغير درجة حرارة مياه المحيط العالمي مع تغير خط العرض والعمق؟ 4 *. لماذا تصل الملوحة في المناطق الاستوائية إلى أعلى قيم للجزء المفتوح من المحيط (تصل إلى 37-38 درجة / oo) ، وفي خطوط العرض الاستوائية تكون الملوحة أقل بكثير؟

العمل التطبيقي.

حدد درجة الملوحة إذا تمت إذابة 25 جم من الأملاح في لتر واحد من ماء البحر.

2 *. احسب كمية الملح التي يمكن الحصول عليها من 1 طن من مياه البحر الأحمر.

مسابقة المتذوق . يوجد على الأرض بحر يمكن أن يكون فيه الإنسان على سطح الماء مثل العوامة (الشكل 95). ما اسم هذا البحر وأين يقع. لماذا المياه في هذا البحر لها مثل هذه الخصائص؟

أرز. 95 "البحر" الذي يسبح فيه من لا يستطيع السباحة.

البحر الأسود داخلي ، مساحته المائية محاطة بالأرض من جميع الجهات ، فقط المضائق الضيقة تؤدي إلى البحر الأبيض المتوسط. تنتمي هذه المنطقة بأكملها إلى حوض المحيط الأطلسي. ملوحة البحر الأسود أقل من ملوحة البحر الأبيض المتوسط ​​والأحمر. يعمل الجريان السطحي للأنهار الكبيرة على تحلية منطقة المياه ، لكن الغموض يكمن في تكوين طبقة من المياه المالحة الأثقل على العمق ، وتراكم كبريتيد الهيدروجين المذاب. كل هذا لا يتعارض مع العطلات الشاطئية والرحلات البحرية والشحن وصيد الأسماك. بعد كل شيء ، الطبقات السطحية خالية من H 2S وتدفئتها الشمس جيدًا.

مهد الحضارات القديمة

البحر الأسود على شكل بيضاوي ، ممدود في اتجاه خط العرض. هذا الحوض مغلق تقريبًا ، وتفصله كتل أرضية كبيرة عن أجزاء أخرى من المحيط العالمي (MO). في الشمال الشرقي ، تخترق شبه جزيرة القرم منطقة المياه بعمق ، ويفصل شمال شرقها بين البحر الأسود وبحر آزوف. يقع الحوض في الجزء الجنوبي الغربي من القارة الأوراسية. على سطحه ، من الشمال الشرقي إلى الجنوب الغربي ، تم رسم حدود بين جزأين من العالم - آسيا وأوروبا.

منذ العصور القديمة ، ارتبطت حياة الملايين من الناس بمياه البحر الأسود والبحر الأبيض المتوسط ​​، ولدت هنا أساطير عن العمالقة والوحوش ، وتم تحقيق أعظم الاكتشافات. يكفي أن نتذكر أن الأساطير حول Scylla و Kharbida ، رحلة Argonauts بقيادة Jason لـ Golden Fleece إلى Colchis مرتبطة بالمضائق وشبه الجزيرة والجزر المحيطة بهم. حتى في العصور القديمة ، كان البحارة والتجار اليونانيون يقدرون بشدة ثروات الأسماك في هذه المنطقة ، وأنشأوا مدنًا مستعمرة مزدهرة على الشواطئ ، ويمكن رؤية بقاياها في شبه جزيرة القرم. من الصعب تحديد مستوى ملوحة البحر الأسود قبل عدة آلاف من السنين. تم تقديم هذا المؤشر مؤخرًا نسبيًا ، عندما بدأت دراسة متسقة وهادفة للسمات الهيدرولوجية.

أهم المعالم الجغرافية المؤثرة على ملوحة البحر

من خلال المضائق الضيقة للبوسفور والدردنيل ، يرتبط حوض البحر الأسود في سلسلة ببحر مرمرة وبحر إيجة ، مما يؤدي إلى البحر الأبيض المتوسط ​​، والذي بدوره يتصل بالمحيط الأطلسي عبر مضيق جبل طارق. . جميع الأجزاء المدرجة في منطقة موسكو صالحة للملاحة وتقع في الجزء الشرقي من المحيط الأطلسي. الخصائص الفيزيائية والجغرافية التي تؤثر بشكل كبير أو متوسط ​​على ملوحة البحر الأسود:

• الموقع في المناطق المناخية الشمالية المعتدلة وشبه الاستوائية ؛
• منطقة مستجمعات المياه الكبيرة التي تحدد تدفق المياه العذبة من الأنهار ؛
• ضعف الاتصال بالمحيط الأطلسي والبحر الأبيض المتوسط ​​؛
• متوسط ​​العمق 1240 م ، أقصى عمق 2210 م ؛
• غياب موجات المد والجزر الكبيرة والمد والجزر.

جريان النهر

تنقل العديد من الأنهار الأوروبية مياهها من الغرب إلى الشرق ومن الشمال إلى الجنوب. أكبر قناة طبيعية في العالم القديم - ص. نهر الدانوب - يتدفق عبر 10 دول ويجلب كتلًا ضخمة جديدة إلى البحر الأسود. أنهار أخرى كبيرة ومتوسطة من هذا الحوض: دنيبر ، دون ، كوبان ، بوج ، ريوني ، دنيستر.

تختلط مياه النهر العذبة قليلاً مع الطبقات الأعمق والأكثر كثافة ، لذلك يتبخر جزء كبير من الجريان السطحي الجديد من سطح البحر. لكن حجمه كبير لدرجة أنه يرفع مستوى مياه البحر الأسود بمقدار 5 أمتار مقارنة بمتوسط ​​علامات المحيط الأطلسي. على العكس من ذلك ، فإن درجة حرارة وملوحة البحر الأسود أقل مما هي عليه في الأجزاء المجاورة للبحر الأبيض المتوسط. أدت هذه الميزة إلى ولادة تيار موجه إلى الجنوب الغربي باتجاه مضيق البوسفور.

تمعدن المياه

عند دراسة ملوحة مياه البحر الأسود وأجزاء أخرى من منطقة موسكو ، لا يقيس الباحثون المحتوى الكلي للمواد المذابة في طبقات وأجزاء مختلفة من منطقة المياه فحسب ، بل يقيسون أيضًا تكوين العناصر. بالإضافة إلى جزيئات H 2 O ، تحتوي مياه البحر على مواد غازية ومركبات عضوية ومعدنية على شكل أيونات وجزيئات وجزيئات أخرى. المكونات الرئيسية للأملاح في البحر الأسود: كربونات وكبريتات ونترات وكلوريدات الكالسيوم والمغنيسيوم والصوديوم والبوتاسيوم. يرتبط وجود هذه المواد الذائبة بتكوين الصخور على الأرض وقاع البحر. تتأثر ملوحة البحر الأسود بالعديد من المركبات التي تأتي مع الجريان السطحي والجوفي ، والتساقط. تحدث التفاعلات الكيميائية بين المواد ، مما يؤثر أيضًا على الأداء.

يتم إثراء الماء ليس فقط بالأملاح من تكوين المعادن والصخور الذائبة ، بل هناك أيضًا مادة عضوية. يتكون جزء كبير من سطح منطقة شمال البحر الأسود من الحجر الجيري ، وبالتالي المحتوى العالي من الكالسيوم والمغنيسيوم وأملاح الصوديوم في الماء. صخور البازلت ، عندما تذوب ، تزيد من كمية السيليكون والحديد. المواد الموجودة في الماء تزيد من تمعدنها بشكل عام. يتغير بشكل ملحوظ حسب المواسم ، من السطح إلى الأعماق ، من الشمال إلى الجنوب ، لذلك قد تحتوي الكتب المرجعية والكتب المدرسية والأطالس على مؤشرات مختلفة تميز ملوحة البحر الأسود. في أغلب الأحيان ، يتم إعطاء متوسط ​​القيم بناءً على بيانات طويلة المدى.

ما هي الملوحة؟

يوجد الجدول الدوري بأكمله تقريبًا في مياه البحر. لكن الملوحة هي فقط كمية المواد المذابة بالجرام ، والتي يتم الحصول عليها في صورة صلبة بعد تبخير 1 كجم من ماء البحر. للراحة ، يتم التعبير عن هذا المؤشر كنسبة مئوية وجزء في المليون.

لتسهيل العمليات الحسابية ، فإن محتوى جميع الهالوجينات يعادل الكمية المكافئة من الكلور الجزيئي. هناك ميزات أخرى ، على سبيل المثال ، يصاحب التسخين إزالة المواد الغازية الذائبة. عندما يتم تحميص الراسب ، تتحلل المادة العضوية.

نسبة ملوحة البحر الأسود

لوصف المؤشر قيد الدراسة كنسبة مئوية ، يجب على المرء أن يتذكر اسم محتوى المذاب في 100 غرام من المحلول. هذا كسر كتلي ، يمكن إيجاد قيمته المئوية بقسمة كتلة المذاب على كتلة المحلول وضربه في 100٪. لنفترض أنه عند تبخير 1000 مل من الماء ، تم الحصول على راسب ، كتلته 17 جم ، والجزء الكتلي (٪) من المواد المذابة هو 1.7٪.

ملوحة البحر الأسود جزء في المليون

يعطي التحديد التجريبي لكتلة الأملاح الذائبة من حيث 1 كجم من مياه البحر الأسود مؤشرات مختلفة - من 8 إلى 22 جم. لتحديد الملوحة في جزء في المليون ، دعنا نأخذ القيمة المذكورة أكثر من غيرها في الأدبيات المتعلقة بالبحر الأسود - 17 جم النسبة المئوية من مائة ، و جزء في المليون هو واحد من الألف. قسّم 17 جم على 1000 جم واضرب في 1000 (‰). وهكذا ، نجد أن متوسط ​​ملوحة البحر الأسود هو 17 (جزء في المليون). للمقارنة ، نقدم متوسط ​​القيم للمحيط العالمي - 35 ‰. ملوحة البحر الأحمر 42 ‰ ، بحر كارا 8. اتضح أن محتوى المواد المذابة في مياه البحر الأسود أقل بحوالي 2.5 مرة منه في البحر الأحمر.

تجربة بسيطة لتحديد الملوحة

هناك طريقة لمعرفة كتلة المواد الموجودة في البحر أو المياه العذبة بنفسك. التجربة بسيطة ومثيرة للاهتمام ، ولكن من أجل تنفيذها ، ستحتاج إلى أطباق مقاومة للحرارة وسخان وتوازن كيميائي. يجب أيضًا مراعاة أن كثافة المحلول الملحي أعلى. لذلك ، فإن كتلة 1000 مل من ماء البحر أكبر من 1000 جم ، وبالتالي ، دون مراعاة الكثافة ، ستكون الحسابات تقريبية.

لمعرفة ماهية ملوحة البحر الأسود ، ستكون هناك حاجة إلى 100-200 مل من مياه البحر. التجربة كالتالي:

1. قم بقياس الحجم وتسخين السائل المحدد في كوب تبخير حتى الغليان.
2. عندما يتبخر كل الماء ، ستبقى طبقة بيضاء في قاع الطبق.
3. من الضروري جمع الرواسب على قطعة من الورق ووزنها على الميزان.
4. النتيجة التي تم الحصول عليها هي الكتلة الكلية لجميع المواد المذابة في العينة.

كيف تتغير مؤشرات الملوحة ودرجة حرارة الماء

كانت ملوحة مياه البحر الأسود في العصور القديمة ، وكذلك في القرون اللاحقة ، عرضة للتقلبات تحت تأثير العوامل المناخية والأرصاد الجوية ونظام المياه في المناطق الساحلية والأنشطة الاقتصادية للسكان. يعتمد تمعدن المياه إلى حد كبير على الجريان الكلي للأنهار الكبيرة والصغيرة. خلال فترات الجفاف ، تصبح القنوات ضحلة ، وتدخل كميات أقل من المياه العذبة إلى البحر ، ويرتفع محتوى الملح.

الأنماط الرئيسية التي تطورت حتى الآن:

• تبلغ درجة ملوحة الطبقات السطحية للبحر الأسود 15-18 ، وعمقها - 22.5-22.6 ‰ ؛
• أعمدة المياه منخفضة الملوحة تنتشر من الشمال الغربي على طول الساحل إلى الجنوب ، من الجنوب الشرقي - على طول ساحل القوقاز في اتجاه الشمال ؛
• تحت تأثير جريان النهر ، يمكن أن تنخفض ملوحة الطبقة السطحية للبحر في الشمال الغربي إلى 10 درجات مئوية ؛
• تزداد الملوحة في منطقة البوسفور بسبب المياه الواردة من بحر مرمرة ؛
• درجة حرارة السطح في الصيف هي 27-28 درجة مئوية بالقرب من سواحل البحر الأسود ، في الجزء الأوسط من منطقة المياه - تصل إلى 22 درجة مئوية ؛
• أقصى ملوحة للمياه السطحية - 18.3 ‰ - تقع في شرق الجزء الأوسط من منطقة المياه ، جنوب شبه جزيرة القرم.
• تقع أقصى ملوحة على عمق 100 متر جنوب مضيق كيرتش - أكثر من 20.6 ؛
• من السطح إلى 150-200 متر تنخفض درجة الحرارة وتصل إلى حوالي 9 درجات مئوية ؛
• على عمق 150 مترًا لا يوجد أكسجين عمليًا ، يظهر كبريتيد الهيدروجين ؛
• في فصل الشتاء ، يكون سطح البحر الأسود شديد البرودة ، ويمكن أن ينخفض ​​في الجزء الشمالي إلى مستويات سالبة ، ولكن غالبًا ما يكون محميًا عند مستوى 8-9 درجة مئوية.

أثناء التجميد ، لوحظت تقلبات في المعلمات الهيدرولوجية. بعض أجزاء المنطقة المائية مغطاة جزئيًا بالجليد ، ونادرًا ما يحدث غطاء جليدي مستمر. على سبيل المثال ، تم الحفاظ على سجلات تاريخية حول كيفية تغطية البحر الأسود بمثل هذا الجليد القوي في الشتاء بحيث يمكن للتجار على الزلاجات وعلى الأقدام الوصول إلى الساحل التركي.

بشكل عام ، ظروف هذه المنطقة المائية مواتية لتنمية النباتات والحيوانات. ومع ذلك ، فقد لاحظ العلماء أن انخفاض الملوحة يؤدي إلى انخفاض في التنوع البيولوجي للبحر الأسود. الحقيقة هي أن سكان المحيطات العالمية وأجزائها لا يتحملون الملوحة التي تقل عن 20 درجة مئوية. بالنسبة لسكان القرم ، فإن تحلية مياه البحر منخفضة الملوحة في المنطقة المائية القريبة من بحر آزوف هي حل لمشكلة مياه الشرب والمياه التقنية.