Tarp vandenynų vandenų savybių išskiriama temperatūra ir druskingumas.
Vandens temperatūra Pasaulio vandenynas keičiasi vertikalia kryptimi (jis mažėja didėjant gyliui, nes saulės spinduliai neprasiskverbia į didelį gylį) ir horizontalia (paviršinio vandens temperatūra nuo pusiaujo iki ašigalių mažėja nuo +25 ° C iki -2 ° C dėl gauto saulės šilumos kiekio skirtumo).
Paviršinio vandens temperatūra. Vandenyno vanduo šildomas dėl saulės šilumos antplūdžio į jo paviršių. Paviršinių vandenų temperatūra priklauso nuo vietos platumos. Kai kuriose vandenyno vietose šį pasiskirstymą trikdo netolygus sausumos pasiskirstymas, vandenynų srovės, nuolatiniai vėjai ir nuotėkis iš žemynų. Temperatūra natūraliai kinta priklausomai nuo gylio. Ir iš pradžių temperatūra krenta labai greitai, o vėliau gana lėtai. Pasaulio vandenyno paviršinių vandenų vidutinė metinė temperatūra yra +17,5 °C. 3-4 tūkst.m gylyje dažniausiai laikosi nuo +2 iki 0 °C.
Pasaulio vandenyno druskingumas.
Vandenyno vandenyje yra įvairių druskos: natrio chloridas (vandeniui suteikia sūrų skonį) - 78% viso druskų kiekio, magnio chloridas (vandeniui suteikia kartaus skonio) - 11%, kitos medžiagos. Jūros vandens druskingumas apskaičiuojamas ppm (tam tikro medžiagos kiekio ir 1000 masės vienetų santykiu), žymimas ‰. Vandenyno druskingumas nevienodas, svyruoja nuo 32‰ iki 38‰.
Druskingumo laipsnis priklauso nuo kritulių kiekio, garavimo, taip pat gėlinimo į jūrą įtekančių upių vandenimis. Druskingumas taip pat keičiasi didėjant gyliui. Iki 1500 m gylio druskingumas, palyginti su paviršiumi, šiek tiek sumažėja. Giliau, vandens druskingumo pokyčiai nežymūs, beveik visur 35‰. Minimalus druskingumas – 5‰ – Baltijos jūroje, didžiausias – iki 41‰ – Raudonojoje jūroje.
Taigi, druskingumas priklauso nuo : 1) apie kritulių ir garavimo santykį, kuris kinta priklausomai nuo geografinės platumos (nes kinta temperatūra ir slėgis); mažesnis druskingumas gali būti ten, kur kritulių kiekis viršija garavimą, kur didelis upių vandenų antplūdis, kur tirpsta ledas; 2) iš gylio.
Lentelė „Vandenyno vandenų savybės“
Pagrindinis vandenynų ir jūrų vandens bruožas yra jo druskingumas. Moksle įprasta druskingumą matuoti pagal druskų, esančių kilograme jūros vandens, skaičių. Kadangi kilogramas lygus tūkstančiui gramų, tai, matuojant druskingumą gramais kilograme, iš esmės jį išreiškiame tūkstantosiomis dalimis – ppm. Todėl jie sako, kad druskingumas „išreiškiamas ppm“. Druskingumas buvo pažymėtas didžiąja lotyniška raide S, o ppm - ° / 00.
Juodosios jūros paviršinio vandens druskingumas yra aštuoniolika ppm. Tai reiškia, kad viename kilograme Juodosios jūros vandens yra aštuoniolika gramų įvairių druskų.
Vidutinis Pasaulio vandenyno vandenų druskingumas yra trisdešimt penkios ppm (S=35°/00). Vandenynų ir jūrų paviršiniame vandenyje pastebimi gana dideli nukrypimai nuo šios vidutinės vertės. Tai priklauso nuo to, kad vandens kiekis, išgaruojantis iš bet kurios vandenyno paviršiaus dalies, ir kritulių kiekis, iškritęs tuo pačiu metu ant to paties paviršiaus, skirtingose platumose yra nevienodas. Pusiaujo zonoje per metus iškrenta apie 2 m aukščio kritulių sluoksnis, tačiau vandens išgaruoja mažiau; todėl gaunamas gėlo vandens perteklius, dėl kurio paviršinio vandens druskingumas sumažėja iki maždaug 34 °/00.
Subtropinėje zonoje, 30-35° platumose, vyrauja giedri, sausi orai, mažai kritulių ir labai daug garų. Garavimo vyravimas prieš kritulius lemia tai, kad subtropikuose Pasaulio vandenyno paviršinio vandens druskingumas yra didesnis nei vidutinis: šiauriniame pusrutulyje - 38 ° / 00, o pietiniame - 37 ° / 00.
Vidutinio klimato platumose kritulių kiekis didesnis nei subtropikuose, o garavimas mažesnis; todėl, nutolus nuo atogrąžų į šiaurę šiauriniame pusrutulyje ir į pietus pietų pusrutulyje, druskingumas palaipsniui artėja prie normalaus. Subpoliarinėse zonose, kur garavimas smarkiai sumažėja, paviršinio vandens druskingumas yra mažesnis nei vidutinis Pasaulio vandenyno druskingumas. Čia jis neviršija 33–34 ° / 00
Taigi Pasaulio vandenyno paviršiuje yra mažesnis druskingumas pusiaujo zonoje, o padidėjęs - į šiaurę ir pietus nuo jo - subtropinėse zonose. Link ašigalių druskingumas palaipsniui mažėja ir tampa normalus vidutinio klimato platumose (S=35 °/00). Šį modelį šiek tiek pažeidžia vandenyno srovės. Šaltos srovės neša mažo druskingumo vandenį iš subpoliarinių zonų į vidutinio klimato platumas, o srovės, ateinančios iš subtropikų, neša daugiau sūraus vandens į vidutinio klimato platumas.
Pasaulio vandenyno pakrantės dalyse, ypač prie didelių upių žiočių, tokių kaip, pavyzdžiui, Amazonė, Kongas, Jenisejus, Lena ir Obas, vandens paviršiuje druskingumas smarkiai sumažėja.
Visi vandenyno vandens druskingumo skirtumai, apie kuriuos kalbėjome, pastebimi tik vandenynų paviršiuje. Juos galima pamatyti kelių šimtų metrų storio vandens sluoksnyje. Pasaulio vandenyno giliųjų vandenų druskingumas yra beveik vienodas visur ir yra lygus 35 ° / 00.
Kaip į jį pateko jūros vandenyje esančios druskos? Pakeliui upės ištirpdo druskas, sudarančias uolienas, o vėliau jas neša į vandenynus ir jūras.
Kruopšti cheminė analizė parodė, kad jūros vandenyje yra visi sausumoje įprasti cheminiai elementai. Įdomu tai, kad skirtingose Pasaulio vandenyno vietose jų santykiai yra vienodi, t.y. Pasaulio vandenyno druskų cheminė sudėtis yra pastovi.
Paaiškėjo, kad jūros vandenyje ištirpusių druskų yra tokia proporcija (%):
Chloridai (vandenilio chlorido rūgšties druskos). . . 88.7
Sulfatai (sieros rūgšties druskos). . . 10.8
Karbonatai (anglies rūgšties druskos). . . 0.3
Kitos druskos………. 0.2
Visuose vandenynuose šie santykiai yra išsaugoti. Tai dar kartą parodo Pasaulio vandenyno vienybę ir rodo, kad vandenynų vanduo gerai maišosi.
Upių vandenyje, skirtingai nei jūros vandenyje, daugiausia yra ne chloridų, o karbonatų. Kas jiems nutinka vandenyne? Juos naudoja jūros vandenyje gyvenančios gyvos būtybės savo kriauklėms ir skeletams kurti.
JŪROS VANDENS TEMPERATŪRA
Iš fizikos žinoma, kad vandens šiluminė talpa, palyginti su oru, yra labai didelė. Vienam kubiniam centimetrui arba vienam gramui vandens pašildyti 1° reikia vienos kalorijos šilumos. Ta pati kalorija gali pašildyti daugiau nei tris tūkstančius kubinių centimetrų oro 1 °.
Todėl Pasaulio vandenyno vandens paviršiaus temperatūra stipriai veikia virš jo esančio oro temperatūrą, taigi ir tų vietovių, kur dėl vyraujančių vėjų prasiskverbia šis oras, klimatą.
Aukščiausia vandens temperatūra Pasaulio vandenyno paviršiuje toliau nuo kranto stebima pusiaujo zonoje. Vidutinė metinė temperatūra ten siekia 28 °. Prie kranto sekliame vandenyje vanduo dar labiau įšyla. Įdomu tai, kad per metus pusiaujo zonoje vandenyno vandens temperatūra beveik nekinta. Aukščiausia temperatūra paprastai yra ne daugiau kaip vienu laipsniu aukštesnė už vidutinę. Minimali temperatūra yra tokia pat žema kaip vidutinė. Taip nutinka todėl, kad į pusiaujo zoną saulės šilumos atėjimas per metus yra labai vienodas, nes visus metus dienos trukmė yra apie 12 valandų, o saulė vidurdienį yra netoli zenito.
Iš pusiaujo zonos ir į šiaurę bei pietus vidutinė metinė vandens paviršiaus temperatūra pradeda mažėti ir subtropikuose siekia 20 °. Subtropinėje zonoje saulė vasaros vidurdienį pakyla beveik iki zenito. Šiuo metu diena yra daug ilgesnė nei naktis. Žiemą dienos trumpesnės, o saulė vidurdienį nepakyla taip aukštai. Todėl skirtumas tarp saulės šilumos atėjimo vasarą ir žiemą yra reikšmingas. Aukščiausia ir žemiausia vandens temperatūra nuo metinės vidutinės gali skirtis iki 5°. Pavyzdžiui, vidutinė metinė vandens temperatūra yra 22°, aukščiausia (maksimali) – 27°, žemiausia (minimali) – 17°. Atitinkamai keičiasi ir oro temperatūra.
Nuo subtropikų link poliarinių ratų vidutinė metinė paviršinio vandens temperatūra greitai krenta ir galiausiai žiemą pasiekia tokią temperatūrą, kurioje susidaro ledas,
Jei radote klaidą, pažymėkite teksto dalį ir spustelėkite Ctrl + Enter.
Jūros vandens druskingumas- tai visų mineralinių medžiagų, ištirpintų 1 kg jūros vandens, kiekis gramais su sąlyga, kad bromas ir jodas pakeičiami lygiaverčiu chloro kiekiu, visos anglies druskos paverčiamos oksidais ir visos organinės medžiagos deginamos temperatūroje 480°C. Vandens druskingumas išreiškiamas g / kg, t.y. tūkstantosiomis dalimis - ppm ir, kaip minėta, yra nurodytas S‰ .
Jūros vandens druskingumas yra artimas mineralizacijos sąvokai ( M, mg/l). Su druskingumas iki 20 ‰ S‰ ~ M 10 -3 .
Jūros vandens druskingumą lemia chloro kiekis arba vandens elektrinis laidumas, nes jūros vanduo yra elektrolitas: kuo daugiau vandenyje druskų, tuo didesnis jo elektrinis laidumas, t.y., tuo mažesnė elektrinė varža; matuojant pastarąjį, galima pagal lenteles jį perskaičiuoti į druskingumą. Galite naudoti šviesos lūžio kampo matavimus vandenyje, nes šis kampas priklauso nuo druskingumo. Druskumą taip pat galima gauti išmatuojant vandens tankį. Tiksliausia išsami cheminė analizė, tačiau šis metodas yra pernelyg sudėtingas.
Labai paprastas būdas tiesiogiai išmatuoti tankį hidrometru. Prietaisas leidžia lengvai nustatyti vandens tankį, o tada naudojant lenteles gauti druskingumo vertes. Tačiau šis metodas yra pernelyg grubus. Tai suteikia matavimo paklaidą iki 0,05‰ .
Anksčiau buvo naudojamas metodas druskingumui nustatyti pagal chloro koncentraciją, tiksliau pagal chloro kiekį ( chloro kiekis vadinamas bendru halogenų – chloro, bromo, fluoro ir jodo – kiekiu gramais 1 kg jūros vandens, pavertus lygiaverčiu chloro kiekiu). Šis metodas leidžia nustatyti druskingumą su paklaida iki 0,01‰ . M. Knudsenas 1902 metais gavo formulę
S‰ = 0,030 + 1,805 Сl‰, (10,3)
kur C1 yra chloro kiekis vandenyje. 1967 m. tarptautinis susitarimas vietoj Knudseno formulės patvirtino naują formulę, vadinamą „tarptautine“: S‰ = 1,80655 С1‰ . Dėl to, kad pakraščio ir vidaus jūrų druskų sudėtis šiek tiek skiriasi nuo vidutinės vandenynų vandenų druskos sudėties, atskiroms jūroms yra ir specialios panašios struktūros formulės. Taigi Juodosios jūros vandenims naudojama formulė S = 1.1856 + 1.7950 C1, Baltijos – S = 0,115 + 1,805 C1, Azovskis – S = 0,21 + + 1,794 CI ( S ir C1 – ‰) . Daugelio sūraus ir sūroko vandens ežerų formulės skaičiuojamos pagal tą pačią schemą. Taigi, Kaspijos jūros vandenims naudojama formulė S= 0,140 + 2,360 C1.
Pastaraisiais metais perėjus prie elektrometrinio druskingumo matavimo metodo, buvo priimta nauja druskingumo sąvokos formuluotė santykinio elektros laidumo požiūriu. R 15 esant 15 °C ir atmosferos slėgiui:
S = a 0 + A 1 R 15 + a 2 R 2l5+ a 3 R 3 15 + A 4 R 4 15 + a 5 R 5 15 , (10.4)
Kur R 15 \u003d C mėginys / C 35 ‰, 15 ° - santykinis jūros vandens elektrinis laidumas 15 ° C temperatūroje ir R atm , C 35 ‰, 15° - jūros vandens mėginio elektrinis laidumas 15 ° C temperatūroje ir 35 ‰ druskingumas . Vietoj natūralaus vandens išraiškos vardiklyje už R l5, norint naudoti kalio chlorido KC1 tirpalą, buvo įvesta 1978 m. praktinio druskingumo skalė, kurios masės dalis KC1 = 32,4 10 -3, T = 15 °С ir atmosferos slėgis R l5 = 1, o praktinis druskingumas yra 35,00 ‰ arba 35 praktinio druskingumo vienetai.
Mes prisimenam: Kaip planetos vandenys skirstomi pagal druskingumą? Kodėl keliautojai ir jūreiviai plaukioja jūra geria gėlą vandenį?
Raktiniai žodžiai:jūros vanduo, druskingumas, vandens temperatūra, ppm.
1. Vandenų druskingumas. Visose jūrose ir vandenynuose vanduo yra kartaus sūrumo skonio. Tokio vandens gerti neįmanoma. Todėl jūreiviai, išvykstantys į laivus plaukti, pasiima gėlo vandens atsargas. Sūrus vanduo gali būti gėlinamas specialiuose įrenginiuose, kurie yra laivuose.
Dažniausiai valgomoji druska, kurią valgome, ištirpsta jūros vandenyje, tačiau yra ir kitų druskų (92 pav.).
* Magnio druskos suteikia vandeniui kartaus skonio. Aliuminio, vario, sidabro ir aukso buvo rasta vandenyno vandenyje, tačiau labai mažais kiekiais. Pavyzdžiui, 2000 tonų vandens yra 1 g aukso.
Kodėl vandenyno vanduo sūrus? Kai kurie mokslininkai mano, kad pirminis vandenynas buvo gėlas, nes jį suformavo upių vandenys ir liūtys, gausiai iškritę Žemėje prieš milijonus metų. Upės atnešė ir tebeneša druską į vandenyną. Jie kaupiasi ir veda prie vandenyno vandens druskingumo.
Kiti mokslininkai teigia, kad susiformuodamas vandenynas iš karto tapo sūrus, nes jis pasipildė sūriu vandeniu iš Žemės žarnų. Būsimi tyrimai gali pateikti atsakymą į šį klausimą.
Ryžiai. 92. Vandenyno vandenyje ištirpusių medžiagų kiekis.
** Vandenyno vandenyje ištirpusių druskų kiekio pakanka, kad sausumos paviršius padengtų 240 m storio sluoksniu.
Daroma prielaida, kad visos natūraliai esančios medžiagos yra ištirpusios jūros vandenyje. Daugumos jų vandenyje yra labai mažais kiekiais: tūkstantosiomis gramo tonoje vandens. Kitų medžiagų yra gana dideli kiekiai – gramais kilograme jūros vandens. Jie nustato jo druskingumą .
Druskingumas Jūros vanduo – tai vandenyje ištirpusių druskų kiekis.
Ryžiai. 93. Vandenynų paviršinių vandenų druskingumas
Druskingumas išreiškiamas p r o m i l l yae, ty tūkstantosiomis skaičiaus dalimis, ir žymimas - ° / oo. Pasaulio vandenyno vandenų vidutinis druskingumas yra 35°/oo. Tai reiškia, kad kiekviename jūros vandens kilograme yra 35 gramai druskos (92 pav.). Gėlų upių ar ežerų vandenų druskingumas yra mažesnis nei 1°/oo.
Daugiausia sūrių paviršinių vandenų yra Atlanto vandenyne, mažiausiai druskingų – Arkties vandenyne (žr. 1 priedo 2 lentelę).
Vandenynų druskingumas ne visur vienodas. Atviroje vandenynų dalyje druskingumas pasiekia didžiausias reikšmes atogrąžų platumose (iki 37–38 ° / oo), o poliariniuose regionuose paviršinių vandenynų vandenų druskingumas sumažėja iki 32 ° / oo (1 pav.). 93).
Kraštinių jūrų vandens druskingumas paprastai mažai skiriasi nuo gretimų vandenyno dalių druskingumo. Vidaus jūrų vanduo nuo atviros vandenynų dalies vandens skiriasi druskingumu: kyla į viršų sauso klimato karštosios zonos jūrose. Pavyzdžiui, Raudonosios jūros vandens druskingumas yra beveik 42°/oo. Tai sūriausia jūra pasaulio vandenyne.
Vidutinio klimato zonos jūrose, į kurias patenka daug upių vandens, druskingumas yra mažesnis nei vidutinis, pavyzdžiui, Juodojoje jūroje - nuo 17 ° / oo iki 22 ° / oo, Azove - nuo 10 ° / oo iki 12 ° / oo.
* Jūros vandens druskingumas priklauso nuo atmosferos kritulių ir garavimo, taip pat nuo srovių, upių vandens pritekėjimo, ledo susidarymo ir tirpimo. Garuojant jūros vandeniui, druskingumas didėja, o iškritus krituliams – mažėja. Šiltos srovės paprastai neša sūresnį vandenį nei šaltos. Pakrantės juostoje jūros vandenis gėlina upės. Kai jūros vanduo užšąla, druskingumas didėja, o žmonėms tirpstant – mažėja.
Jūros vandens druskingumas kinta nuo pusiaujo iki ašigalių, nuo atviros vandenyno dalies iki pakrantės, didėjant gyliui. Druskingumo pokyčiai apima tik viršutinę vandens storymę (iki 1500 - 2000 m gylio). Giliau druskingumas išlieka pastovus ir yra maždaug lygus vidutiniam vandenynui.
2. Vandens temperatūra. Vandenyno vandens temperatūra paviršiuje priklauso nuo saulės šilumos antplūdžio. Tose Pasaulio vandenyno dalyse, kurios yra atogrąžų platumose, temperatūra yra + 28 0 С - +25 0 С, o kai kuriose jūrose, pavyzdžiui, Raudonojoje jūroje, temperatūra kartais siekia +35 0 С. šilčiausia Pasaulio vandenyno jūra. Poliariniuose regionuose temperatūra nukrenta iki -1,8 0 C (94 pav.). Esant 0 0 C temperatūrai, gėlas upių ir ežerų vanduo virsta ledu. Jūros vanduo neužšąla. Sušalti neleidžia ištirpusios medžiagos. Ir kuo didesnis jūros vandens druskingumas, tuo žemesnė jo užšalimo temperatūra.
94 pav. Vandenynų paviršinių vandenų temperatūra
Stipriai aušinant, jūros vanduo, kaip ir gėlas, užšąla. Formuojasi jūros ledas. Jie nuolat dengia didžiąją Arkties vandenyno dalį, supa Antarktidą, žiemą pasirodo sekliose vidutinio klimato platumų jūrose, kur vasarą tirpsta.
*Iki 200 m gylio vandens temperatūra kinta priklausomai nuo sezono: vasarą vanduo būna šiltesnis, žiemą – šaltesnis. Žemiau 200 m temperatūra kinta dėl srovių įtekėjimo šiltesniems ar šaltesniems vandenims, o apatiniuose sluoksniuose gali padidėti dėl karštų vandenų įtekėjimo dėl gedimų vandenyno plutoje. Viename iš šių Ramiojo vandenyno dugne esančių šaltinių temperatūra siekia 400 0 C.
Vandenyno vandens temperatūra taip pat kinta didėjant gyliui. Vidutiniškai kas 1000 m gylio temperatūra nukrenta 2 0 C. Giliavandenių įdubimų dugne temperatūra yra apie 0 0 C.
1. Kas vadinamas jūros vandens druskingumu, kaip jis išreiškiamas? 2. Kas lemia jūros vandens druskingumą ir kaip jis pasiskirsto vandenynuose? Kas paaiškina šį paskirstymą? 3. Kaip kinta Pasaulio vandenyno vandenų temperatūra priklausomai nuo platumos ir gylio? 4*. Kodėl atogrąžų zonose druskingumas pasiekia didžiausias atviros vandenyno dalies vertes (iki 37–38 ° / oo), o pusiaujo platumose druskingumas yra daug mažesnis?
Praktinis darbas.
Nustatykite druskingumą, jei 1 litre jūros vandens ištirpo 25 g druskų.
2*. Apskaičiuokite, kiek druskos galima gauti iš 1 tonos Raudonosios jūros vandens.
Žinovas konkursas . Žemėje yra jūra, kurioje žmogus gali būti vandens paviršiuje kaip plūdė (95 pav.). Kaip vadinasi ši jūra ir kur ji yra. Kodėl šios jūros vanduo turi tokias savybes?
Ryžiai. 95 „Jūra“, kurioje gali plaukti tie, kurie nemoka plaukti.
Juodoji jūra yra viduje, jos akvatoriją iš visų pusių supa sausuma, į Viduržemio jūrą veda tik siauri sąsiauriai. Visa ši sritis priklauso Atlanto vandenyno baseinui. Juodosios jūros druskingumas yra mažesnis nei Viduržemio ir Raudonosios jūros druskingumas. Didžiųjų upių nuotėkis gėlina akvatoriją, tačiau jo paslaptis – sunkesnio sūraus vandens sluoksnio susidarymas gilumoje, ištirpusio sieros vandenilio kaupimasis. Visa tai netrukdo atostogoms paplūdimyje ir kruizams, laivybai ir žvejybai. Galų gale, paviršiniai sluoksniai neturi H 2 S ir yra gerai sušildomi saulės.
Senovės civilizacijų lopšys
Juodoji jūra yra ovalo formos, pailgos platumos kryptimi. Šis baseinas yra beveik uždaras, atskirtas didelėmis sausumos masėmis nuo kitų Pasaulio vandenyno (MO) dalių. Šiaurės rytuose Krymo pusiasalis giliai įsirėžia į akvatoriją, jo šiaurės rytai skiria Juodąją ir Azovo jūras. Baseinas yra pietvakarinėje Eurazijos žemyno dalyje. Jos paviršiuje iš šiaurės rytų į pietvakarius buvo nubrėžta siena tarp dviejų pasaulio dalių – Azijos ir Europos.
Nuo seniausių laikų milijonų žmonių gyvenimas buvo susijęs su Juodosios ir Viduržemio jūrų vandenimis, čia gimė legendos apie milžinus ir pabaisas, buvo padaryti didžiausi atradimai. Užtenka prisiminti, kad legendos apie Scilą ir Kharbidą, Jasono vadovaujamą argonautų kelionę auksine vilna į Kolchidę yra susijusios su sąsiauriais ir juos supančiais pusiasaliais bei salomis. Dar senovėje graikų jūreiviai ir pirkliai labai vertino šios vietovės žuvies turtus, pakrantėse kūrė klestinčius kolonijų miestus, kurių liekanas galima pamatyti Krymo pusiasalyje. Sunku pasakyti, koks buvo Juodosios jūros druskingumas ppm prieš kelis tūkstančius metų. Šis rodiklis pradėtas naudoti palyginti neseniai, kai buvo pradėtas nuoseklus ir kryptingas hidrologinių savybių tyrimas.
Svarbiausios geografinės ypatybės, turinčios įtakos jūros druskingumui
Per siaurus Bosforo ir Dardanelų sąsiaurius Juodosios jūros baseinas yra nuosekliai sujungtas su Marmuro jūra ir Egėjo jūra, vedančia į Viduržemio jūrą, kuri savo ruožtu susisiekia su Atlanto vandenynu per Gibraltaro sąsiaurį. . Visos išvardytos Maskvos srities dalys yra tinkamos laivybai ir yra rytinėje Atlanto dalyje. Fizinės ir geografinės ypatybės, kurios reikšmingai arba vidutiniškai veikia Juodosios jūros druskingumą:
- vieta šiaurinėse vidutinio ir subtropinio klimato zonose;
- didelis baseinas, lemiantis gėlo vandens tekėjimą iš upių;
- silpnas ryšys su Atlanto vandenynu ir Viduržemio jūra;
- vidutinis gylis 1240 m, didžiausias gylis 2210 m;
- didelių potvynio bangų ir atoslūgių nebuvimas.
upės nuotėkis
Daugelis Europos upių teka savo vandenis iš vakarų į rytus ir iš šiaurės į pietus. Didžiausias natūralus Senojo pasaulio kanalas – r. Dunojus – teka per 10 šalių ir į Juodąją jūrą atneša didžiules šviežias mases. Kitos didelės ir vidutinės šio baseino upės: Dniepras, Donas, Kubanas, Bugas, Rionis, Dniesteris.
Gėlas upės vanduo mažai maišosi su gilesniais ir tankesniais sluoksniais, todėl nemaža dalis šviežio nuotėkio išgaruoja nuo jūros paviršiaus. Tačiau jo tūris yra toks didelis, kad jis pakelia Juodosios jūros vandens lygį 5 m, palyginti su vidutinėmis Atlanto vandenyno žymėmis. Priešingai, Juodosios jūros temperatūra ir druskingumas yra mažesnis nei kaimyninėse Viduržemio jūros dalyse. Dėl šios savybės atsirado srovė, nukreipta į pietvakarius, link Bosforo sąsiaurio.
Vandens mineralizacija
Tyrinėdami Juodosios jūros ir kitų Maskvos srities dalių vandens druskingumą, mokslininkai matuoja ne tik bendrą ištirpusių medžiagų kiekį įvairiuose vandens telkinio sluoksniuose ir dalyse, bet ir nustato elementų sudėtį. Be H 2 O molekulių, jūros vandenyje yra dujinių medžiagų, mineralinių ir organinių junginių jonų, molekulių ir kitų dalelių pavidalu. Pagrindiniai Juodosios jūros druskų komponentai: kalcio, magnio, natrio, kalio karbonatai, sulfatai, nitratai ir chloridai. Šių ištirpusių medžiagų buvimas yra susijęs su uolienų sudėtimi sausumoje ir jūros dugne. Juodosios jūros druskingumui įtakos turi įvairūs junginiai, kurie ateina su paviršiniu ir požeminiu nuotėkiu, krituliais. Tarp medžiagų vyksta cheminė sąveika, kuri taip pat turi įtakos veikimui.
Vanduo yra praturtintas ne tik druskomis iš ištirpusių mineralų ir uolienų, yra ir organinių medžiagų. Didelę dalį šiaurinio Juodosios jūros regiono paviršiaus sudaro kalkakmenis, todėl vandenyje yra daug kalcio, magnio ir natrio druskų. Bazalto uolienos, ištirpusios, padidina silicio ir geležies kiekį. Vandenyje esančios medžiagos padidina bendrą jo mineralizaciją. Ji ryškiai keičiasi pagal metų laikus – nuo paviršiaus iki gelmės, iš šiaurės į pietus, todėl žinynuose, vadovėliuose ir atlasuose gali būti įvairių Juodosios jūros druskingumą apibūdinančių rodiklių. Dažniausiai vidutinės vertės pateikiamos remiantis ilgalaikiais duomenimis.
Kas yra druskingumas?
Beveik visa periodinė lentelė yra jūros vandenyje. Tačiau druskingumas – tai tik ištirpusių medžiagų kiekis gramais, kurios gaunamos kietos formos išgarinus 1 kg jūros vandens. Patogumui šis rodiklis išreiškiamas procentais ir ppm.
Kad būtų lengviau atlikti skaičiavimus, visų halogenų kiekis prilyginamas ekvivalentiniam molekulinio chloro kiekiui. Yra ir kitų savybių, pavyzdžiui, kaitinant pašalinamos ištirpusios dujinės medžiagos. Kai nuosėdos deginamos, organinės medžiagos suyra.
Juodosios jūros druskingumas procentais
Norint apibūdinti tiriamą rodiklį procentais, reikia prisiminti ištirpusios medžiagos kiekį 100 g tirpalo. Tai masės dalis, jos procentinę reikšmę galima rasti ištirpusios medžiagos masę padalijus iš tirpalo masės ir padauginus iš 100%. Tarkime, išgarinant 1000 ml vandens, susidarė nuosėdos, kurių masė 17 g. Ištirpusių medžiagų masės dalis (%) yra 1,7%.
Juodosios jūros druskingumas ppm
Eksperimentiškai nustačius ištirpusių druskų masę 1 kg Juodosios jūros vandens, gaunami skirtingi rodikliai – nuo 8 iki 22 g. Norint nustatyti druskingumą ppm, imkime dažniau nei kitose literatūroje apie Juodąją jūrą minimą reikšmę. - 17 g. Procentas yra viena šimtoji dalis, o ppm yra viena tūkstantoji dalis. 17 g padalykite iš 1000 g ir padauginkite iš 1000 (‰). Taigi gauname, kad vidutinis Juodosios jūros druskingumas yra 17 ‰ (ppm). Palyginimui pateikiame vidutines Pasaulio vandenyno vertes - 35 ‰. Raudonosios jūros druskingumas – 42 ‰, Karos – 8 ‰. Pasirodo, Juodosios jūros vandenyje ištirpusių medžiagų kiekis yra beveik 2,5 karto mažesnis nei Raudonojoje jūroje.
Paprastas eksperimentas druskingumui nustatyti
Yra būdas patiems išsiaiškinti, kokia medžiagų masė yra jūros ar gėlame vandenyje. Eksperimentas paprastas, įdomus, tačiau jo įgyvendinimui prireiks karščiui atsparių indų, šildytuvo ir cheminio balanso. Taip pat reikia atsižvelgti į tai, kad druskos tirpalo tankis yra didesnis. Todėl 1000 ml jūros vandens masė yra didesnė nei 1000 g. Vadinasi, neatsižvelgiant į tankį, skaičiavimai bus apytiksliai.
Norint sužinoti, koks yra Juodosios jūros druskingumas, reikės 100-200 ml jūros vandens. Patirtis tokia:
- Išmatuokite tūrį ir garinimo puodelyje pakaitinkite pasirinktą skystį iki užvirimo.
- Kai visas vanduo išgaruos, indo apačioje liks balta danga.
- Būtina surinkti nuosėdas ant popieriaus lapo ir pasverti ant svarstyklių.
- Gautas rezultatas yra visų mėginyje ištirpusių medžiagų bendra masė.
Kaip keičiasi druskingumo ir vandens temperatūros rodikliai
Juodosios jūros vandens druskingumas senovėje, taip pat ir vėlesniais šimtmečiais, priklausė nuo klimato, meteorologinių veiksnių, vandens režimo pakrančių regionuose ir gyventojų ekonominės veiklos. Vandens mineralizacija labai priklauso nuo bendro didelių ir mažų upių nuotėkio. Sausais laikotarpiais kanalai pasidaro sekli, į jūrą patenka mažiau gėlo vandens, pakyla druskos kiekis.
Pagrindiniai modeliai, sukurti iki šiol:
- Juodosios jūros paviršinių sluoksnių druskingumas yra 15-18 ‰, gylis - 22,5-22,6 ‰;
- mažo druskingumo vandens stulpai plinta iš šiaurės vakarų palei pakrantę į pietus, iš pietryčių - palei Kaukazo pakrantę šiaurės kryptimi;
- upių nuotėkio įtakoje jūros paviršinio sluoksnio druskingumas šiaurės vakaruose gali sumažėti iki 10‰;
- druskingumą Bosforo regione padidina įtekantis Marmuro jūros vanduo;
- paviršiaus temperatūra vasarą yra 27-28 ° C prie Juodosios jūros pakrančių, centrinėje akvatorijos dalyje - iki 22 ° C;
- didžiausias paviršinių vandenų druskingumas – 18,3‰ – yra akvatorijos centrinės dalies rytuose, į pietus nuo Krymo.
- didžiausias druskingumas 100 m gylyje yra į pietus nuo Kerčės sąsiaurio - virš 20,6‰;
- nuo paviršiaus iki 150-200 m temperatūra sumažėja ir pasiekia apie 9 °C;
- 150 m gylyje deguonies praktiškai nėra, atsiranda vandenilio sulfidas;
- žiemą Juodosios jūros paviršius yra labai šaltas, šiaurinėje dalyje jis gali nukristi iki minuso lygio, tačiau dažniau jis yra apsaugotas 8-9 ° С lygiu.
Užšalimo metu stebimi hidrologinių parametrų svyravimai. Kai kurios vandens zonos dalys yra iš dalies padengtos ledu, o ištisinė ledo danga susidaro retai. Pavyzdžiui, išliko kronikos apie tai, kaip žiemą Juodoji jūra buvo padengta tokiu stipriu ledu, kad prekeiviai rogėmis ir pėsčiomis galėdavo pasiekti Turkijos pakrantę.
Apskritai šios akvatorijos sąlygos yra palankios florai ir faunai vystytis. Tačiau mokslininkai pastebėjo, kad dėl druskingumo mažėjimo mažėja Juodosios jūros biologinė įvairovė. Faktas yra tas, kad Pasaulio vandenyno ir jo dalių gyventojai netoleruoja žemesnio nei 20 ‰ druskingumo. Krymo gyventojams mažo druskingumo jūros vandens gėlinimas vandens zonoje prie Azovo jūros yra geriamojo ir techninio vandens problemos sprendimas.