Wśród właściwości wód oceanów wyróżnia się temperaturę i zasolenie.
Temperatura wodyŚwiatowy ocean zmienia się w kierunku pionowym (zmniejsza się wraz z głębokością, ponieważ promienie słoneczne nie przenikają na duże głębokości) i poziomym (temperatura wód powierzchniowych spada od równika do biegunów od +25°C do -2°C ze względu na różnicę w ilości wody odbieranej ciepła słonecznego).
Temperatura wody powierzchniowej. Woda oceaniczna jest podgrzewana przez dopływ ciepła słonecznego do jej powierzchni. Temperatura wód powierzchniowych zależy od szerokości geograficznej miejsca. W niektórych obszarach oceanu rozkład ten jest zakłócany przez nierównomierne rozmieszczenie lądów, prądy oceaniczne, stałe wiatry i spływy z kontynentów. Temperatura naturalnie zmienia się wraz z głębokością. I na początku temperatura spada bardzo szybko, a potem raczej powoli. Średnia roczna temperatura wód powierzchniowych Oceanu Światowego wynosi +17,5 °С. Na głębokości 3-4 tys. m zwykle utrzymuje się w przedziale od +2 do 0°C.
Zasolenie Oceanu Światowego.
Woda oceaniczna zawiera różne sól: chlorek sodu (nadaje wodzie słony smak) - 78% ogólnej ilości soli, chlorek magnezu (nadaje wodzie gorzki smak) - 11%, inne substancje. Zasolenie wody morskiej oblicza się w ppm (w stosunku określonej ilości substancji do 1000 jednostek wagowych), oznaczając je symbolem ‰. Zasolenie oceanu nie jest takie samo, waha się od 32‰ do 38‰.
Stopień zasolenia zależy od ilości opadów atmosferycznych, parowania, a także odsalania przez wody rzek wpływających do morza. Zasolenie również zmienia się wraz z głębokością. Do głębokości 1500 m zasolenie nieco spada w porównaniu z powierzchnią. Głębiej zmiany zasolenia wody są nieznaczne, prawie wszędzie jest 35‰. Minimalne zasolenie - 5 ‰ - w Morzu Bałtyckim, maksymalne - do 41 ‰ - w Morzu Czerwonym.
Zatem, zasolenie zależy od : 1) na stosunku opadów i parowania, który zmienia się w zależności od szerokości geograficznej (ponieważ zmienia się temperatura i ciśnienie); mniejsze zasolenie może być tam, gdzie ilość opadów przewyższa parowanie, gdzie występuje duży dopływ wód rzecznych, gdzie topnieje lód; 2) z głębi.
Tabela „Właściwości wód oceanicznych”
Główną cechą wód oceanów i mórz jest ich zasolenie. W nauce zwyczajowo mierzy się zasolenie liczbą gramów soli zawartych w kilogramie wody morskiej. Ponieważ kilogram jest równy tysiącowi gramów, mierząc zasolenie w gramach na kilogram, zasadniczo wyrażamy je w tysięcznych - ppm. Dlatego mówią, że zasolenie jest „wyrażone w ppm”. Zasolenie oznaczono wielką literą łacińską S, a ppm - ° / 00.
Zasolenie wód powierzchniowych Morza Czarnego wynosi osiemnaście ppm. Oznacza to, że jeden kilogram wody z Morza Czarnego zawiera osiemnaście gramów różnych soli.
Średnie zasolenie wód Oceanu Światowego wynosi trzydzieści pięć ppm (S=35°/00). W wodach powierzchniowych oceanów i mórz obserwuje się dość znaczne odchylenia od tej średniej wartości. Polega to na tym, że ilość wody odparowującej z dowolnej części powierzchni oceanu i ilość opadów spadających w tym samym czasie na tę samą powierzchnię nie jest taka sama na różnych szerokościach geograficznych. W strefie równikowej w ciągu roku spada warstwa opadów o wysokości około 2 m, ale mniej wody odparowuje; w związku z tym uzyskuje się nadmiar wody słodkiej, który obniża zasolenie wód powierzchniowych do około 34°/00.
W strefie podzwrotnikowej, na szerokościach geograficznych 30-35°, panuje czysta, sucha pogoda, z niewielkimi opadami i bardzo dużym parowaniem. Przewaga parowania nad opadami prowadzi do tego, że zasolenie wód powierzchniowych Oceanu Światowego w strefie podzwrotnikowej jest powyżej średniej: na półkuli północnej 38 ° / 00, a na południowej - 37 ° / 00.
W umiarkowanych szerokościach geograficznych ilość opadów jest większa niż w strefie podzwrotnikowej, a parowanie jest mniejsze; dlatego wraz z odległością od tropików na północ na półkuli północnej i na południe na półkuli południowej zasolenie stopniowo zbliża się do normy. W strefach subpolarnych, gdzie parowanie jest znacznie zmniejszone, zasolenie wód powierzchniowych jest mniejsze niż średnie zasolenie Oceanu Światowego. Nie przekracza tu 33-34°/00
Tak więc na powierzchni Oceanu Światowego zasolenie jest mniejsze w strefie równikowej, a podwyższone – na północ i południe od niego – w strefach subtropikalnych. W kierunku biegunów zasolenie stopniowo spada, stając się normą w umiarkowanych szerokościach geograficznych (S=35°/00). Ten wzór jest nieco naruszany przez prądy oceaniczne. Zimne prądy przenoszą wodę o niskim zasoleniu ze stref subpolarnych do umiarkowanych szerokości geograficznych, a prądy pochodzące z subtropików przenoszą więcej słonej wody do umiarkowanych szerokości geograficznych.
W przybrzeżnych częściach Oceanu Światowego, zwłaszcza w pobliżu ujść dużych rzek, takich jak na przykład Amazonka, Kongo, Jenisej, Lena i Ob, zasolenie wody na powierzchni gwałtownie spada.
Wszystkie różnice w zasoleniu wód oceanicznych, o których mówiliśmy, obserwuje się tylko na powierzchni oceanów. Można je zobaczyć w warstwie wody o grubości kilkuset metrów. Zasolenie głębokich wód Oceanu Światowego jest wszędzie prawie takie samo i wynosi 35 ° / 00.
Jak dostały się do niej sole z wody morskiej? Po drodze rzeki rozpuszczają sole, z których składają się skały, a następnie przenoszą sole do oceanów i mórz.
Dokładne analizy chemiczne wykazały, że woda morska zawiera wszystkie pierwiastki chemiczne powszechnie występujące na lądzie. Interesujące jest to, że proporcje między nimi w różnych częściach Oceanu Światowego są takie same, tj. Skład chemiczny soli Oceanu Światowego jest stały.
Okazało się, że sole rozpuszczone w wodzie morskiej występują w niej w następującej proporcji (w %):
Chlorki (sole kwasu solnego). . . 88,7
Siarczany (sole kwasu siarkowego). . . 10.8
Węglany (sole kwasu węglowego). . . 0,3
Inne sole………. 0,2
We wszystkich oceanach proporcje te są zachowane. To po raz kolejny pokazuje jedność Oceanu Światowego i wskazuje, że wody oceanów dobrze się mieszają.
W wodzie rzecznej, w przeciwieństwie do wody morskiej, przede wszystkim nie są chlorki, ale węglany. Co się z nimi dzieje w oceanie? Są używane przez żywe stworzenia żyjące w wodzie morskiej do budowy muszli i szkieletów.
TEMPERATURA WODY MORSKIEJ
Z fizyki wiadomo, że woda ma bardzo dużą pojemność cieplną w porównaniu z powietrzem. Jedna kaloria ciepła jest potrzebna do ogrzania jednego centymetra sześciennego lub jednego grama wody o 1°. Ta sama kaloria może ogrzać ponad trzy tysiące centymetrów sześciennych powietrza o 1 °.
Dlatego temperatura powierzchni wody w Oceanie Światowym silnie wpływa na temperaturę powietrza nad nią, a co za tym idzie na klimat tych obszarów, do których powietrze to przenika dzięki przeważającym wiatrom.
Najwyższą temperaturę wody na powierzchni Oceanu Światowego z dala od wybrzeża obserwuje się w strefie równikowej. Średnia roczna temperatura dochodzi tam do 28°. W pobliżu wybrzeża w płytkiej wodzie woda nagrzewa się jeszcze bardziej. Co ciekawe, w ciągu roku w strefie równikowej temperatura wody w oceanie prawie się nie zmienia. Najwyższa temperatura jest zwykle nie więcej niż jeden stopień powyżej średniej. Minimalna temperatura jest tak samo niska jak średnia. Dzieje się tak dlatego, że w strefie równikowej napływ ciepła słonecznego w ciągu roku jest bardzo równomierny, gdyż długość dnia przez cały rok wynosi około 12 godzin, a słońce w południe znajduje się blisko zenitu.
Od strefy równikowej oraz na północ i południe średnie roczne temperatury powierzchni wody zaczynają spadać, aw strefie podzwrotnikowej sięgają 20 °. Latem w strefie subtropikalnej słońce wschodzi prawie do zenitu. W tym czasie dzień jest znacznie dłuższy niż noc. Zimą dni są krótsze, a słońce nie wschodzi tak wysoko w południe. Dlatego różnica w napływie ciepła słonecznego latem i zimą jest znacząca. Najwyższe i najniższe temperatury wody mogą różnić się od średniej rocznej nawet o 5°. Na przykład średnia roczna temperatura wody wynosi 22°, najwyższa (maksymalna) to 27°, a najniższa (minimalna) to 17°. W związku z tym zmienia się również temperatura powietrza.
Od strefy podzwrotnikowej w kierunku kręgów polarnych średnia roczna temperatura wód powierzchniowych gwałtownie spada i ostatecznie zimą osiąga temperaturę, w której tworzy się lód,
Jeśli znajdziesz błąd, zaznacz fragment tekstu i kliknij Ctrl+Enter.
Zasolenie wody morskiej- jest to zawartość w gramach wszystkich substancji mineralnych rozpuszczonych w 1 kg wody morskiej, pod warunkiem, że brom i jod zostaną zastąpione równoważną ilością chloru, wszystkie sole węgla zostaną przekształcone w tlenki, a wszystkie substancje organiczne zostaną spalone w temperaturze 480°C Zasolenie wody wyraża się wg / kg, tj. W tysięcznych - ppm i, jak wspomniano, jest wskazane S‰ .
Zasolenie wody morskiej jest bliskie koncepcji mineralizacji ( M, mg/l). Przy zasoleniu do 20 ‰ S‰ ~M 10 -3 .
Zasolenie wody morskiej określa się na podstawie zawartości chloru lub przewodności elektrycznej wody, ponieważ woda morska jest elektrolitem: im więcej soli w wodzie, tym większa jest jej przewodność elektryczna, tj. niższy opór elektryczny; mierząc to ostatnie, można przeliczyć je na zasolenie zgodnie z tabelami. Możesz użyć pomiarów kąta załamania światła w wodzie, ponieważ kąt ten zależy od zasolenia. Zasolenie można również uzyskać z pomiarów gęstości wody. Najdokładniejsza kompletna analiza chemiczna jest jednak metodą zbyt pracochłonną.
Bardzo prosty sposób bezpośredniego pomiaru gęstości za pomocą areometru. Urządzenie pozwala w łatwy sposób określić gęstość wody, a następnie za pomocą tabel uzyskać wartości zasolenia. Ta metoda jest jednak zbyt prymitywna. Daje błąd pomiaru do 0,05‰ .
Wcześniej stosowano metodę określania zasolenia na podstawie stężenia chloru, a raczej zawartości chloru ( zawartość chloru zwana całkowitą zawartością w gramach na 1 kg wody morskiej halogenów - chloru, bromu, fluoru i jodu w przeliczeniu na równoważną zawartość chloru). Metoda ta pozwala na określenie zasolenia z błędem do 0,01‰ . Formułę otrzymał M. Knudsen w 1902 roku
S‰ = 0,030 + 1,805 Сl‰, (10,3)
gdzie C1 to zawartość chloru w wodzie. W 1967 roku umowa międzynarodowa zamiast formuły Knudsena przyjęła nową formułę, zwaną „międzynarodową”: S‰ = 1,80655 С1‰ . Ze względu na to, że skład soli mórz marginalnych i śródlądowych różni się nieco od średniego składu soli wód oceanicznych, istnieją również specjalne formuły o podobnej budowie dla poszczególnych mórz. Tak więc dla wód Morza Czarnego stosuje się formułę S= 1.1856 + 1.7950 C1, Bałtyk - S= 0,115 + 1,805 C1, Azowski - S= 0,21 + + 1,794 CI ( S i C1 - w ‰) . Wzory dla wielu jezior ze słoną i słonawą wodą są obliczane według tego samego schematu. Tak więc dla wód Morza Kaspijskiego stosuje się formułę S= 0,140 + 2,360 C1.
W związku z przejściem w ostatnich latach na elektrometryczną metodę pomiaru zasolenia przyjęto nowe sformułowanie pojęcia zasolenia w zakresie względnego przewodnictwa elektrycznego. R 15 przy 15 °C i ciśnieniu atmosferycznym:
S = za 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)
Gdzie R 15 \u003d próbka C / C 35 ‰, 15 ° - względne przewodnictwo elektryczne wody morskiej w temperaturze 15 ° C i R bankomat , C 35 ‰, 15° - przewodnictwo elektryczne próbki wody morskiej o temperaturze 15°C i zasoleniu 35 ‰ . Zamiast naturalnej wody w mianowniku wyrażenia na R l5 do stosowania roztworu chlorku potasu KC1 wprowadzono Praktyczną Skalę Zasolenia z 1978 r. O ułamku masowym KC1 = 32,4 · 10 -3, T = 15°С i ciśnienie atmosferyczne R l5 = 1, a praktyczne zasolenie wynosi 35,00‰, czyli 35 jednostek praktycznego zasolenia.
Pamiętamy: W jaki sposób wody planety są podzielone przez zasolenie? Dlaczego podróżnicy i żeglarze w rejsy morskie zabierają słodką wodę?
Słowa kluczowe:woda morska, zasolenie, temperatura wody, ppm.
1. Zasolenie wód. We wszystkich morzach i oceanach woda ma gorzko-słony smak. Takiej wody nie da się pić. Dlatego marynarze wyruszający na statki w celu wypłynięcia zabierają ze sobą zapas świeżej wody. Słoną wodę można odsalać w specjalnych instalacjach, które są dostępne na statkach.
W wodzie morskiej rozpuszcza się głównie sól kuchenna, którą jemy, ale są też inne sole (ryc. 92).
* Sole magnezu nadają wodzie gorzki smak. Aluminium, miedź, srebro i złoto znaleziono w wodzie oceanicznej, ale w bardzo małych ilościach. Na przykład 2000 ton wody zawiera 1 g złota.
Dlaczego woda w oceanie jest słona? Niektórzy naukowcy uważają, że pierwotny ocean był świeży, ponieważ powstał z wód rzecznych i deszczów, które obficie spadły na Ziemię miliony lat temu. Rzeki przynosiły i nadal dostarczają sól do oceanów. Gromadzą się i prowadzą do zasolenia wód oceanicznych.
Inni naukowcy sugerują, że ocean natychmiast stał się słony podczas jego formowania, ponieważ został uzupełniony słoną wodą z trzewi Ziemi. Przyszłe badania mogą dostarczyć odpowiedzi na to pytanie.
Ryż. 92. Ilość substancji rozpuszczonych w wodzie oceanicznej.
** Ilość soli rozpuszczonych w wodzie oceanicznej wystarczy, aby pokryć powierzchnię lądu warstwą o grubości 240 m.
Przyjmuje się, że wszystkie naturalnie występujące substancje rozpuszczają się w wodzie morskiej. Większość z nich zawarta jest w wodzie w bardzo małych ilościach: w tysięcznych częściach grama na tonę wody. Inne substancje są zawarte w stosunkowo dużych ilościach - w gramach na kilogram wody morskiej. Określają jego zasolenie .
Zasolenie Woda morska to ilość soli rozpuszczonych w wodzie.
Ryż. 93. Zasolenie wód powierzchniowych oceanów
Zasolenie wyraża się w p r o m i l l yae, tj. w tysięcznych części liczby, i jest oznaczony przez - ° / oo. Średnie zasolenie wód Oceanu Światowego wynosi 35°/oo. Oznacza to, że każdy kilogram wody morskiej zawiera 35 gramów soli (ryc. 92). Zasolenie słodkich wód rzecznych lub jeziornych jest mniejsze niż 1°/oo.
Najbardziej słone wody powierzchniowe występują w Oceanie Atlantyckim, najmniej w Oceanie Arktycznym (zob. Tabela 2 w Załączniku 1).
Zasolenie oceanów nie jest wszędzie takie samo. W otwartej części oceanów zasolenie osiąga najwyższe wartości w tropikalnych szerokościach geograficznych (do 37-38°/oo), a w rejonach polarnych zasolenie powierzchniowych wód oceanicznych spada do 32°/oo (ryc. 93).
Zasolenie wód w morzach marginalnych zwykle niewiele różni się od zasolenia sąsiednich części oceanu. Wody mórz śródlądowych różnią się od wód otwartej części oceanów zasoleniem: wznosi się w morzach strefy gorącej o suchym klimacie. Na przykład zasolenie wody w Morzu Czerwonym wynosi prawie 42°/oo. To najbardziej słone morze na świecie.
W morzach strefy umiarkowanej, które otrzymują dużą ilość wody rzecznej, zasolenie jest poniżej średniej, na przykład w Morzu Czarnym - od 17 ° / oo do 22 ° / oo, w Azowie - od 10 ° / oo oo do 12°/oo.
* Zasolenie wody morskiej zależy od opadów atmosferycznych i parowania, a także prądów, dopływu wód rzecznych, formowania się i topnienia lodu. Kiedy woda morska paruje, zasolenie wzrasta, a kiedy opady spadają, maleje. Ciepłe prądy zwykle niosą bardziej słoną wodę niż zimne. W pasie nadmorskim wody morskie są odsalane przez rzeki. Kiedy woda morska zamarza, zasolenie wzrasta, a kiedy ludzie topnieją, wręcz przeciwnie, maleje.
Zasolenie wody morskiej zmienia się od równika do biegunów, od otwartej części oceanu do wybrzeża, wraz ze wzrostem głębokości. Zmiany zasolenia obejmują tylko górną część słupa wody (do głębokości 1500 - 2000 m). Głębiej zasolenie pozostaje stałe i jest w przybliżeniu równe przeciętnemu oceanowi.
2. Temperatura wody. Temperatura wody oceanicznej na powierzchni zależy od dopływu ciepła słonecznego. Te części Oceanu Światowego, które znajdują się na tropikalnych szerokościach geograficznych, mają temperaturę + 28 0 С - +25 0 С, aw niektórych morzach, na przykład w Morzu Czerwonym, temperatura czasami osiąga +35 0 С. najcieplejsze morze Oceanu Światowego. W regionach polarnych temperatura spada do -1,8 0 C (ryc. 94). W temperaturze 0 0 C słodka woda rzek i jezior zamienia się w lód. Woda morska nie zamarza. Zamarzaniu zapobiegają rozpuszczone substancje. A im wyższe zasolenie wody morskiej, tym niższa jej temperatura zamarzania.
Ryc.94. Temperatura wód powierzchniowych oceanów
Przy silnym chłodzeniu woda morska, podobnie jak woda słodka, zamarza. Tworzy się lód morski. Stale pokrywają większość Oceanu Arktycznego, otaczają Antarktydę, zimą pojawiają się w płytkich morzach umiarkowanych szerokości geograficznych, gdzie topią się latem.
*Do głębokości 200 m temperatura wody zmienia się w zależności od pory roku: latem woda jest cieplejsza, zimą staje się zimniejsza. Poniżej 200 m temperatura zmienia się pod wpływem napływu wód cieplejszych lub zimniejszych prądami, aw warstwach przydennych może wzrastać pod wpływem napływu wód gorących z uskoków skorupy oceanicznej. W jednym z takich źródeł na dnie Oceanu Spokojnego temperatura dochodzi do 400 0 C.
Temperatura wód oceanicznych również zmienia się wraz z głębokością. Średnio na każde 1000 m głębokości temperatura spada o 2 0 C. Na dnie zagłębień głębinowych temperatura wynosi około 0 0 C.
1. Co nazywa się zasoleniem wody morskiej, jak się to wyraża? 2. Co decyduje o zasoleniu wody morskiej i jak rozkłada się ono w oceanach? Co wyjaśnia tę dystrybucję? 3. Jak zmienia się temperatura wód Oceanu Światowego wraz z szerokością geograficzną i głębokością? 4*. Dlaczego na terenach tropikalnych zasolenie osiąga najwyższe wartości dla otwartej części oceanu (do 37 - 38°/oo), a na równikowych szerokościach geograficznych zasolenie jest znacznie niższe?
Praktyczna praca.
Określ zasolenie, jeśli rozpuścisz 25 g soli w 1 litrze wody morskiej.
2*. Oblicz, ile soli można uzyskać z 1 tony wody z Morza Czerwonego.
Konkurs znawcy . Na ziemi jest morze, w którym człowiek może znajdować się na powierzchni wody jak pływak (ryc. 95). Jak nazywa się to morze i gdzie się znajduje. Dlaczego woda w tym morzu ma takie właściwości?
Ryż. 95 „Morze”, w którym pływać mogą ci, którzy nie umieją pływać.
Morze Czarne jest śródlądowe, jego akweny ze wszystkich stron otoczone są lądem, tylko wąskie cieśniny prowadzą do Morza Śródziemnego. Cały ten obszar należy do basenu Oceanu Atlantyckiego. Zasolenie Morza Czarnego jest niższe niż Morza Śródziemnego i Czerwonego. Spływy dużych rzek odsalają obszar wodny, ale jego tajemnicą jest tworzenie się warstwy cięższej słonej wody na głębokości, gromadzenie się rozpuszczonego siarkowodoru. Wszystko to nie koliduje z wakacjami na plaży i rejsami, żeglugą i wędkarstwem. W końcu warstwy powierzchniowe są pozbawione H 2 S i są dobrze rozgrzane przez słońce.
Kolebka starożytnych cywilizacji
Morze Czarne ma kształt owalu, wydłużonego w kierunku równoleżnikowym. Basen ten jest prawie zamknięty, oddzielony dużymi masami lądowymi od innych części Oceanu Światowego (MO). Na północnym wschodzie Półwysep Krymski głęboko wcina się w obszar wodny, jego północny wschód oddziela Morze Czarne i Azowskie. Dorzecze znajduje się w południowo-zachodniej części kontynentu euroazjatyckiego. Na jego powierzchni, z północnego wschodu na południowy zachód, wytyczono granicę między dwiema częściami świata - Azją i Europą.
Od czasów starożytnych życie milionów ludzi związane było z wodami Morza Czarnego i Śródziemnomorskiego, tu rodziły się legendy o gigantach i potworach, dokonywano największych odkryć. Dość przypomnieć, że z cieśninami oraz otaczającymi je półwyspami i wyspami związane są legendy o Scylli i Kharbbidzie, wyprawie Argonautów pod dowództwem Jazona po Złote Runo do Kolchidy. Już w starożytności greccy żeglarze i kupcy wysoko cenili bogactwo ryb tego obszaru, tworzyli na wybrzeżach dobrze prosperujące miasta-kolonie, których pozostałości można zobaczyć na Półwyspie Krymskim. Trudno powiedzieć, jakie było zasolenie Morza Czarnego w ppm kilka tysięcy lat temu. Wskaźnik ten został wprowadzony stosunkowo niedawno, kiedy rozpoczęto konsekwentne i celowe badanie cech hydrologicznych.
Najważniejsze cechy geograficzne wpływające na zasolenie morza
Poprzez wąskie cieśniny Bosfor i Dardanele basen Morza Czarnego łączy się szeregowo z Morzem Marmara i Morzem Egejskim, prowadząc do Morza Śródziemnego, które z kolei komunikuje się z Oceanem Atlantyckim przez Cieśninę Gibraltarską . Wszystkie wymienione części regionu moskiewskiego są żeglowne i znajdują się we wschodniej części Atlantyku. Cechy fizyczne i geograficzne, które znacząco lub umiarkowanie wpływają na zasolenie Morza Czarnego:
- położenie w północnej strefie klimatu umiarkowanego i subtropikalnego;
- duży obszar zlewni, który determinuje dopływ słodkiej wody z rzek;
- słabe połączenie z Oceanem Atlantyckim i Morzem Śródziemnym;
- średnia głębokość 1240 m, maksymalna głębokość 2210 m;
- brak dużych fal pływowych i odpływów.
odpływ rzeki
Wiele europejskich rzek płynie z zachodu na wschód i z północy na południe. Największy naturalny kanał Starego Świata – r. Dunaj - przepływa przez 10 krajów i przynosi do Morza Czarnego ogromne świeże masy. Inne duże i średnie rzeki tego dorzecza: Dniepr, Don, Kubań, Bug, Rioni, Dniestr.
Świeża woda rzeczna niewiele miesza się z głębszymi i gęstszymi warstwami, więc znaczna część świeżego spływu odparowuje z powierzchni morza. Ale jego objętość jest tak duża, że podnosi poziom wody w Morzu Czarnym o 5 m w stosunku do średniego poziomu Oceanu Atlantyckiego. Przeciwnie, temperatura i zasolenie Morza Czarnego są niższe niż w sąsiednich częściach Morza Śródziemnego. Ta cecha doprowadziła do narodzin prądu skierowanego na południowy zachód, w stronę Bosforu.
Mineralizacja wody
Badając zasolenie wody Morza Czarnego i innych części regionu moskiewskiego, naukowcy mierzą nie tylko całkowitą zawartość rozpuszczonych substancji w różnych warstwach i częściach obszaru wodnego, ale także określają skład pierwiastkowy. Oprócz cząsteczek H 2 O woda morska zawiera substancje gazowe, związki mineralne i organiczne w postaci jonów, cząsteczek i innych cząstek. Główne składniki soli Morza Czarnego: węglany, siarczany, azotany i chlorki wapnia, magnezu, sodu, potasu. Obecność tych rozpuszczonych substancji jest związana ze składem skał na lądzie i dnie morskim. Na zasolenie Morza Czarnego wpływają różne związki, które pochodzą z powierzchniowego i podziemnego spływu, opadów. Między substancjami zachodzą interakcje chemiczne, co również wpływa na wydajność.
Woda jest wzbogacana nie tylko solami z kompozycji rozpuszczonych minerałów i skał, ale także materią organiczną. Znaczna część powierzchni północnego regionu Morza Czarnego zbudowana jest z wapieni, stąd wysoka zawartość soli wapnia, magnezu i sodu w wodzie. Skały bazaltowe po rozpuszczeniu zwiększają ilość krzemu i żelaza. Substancje zawarte w wodzie zwiększają jej ogólną mineralizację. Zmienia się ono wyraźnie w zależności od pór roku, od powierzchni do głębi, z północy na południe, dlatego podręczniki, podręczniki i atlasy mogą zawierać różne wskaźniki charakteryzujące zasolenie Morza Czarnego. Najczęściej wartości średnie podawane są na podstawie danych wieloletnich.
Co to jest zasolenie?
Prawie cały układ okresowy pierwiastków występuje w wodzie morskiej. Ale zasolenie to tylko ilość rozpuszczonych substancji w gramach, które otrzymuje się w postaci stałej po odparowaniu 1 kg wody morskiej. Dla wygody wskaźnik ten jest wyrażony w procentach i ppm.
Dla ułatwienia obliczeń zawartość wszystkich halogenów przyrównuje się do równoważnej ilości chloru cząsteczkowego. Istnieją inne cechy, na przykład ogrzewaniu towarzyszy usuwanie rozpuszczonych substancji gazowych. Kiedy osad jest kalcynowany, materia organiczna ulega rozkładowi.
Zasolenie Morza Czarnego w procentach
Aby scharakteryzować badany wskaźnik w procentach, należy zapamiętać nazwę zawartości substancji rozpuszczonej w 100 g roztworu. Jest to ułamek masowy, którego wartość procentową można znaleźć, dzieląc masę substancji rozpuszczonej przez masę roztworu i mnożąc przez 100%. Załóżmy, że po odparowaniu 1000 ml wody otrzymano osad, którego masa wynosi 17 g. Udział masowy (%) rozpuszczonych substancji wynosi 1,7%.
Zasolenie Morza Czarnego w ppm
Eksperymentalne oznaczenie masy rozpuszczonych soli w przeliczeniu na 1 kg wody Morza Czarnego daje różne wskaźniki - od 8 do 22 g. Aby określić zasolenie w ppm, przyjmijmy wartość wymienianą częściej niż inni w literaturze dotyczącej Morza Czarnego - 17 g. Procent to jedna setna, a ppm to jedna tysięczna. Podziel 17 g przez 1000 g i pomnóż przez 1000 (‰). Otrzymujemy zatem, że średnie zasolenie Morza Czarnego wynosi 17‰ (ppm). Dla porównania przedstawiamy średnie wartości dla Oceanu Światowego - 35‰. Zasolenie Morza Czerwonego wynosi 42 ‰, Morza Karskiego 8 ‰. Okazuje się, że zawartość substancji rozpuszczonych w wodach Morza Czarnego jest prawie 2,5 razy niższa niż w Morzu Czerwonym.
Prosty eksperyment do określenia zasolenia
Istnieje sposób, aby samemu przekonać się, jaką masę substancji zawiera woda morska lub słodka. Eksperyment jest prosty, ciekawy, ale do jego wykonania potrzebne będą naczynia żaroodporne, grzałka i waga chemiczna. Należy również wziąć pod uwagę, że gęstość roztworu soli jest większa. Zatem masa 1000 ml wody morskiej jest większa niż 1000 g. Stąd bez uwzględnienia gęstości obliczenia będą przybliżone.
Aby dowiedzieć się, jakie jest zasolenie Morza Czarnego, potrzebne będzie 100-200 ml wody morskiej. Doświadczenie jest następujące:
- Zmierz objętość i podgrzej wybraną ciecz w parowniku do wrzenia.
- Gdy cała woda odparuje, na dnie naczynia pozostanie biały nalot.
- Konieczne jest zebranie osadu na kartce papieru i zważenie go na wadze.
- Otrzymany wynik jest całkowitą masą wszystkich substancji rozpuszczonych w próbce.
Jak zmieniają się wskaźniki zasolenia i temperatury wody
Zasolenie wód Morza Czarnego w starożytności, a także w kolejnych stuleciach podlegało wahaniom pod wpływem czynników klimatycznych, meteorologicznych, reżimu wodnego w rejonach przybrzeżnych oraz działalności gospodarczej ludności. Mineralizacja wód w dużej mierze zależy od całkowitego odpływu dużych i małych rzek. W okresach suszy kanały stają się płytkie, do morza wpływa mniej słodkiej wody, a zawartość soli wzrasta.
Główne wzorce, które rozwinęły się do tej pory:
- zasolenie warstw powierzchniowych Morza Czarnego wynosi 15-18‰, głębokie - 22,5-22,6‰;
- smugi wody o niskim zasoleniu rozprzestrzeniają się z północnego zachodu wzdłuż wybrzeża na południe, z południowego wschodu - wzdłuż wybrzeża Kaukazu w kierunku północnym;
- pod wpływem spływu rzecznego zasolenie warstwy powierzchniowej morza na północnym zachodzie może spaść do 10‰;
- zasolenie w regionie Bosfor jest zwiększane przez napływającą wodę z Morza Marmara;
- temperatura powierzchni latem wynosi 27-28°C w pobliżu wybrzeży Morza Czarnego, w centralnej części akwenu – do 22°C;
- maksymalne zasolenie wód powierzchniowych – 18,3‰ – znajduje się we wschodniej części centralnej części akwenu, na południe od Krymu.
- maksymalne zasolenie na głębokości 100 m znajduje się na południe od Cieśniny Kerczeńskiej – ponad 20,6‰;
- od powierzchni do 150-200 m temperatura spada i osiąga około 9 °C;
- na głębokości 150 m praktycznie nie ma tlenu, pojawia się siarkowodór;
- zimą powierzchnia Morza Czarnego jest bardzo zimna, w północnej części może spaść do poziomów ujemnych, ale częściej jest chroniona na poziomie 8-9 ° С.
Podczas zamrażania obserwuje się wahania parametrów hydrologicznych. Niektóre części akwenu są częściowo pokryte lodem, a ciągła pokrywa lodowa występuje rzadko. Na przykład zachowały się kroniki o tym, jak Morze Czarne było zimą pokryte tak silnym lodem, że kupcy na sankach i pieszo mogli dotrzeć do tureckiego wybrzeża.
Generalnie warunki tego obszaru wodnego sprzyjają rozwojowi flory i fauny. Naukowcy zauważyli jednak, że spadek zasolenia prowadzi do zmniejszenia bioróżnorodności Morza Czarnego. Faktem jest, że mieszkańcy Oceanu Światowego i jego części nie tolerują zasolenia poniżej 20‰. Dla ludności Krymu odsalanie wody morskiej o niskim zasoleniu w obszarze wodnym w pobliżu Morza Azowskiego jest rozwiązaniem problemu wody pitnej i technicznej.