خواص فیزیکی و شیمیایی آب اقیانوس به طور خلاصه. خواص فیزیکی و شیمیایی پایه آب اقیانوس (دریا).

آب ساده ترین ترکیب شیمیایی هیدروژن و اکسیژن است، اما آب اقیانوس یک محلول یونیزه همگن جهانی است که شامل 75 عنصر شیمیایی است. اینها مواد معدنی جامد (نمک ها)، گازها و همچنین سوسپانسیون هایی با منشاء آلی و معدنی هستند.

Vola دارای خواص فیزیکی و شیمیایی بسیاری است. اول از همه، آنها به فهرست مطالب و دمای محیط بستگی دارند. اجازه دهید به طور خلاصه برخی از آنها را شرح دهیم.

آب یک حلال است.از آنجایی که آب یک حلال است، می توان قضاوت کرد که همه آب ها محلول های گاز نمکی با ترکیبات شیمیایی مختلف و غلظت های مختلف هستند.

شوری آب اقیانوس، دریا و رودخانه

شوری آب دریا(میز 1). غلظت مواد محلول در آب مشخص می شود شوریکه بر حسب ppm (% o)، یعنی بر حسب گرم ماده در هر 1 کیلوگرم آب اندازه گیری می شود.

جدول 1. میزان نمک در آب دریا و رودخانه (بر حسب درصد کل جرم نمک)

اتصالات اساسی	آب دریا	آب رودخانه
کلریدها (NaCI، MgCb)
سولفات ها (MgS0 4، CaS0 4، K 2 S0 4)
کربناتها (CaCOd)
ترکیبات نیتروژن، فسفر، سیلیکون، آلی و مواد دیگر

خطوط روی نقشه که نقاطی با شوری برابر را به هم متصل می کنند نامیده می شوند ایزوهالین ها

شوری آب شیرین(جدول 1 را ببینید) به طور متوسط 0.146٪ و دریایی - به طور متوسط 35 است. ٪در باره.نمک های حل شده در آب طعم تلخ و شوری به آن می دهد.

حدود 27 گرم از 35 گرم کلرید سدیم (نمک خوراکی) است، بنابراین آب شور است. نمک های منیزیم طعم تلخی به آن می دهند.

از آنجایی که آب اقیانوس‌ها از محلول‌های شور داغ درون زمین و گازها تشکیل شده است، شوری آن ازلی بوده است. دلایلی وجود دارد که باور کنیم در مراحل اولیه شکل گیری اقیانوس، آب های آن از نظر ترکیب نمکی با آب های رودخانه تفاوت چندانی نداشتند. تفاوت ها مشخص شد و پس از تبدیل سنگ ها در نتیجه هوازدگی آنها و همچنین توسعه بیوسفر شروع به تشدید کرد. ترکیب نمک مدرن اقیانوس، همانطور که بقایای فسیلی نشان می دهد، دیرتر از پروتروزوییک تشکیل شده است.

علاوه بر کلریدها، سولفیت ها و کربنات ها، تقریباً تمام عناصر شیمیایی شناخته شده روی زمین، از جمله فلزات نجیب، در آب دریا یافت شده اند. با این حال، محتوای بیشتر عناصر در آب دریا ناچیز است، به عنوان مثال، تنها 0.008 میلی گرم طلا در یک متر مکعب آب تشخیص داده شد و وجود قلع و کبالت با حضور آنها در خون حیوانات دریایی و در خون نشان می دهد. رسوبات پایین

شوری آبهای اقیانوس- مقدار ثابت نیست (شکل 1). این بستگی به آب و هوا (نسبت بارش و تبخیر از سطح اقیانوس)، تشکیل یا ذوب یخ، جریان های دریایی، در نزدیکی قاره ها - به هجوم آب شیرین رودخانه دارد.

برنج. 1. وابستگی شوری آب به عرض جغرافیایی

در اقیانوس باز، شوری بین 32-38٪ متغیر است. در دریاهای حاشیه و مدیترانه، نوسانات آن بسیار بیشتر است.

شوری آب تا عمق 200 متری به ویژه به شدت تحت تأثیر میزان بارندگی و تبخیر است. بر این اساس می توان گفت که شوری آب دریا تابع قانون پهنه بندی است.

در مناطق استوایی و زیر استوایی شوری 34% c است، زیرا میزان بارندگی بیشتر از آبی است که برای تبخیر صرف می شود. در عرض های جغرافیایی گرمسیری و نیمه گرمسیری - 37، زیرا بارش کم است و تبخیر زیاد است. در عرض های جغرافیایی معتدل - 35٪ o. کمترین شوری آب دریا در مناطق زیر قطبی و قطبی مشاهده می شود - فقط 32، زیرا میزان بارش از تبخیر بیشتر است.

جریان های دریایی، رواناب رودخانه ها و کوه های یخ الگوی ناحیه ای شوری را مختل می کنند. به عنوان مثال، در عرض های جغرافیایی معتدل نیمکره شمالی، شوری آب در نزدیکی سواحل غربی قاره ها بیشتر است، جایی که آب های نیمه گرمسیری شور بیشتری با کمک جریان ها آورده می شود و شوری آب در نزدیکی سواحل شرقی کمتر است. ، جایی که جریان های سرد آب شور کمتری می آورد.

تغییرات فصلی شوری آب در عرض های جغرافیایی زیر قطبی اتفاق می افتد: در پاییز به دلیل تشکیل یخ و کاهش قدرت رواناب رودخانه ها، شوری افزایش می یابد و در بهار و تابستان به دلیل ذوب شدن یخ ها و افزایش رواناب رودخانه ها، شوری کاهش می یابد. در اطراف گرینلند و قطب جنوب، شوری در طول تابستان به دلیل ذوب شدن کوه های یخ و یخچال های طبیعی اطراف کاهش می یابد.

شورترین اقیانوس‌ها اقیانوس اطلس است، آب‌های اقیانوس منجمد شمالی کمترین شوری را دارند (به ویژه در سواحل آسیا، نزدیک دهانه رودخانه‌های سیبری - کمتر از 10٪ o).

در میان بخش های اقیانوس - دریاها و خلیج ها - حداکثر شوری در مناطق محدود به بیابان مشاهده می شود، به عنوان مثال، در دریای سرخ - 42٪ c، در خلیج فارس - 39٪ c.

چگالی، هدایت الکتریکی، تشکیل یخ و بسیاری از خواص دیگر آن به شوری آب بستگی دارد.

ترکیب گاز آب اقیانوس

علاوه بر نمک های مختلف، گازهای مختلفی در آب های اقیانوس جهانی حل می شود: نیتروژن، اکسیژن، دی اکسید کربن، سولفید هیدروژن و غیره. همانطور که در جو، اکسیژن و نیتروژن در آب های اقیانوس غالب است، اما به نسبت های کمی متفاوت است (برای به عنوان مثال، مقدار کل اکسیژن آزاد در اقیانوس 7480 میلیارد تن است که 158 برابر کمتر از جو است. علیرغم این واقعیت که گازها مکان نسبتاً کمی را در آب اشغال می کنند، این برای تأثیرگذاری بر زندگی ارگانیک و فرآیندهای مختلف بیولوژیکی کافی است.

مقدار گازها با درجه حرارت و شوری آب تعیین می شود: هر چه دما و شوری بیشتر باشد، حلالیت گازها کمتر و محتوای آنها در آب کمتر می شود.

بنابراین، به عنوان مثال، در دمای 25 درجه سانتی گراد، تا 4.9 سانتی متر در لیتر اکسیژن و 9.1 سانتی متر در لیتر نیتروژن می تواند در آب حل شود، به ترتیب در دمای 5 درجه سانتی گراد - 7.1 و 12.7 سانتی متر در لیتر. دو پیامد مهم از این امر ناشی می شود: 1) محتوای اکسیژن در آب های سطحی اقیانوس ها در عرض های جغرافیایی معتدل و به ویژه قطبی بسیار بیشتر از عرض های جغرافیایی پایین (نیمه گرمسیری و گرمسیری) است که بر توسعه حیات ارگانیک تأثیر می گذارد - غنای آب. اول و فقر نسبی آبهای دوم; 2) در عرض های جغرافیایی یکسان، محتوای اکسیژن در آب های اقیانوس در زمستان بیشتر از تابستان است.

تغییرات روزانه در ترکیب گاز آب مرتبط با نوسانات دما اندک است.

وجود اکسیژن در آب اقیانوس به توسعه حیات ارگانیک در آن و اکسید شدن محصولات آلی و معدنی کمک می کند. منبع اصلی اکسیژن در آب اقیانوس ها فیتوپلانکتون است که "ریه های سیاره" نامیده می شود. اکسیژن عمدتاً برای تنفس گیاهان و حیوانات در لایه های بالایی آب دریا و برای اکسیداسیون مواد مختلف مصرف می شود. در فاصله 600-2000 متر عمق یک لایه وجود دارد حداقل اکسیژنمقدار کمی از اکسیژن با محتوای بالای دی اکسید کربن ترکیب می شود. دلیل آن تجزیه در این لایه آبی قسمت عمده ای از مواد آلی است که از بالا می آید و انحلال شدید کربنات بیوژنیک است. هر دو فرآیند به اکسیژن رایگان نیاز دارند.

مقدار نیتروژن در آب دریا بسیار کمتر از جو است. این گاز عمدتاً در هنگام تجزیه مواد آلی از هوا وارد آب می شود، اما در هنگام تنفس موجودات دریایی و تجزیه آنها نیز تولید می شود.

در ستون آب، در حوضه های راکد عمیق، در نتیجه فعالیت حیاتی موجودات، سولفید هیدروژن تشکیل می شود که سمی است و بهره وری بیولوژیکی آب را مهار می کند.

ظرفیت گرمایی آبهای اقیانوس

آب یکی از گرماترین اجسام در طبیعت است. ظرفیت گرمایی تنها یک لایه ده متری اقیانوس چهار برابر بیشتر از ظرفیت گرمایی کل اتمسفر است و یک لایه 1 سانتی متری آب 94 درصد گرمای خورشیدی وارد شده به سطح آن را جذب می کند (شکل 2). با توجه به این شرایط، اقیانوس آرام آرام گرم می شود و به آرامی گرما آزاد می کند. با توجه به ظرفیت گرمایی بالا، تمام آب ها ذخیره کننده های حرارتی قدرتمندی هستند. با سرد شدن، آب به تدریج گرمای خود را در جو آزاد می کند. بنابراین، اقیانوس جهانی این کار را انجام می دهد ترموستاتسیاره ما.

برنج. 2. وابستگی ظرفیت گرمایی آب به دما

یخ و به خصوص برف کمترین رسانایی حرارتی را دارند. در نتیجه یخ از آب موجود در سطح مخزن از هیپوترمی محافظت می کند و برف از خاک و محصولات زمستانه از یخ زدگی محافظت می کند.

گرمای تبخیرآب - 597 کالری در گرم، و حرارت ذوب - 79.4 کالری در گرم - این خواص برای موجودات زنده بسیار مهم است.

دمای آب اقیانوس

شاخص وضعیت حرارتی اقیانوس دما است.

میانگین دمای آبهای اقیانوس- 4 درجه سانتی گراد

با وجود این واقعیت که لایه سطحی اقیانوس وظایف تنظیم کننده دمای زمین را انجام می دهد، به نوبه خود دمای آب های دریا به تعادل گرمایی (ورودی و خروجی گرما) بستگی دارد. گرمای ورودی از 2 تشکیل شده است و نرخ جریان از هزینه های تبخیر آب و تبادل حرارت متلاطم با جو تشکیل شده است. علیرغم این واقعیت که نسبت گرمای صرف شده برای انتقال حرارت متلاطم زیاد نیست، اهمیت آن بسیار زیاد است. با کمک آن است که توزیع مجدد سیاره ای گرما از طریق جو اتفاق می افتد.

در سطح، دمای آب اقیانوس ها از -2 درجه سانتیگراد (دمای انجماد) تا 29 درجه سانتیگراد در اقیانوس باز (35.6 درجه سانتیگراد در خلیج فارس) متغیر است. میانگین دمای سالانه آبهای سطحی اقیانوس جهانی 17.4 درجه سانتیگراد است و در نیمکره شمالی حدود 3 درجه سانتیگراد بالاتر از نیمکره جنوبی است. بالاترین دمای آب های سطحی اقیانوس ها در نیمکره شمالی در ماه اوت و کمترین آن در ماه فوریه است. در نیمکره جنوبی برعکس است.

از آنجایی که با اتمسفر روابط گرمایی دارد، دمای آب‌های سطحی مانند دمای هوا به عرض جغرافیایی منطقه بستگی دارد، یعنی تابع قانون منطقه‌بندی است (جدول 2). پهنه بندی با کاهش تدریجی دمای آب از استوا به قطب ها بیان می شود.

در عرض های جغرافیایی گرمسیری و معتدل، دمای آب عمدتاً به جریان های دریا بستگی دارد. بنابراین، به دلیل جریان های گرم در عرض های جغرافیایی گرمسیری در غرب اقیانوس ها، دما 5-7 درجه سانتیگراد بیشتر از شرق است. اما در نیمکره شمالی به دلیل جریان های گرم در شرق اقیانوس ها، دما در تمام طول سال مثبت است و در غرب به دلیل جریان های سرد، آب در زمستان یخ می زند. در عرض های جغرافیایی بالا، دما در طول روز قطبی حدود 0 درجه سانتیگراد و در طول شب قطبی زیر یخ حدود 1.5- (-1.7) درجه سانتیگراد است. در اینجا دمای آب عمدتاً تحت تأثیر پدیده یخ قرار می گیرد. در پاییز گرما آزاد می شود و دمای هوا و آب را نرم می کند و در بهار گرما صرف ذوب می شود.

جدول 2. میانگین دمای سالانه آب های سطحی اقیانوس ها

میانگین دمای سالانه "C		میانگین دمای سالانه، درجه سانتی گراد
نیمکره شمالی	نیمکره جنوبی	نیمکره شمالی	نیمکره جنوبی

سردترین اقیانوس- قطب شمال، و گرمترین- اقیانوس آرام، از آنجایی که منطقه اصلی آن در عرض های جغرافیایی استوایی- استوایی قرار دارد (متوسط دمای سالانه سطح آب -19.1 درجه سانتیگراد است).

تأثیر مهمی بر دمای آب اقیانوس ها توسط آب و هوای مناطق اطراف و همچنین زمان سال اعمال می شود ، زیرا گرمای خورشید که لایه بالایی اقیانوس جهانی را گرم می کند به آن بستگی دارد. بالاترین دمای آب در نیمکره شمالی در ماه اوت، کمترین آن - در فوریه، و در جنوب - بالعکس مشاهده می شود. نوسانات روزانه دمای آب دریا در تمام عرض های جغرافیایی حدود 1 درجه سانتیگراد است، بیشترین مقدار نوسانات دمای سالانه در عرض های جغرافیایی نیمه گرمسیری - 8-10 درجه سانتیگراد مشاهده می شود.

دمای آب اقیانوس ها نیز با عمق تغییر می کند. کاهش می یابد و در حال حاضر در عمق 1000 متری تقریباً در همه جا (به طور متوسط) زیر 5.0 درجه سانتیگراد است. در عمق 2000 متری، دمای آب کاهش می یابد و به 2.0-3.0 درجه سانتیگراد کاهش می یابد و در عرض های جغرافیایی قطبی - تا دهم درجه بالای صفر، پس از آن یا بسیار آهسته کاهش می یابد یا حتی کمی افزایش می یابد. به عنوان مثال، در مناطق شکاف اقیانوس، جایی که در اعماق زیاد خروجی های قدرتمند آب گرم زیرزمینی تحت فشار بالا، با دمای 250-300 درجه سانتیگراد وجود دارد. به طور کلی، دو لایه اصلی آب به صورت عمودی در اقیانوس جهانی متمایز می شوند: سطحی گرمو سرمای قویگسترش به پایین بین آنها انتقالی است لایه پرش دما،یا گیره حرارتی اصلی، کاهش شدید دما در آن رخ می دهد.

این تصویر از توزیع عمودی دمای آب در اقیانوس در عرض های جغرافیایی بالا مختل می شود، جایی که در عمق 300-800 متر لایه ای از آب گرمتر و شورتر وجود دارد که از عرض های جغرافیایی معتدل می آید (جدول 3).

جدول 3. مقادیر میانگین دمای آب اقیانوس، درجه سانتیگراد

	عمق، متر

استوایی
گرمسیری
قطبی

تغییر در حجم آب با تغییر دما

افزایش ناگهانی حجم آب هنگام انجمادخاصیت عجیب آب است. با کاهش شدید دما و انتقال آن از نقطه صفر، افزایش شدید حجم یخ رخ می دهد. با افزایش حجم، یخ سبک تر می شود و به سطح شناور می شود و چگالی آن کمتر می شود. یخ از لایه های عمیق آب در برابر یخ زدگی محافظت می کند، زیرا رسانای ضعیفی برای گرما است. حجم یخ در مقایسه با حجم اولیه آب بیش از 10 درصد افزایش می یابد. هنگامی که گرم می شود، فرآیندی اتفاق می افتد که برعکس انبساط - فشرده سازی است.

چگالی آب

دما و شوری عوامل اصلی تعیین کننده چگالی آب هستند.

برای آب دریا، هر چه دما کمتر و شوری بیشتر باشد، چگالی آب بیشتر می شود (شکل 3). بنابراین، در شوری 35٪ و دمای 0 درجه سانتیگراد، چگالی آب دریا 1.02813 گرم بر سانتی متر مکعب است (جرم هر متر مکعب از چنین آب دریا 28.13 کیلوگرم بیشتر از حجم مربوطه آب مقطر است. ). دمای آب دریا با بالاترین چگالی مانند آب شیرین +4 درجه سانتیگراد نیست، اما منفی است (-2.47 درجه سانتیگراد در شوری 30٪ و -3.52 درجه سانتیگراد در شوری 35٪ o).

برنج. 3. رابطه بین چگالی آب دریا و شوری و دمای آن

به دلیل افزایش شوری، چگالی آب از خط استوا به مناطق استوایی و در نتیجه کاهش دما از عرض های جغرافیایی معتدل به دایره های قطب شمال افزایش می یابد. در زمستان، آب‌های قطبی فرو می‌روند و در لایه‌های پایینی به سمت استوا حرکت می‌کنند، بنابراین آب‌های عمیق اقیانوس جهانی به طور کلی سرد، اما غنی‌شده با اکسیژن هستند.

وابستگی چگالی آب به فشار نیز آشکار شد (شکل 4).

برنج. 4. وابستگی چگالی آب دریا (A "= 35% o) به فشار در دماهای مختلف

توانایی آب در خود تصفیه شدن

این خاصیت مهم آب است. در فرآیند تبخیر، آب از خاک عبور می کند که به نوبه خود یک فیلتر طبیعی است. اما در صورت تخطی از حد آلودگی، فرآیند خود تمیزکاری نقض می شود.

رنگ و شفافیتبستگی به بازتاب، جذب و پراکندگی نور خورشید و همچنین وجود ذرات معلق با منشا آلی و معدنی دارد. در قسمت باز، رنگ اقیانوس آبی است، نزدیک ساحل، جایی که تعلیق های زیادی وجود دارد، مایل به سبز، زرد، قهوه ای است.

در قسمت باز اقیانوس، شفافیت آب بیشتر از نزدیکی ساحل است. در دریای سارگاسو، شفافیت آب تا 67 متر است و در طول توسعه پلانکتون، شفافیت کاهش می یابد.

در دریاها، چنین پدیده ای مانند درخشش دریا (بیولومینسانس). در آب دریا بدرخشیدموجودات زنده حاوی فسفر، در درجه اول مانند تک یاخته ها (نور شب و غیره)، باکتری ها، چتر دریایی، کرم ها، ماهی ها. احتمالاً این درخشش برای ترساندن شکارچیان، جستجوی غذا یا جذب افراد جنس مخالف در تاریکی عمل می کند. این درخشش به قایق‌های ماهیگیری کمک می‌کند تا دسته‌هایی از ماهی‌ها را در آب دریا پیدا کنند.

رسانایی صدا -خاصیت صوتی آب در اقیانوس ها یافت می شود معدن پخش صداو "کانال صدا" زیر آب،دارای ابررسانایی صوتی لایه پخش کننده صدا در شب بالا می رود و در روز پایین می آید. این توسط زیردریایی ها برای کاهش صدای موتور زیردریایی و توسط قایق های ماهیگیری برای شناسایی دسته های ماهی استفاده می شود. "صدا
سیگنال" برای پیش بینی کوتاه مدت امواج سونامی، در ناوبری زیر آب برای انتقال سیگنال های صوتی با برد فوق العاده استفاده می شود.

رسانایی الکتریکیآب دریا زیاد است و با شوری و دما نسبت مستقیم دارد.

رادیواکتیویته طبیعیآب دریا کم است اما بسیاری از حیوانات و گیاهان توانایی تمرکز ایزوتوپ های رادیواکتیو را دارند، بنابراین صید غذاهای دریایی از نظر رادیواکتیویته آزمایش می شود.

تحرکیک ویژگی مشخصه آب مایع است. آب تحت تأثیر گرانش، تحت تأثیر باد، جاذبه ماه و خورشید و عوامل دیگر حرکت می کند. هنگام حرکت، آب مخلوط می شود، که امکان توزیع یکنواخت آب با شوری، ترکیب شیمیایی و دمای مختلف را فراهم می کند.

ویژگی های فیزیکوشیمیاییآب اقیانوس از نظر وزنی 96.5 درصد آب خالص است و بقیه آن نمک ها، گازها و ذرات نامحلول معلق است. در آب اقیانوس ها 44 عنصر شیمیایی به صورت حل شده یافت شده است. بر حسب درصد، سهم نمک های مختلف محلول به میزان زیر است: کلریدها 88.7، سولفات ها 10.7، کربنات ها 0.3، سایرین 0.2. بیشتر محتوای نمکNaClبه همین دلیل است که آب اقیانوس مزه شوری دارد. نمک های منیزیم (MgCl 2 , MgSO 4 ) طعم تلخی به آن بدهید. ثابت بودن ترکیب نمک اقیانوس مشخص است. یکی از دلایل این امر اختلاط مداوم آب است. آب های اقیانوسی با شوری اولیه از روده های زمین بیرون آمدند.

میانگین شوری آبهای اقیانوس جهانی 35 درجه در 00 است. تغییرات در شوری ناشی از تغییرات در تعادل نمک ها است که عمدتاً با تغییر تعادل آب شیرین همراه است.

تغییرات شوری تا عمق حدود 1500 به خوبی مشخص است متردر اعماق بیشتر، شوری اقیانوس جهانی تقریباً بدون تغییر باقی می ماند و از 34.7 تا 34.9 درصد متغیر است.

شوری آب در سطح دریاها می تواند بسیار متفاوت از شوری آب در قسمت باز اقیانوس باشد. اگر شوری دریا کمتر از شوری قسمت مجاور اقیانوس باشد، آب اقیانوس متراکم تری به داخل دریا نفوذ کرده و غرق می شود و اعماق آن را پر می کند. اگر دریا از قسمت همسایه اقیانوس شورتر باشد، آب در امتداد پایین به سمت اقیانوس، در امتداد سطح - به سمت دریا حرکت می کند.

گازها در آب اقیانوس حل می شوند. اکسیژن، نیتروژن، دی اکسید کربن، سولفید هیدروژن، آمونیاک و متان غالب است. گازها از جو، در طی فرآیندهای شیمیایی و بیولوژیکی در آب، در هنگام فوران های زیر آب وارد آب می شوند.

چگالی آب در سطح اقیانوس از 0.996 تا 1.083 متغیر است. با افزایش شوری و کاهش دمای آب، چگالی افزایش می یابد. چگالی آب با عمق بیشتر می شود. برای هر 10 مترفشار عمق 1 افزایش می یابد دستگاه خودپرداز.فشار در عمق 10000 متربرابر با 1119 استدستگاه خودپرداز.

رژیم حرارتیمنبع اصلی گرمای دریافتی اقیانوس ها تابش خورشید است. علاوه بر این، اقیانوس به دلیل جذب تشعشعات موج بلند اتمسفر، گرمای آزاد شده در هنگام تراکم رطوبت و تشکیل یخ و طی فرآیندهای شیمیایی و بیولوژیکی گرما دریافت می کند. اقیانوس گرمای ناشی از بارش، آب رودخانه، هوای در تماس با آب و جریان های گرم را دریافت می کند. دمای لایه های عمیق اقیانوس تحت تأثیر گرمای داخلی زمین و گرمایش آدیاباتیک آب در حال غرق شدن است.

اقیانوس عمدتاً برای تبخیر آب از سطح خود، برای گرم کردن لایه هوای مجاور، برای گرم کردن آب سرد رودخانه‌ها و جریان‌های اقیانوسی، برای ذوب شدن یخ و سایر فرآیندها، گرما مصرف می‌کند.

دامنه های روزانه دمای آب در سطح اقیانوس بسیار کمتر از دامنه های روزانه دمای هوای بالای آب است. در طول روز، گرما از تابش خورشیدی می آید، اما در نتیجه تبخیر بیشتر رطوبت نیز مصرف می شود. در شب، آب گرما را به اتمسفر ساطع می کند و زمانی که رطوبت روی سطح خنک کننده آب متراکم می شود، آن را دریافت می کند. نوسانات دما نیز به دلیل ظرفیت گرمایی بالای آب، هموار می شود. دامنه روزانه دمای آب در سطح اقیانوس به طور متوسط از 0.5 درجه تجاوز نمی کند.

دامنه دمای سالانه آب در سطح اقیانوس بیشتر از دمای روزانه است. آنها به سیر سالانه تعادل تشعشع، جریان های دریایی، بادهای غالب و عرض جغرافیایی بستگی دارند. در عرض های جغرافیایی پایین 1 درجه و در عرض های جغرافیایی بالا 2 درجه هستند.

بالاترین میانگین دمای سالانه آب (27-28 درجه) در عرض های جغرافیایی استوایی مشاهده می شود. در عرض های جغرافیایی گرمسیری، تحت تأثیر جریانات در همان عرض جغرافیایی، دمای آب در سطح اقیانوس در نزدیکی سواحل غربی بیشتر از سواحل شرقی است. این امر توسط بادهای تجاری که آب را از سواحل شرقی دور می کند تسهیل می شود. به جای آب خارج شده، لایه های زیرین و سردتر آن بالا می روند. در عرض های جغرافیایی معتدل نیمکره شمالی، به دلیل جریان های نزدیک به سواحل شرقی، دمای آب بیشتر از دمای غربی است. در نیمکره جنوبی، در جنوب 40 درجه، توزیع عرضی دما به سختی مختل می شود. در عرض های جغرافیایی قطبی، دمای آب به 0 درجه و حتی تا -2 درجه کاهش می یابد.

درجه حرارت در اقیانوس ها با افزایش عمق کاهش می یابد. تغییرات دمایی قابل توجه فقط در لایه های بالایی اقیانوس رخ می دهد (200-1000 متر).در اعماق زیاد، دما از + 2 تا -1 درجه است.

دمای سطح دریاها تحت تأثیر خشکی، تبادل آب با اقیانوس، هجوم آب رودخانه ها و علل دیگر می تواند به طور قابل توجهی با دمای اقیانوس در همان عرض جغرافیایی متفاوت باشد. بالاترین دما (تا + 36 درجه) در سطح دریاهای گرمسیری است. تغییر دما با عمق در درجه اول به تبادل آب با بخش های همسایه اقیانوس بستگی دارد.

رژیم یخی نقطه انجماد آب در اقیانوس ها به شوری آن بستگی دارد. هر چه شوری بیشتر باشد، نقطه انجماد کمتر است.

تشکیل یخ با ظهور کریستال های تازه آغاز می شود.

هنگامی که کریستال های یخ در هوای آرام جمع می شوند، یک لایه یخ نازک تشکیل می شود - سالودر نزدیکی ساحل، یک نوار یخ به نظر می رسد که بدون حرکت به آن چسبیده است - صرفه جویی.به تدریج در حال رشد، zaberegi تبدیل به یخ خشکدر حالت آرام سطح آب، هنگامی که چربی یخ می زند، یخ نازک شفاف ظاهر می شود. در طول هیجان، دیسک های یخی جداگانه ظاهر می شوند - یخ پنکیکهنگامی که یخ پنکیک یخ می زند، یک پوشش یخ پیوسته تشکیل می شود.

در عرض های جغرافیایی بالای نیمکره شمالی، یخ های تشکیل شده در طول زمستان زمان ذوب شدن در تابستان را ندارند، بنابراین یخ هایی در سنین مختلف وجود دارد - از یک ساله تا چند ساله. ضخامت یخ سال اول 1-2.5 متر،چند ساله 3 مترو بیشتر. یخ های شناور ضخیم چند ساله که بخش های مرکزی اقیانوس منجمد شمالی را اشغال می کنند نامیده می شوند بسته بندی یخآنها 70-80٪ از کل منطقه یخی اقیانوس را اشغال می کنند.

فضاهای یخی مسطح با شکاف هایی قطع می شوند. وقتی فشرده می شود، یخ در امتداد شکاف ها می شکند، گل های یخ روی لبه می ایستند و یخ می زنند و تشکیل می شوند. هوموک.هنگامی که یخ در حال حرکت خرد می شود، میدان های یخی وسیع (تا 10 کیلومتردر قطر)، یخ درشت (20-100 م)و یخ ریز شکسته (کمتر از 20متر).

از نظر منشأ، علاوه بر یخ دریا، در اقیانوس ها و دریاها یخ رودخانه ای و قاره ای وجود دارد که از خشکی حرکت کرده است. تکه های یخ قاره ای کوه های یخی شناور را تشکیل می دهند - کوه های یخآنها به ویژه در قطب جنوب رایج هستند.

آب شدن یخ ها با مناطق آلوده (معمولاً از ساحل) آغاز می شود. در اثر ذوب شدن یخ، دریاچه ها روی سطح یخ تشکیل می شوند. در نوار ساحلی نوارهای پیوسته ای از آب شفاف وجود دارد - بانک های آب،به تدریج تبدیل می شود polynyas.ذوب شدن یخ ها تحت تأثیر امواج و جریان ها به یخ های جداگانه تبدیل می شود. تکه های یخ می شکند، تبدیل به فرنی یخ می شوند و در نهایت یخ به کریستال تبدیل می شود.

یخ حدود 15 درصد از اقیانوس های جهان را پوشانده است. مرزهای موقعیت یخ تغییرات فصلی قابل توجهی را تجربه می کنند. در قطب شمال، در جنوب منطقه یخ جامد در حوضه مرکزی اقیانوس منجمد شمالی، منطقه ای از یخ شناور غیرمستمر وجود دارد. یخ شناور نیز در دریاهای برینگ و اوخوتسک، در خلیج هادسون، نواری در اطراف گرینلند و در سواحل شبه جزیره لابرادور یافت می شود. در قطب جنوب در زمستان، یخ یک حلقه متراکم و گسترده در اطراف سرزمین اصلی تشکیل می دهد. در تابستان، یخ به سرعت می شکند و یخ به سمت شمال منتقل می شود. مرز یخ های شناور در نیمکره جنوبی به 50-60 درجه سانتیگراد می رسد. ش کوه های یخ بسیار فراتر از توزیع یخ های شناور هستند. آنها عمدتاً در نزدیکی قطب جنوب، گرینلند و جزایر مجمع الجزایر قطب شمال کانادا تشکیل می شوند. توده بزرگ و رسوب عمیق در آب به کوه های یخ اجازه می دهد تا در نیمکره شمالی به 40-50 درجه شمالی برسند. عرض جغرافیایی، و در جنوب، جایی که کوه های یخ بزرگتر هستند، - 30-40 درجه سانتیگراد. ش کوه های یخ تا 157 مترو قطر تا 170کیلومتر

یخ بر آب و هوا تأثیر می گذارد. آب زیر یخ در زمستان از خنک شدن عمیق و در تابستان از گرم شدن محافظت می شود. گرمای آزاد شده در طول تشکیل یخ باعث تعدیل دمای هوا در زمستان می شود. گرمای جذب شده توسط ذوب یخ دمای تابستان را کاهش می دهد.

- منبع -

بوگومولوف، L.A. جغرافیای عمومی / L.A. بوگومولوف [و d.b.]. - م.: ندرا، 1971.- 232 ص.

بازدید پست: 322

اقیانوس جهانی بخش اصلی هیدروسفر - پوسته آب زمین است. آب های آن 361 میلیون کیلومتر مربع یا 70.8 درصد از سطح کره زمین را پوشش می دهند که تقریباً 2.5 برابر مساحت خشکی (149 میلیون کیلومتر مربع یا 29.2 درصد) است. مهمترین پیامد چنین نسبت جهانی خشکی و دریا، تأثیر اقیانوس جهانی بر تعادل آب و حرارت زمین است. حدود 10 درصد از تشعشعات خورشیدی جذب شده توسط سطح اقیانوس صرف گرمایش و تبادل حرارت متلاطم بین لایه‌های آب سطحی و پایین‌تر جو می‌شود. 90 درصد باقیمانده گرما صرف تبخیر می شود. تبخیر از سطح اقیانوس هم منبع اصلی آب در چرخه هیدرولوژیکی جهانی است و هم نتیجه گرمای نهان بالای تبخیر آب است که جزء مهمی از تعادل گرمایی جهانی زمین است. منطقه آبی اقیانوس جهانی از اقیانوس اطلس، اقیانوس آرام، هند، قطب شمال و اقیانوس های جنوبی، دریاهای حاشیه (بارنتس، برینگ، اوخوتسک، ژاپن، کارائیب و غیره)، دریاهای داخلی (مدیترانه، سیاه، بالتیک) تشکیل شده است. دریاچه‌های دریای خزر و آرال که هیچ ارتباطی با اقیانوس جهانی ندارند، صرفاً به دلیل بزرگی آن‌ها، مشروط به دریا نامیده می‌شوند. در حال حاضر، این ها آب های بسته داخلی هستند و در زمان کواترنر به اقیانوس جهانی متصل شدند.

حداقل 1.4 میلیارد کیلومتر مکعب آب در اقیانوس جهانی متمرکز شده است که حدود 94 درصد از حجم هیدروسفر را تشکیل می دهد. این توده های عظیم آب در حرکت دائمی هستند. فرآیندهای زمین‌شناسی که در اقیانوس جهانی اتفاق می‌افتد، متنوع بوده و پدیده‌های مرتبط با یکدیگر هستند. آنها شامل فرآیندهای زیر هستند:

تخریب یا ساییدگی (از لاتین "abrado" - من می تراشم، می تراشم)، توده های سنگی که ساحل و بخشی از آب کم عمق را تشکیل می دهند.

انتقال و دسته بندی محصولات تخریبی که از زمین آورده شده است.

انباشتگی یا انباشتگی بارش های مختلف. برای مدت طولانی کف اقیانوس جهانی و رسوبات آن ناشناخته باقی ماندند. تنها از اواسط قرن بیستم، تحقیقات هدفمند اقیانوس جهانی با کشتی‌های تحقیقاتی ویژه آغاز شد. در ابتدا از ابزارهای مختلف ژئوفیزیکی نصب شده بر روی کشتی ها برای مطالعه کف اقیانوس جهانی استفاده شد و نمونه های سنگی توسط ترال های مخصوص - لایروبی تحویل داده شد. در نتیجه این کارها اطلاعات منحصر به فردی در مورد توپوگرافی کف اقیانوس جهانی به دست آمد.

خواص فیزیکی و شیمیایی آب دریاها و اقیانوس ها

شوری و ترکیب شیمیایی آبها.در آب دریا تعداد زیادی از مواد در حالت محلول هستند. مقدار کل نمک های محلول در آب دریا شوری آن (5) نامیده می شود و بر حسب ppm (% o) بیان می شود. برای میانگین شوری آب های اقیانوس، مقدار حدود 35 درصد o در نظر گرفته می شود. به این معنی که 1 لیتر آب حاوی حدود 35 گرم نمک محلول (متوسط شوری آب دریا) است. میزان شوری آبهای سطحی اقیانوس جهانی بین 32 تا 37 درصد سانتیگراد است و چنین نوساناتی با پهنه بندی اقلیمی همراه است که مستقیماً بر تبخیر آبها تأثیر می گذارد. در مناطق خشک که تبخیر غالب است، شوری افزایش می‌یابد، در حالی که در مناطق مرطوب و مکان‌هایی که رودخانه‌های بزرگ تخلیه می‌شوند، شوری کاهش می‌یابد. شوری در دریاهای داخلی بسیار متفاوت است. در دریای مدیترانه 35-39٪، در دریای سرخ به 41-43٪ افزایش می یابد و در دریاهای واقع در مناطق مرطوب، عمدتاً به دلیل هجوم زیاد آب شیرین، شوری کاهش می یابد. در دریای سیاه، 18 - 22٪ o، در خزر - 12-15٪ o، در آزوف - 12٪ و در بالتیک - 0.3 - 6٪ o است. چنین شوری کم دریای بالتیک به دلیل حجم زیاد رواناب رودخانه است. به هر حال رودخانه های پرآبی مانند راین، ویستولا، نوا، نمان و... آب های خود را به این دریا می برند.دریای خزر.

در آب های دریاها و اقیانوس ها تقریباً تمام عناصر شیمیایی جدول تناوبی D.I. مندلیف وجود دارد. محتوای برخی از آنها به قدری زیاد است که نسبت آنها است که شوری آب دریا و اقیانوس را تعیین می کند، در حالی که تعداد برخی دیگر هزارم و حتی ده هزارم درصد است. هنگام مقایسه کاتیون ها و آنیون ها، معلوم می شود که کلریدها (89.1٪) در ترکیب نمک آب دریا غالب هستند، سولفات ها (10.1٪) در رتبه دوم قرار دارند، سپس کربنات ها 0.56٪ و برومیدها فقط 0.3٪ را تشکیل می دهند.

حالت گاز. در آبهای اقیانوس جهانی، گازهای مختلف در حالت محلول هستند، اما گازهای اصلی اکسیژن، دی اکسید کربن و در برخی جاها سولفید هیدروژن هستند. اکسیژن هم مستقیماً از جو و هم از طریق فتوسنتز فیتوپلانکتون وارد آب دریا می شود. نقش اصلی در توزیع مجدد گازها توسط گردش جهانی اقیانوس ایفا می شود. به لطف آن، جریان آب های سرد غنی از اکسیژن از عرض های جغرافیایی بالا به سمت استوا و آب های سطحی به قسمت پایین رخ می دهد.

دی اکسید کربن تا حدی در آب دریا حل می شود و بخشی از آن به صورت بی کربنات های Ca (HC03) یا کربنات ها (CaCO3) به صورت شیمیایی متصل می شود. حلالیت CO2 در آب دریا به دمای آب دریا بستگی دارد و با کاهش آن افزایش می یابد. بنابراین، آب های سرد قطب شمال و قطب جنوب حاوی دی اکسید کربن بیشتری نسبت به آب های عرض های جغرافیایی پایین هستند. مقدار قابل توجهی از CO2 در آبهای سرد نزدیک به پایین در اعماق زیر 4000 متر مشاهده می شود. این امر بر حل شدن پوسته کربنات موجودات مرده که از سطح به پایین فرو می روند تأثیر می گذارد.

یک رژیم گاز غیرعادی در برخی از حوضه های دریایی مشاهده می شود. یک مثال کلاسیک دریای سیاه است، جایی که، به گفته N. M. Strakhov، در اعماق 150-170 متر، آب تا حد زیادی از نظر اکسیژن تهی شده و حاوی مقادیر زیادی سولفید هیدروژن است. مقدار آن در لایه های زیرین به شدت افزایش می یابد. سولفید هیدروژن به دلیل فعالیت حیاتی باکتری های حاوی سولفات تشکیل می شود که سولفات ها را از آب دریا به سولفید هیدروژن کاهش می دهد. آلودگی سولفید هیدروژن به دلیل نقض تبادل آب آزاد بین دریای سیاه و آبهای دریای مدیترانه ایجاد می شود. در دریای سیاه، طبقه بندی آب بر اساس شوری وجود دارد. در قسمت فوقانی آبهای شیرین شده (17-18% o) و در پایین آن شور (20-22% o) وجود دارد. این گردش عمودی را حذف می کند و منجر به نقض رژیم گاز و سپس تجمع سولفید هیدروژن می شود. کمبود اکسیژن در لایه های عمیق تر به توسعه فرآیندهای بازیابی کمک می کند. آلودگی سولفید هیدروژن در قسمت پایین دریای سیاه به 5 تا 6 سانتی متر مکعب در لیتر می رسد. علاوه بر دریای سیاه، آلودگی سولفید هیدروژن در برخی از فیوردهای نروژی نیز یافت شده است.

دمای آب دریا. توزیع دمایی لایه‌های سطحی آب‌های اقیانوس جهانی ارتباط نزدیکی با منطقه‌بندی اقلیمی دارد. میانگین دمای سالانه در عرض های جغرافیایی بالا از 0 تا 2 درجه سانتی گراد متغیر است و در عرض های جغرافیایی استوایی به حداکثر مقادیر حدود 28 درجه سانتی گراد می رسد. در عرض های جغرافیایی معتدل، دمای آب نوسانات فصلی قابل توجهی از 5 تا 20 درجه سانتیگراد را تجربه می کند. دمای آب با عمق تغییر می کند و در قسمت های نزدیک به پایین و در اعماق قابل توجهی به 2-3 درجه سانتی گراد می رسد. در نواحی قطبی، به مقادیر منفی در حد -1.0 -1.8 درجه سانتیگراد کاهش می یابد.

انتقال از لایه بالایی آب با دمای بالا به لایه پایینی دمای پایین در یک لایه نسبتا نازک به نام ترموکلاین رخ می دهد. این لایه با ایزوترم 8-10 درجه منطبق است و در عمق 300-400 متر در مناطق استوایی و 500-1000 متر در نیمه گرمسیری قرار دارد. الگوهای کلی در توزیع دما توسط جریان های گرم و سرد سطحی و همچنین جریان های پایینی نقض می شوند.

فشار و چگالی. فشار هیدرواستاتیک در اقیانوس ها و دریاها مطابق با جرم ستون آب است و با عمق افزایش می یابد و در قسمت های عمیق اقیانوس به حداکثر مقدار می رسد. چگالی متوسط آب دریا تقریباً 1.025 گرم بر سانتی متر مکعب است. در آب‌های قطبی سرد به 028/1 و در آب‌های گرم استوایی به 022/1 گرم بر سانتی‌متر مکعب کاهش می‌یابد. همه این نوسانات به دلیل تغییر در شوری و دمای آب های اقیانوس جهانی است.

عناصر امدادی

چهار مرحله اصلی برجسته سازی کف اقیانوس وجود دارد: فلات قاره (شفف)، شیب قاره، کف اقیانوس و فرورفتگی های اعماق آب. در کف اقیانوس، بیشترین تفاوت در اعماق و ساختارهای کوهستانی بزرگ مشاهده می شود. بنابراین، حوضه‌های اقیانوسی، پشته‌های میانی اقیانوسی و برآمدگی‌های اقیانوسی در بستر مشخص شدند.

قفسه (سرزمین اصلی)- یک تراس دریایی کم عمق که با سرزمین اصلی هم مرز است و ادامه آن است. در اصل، قفسه یک سطح زیر آب از سرزمین باستانی است. این ناحیه از پوسته قاره ای است که با نقش برجسته ای مسطح با آثاری از دره های رودخانه های پر آب، یخبندان کواترنر و خطوط ساحلی باستانی مشخص می شود.

مرز بیرونی قفسه لبه است - یک خم شدید در پایین، که فراتر از آن شیب قاره شروع می شود. میانگین عمق تاج قفسه 133 متر است، اما در موارد خاص می تواند از چند ده تا هزار متر متغیر باشد. بنابراین، اصطلاح "کم عمق قاره ای" برای نام این عنصر پایین (بهتر - قفسه) مناسب نیست. عرض قفسه از صفر (ساحل آفریقا) تا هزاران کیلومتر (ساحل آسیا) متغیر است. به طور کلی، قفسه حدود 7٪ از مساحت اقیانوس جهانی را اشغال می کند.

شیب قاره ای- ناحیه از لبه قفسه تا پای قاره ای. میانگین زاویه شیب شیب قاره حدود 6 درجه است، اما اغلب شیب شیب می تواند تا 20-30 درجه افزایش یابد. عرض شیب قاره به دلیل افت شدید معمولاً کوچک است - حدود 100 کیلومتر. بارزترین لندفرم های شیب قاره دره های زیر آب هستند. قسمت بالای آنها اغلب به لبه قفسه بریده می شود و دهان به پای سرزمین اصلی می رسد.

پای سرزمین اصلی- سومین عنصر نقش برجسته پایین، واقع در پوسته قاره ای. پای قاره ای دشت شیب دار وسیعی است که از سنگ های رسوبی به ضخامت 3-5 کیلومتر تشکیل شده است. عرض این دشت تپه ای به صدها کیلومتر می رسد و منطقه به نواحی فلات و شیب قاره نزدیک است.

بستر اقیانوس- عمیق ترین قسمت کف اقیانوس، که بیش از 2/3 از کل منطقه اقیانوس جهانی را اشغال می کند. اعماق غالب کف اقیانوس از 4 تا 6 کیلومتر متغیر است و قسمت پایینی آن آرام ترین است. عناصر اصلی حوضه های اقیانوسی، پشته های میانی اقیانوسی و برآمدگی های اقیانوسی هستند.

حوضه های اقیانوسی- فرورفتگی های ملایم گسترده کف اقیانوس با عمق حدود 5 کیلومتر. کف حوضه، مسطح یا کمی تپه ای، معمولاً دشت پرتگاه (عمیق آب) نامیده می شود. سطح هموار دشت های پرتگاه به دلیل تجمع مواد رسوبی است که از زمین آورده شده است. وسیع ترین دشت ها در نواحی اعماق دریای کف اقیانوس واقع شده اند. به طور کلی، دشت های پرتگاهی حدود 8 درصد از کف اقیانوس ها را به خود اختصاص داده اند.

پشته های میانی اقیانوسی- فعال ترین مناطق از نظر تکتونیکی که در آن نو شکل دهی پوسته زمین رخ می دهد. آنها به طور کامل از سنگ های بازالت تشکیل شده اند که در نتیجه ورود آنها در امتداد گسل ها از روده های زمین ایجاد شده است. این امر به خاص بودن پوسته زمین که پشته های میانی اقیانوسی را تشکیل می دهد و جدا شدن آن به یک نوع شکاف خاص منجر شد.

اقیانوس بالا می آید- شکل‌های زمین مثبت بزرگ کف اقیانوس که با پشته‌های میانی اقیانوس همراه نیست. آنها در نوع اقیانوسی پوسته زمین قرار دارند و با ابعاد افقی بزرگ و عمودی قابل توجهی متمایز می شوند.

در قسمت اعماق اقیانوس، تعداد زیادی کوه منزوی یافت شد که هیچ گونه برآمدگی تشکیل نمی دهند. منشا آنها آتشفشانی است. Semounts که بالای آن یک سکوی صاف است، guyots نامیده می شود.

سنگرهای دریای عمیق (تغار)) - منطقه بزرگ ترین اعماق اقیانوس جهانی بیش از 6000 متر است. طرفین آنها بسیار شیب دار است و در صورت پوشیده شدن از بارش می توان پایین آن را هموار کرد. عمیق ترین سنگرها در اقیانوس آرام قرار دارند.

منشا ترانشه ها با فرونشست صفحات لیتوسفر به داخل استنوسفر در طول شکل گیری جدید بستر دریا و گسترش صفحات مرتبط است. ناودان ها دارای ابعاد افقی قابل توجهی هستند. تا به امروز، 41 سنگر در اقیانوس جهانی کشف شده است (اقیانوس آرام - 25، اقیانوس اطلس - 7، هند - 9).

شوری آب اقیانوس از نظر وزنی از 96.5 درصد آب خالص و کمتر از 4 درصد نمک های محلول، گازها و ذرات نامحلول معلق تشکیل شده است. وجود مقدار نسبتاً کمی از مواد مختلف آن را به طور قابل توجهی از سایر آب های طبیعی متمایز می کند.
در مجموع 44 عنصر شیمیایی در آب اقیانوس به صورت محلول یافت شد. فرض بر این است که تمام مواد طبیعی در آن حل می شوند، اما به دلیل مقادیر ناچیز نمی توان آنها را تشخیص داد. بین اجزای اصلی شوری آب اقیانوس ها (کلر، سدیم، منیزیم، کلسیم، پتاسیم و غیره) و اجزای جزئی موجود در مقادیر ناچیز (از جمله طلا، نقره، مس، فسفر، ید و غیره) تمایز قائل شوید.
یکی از ویژگی های قابل توجه آب اقیانوس پایداری ترکیب نمک آن است. دلیل این امر ممکن است اختلاط مداوم آب اقیانوس ها باشد. با این حال، این توضیح را نمی توان جامع در نظر گرفت.
مجموع املاح موجود در آب اقیانوس جهانی 48 * 10 * 15 تن است که این مقدار نمک برای پوشاندن تمام سطح زمین با یک لایه 45 متری و سطح زمین با یک لایه از سطح زمین کافی است. 153 متر
با محتوای بسیار کم نقره (0.3 میلی گرم در 1 متر مکعب)، مقدار کل آن در آب اقیانوس 20000 برابر بیشتر از مقدار نقره استخراج شده توسط مردم در کل دوره تاریخی است. طلا به مقدار 0.006 میلی گرم در هر متر مکعب در آب اقیانوس ها وجود دارد در حالی که مقدار کل آن به 10 میلیارد تن می رسد.
با توجه به ترکیب نمک ها، آب اقیانوس به طور قابل توجهی با آب رودخانه تفاوت دارد (جدول 19).

در آب اقیانوس، بیشتر از همه (27 گرم در 1 لیتر آب) نمک معمولی (NaCl) است، بنابراین آب اقیانوس مزه شوری دارد. نمک های منیزیم (MgCl2، MgSO4) طعم تلخی به آن می دهند.
تفاوت های قابل توجه در نسبت نمک در آب اقیانوس و در آب رودخانه ها نمی تواند شگفت انگیز به نظر برسد، زیرا رودخانه ها به طور مداوم نمک را به اقیانوس منتقل می کنند.
فرض بر این است که ترکیب نمک آبهای اقیانوسی که از داخل زمین آزاد می شود با منشأ آنها مرتبط است. آبهای اقیانوس قبلاً با شوری اولیه برجسته بودند. در آینده، ترکیب نمک خاصی متعادل شد. میزان نمک حمل شده توسط رودخانه ها تا حدی با مصرف آنها متعادل می شود. در مصرف املاح، تشکیل ندول های آهن- منگنز، دفع نمک ها توسط باد و البته فعالیت موجوداتی که نمک ها (در درجه اول نمک های کلسیم) را از آب اقیانوس برای ساختن اسکلت و پوسته استخراج می کنند. مهم هستند. اسکلت ها و پوسته های موجودات مرده تا حدی در آب حل می شوند و تا حدی رسوبات کف را تشکیل می دهند و بنابراین از چرخه ماده خارج می شوند.
گیاهان و حیواناتی که در اقیانوس زندگی می‌کنند، مواد مختلفی را که در آب یافت می‌شود جذب و در بدن خود متمرکز می‌کنند، از جمله آن‌هایی که انسان هنوز قادر به تشخیص آنها نبوده است. کلسیم و سیلیکون به ویژه به شدت جذب می شوند. جلبک ها سالانه میلیاردها تن کربن را تثبیت می کنند و میلیاردها تن اکسیژن آزاد می کنند. آب هنگام تنفس از آبشش ماهی عبور می کند، بسیاری از حیوانات، غذا را فیلتر می کنند، مقدار زیادی آب را از دستگاه گوارش عبور می دهند، همه حیوانات با غذا آب را می بلعند. آب اقیانوس به نحوی از بدن حیوانات و گیاهان عبور می کند و این در نهایت ترکیب نمک مدرن آن را تعیین می کند.
میانگین شوری آب اقیانوس ها 35 ‰ (35 گرم نمک در هر 1 لیتر آب) است. تغییرات در شوری ناشی از تغییر در تعادل نمک یا آب شیرین است.
نمک‌ها همراه با آب جاری از خشکی وارد اقیانوس می‌شوند، در جریان تبادل آب با قسمت‌های همجوار اقیانوس وارد اقیانوس می‌شوند و در نتیجه فرآیندهای مختلفی که در آب اتفاق می‌افتد آزاد می‌شوند یا صرف می‌شوند. عرضه مداوم نمک از خشکی به اقیانوس باید باعث افزایش تدریجی شوری آب های آن می شد. اگر واقعاً این اتفاق می افتد، آنقدر کند است که تا به امروز کشف نشده باقی مانده است.
دلیل اصلی تفاوت در شوری آب اقیانوس ها تغییر تعادل آب شیرین است. بارش در سطح اقیانوس، روان آب از خشکی، ذوب یخ باعث کاهش شوری می شود. تبخیر، تشکیل یخ، برعکس، آن را افزایش می دهد. هجوم آب از خشکی به میزان قابل توجهی بر میزان شوری در نزدیکی ساحل و به ویژه در نزدیکی محل تلاقی رودخانه ها تأثیر می گذارد.
از آنجایی که شوری در سطح اقیانوس در قسمت باز آن عمدتاً به نسبت بارش و تبخیر (یعنی به شرایط آب و هوایی) بستگی دارد، پهنه‌بندی عرضی در توزیع آن یافت می‌شود. این به وضوح روی نقشه قابل مشاهده است. ایزوهالین- خطوط اتصال نقاط با شوری یکسان. در عرض های جغرافیایی استوایی، به دلیل اینکه میزان بارندگی بیشتر از تبخیر است، لایه های سطحی آب تا حدودی شاداب می شوند (34-35‰). در عرض های جغرافیایی نیمه گرمسیری و گرمسیری شوری لایه های سطحی افزایش یافته و برای سطح اقیانوس باز به حداکثر (36-37‰ ‰) می رسد که به این دلیل است که مصرف آب برای تبخیر تحت پوشش بارش نیست. اقیانوس رطوبت خود را از دست می دهد، در حالی که نمک ها باقی می مانند. در شمال و جنوب عرض های جغرافیایی استوایی، شوری آب اقیانوس ها به تدریج به 33-32 ‰ کاهش می یابد که با کاهش تبخیر و افزایش بارندگی مشخص می شود. ذوب شدن یخ های شناور کمک می کند. به کاهش شوری در سطح اقیانوس.جریان ها پهنه بندی عرضی در توزیع شوری در سطح اقیانوس را نقض می کنند.جریان های گرم شوری را افزایش می دهند، جریان های سرد برعکس آن را کاهش می دهند.
میانگین شوری در سطح اقیانوس ها متفاوت است. اقیانوس اطلس دارای بالاترین میانگین شوری (35.4‰) و اقیانوس منجمد شمالی کمترین (32‰) را دارد. افزایش شوری اقیانوس اطلس با تأثیر قاره ها با باریکی نسبی آن توضیح داده می شود. در اقیانوس منجمد شمالی، رودخانه های سیبری یک اثر شاداب کننده دارند (در سواحل آسیا، شوری به 20 ‰ کاهش می یابد).
از آنجایی که تغییرات شوری عمدتاً به تعادل ورودی و خروجی آب مربوط می شود، تنها در لایه های سطحی که مستقیماً آب دریافت می کنند (بارش) و آزاد می کنند (تبخیر) و همچنین در لایه اختلاط به خوبی بیان می شوند. اختلاط ستون آب را با ضخامت تا 1500 متر پوشش می دهد. عمیق تر، شوری آب های اقیانوس جهانی بدون تغییر باقی می ماند (34.7-34.9‰). ماهیت تغییر در شوری بستگی به شرایطی دارد که شوری را در سطح تعیین می کند. چهار نوع تغییر شوری عمودی در اقیانوس وجود دارد: I - استوایی، II - نیمه گرمسیری، III - متوسط و IV - قطبی،
I- در عرض های جغرافیایی استوایی که آب روی سطح تازه می شود، شوری به تدریج افزایش می یابد و در عمق 100 متری به حداکثر می رسد، جایی که آب های شور بیشتری از قسمت گرمسیری اقیانوس به استوا می رسد. شوری زیر 100 متر کاهش می یابد و از عمق 1000-1500 متر تقریباً ثابت می شود. II. در عرض‌های جغرافیایی نیمه گرمسیری، شوری به سرعت تا عمق 1000 متر کاهش می‌یابد و در عمق آن ثابت است. III. در عرض های جغرافیایی معتدل، شوری کمی با عمق تغییر می کند. IV. در عرض‌های جغرافیایی قطبی، شوری در سطح اقیانوس کمترین میزان است؛ با عمق، ابتدا به سرعت افزایش می‌یابد و سپس از عمق حدود 200 متری تقریباً تغییر نمی‌کند.
شوری آب در سطح دریاها می تواند بسیار متفاوت از شوری آب در قسمت باز اقیانوس باشد. همچنین در درجه اول با تعادل آب شیرین تعیین می شود و بنابراین به شرایط آب و هوایی بستگی دارد. دریا بسیار بیشتر از اقیانوس تحت تأثیر خشکی شسته شده توسط آن است. هر چه دریا عمیق‌تر به خشکی می‌رود، ارتباط آن با اقیانوس کمتر می‌شود، میزان شوری آن با میانگین شوری اقیانوسی متفاوت است.
دریاها در عرض های جغرافیایی قطبی و معتدل دارای تعادل آبی مثبت هستند و بنابراین شوری سطح آنها به ویژه در محل تلاقی رودخانه ها کمتر است. دریاها در عرض های جغرافیایی نیمه گرمسیری و گرمسیری که توسط خشکی با تعداد کمی رودخانه احاطه شده اند، شوری را افزایش داده اند. شوری بالای دریای سرخ (تا 42 ‰) با موقعیت آن در میان خشکی، در آب و هوای خشک و گرم توضیح داده می شود. میزان بارندگی در سطح دریا تنها 100 میلی متر در سال است، رواناب خشکی وجود ندارد و تبخیر به 3000 میلی متر در سال می رسد. تبادل آب با اقیانوس از طریق تنگه باریک باب المندب انجام می شود.
افزایش شوری دریای مدیترانه (تا 39 ‰) نتیجه این واقعیت است که رواناب زمین و بارندگی تبخیر را جبران نمی کند، تبادل آب با اقیانوس دشوار است. برعکس، در دریای سیاه (18‰)، تبخیر تقریباً با رواناب جبران می شود (لایه رواناب سالانه 80 سانتی متر است) و بارندگی تعادل آب را مثبت می کند. عدم تبادل آب آزاد با دریای مرمره به حفظ شوری کم در دریای سیاه کمک می کند.
در دریای شمال که از یک سو تحت تأثیر اقیانوس و از سوی دیگر تحت تأثیر دریای بالتیک است که به شدت نمک زدایی شده است، شوری از جنوب شرقی به شمال غربی از 31 به 35 ‰ افزایش می یابد. تمام حواشی دریا که به طور نزدیک با اقیانوس در ارتباط هستند، شوری نزدیک به قسمت مجاور اقیانوس دارند. در قسمت‌های ساحلی دریاها که رودخانه‌ها را دریافت می‌کنند، آب بسیار شیرین می‌شود و اغلب تنها چند پی‌پی‌ام شوری دارد.
تغییر در شوری با عمق دریاها به شوری سطح و تبادل آب مرتبط با اقیانوس (یا با دریای همسایه) بستگی دارد.
اگر شوری دریاها کمتر از شوری اقیانوس (دریای همسایه) در تنگه ای که آنها را به هم وصل می کند، آب اقیانوس متراکم تری از طریق این تنگه به داخل دریا نفوذ می کند و غرق می شود و اعماق آن را پر می کند. در این حالت شوری در دریا با عمق بیشتر می شود. اگر دریا از قسمت همسایه اقیانوس (دریا) شورتر باشد، آب در تنگه در امتداد پایین به سمت اقیانوس، در امتداد سطح - به سمت دریا حرکت می کند. لایه های سطحی شوری و دمای مشخصه دریا را در شرایط فیزیکی و جغرافیایی مشخص به دست می آورند. شوری آبهای کف با شوری سطح در طول دوره کمترین دما مطابقت دارد.
موارد مختلفی از تغییرات شوری با عمق به وضوح در نمونه دریای مدیترانه، مرمره و دریای سیاه دیده می شود. دریای مدیترانه از اقیانوس اطلس شورتر است. در تنگه جبل الطارق (عمق 360 متر) جریان عمیقی از دریا به اقیانوس وجود دارد. آب دریای مدیترانه از آستانه پایین می آید و در اعماق اقیانوس در نزدیکی آستانه منطقه ای با افزایش شوری ایجاد می کند. در سطح در تنگه، آب اقیانوس به دریا می ریزد. شوری آب در کف دریای مدیترانه در تمام طول آن 38.6 ‰ است در حالی که در سطح از 39.6 ‰ در قسمت شرقی تا 37 ‰ در قسمت غربی متغیر است. بر این اساس در قسمت شرقی با عمق شوری کاهش و در قسمت غربی افزایش می یابد.
دریای مرمره بین دو دریا واقع شده است، دریای مدیترانه شورتر و سیاه کم نمک. آب شور دریای مدیترانه که از طریق داردانل نفوذ می کند، اعماق دریا را پر می کند و بنابراین شوری در پایین 38 ‰ است. آب دریای سیاه که در امتداد سطح حرکت می کند، از طریق بسفر به دریای مرمره می آید و آب لایه های سطحی را تا 25‰ تازه می کند.
دریای سیاه به شدت تازه شده است. بنابراین، آب با منشاء مدیترانه ای از دریای مرمره به دریای سیاه در امتداد کف بسفر نفوذ می کند و با پایین آمدن، اعماق آن را پر می کند. شوری آب در دریای سیاه با عمق از 17-16 به 22.3 ‰ افزایش می یابد.
آب اقیانوس جهانی حاوی مقادیر عظیمی از با ارزش ترین مواد خام شیمیایی است که استفاده از آنها هنوز بسیار محدود است. سالانه حدود 5 میلیون تن نمک معمولی از آب اقیانوس ها و دریاها استخراج می شود که بیش از 3 میلیون تن آن در کشورهای جنوب شرقی آسیا است. نمک های پتاسیم و منیزیم از آب دریا استخراج می شوند. گاز برم به عنوان یک محصول جانبی از استخراج نمک معمولی و منیزیم به دست می آید.
برای استخراج عناصر شیمیایی موجود در مقادیر بسیار کم از آب، می توان از توانایی شگفت انگیز بسیاری از ساکنان اقیانوس در جذب و تمرکز عناصر خاص در بدن خود استفاده کرد، به عنوان مثال، غلظت ید در تعدادی جلبک هزاران و صدها است. هزاران برابر بیشتر از غلظت آن در آب اقیانوس. نرم تنان مس، آسپیدیا - روی، رادیولاریان - استرانسیوم، چتر دریایی - روی، قلع، سرب را جذب می کنند. مقدار زیادی آلومینیوم در فوکوس و کلپ و گوگرد در باکتری های گوگرد وجود دارد. با انتخاب موجودات خاص و افزایش توانایی آنها در تمرکز عناصر، امکان ایجاد ذخایر مصنوعی معدنی فراهم می شود.
شیمی مدرن مبدل های یونی (رزین های مبادله ای) را دریافت کرده است که دارای خاصیت جذب مواد مختلف از محلول و حفظ مواد مختلف در سطح خود هستند. یک پیمانه مبدل یونی می تواند یک سطل آب نمک را نمک زدایی کند و نمک را از آن استخراج کند. استفاده از مبدل‌های یونی، غنای نمک‌های اقیانوس را برای استفاده مردم قابل دسترس‌تر می‌کند.
گازهای موجود در آب اقیانوس گازها در آب اقیانوس حل می شوند. اینها عمدتاً اکسیژن، نیتروژن، دی اکسید کربن و همچنین سولفید هیدروژن، آمونیاک، متان هستند. آب گازهای اتمسفر در تماس با خود را حل می کند، گازها در طی فرآیندهای شیمیایی و بیولوژیکی آزاد می شوند، توسط آب های خشکی آورده می شوند و در هنگام فوران های زیر آب وارد آب اقیانوس می شوند. توزیع مجدد گازها در آب زمانی اتفاق می افتد که آب هم زده شود. به دلیل قدرت انحلال بالای آب، اقیانوس تأثیر زیادی بر ترکیب شیمیایی جو دارد.
نیتروژندر همه جای اقیانوس وجود دارد و محتوای آن تقریباً تغییر نمی کند ، زیرا به خوبی وارد ترکیب نمی شود و کم مصرف می شود. برخی از باکتری های نفوذی آن را به نیترات و آمونیاک تبدیل می کنند.
اکسیژناز جو وارد اقیانوس می شود و در طول فتوسنتز آزاد می شود. در فرآیند تنفس، برای اکسیداسیون مواد مختلف مصرف می شود و در جو آزاد می شود. حلالیت اکسیژن در آب با درجه حرارت و شوری آن تعیین می شود. هنگامی که سطح اقیانوس گرم می شود (بهار، تابستان)، آب اکسیژن را به جو آزاد می کند و زمانی که خنک می شود (پاییز، زمستان) آن را از جو جذب می کند. در آب اقیانوس ها اکسیژن کمتری نسبت به آب شیرین وجود دارد.
از آنجایی که شدت فرآیندهای فتوسنتز به درجه روشنایی آب توسط نور خورشید بستگی دارد، مقدار اکسیژن آب در طول روز در نوسان است و با عمق کاهش می یابد. در زیر 200 متر، نور بسیار کمی وجود دارد، هیچ پوشش گیاهی وجود ندارد، و محتوای اکسیژن در آب کاهش می یابد، اما پس از آن، در اعماق بیشتر (بیش از 1800 متر)، در نتیجه گردش آب های اقیانوس دوباره افزایش می یابد.
محتوای اکسیژن در لایه های سطحی آب (100-300 متر) از استوا به قطب ها افزایش می یابد: در عرض جغرافیایی 0 ° - 5 cm3 / L، در عرض جغرافیایی 50 ° - 8 cm3 / L. آب جریان های گرم از نظر اکسیژن فقیرتر از آب جریان های سرد است.
وجود اکسیژن در آب اقیانوس شرط لازم برای توسعه حیات در آن است.
دی اکسید کربنبرخلاف اکسیژن و نیتروژن، در آب اقیانوس عمدتاً در حالت محدود یافت می شود - به شکل ترکیبات دی اکسید کربن (کربنات ها و بی کربنات ها). از اتمسفر وارد آب می شود، در طی تنفس موجودات و در هنگام تجزیه مواد آلی آزاد می شود و در هنگام فوران های زیر آب از پوسته زمین می آید. دی اکسید کربن نیز مانند اکسیژن در آب سرد محلول تر است. هنگامی که دما افزایش می یابد، آب دی اکسید کربن را به اتمسفر آزاد می کند و هنگامی که دما کاهش می یابد، آن را جذب می کند. بیشتر دی اکسید کربن موجود در جو در آب اقیانوس حل می شود. ذخایر دی اکسید کربن در اقیانوس 45-50 سانتی متر مکعب در هر لیتر آب است. مقدار کافی از آن پیش نیاز فعالیت حیاتی موجودات است.
در آب دریاها، میزان و توزیع گازها می تواند به طور قابل توجهی با آب اقیانوس ها متفاوت باشد. در دریاهایی که اعماق آنها اکسیژن ندارد، سولفید هیدروژن جمع می شود. این در نتیجه فعالیت باکتری هایی رخ می دهد که از اکسیژن سولفات ها برای اکسیداسیون مواد مغذی در شرایط بی هوازی استفاده می کنند. زندگی طبیعی طبیعی در محیط سولفید هیدروژن ایجاد نمی شود.
نمونه ای از دریایی که اعماق آن به سولفید هیدروژن آلوده است دریای سیاه است. افزایش تراکم آب با عمق، تعادل توده آب در دریای سیاه را تضمین می کند. اختلاط کامل آب در آن رخ نمی دهد، اکسیژن به تدریج با عمق ناپدید می شود، محتوای سولفید هیدروژن افزایش می یابد و به 6.5 سانتی متر مکعب در پایین در هر لیتر آب می رسد.
ترکیبات معدنی و آلی حاوی عناصر لازم برای موجودات زنده نامیده می شوند ماده مغذی
توزیع مواد مغذی و انرژی (تابش خورشیدی) در اقیانوس، توزیع و بهره وری ماده زنده را تعیین می کند.
تراکم آب اقیانوسبا افزایش شوری، همیشه افزایش می یابد، زیرا محتوای موادی که وزن مخصوص بیشتری نسبت به آب دارند، افزایش می یابد. خنک شدن، تبخیر و تشکیل یخ به افزایش چگالی در سطح اقیانوس کمک می کند. با افزایش چگالی آب، همرفت رخ می دهد. هنگام گرم شدن و همچنین هنگامی که آب نمک با آب بارش و با آب مذاب مخلوط می شود، چگالی آن کاهش می یابد.
در سطح اقیانوس، یک تغییر در چگالی از 0.996 تا 1.083 وجود دارد. در اقیانوس های باز، چگالی معمولاً توسط دما تعیین می شود و بنابراین از استوا به قطب ها افزایش می یابد. چگالی آب در اقیانوس با عمق افزایش می یابد.
فشار.به ازای هر سانتی متر مربع از سطح اقیانوس، اتمسفر با نیروی تقریباً 1 کیلوگرم (یک جو) فشار می آورد. فشار یکسانی به همان ناحیه توسط ستونی از آب به ارتفاع تنها 10.06 متر وارد می شود.بنابراین، می توان فرض کرد که به ازای هر 10 متر عمق، فشار 1 اتمسفر افزایش می یابد. اگر در نظر بگیریم که آب با عمق فشرده و متراکم تر می شود، معلوم می شود که فشار در عمق 10000 متری 1119 اتمسفر است. تمام فرآیندهایی که در اعماق زیاد رخ می دهند تحت فشار شدید انجام می شوند، اما این مانع از توسعه حیات در اعماق اقیانوس نمی شود.
شفافیت آب اقیانوسانرژی تابشی خورشید که به ستون آب نفوذ می کند، پراکنده و جذب می شود. شفافیت آب به میزان پراکندگی و جذب آن بستگی دارد. از آنجایی که مقدار ناخالصی های موجود در آب در همه جا یکسان نیست و با گذشت زمان تغییر می کند، شفافیت نیز ثابت نمی ماند (جدول 20). کمترین شفافیت در نزدیکی ساحل در آب های کم عمق به ویژه پس از طوفان مشاهده می شود. شفافیت آب در طول دوره رشد انبوه پلانکتون ها به طور قابل توجهی کاهش می یابد. کاهش شفافیت ناشی از ذوب شدن یخ است (یخ همیشه حاوی ناخالصی است، علاوه بر این، توده حباب های هوا محصور در یخ به آب می رود). خاطرنشان می شود که شفافیت آب در مکان هایی که آب های عمیق به سطح می آیند افزایش می یابد.

در حال حاضر، اندازه گیری شفافیت در اعماق مختلف با استفاده از یک هیدروفتومتر جهانی انجام می شود.
رنگ آب اقیانوس ها و دریاها.ضخامت آب خالص اقیانوس (دریا) در نتیجه جذب و پراکندگی جمعی نور، رنگ آبی یا آبی دارد. به این رنگ آب «رنگ صحرای دریا» می گویند. وجود پلانکتون ها و سوسپانسیون های معدنی در رنگ آب منعکس می شود و. رنگ مایل به سبز به خود می گیرد. مقادیر زیاد ناخالصی آب را به رنگ سبز مایل به زرد در می آورد و در نزدیکی دهانه رودخانه ها حتی ممکن است قهوه ای باشد.
برای تعیین رنگ آب اقیانوس از مقیاس رنگ دریا (مقیاس Forel-Ule) استفاده می شود که شامل 21 لوله آزمایش با مایعی با رنگ های مختلف - از آبی تا قهوه ای است.
در عرض های جغرافیایی استوایی و استوایی، رنگ غالب آب اقیانوس ها آبی تیره و حتی آبی است. به عنوان مثال خلیج بنگال، دریای عرب، قسمت جنوبی دریای چین و دریای سرخ دارای چنین آبی هستند. آب آبی در دریای مدیترانه، آب دریای سیاه از نظر رنگ به آن نزدیک است. در عرض های جغرافیایی معتدل، در بسیاری از نقاط آب مایل به سبز است (مخصوصاً در نزدیکی ساحل)، در مناطقی که یخ ذوب می شود، به طور محسوسی سبزتر می شود. در عرض های جغرافیایی قطبی، رنگ مایل به سبز غالب است.

پشته های میانی اقیانوسی

آنها از تمام اقیانوس ها عبور می کنند و یک منظومه سیاره ای واحد به طول کل بیش از 60 هزار کیلومتر تشکیل می دهند و مساحت کل آنها برابر است با 15,2 % منطقه اقیانوس ها پشته های میانی اقیانوس در واقع موقعیت متوسطی را در اقیانوس اطلس و هند اشغال می کنند؛ در اقیانوس آرام آنها به سمت شرق به سمت سواحل آمریکا منتقل می شوند.

برجستگی پشته های میان اقیانوسی به شدت بریده شده است و با دور شدن از محور، مناره های کوه با مناطق تپه ای جایگزین می شوند و در ناحیه تلاقی با دشت های عمیق آب هموارتر می شوند. . پشته ها شامل سیستم های کوهستانی و فرورفتگی های دره مانندی است که آنها را از هم جدا می کند و مطابق با اعتصاب عمومی کشیده شده اند. ارتفاع قله های کوه های فردی به 3-4 کیلومتر می رسد، عرض کل پشته های میانی اقیانوس از 400 تا 2000 کیلومتر است. در امتداد قسمت محوری خط الراس، یک فرورفتگی طولی به نام شکاف یا دره شکاف (شکاف از شکاف انگلیسی) وجود دارد. عرض آن از 10 تا 40 کیلومتر و عمق نسبی آن از 1 تا 4 کیلومتر است. شیب دامنه های دره 10-40 درجه است.

دیواره های دره با پله هایی به چند تاقچه تقسیم می شود. دره شکاف جوان‌ترین و از نظر تکتونیکی فعال‌ترین بخش پشته‌های میانی اقیانوسی است؛ این دره دارای یک تقسیم‌بندی شدید بلوکی-خرج است. بخش مرکزی آن شامل گنبدهای بازالتی منجمد و نهرهای آستین مانند است که تشریح شده است. گیارامی- شکاف های کششی بدون جابجایی عمودی، از 0.5 تا 3 متر عرض (گاهی اوقات 20 متر) و ده ها متر طول.

پشته های میانی اقیانوس توسط گسل های تبدیل شکسته می شوند و پیوستگی آنها در جهت عرضی شکسته می شود. دامنه جابجایی افقی صدها کیلومتر است (تا 750 کیلومتر در منطقه استوایی خط الراس میانی اقیانوس اطلس) و جابجایی عمودی تا 3-5 کیلومتر است.

گاهی اوقات اشکال کوچکی از توپوگرافی پایین به نام ریزنقشه وجود دارد که از بین آنها فرسایشی، بیوژنیک و کموژنیک متمایز می شود.

آب بر خلاف بخار آب یک ترکیب پلیمری از مولکول های H 2 O است. ایزوتوپ های مختلف O و H می توانند در ساختار یک مولکول آب شرکت کنند. رایج ترین آنها 1H - هیدروژن سبک، 2 H - دوتریوم (150 میلی گرم / لیتر)، 16 O، 17 O، 18 O هستند. مولکول ها آب خالص 1 H 2 16 O هستند، مخلوطی از انواع دیگر آب را آب سنگین می نامند که از نظر چگالی بیشتر با آب خالص متفاوت است. در عمل، آب سنگین به عنوان اکسید دوتریوم 2 H 2 16 O (D 2 O) شناخته می شود، و آب فوق سنگین، اکسید تریتیوم 3 H 2 16 O (T 2 O) است. آخرین موجود در اقیانوس ها حاوی مقدار ناچیزی است - 800 گرم (از نظر تریتیوم). خواص فیزیکی اصلی آب شامل نوری، صوتی، الکتریکی و رادیواکتیویته است.

خواص نوری

معمولاً نفوذ نور به آب، جذب و پراکندگی آن در آب، شفافیت آب دریا، رنگ آن را درک می کنند.

سطح دریا مستقیماً توسط پرتوهای خورشید (تابش مستقیم) و نور پراکنده شده توسط جو و ابرها (تابش پراکنده) روشن می شود. بخشی از پرتوهای خورشید از سطح دریا به جو منعکس می شود، بخشی دیگر پس از شکست در سطح آب ها به داخل آب نفوذ می کند.

آب دریا یک محیط نیمه شفاف است، بنابراین نور به اعماق زیاد نفوذ نمی کند، بلکه پراکنده و جذب می شود. فرآیند تضعیف نور انتخابی است. اجزای نور سفید (قرمز، نارنجی، سبز، فیروزه ای، نیلی، بنفش) به طرق مختلف توسط آب دریا جذب و پراکنده می شوند. با نفوذ به داخل آب، قرمز و نارنجی ابتدا ناپدید می شوند (در عمق تقریبی 50 متر)، سپس زرد و سبز (تا 150 متر)، و سپس آبی، آبی و بنفش (تا 400 متر).

شفافیت به طور سنتی به عنوان عمق غوطه وری یک دیسک سفید با قطر 30 سانتی متر درک می شود که در آن دیگر قابل مشاهده نیست. شفافیت باید تحت شرایط خاصی اندازه گیری شود، زیرا مقدار آن به ارتفاع مشاهده، زمان روز، پوشش ابر و امواج دریا بستگی دارد. دقیق ترین اندازه گیری ها در هوای آرام و صاف حوالی ظهر، از ارتفاع 3-7 متری از سطح آب انجام شد.

ترکیب جذب و پراکندگی نور، رنگ آبی خالص (بدون ناخالصی) آب دریا را مشخص می کند. رنگ سطح دریا به تعدادی از شرایط خارجی بستگی دارد: زاویه دید، رنگ آسمان، وجود ابرها، امواج باد و غیره. بنابراین، هنگامی که امواج ظاهر می شوند، دریا به سرعت آبی می شود و هنگامی که ابرهای متراکم وجود دارد، تاریک می شود.

با نزدیک شدن به ساحل، شفافیت دریا کاهش می یابد، آب سبز می شود، گاهی اوقات رنگ های زرد و قهوه ای پیدا می کند. در دریای آزاد، شفافیت و رنگ توسط ذرات معلق با منشاء آلی، پلانکتون تعیین می شود. در طول دوره رشد فیتوپلانکتون ها (بهار، پاییز)، شفافیت دریا کاهش می یابد و رنگ سبزتر می شود. در قسمت های مرکزی، شفافیت معمولاً از 20 متر فراتر می رود و رنگ در محدوده تون های آبی است. بیشترین شفافیت (65.5 متر) در دریای سارگاسو ثبت شده است. در عرض های جغرافیایی معتدل و قطبی، غنی از پلانکتون، شفافیت آب 15-20 متر است و رنگ دریا سبز مایل به آبی است. در محل تلاقی رودخانه های بزرگ، رنگ آب دریا کدر و زرد مایل به قهوه ای است، شفافیت به 4 متر کاهش می یابد، رنگ دریا تحت تأثیر موجودات گیاهی یا جانوری به شدت تغییر می کند. تجمع انبوه هر موجودی می تواند سطح دریا را به رنگ های زرد، صورتی، شیری، قرمز، قهوه ای و سبز رنگ کند. به این پدیده شکوفایی دریا می گویند. در برخی موارد، درخشش دریا در شب رخ می دهد که با مطالعه نور بیولوژیکی توسط موجودات دریایی مرتبط است.

خواص آکوستیک

تعیین امکان انتشار صدا در آب دریا - حرکات نوسانی موج مانند ذرات یک محیط الاستیک که آب دریا است. قدرت صوت متناسب با مجذور فرکانس است که با تعداد ارتعاشات الاستیک در ثانیه تعیین می شود. بنابراین، از منبعی با همان قدرت، می توانید با افزایش فرکانس ارتعاشات صوتی، صدایی با قدرت بیشتری دریافت کنید. برای اهداف عملی در امور دریایی (صدای اکو، ارتباطات زیر آب)، از اولتراسوند (صدای فرکانس بالا) استفاده می شود که با پرتوهای ضعیفی از پرتوهای آکوستیک واگرا نیز مشخص می شود.

سرعت صوت در آب دریا به چگالی و حجم خاص آب بستگی دارد. اولین مشخصه به نوبه خود به شوری، دما و فشار بستگی دارد. سرعت صوت در آب دریا بین 1400 تا 1550 متر بر ثانیه است که 4 تا 5 برابر سرعت صوت در هوا است. انتشار صوت در آب با کاهش آن در اثر جذب و پراکندگی و همچنین شکست و انعکاس امواج صوتی همراه است.

در برخی از اعماق آب اقیانوس منطقه ای وجود دارد که سرعت صوت حداقل است، پرتوهای صوتی که تحت بازتاب های داخلی متعدد قرار می گیرند، در این منطقه در فواصل بسیار طولانی منتشر می شوند. این لایه با حداقل سرعت انتشار صوت کانال صدا نامیده می شود. کانال صدا با خاصیت تداوم مشخص می شود. اگر منبع صدا در نزدیکی محور کانال قرار گیرد، صدا در فاصله هزاران کیلومتری منتشر می شود (حداکثر فاصله ثبت شده 19200 کیلومتر است). در اقیانوس جهانی، کانال صوتی به طور متوسط در عمق 1 کیلومتری قرار دارد. دریاهای قطبی با تأثیر موقعیت نزدیک به سطح کانال صوتی (عمق 50-100 متر)، در نتیجه انعکاس صدا از سطح دریا مشخص می شوند.

پس از خاموش شدن منبع صدا، یک صدای باقی مانده به نام طنین برای مدتی در ستون آب باقی می ماند. این نتیجه بازتاب و پراکندگی امواج صوتی است. طنین کف، سطح و حجم را تشخیص دهید، در مورد دوم، پراکندگی صدا با کمک حباب های گاز، پلانکتون، تعلیق رخ می دهد.

خواص الکتریکی

آب خالص (شیرین) رسانای ضعیف الکتریسیته است. آب دریا که یک محلول تقریباً یونیزه است، الکتریسیته را به خوبی هدایت می کند. هدایت الکتریکی بستگی به شوری و دمای آب دارد، هر چه شوری و دما بیشتر باشد رسانایی الکتریکی بیشتر است. علاوه بر این، شوری به میزان بیشتری بر هدایت الکتریکی تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، در محدوده دمایی 0 تا 25 درجه سانتیگراد، هدایت الکتریکی تنها دو برابر افزایش می یابد، در حالی که در محدوده شوری از 10 تا 40 ‰، 3.5 برابر افزایش می یابد.

در ضخامت آب دریا جریان های تلوریک ناشی از تابش هسته ای خورشید وجود دارد. از آنجایی که رسانایی الکتریکی آب دریا بهتر از یک پوسته جامد است، بزرگی این جریان ها در اقیانوس بیشتر از لیتوسفر است. با عمق کمی افزایش می یابد. هنگامی که آب دریا حرکت می کند، نیروی حرکتی الکتریکی به آن القا می شود که متناسب با شدت میدان مغناطیسی و سرعت حرکت آب دریا (رسانا) است. با اندازه گیری نیروی الکتروموتور القایی و دانستن شدت میدان مغناطیسی در یک مکان معین و در یک لحظه معین، می توان سرعت جریان های دریا را تعیین کرد.

خواص رادیواکتیو

آب دریا رادیواکتیو است زیرا عناصر رادیواکتیو نیز در آن حل شده اند. نقش اصلی به ایزوتوپ رادیواکتیو 40 K و به میزان بسیار کمتری به ایزوتوپ های رادیواکتیو Th، Rb، C، U و Ra تعلق دارد. رادیواکتیویته طبیعی آب دریا 180 برابر کمتر از رادیواکتیویته گرانیت و 40 برابر کمتر از رادیواکتیویته سنگ‌های رسوبی قاره‌ها است.

علاوه بر خواص فیزیکی در نظر گرفته شده، آب دریا دارای خواص انتشار، اسمز و کشش سطحی است.

انتشار مولکولی در حرکت ذرات یک ماده محلول در آب بدون اختلاط مکانیکی بیان می شود.

پدیده اسمز، یعنی. انتشار مواد محلول از طریق یک پارتیشن متخلخل (غشاء)، عمدتاً از اهمیت بیولوژیکی برخوردار است، اما می تواند برای به دست آوردن آب تمیز از آب دریا نیز استفاده شود.

کشش سطحی خاصیت آب برای داشتن یک لایه شفاف نازک روی سطح است که تمایل به جمع شدن دارد. این پدیده در تشکیل امواج مویرگی در سطح دریا اهمیت تعیین کننده ای دارد.

ترکیب شیمیایی آبهای اقیانوس

تفاوت آب دریا با آب رودخانه ها و دریاچه ها به دلیل طعم تلخ و شور و چگالی زیاد است که به دلیل مواد معدنی حل شده در آن توضیح داده می شود. تعداد آنها که بر حسب گرم بر کیلوگرم آب دریا بیان می شود، شوری (S) نامیده می شود و بر حسب ppm (‰) بیان می شود. شوری کل 35‰ یا 35% یا 35 گرم در هر کیلوگرم آب است. چنین شوری آب دریا نرمال نامیده می شود و برای کل توده آب معمول است، به استثنای لایه سطحی 100-200 متر، که در آن شوری بین 32 تا 37 ‰ است که با منطقه بندی آب و هوایی مرتبط است. در مناطق خشک که تبخیر زیاد و رواناب سطحی کم است، شوری افزایش می یابد. در مناطق مرطوب، به دلیل اثر نمک زدایی روان آب های سطحی از قاره، شوری کاهش می یابد. آب و هوا در دریاهای داخلی قوی تر است. در دریای سرخ، شوری به 41-43 ‰ می رسد. به ویژه شوری بالایی (200-300‰) در تالاب های مناطق خشک بریده از دریا (کورا-بوگز-گل) مشاهده می شود. شوری دریای مرده 260-270‰ است.

ترکیب عنصری ترکیب عنصری نمک

آب دریا آب دریا

O 85.8% Cl 55.3%

H 10.7% Na 30.6%

Cl 2.1% SO 4 7.7%

Na 1.15٪ Mg 3.7٪

Mg 0.14% Ca 1.2%

S 0.09٪ K 1.1٪

کلسیم 0.05٪ Br 0.2٪

K 0.04٪ CO2 0.2٪

بقیه کمتر از 0.001٪ است.

ترکیب نمک آب دریا توسط موارد زیر غالب است:

کلریدها 89.1٪ (NaCl -77.8٪ - هالیت، MgCl 2 - 9.3٪ - بیشوفیت، KCl - 2٪ - سیلویت).

سولفات‌ها 10.1% (Mg SO 4 - 6.6% - اپسومیت، CaSO4 - 3.5% - انیدریت)

کربنات 0.56%

برومات ها 0.3%.

ترکیب گاز آب دریا

محلول در آب: اکسیژن، دی اکسید کربن، نیتروژن، سولفید هیدروژن در برخی نقاط.

اکسیژناز دو طریق وارد آب می شود:

از جو

به دلیل فتوسنتز فیتوپلانکتون (گیاهان سبز)

6 CO 2 + 6H 2 O \u003d C 6 H 12 O 6 + 6O 2 + 674 کیلو کالری (نور + کلروفیل).

مقدار آن از 5 تا 8 سانتی متر مکعب در لیتر بسیار متغیر است و به دما، شوری و فشار بستگی دارد. حلالیت اکسیژن با افزایش دما بسیار کاهش می یابد، بنابراین در عرض های جغرافیایی بالا به وفور یافت می شود. نوسانات فصلی اتفاق می افتد، با افزایش دما، اکسیژن در جو آزاد می شود و بالعکس، این گونه است که تعامل دینامیکی جو و هیدروسفر انجام می شود. همان رابطه معکوس بین محتوای اکسیژن و شوری وجود دارد: هر چه شوری بیشتر باشد، اکسیژن کمتری دارد. وابستگی محتوای اکسیژن به فشار مستقیم است: هر چه فشار بیشتر باشد، اکسیژن بیشتری در آب حل می شود. بیشترین مقدار اکسیژن در سطح آب (به دلیل جو و فتوسنتز) و در پایین (به دلیل فشار و مصرف کمتر توسط موجودات) تا 8 سانتی متر مکعب در لیتر وجود دارد - این دو لایه در ساحل ادغام می شوند. منطقه در قسمت میانی مخزن، میزان اکسیژن کمترین مقدار است - 2-3 سانتی متر در هر لیتر. به دلیل گردش عمودی و افقی آب، اقیانوس ها تقریباً در همه جا حاوی اکسیژن آزاد هستند. از اکسیژن برای تنفس گیاهان و حیوانات و اکسیداسیون مواد معدنی استفاده می شود.

دی اکسید کربندر آب یافت می شود 1) تا حدی در حالت محلول آزاد و 2) به شکل شیمیایی به عنوان بخشی از کربنات ها و بی کربنات ها. مقدار کل CO 2 در آب بیش از 45 سانتی متر مکعب در لیتر است که تنها نیمی از آن به سهم CO 2 آزاد می رسد. منابع دی اکسید کربن: جو، گازهای آتشفشانی، آلی و آب رودخانه ها. مصرف: فتوسنتز، تشکیل مواد معدنی کربناته. محتوای CO 2 نیز توسط دما تنظیم می شود؛ در لایه های گرم شده بالایی آب دریا، حلالیت CO 2 کاهش می یابد و در اتمسفر آزاد می شود. کمبود آن ایجاد می شود که منجر به تشکیل کربنات کلسیم نامحلول CaCO 3 می شود که رسوب می کند. در آب های سرد، محتوای بالای CO2 ذکر شده است.

نیتروژنبه مقدار 13 سانتی متر در لیتر در آب موجود است و عمدتاً از جو می آید.

سولفید هیدروژناین به میزان محدودی توزیع شده و محدود به دریاهای حوضه بسته است که از طریق تنگه های کم عمق با اقیانوس جهانی ارتباط برقرار می کنند. این امر تبادل آب بین آنها را مختل می کند. به عنوان مثال در دریای سیاه آلودگی سولفید هیدروژن تقریباً از عمق 150 متری شروع می شود و با عمق افزایش می یابد و در قسمت نزدیک به پایین به 5-6 سانتی متر مکعب در لیتر می رسد. سولفید هیدروژن توسط باکتری ها از سولفات ها تولید می شود:

CaSO 4 + CH 4 → H 2 S + CaCO 3 + H 2 O

علاوه بر این، مقدار مشخصی از مواد آلی در آبهای اقیانوس جهانی حل می شود (تا 10 گرم در لیتر در دریای آزوف)، همچنین مقدار مشخصی کدورت و تعلیق وجود دارد.

دمای آب اقیانوس ها

منبع اصلی گرمای دریافتی اقیانوس جهانی خورشید است. گرما از آن به شکل تابش خورشیدی موج کوتاه، متشکل از تشعشعات مستقیم و تشعشعات پراکنده شده توسط اتمسفر به دست می آید. مقداری از تشعشعات به اتمسفر بازتاب می شود (تابش بازتابی). اقیانوس جهانی در نتیجه تراکم بخار آب در سطح دریا و به دلیل جریان گرمایی که از روده های زمین می آید گرمای اضافی دریافت می کند. در عین حال، اقیانوس از طریق تبخیر، تابش موثر و تبادل آب گرما را از دست می دهد. به مجموع جبری مقدار گرمای وارد شده به آب و از دست رفتن آب در نتیجه کلیه فرآیندهای حرارتی، تعادل حرارتی دریا می گویند. از آنجایی که میانگین دمای آب اقیانوس جهانی در طول دوره مشاهده بلندمدت بدون تغییر باقی می ماند، پس تمام شارهای حرارتی در مجموع برابر با صفر هستند.

توزیع دما در سطح اقیانوس جهانی عمدتاً به عرض جغرافیایی منطقه بستگی دارد، بنابراین بالاترین دما در منطقه استوایی (استوای حرارتی) قرار دارد. تأثیر تحریف کننده توسط قاره ها، بادهای غالب، جریان ها اعمال می شود. مشاهدات طولانی مدت نشان می دهد که میانگین دمای آب سطحی 17.54 درجه سانتیگراد است. گرمترین آنها اقیانوس آرام (19.37 درجه سانتیگراد) و سردترین آنها اقیانوس منجمد شمالی (-0.75 درجه) است. دما با افزایش عمق کاهش می یابد. در بخش‌های باز اقیانوس، این اتفاق نسبتاً سریع تا Ch. 300-500 متر و بسیار کندتر تا ch. 1200-1500 متر؛ دمای زیر 1500 متر بسیار آهسته کاهش می یابد. در لایه های زیرین اقیانوس در اعماق کمتر از 3 کیلومتر، درجه حرارت عمدتاً +2 درجه سانتیگراد و 0 درجه سانتیگراد است و در اقیانوس منجمد شمالی به -1 درجه سانتیگراد می رسد. در برخی از حوضه های آب های عمیق با Ch. 3.5 - 4 کیلومتر و تا پایین، دمای آب کمی افزایش می یابد (به عنوان مثال، دریای فیلیپین). به عنوان یک پدیده غیرعادی، افزایش قابل توجه دمای لایه زیرین آب تا 62 درجه سانتیگراد در برخی از فرورفتگی های دریای سرخ باید در نظر گرفته شود. چنین انحرافاتی از الگوی کلی نتیجه تأثیر فرآیندهای عمیقی است که در داخل زمین رخ می دهد.

لایه بالایی آب (به طور متوسط تا 20 متر) در معرض نوسانات دمایی روزانه است، به عنوان یک لایه فعال متمایز می شود. انتقال از لایه فعال به لایه پایین تر دماهای پایین در یک لایه نسبتا نازک رخ می دهد که به آن می گویند. ترموکلاینمشخصات اصلی ترموکلاین به شرح زیر است:

عمق وقوع - از 300-400 متر (در مناطق گرمسیری) تا 500-1000 متر (در مناطق نیمه گرمسیری)

ضخامت - از چند سانتی متر تا ده ها متر،

شدت (شیب عمودی) -0.1-0.3 o در هر 1 متر.

گاهی اوقات دو ترموکلین متمایز می شوند: فصلی و دائمی. اولین در بهار تشکیل می شود و در زمستان ناپدید می شود (عمق آن 50-150 متر است). دومی که "ترموکلاین اصلی" نامیده می شود، در تمام طول سال وجود دارد و در اعماق نسبتاً زیاد رخ می دهد. دو نوع ترموکلاین در آب و هوای معتدل یافت می شود.

ترموکلاین همچنین با تغییر در خواص نوری آب مشخص می شود که توسط ماهی هایی که از شکارچیان فرار می کنند استفاده می شود: آنها به داخل ترموکلاین شیرجه می زنند و شکارچیان آنها را از دست می دهند.

همچنین مشخص شده است که در طول 70 میلیون سال گذشته دمای آبهای عمیق اقیانوس جهانی از 14 به 2 درجه سانتیگراد کاهش یافته است.

چگالی آب دریا

چگالی هر ماده کمیتی است که با جرم ماده در واحد حجم اندازه گیری می شود. واحد چگالی، چگالی آب مقطر در دمای 4 درجه سانتیگراد و فشار اتمسفر معمولی است. چگالی آب دریا، جرم آب دریا (بر حسب گرم) موجود در 1 سانتی متر مکعب است. بستگی به شوری (رابطه مستقیم) و دما (رابطه معکوس) دارد. چگالی آب دریا در دمای 0 درجه سانتی گراد و شوری 35 ‰ 1.028126 گرم بر سانتی متر مکعب است.

چگالی به طور نابرابر روی سطح توزیع شده است: در منطقه استوایی حداقل است (1.0210 گرم بر سانتی متر مکعب) و حداکثر در عرض های جغرافیایی بالا (1.0275 گرم بر سانتی متر مکعب). با عمق، تغییر چگالی به تغییر دما بستگی دارد. در زیر 4 کیلومتر، چگالی آب دریا کمی تغییر می کند و به 1.0284 گرم در سانتی متر مکعب در نزدیکی کف می رسد.

فشار آب دریا

فشار در دریاها و اقیانوس ها به ازای هر 100 متر 1 مگاپاسکال یا 10 اتمسفر افزایش می یابد. مقدار آن به چگالی آب نیز بستگی دارد. می توانید فشار را با استفاده از فرمول محاسبه کنید:

P \u003d H ּρ / 100،

P - فشار بر حسب MPa،

H عمقی است که محاسبه برای آن انجام می شود،

ρ چگالی آب دریا است.

تحت فشار لایه های پوشاننده، حجم ویژه آب دریا کاهش می یابد، یعنی. فشرده است، اما این مقدار ناچیز است: در S \u003d 35‰ و t \u003d 15 درجه سانتیگراد، 0.0000442 است. با این حال، اگر آب کاملاً تراکم ناپذیر بود، حجم اقیانوس جهانی 11 میلیون کیلومتر مربع افزایش می یابد. و سطح آن 30 متر بالا می رفت.

علاوه بر ترموکلاین (پرش دما)، یک جهش فشار نیز وجود دارد - پیکنوکلینگاهی اوقات چند پیکنوکلین در حوضه دریایی شناسایی می شود. به عنوان مثال، دو پیکنوکلین در دریای بالتیک شناخته شده است: در محدوده عمق 20-30 متر و 65-100 متر. پیکنوکلین گاهی اوقات به عنوان یک "خاک مایع" استفاده می شود و به یک زیردریایی متعادل خنثی اجازه می دهد بدون کار روی آن بخوابد. پروانه ها