
- •Министерство науки и образования Украины
- •Cодержание
- •Введение
- •1. Предмет и задачи океанологии
- •2. Основные океанологические организации
- •2.1. Международные организации
- •2.2. Важнейшие национальные научные учреждения
- •3. История исследования Мирового океана
- •4. Географическая характеристика Мирового океана
- •4.1. Морфометрические характеристики и деление Мирового океана
- •Распределение суши и воды на поверхности земного шара
- •4.2. Мировой океан как единый природный объект
- •4.3. Географическая характеристика Мирового океана
- •Основные морфометрические характеристики океанов
- •4.4. Строение океанической коры и основные элементы рельефа дна
- •Желоба Мирового океана с глубинами более 9000 м
- •5. Строение и химический состав морской воды
- •5.1. Молекулярное строение воды и ее аномалии
- •5.2. Химический состав морской воды
- •Состав природных вод (% по массе)
- •5.3. Соленость морской воды
- •5.4. Растворенные газы
- •Наиболее опасные тяжелые металлы
- •6. Основные физические характеристики морской воды
- •6.1. Плотность, удельный вес и удельный объем. Уравнение состояния морской воды
- •1) Условная плотность морской воды:
- •3) Стандартный условный удельный вес при температуре 00с:
- •6.2. Давление и сжимаемость морской воды
- •6.3. Термические свойства морской воды
- •6.4. Диффузия и осмос
- •7. Турбулентное перемешивание в океане
- •7.1. Типы турбулентного перемешивания
- •7.2. Вязкость (или сила внутреннего трения)
- •7.3. Морская турбулентность
- •7.4.Элементы статистической теории турбулентности
- •7.5. Турбулентный обмен в океане
- •7.6. Устойчивость слоев в море
- •7.7. Конвективное перемешивание
- •8. Оптические свойства морской воды
- •8.1. Световое излучение
- •8.2. Радиационный баланс Земли и освещенность поверхности моря
- •8.3. Поглощение и рассеяние света в море
- •Показатели поглощения χλ волн видимой части солнечного спектра
- •8.4. Прозрачность и цвет воды
- •8.4.Биолюминесценция и цветение моря
- •9. Акустические свойства морской воды
- •9.1. Скорость распространения звука
- •9.2. Поглощение и рассеяние звука в море. Реверберация
- •9.3. Рефракция звуковых лучей. Подводный звуковой канал
- •9.4. Биогидроакустика
- •10. Взаимодействие океана и атмосферы
- •10.1. Взаимосвязь процессов в океане и атмосфере
- •10.2. Изменчивость процессов в океане
- •10.3. Теплообмен в системе океан-атмосфера
- •10.3.1. Составляющие теплового баланса океана
- •10.4. Влагообмен в системе океан-атмосфера
- •10.5. Явления Эль Ниньо и Ла Нинья
- •10.6. Глобальное потепление: реальность и прогноз
- •11. Распределение температуры и солености в Мировом океане
- •11.1. Распределение температуры
- •Температура и соленость на поверхности океанов
- •11.2. Распределение солености
- •12. Термохалинный анализ вод океана
- •12.2. Смешение двух и трех водных масс
- •12.3. Смешение четырех водных масс
- •12.4. Аналитическая геометрия т,s- кривых
- •12.5. Статистический т,s- анализ
- •13. Водные массы Мирового океана
- •14. Фронтальные зоны и фронты в Мировом океане
- •15. Физико-географическое районирование Мирового океана
- •16. Морские льды
- •16.1. Классификация льдов
- •1. Начальные виды льда.
- •16.2. Соленость льда
- •16.3. Физические свойства льда
- •16.4. Механические свойства льда
- •16.5. Дрейф льдов
- •16.6. Распространение льдов в Мировом океане
- •17. Биологическая структура океана
- •17.1. Биологические зоны и провинции в океане
- •17.2. Морские гидробионты
- •17.3. Морская экосистема
- •17.4. Морской промысел
- •18. Природные ресурсы Мирового океана
- •Полезные ссылки
- •Английская система мер
- •Меры длины
- •Меры площади
- •Меры веса
- •Меры объёма
1) Условная плотность морской воды:
σt
=
(-
1) × 1000
2) условный удельный вес при температуре 17,50С:
ρ17..5
=
(
-
1) × 1000
3) Стандартный условный удельный вес при температуре 00с:
σо
= (S-
1) × 1000
Например, значению физической плотности ρ=1,024781 г·см-3 соответствует безразмерное значение условной плотности σt = 24,781.
Наиболее точным выражением для плотности морской воды являются эмпирические формулы, предложенные группой авторов (Кнудсен, Экман, Свердруп, Хессельберг). Каждая из этих формул устанавливает взаимосвязь плотности с одним или несколькими параметрами, а последовательное их применение позволяет вычислить плотность с учетом всех влияющих факторов.
Эти формулы приведены в Океанологических и Океанографических таблицах (Н.Н.Зубов. Океанологические таблицы: - Л.: Гидрометеоиздат, 1957; Океанографические таблицы. - Л.: Гидрометеоиздат, 1975). Достаточно просто условную плотность можно вычислить и по таблицам Калле и Торадэ (K.Kalle und H.Thorade “Tabellen und Tafeln fűr die Dichte des Seewassers (σt)”. – Hamburg, 1940).
При некоторых океанологических расчетах удобнее пользоваться не плотностью морской воды, а обратной ей величиной – удельным объемом:
=
Значения
для морской воды всегда несколько меньше
единицы, но больше 0,9, например при
температуре 20°С и солености 35‰
=
0,97581 см3·г-1.
По предложению Н.Н.Зубова для сокращения
записи введено понятие условного
удельного объема:
Vt
=
(
- 0,9) × 1000
Условный
удельный объем Vt
представляет
собой безразмерную величину. Так,
значению
= 0,97581 соответствуетVt
=75,81.
Плотности in situ, т. е. при температуре, солености и давлении в точке наблюдения, соответствует удельный объем in situ, который в форме условного удельного объема обозначается Vstp .
Океанологические таблицы для вычисления плотности и удельного объема in situ составлены таким образом, что удобнее определить условный удельный объем Vstp. Для этого сначала по соответствующей таблице находят по температуре и солености условный удельный объем Vt на поверхности моря, затем находят ряд поправок, учитывающих влияние отдельно только давления δp, совместно температуры и давления δtp, солености и давления δsp и суммарную поправку δstp. В результате Vstp получается как Vt с учетом всех поправок:
Vstp = Vt + δp + δtp + δsp + δstp
Это формула Бьеркнеса, которой пользуются при практических расчетах условного удельного объема Vstp.
Для нахождения условной плотности и условного удельного объема удобнее, чем таблицами, пользоваться специальными графиками - T, S-дuаграммами, на которых в поле координат «температура-соленость» проведены изолинии σt или Vt .
В природных условиях (in situ) морская вода находится на различных глубинах и подвержена воздействию гидростатического давления вышележащих слоев, которое вызывает сжатие воды и соответствующее уменьшение ее удельного веса (увеличение плотности). Поэтому при определении истинных значений плотности и удельного объема морской воды, которые она имеет на глубине своего залегания, необходимо учитывать ее сжимаемость.