2. Температурний режим океану.

Однією з найважливіших фізичних характеристик морської води є її температура. Головним джерелом теплової енергії є сонячна радіація. Інші джерела теплової енергії це:

• енергія припливів і відпливів;

• внутрішнє тепло Землі;

• тепло, яке утворюється при окисленні органічних речовин, інших хімічних реакціях;

• тепло, яке виділяють радіоактивні речовини, що знаходяться в океанах і морях;

• теплообмін поверхневих шарів вод океанів і морів з атмосферою;

• конденсація вологи;

• випадіння теплих опадів;

• теплі течії.

• виділення скритої теплоти при льодоутворенні.

Охолоджується вода:

• при випаровуванні;

• при випромінюванні теплової енергії в атмосферу;

• при конвективному теплообміні між морем і атмосферою,

• при випадінні холодних опадів;

• при перемішуванні поверхневих шарів з глибинними холодними водами;

• при згоні поверхневих теплих вод вітрами;

• внаслідок холодних течій.

Температура поверхневих вод Світового океану. Максимальна температура поверхневих вод Світового океану знаходиться в шарі товщиною від 0.5 до 1 м біля екватора, до полюсів вона зменшується. Однак зона максимальних температур – термічний екватор – в океані знаходиться поміж 5 і 10° північної широти. Це пояснюється нерівномірним розподілом води і суші на Землі, їх різною теплоємністю і теплопровідністю. Максимальні температури вод в області термічного екватора від +27°С до +29°С. Найнижчі – у полярних широтах (до -2°С).

Розподіл температури води на поверхні океанів і морів має зональний характер: температура поступово знижується від екватора до полюсів. Вплив материків і течій порушує цю зональність. В екваторіально-тропічних широтах температура води в районі східного узбережжя на 2-3°С нижча від температури води поблизу західних берегів. Цьому сприяють пасати, які зносять поверхневий шар від східних берегів, а на їхнє місце піднімаються холодні глибинні води.

Середня температура поверхневих вод Світового океану становить +17,54 °С, що перевищує на 3,1 °С середню температуру повітря на земній кулі (+14,5°С), внаслідок чого океан впливає на теплові процеси в атмосфері, Найтепліший Тихий океан, середня його температура +19, 37 °С, в Індійському океані +17,27 °С, в Атлантичному +16,35 °С, у Північному Льодовитому океані - 0.8 °С. Найвища температура океанічних поверхневих вод (+35,6°С) у Перській затоці та Червоному морі, а найнижча (-2°С) – у водах Арктики і Антарктики.

У Південній півкулі Світовий океан приблизно на 3°С холодніший, у північній, через вплив Антарктиди. З цієї причини і термічний екватор зміщений на північ від географічного.

Температура поверхневих вод морів залежить від фізико-географічних умов, в яких знаходиться те або інше море. Так, влітку температура води у Чукотському морі +1,6°С, а в Аральському, Каспійському, Чорному та Азовському морях. – +20°С.

У морях більш високих широт взимку від'ємні температури, і ці моря частково або повністю замерзають. У морях низьких широт (від 35° північної широти) температура поверхневої води протягом року відносно висока.

Розподіл температури води на глибинах Світового океану.

Температура води по-різному розподіляється в океанах і морях на різних широтах, а також в західних і східних частинах океанів.

Теплова енергія Сонця практично повністю вбирається верхнім 10-20-сантиметровим шаром води. За тихої погоди тепло проникає на глибину завдяки молекулярній дифузії, тому влітку в морях і океанах утворюється тонкий шар теплої води, нижче якого залягає холодна. Холодну і теплу воду розділяє шар різкої зміни температури — так званий термоклин, або шар температурного стрибка. Під дією вітру вода перемішується, і термоклин займає більшу глибину.

Для океану типова трьохшарова структура: у верхньому (перемішаному) шарі товщиною від 20 до 200 м температура однакова, в наступному шарі (термоклині) вона різко знижується, нижче термоклину і майже до дна температура знижується повільно. На глибинах нижче 3000 м вона становить 0-2°С. Біля самого дна температура трохи підвищується за рахунок теплого потоку від підстилаючої кори і досягає +1,4 – +1,8°С, а в полярних областях – нижче 0°С.

Полярні води до глибини 50-100 м охолоджуються, на глибині до 250-500 м вони стають теплішими, а потім до дна – температура поступово знижується.

В арктичних широтах температура в поверхневому шарі -1,6°С, на глибині 50 м – 1,8 °С, потім на глибині від 200 до 500 м вона підвищується до +3°С завдяки впливу глибинних теплих вод Атлантичного океану, а потім знову зменшується до 0°С і навіть нижче.

У межах 45° північної широти і 45° південної широти у відкритій частині океану температура зменшується з глибиною.

У субтропічних широтах, де переважають антициклональні циркуляційні системи, утворюються зони сходження поверхневих вод – конвергенції. Зони розходження поверхневих вод називають зонами дивергенції.

Зміна температури води океану в часі. Зміна температури води в часі залежить головним чином від зміни кількості сонячної радіації. У зв'язку з цим розглядається добовий і річний хід температури води. Окрім того, на добові і річні зміни температури води впливають погодні і гідрологічні умови, від яких залежать процеси випромінювання, випаровування, перемішування вод.

Добові коливання температури води на поверхні океану незначні (0,2-0,3°С), найбільша їх амплітуда в районі тропіків (0,4-0,6°С), а до полюсів вона зменшується.

Річні зміни температур відрізняються від добових більш значними амплітудами і поширенням коливань температури до значних глибин. У річному ході температура поверхні більшої частини океану в північній півкулі досягає максимуму в серпні і мінімуму в лютому, а в південній півкулі – відповідно в лютому і серпні.

Вплив температури води на процеси, що відбуваються у Світовому океані. Температура води є однією з найважливіших фізичних характеристик Світового океану, що впливає на природні та біологічні процеси і явища, які відбуваються в океані та атмосфері Землі. Від температури і солоності води та її розподілу залежить рух водних мас, існування теплих і холодних течій в океанах та морях. Знаючи розподіл температури і солоності морської води на поверхні та глибинах, можна скласти спеціальні карти поширення течій в даному районі. Стан температури поверхневих вод моря і температури повітря впливає на утворення туману на морі і взагалі на взаємодію океану і атмосфери, а отже, на клімат і погоду.

З температурою морської води пов'язано її замерзання, розвиток льодових явищ на морі і обледеніння суден. Температура води, поряд із солоністю і вмістом кисню у воді, визначає умови існування риб та інших мешканців моря. Від температури і солоності морської води залежить її густина, яка впливає на осадку морських суден. Моряки враховують це в судноводінні.

Температура і солоність впливають також на швидкість поширення в ній звуку. Це необхідно враховувати під час роботи з ехолотами та іншими гідроакустичними приладами на морі.