Тема 13. Поверхностные воды. Воды мирового океана. Течения и их влияние на климат Мировой океан

Средняя глубина 3700 м. В морской воде растворены почти все известные на Земле вещества. Основная часть растворённых солей – это хлориды – 88,7% , сульфаты – 10,8% , карбонаты – 0,3%. В 1 кг воды содержится 35 г солей.

Солёность в океане зависит от соотношения осадков и испарения. Ее понижают речные воды и тающие льды. В открытом океане распределение солёности в толще носит зональный характер. В экваториальном поясе она понижена, в тропических широтах - повышена, в умеренных и полярных - понижена.

Газы в океане

Растворённая атмосфера формируется, как результат взаимодействия с атмосферой, при биогеохимических процессах в толще воды и при дегазации мантии в районе рифтовых долин и вулканов. Океан в результате поглощает и выделяет огромное количество газов: O₂, CO₂, N₂, H₂S, NH₃ и т д.

Температура

Она также характеризуется зональностью, которая нарушается течениями, ветрами и влиянием суши.

От поверхности океана отражается только 8% солнечной энергии, т.е. мировой океан является накопителем солнечной энергии на поверхности.

Средняя температура поверхности океана 17,8°С, (Тихий океан – 19,4°С), самая низкая температура: -0,75°С – подо льдом Северно-ледовитого океана.

Наибольшие среднегодовые температуры: 27-28°С – на экваторе.

Средняя температура всего мирового океана: +4°С.

Толщина многолетних льдов северных океанов составляет 3-5 м. Льды покрывают 15% акватории мирового океана.

На поверхности океана формируется тонкий слой воды – слой перемешивания, где температура и солёность однородны по глубине. Под слоем перемешивания находится слой, где температура резко падает - сезонный термоклин. Под ним находиться слой – главный термоклин, где температура снижается плавно до 3°С (до глубины 1500 м). Далее находиться глубинный термоклин, где температура постоянна. Движение вниз в глубину сопровождается падением температуры и увеличением плотности воды, что делает систему устойчивой.

Течения

Они вызываются атмосферной циркуляцией, ветром, перепадом уровня воды и плотности, неравномерным нагревом поверхности, контрастами солёности, температурными контрастами, силами притяжения Луны и Солнца.

Наиболее изучены поверхностные течения, они образуют гигантские круговороты, которые в Северном полушарии движутся по часовой стрелке, а в Южном против часовой стрелки (из-за вращения Земли).Между ними существуют несколько меньших по масштабу круговоротов.

Кроме того, существуют различные непостоянные и периодические течения. В более холодных водах отмечают тёплые течения, в менее холодных – холодные. Тёплые течения направляются из низких широт в высокие, а холодные наоборот. На направление течений влияет вращение Земли (сила Кориолиса), в результате течение отклоняется вправо в Северном полушарии и влево в Южном.

Системы поверхностных течений зависят от господствующих ветров и конфигурации океанов. В тропических широтах устойчивые воздушные течения (пассаты) вызывают северные и южные пассатные течения, нагоняющие воды к восточным берегам материков. Между ними возникает межпассатное противотечение.

Вдоль восточных берегов на север и на юг в умеренные широты уходят тёплые течения. В умеренных широтах западные ветры вызывают течения, пересекающие океаны с запада на восток.

На глубине также имеются течения. Причина – разная плотность воды за счет давления массы воды сверху и изменения температуры и солености. Из-за изменения плотности воды происходит ее вертикальное перемещение: холодная и более соленая вода опускается, теплая и менее соленая – поднимается.

Волны в океане

Вода в океане совершает колебательные движения (волнения) и поступательные движения (течения). Волны на поверхности образуются за счёт ветра, их высота 4-6м, а максимальная 30м. Длина волны от 100-250м до 500м. На глубине 200м волнение затихает. При приближении к берегу из-за трения о дно скорость движения подошвы волны уменьшается, гребень опрокидывается, возникает прибой. Сила удара доходит до 38т/м², скорость волн при землетрясениях и извержениях (цунами) составляет 700км/ч. В открытом океане высота волны 1 м, длина – 300 км. У берегов высота достигает 30 м.

Приливы и отливы

Вызываются Луной и Солнцем, приливные волны движутся с востока на запад (навстречу движению Земли), где проходит гребень волны – возникает прилив, который сменяется отливом. Приливы могут быть полусуточные (два прилива и два отлива за лунные сутки), суточные (один прилив и один отлив) и смешанные. Солнечные приливы в 2,17 раз меньше лунных, лунный и солнечный приливы могут накладываться друг на друга, усиливаться или ослабляться. Величина приливов зависит от взаимного положения Земли, Луны и Солнца, от географической широты, глубины моря, формы береговой линии. В открытом океане высота прилива до 1м, в заливах до 18м.

Наиболее известное и большое океаническое течение – Гольфстрим , оно достигает скорости 3м/с, средняя скорость течения 0,1 – 0,2м/с.

Процессы подъёма океанских глубинных вод называются апвеллинг, опускания – даунвеллинг.