5.6. Физико-химические свойства воды; понятие солёности.

В естественных условиях только вода встречается в трёх агрегатных состояниях. Присутствие солей в воде изменяет её фазовые превращения. Вода - универсальный растворитель, она растворяет больше солей и прочих веществ больше, чем любое другое вещество. Это химически стойкое вещество, которое трудно окислить, сжечь или разложить на составные части. Вода окисляет почти все металлы и разрушает даже самые стойкие горные породы. Вода обладает большой удельной теплоёмкостью, т.е. способностью поглощать большое количество теплоты и сравнительно мало при этом нагреваться. Это свойство чрезвычайно важно, т.к. вода стабилизирует климат планеты. Аномальные свойства воды объясняются строением её молекулы: атомы кислорода прикрепляются к атому водорода не классически, а под углом 105°. Вследствие асимметрии одна сторона молекулы заряжена положительно, а другая отрицательно. Поэтому молекула воды представляет собой диполь. Процессы, где участвует вода чрезвычайно многогранны: фотосинтез растений и дыхание организмов, деятельность растений и организмов. Мировой океан - единая непрерывная водная оболочка Земли, которая включает океаны и моря. В настоящее время выделяют пять океанов. Согласно международной классификации насчитывается 54 моря, среди которых выделяют внутренние и окраинные. Объём воды Мирового Океана составляет 1340-1370 млн. км . Благодаря большой массе Мировой океан оказывает большое влияние на тепловой режим земной поверхности, выполняя функцию планетарного терморегулятора. Помимо водорода и кислорода в морской воде содержатся 81 и 92 встречающихся в естественных условиях элементов. В 1 км морской воды содержится около 40 т растворённых твёрдых веществ, которые определяют её солёность. Солёность выражается в промилле и её средняя величина для океанических вод равно 35 промилле. Температура воды и солёность определяют плотность морской воды. В составе воды: 1) твёрдые вещества; больше всего в морской воде содержится хлора; хлориды придают горько-солёный вкус, сульфаты, карбонаты. В пресной воде наоборот - больше всего карбонатов и меньше всего хлоридов; 2) биогенные элементы (питательные вещества) - фосфор, кремний, азот и др.; 3) газы -в морской воде содержатся все атмосферные газы, но в другой пропорции; 4) микроэлементы, присутствующие в малых концентрациях.

Для солёности характерен выраженный минимум в приэкваториальной области, два максимума в тропических широтах и понижение значения у полюсов. Чередование полюсов повышенной и пониженной солёности у экватора и в тропиках объясняется обилием атмосферных осадков в экваториальной полосе и превышением испарения над количеством осадков у северного и южного тропиков.

5.7 Тропосфера: основные понятия о переносе воздуха (воздушные массы, циклоны и антициклоны» атмосферные фронты).

Воздушная циркуляция обусловлена неравномерным распределением атмосферного давления у земной поверхности, следствием чего является система ветров - направленных перемещений воздуха из области высокого давления в область низкого. Барическое поле, слагаемое различными воздушными массами, состоит из отдельных барических систем, среди которых различают циклоны (область низкого давления в центре и движение воздуха против часовой стрелки) и антициклоны (область высокого давления в центре и движение по часовой стрелке), барические депрессии и гребни, ложбины и седловины. Различают постоянные центры действия атмосферы — область высокого или низкого давления, существующие круглый год или определённый сезон. Преобладающие переносы воздушных масс проявляются в пассатных, муссонных, бризовых циркуляциях, в формировании и миграции квазистационарных воздушных фронтов (типа внутритропические зоны конвергенции). Особый интерес представляют тропические циклоны, называемые в Атлантике - ураганами, в Тихом -тайфунами. Основными параметрами барических систем являются траектория, скорость перемещения, радиус действия, атмосферное давление в центре образования. Перемещающиеся циклоны оказывают влияние на подстилающую поверхность, нарушая нормальное распределение гидрометеорологических величин. Из-за различий солнечного тепла на Земле и характера подстилающей поверхности воздух тропосферы в горизонтальном направлении распадается на отдельные воздушные массы -большие объёмы воздуха, обладающие относительно однородными свойствами и движущееся как единое целое в общей циркуляции атмосферы. Свойства воздушных масс зависят от географических широт и характера подстилающей поверхности. Выделяют типа воздушных масс: 1)Экваториальный (образуется в экваториальной полосе, характеризуется высокой температурой и влажностью; в тёплый период экваториальный воздух заходит в субэкваториальный пояс, принося сюда обильные осадки); 2)Тропический (массы, формирующиеся в тропических и субтропических широтах над океанами и материками; в летнее время он образуется над аридными районами умеренных широт; континентальный тропический воздух характеризуется высокой температурой и низкой влажностью, морской прохладнее, но содержит много влаги, но из-за температуры он редко достигает насыщения, т.е. имеет низкую относительную влажность); 3)Воздух умеренных (формируется в обоих полушариях и отличается большим разнообразием); 4)Арктический и антарктический воздух юразуется над ледовыми и снежными поверхностями северных и южных полярных регионов; низкие температуры, малое содержание влаги и прозрачность). Атмосферные фронты — пограничные слои контакта областей формирования воздушных масс. Здесь происходят самые интенсивные движения воздуха, поскольку встречаются воздушные массы, обладающие разными физическими свойствами.