- •Предисловие
- •§ 1. Гидрология как наука
- •§ 2. Основные понятия
- •§ 1. Вода как вещество, её молекулярная структура и изотопный состав
- •§ 2. Химические свойства воды
- •§3. Физические свойства воды и географические следствия
- •§ 4 Агрегатное состояние воды и фазовые переходы
- •§5. Малоизученные свойства воды
- •§ 1. Фундаментальные законы физики и их использование при изучении водных объектов
- •§2. Водный баланс
- •§3. Тепловой баланс
- •Круговорот воды в природе и водные ресурсы Земли
- •§ 1. Происхождение воды на Земле
- •§ 2. Изменение количества воды на Земле
- •§ 3. Круговорот воды в природе
- •§ 4. Круговорот содержащихся в воде веществ
- •§5. Водные ресурсы Земли
- •§1. Происхождение ледников и их распространение на земном шаре. Снеговая линия.
- •§2. Типы ледников
- •§3. Образование и строение ледников
- •§4. Питание ледника
- •§5. Режим и движение ледников
- •§6. Влияние на природную среду и практическое значение ледников
- •§ 1. Происхождение и распространение подземных вод на Земле
- •§2. Виды воды в порах горных пород и грунтов
- •§3. Классификации подземных вод
- •§4. Воды зоны аэрации
- •§5. Воды зоны насыщения. Грунтовые воды
- •§6. Движение подземных вод
- •§7. Режим подземных вод
- •§8. Влияние подземных вод на природную среду и их практическое значение
- •§1. Реки и их распространение на земном шаре
- •§2. Типы рек
- •§3. Морфология и морфометрия реки и ее бассейна
- •§4. Питание рек
- •§5. Водный режим рек
- •§6. Речной сток
- •§7. Движение воды в реках
- •§8. Движение речных наносов
- •§9. Термический и ледовый режим рек
- •§10. Гидрохимический режим рек
- •§11. Устья рек
- •§12. Хозяйственное значение рек и антропогенное влияние на реки
- •§13. Реки Крыма и Украины
- •§ 1. Происхождение озер и их распространение на земном шаре
- •§ 2. Типы озер
- •§ 3. Морфология и морфометрия озер
- •§ 4. Водный баланс озер
- •§ 5. Водный режим озера
- •§ 6. Термический режим озера
- •§ 7. Ледовый режим озер
- •§ 8. Гидрохимические характеристики озер
- •§ 9. Гидробиологические характеристики озер
- •§ 10. Донные отложения в озерах
- •§ 11. Влияние озер на природную среду и их практическое значение
- •§ 1. Назначение водохранилищ и их размещение на земном шаре
- •§ 2. Типы водохранилищ
- •§ 3. Морфометрические характеристики водохранилищ
- •§ 4. Гидрологический режим водохранилищ
- •§ 5. Формирование берегов и заиление
- •§ 6. Влияние водохранилищ на природную среду
- •§ 7. Водохранилища Крыма и Украины
- •§ 1. Происхождение болот и их распространение на земном шаре
- •§ 2. Типы болот
- •§ 3. Морфология, строение и гидрография торфяных болот
- •§ 4. Развитие и гидрологический режим болот
- •§ 5. Мелиорация болот и их практическое значение
- •§ 1. Океаны и их распространенность на земном шаре
- •§ 2. Моря и их классификация
- •§ 3. Заливы и проливы
- •§ 4. Дно Мирового океана
- •§ 5. Донные отложения океана
- •§ 1. Солевой состав и генезис вод океана
- •§ 2. Соленость морской воды и ее распределение в океане
- •§ 3. Термические особенности вод Мирового океана
- •§ 4. Плотность вод и ее распределение в океане
- •§1. Льдообразование в море
- •§ 2. Физические свойства морского льда
- •§ 3. Классификация морских льдов
- •§ 4. Ледовитость океанов и морей
- •§ 5. Движение морских льдов
- •§ 1. Волнение
- •§ 2. Волны зыби и элементы волны
- •§ 3. Ветровые волны
- •§ 4. Волны цунами
- •§ 5. Сейши
- •§ 6. Внутренние волны
- •§ 1. Приливы
- •§ 2. Элементы приливной волны
- •§ 3. Приливообразующая сила
- •§ 4. Деформации приливной волны у берега
- •§ 5. Котидальные карты приливов
- •§ 1. Происхождение морских течений и их классификация
- •§ 2. Теория ветровых течений
- •§ 3. Плотностные течения
- •§ 4. Циркуляция вод в Мировом океане
- •§1. Уровень моря. Нуль глубин
- •§2. Изменения уровня моря
- •§ 3. Водные массы океана
- •§1. Биологические ресурсы
- •§2. Минеральные ресурсы
- •§3. Энергетические ресурсы
- •§1. Антропогенное загрязнение Мирового океана
- •§2. Экологические проблемы Азовского моря
- •§3. Экологические проблемы Черного моря
- •§4. Прогнозы экологических изменений Мирового океана
- •Оглавление
- •95007, Симферополь, пр. Вернадского 4
§ 1. Солевой состав и генезис вод океана
Закономерность, связанная с постоянством солевого состава океанических морских вод заключается в том, что количество растворенных в водах океана солей может сильно различаться, но солевой состав, соотношение различных солей, определяющих соленость вод, во всех районах Мирового океана всегда одинаково:
Хлориды (галоиды) - 88,7%
Сульфаты - 10,8%
Карбонаты - 0,3%
Прочие - 0,2%
Всего-100%
Воды океана относятся к хлоридному классу (Сl- - 19,35‰) и натриевой группе (Na+ - 10,76‰). Всего лишь 8 ионов (Cl, SO4, HCO3, Br; Na, Mg, Ca, К) дают 99,9% общей массы солей в морской воде. Эта закономерность впервые была установлена В. Дитмаром при изучении химического состава морской воды во время кругосветной экспедиции научно-исследовательского судна «Челленджер». Она характерна как для поверхностных, так и для глубинных вод океана и может нарушаться только в береговой зоне.
Существует 3 гипотезы происхождения солености морской воды. Первая утверждает, что соленость – явление первичное, присущее с момента образования Мирового океана; вторая – предполагает постепенное осолонение, благодаря выносу солей реками, вулканической деятельности. Третья гипотеза является синтезом двух предыдущих. Согласно ей воды первичного океана были солеными с момента его образования, но их соленость и солевой состав – другими. Современная соленость сформировалась в результате сложных и длительных процессов, связанных с развитием Земли, причем неоднократно она повышалась и понижалась. В настоящее время соленость также изменяется, но очень медленно. По мнению В.И. Вернадского постоянный солевой состав морской воды в основном регулируется биологическими процессами.
§ 2. Соленость морской воды и ее распределение в океане
Соленость морской воды - это содержание в граммах всех минеральных веществ, растворенных в 1 кг морской воды. Она выражается в г/кг или в тысячных долях промилях (S, ‰). Подсчитано, что общая масса солей, растворенных в океане, достигает 49-55∙1015 т. Эта величина с незначительными колебаниями сохраняется на протяжении многих геологических эпох. В настоящее время средняя соленость вод Мирового океана составляет 35,16‰.
Величина солености морской воды определяется несколькими способами, например, по хлорности, т.е. суммарному содержанию в граммах на 1 кг морской воды галогенов: хлора, фтора, брома и йода. Для этого служит международная формула:
S‰ = 1,80655 Сl‰
Для Черного моря формула следующая:
S‰ = 1,1856 + 1,7950 Cl‰.
Среди других способов определения солености следует выделить: электропроводность, оптические свойства воды (преломление света), плотность, полный химический анализ и др.
На картах и профилях соленость вод Мирового океана чаще всего показывают с помощью изогалин – линий, соединяющих точки с одинаковой соленостью воды.
Распределение солености воды на поверхности океана подчиняется зональным закономерностям в соответствии с зональностью осадков и испарения и может быть представлена в виде графика (рис. 20).
Рис. 20. Распределение солености и влияющих на нее гидрометеорологических факторов по широте в Мировом океане
В экваториальной зоне пониженная соленость (до 34-35‰) обусловлена резким повышением количества осадков и понижением испарения в зоне штилей. В тропических зонах по обе стороны от экватора выделяются зоны повышенной и самой высокой солености (36-37‰), что связано с повышенным испарением в районе сильных пассатных ветров. В направление к средним и высоким широтам наблюдается уменьшение солености (от 35 до 32‰).
Зональное широтное распределение солености (карты изогалин) нарушают три фактора: течения, реки и льды. Течения в средних широтах у западных берегов океанов направлены на север и юг от пассатов, разнося более соленые и теплые воды в направлении высоких широт. Вдоль восточных берегов океанов с севера и юга поступают менее соленые и теплые воды, направленные к пассатным течениям. Поэтому у материков изогалины имеют часто меридиональную ориентацию. Реки оказывают опресняющее воздействие на поверхностные воды океанов, особенно в приустьевых районах. Например, влияние Амазонки ощущается на расстоянии 500-1000 км от устья. Морские льды в зимнее время за счет формирования льда из пресной воды существенно осолоняют моря, а летом наоборот опресняют.
Соленость поверхностных вод разных океанов различна:
Атлантический - 35,4‰
Тихий - 34,9‰
Индийский - 34,8‰
Северный Ледовитый - 29-32‰
Внутренние моря, куда впадают крупные реки или располагающиеся в умеренном климатическом поясе, значительно опреснены:
Балтийское море - 10-12‰
Белое-24-30‰
Черное-16-18‰
Азовское - 10-12‰.
Внутренние моря тропических регионов обладают высокой соленостью: Средиземное море, Персидский залив - 39‰, Красное море - 42‰.
В распределении солености в толще вод океана в целом отмечается общая закономерность роста солености в глубину с постоянно выравнивающейся соленостью нижних вод. В толще имеются промежуточные слои (экстремумы) с существенно разнящейся соленостью, связанной с горизонтальным переносом воды течениями, с влиянием температурного и плотностного факторов.