Швидкість звуку (у м/с) в морській воді при різній солоності і температурі

Температура, °С	Солоність, %о
	0	10	20	30	35	40
0	1402	1415	1429	1442	1449	1456
10	1443	1456	1470	1483	1490	1497
20	1474	1487	1500	1514	1521	1528
30	1492	1505	1519	1532	1538	1546

Питання для самоконтролю

1. Сольовий склад вод Світового океану й морів.

2. Розподіл солоності вод у Світовому океані. Причини змін солоності

океанічних вод.

3. Густина і тиск морської води. Вплив цих факторів на процеси, що

відбуваються в морях і океанах.

4.Теплові властивості морської води. Теплообмін між водною поверхнею та атмосферою.

5. Горизонтальні та вертикальні зміни температури води у Світовому океані. Аналіз причин такого розподілу.

6.Особливості процесу замерзання морської води, відмінність їх від материкових.

5. Водні маси

Вперше термін “водні маси” був застосований в 1929 році австрійським вченим А.Дефантом. На сучасному етапі А.Д. Добровольський дав наступне визначення водної маси: “Водною масою називають порівняно великий об’єм води, що формується в певних районах Світового океану, впродовж тривалого часу, має стійкі фізичні (температура, колір, густина), хімічні (солоність, вміст газів) та біологічні властивості і рухається, як одне ціле”. В кожній водній масі виділяють її ядро з найбільш вираженими показниками температури, солоності, густини. Від ядра до зовнішніх меж водної маси значення показників змінюється, але в допустимих значеннях для даної водної маси. Зміна і трансформація значення показників проходить під впливом трьох причин:

1) переходу з однієї кліматичної зони в іншу — зональна трансформація. Зональна трансформація пов’язана з рухом за меридіаном (теплі-холодні течії);

2) зміна зовнішніх умов в районах розміщення водної маси — сезонна трансформація. Сезонна трансформація пов’язана не з переносом водної маси, а з сезонними змінами гідрометеорологічних характеристик на місцях. Цю заново створену водну масу називають зимовою або літньою модифікацією;

3) змішування із сусідніми водними масами — трансформація змішування. Унаслідок перемішування двох водних мас формується третя, з проміжними характеристиками. Ця трансформація може відбуватися поступово, якщо між водними масами немає різкої межі (Канарська течія і Саргасове море) або різке розмежування (Лабрадорська течія і Гольфстрім).

Водні маси Світового океану поділяють на основні та вторинні. Основні водні маси займають великі простори і мають однорідну будову на великій відстані. Основні водні маси в свою чергу поділяють на: екваторіальні, тропічні, субтропічні, субполярні та полярні водні маси.

Екваторіальні водні маси мають високу температуру, незначну солоність і густину, малий вміст кисню і фосфатів (табл. 5.1).

Таблиця 5.1

Характеристика поверхневих водних мас Світового океану

Водні маси	Товщина шару, м	Темпера-тура, °С	Солоність, ‰	Густина, ум. од.	Вміст кисню, мг/л	Вміст фосфатів, мг/л
Екваторіальні	150–300	+26, +28	33–35	22–23	3–4	0,5–0
Тропічні	300–400	+18, +27	34,5–35,5	24–26	2–4	1–2
Субтропічні	400–500	+15, +28	35–37	23–26	4–5	0,5
Субполярні	300–400	+5, +20	34–35	25–27	4,6–6	0,5–1,5
Полярні	100–200	+5, –1,8	32–34	27–28	5–7	1,5–2

Тропічні водні маси займають найбільші простори. Для них характерні порівняно високі температура, солоність, густина, але вони дуже бідні на кисень.

Субтропічні водні маси найсолоніші, в них значно більше кисню, ніж у попередніх типах, і зовсім мало фосфатів.

У полярних і субполярних водних масах із зростанням географічної широти температура і солоність знижуються, а густина, вміст кисню і кількість фосфатів збільшуються.

Вторинні водні маси — це води зміщення основних водних мас, наприклад, Середземноморська водна маса в північній частині Атлантичного океану.

Також водні маси поділяють по кожному океану, по півкулям (північні, південні), по довготі (західні, східні) і по вертикалі.

Рис. 5. Області поширення поверхневих водних мас

(за В. М. Степановим)

У вертикальному напрямі розрізняють чотири структурні водні зони: поверхневу, проміжну, глибинну, придонну.

Поверхнева зона, нижня межа якої залягає на глибині 100–200 м, надзвичайно динамічна. Мінливість властивостей її вод зумовлена сезонними коливаннями температури і вітровим хвилюванням. Об’єм води в цій зоні 68,4 млн км³, або 5,1% від загального об’єму Світового океану.

У проміжній зоні (200–2000 м) поверхнева циркуляція води з її широтним перенесенням речовини та енергії змінюється глибинною, в якій переважає меридіональне переміщення водних мас. У високих широтах до цієї зони належить шар теплої води, що проникає сюди з низьких широт. Об’єм води в проміжній зоні 414,2 млн км³, або 30%.

Глибинна зона (2000–4000 м) — зона меридіонального переміщення води та енергії, водообміну між океанами. В ній зосереджено понад половину (50,7%) усієї водної маси океанів — 680,0 млн. км³.

Придонна зона (понад 4000 м) утворюється водами полярного походження. Товща цієї води залежить від рельєфу дна, але найпотужніша вона в Антарктиці через високе положення тут її верхньої межі. Об’єм води у придонній зоні — 176,3 млн км³, або 13,2%.

Між різними водними масами формуються так звані гідрологічні фронти. Це вузькі смуги розмежування різних водних мас або океанічних течій, в яких найбільші горизонтальні градієнти температур, солоності, густини та інших океанографічних характеристик. Вони супроводжуються контрастами кольору води, нагромадженням сміття, піни. Мають ширину від 20 м до 1000 м. Область, усередині якої змінюється положення океанічного фронту, називають фронтальною зоною.

Питання для самоконтролю

1. Дайте визначення водної маси.

2. Охарактеризуйте основні та вторинні водні маси.