Valtameren (meri)veden fysikaaliset ja kemialliset perusominaisuudet. Meriveden fysikaaliset ominaisuudet Meriveden fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet lyhyesti

Tiedetään, että vesi on ihanteellinen liuotin. Merivesi on kaasu-suolaliuos, jossa on laadukas koostumus. 44 kemiallista alkuainetta on löydetty valtamerten vedestä. Eniten liukenevat kloridit, joiden osuus on 88,7%, sulfaatit - 10,7%, karbonaatit ja muut alkuaineet - 0,8%. Tästä merivedestä ja karvas-suolaisesta mausta. Liuos aiheuttaa suolaisen maun ja sulfaattisuolat (MgSO 4, CaBO jne.) karvaan maun. Valtamerien suolapitoisuus mitataan prosentteina o (ppm). Maailmanmeren keskimääräinen suolapitoisuus on 35 % o, eli 35 g suolaa liukenee litraan vettä. Suurin suolapitoisuus havaitaan trooppisilla leveysasteilla, joilla haihtuminen on korkea ja makean veden sisäänvirtaus on vähäistä. Päiväntasaajan kaistalla suolapitoisuus laskee jonkin verran runsaan sademäärän vuoksi. Lauhkeilla leveysasteilla suolapitoisuus laskee jälleen trooppisiin leveysasteisiin verrattuna. Suolaisuuden vaihtelut ovat pieniä 32 - 41 % 0 . Jäämeren rannikkomerillä suolapitoisuus laskee 32 prosenttiin ja Punaisella merellä 41 prosenttiin. Valtamerissä liuenneiden aineiden suhde ei muutu.

Venäjän merillä, Tyynen valtameren meriä lukuun ottamatta, on alhainen suolapitoisuus: Itämeri - 8% o. Mustameri 14-19 % o.

Suolapitoisuus riippuu ilmastosta (se kasvaa kuivassa ilmastossa). Suolaisuuden jakautumiseen vaikuttavat myös merivirrat: lämpimät lisäävät sitä, kylmät vähentävät sitä. Suolapitoisuus laskee, kun suuret joet laskevat mereen.

Meriveteen liukenee lukuisia kaasuja. Happi on erityisen tärkeä. Se liukenee enemmän kylmiin veteen kuin lämpimiin.

Hiilidioksidi, toisin kuin happi ja typpi, on sitoutuneessa tilassa - hiilidioksidiyhdisteiden muodossa. Eläimet käyttävät hiilidioksidia kuorien ja kehon luuosien rakentamiseen.

Meriveden väri paksuudessa saa sinertävän sävyn . Veden läpinäkyvyys riippuu epäpuhtauksista ja se määritetään Sacchi-kiekon avulla. Se on valmistettu sinkistä, jonka halkaisija on 30 cm, maalattu valkoiseksi. Kun levy upotetaan veteen, sitä seurataan, missä syvyydessä se lakkaa olemasta näkyvissä. Tämä syvyys määrittää veden läpinäkyvyyden.

Meren veden lämpötila. Valtameren ylemmissä kerroksissa lämpö jakautuu vyöhykkeellisesti. Päiväntasaajan vyöhykkeellä lämpötila kohoaa +27-28°C, vuodenaikojen vaihtelut ovat merkityksettömiä: 1-3°C. Trooppisilla leveysasteilla veden lämpötila on +20-25 °С, lauhkeilla leveysasteilla - 0 - +20 ° С, polaarisilla leveysasteilla - 0 - -2 ° С.

Lämpötilojen alueellisen jakautumisen määräävät merivirrat. Trooppisilla leveysasteilla valtameren länsiosat ovat lämpimämpiä kuin itäiset, lämpötilaero on 10 astetta. Pohjoisilla leveysasteilla valtamerten itäiset osat ovat lämpimämpiä kuin läntiset, ja lämpötilaero on myös 10°.

Maailmanmeren pintavesien keskilämpötila on + 17,4 °C, eli 3 ° korkeampi kuin maan lämpötila. Korkein mitattu lämpötila on +36°C, alin on 2°C. Veden lämpötilan vaihteluiden amplitudi on 38°, kun taas ilman osalta se on 145° (-87, +58°).

Napaisilla leveysasteilla valtamerten vesi jäätyy. Sen jäätymislämpötila riippuu ensisijaisesti suolapitoisuudesta. Joten, kun suolapitoisuus on 20 % 0, vesi jäätyy lämpötilassa t-1,1 °C.

Makean veden tiheys on suurin klo t+ 4 ° С, valtameri - alhaisemmissa lämpötiloissa. Suolapitoisuuden ollessa 35 %o, suurin veden tiheys havaitaan lämpötilassa t - 3,5 °.

Kun makea vesi jäähtyy, sen raskaammat kerrokset vajoavat alas, kun taas lämpimät ja kevyet nousevat ylös Veden sekoittumista tapahtuu, kunnes koko massa on jäähtynyt +4 °C:een. Jatkuva jäähtyminen johtaa kevyemmän veden kerääntymiseen pinnalle ja sitten jäätymiseen. Meressä veden sekoittuminen ei lopu, koska veden tiheys kasvaa lämpötilan laskeessa. Lisäksi valtameren veden jäätyessä makeasta vedestä muodostuu jääkiteitä, joten vesien kokonaissuolapitoisuus kasvaa. Siksi valtameren vedet jäätyvät jopa alhaisemmissa lämpötiloissa, ja jännitys hidastaa tätä prosessia.

Valtamerten pohjan helpotus

Oikean käsityksen saamiseksi Maailman valtameren pohjan kohokuviosta on tarpeen mitata sen syvyys. Syvyysmittauksia tehdään eri tavoin. Matalat altaat mitataan yksinkertaisella erällä, joka koostuu pitkästä narusta, jonka päässä on paino. Mutta suuria syvyyksiä ei voi mitata niin paljon.

Tällä hetkellä käytetään ultraääniaaltoja, ne lähetetään ja vangitaan erityisillä instrumenteilla, joiden avulla voit tallentaa syvyyksiä laivan reitin varrella. Mittausten tulokset merkitään kartalle. Saman syvyiset paikat yhdistetään viivoilla, joita kutsutaan isobateiksi.

Koulukartoissa syvyydet levitetään värittämällä, syvyysasteikon mukaan voit määrittää yhden tai toisen valtameren osan syvyydet.

Valtamerten pohjan kohokuvio on monipuolinen. Nämä ovat tuhansien kilometrien pituisia vuoristojärjestelmiä, tasangkoja, joilla on tasaisempi korkeus, mannerrinteitä ja syvänmeren kaivoja (syvyydet 6 000–11 000 m). Kuten maa, myös merenpohjan kuori on jaettu vakaisiin alueisiin - paksuilla sedimenttikivikerroksilla peittämiin alustoihin ja geosynkliineihin - liikkuviin alueisiin. Geosynklinaaliset alueet ulottuvat Aasian ja Keski-Amerikan itärannikoilla sekä Pohjois- ja Etelä-Amerikan länsirannikoilla. Ne edustavat valtavia kaukaloita, jotka ovat täynnä sedimenttikiviä.

Suurimmat vuoristojärjestelmät muodostavat valtameren keskiharjanteita, joiden kokonaispituus on jopa 80 tuhatta km. Niiden aksiaalisessa osassa on lukuisia riftharjuja ja laaksoja. Rift-laaksot liittyvät voimakkaaseen seismiseen ja vulkaaniseen toimintaan. Nämä ovat maankuoren aktiivisimpia osia. Valtameren keskiharjanteiden leveys ja korkeus ovat erilaisia. Joten Atlantin valtamerellä tämä järjestelmä kapenee 370 km:iin, kun taas toisissa se laajenee 2300 km: iin korkeudella 1-2-9 km. Nämä ovat todellakin maan suurimmat vuoristorakenteet.

Veden liike valtamerissä

Vesi valtamerissä on jatkuvassa liikkeessä. Veden liikettä on kolmea tyyppiä: värähtelevä, translaatio ja sekoitettu.

Värähteleviä liikkeitä havaitaan aalloissa, translaatioliikkeitä valtamerivirroissa ja sekaliikkeitä vuorovedissä.

Aallot. Suurin syy aaltojen muodostumiseen valtamerten pinnalle on tuuli. Joissakin tapauksissa ne johtuvat maanjäristyksistä, ilmanpaineen muutoksista ja muista syistä. Yksittäiset vesihiukkaset liikkuvat aaltoliikkeen aikana ympyräradalla. Radan yläosassa hiukkaset liikkuvat aallon suuntaan ja alaosassa vastakkaiseen suuntaan. Tästä syystä heitetty esine värähtelee aallolla, mutta ei liiku.

Vuoksi ja luode. Meren rannoilla asuneet ihmiset huomasivat, että merenpinta nousee kahdesti päivässä tulvien tasaiset rannikot ja laskee kahdesti päivässä paljastaen merenpohjan.

Luola- ja virtauskaavio monimutkaistaa seuraavista syistä.

1. Vuorovedet muodostuvat paitsi Kuun myös Auringon vetovoiman vaikutuksesta. Täysikuun ja uudenkuun aikaan kuun- ja auringonpimennykset osuvat samaan aikaan, joten vuorovedet saavuttavat suurimman voimakkuutensa.

2. Mantereiden rannikosta riippuen vuorovesien korkeus voi nousta tai laskea.

merivirrat. Valtavien merivesimassojen translaatioliikkeitä kutsutaan virroiksi. Seurauksena tapahtuu valtameren veden kiertokulkua. Veden pintakerrokset eivät liiku, vaan myös syvät.

Tuuli on pintavirtojen pääasiallinen syy. Vakiosuuntaiset tuulet puhaltavat pois veden pintakerroksista ja pakottavat ne liikkumaan.

Joet

Venäjällä on yli 200 000 jokea. Joki on luonnollinen, pysyvä vesistö, joka virtaa alas rinnettä ja on suljettu ranteisiin. Joet ovat peräisin lähteistä, jotka tulevat maan pinnalle. Monet joet ovat peräisin järvistä ja suoista, vuoren rinteiltä jäätiköiden alta. Tilapäiset purot, purot ja joet muodostavat virtaavia vesiä. Ne tasoittavat maan pinnan: tuhoavat kukkuloita, vuoria ja kuljettavat tuhon tuotteet alemmille paikoille. Virtavien vesien arvo on erittäin suuri ihmisen taloudellisessa toiminnassa. Lähteet, joet ja purot ovat tärkeimmät vesihuollon lähteet. Purojen ja jokien varrella on asutuksia, jokia käytetään viestintävälineenä sekä vesivoimaloiden rakentamiseen ja kalastukseen. Kuivilla alueilla jokivettä käytetään kasteluun (Murgab, Tedzhen, Amudarja, Syrdarya jne.).

Jokaisella joella on lähde, ylä-, keski- ja alajuoksu, sivujoet, suu. Lähde - paikka, josta joki tulee. Suu on paikka, jossa toinen joki, järvi tai meri virtaa toiseen. Aavikoilla joet joskus hukkuvat hiekkaan, ja niiden vettä käytetään haihduttamiseen ja suodattamiseen.

Minkä tahansa alueen läpi virtaavat joet muodostavat jokiverkoston, joka koostuu erillisistä järjestelmistä, mukaan lukien pääjoki ja sen sivujoet. Yleensä pääjoki on pidempi, täyteen virtaava ja sillä on aksiaalinen asema jokijärjestelmässä. Sillä on pääsääntöisesti vanhempi geologinen ikä kuin sivujoet. Joskus tapahtuu päinvastoin. Esimerkiksi Volga kuljettaa vähemmän vettä kuin Kama, mutta sitä pidetään pääjoena, koska sen allas oli historiallisesti asuttu aikaisemmin kuin Kama. Jotkut sivujoet ovat pidempiä kuin pääjoki (Missouri on pidempi kuin Mississippi, Irtysh on pidempi kuin Ob).

Pääjoen sivujoet on jaettu ensimmäisen, toisen ja myöhemmän luokan sivujokiin.

Jokiverkosto koostuu jokiverkostoista. Jokijärjestelmä sisältää pääjoen ja sen sivujoet. Jokijärjestelmälle on ominaista kaikkien sen jokien pituusaste, valuma-alueen pinta-ala sekä jokiverkoston mutkaisuus ja tiheys. Laajennettu s. jokia voidaan mitata suurella kartalla kompassilla, kaarevuusmittarilla, vähemmän tarkasti käyttämällä märkää lankaa.

Vesistöalueella tarkoitetaan aluetta, josta se saa ravintoa. Altaan pinta-ala voidaan määrittää laajamittaisista kartoista paletin avulla. Eri jokien valuma-altaat eroavat toisistaan ​​vesistöillä. Ne kulkevat usein kukkuloiden läpi, joissakin tapauksissa - tasaisten kosteikkojen läpi.

Tortuosity on joen pituuden suhde suoraviivaan, coi 1 » jakaa lähteen ja suon tai kahden erillisen navan välillä.

Jokiverkoston tiheys on tietyn pääjoen kaikkien jokien kokonaispituuden suhde valuma-alueeseen l (km/km2). Se riippuu kohokuviosta, ilmastosta ja kallioista, jotka muodostavat alueen, jossa se virtaa. Paikoissa, joissa sataa enemmän ja haihdunta on vähäistä, jokiverkosto on tiheämpää esimerkiksi maan luoteisosassa. Vuoristossa jokiverkoston tiheys on suurempi kuin tasangoilla. Gakissa, Kaukasuksen alueen pohjoisilla rinteillä, se on 0,49 km / km 2, eli 490 mm joen pituus putoaa 1 km 2 alueelle ja Ciscaucasiassa - 0,05 km / km 2 eli 1 km 2 kohti. alueen osuus on 50 metriä jokien pituudesta.

Joet saavat ravintonsa pohjavedestä, joka tulee pintaan lähteiden muodossa (jouset), sekä sateet sateen ja lumen muodossa. Pinnalle putoava sadevesi haihtuu osittain, osa siitä tihkuu maan syvyyksiin ja virtaa myös alas jokea. Saanut lumi sulaa keväällä. Sulavesi virtaa alas rinteessä syvennyksiin ja päätyy lopulta jokiin. Näin ollen pohjavesi, sateet kesällä ja lumen sulaminen keväällä ovat jatkuva jokien ravinnon lähde. Onko joen vuoristoisia alueita ruokkivat sulavien jäätiköiden vedet.

Jokien veden taso riippuu ravinnon luonteesta. Suurin veden nousu maamme alueella havaitaan keväällä, lumen sulamisen aikana. Joet vuotavat yli rantojensa ja tulvivat laajoja alueita aiheuttaen usein suurta haittaa kansantaloudelle. Kevättulvien aikana yli puolet vuotuisesta vesimäärästä valuu alas. Paikoissa, joissa sataa enemmän kesällä, joissa on kesätulva. Esimerkiksi Amurilla on kaksi tulvaa: vähemmän voimakas - keväällä ja voimakkaampi - kesän lopussa, monsuunisateiden aikana. Joet< "редней Азии и Кавказа имеют тоже летний разлив, но при­чина его в том, что летом усиленно тают снега и ледники в го­рах. Летний разлив имеют также реки Крайнего Севера, так |.мк там тают снега летом.

Jokien pinnankorkeuden havainnot mahdollistivat korkean (ja matalan) veden jaksojen erottamisen.

Korkea vesi – vuosittainen toistuva veden nousu samana vuodenaikana. Keväällä, kun lumi sulaa 2-3 kuukautta, jokien vedenpinta säilyy korkeana. Tällä hetkellä joet tulvii.

Tulvat - lyhytaikaiset ei-kausittaiset nousut joissa - 11.1. Esimerkiksi rankkojen ja pitkittyneiden sateiden aikana jotkut Itä-Euroopan tasangon joet vuotavat yli rantojensa ja tulvivat laajoja alueita. Tulvia esiintyy i-joilla kuumalla säällä, kun lumi ja jäätiköt sulavat voimakkaasti.

Veden nousun korkeus tulvien aikana on erilainen (vuoristomaissa - korkeampi, tasangoilla - matalampi) ja riippuu iptsn-; (41) ja lumen sulamisen, sateiden, metsäpeitteen piirteet alueen-1; | 1pi, tulvatason leveys ja jään ajoradan luonne. Siperian suurilla joilla jääpahmien muodostumisen aikana siis nousu<>-: dy saavuttaa 20 m.

Matala vesi on joen alin vedenkorkeus. Tällä hetkellä jokea ruokkii pääasiassa pohjavesi. Maamme keskivyöhykkeellä matalaa vettä havaitaan loppukesällä, kun vesi haihtuu voimakkaasti ja tihkuu maahan, ja myös talven lopulla, kun pintaravintoa ei ole.

Kaikki maapallon joet voidaan jakaa seuraaviin tyyppeihin ravintotapojen mukaan: sadejoet (päiväntasaajan, trooppisten ja subtrooppisen vyöhykkeen joet - Amazon, Kongo, Niili, Jangtse jne.); joet, joita ruokkivat lumen ja jäätiköiden sulaminen (vuoristoalueiden ja Kaukopohjolan joet - Amu Darya, Syr Darya, Kuban, Yukon); maanalaiset ravintojoet (vuoren rinteiden joet kuivilla vyöhykkeillä - Tien Shanin pohjoisen rinteen pienet joet); sekaravitsemusjoet (lauhkean vyöhykkeen joet, joissa on selkeä vakaa lumipeite - Volga, Dnepri, Ob, Jenisei jne.).

Jokityötä. Joki tuottaa jatkuvasti työtä, joka ilmenee eroosiona, kuljetuksena ja materiaalin kertymisenä.

Eroosiolla tarkoitetaan kivien tuhoutumista. Ne erottelevat syvän eroosion, jonka tarkoituksena on syventää väylää, sivuttaista eroosiota, jonka tarkoituksena on tuhota rantaa. Joilla näkyy mutkia, joita kutsutaan mutkiksi. Kuljetukset ja kerrostumat. Laskeuma alkaa, kun Virtaus hidastuu. Ensin laskeutuu isompi materiaali (kivet, kivet, karkea hiekka), sitten hienompaa hiekkaa ja lietettä.

Jokien suulle tuotu materiaali kertyy. Saaret ja parvikot muodostuvat kanavien väliin. Tällaisia ​​muodostelmia kutsutaan deltaiksi.

Kartalla näet suuren määrän jokia, jotka muodostavat suistoja. Mutta on jokia, joissa niitä ei ole. Ne virtaavat mereen laajenevan kiilan muodossa. Kutsun tällaisia ​​suita suistoiksi, esimerkiksi lähellä Thames-jokea ja Reiniä.

Miksi joki muodostaa joissain tapauksissa suiston ja toisissa ei? Se riippuu sen merenpohjan vakaudesta, johon joki virtaa. Siellä missä se laskeutuu jatkuvasti maankuoren keulaliikkeiden seurauksena, deltaa ei muodostu. Paikkoihin, joissa meren pohja nousee, muodostuu suistoja. Joilla ei välttämättä ole suistoja, vaikka meressä olisi voimakas virtaus alueella, johon joki tulee. Se kuljettaa joen nanoosia kauas merelle. Tästä syystä esimerkiksi Cong-joella (Zaire) ei ole suistoa.

Joen työn seurauksena muodostuu jokilaaksoja. Ne ovat pitkänomaisia, tietyllä kaltevuudella varustettuja mutkaisia ​​syvennyksiä, joiden pohjaa pitkin virtaa joki.

Jokilaaksot eroavat toisistaan ​​seuraavien elementtien suhteen: tulvakanava, terassit, rinteet. Kanavan alla ymmärrä laakson alaosa, jonka läpi joki virtaa. Kanavalla on kaksi pankkia: oikea ja vasen. Toinen rannikko on lauhkea, toinen jyrkkä. Tasaisen joen uoma on muodoltaan mutkainen. Siksi painovoiman ja kitkavoiman lisäksi virtauksen liikkeen luonteeseen vaikuttavat joen käännöksissä esiintyvä keskipakovoima sekä Maan pyörimisen poikkeutusvoima. Nämä voimat aiheuttavat poikittaista ympyräliikettä. Keskipakovoiman vaikutuksesta käännöksessä virtaus puristuu koveraa rantaa vasten, ja osuvat vesisuihkut tuhoavat sen. Virtauksen suunnassa on muutos. Pohjaa pitkin virta suuntautuu vastakkaiseen, loivasti kaltevaan rantaan. Maan pyörimisen taivutusvoima saa virtauksen painumaan oikeaa rantaa vasten (pohjoisella pallonpuoliskolla). Se romahtaa, joenuoma liikkuu. Joten Ivan Julman hallituskaudella Kazanin Kreml sijaitsi Volgan rannoilla, ja joki on nyt siirtynyt 7 km päässä siitä.

Meanderien muodostumisprosessi on jatkuva. Se voi kuitenkin pysähtyä tietyksi ajaksi tällä alueella. Tosiasia on, että joki lisää mutkuutta ja vähentää kaltevuutta ja siten keskinopeutta. Tulee hetki, jolloin nopeus ei edes pyöristyksissä riitä lisähämärtymiseen. Lisäksi mutkit voivat lähestyä toisiaan sellaiselta etäisyydeltä, että ne liittyvät toisiinsa. Silloin joki tasaantuu. Entiset mutkit muuttuvat järviksi ja sitten järviksi.

Alankoisilla joilla yhteisenä piirteenä voidaan erottaa kulmien ja halkeamien vuorottelu. Plesy - joen syvimmät osat, joissa virtaus on hidas. Ne muodostuvat sen mutkissa. Halkeamia - pieniä osia joesta, joilla on nopea virtaus. Ne muodostuvat tasaisille alueille. Vähitellen venytykset ja halkeamat liikkuvat jokea pitkin.

Joki syventää uomaa jatkuvasti, mutta syvä eroosio ei voi mennä vedenpinnan alapuolelle joen yhtymäkohdassa toiseen jokeen, järveen, mereen. Tätä tasoa kutsutaan eroosion perustaksi. Kaikkien jokien eroosion lopullinen perusta on maailman valtameren taso. Muutokset valtameren, meren ja järven tasolla heijastuu jokien työhön. Eroosiopohjan pienentyessä joki syöpyy voimakkaasti, syventää uomaa; lisääntyessä tämä prosessi hidastuu, tapahtuu intensiivistä laskeumaa.

Tulva - osa laaksoa, tulvavesien tulvima. Sen pinta on epätasainen: laajat pitkänomaiset painaumat vuorottelevat pienten hiekkaisten kohoumien kanssa. Korkeimmat alueet sijaitsevat rannikolla - rannikkoakselit. Ne ovat yleensä kasvillisuuden peitossa. Kohon luonteen mukaan tulvatasangot on jaettu kolmeen osaan: lähellä joenuomaa - korkein; Keski - tasainen, jossa on hedelmällistä tulvamaata, niittyjen ja vihannespuutarhojen käytössä; pengerretty matala, usein soinen. Terassit ovat tasaisia ​​alueita, jotka ulottuvat rinteitä pitkin portaiden muodossa. Suurilla joilla havaitaan useita terasseja, ne lasketaan tulva-alueelta (ensimmäinen, toinen jne.). Volgan lähellä on neljä terassia ja Itä-Siperian joilla jopa 20. Laaksoa rajoittavat rinteet sivuilta. Joissakin tapauksissa ne ovat jyrkkiä, toisissa lempeitä. Usein toinen rinne on jyrkkä, toinen loiva. Esimerkiksi Volgan oikea rinne on jyrkkä, vasen rinne on loiva.

Jokilaakso syntyy joesta. Laaksojen muodostumiseen vaikuttavat kuitenkin myös muut tekijät. Näitä ovat tektoniset prosessit, jotka määräävät laakson suunnan ja joskus muodon, kivet, niiden koostumuksen, kerrosten sijainnin, sään, irtonaisten kivien huuhtoutumisen ilmakehän vesillä, maaperän liukumista jne.

Pitkittäisprofiilissa nuorilla joilla on alueita, joissa havaitaan koskia (nopeavirtaisia ​​paikkoja ja kiviä tulee veden pintaan), vesiputouksia (alueita, joissa vettä putoaa jyrkiltä reunuksilta). Vesiputouksia löytyy monista vuoristojoista ja tasaisista joista, joissa kiinteät kivet nousevat pintaan.

Maailman suurin vesiputous on Victoria Falls Zambezi-joella. Vesi putoaa 120 m korkeudelta ja leveys 1800 m. Putoavan veden ääni kuuluu kymmenien kilometrien päähän ja vesiputous on aina roiskepilven peitossa.

Niagaran putouksen (Pohjois-Amerikka) vedet putoavat 51 metrin korkeudesta, virran leveys on 1237 metriä.

Monet vuoristovesiputoukset ovat vielä korkeampia. Korkein niistä on Angel Orinoco-joella. Sen vesi putoaa 1054 metrin korkeudesta.

Veden kulutus ja virtaus joissa. Asutusta rakennettaessa on erittäin tärkeää tietää, kuinka paljon vettä joessa virtaa, voiko se tarjota vettä väestölle ja yrityksille. Tätä tarkoitusta varten määritetään joen veden virtaus. Veden virtaus joessa ymmärretään vesimääräksi (m 3), joka kulkee joen elävän osan läpi 1 sekunnissa: P^=S-V, missä s on xp-osan pinta-ala, m, Y on keskinopeus, m / s.

Pienen joen veden virtauksen määrittämiseksi sen suoralle osalle rakennetaan tilapäinen hydrometrinen nori, joka koostuu neljästä osasta: aloitus-, ylä-, pää- ja alaosa (kuva 30).

Yllä olevasta kaavasta voidaan nähdä, että määritetään veden virtaus sisään joki, sinun on mitattava nopeus ja laskettava joen elävän osan pinta-ala.

Virran nopeus määritetään laitteilla, joita kutsutaan hydrometrisiksi siiveksi. Pienen joen virran nopeus voidaan määrittää kellukkeiden avulla. Ig:tä käyttävät yleensä puukellukkeet, joiden halkaisija on 15-20 cm ja pituus 8-10 cm. Kellukkeen päälle asetetaan lippu numerolla.

Koska nopeus on erilainen kanavan eri osissa, käytetään 3-5 kelluketta. Uimuri lasketaan vesille laukaisupaikalla ja sen kulkuaika ylä- ja alakohdan läpi kirjataan. Mittaa niiden välinen etäisyys etukäteen. Ja jos kellun etäisyys ja kulkuaika ylä- ja alaosan välillä tiedetään, voit laskea nopeuden. Kellukkeet ovat sallittuja eri etäisyyksillä rannikosta: lähellä oikeaa rantaa, keskellä (2-3 kellua), lähellä vasenta rantaa. Joen virtausnopeuden on todettu olevan noin 80 % puisten kellukkeiden keskinopeudesta.

Päälinjauksessa määritetään asuinosan pinta-ala. Mittaa tätä varten joen syvyys tietyn metrimäärän jälkeen. Tietojen mukaan rakennetaan piirustus joenuoman osuudesta (elävä osa), lasketaan yksittäisten lukujen pinta-ala ja sitten siitä tehdään yhteenveto. Voit laskea asuinosan pinta-alan toisella tavalla. Ensin määritetään kanavan keskimääräinen syvyys linjausta pitkin ja kerrotaan saatu arvo kanavan leveydellä.

Esimerkiksi joen virtausnopeus on 1 m / s, elinosan pinta-ala on 10 m 2. Tämä tarkoittaa, että joen veden virtaus on 10 m 3 / s.

Veden virtausta joessa pitkän ajanjakson aikana kutsutaan joen valumiseksi. Se määritetään yleensä pitkän aikavälin tiedoista ja ilmaistaan ​​km 3 /vuosi.

Virtaus osoittaa joen korkean vesipitoisuuden. Tässä on joitain indikaattoreita maapallon tärkeimpien jokien keskimääräisestä virtauksesta.

Virtaus riippuu vesistön alueesta ja ilmasto-olosuhteista. Suuri sademäärä ja vähäinen haihtuminen lisää valumista. Lisäksi valuma riippuu kivistä, jotka muodostavat tietyn alueen ja maaston.

Amazonjoen veden runsaus (katso taulukko 11) selittyy altaan valtavalla alueella (noin 7 miljoonaa km 2). Tämä on Syulsha-joen valuma-alue. Sen alueelle sataa yli 300 mm vuodessa. Amazonissa on 17 ensimmäisen luokan sivujokea, joista jokainen antaa lähes yhtä paljon vettä kuin Volga. Neuvostoliiton runsain joki on Jenisei, jonka vuotuinen virtaama on 548 km 3 / vuosi.

Maassamme on tehty suurenmoista työtä jokien virtauksen säätelemiseksi. Melkein kaikki suuret joet (Volga, Dnepri, Angara) ovat rakentaneet altaita, jotka sisältävät kevät- ja tulvavedet, mikä mahdollistaa sen taloudellisen käytön ympäri vuoden. Näiden jokien vesi saa liikkeelle turbiinit, jotka tuottavat sähköä, menee väestön tarpeisiin ja peltojen kasteluun.

Järvet ja suot

Noin 2 % kaikesta maasta on järvien peitossa. Järvet ovat merkittäviä veden täyttämiä maanpaloja, jotka eivät ole yhteydessä mereen. Maamme alueella sijaitsee maailman suurin järvi - Kaspianmeri ja syvin - Baikal. Maan luoteisosassa, erityisesti Karjalassa, on paljon järviä.

Muinaisista ajoista lähtien ihminen on käyttänyt järviä vesihuoltoon; ne toimivat yhteysväylänä, kalastuspaikkana. Monet järvet sisältävät arvokkaita raaka-aineita: suoloja, rautamalmeja, sapropelia. Ne ovat matkailukohteita.

Valaman luonteen mukaan järvet jaetaan virtaaviin, jäte- ja valumattomiin. Lukuisat joet virtaavat virtaaviin järviin ja virtaavat niistä ulos. Tähän tyyppiin kuuluvat Laatoka, Onega ja Suomen järvet.

Jätejärviin tulee suuri määrä jokia, mutta niistä virtaa yksi joki. Sevan-järvi Armeniassa voidaan katsoa tämän tyypin ansioksi.

Kuivilla alueilla on järviä, joilla ei ole ulosvirtausta - Kaspianmeri, Aral, Balkhash. Tähän tyyppiin kuuluu myös lukuisia tundrajärviä.

Kehitysvaiheessa valumattomista järvistä voi tulla jätevettä, jos veden saanti ylittää haihtumisen.

Järvien altaat ovat alkuperältään erittäin erilaisia. On altaita, jotka ovat syntyneet Maan sisäisten voimien (endogeenisten) ilmentymisen seurauksena. Tämä on suurin osa maailman suurista järvistä. Pienet järvet syntyvät ulkoisten voimien (eksogeenisten) vaikutuksesta. Endogeenisiä altaita ovat tektoniset ja vulkaaniset. Tektoniset altaat ovat maankuoren vajoavia osia. Vajoaminen voi johtua kerroksen taipumisesta tai murtumien aiheuttamista vioista. Siten muodostuivat suurimmat järvet Kaspian, Aral (maan kerrosten pohja), Baikal, Tanganyika, Nyasa, Upper, Huron, Michigan (vika).

Vulkaanista alkuperää olevat altaat ovat oboe-vulkaanisia kraattereita tai laavavirtojen peittämiä laaksoja. Kamtšatkassa on samanlaisia ​​altaita, esimerkiksi Kronotskoje-järvi. Eksogeenistä alkuperää olevat järvialtaat ovat erilaisia. Jokilaaksoissa on usein pitkänomaisia ​​järviä. Ne syntyivät entisten laskeutuneiden jokien paikalle.

Useita järviä muodostui jääkaudella. Mannerjää kynsi liikkeensä aikana valtavia koloja. Ne täyttyivät vedellä. Tällaisia ​​järviä löytyy Suomesta, Kanadasta, maamme luoteisosasta. Monet järvet ovat pitkulaisia ​​jäätiköiden liikesuunnassa.

Kalkkikivestä, dolomiitista ja kipsistä koostuvilla alueilla on epäonnistuneita altaita, joita kutsutaan karstiksi. Monet niistä ovat hyvin syviä.

Altaita voi syntyä myös puhalluksen seurauksena. Tällaiset altaat ovat hyvin matalia, ja järvet katoavat niihin. Niitä tavataan rannikon kuivilla alueilla.

Ikiroudan epätasaisen sulamisen seurauksena syntyneillä järvialtailla on erityinen tyyppi, jotka ovat lämpökarstialkuperää olevia järviä (suurin osa tundrajärvistä).

Vuorille voi ilmaantua patojärviä voimakkaiden maanjäristysten seurauksena. Joten vuonna 1911 Pamirissa kirjaimellisesti i Sarez-järvi ilmestyi ihmisten silmiin: osa vuoristosta heitettiin jokilaaksoon maanjäristyksen seurauksena, muodostui yli 500 m korkea pato.

Paljon ihmisen luomia onteloita - nämä ovat keinotekoisia säiliöitä.

Maassamme useimpien suurten jokien virtausta säännellään (Volga, Dnepri, Angara, Jenisei), niihin rakennetaan tiheitä, luodaan suuria tekoaltaita.

Monet järvialtaat ovat sekalaista alkuperää. Esimerkiksi Laatoka- ja Onega-järvet ovat tektonisia, mutta niiden altaat ovat muuttaneet ulkonäköään jäätiköiden, jokien ja merien vaikutuksesta. Kaspianmeri-järvi on jäännös suuresta merialueesta, joka oli aikoinaan yhdistetty Kumo-Manychin laman kautta Azovin ja Mustanmeren kanssa.

Järven ravitsemus. Järviä ruokkivat pohjavesi, ilmakehän sateet ja niihin virtaavat joet. Osa järvien vedestä kulkeutuu jokiin, haihtuu pinnasta, menee maanalaiseen valumaan. Tulevan ja lähtevän osan suhteesta riippuen vedenkorkeus vaihtelee, mikä johtaa järvien alueiden muutokseen. Esimerkiksi Tšad-järven pinta-ala on kuivakaudella 12000 km2 ja sadekaudella 26000 km2. Viimeisen sadan vuoden aikana Kaspianmeren vedenpinnan on havaittu laskeneen. Seurauksena on, että järvien pinta-ala on pienentynyt 30 tuhatta km2, monet lahdet ovat kadonneet ja saaret ovat muuttuneet niemiksi. Nyt Kaspian järven pinta on 28 metriä merenpinnan alapuolella.

Järvien vedenpinnan muutos liittyy ilmasto-olosuhteisiin: sademäärän vähenemiseen järven altaassa sekä sen haihtumiseen pinnasta. Järven vedenpinta voi muuttua myös tektonisten liikkeiden seurauksena.

Virtavien järvien vedenpinnan vaihtelut ovat merkityksettömiä eivätkä yltää yhtä metriä (Baikal, Onega, Laatoka). Veteen liuenneen aineen määrän mukaan järvet jaetaan tuoreisiin, murtopitoisiin ja suolaisiin. Tuoreissa järvissä on liuenneita suoloja alle 1 %o. Murtojärviä ovat järviä, joiden suolapitoisuus on yli 1 % 0 ja suolainen - yli 24,7 % 0 (tällaisella suolapitoisuudella veden jäätymispiste osuu korkeimman tiheyden lämpötilaan).

Virtaavat ja jätevesijärvet ovat yleensä tuoreita, koska makean veden sisäänvirtaus on suurempi kuin ulosvirtaus. Endorheiset järvet ovat pääasiassa murtopitoisia tai suolaisia. Näissä järvissä veden sisäänvirtaus on pienempi kuin ulosvirtaus, joten suolapitoisuus kasvaa. Suolajärvet sijaitsevat aroilla ja aavikkoalueilla (Elton, Baskunchak, Dead, Big Salt ja monet muut). Mutta jotkut erottuvat korkeasta soodapitoisuudesta (Na2S04) - nämä ovat soodajärviä (esimerkiksi Van-järvi ja jotkut järvet Länsi-Siperian eteläosassa); toiset ovat runsaasti booraksin (Na2B 4 0 7 - YPtsO) klorideja ja sulfideja. Tällaisia ​​järviä löytyy Tiibetistä Kaliforniassa.

Järvien kehitysvaiheet. Järvet ovat lyhytikäisiä muodostumia maan pinnalla. Ne erottavat ja tallentavat sillan tai ympäröivän olosuhteet. Joet, tilapäiset vesivirrat kuljettavat rinteiltä järviin valtavan määrän epäorgaanisia ja orgaanisia aineita, jotka laskeutuvat pohjalle. Ilmenee kasvillisuutta, jonka jäännökset myös kerääntyvät täyttäen järvialtaat. Tämän seurauksena järvet mataloituvat ja niiden tilalle muodostuu soita.

Järvien liikakasvu ja muuttuminen suoksi tapahtuu vähitellen. Matala järvi alkaa kasvaa umpeen ranteilta (kuva 31). Sarat, nuolenpäät, vesitattari, vesileinikupit jne. kasvavat 1 m syvyyteen. Syvemmälle, jopa 2-3 m, asettuvat ruoko, ruoko, korte; vielä syvemmällä - lumpeet, lammet, joissa vain lehdet ja kukat kelluvat pinnalla, ja kaikki muut kasvin elimet ovat täysin upotettuja veteen. Järven syvä osa on erilaisten levien miehittämä. Kasvit, kuolevat, putoavat pohjaan, ja sinne muodostuu voimakkaita sapropeelikerroksia. "Järvi jatkaa matalaa, umpeenkasvua ja muuttuu suoksi. Pinnalle ilmestyy sammalta ja jäkälää. Sammaleen kerroksen alla kuolleet jäännökset kasvillisuus ilman happea muuttuu turpeeksi Metsävyöhykkeessä on hyvin järviä, jotka ovat usein umpeen kasvaneet tuulen puoleisilta rannoilta.

Järvien kehityksessä on useita vaiheita.

1. Nuoruuden vaihe, jolloin alkuperäinen pohjatopografia säilyy ennallaan.

2. Kypsyysaste, jolloin rannikon matalikot ovat kehittyneet, jokien tulvakartiot näkyvät hyvin yhtymäkohdassa, mutta pohjan epätasaisuus säilyy.

3. Vanhuuden vaihe, jolloin sedimentit ovat tasoittaneet järven pohjaa. Tuoreissa järvissä kasvillisuus ympäröi rantoja puoliympyrässä.

4. Täydellisen umpeenkasvun vaihe, kun järvi matalista, kasvillisuus peittää suurimman osan veden pinnasta, järvi muuttuu suoksi.

Järvien jakautuminen on vyöhykejaon lakien alaista. Neuvostoliitossa tihein järviverkosto havaitaan myös metsävyöhykkeellä, muinaisen jäätikön alueilla: Kuolan niemimaalla, Karjalassa. Täällä järvet ovat tuoreita, enimmäkseen virtaavia ja nopeasti kasvavia. Etelässä, metsä-aroilla ja aroilla, järvien määrä vähenee jyrkästi. Aavikkovyöhykkeellä vallitsevat valumattomat suolajärvet, jotka usein kuivuvat ja muuttuvat suolamaiksi. Tektonisia järviä on runsaasti tuulessa kaikissa vyöhykkeissä. Heillä on suuria syvyyksiä, joten niiden muutos on hidasta, ihmiselle tuskin havaittavissa.

Bblota - maa-alueet, liiallisesti kostutetut, kosteutta rakastavan kasvillisuuden peitossa, joiden turvekerros on vähintään 30 cm.

Kuten mainittiin, suot voivat muodostua järvien kasvaessa umpeen, samoin kuin olosuhteissa, joissa maaperä on jatkuvasti kastunut runsaan sademäärän, vähäisen haihtumisen ja hitaan valumisen vuoksi. Vettyminen johtaa kasvien happi- ja mineraaliravinnon heikkenemiseen. Hapen puute estää kasvitähteiden hajoamisprosessia, josta muodostuu turvetta. Maaperän ravintoainevajaus, metsä- ja ruohokasvillisuus nälkään, sammalta ilmestyy alempaan, ravitsemuksellisesti vähemmän vaativaan kerrokseen. Sammaleet imevät ilmakehän kosteutta ja säilyttävät suuren määrän vettä. Siksi ilman pääsy maaperään on vaikeaa, turve alkaa kerääntyä. Puut kuolevat juurijärjestelmän hapen puutteen vuoksi. Puiden kuoleminen lisää maaperän kastumista. Suostumista metsävyöhykkeellä tapahtuu metsäkadon aikana. Suotuisat olosuhteet soiden muodostumiselle tundralla, jossa ikirouta ei päästä pohjavettä tunkeutumaan syvälle ja ne jäävät pinnalle.

Ravitsemusolosuhteiden ja sijainnin mukaan suot jaetaan alangoihin ja ylänköihin. Alankoiset suot ruokkivat ilmakehän sademäärää, pinta- ja pohjavesiä. Pohjavesi on runsaasti mineraaleja. Tämä aiheuttaa runsasta kasvillisuutta matalalla soilla (leppä, paju, koivu, sara, korte, ruoko ja rosmariini pensaista). Alankoiset suot ovat yleisiä b-.yen-nauhat suurten jokien tulvatasanteilla.

Tietyissä olosuhteissa alankoalueet voivat muuttua kohoiksi. Turpeen kasvaessa kivennäisaineiden määrä vähenee ja kivennäisravintoa vaativat kasvit väistyvät vähemmän vaativille. Yleensä nämä kasvit ilmestyvät suon keskelle (sphagnum sammal). Ne erittävät orgaanisia happoja, jotka hidastavat kasviaineen hajoamista. On nousuja h > |) fa. Suohon virtaava vesi ei voi enää pudota titteriin, jossa sfagnum sammalet leviävät ruokkien ilmakehän kosteutta. Tällaisia ​​suita kutsutaan kohotetuiksi. Asennettuja oolotteja syntyy huonosti leikatuilla vesistöalueilla.

Suot vallitsevat laajoja alueita. Noin 1/10 maamme alueesta on soiden peitossa. Laajat suot Polesiessa (Valko-Venäjä), Pihkovan, Novgorodin alueilla, Meshcherassa ja Länsi-Siperiassa. Monet suot i * tundra.

Suolla louhitaan turvetta, jota käytetään lämmitykseen ja sähköntuotantoon sekä ii.m-sumulannoitteena. Maassamme suoritetaan suunniteltu suiden kuivatus, joka sen seurauksena muuttuu hedelmälliseksi maatalousmaaksi.

Pohjavesi

Pohjavedellä tarkoitetaan Maan pinnan alla olevia vesiä nestemäisessä, kiinteässä ja kaasumaisessa tilassa. Ne kerääntyvät huokosiin, halkeamiin, kiven tyhjiin.

Pohjavettä muodostui maan pinnalle pudonneen veden tihkumisesta, ilmakehästä huokosten kautta tunkeutuneen vesihöyryn tiivistymisen seurauksena sekä myös vesihöyryn muodostumisen seurauksena magman jäähtyessä syvällä. ja niiden kondensoituminen maankuoren ylempiin kerroksiin. Ratkaisevaa merkitystä pohjaveden muodostumiselle ovat veden tihkumisprosessit maan pinnalta. Joillakin vyöhykkeillä, esimerkiksi hiekka-aavioilla, päärooli on ilmakehästä vesihöyryn muodossa tulevalla vedellä.

Vettä, joka on painovoiman vaikutuksen alaisena, kutsutaan)! painovoimainen. Sen liike johtuu vedenpitävän kerroksen kaltevuudesta.

Molekyylivoimien pidättämää vettä kutsutaan kalvovedeksi. Vesimolekyylit, jotka joutuvat suoraan kosketukseen kiven rakeiden kanssa, muodostavat hygroskooppista vettä. Kalvo ja hygroskooppinen vesi voidaan poistaa kalliosta vain kalsinoimalla. Siksi kasvit tämä vesi ei voi! käyttää.

Kasvien juurijärjestelmät omaksuvat kapillaarivettä (sijaitsee maaperän kapillaareissa) ja painovoimaa.

Pohjaveden liikenopeus on mitätön ja riippuu kivien rakenteesta. On hienojakoisia kerroksia (savi, savi), rakeinen (hiekka), halkeama (" kalkkikivet "), 1-0,3 mm päivässä.

Maailmanmeri on hydrosfäärin pääosa - Maan vesikuori. Sen vedet kattavat 361 miljoonaa km2 eli 70,8 % maapallon pinta-alasta, mikä on lähes 2,5 kertaa maapinta-ala (149 milj. km2 eli 29,2 %). Tärkein seuraus tällaisesta globaalista maa- ja merisuhteesta on maailman valtameren vaikutus maapallon vesi- ja lämpötaseeseen. Noin 10 % valtameren pinnan absorboimasta auringon säteilystä kuluu lämmitykseen ja turbulenttiseen lämmönvaihtoon pintavesikerrosten ja alemman ilmakehän välillä. Loput 90 % lämmöstä kuluu haihduttamiseen. Haihtuminen valtameren pinnalta on sekä pääasiallinen veden lähde globaalissa hydrologisessa kierrossa että seuraus veden haihtumisen korkeasta piilevästä lämmöstä, joka on tärkeä osa maapallon globaalia lämpötasapainoa. Maailman valtameren vesialue koostuu Atlantin, Tyynenmeren, Intian, arktisten ja eteläisten valtameristä, reunameristä (Barents, Bering, Okhotsk, Japani, Karibia jne.), sisämeristä (Välimeri, Musta, Itämeri). Kaspian ja Aralin merijärviä, joilla ei ole yhteyttä maailman valtamereen, kutsutaan ehdollisesti meriksi pelkästään niiden suuren koon vuoksi. Tällä hetkellä nämä ovat sisäisiä suljettuja vesistöjä, ja ne olivat kvartääriajassa yhteydessä Maailmanmereen.

Maailman valtamereen on keskittynyt vähintään 1,4 miljardia km3 vettä, mikä on noin 94 % hydrosfäärin tilavuudesta. Nämä valtavat vesimassat ovat jatkuvassa liikkeessä. Maailman valtamerellä tapahtuvat geologiset prosessit ovat monimuotoisia ja toisiinsa liittyviä ilmiöitä. Ne koostuvat seuraavista prosesseista:

Tuhoaminen tai hankaus (latinan sanasta "abrado" - ajelen, raapun pois), kalliomassat, jotka muodostavat rannikon ja osan matalasta vedestä;

Maalta tuotujen hävitystuotteiden siirto ja lajittelu;

Erilaisten sateiden kerääntyminen tai kertyminen. Maailman valtameren pohja ja sen sedimentit olivat pitkään tutkimatta. Vasta 1900-luvun puolivälistä lähtien Maailman valtameren kohdennettu tutkimus alkoi erityisesti rakennetuilla tutkimusaluksilla. Aluksi maailman valtameren pohjan tutkimiseen käytettiin erilaisia ​​laivoihin asennettuja geofysikaalisia laitteita, ja kallionäytteet toimitettiin erityisillä trooleilla - haroilla. Näiden töiden tuloksena saatiin ainutlaatuista tietoa maailman valtameren pohjan topografiasta.

Merien ja valtamerten vesien fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Vesien suolaisuus ja kemiallinen koostumus. Merivedessä suuri määrä aineita on liuenneessa tilassa. Meriveden liuenneiden suolojen kokonaispitoisuutta kutsutaan sen suolaisuudeksi (5) ja se ilmaistaan ​​ppm:nä (% o). Merivesien keskimääräisen suolapitoisuuden arvoksi on otettu noin 35 % o. Tämä tarkoittaa, että 1 litra vettä sisältää noin 35 g liuenneita suoloja (meriveden keskimääräinen suolapitoisuus). Maailman valtameren pintavesien suolapitoisuus vaihtelee välillä 32-37 % c, ja tällaiset vaihtelut liittyvät ilmastovyöhykkeisiin, jotka vaikuttavat suoraan vesien haihtumiseen. Kuivilla vyöhykkeillä, joilla haihtuminen vallitsee, suolapitoisuus kasvaa, kun taas kosteilla alueilla ja paikoissa, joissa suuret joet valuvat, suolapitoisuus laskee. Sisämerien suolapitoisuus vaihtelee suuresti. Välimerellä se on 35-39 %o, Punaisella merellä se nousee 41-43 %o:iin ja kosteilla alueilla sijaitsevilla merillä suolapitoisuus laskee pääasiassa makean veden suuren virtauksen vuoksi. Mustallamerellä se on 18 - 22 % o, Kaspianmerellä - 12-15 % o, Azovilla - 12 % o ja Itämerellä - 0,3 - 6 % o. Itämeren alhainen suolapitoisuus johtuu jokien suuresta valumasta. Loppujen lopuksi sellaiset täysvirtaiset joet kuin Rein, Veiksel, Neva, Neman jne. kantavat vesinsä tähän mereen Kaspianmereen.

Merien ja valtamerten vesissä on melkein kaikki D. I. Mendelejevin jaksollisen järjestelmän kemialliset alkuaineet. Toisten pitoisuus on niin korkea, että niiden suhde määrää meri- ja valtamerivesien suolaisuuden, kun taas toisten määrä on prosentin tuhannesosia ja jopa kymmenen tuhannesosaa. Kationeja ja anioneja verrattaessa käy ilmi, että meriveden suolakoostumuksessa hallitsevat kloridit (89,1 %), toisella sijalla ovat sulfaatit (10,1 %), sitten karbonaatit 0,56 % ja bromidit vain 0,3 % .

Kaasutila. Maailman valtameren vesissä eri kaasut ovat liuenneessa tilassa, mutta tärkeimmät niistä ovat happi, hiilidioksidi ja paikoin rikkivety. Happi pääsee meriveteen sekä suoraan ilmakehästä että kasviplanktonin fotosynteesin kautta. Päärooli kaasujen uudelleenjakaumisessa on maailmanlaajuisella valtameren kierrolla. Sen ansiosta happirikkaiden kylmien vesien virtaus korkeilta leveysasteilta päiväntasaajalle ja pintavesien pohjaosaan tapahtuu.

Hiilidioksidi on osittain liuennut meriveteen ja osittain sitoutunut kemiallisesti bikarbonaattien Ca(HC03) tai karbonaattien (CaCO3) muodossa. CO2:n liukoisuus meriveteen riippuu meriveden lämpötilasta ja kasvaa sen alenemisen myötä. Siksi arktisen ja Etelämantereen kylmät vedet sisältävät enemmän hiilidioksidia kuin matalilla leveysasteilla olevat vedet. Lähespohjan kylmissä vesissä alle 4000 m syvyydessä havaitaan merkittävä CO2-pitoisuus, mikä vaikuttaa pinnasta pohjaan uppoavien kuolleiden organismien karbonaattikuorten liukenemiseen.

Joissakin merialtaissa havaitaan poikkeavaa kaasujärjestelmää. Klassinen esimerkki on Mustameri, jossa N. M. Strakhovin mukaan 150-170 metrin syvyydessä vesi on suurelta osin happipuutteinen ja sisältää suuria määriä rikkivetyä. Sen määrä kasvaa suuresti pohjakerroksissa. Rikkivetyä muodostuu sulfaattia sisältävien bakteerien elintärkeästä aktiivisuudesta, jotka pelkistävät sulfaatit merivedestä rikkivedyksi. Rikkivetykontaminaatio johtuu Mustanmeren ja Välimeren vesien välisen vapaan vedenvaihdon rikkomisesta. Mustallamerellä vesi on kerrostunut suolapitoisuuden mukaan. Yläosassa on suolatonta vettä (17-18%o) ja alaosassa suolaista (20-22%o). Tämä sulkee pois pystysuoran kierron ja johtaa kaasujärjestelmän rikkomiseen ja sitten rikkivedyn kertymiseen. Hapen puute syvissä kerroksissa edistää palautumisprosessien kehittymistä. Mustanmeren pohjaosan rikkivetykontaminaatio on 5 - 6 cm3/l. Mustanmeren lisäksi rikkivetyä on havaittu joissakin Norjan vuonoissa.

meriveden lämpötila. Maailmanmeren vesien pintakerrosten lämpötilajakauma liittyy läheisesti ilmastovyöhykkeisiin. Vuotuinen keskilämpötila korkeilla leveysasteilla vaihtelee välillä 0 - 2 °С ja saavuttaa maksimiarvot noin 28 °С päiväntasaajan leveysasteilla. Lauhkeilla leveysasteilla veden lämpötila kokee merkittäviä vuodenaikojen vaihteluita 5–20 °C:n välillä. Veden lämpötila muuttuu syvyyden myötä ja saavuttaa vain 2-3 °C läheisillä pohjaosilla huomattavassa syvyydessä. Napa-alueilla se putoaa -1,0 -1,8 °C:n negatiivisiin arvoihin.

Siirtyminen korkean lämpötilan veden ylemmästä kerroksesta matalan lämpötilan alempaan kerrokseen tapahtuu suhteellisen ohuessa kerroksessa, jota kutsutaan termokliiniksi. Tämä kerros osuu yhteen 8-10° isotermin kanssa ja sijaitsee 300-400 metrin syvyydessä tropiikissa ja 500-1000 metrin syvyydessä subtrooppissa. Lämpötilajakauman yleisiä kuvioita rikkovat pintalämpimät ja kylmät virrat sekä pohjavirrat.

paine ja tiheys. Hydrostaattinen paine valtamerissä ja merissä vastaa vesipatsaan massaa ja kasvaa syvyyden myötä saavuttaen maksimiarvon valtameren syvissä osissa. Meriveden keskimääräinen tiheys on noin 1,025 g/cm3. Kylmissä napavesissä se nousee 1,028:aan ja lämpimissä trooppisissa vesissä laskee 1,022 g/cm3:iin. Kaikki nämä vaihtelut johtuvat Maailman valtameren vesien suolapitoisuuden ja lämpötilan muutoksista.

Helpotuselementit.

Merenpohjan helpotuksessa on neljä päävaihetta: mannerjalusta (hylly), mannerrinne, merenpohja ja syvänmeren painaumat. Merenpohjassa havaitaan suurimmat erot syvyyksissä ja mahtavia vuoristorakenteita. Siksi uomen sisällä alettiin erottaa valtamerten altaat, valtameren keskiharjanteet ja valtamerten nousut.

Hylly (manner)- matala meriterassi, joka rajaa manteretta ja on sen jatke. Pohjimmiltaan hylly on muinaisen maan vedenalainen pinta. Tämä on mannermaisen kuoren alue, jolle on ominaista tasainen kohokuvio, jossa on jälkiä tulvivista jokilaaksoista, kvaternaarista jäätikköstä ja muinaisista rannikoista.

Hyllyn ulkoraja on reuna - jyrkkä mutka pohjassa, jonka jälkeen mannerrinne alkaa. Hyllyharjan keskisyvyys on 133 m, mutta yksittäisissä tapauksissa se voi vaihdella useista kymmenistä tuhansiin metriin. Siksi termi "mannermainen matala" ei sovellu tämän pohjaelementin (parempi - hylly) nimeen. Hyllyn leveys vaihtelee nollasta (Afrikan rannikko) tuhansiin kilometreihin (Aasian rannikko). Yleensä hylly vie noin 7% maailman valtameren pinta-alasta.

mantereen rinne- alue hyllyn reunasta mannerjalkalle. Mannerrinteen keskimääräinen kaltevuuskulma on noin 6°, mutta usein rinteen jyrkkyys voi nousta jopa 20-30°. Mannerrinteen leveys jyrkän pudotuksen vuoksi on yleensä pieni - noin 100 km. Mannerrinteen tyypillisimpiä maamuotoja ovat vedenalaiset kanjonit. Niiden latvat leikkaavat usein hyllyn reunaan ja suu ulottuu mantereen juurelle.

mantereen jalka- pohjan kohokuvion kolmas elementti, joka sijaitsee mannerkuoren sisällä. Mannerjalka on laaja kalteva tasango, joka muodostuu 3-5 km paksuisista sedimenttikivistä. Tämän mäkinen tasangon leveys voi olla satoja kilometrejä, ja alue on lähellä hyllyn ja mannerrinteen alueita.

Ocean bed- valtameren pohjan syvin osa, joka kattaa yli 2/3 koko maailman valtameren pinta-alasta. Valtameren pohjan vallitsevat syvyydet vaihtelevat 4-6 kilometriä, ja pohjan kohokuvio on rauhallisin. Tärkeimmät elementit ovat valtamerten altaat, valtameren keskiharjanteet ja valtamerten nousut.

valtamerten altaat- Valtameren pohjan laajat loivat painaumat, joiden syvyys on noin 5 km. Altaan pohjaa, tasaista tai hieman mäkistä, kutsutaan yleensä syvänmeren tasangoksi. Syvätasankojen tasainen pinta johtuu maalta tuodun sedimenttimateriaalin kerääntymisestä. Laajimmat tasangot sijaitsevat valtameren pohjan syvänmeren alueilla. Yleensä syvät tasangot kattavat noin 8 % valtameren pohjasta.

valtameren keskiharjanteita- tektonisesti aktiivisimmat vyöhykkeet, joilla tapahtuu maankuoren uudismuodostusta. Ne koostuvat kokonaan basalttikivistä, jotka muodostuvat niiden sisäänpääsyn seurauksena Maan suolistosta tulevista vaurioista. Tämä johti maankuoren erityisyyteen, joka muodostaa valtameren keskiharjanteita, ja sen erottamiseen erityiseksi rift-tyypiksi.

valtameri nousee- Valtameren pohjan suuret positiiviset maamuodot, jotka eivät liity valtameren keskiharjuihin. Ne sijaitsevat maankuoren valtamerisessä tyypissä, ja niille on ominaista suuret vaakasuuntaiset ja merkittävät pystysuuntaiset mitat.

Valtameren syvältä osasta löydettiin suuri määrä eristettyjä vuoria, jotka eivät muodosta harjuja. Niiden alkuperä on vulkaaninen. Seamounts, joiden yläosat ovat tasainen alusta, kutsutaan guyots.

Syvänmeren juoksuhaudat (kaukalot)) - Maailmanmeren suurimman syvyyden vyöhyke, yli 6000 m. Niiden sivut ovat erittäin jyrkät, ja pohja voidaan tasoittaa, jos se on sateen peitossa. Syvimmät kaivannot sijaitsevat Tyynellämerellä.

Kaivantojen alkuperä liittyy litosfäärilevyjen vajoamiseen astenosfääriin merenpohjan uuden muodostumisen ja laattojen leviämisen aikana. Kouruilla on merkittävät vaakasuuntaiset mitat. Maailmanmerestä on tähän mennessä löydetty 41 kaivantoa (Tyynimeri - 25, Atlantin valtameri - 7, Intian valtameri - 9).

valtameren keskiharjanteita

Ne ylittävät kaikki valtameret muodostaen yhden planeettajärjestelmän, jonka kokonaispituus on yli 60 tuhatta km, ja niiden kokonaispinta-ala on 15,2 % valtamerten alueella. Valtameren keskiharjanteet ovat todellakin keskimääräisessä asemassa Atlantin ja Intian valtamerellä; Tyynellämerellä ne ovat siirtyneet itään kohti Amerikan rantoja.

Valtameren keskiharjanteiden kohokuvio on leikattu jyrkästi, ja niiden siirtyessä pois akselista vuorentornit korvautuvat mäkisen kohokuvion vyöhykkeillä ja litistyvät entisestään syvänmeren tasankojen risteyksessä. . Harjanteet koostuvat yleislakon mukaisesti pidennetyistä vuoristojärjestelmistä ja niitä erottavista laaksomaisista syvennyksistä. Yksittäisten vuorenhuippujen korkeus on 3-4 km, valtameren keskiharjanteiden kokonaisleveys vaihtelee 400 - 2000 km. Harjanteen aksiaalista osaa pitkin on pitkittäinen painauma, jota kutsutaan riftiksi tai rift-laaksoksi (rift from English gap). Sen leveys on 10-40 km ja suhteellinen syvyys 1-4 km. Laakson rinteiden jyrkkyys on 10-40°.

Laakson seinät on jaettu portain useiksi kielekkeiksi. Riftlaakso on valtameren keskiharjanteiden nuorin ja tektonisesti aktiivisin osa, ja siinä on intensiivinen lohko-harjujako. Sen keskiosa koostuu jäätyneistä basalttikupolista ja hihamaisista puroista. gyarami- ammottavat vetohalkeamat ilman pystysuuntaista siirtymää, 0,5 - 3 m leveät (joskus 20 m) ja kymmeniä metrejä pitkiä.

Valtameren keskiharjanteet rikkoutuvat muunnosvirheiden vuoksi, mikä katkaisee niiden jatkuvuuden leveyssuunnassa. Vaakasuuntaisen siirtymän amplitudi on satoja kilometrejä (jopa 750 km Keski-Atlantin harjanteen ekvatoriaalisella vyöhykkeellä) ja pystysiirtymä jopa 3-5 km.

Joskus on olemassa pieniä pohjatopografian muotoja, joita kutsutaan mikroreljeefiksi, joista erosiivinen, biogeeninen ja kemogeeninen erotetaan.

Vesi on H 2 O -molekyylien polymeeriyhdiste, toisin kuin vesihöyry. Vesimolekyylin rakenteeseen voivat osallistua erilaisia ​​O- ja H-isotooppeja, joista yleisimmät ovat 1 H - kevyt vety, 2 H - deuterium (150 mg⁄ l), 16 O, 17 O, 18 O. molekyylit ovat puhdasta vettä 1 H 2 16 O, kaikkien muiden vesityyppien seosta kutsutaan raskaaksi vedeksi, joka eroaa puhtaasta vedestä tiheydeltään tiheämmin. Käytännössä raskas vesi on deuteriumoksidi 2 H 2 16 O (D 2 O) ja superraskas vesi on tritiumoksidi 3 H 2 16 O (T 2 O). Viimeinen valtamerissä sisältää mitättömän määrän - 800 grammaa (tritiumin suhteen). Veden tärkeimmät fysikaaliset ominaisuudet ovat optinen, akustinen, sähköinen ja radioaktiivisuus.

Optiset ominaisuudet

Yleensä he ymmärtävät valon tunkeutumisen veteen, sen imeytymistä ja sirontaa vedessä, meriveden läpinäkyvyyttä, sen väriä.

Meren pintaa valaisevat suoraan auringonsäteet (suora säteily) sekä ilmakehän ja pilvien hajottama valo (hajasäteily). Osa auringonsäteistä heijastuu merenpinnalta ilmakehään, toinen osa tunkeutuu veteen taittuessaan vesien pinnalla.

Merivesi on läpikuultava väliaine, joten valo ei tunkeudu suuriin syvyyksiin, vaan se hajoaa ja imeytyy. Valonvaimennusprosessi on valikoiva. Valkoisen valon komponentit (punainen, oranssi, vihreä, syaani, indigo, violetti) imeytyvät ja sirottavat meriveden eri tavoin. Kun se tunkeutuu veteen, punainen ja oranssi katoavat ensin (noin 50 m syvyydessä), sitten keltainen ja vihreä (150 m asti) ja sitten sininen, sininen ja violetti (400 m asti).

Läpinäkyvyys ymmärretään perinteisesti halkaisijaltaan 30 cm:n valkoisen kiekon upotussyvyydeksi, jossa se lakkaa olemasta näkyvissä. Läpinäkyvyys on mitattava tietyissä olosuhteissa, koska sen arvo riippuu havaintokorkeudesta, vuorokaudenajasta, pilvisyydestä ja meren aalloista. Tarkimmat mittaukset tehtiin tyynellä, selkeällä säällä puolenpäivän aikoihin, 3-7 metrin korkeudelta vedenpinnan yläpuolelta.

Valon absorption ja sironnan yhdistelmä määrittää puhtaan (ilman epäpuhtauksia) meriveden sinisen värin. Meren pinnan väri riippuu useista ulkoisista olosuhteista: näkökulmasta, taivaan väristä, pilvien läsnäolosta, tuulen aalloista jne. Joten kun aallot ilmestyvät, meri muuttuu nopeasti siniseksi, ja kun tiheät pilvet, se tummuu.

Kun lähestyt rannikkoa, meren läpinäkyvyys vähenee, vesi muuttuu vihreäksi, joskus se saa kellertäviä ja ruskeita sävyjä. Avomerellä läpinäkyvyyden ja värin määräävät orgaanista alkuperää olevat suspendoituneet hiukkaset, plankton. Kasviplanktonin kehityksen aikana (kevät, syksy) meren läpinäkyvyys heikkenee ja väri muuttuu vihreämmäksi. Keskiosissa läpinäkyvyys on yleensä yli 20 m ja väri on sinisten sävyjen alueella. Suurin läpinäkyvyys (65,5 m) mitattiin Sargasso-merellä. Lauhkeilla ja napaisilla leveysasteilla, joissa on runsaasti planktonia, veden läpinäkyvyys on 15-20 m ja meren väri on vihertävänsininen. Suurten jokien yhtymäkohdassa meriveden väri on sameaa ja ruskehtavankeltaista, läpinäkyvyys laskee 4 m. Meren väri muuttuu jyrkästi kasvi- tai eläinorganismien vaikutuksesta. Minkä tahansa organismin massakertymä voi värjätä meren pinnan keltaiseksi, vaaleanpunaiseksi, maitomaiseksi, punaiseksi, ruskeaksi ja vihreäksi. Tätä ilmiötä kutsutaan meren kukintaksi. Joissakin tapauksissa meren hehku tapahtuu yöllä, mikä liittyy meren eliöiden biologisen valon tutkimukseen.

Akustiset ominaisuudet

Määritä äänen etenemisen mahdollisuus merivedessä - elastisen väliaineen, joka on merivettä, hiukkasten aaltomainen värähtelyliike. Äänen voimakkuus on verrannollinen taajuuden neliöön, jonka määrää elastisten värähtelyjen määrä sekunnissa. Siksi saman tehon lähteestä voit saada voimakkaamman äänen lisäämällä äänen värähtelytaajuutta. Merenkulun käytännön tarkoituksiin (kaikuluotaus, vedenalainen viestintä) käytetään ultraääntä (korkeataajuinen ääni), jolle on ominaista myös heikosti hajaantuva akustisten säteiden säde.

Äänen nopeus merivedessä riippuu veden tiheydestä ja tilavuudesta. Ensimmäinen ominaisuus puolestaan ​​riippuu suolapitoisuudesta, lämpötilasta ja paineesta. Äänen nopeus merivedessä vaihtelee välillä 1400-1550 m/s, mikä on 4-5 kertaa äänen nopeus ilmassa. Äänen etenemiseen vedessä liittyy sen vaimeneminen, joka johtuu absorptiosta ja sironnasta sekä ääniaaltojen taittumisesta ja heijastumisesta.

Jossain syvyydessä valtameren vedessä on vyöhyke, jossa äänen nopeus on minimaalinen, äänisäteet, jotka läpikäyvät useita sisäisiä heijastuksia, etenevät tällä vyöhykkeellä erittäin pitkiä matkoja. Tätä kerrosta, jolla on pienin äänen etenemisnopeus, kutsutaan äänikanavaksi. Äänikanavalle on ominaista jatkuvuuden ominaisuus. Jos äänilähde sijoitetaan lähelle kanavan akselia, ääni etenee tuhansien kilometrien etäisyydellä (maksimi tallennettu etäisyys on 19 200 km). Maailmanmerellä äänikanava sijaitsee keskimäärin 1 km:n syvyydessä. Napamerille on ominaista äänikanavan pinnanläheisen sijainnin vaikutus (syvyys 50-100 m), mikä johtuu äänen heijastumisesta merenpinnasta.

Kun äänilähde on sammutettu, jäännösääni, jota kutsutaan jälkikaiuntaksi, jää vesipatsaan jonkin aikaa. Tämä on seurausta ääniaaltojen heijastumisesta ja sironnasta. Erottele pohja-, pinta- ja tilavuuskaiunta, jälkimmäisessä tapauksessa äänen leviäminen tapahtuu kaasukuplien, planktonin, suspension avulla.

Sähköiset ominaisuudet

Puhdas (raikas) vesi johtaa huonosti sähköä. Merivesi, joka on lähes täysin ionisoitunut liuos, johtaa hyvin sähköä. Sähkönjohtavuus riippuu veden suolaisuudesta ja lämpötilasta, mitä korkeampi suolapitoisuus ja lämpötila, sitä korkeampi sähkönjohtavuus. Lisäksi suolaisuus vaikuttaa sähkönjohtavuuteen enemmän. Esimerkiksi lämpötila-alueella 0-25°C sähkönjohtavuus kasvaa vain kaksinkertaiseksi, kun taas suolapitoisuudella 10-40‰ se kasvaa 3,5-kertaiseksi.

Meriveden paksuudessa on auringon korpuskulaarisen säteilyn aiheuttamia telluurivirtoja. Koska meriveden sähkönjohtavuus on parempi kuin kiinteän kuoren, näiden virtojen voimakkuus valtameressä on suurempi kuin litosfäärissä. Se kasvaa hieman syvyyden myötä. Meriveden liikkuessa siihen indusoituu sähkömotorinen voima, joka on verrannollinen magneettikentän voimakkuuteen ja meriveden (johtimen) liikkeen nopeuteen. Mittaamalla indusoitunut sähkömotorinen voima ja tietämällä magneettikentän voimakkuus tietyssä paikassa ja tietyllä hetkellä, on mahdollista määrittää merivirtojen nopeus.

Radioaktiiviset ominaisuudet

Merivesi on radioaktiivista, koska siihen on liuennut myös radioaktiivisia alkuaineita. Päärooli on radioaktiivisella isotoopilla 40 K ja paljon vähemmässä määrin radioaktiivisilla isotoopeilla Th, Rb, C, U ja Ra. Meriveden luonnollinen radioaktiivisuus on 180 kertaa pienempi kuin graniitin radioaktiivisuus ja 40 kertaa pienempi kuin maanosien sedimenttikivien radioaktiivisuus.

Tarkastettujen fysikaalisten ominaisuuksien lisäksi merivedellä on diffuusio-, osmoosi- ja pintajännitysominaisuudet.

Molekyylidiffuusio ilmaistaan ​​veteen liuenneen aineen hiukkasten liikkeellä ilman mekaanista sekoittumista.

Osmoosi-ilmiö, ts. liuenneiden aineiden diffuusio huokoisen väliseinän (kalvon) läpi on pääasiassa biologisesti tärkeää, mutta sitä voidaan käyttää myös puhtaan veden saamiseksi merivedestä.

Pintajännitys on veden ominaisuus, että pinnalla on ohut läpinäkyvä kalvo, joka pyrkii kutistumaan. Tällä ilmiöllä on ratkaiseva merkitys kapillaariaaltojen muodostumisessa merenpinnalle.

Merivesien kemiallinen koostumus

Merivesi eroaa jokien ja järvien vedestä karvas-suolaisella maullaan ja suurella tiheydellä, mikä selittyy siihen liuenneilla mineraaleilla. Niiden lukumäärää, joka ilmaistaan ​​grammoina kilogrammaa merivettä kohti, kutsutaan suolapitoisuudeksi (S) ja se ilmaistaan ​​ppm:nä (‰). Kokonaissuolapitoisuus on 35 ‰ tai 35 % tai 35 g / 1 kg vettä. Tällaista meriveden suolaisuutta kutsutaan normaaliksi ja se on tyypillistä koko vesimassalle, lukuun ottamatta 100-200 metrin pintakerrosta, jonka suolapitoisuus vaihtelee 32-37‰, mikä liittyy ilmastovyöhykkeisiin. Kuivilla vyöhykkeillä, joilla haihtuminen on korkea ja pintavirtaus vähäistä, suolapitoisuus kasvaa. Kosteilla alueilla suolapitoisuus laskee mantereelta valuvan pintaveden suolanpoistovaikutuksen vuoksi. Ilmasto on vahvempi sisämerillä. Punaisella merellä suolapitoisuus on 41-43 ‰. Erityisen korkeaa suolapitoisuutta (200-300‰) havaitaan kuivien alueiden (Kora-Bogaz-Gol) laguuneissa, jotka ovat jääneet merestä. Kuolleenmeren suolapitoisuus on 260-270 ‰.

Alkuainekoostumus Suolan alkuainekoostumus

merivesi merivesi

O 85,8 % Cl 55,3 %

H 10,7 % Na 30,6 %

Cl 2,1 % SO 4 7,7 %

Na 1,15 % Mg 3,7 %

Mg 0,14 % Ca 1,2 %

S 0,09 % K 1,1 %

Ca 0,05 % Br 0,2 %

K 0,04 % CO2 0,2 ​​%

Loppuosa on alle 0,001 %.

Meriveden suolakoostumusta hallitsevat:

Kloridit 89,1 % (NaCl - 77,8 % - haliitti, MgCl 2 - 9,3 % - biskofiitti, KCl - 2 % - sylviitti);

Sulfaatit 10,1 % (Mg SO 4 - 6,6 % - epsomiitti, CaSO 4 - 3,5 % - anhydriitti)

karbonaatit 0,56 %

Bromaatit 0,3 %.

Meriveden kaasukoostumus

Veteen liuennut: happea, hiilidioksidia, typpeä, paikoin rikkivetyä.

Happi pääsee veteen kahdella tavalla:

Tunnelmasta

Kasviplanktonin (vihreiden kasvien) fotosynteesin ansiosta

6 CO 2 + 6H 2 O \u003d C 6 H 12 O 6 + 6O 2 + 674 kcal (kevyt + klorofylli).

Sen pitoisuus vaihtelee suuresti 5 - 8 cm 3 litrassa ja riippuu lämpötilasta, suolapitoisuudesta ja paineesta. Hapen liukoisuus heikkenee suuresti lämpötilan noustessa, joten sitä on runsaasti korkeilla leveysasteilla. Kausivaihteluita tapahtuu, lämpötilan noustessa ilmakehään vapautuu happea ja päinvastoin, näin tapahtuu ilmakehän ja hydrosfäärin dynaaminen vuorovaikutus. Happipitoisuuden ja suolapitoisuuden välillä on sama käänteinen suhde: mitä suurempi suolapitoisuus, sitä vähemmän happea. Happipitoisuuden riippuvuus paineesta on suora: mitä suurempi paine, sitä enemmän happea liukenee veteen. Suurin määrä happea on veden pinnalla (ilmakehän ja fotosynteesin vuoksi) ja pohjassa (paineen ja eliöiden alhaisemman kulutuksen vuoksi) jopa 8 cm 3 litrassa - nämä kaksi kalvoa sulautuvat rannikolla. vyöhyke. Säiliön keskiosassa happipitoisuus on alhaisin - 2-3 cm 3 litrassa. Vesien pysty- ja vaakakierron ansiosta valtameret sisältävät vapaata happea lähes kaikkialla. Happea käytetään kasvien ja eläinten hengitykseen sekä mineraalien hapetukseen.

Hiilidioksidi löytyy vedestä 1) osittain vapaassa liuenneessa tilassa ja 2) kemiallisesti sitoutuneessa muodossa osana karbonaatteja ja bikarbonaatteja. Veden hiilidioksidin kokonaispitoisuus on yli 45 cm 3 litrassa, josta vain puolet laskee vapaan CO 2:n osuuteen. Hiilidioksidin lähteet: ilmakehä, vulkaaniset kaasut, orgaaniset aineet ja jokivedet. Kulutus: fotosynteesi, karbonaattimineraalien muodostuminen. CO 2 -pitoisuutta säätelee myös lämpötila, meriveden ylemmissä kuumennetuissa kerroksissa hiilidioksidin liukoisuus laskee ja sitä vapautuu ilmakehään. Siitä syntyy puute, mikä johtaa liukenemattoman kalsiumkarbonaatin CaCO 3 muodostumiseen, joka saostuu. Kylmissä vesissä havaitaan korkea CO 2 -pitoisuus.

Typpi Sisältää veteen 13 cm 3 litrassa ja tulee pääasiassa ilmakehästä.

rikkivety Se on levinnyt rajoitetusti ja rajoittuu suljettuihin merialueisiin, jotka ovat yhteydessä Maailman valtamereen kapeiden matalien salmien kautta. Tämä häiritsee vedenvaihtoa niiden välillä. Esimerkiksi Mustallamerellä rikkivetykontaminaatio alkaa noin 150 metrin syvyydestä ja lisääntyy syvyyden myötä, ja lähellä pohjaa se on 5-6 cm 3 /litra. Bakteerit tuottavat rikkivetyä sulfaateista:

CaSO 4 + CH 4 → H 2 S + CaCO 3 + H 2 O

Lisäksi tietty määrä orgaanista ainetta liukenee Maailman valtameren vesiin (jopa 10 g/l Azovinmerellä), on myös tietty määrä sameutta ja suspensiota.

Valtamerten vesien lämpötila

Maailman valtameren tärkein lämmönlähde on aurinko. Siitä tulee lämpöä lyhytaaltoisena auringonsäteilynä, joka koostuu suorasta säteilystä ja ilmakehän hajottamasta säteilystä. Osa säteilystä heijastuu takaisin ilmakehään (heijastettu säteily). Maailmanvaltameri saa lisälämpöä vesihöyryn tiivistymisen seurauksena meren pinnalle ja maapallon suolistosta tulevan lämpövirran seurauksena. Samaan aikaan valtameri menettää lämpöä haihtumisen, tehokkaan säteilyn ja vedenvaihdon kautta. Meren lämpötaseeksi kutsutaan veteen tulevan ja veden hävittämän lämpömäärän algebrallista summaa kaikkien lämpöprosessien seurauksena. Koska Maailman valtameren keskimääräinen veden lämpötila pysyy pitkän havaintojakson aikana ennallaan, kaikki lämpövirrat summassa ovat nolla.

Lämpötilan jakautuminen Maailman valtameren pinnalle riippuu pääasiassa alueen leveysasteesta, joten korkeimmat lämpötilat sijaitsevat päiväntasaajan vyöhykkeellä (terminen päiväntasaaja). Vääristyvän vaikutuksen aiheuttavat mantereet, vallitsevat tuulet, virtaukset. Pitkäaikaiset havainnot osoittavat, että pintaveden keskilämpötila on 17,54 o C. Lämpimin on Tyynimeri (19,37 o), kylmin Jäämeri (-0,75 o). Lämpötila laskee syvyyden myötä. Meren avoimissa osissa tämä tapahtuu suhteellisen nopeasti Ch. 300-500 m ja paljon hitaammin ch. 1200-1500 m; alle 1500 m lämpötila laskee hyvin hitaasti. Valtameren pohjakerroksissa alle 3 km:n syvyydessä lämpötila on pääosin +2 o C ja 0 o C, jäämerellä -1 o C. Joissakin syvänmeren altaissa Ch. 3,5 - 4 km ja pohjaan asti veden lämpötila nousee hieman (esim. Filippiinienmeri). Epänormaalina ilmiönä tulisi harkita veden pohjakerroksen lämpötilan merkittävää nousua jopa 62 °C:een joissakin Punaisenmeren syvennyksissä. Tällaiset poikkeamat yleisestä mallista ovat seurausta maan sisällä tapahtuvien syvien prosessien vaikutuksesta.

Veden ylempi kerros (keskimäärin jopa 20 m) on alttiina päivittäisille lämpötilanvaihteluille, se erottuu aktiivisena kerroksena. Siirtyminen aktiivisesta kerroksesta matalan lämpötilan alempaan kerrokseen tapahtuu suhteellisen ohuessa kerroksessa, jota kutsutaan termokliini. Termokliinin pääominaisuudet ovat seuraavat:

Esiintymissyvyys - 300-400 m (tropiikissa) 500-1000 metriin (subtrooppisissa),

Paksuus - muutamasta cm:stä kymmeniin metriin,

Intensiteetti (pystygradientti) -0,1-0,3 o per 1 m.

Joskus erotetaan kaksi termokliinia: kausiluonteinen ja pysyvä. Ensimmäinen muodostuu keväällä ja katoaa talvella (sen syvyys on 50-150 m). Toinen, nimeltään "päätermokliini", on olemassa ympäri vuoden ja esiintyy suhteellisen suurilla syvyyksillä. Lauhkeassa ilmastossa esiintyy kahta tyyppiä termokliinia.

Termokliinille on tunnusomaista myös veden optisten ominaisuuksien muutos, jota petoeläimiä pakenevat kalat käyttävät: ne sukeltavat termokliiniin ja petoeläimet menettävät ne näkyvistä.

On myös todettu, että viimeisten 70 miljoonan vuoden aikana Maailman valtameren syvissä vesissä lämpötila on laskenut 14 o C:sta 2 asteeseen.

Meriveden tiheys

Minkä tahansa aineen tiheys on määrä, joka mitataan aineen massalla tilavuusyksikköä kohti. Tiheysyksikkö on tislatun veden tiheys 4 °C:n lämpötilassa ja normaalissa ilmanpaineessa. Meriveden tiheys on 1 cm3:n sisältämän meriveden massa (g). Se riippuu suolapitoisuudesta (suora suhde) ja lämpötilasta (käänteinen suhde). Meriveden tiheys lämpötilassa 0 °C ja suolapitoisuudessa 35‰ on 1,028126 g / cm3.

Tiheys on jakautunut epätasaisesti pinnalle: se on minimaalinen päiväntasaajan vyöhykkeellä (1,0210 g/cm3) ja suurin korkeilla leveysasteilla (1,0275 g/cm3). Syvyyden myötä tiheyden muutos riippuu lämpötilan muutoksesta. Alle 4 km:n etäisyydellä meriveden tiheys muuttuu vähän ja saavuttaa 1,0284 g/cm 3 pohjan lähellä.

meriveden paine

Merissä ja valtamerissä paine kasvaa 1 MPa tai 10 atm jokaista 100 metriä kohden. Sen arvo riippuu myös veden tiheydestä. Voit laskea paineen kaavalla:

P \u003d H ּρ / 100,

P - paine MPa,

H on syvyys, jolle laskelma on tehty,

ρ on meriveden tiheys.

Päällekkäisten kerrosten paineen alaisena meriveden ominaistilavuus pienenee, ts. se on puristettu, mutta tämä arvo on merkityksetön: S \u003d 35‰ ja t \u003d 15 ° C, se on 0,0000442. Jos vesi olisi kuitenkin täysin kokoonpuristumaton, Maailmanmeren tilavuus kasvaisi 11 miljoonalla km 3 , ja sen taso nousisi 30 metriä.

Termokliinin (lämpötilahypyn) lisäksi on myös painehyppy - pycnocline. Joskus merialtaassa tunnistetaan useita pyknokliineja. Esimerkiksi Itämerellä tunnetaan kaksi pyknokliinia: syvyysalueella 20-30 m ja 65-100 m. Pyknokliinia käytetään joskus "nestemäisenä maaperänä", jolloin neutraali tasapainoinen sukellusvene voi makaa sen päällä ilman työtä. potkurit.

Valtameret ja sen osat

maailmanmeri 1- Maan yhtenäinen vesikuori, joka ympäröi maanosia ja saaria. Maapallon 510 miljoonasta neliökilometristä sen osuus on 361,3 miljoonaa km 2 (70,8 %), joten elämme periaatteessa saarilla 2 . Eteläinen pallonpuolisko on merellisempi (81 %) kuin pohjoinen (61 %). Meri- ja maavesien epätasainen jakautuminen planeetallamme on yksi tärkeimmistä tekijöistä maapallon luonteen muodostumisessa.

Maailman valtameren tilavuus on yli 1340 miljoonaa km 3, ja jos otamme huomioon valtameren pohjan lieteissä olevan veden (noin 10% valtameren vesistä), niin valtameren kokonaistilavuus on lähes 1,5 miljardia km3. Meren keskisyvyys on 3710 metriä.

1 Sana "valtameri" (kreikaksi. o/geapos), tarkoittaa "ve
koko maan ympäri virtaava lyyrinen joki "tuli meille
muinaiset ajat. Termi "maailmanmeri" ehdotettiin vuonna
1917 venäläisen valtameritutkijan Yu. M. Shokalskyn toimesta.

2 Keinotekoisten maasatelliittien avulla
päivitetty maailman valtameren todelliseksi alueeksi
0,14 % epätasaisesta merenpinnasta johtuen
enemmän projektiota, mikä yleensä hyväksytään kilpailuissa
tasainen ja on 361,8 miljoonaa km 2.

Maailmanmeri ei ole vain vettä, se on kiinteä luonnonmuodostelma, eräänlainen maantieteellinen kohde planeetan mittakaavassa. Järjestelmätutkimuksen näkökulmasta sitä pidetään avoimena dynaamisena itsesäätelyjärjestelmänä, joka vaihtaa ainetta ja energiaa kaikkien muiden maapallon sfäärien kanssa.

United World Ocean on jaettu erillisiin valtameriin. valtameri - suuri osa maailman valtamerta, joka on maanosien eristämä ja jolla on erikoinen rannikon muoto, tietty geologinen rakenne, pohjan topografia ja pohjasedimentit, itsenäiset ilmakehän kierto- ja virtausjärjestelmät, erityiset hydrologiset ominaisuudet ja luonnonvarat. Huolimatta rajojen tavanomaisuudesta ja vesimassojen vapaasta vaihdosta, jokainen valtameri on ainutlaatuinen. Mutta valtamerten erityisyys ilmenee yleisten planeettaprosessien ja koko maailman valtamerelle ominaisten piirteiden taustalla.

Nykymaailman valtameren kirjallisuudessa on kehittynyt ajatus maailman valtameren jakamisesta neljään valtamereen: Hiljainen

Lyubushkina

(pinta-ala 178,68 miljoonaa km 2, suurin syvyys Mariaanin kaivossa 11 022 m), atlantin(91,66 milj. km 2, syvyys Puerto Ricon kaivannossa 8742 m), intialainen(76,17 milj. km 2, syvyys Yavanin kaivossa 7729 m), Arktinen(14,75 milj. km 2, syvyys Nansenin altaassa 5527 m). Valtamerten rajat piirretään pitkin maanosia, saaria ja vesiavaruudessa joko veden vaihtoa haittaavia vedenalaisia ​​nousuja tai jopa tavanomaisesti meridiaaneja ja leveyksiä pitkin. Raja Tyynenmeren ja Atlantin valtameren välillä piirretään Cape Hornin (Tierra del Fuego) pituuspiirille, Atlantin ja Intian valtameren väliin - Cape Agulhasin pituuspiirille (Etelä-Afrikka), Intian ja Tyynen valtameren pituuspiirille. Cape South (Tasmanian saari) ja Malakan niemimaan länsirannikolla, Suur- ja Pienet Sundasaaret. Jäämeren ja Atlantin raja kulkee osittain vedenalaisia ​​koskeja ja saaria pitkin: Sogne Fjord -lahdelta (Skandinavian niemimaa) Färsaarten ja Islannin läpi, sitten Tanskan salmen pohjan kohoaman etelärinnettä pitkin Kapille. Brewster (Grönlannin saari); sitten Davisin salmen korkeuskohdan etelärinnettä pitkin Labradorin niemimaalle. Tyynenmeren ja Jäämeren välinen raja kulkee Beringin salmea pitkin Tšukotkan Dezhnevin niemestä Alaskaan Cape Prince of Walesiin.

Riisi. 78. Eteläinen valtameri

Vuonna 1996 Venäjän liittovaltion geodesia- ja kartografiapalvelu päätti korostaa Venäjällä julkaistuissa kartoissa -

Venäjän federaatio, Eteläinen valtameri. Eteläisen valtameren pohjoisraja määritetään subtrooppisen rintaman pitkän aikavälin keskimääräistä sijaintia pitkin (noin 40° eteläistä leveyttä ja poikkeamia 37° - 48°) (kuva 78).

Kaikissa valtamerissä on merta. Meri - osa valtamerta enemmän tai vähemmän saarten, niemimaiden ja vedenalaisten korkeuksien eristettynä. Poikkeuksena on ainutlaatuinen Sargasso "meri ilman rantoja", joka sijaitsee Pohjois-Atlantin virtausten antisyklonisessa renkaassa.

Tietyn eristyneisyyden sekä maaperän ja muiden paikallisten olosuhteiden suuren vaikutuksen sekä hitaan vedenvaihdon vuoksi meret eroavat valtameren avoimesta osasta hydrologiselta järjestelmältään ja muilta luonnonominaisuuksiltaan.

Meret luokitellaan eri kriteerien mukaan.

Sijainnin mukaan meret on jaettu marginaalisiin, sisämaan ja saarien välisiin. Syrjäinen Meret sijaitsevat maanosien vedenalaisella jatkeella, ja niitä rajoittavat toisaalta maa, toisaalta saaret ja vedenalaiset kukkulat. Niiden yhteys valtamereen on melko läheinen (Barents, Bering, Tasmanovo jne.). Sisämaa (Välimeri) meret työntyvät kauas maahan, ovat yhteydessä valtameriin kapeilla koskeilla ja eroavat niistä jyrkästi hydrologisesti. Ne puolestaan ​​on jaettu alaosiin sisämaan(Baltia, musta jne.) ja mannertenvälinen(Välimerellinen, punainen jne.). saarien väliin Enemmän tai vähemmän tiheän saarirenkaan ja vedenalaisten koskien ympäröimiä merta ovat Yavan, Filippiinit yms. Niiden järjestelmän määrää veden vaihto valtameren kanssa.

Yleensä meret muodostavat noin 10% maailman valtameren pinta-alasta. Suurimmat meret ovat Filippiinit - 5726 tuhatta km 2, Arabia - 4832 tuhat km 2, Koralli - 4068 tuhat km 2.

Altaiden alkuperän mukaan erotetaan kaksi päämerityyppiä: mannermainen ja valtameri. Ne eroavat yleensä myös altaiden muodosta ja syvyydestä.

Mannermainen (epikontinentaalinen) Meret sijaitsevat mantereen vedenalaisella reunalla mannerkuoren kanssa, pääasiassa hyllyllä. Ne syntyvät, kun valtameri etenee maalla joko maankuoren vaihteluiden vuoksi tai valtameren veden lisääntymisen vuoksi jääpeitteiden sulamisen jälkeen. Useimmat reunameret ja monet sisämeret

ovat kuluneet tälle tyypille. Reunamerillä on epäsymmetrinen muoto: maan puolella rinne on loiva ja valtameren puolella (saarilla) jyrkkä. Niiden syvyys on suhteellisen pieni ja kasvaa kohti merta.

Oceanic (geosynklinaalinen) meret muodostuvat maankuoren murtumien ja maan uppoamisen seurauksena. Näitä ovat ennen kaikkea siirtymävyöhykkeiden meret mantereilta valtameren pohjalle ja Välimeren mannertenväliset meret. Niiden altaat ovat muodoltaan symmetrisiä, syvyydet kasvavat keskustaa kohti 2000 metriin tai enemmän. Yleensä ne leikkaavat mannerpohjan, ja niille on tällä hetkellä ominaista tektoninen aktiivisuus (tulivuoret, maanjäristykset). Kaikki saarien väliset meret sijaitsevat myös tektonisesti aktiivisilla maapallon vyöhykkeillä, ja niitä ympäröivät saaret ovat itse asiassa merivuorten, usein tulivuorten, huippuja.

Näiden kahden merityypin lisäksi on meriä, joilla on kummankin tyyppisiä piirteitä, esimerkiksi Beringin meri.

Meret, toisin kuin valtameret, ovat alueellisia monimutkaisia ​​luonnonkohteita, koska niiden pääpiirteet muodostuvat paikallisten tekijöiden vaikutuksesta.

Rannikko- Maan ja meren raja on yleensä epätasainen ja siinä on mutkia lahtien ja niemimaiden muodossa. Sitä pitkin saaret ovat yleisiä, ja ne on erotettu mantereista ja toisistaan ​​salmien avulla.

kuilu Meren osa, joka ulottuu syvälle maahan. Lahdet ovat vähemmän eristettyjä viereisistä valtameristä kuin meret. Siksi niiden järjestelmä on samanlainen kuin vesialueet, joihin ne kuuluvat. Lahdet luokitellaan eri tyyppeihin useiden tekijöiden mukaan. Alkuperänsä mukaan esim. vuonot- kapeat, pitkät, syvät lahdet, joissa on jyrkät rannat, jotka ulottuvat vuoristoiseen maahan ja jotka muodostuvat tektonisten vaurioiden paikkaan, myöhemmin jäätikön käsittelemiä ja meren tulvimia (Sognefjord jne.); suistot- pienet lahdet meren tulvimien jokien suuosien alueella (Dneprovsky-suisto jne.); laguunit- lahdet rannikolla, jotka erotetaan merestä sylkeillä (Kuurian laguuni jne.). Lahdet on jaettu koon (suurin on Bengal - 2191 tuhat km 2), syvyyden (onge - 4519 m) ja rantaviivan muodon mukaan: pyöristetty (Biscay), pitkä ja kapea (Kalifornia).

Historiallisesti pohjimmiltaan samantyyppisiä vesialueita kutsutaan joskus lahtiksi, joskus meriksi, vaikka ne ovat monella tapaa samankaltaisia: esimerkiksi Bengalinlahti,

mutta Arabianmeri, Meksikonlahti, mutta Karibianmeri, Persianlahti, mutta Punainenmeri jne. Nämä epäjohdonmukaisuudet selittyvät sillä, että niille on annettu nimet eri aikoina ilman tieteellistä perustetta ja perinteen mukaan , ovat säilyneet tähän päivään asti.

salmi- suhteellisen kapea valtameren tai meren osa, joka erottaa kaksi maa-aluetta ja yhdistää kaksi vierekkäistä vesistöä. Salmeilla on usein tapana nostaa pohjaa - vedenalaista kynnystä. Salmet jaetaan myös eri tyyppeihin useiden ominaisuuksien mukaan. Morfologian mukaan ne erotetaan toisistaan kapea Ja leveä salmi (levein on Drake Passage - 1120 km), lyhyt Ja pitkä(pisin - Mosambik - 1760 km), pieni Ja syvä(syvin on myös Draken salmi - 5249 m). Veden salmien suunnan mukaan ne jaetaan virtaus, jossa virtaus, kuten joessa, on suunnattu yhteen suuntaan, esimerkiksi Floridan salmi Floridan virran kanssa, ja vaihto, joissa virtauksia havaitaan vastakkaisiin suuntiin: joko eri rannikoilla (Davisin salmessa lämmin Länsi-Grönlannin virtaus suuntautuu pohjoiseen ja kylmä Labradorin virtaus suuntautuu etelään) tai vastakkaisiin suuntiin kahdella eri tasolla (Bosporinsalmessa pintavirtaus seuraa Mustaltamereltä Marmaraan ja syvältä - päinvastoin).

Niemimaa Maapala, joka ulottuu valtamereen tai mereen ja jota ympäröi kolmelta puolelta vesi. Suurin niemimaa on Arabian (2732 tuhatta km 2). Jakaa alkuperäiskansojen ja kumulatiiviset niemimaat. Alkuperäiskansat jaettu edelleen erillinen, on geologisesti mantereen jatke (Kuolan niemimaa) ja sidoksissa- itsenäisiä maanosia, jotka eivät ole geologisesti yhteydessä mantereeseen, mutta liittyvät siihen (Hindostanin niemimaa). kertyvä niemimaat ovat kiinnittyneet rantaan tulvamaan sillan vuoksi aaltotoiminnan seurauksena (esim. Buzachin niemimaa Kaspianmerellä).

Saari- pieni maa-alue mantereisiin verrattuna, joka puolelta veden ympäröimä. Siellä on yksittäisiä saaria (suurin on Grönlanti - 2176 tuhatta km 2) ja saariklustereita - saaristot(Kanadan saaristo, Severnaja Zemlja). Alkuperän mukaan saaret on jaettu kahteen pääryhmään: manner- ja valtamereen. Manner- ne, jotka erosivat mantereista; ne ovat yleensä suuria ja sijaitsevat mantereiden (Iso-Britannia, Uusi-Siperian saaret jne.) vedenalaisella reunalla. valtamerellinen(itse-

I 11111 300 200 100

valtameren taso

Riisi. 79. Maailmanmeren pinnan ja sen mahdollisten rajojen muutos viimeisen 350 tuhannen vuoden aikana (R Fairbridgen mukaan)

seisovat puolestaan ​​​​jaetaan vulkaanisiin ja koralliisiin (organogeenisiin). Vulkaaniset saaret- seurausta vedenalaisten tulivuorten purkauksesta, joiden huiput olivat valtameren tason yläpuolella. Ne muodostavat joko saariketjun syvänmeren juoksuhautojen varrella valtameren siirtymävyöhykkeellä (Kuril) tai ovat ulostuloa valtameren keskiharjanteiden pinnalle (Islannin saari on osa tällaista vedenalaista harjua, jonka akselilla on erka , aktiivinen vulkanismi ja voimakas hydroterminen toiminta). Usein nämä ovat valtameren pohjassa kaarevia lohkomaisia ​​vedenalaisia ​​harjuja, joiden harjanteita kruunaavat tulivuoret (Havaijin saaret). Valtamerien pohjalla, erityisesti Tyynellämerellä, on hajallaan valtava määrä yksittäisiä vulkaanista alkuperää olevia saaria. korallisaaret kuumalle vyöhykkeelle ominaista, erityisesti paljon Tyynellämerellä ja Intian valtamerellä. Korallirakenteet - atollit ovat renkaan tai hevosenkengän muotoisia, joiden halkaisija on jopa useita kymmeniä kilometrejä matalan laguunin ympärillä. Niiden perustana ovat yleensä tasaiset vedenalaiset tulivuoret - kaverit. Joskus atollit muodostavat seppeleitä rannikolla - Valliriutat, esimerkiksi Great Barrier Reef, joka ulottuu Australian itärannikolla 2000 km.

Meren tasainen pinta - valtamerten ja merien vapaa vesipinta,

lähellä geoidin muotoa. Maassamme alkutasolle - standardiksi, josta maanpinnan absoluuttinen korkeus ja merten syvyys mitataan, otetaan Itämeren keskimääräinen pitkän aikavälin taso lähellä Kronstadtia (Itämeren korkeusjärjestelmä).

Maailman valtameren korkeus on alttiina erilaisille vaihteluille, sekä säännöllisille että ei-jaksollisille. TO säännölliset vaihtelut sisältävät esimerkiksi vuoroveden aiheuttamat päivittäiset vaihtelut, lämpötilasta johtuvat vuotuiset vaihtelut, sateet, tuulet. Ei-jaksolliset vaihtelut syntyvät trooppisten syklonien, tsunamien, merenjäristysten jne. kautta. Värähtelyjaksot voivat olla lyhyt(korkea laskuvesi 6 tunnin 12,5 minuutin jälkeen) ja pitkä, vanha(satoja vuosia). Esimerkiksi monet Skandinavian rakennukset, jotka on kerran pystytetty merenrantaan, ovat nyt kaukana siitä. Ja Hollannissa, Venetsiassa, maa vajoaa ja meri etenee.

vuosisadan muutoksia voi johtua useista syistä: valtameren veden tilavuuden muutokset (hydrokraattinen tai ev-staattinen, vaihtelut) tai muutoksia valtameren kapasitanssissa (geokraattinen tai tektoninen, vaihtelut). Geokraattiset vaihtelut johtuvat valtameren pohjan tektonisista häiriöistä, joiden seurauksena Maailman valtameren tilavuus muuttuu.

Tämä on tapahtunut toistuvasti geologisen ajan kuluessa, mikä aiheuttaa rikkomukset(loukkaava) ja regressio(perääntyminen) merestä.

-10000 -8000 -6000 -4000 -2000 N, m - valtameren pinnat (0 - nykyinen taso)

Pleistoseenin aikana tapahtui toistuvasti toisiinsa liittyviä teokraattisia ja hydrokraattisia muutoksia. Jäähtymisen aikana maalla säilyi valtava vesimassa jään muodossa ja valtameren pinta laski 100-120 metriä.

Interglasiaalisen lämpenemisen aikana jään sulamisen seurauksena vesi pääsi valtamereen ja sen taso nousi (kuva 79). Kvaternaarin valtameren pinnan vaihteluiden luonteeseen vaikuttivat jossain määrin glacioisostaattiset kompensaatiot. Kuva 80 esittää suunnattua Maailmanmeren tason nousua holoseenin kvaternaarisen jäätiköiden päättymisen jälkeen (noin 10 tuhatta vuotta sitten). Voidaan nähdä, että se saavutti nykyisen sijaintinsa suunnilleen holoseenin Atlantin kauden puolivälissä noin 6 tuhatta vuotta sitten ja siitä lähtien se on kokenut ajoittain vaihteluita nollan ympärillä.

Riisi. 80. Maailman valtameren tason muutokset ja sen mahdolliset poikkeamat holoseenissa (R. K. Kligen ym. mukaan)

tarrat. Samaan aikaan Maailman valtameren tason nousu 16 cm:llä viimeisen 100 vuoden aikana liittyy ihmisen aiheuttamaan globaaliin ilmaston lämpenemiseen maapallolla, joka aiheutti jäätiköiden sulamisen ja veden lämpölaajenemisen valtameressä (kuva 81). ). Laskelmat osoittavat valtameren tason nousevan edelleen noin 20-30 cm 2000-luvun puoliväliin mennessä, vaikka äärimmäiset arviot poikkeavatkin merkittävästi: 5-7 cm:stä 140 cm:iin. valtameri on hyvin monimutkainen ja se lasketaan yleensä tietyille havaintopisteille.

Riisi. 81. Maailman valtameren nykyajan muutokset (R. K. Kligen ym. mukaan)

Valtameren (meri)veden fysikaaliset ja kemialliset perusominaisuudet

valtameren vesi- yleinen homogeeninen ionisoitu liuos, joka sisältää kaikki kemialliset alkuaineet. Liuos sisältää kiinteitä mineraaliaineita (suoloja) ja kaasuja sekä orgaanista ja epäorgaanista alkuperää olevia suspensioita.

Meriveden suolapitoisuus. Painon mukaan liuenneita suoloja on vain 3,5 %, mutta ne antavat vedelle katkera-suolaista makua ja muita ominaisuuksia. Meriveden koostumus ja eri suolaryhmien pitoisuudet siinä näkyvät taulukosta 8. Merivesi eroaa koostumukseltaan jyrkästi jokivedestä, koska siinä vallitsevat kloridit. On mielenkiintoista huomata, että veriplasman suolojen koostumus on lähellä meriveden suolojen koostumusta, josta monien tutkijoiden mukaan elämä sai alkunsa.

Taulukko 8

(% suolojen kokonaismassasta) (L.K. Davydovin ja muiden mukaan)

Suolapitoisuus- suolojen määrä grammoina 1 kg:ssa merivettä. Meren keskimääräinen suolapitoisuus on 35 % 0 . Meriveden 35 grammasta suoloista suurin osa on ruokasuolaa (noin 27 g), joten se on suolaista. Magnesiumsuolat antavat sille katkeran maun. Kartan viivoja, jotka yhdistävät yhtä suolaisia ​​pisteitä, kutsutaan isohaliinit.

Valtamerivesi muodostui maan sisäpuolen kuumista suolaliuoksista ja kaasuista, joten suolapitoisuus hänen alkuperäinen. Meriveden koostumus on samanlainen nuorten vesien, eli vedet ja kaasut, jotka vapautuvat tulivuorenpurkauksissa magmasta ja tulevat ensimmäistä kertaa veden kiertokulkuun maan päällä. Ga-

Nykyaikaisista tulivuorista vapautuvat seokset koostuvat pääasiassa vesihöyrystä (noin 75 %), hiilidioksidista (jopa 20 %), kloorista (7 %), metaanista (3 %), rikistä ja muista komponenteista.

Meriveden suolojen alkuperäinen koostumus ja suolapitoisuus olivat hieman erilaisia. Muutokset, joita se on käynyt läpi Maan evoluution aikana, johtuivat ensisijaisesti elämän ilmestymisestä, erityisesti fotosynteesin ja siihen liittyvän hapen tuotannon mekanismista. Joitakin muutoksia ilmeisesti aiheuttivat jokivedet, jotka huuhtoivat aluksi kiviä maalle ja toimittivat mereen helposti liukenevia suoloja ja myöhemmin pääasiassa karbonaatteja. Elävät organismit, erityisesti eläimet, kuluttivat kuitenkin valtavia määriä ensin piitä ja sitten kalsiumia muodostaakseen sisäisiä luurankojaan ja kuoriaan. Kuollessaan ne upposivat pohjaan ja putosivat mineraalikierrosta lisäämättä meriveden karbonaattipitoisuutta.

Maailman valtameren kehityksen historiassa oli kausia, jolloin suolapitoisuus vaihteli vähenevän tai lisääntyvän. Tämä tapahtui sekä geologisista syistä, koska sisätilojen tektoninen aktivaatio ja vulkanismi vaikuttivat magman kaasunpoistoon, että ilmaston muutoksista. Vaikeina jääkausina, kun suuria makean veden massoja säilyi maalla jäätiköiden muodossa, suolapitoisuus lisääntyi. Jääkausien välisten aikakausien lämpenemisen myötä, kun sulaneet jäätikkövedet saapuivat valtamereen, se laski. Kuivina aikoina suolapitoisuus lisääntyi, kun taas kosteina aikoina se väheni.

Pintavesien suolaisuuden jakautumisessa noin 200 metrin syvyyteen voidaan jäljittää kaavoitus, joka liittyy makean veden tasapainoon (tulo- ja ulosvirtaus) ja ennen kaikkea sademäärään ja haihtumiseen. Vähennä meriveden jokien ja jäävuorten suolapitoisuutta.

Päiväntasaajan ja subequatorial leveysasteilla, joilla sataa enemmän kuin vettä kuluu haihduttamiseen (kosteus K > 1) ja jokien valuma on suuri, suolapitoisuus on hieman alle 35 % 0. Trooppisilla ja subtrooppisilla leveysasteilla suolapitoisuus on 37% 0 negatiivisen makean veden tasapainon vuoksi (sateita on vähän ja haihtuminen korkea). Lauhkeilla leveysasteilla suolapitoisuus on lähes 35 %. Subpolaarisilla ja polaarisilla leveysasteilla suolapitoisuus on alhaisin - silmä-

noin 32 %o, koska sademäärä ylittää haihtumisen, jokien valuma on suuri, erityisesti Siperian joissa, ja jäävuoria on paljon, pääasiassa Etelämantereen ja Grönlannin ympäristössä.

Merivirrat ja jokivesien sisäänvirtaukset häiritsevät suolapitoisuuden vyöhykemallia. Esimerkiksi pohjoisen pallonpuoliskon lauhkeilla leveysasteilla suolapitoisuus on suurempi lähellä mantereiden länsirannikkoa, joissa lämpimien virtausten tuomat subtrooppiset vesisuolapitoisuudet tulevat, vähemmän - lähellä mantereiden itärannikkoa, joissa kylmät virtaukset tuoda vähemmän suolaisia ​​subpolaarisia vesiä.

Valtameristä Atlantin valtamerellä on korkein suolapitoisuus. Tämä selittyy ensinnäkin sen suhteellisella kapeudella matalilla leveysasteilla yhdistettynä sen läheisyyteen Afrikan aavikoineen, josta kuuma kuiva tuuli puhaltaa esteettömästi valtamerelle, mikä lisää meriveden haihtumista. Toiseksi lauhkeilla leveysasteilla läntinen tuuli kuljettaa Atlantin ilmaa pitkälle Euraasian syvyyksiin, missä merkittävä osa sateista putoaa sieltä, eikä se palaa kokonaan Atlantin valtamerelle. Tyynen valtameren suolapitoisuus on pienempi, koska päinvastoin se on leveä päiväntasaajan vyöhykkeellä, jossa veden suolapitoisuus on alhaisempi, ja Cordilleran ja Andien lauhkeilla leveysasteilla kovat sateet jäävät tuuleen päin. vuorten länsirinteet, ja ne tulevat jälleen Tyynelle valtamerelle ja poistavat siitä suolan.

Matalin veden suolapitoisuus Jäämerellä, erityisesti Aasian rannikolla, lähellä Siperian jokien suita - alle 10% 0. Subpolaarisilla leveysasteilla veden suolapitoisuudessa tapahtuu kuitenkin vuodenaikojen muutos: syksyllä - talvella merijään muodostumisen ja jokien valumisen vähenemisen myötä suolapitoisuus kasvaa, keväällä - kesällä merijään sulaessa ja joen lisääntyessä. valuma, se vähenee. Grönlannin ja Etelämantereen ympäristössä suolapitoisuus laskee myös kesällä sulavien jäävuorten ja jäätiköiden ja hyllyjen reunaosien sulamisen vuoksi.

Riisi. 82. Suolaisuuden vertikaalisen jakautumisen tyypit (L.K. Davydovin ja muiden mukaan)

Veden suurin suolapitoisuus havaitaan trooppisissa sisämerissä ja aavikoiden ympäröimissä lahdissa, esimerkiksi Punaisellamerellä - 42% 0, Persianlahdella - 39% 0.

Huolimatta meriveden erilaisesta suolapitoisuudesta valtameren eri alueilla, siihen liuenneiden suolojen prosenttiosuus ei muutu. Sen tarjoaa veden liikkuvuus, sen jatkuva vaakasuora ja pystysuora sekoittuminen, mikä yhdessä johtaa valtamerten vesien yleiseen kiertoon.

Veden suolapitoisuuden muutos pystysuunnassa valtamerissä on erilainen. Viisi vyöhyketyyppiä suolaisuuden vertikaaliselle jakautumiselle on hahmoteltu: I - polaarinen, II - subpolaarinen, III - kohtalainen, IV - trooppinen ja V - päiväntasaaja. Ne on esitetty kaavioiden muodossa kuvassa 82.

Merien suolaisuuden syvyysjakauma on hyvin erilainen riippuen tuoreen kosteuden tasapainosta, pystysuoran sekoittumisen voimakkuudesta ja vedenvaihdosta naapurivesialueiden kanssa.

Vuotuiset suolapitoisuuden vaihtelut valtameren avoimissa osissa ovat merkityksettömiä ja pintakerroksissa eivät ylitä 1 % o, ja 1500-2000 metrin syvyydestä suolapitoisuus on käytännössä muuttumaton ympäri vuoden. Rannikon reunamerillä ja lahdilla veden suolaisuuden kausivaihtelut ovat merkittävämpiä. Jäämeren merillä suolapitoisuus laskee kevään lopulla jokivesien sisäänvirtauksen vuoksi ja kesällä monsuuni-ilmastollisilla vesialueilla myös runsaan sateen vuoksi. Polaarisilla ja subpolaarisilla leveysasteilla pintavesien suolapitoisuuden vuodenaikojen muutokset johtuvat suurelta osin veden jäätymisestä syksyllä ja merijään sulamisesta keväällä sekä jäätiköiden ja jäävuorten sulamisesta napapäivän aikana, joista keskustellaan. myöhemmin.

Veden suolaisuus vaikuttaa moniin sen fysikaalisiin ominaisuuksiin: lämpötilaan, tiheyteen, sähkönjohtavuuteen, äänen etenemisnopeuteen, jään muodostumisnopeuteen jne.

On mielenkiintoista huomata, että merellä lähellä karstirannikkoa, voimakkaat vedenalaiset (sukellusveneet) makean veden lähteet eivät ole harvinaisia ​​pohjassa, jotka nousevat pintaan suihkulähteiden muodossa. Tällaiset "tuoreet ikkunat" suolaisen veden joukossa tunnetaan Jugoslavian rannikolla Adrianmerellä, Abhasian rannikolla Mustallamerellä, Ranskan rannikolla, Floridassa ja muissa paikoissa. Merimiehet käyttävät tätä vettä kotitalouksien tarpeisiin.

Valtamerten kaasukoostumus. Meriveteen liuenneita kaasuja ovat suolojen lisäksi typpi, happi, hiilidioksidi, rikkivety jne. Ja vaikka kaasujen pitoisuus vedessä on äärimmäisen merkityksetön ja muuttuu tuntuvasti tilassa ja ajassa, ne riittävät kehitykseen. orgaanisesta elämästä ja biogeokemiallisista prosesseista.

Happi merivedessä enemmän kuin ilmakehässä, erityisesti ylemmässä kerroksessa (35 % 0°C:ssa). Sen päälähde on kasviplankton, jota kutsutaan "planeetan keuhkoksi". Alle 200 m happipitoisuus laskee, mutta 1500 metristä se taas nousee, jopa päiväntasaajan leveysasteilla, johtuen veden sisäänvirtauksesta subpolaarisista alueista, joissa happisaturaatio on 70–90 %. Happea kuluu takaisin ilmakehään, kun sitä ylimäärä on pintakerroksissa (etenkin päivällä), meren eliöiden hengitykseen ja erilaisten aineiden hapettumiseen. typpeä vähemmän merivedessä kuin ilmakehässä. Vapaan typen pitoisuus liittyy orgaanisten aineiden hajoamiseen. Veteen liuennut typpi imeytyvät erityisiin bakteereihin ja prosessoidaan typpiyhdisteiksi, joilla on suuri merkitys kasvien ja eläinten elämän kannalta. Tietty määrä vapaata ja sitoutunutta liukenee meriveteen. hiilihappo, joka pääsee veteen ilmasta meren eliöiden hengityksen aikana, orgaanisen aineen hajoamisen aikana sekä tulivuorenpurkausten aikana. Se on tärkeä biologisille prosesseille, koska se on ainoa hiilen lähde, jota kasvit tarvitsevat orgaanisen aineen rakentamiseen. rikkivety Se muodostuu syvissä seisovissa altaissa vesipatsaan alaosissa orgaanisen aineen hajoamisen aikana ja mikro-organismien elintärkeän toiminnan seurauksena (esimerkiksi Mustallamerellä). Koska rikkivety on erittäin myrkyllinen aine, se vähentää dramaattisesti veden biologista tuottavuutta.

Koska kaasujen liukoisuus on voimakkaampaa matalissa lämpötiloissa, korkeiden leveysasteiden vedet sisältävät niitä enemmän, mukaan lukien elämän tärkein kaasu - happi. Siellä pintavedet ovat jopa ylikyllästyt hapella ja vesien biologinen tuottavuus on korkeampi kuin matalilla leveysasteilla, vaikka eläin- ja kasvilajimuotoisuus onkin köyhempi. Kylmänä vuodenaikana valtameri imee kaasuja ilmakehästä, lämpimänä aikana se vapauttaa niitä.

Tiheys on meriveden tärkeä fyysinen ominaisuus. Merivesi on tiheämpää kuin makea vesi. Mitä korkeampi suolapitoisuus ja alhaisempi veden lämpötila, sitä suurempi on sen tiheys. Pintavesien tiheys lisääntyy päiväntasaajalta tropiikille suolapitoisuuden lisääntymisen myötä ja lauhkealta leveysasteelta napapiireille lämpötilan laskun seurauksena ja talvella myös suolaisuuden lisääntymisen seurauksena. Tämä johtaa napavesien voimakkaaseen vajoamiseen kylmänä vuodenaikana, joka kestää 8-9 kuukautta. Pohjakerroksissa napavedet liikkuvat kohti päiväntasaajaa, minkä seurauksena Maailman valtameren syvät vedet ovat yleensä kylmiä (2-4 °C), mutta rikastuneita hapella.

Väri ja läpinäkyvyys riippuvat auringonvalon heijastumisesta, imeytymisestä ja sironnasta sekä veteen suspendoituneista orgaanisista ja mineraaliperäisistä aineista. Sininen väri on luonnostaan ​​veteen valtameren avoimessa osassa, jossa ei ole suspensioita. Lähellä rannikkoa, joissa jokien ja tilapäisten vesistöjen maalta tuomaa suspensiota sekä rannikon maaperän levottomuuden vuoksi aaltojen aikana, veden väri on vihertävää, keltaista, ruskeaa jne. Runsaasti. planktonista veden väri on sinivihreä.

Meriveden värin visuaalisiin havaintoihin käytetään väriasteikkoa, joka koostuu 21 koeputkesta väriliuoksilla - sinisestä ruskeaan. Veden väriä ei voi tunnistaa meren pinnan väriin. Se riippuu sääolosuhteista, erityisesti pilvisyydestä, sekä tuulesta ja aalloista.

Läpinäkyvyys on parempi valtameren avoimessa osassa, esimerkiksi Sargasso-merellä - 67 m, huonompi - lähellä rannikkoa, joissa on paljon jousituksia. Läpinäkyvyys vähenee planktonin massakehityksen aikana.

Meren hehku (bioluminesenssi) - tämä on fosforia sisältävien ja "elävää" valoa säteilevien elävien organismien hehkua merivedessä. Ensinnäkin yksinkertaisimmat alemmat organismit (yövalo jne.), jotkut bakteerit, meduusat, madot ja kalat loistavat kaikissa veden kerroksissa. Siksi valtameren synkät syvyydet eivät ole täysin vailla valoa. Hehkun vahvistus

vaysya jännityksestä, joten laivoja yöllä seuraa todellinen valaistus. Biologit eivät ole yksimielisiä hehkun tarkoituksesta. Sen uskotaan joko pelottelevan saalistajat tai etsimään ruokaa tai houkuttelemaan vastakkaista sukupuolta olevia yksilöitä pimeässä. Meren kalojen kylmän hehkun ansiosta kalastusalukset voivat löytää parvensa.

Äänenjohtavuus- Meriveden akustinen ominaisuus. Äänen eteneminen merivedessä riippuu lämpötilasta, suolapitoisuudesta, paineesta, kaasu- ja suspensiopitoisuudesta. Keskimäärin äänen nopeus Maailmanmerellä vaihtelee välillä 1400-1550 m/s. Lämpötilan noustessa, suolapitoisuuden ja paineen noustessa se kasvaa ja laskussa laskee. Valtameristä on löydetty kerroksia, joilla on erilainen äänenjohtavuus: ääntä sirottava kerros ja kerros, jolla on äänen suprajohtavuus - vedenalainen

"äänikanava". Eläinplanktonin ja vastaavasti kalojen kertymät rajoittuvat ääntä sirottavaan kerrokseen. Se kokee vuorokausimuuttoa: se nousee yöllä, laskee päivällä. Sukeltajat käyttävät sitä vaimentamaan sukellusveneiden moottoreiden melua ja kalastusveneet kalaparvien havaitsemiseen. "Äänikanavaa" alettiin käyttää tsunamiaaltojen lyhytaikaiseen ennustamiseen, vedenalaisen navigoinnin käytännössä akustisten signaalien ultra-pitkän kantaman siirtoon.

Sähkönjohtavuus merivesi on korkealla. Se on suoraan verrannollinen suolapitoisuuteen ja lämpötilaan.

luonnollinen radioaktiivisuus merivesi on pientä, mutta monet kasvit ja eläimet pystyvät keskittämään radioaktiivisia isotooppeja. Siksi kalan ja muiden merenelävien saaliissa tehdään parhaillaan erityistä radioaktiivisuustarkastusta.

Vesi on yksinkertaisin vedyn ja hapen kemiallinen yhdiste, mutta valtamerivesi on universaali homogeeninen ionisoitu liuos, joka sisältää 75 kemiallista alkuainetta. Nämä ovat kiinteitä mineraaliaineita (suoloja), kaasuja sekä orgaanista ja epäorgaanista alkuperää olevia suspensioita.

Volalla on monia erilaisia ​​fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia. Ensinnäkin ne riippuvat sisällysluettelosta ja ympäristön lämpötilasta. Kuvataanpa joitain niistä lyhyesti.

Vesi on liuotin. Koska vesi on liuotin, voidaan päätellä, että kaikki vedet ovat kaasu-suolaliuoksia, joilla on erilainen kemiallinen koostumus ja eri pitoisuudet.

Valtameren, merien ja jokien suolaisuus

Meriveden suolapitoisuus(Pöytä 1). Veteen liuenneiden aineiden pitoisuudelle on ominaista suolapitoisuus joka mitataan ppm:nä (% o), eli grammoina ainetta per 1 kg vettä.

Taulukko 1. Meri- ja jokiveden suolapitoisuus (% suolojen kokonaismassasta)

Perusliitännät	Merivesi	joen vesi
Kloridit (NaCI, MgCb)
Sulfaatit (MgS0 4, CaS0 4, K 2 S0 4)
Karbonaatit (CaCOd)
Typen, fosforin, piin, orgaanisten ja muiden aineiden yhdisteet

Kartan viivoja, jotka yhdistävät yhtä suolaisia ​​pisteitä, kutsutaan isohaliinit.

Makean veden suolapitoisuus(katso taulukko 1) on keskimäärin 0,146 % o ja meri - keskimäärin 35 %noin. Veteen liuenneet suolat antavat sille katkeran suolaisen maun.

Noin 27 35 grammasta on natriumkloridia (pöytäsuolaa), joten vesi on suolaista. Magnesiumsuolat antavat sille katkeran maun.

Koska valtamerten vesi muodostui maan sisäpuolen kuumista suolaliuoksista ja kaasuista, sen suolaisuus oli alkukantaista. On syytä uskoa, että valtameren muodostumisen alkuvaiheessa sen vedet eivät eronneet paljon jokivesistä suolakoostumuksen suhteen. Erot hahmottuivat ja alkoivat voimistua kivien rapautumisesta johtuvan muuntumisen sekä biosfäärin kehityksen seurauksena. Valtameren moderni suolakoostumus, kuten fossiiliset jäännökset osoittavat, muodostui viimeistään proterotsoiikissa.

Merivedestä on löydetty kloridien, sulfiittien ja karbonaattien lisäksi lähes kaikkia maan päällä tunnettuja kemiallisia alkuaineita, mukaan lukien jalometallit. Useimpien alkuaineiden pitoisuus merivedessä on kuitenkin mitätön, esimerkiksi kultaa havaittiin vain 0,008 mg kuutiometrissä vettä, ja tinan ja koboltin esiintymisestä kertoo niiden esiintyminen merieläinten veressä ja vesissä. pohjasedimentit.

Merivesien suolaisuus- arvo ei ole vakio (kuva 1). Se riippuu ilmastosta (sateiden ja haihtumisen suhde valtameren pinnalta), jään muodostumisesta tai sulamisesta, merivirroista, mantereiden lähellä - makean jokiveden virtauksesta.

Riisi. 1. Veden suolaisuuden riippuvuus leveysasteesta

Avomerellä suolapitoisuus vaihtelee välillä 32-38 %; reunamerillä ja Välimerellä sen vaihtelu on paljon suurempi.

Vesien suolapitoisuuteen 200 metrin syvyyteen asti vaikuttavat erityisen voimakkaasti sademäärä ja haihdutus. Tämän perusteella voidaan sanoa, että meriveden suolaisuus on kaavoituslain alainen.

Päiväntasaajalla ja subequatoriaalisilla alueilla suolapitoisuus on 34 % c, koska sademäärä on suurempi kuin haihduttamiseen kuluva vesi. Trooppisilla ja subtrooppisilla leveysasteilla - 37, koska sademäärä on vähän ja haihtuminen on korkea. Lauhkeilla leveysasteilla - 35% o. Alhaisin meriveden suolapitoisuus havaitaan subpolaarisilla ja napa-alueilla - vain 32, koska sademäärä ylittää haihtumisen.

Merivirrat, jokien valuma ja jäävuoret häiritsevät suolapitoisuuden vyöhykekuviota. Esimerkiksi pohjoisen pallonpuoliskon lauhkeilla leveysasteilla veden suolaisuus on suurempi lähellä mantereiden länsirannikkoa, jonne suolaisempia subtrooppisia vesiä tuodaan virtausten avulla, ja veden suolaisuus on pienempi lähellä itärannikkoa. , jossa kylmät virtaukset tuovat vähemmän suolaista vettä.

Veden suolapitoisuuden kausivaihtelut tapahtuvat subpolaarisilla leveysasteilla: syksyllä suolapitoisuus kasvaa jään muodostumisen ja jokien valuman voimakkuuden heikkenemisen vuoksi ja keväällä ja kesällä jään sulamisen ja jokien lisääntyneen valuman seurauksena suolapitoisuus laskee. Grönlannin ja Etelämantereen ympäristössä suolapitoisuus laskee kesän aikana lähellä olevien jäävuorten ja jäätiköiden sulamisen seurauksena.

Kaikista valtameristä suolaisin on Atlantin valtameri, Jäämeren vesillä on alhaisin suolapitoisuus (etenkin Aasian rannikolla, lähellä Siperian jokien suita - alle 10 % o).

Valtameren osissa - merissä ja lahdissa - suurin suolapitoisuus havaitaan aavikoiden rajoittamilla alueilla, esimerkiksi Punaisellamerellä - 42% c, Persianlahdella - 39% c.

Sen tiheys, sähkönjohtavuus, jään muodostuminen ja monet muut ominaisuudet riippuvat veden suolaisuudesta.

Meriveden kaasukoostumus

Maailman valtameren vesiin liukenee erilaisten suolojen lisäksi erilaisia ​​kaasuja: typpeä, happea, hiilidioksidia, rikkivetyä jne. Kuten ilmakehässä, myös valtamerivesissä happi ja typpi hallitsevat, mutta hieman eri suhteissa (esim. Esimerkiksi vapaan hapen kokonaismäärä valtameressä on 7480 miljardia tonnia, mikä on 158 kertaa vähemmän kuin ilmakehässä). Huolimatta siitä, että kaasut vievät suhteellisen pienen paikan vedessä, tämä riittää vaikuttamaan orgaaniseen elämään ja erilaisiin biologisiin prosesseihin.

Kaasujen määrä määräytyy veden lämpötilan ja suolaisuuden mukaan: mitä korkeampi lämpötila ja suolapitoisuus on, sitä pienempi on kaasujen liukoisuus ja sitä pienempi niiden vesipitoisuus.

Joten esimerkiksi lämpötilassa 25 ° C jopa 4,9 cm / l happea ja 9,1 cm 3 / l typpeä voi liueta veteen, lämpötilassa 5 ° C - 7,1 ja 12,7 cm 3 / l. Tästä seuraa kaksi tärkeää seurausta: 1) valtameren pintavesien happipitoisuus on lauhkeilla ja erityisesti polaarisilla leveysasteilla paljon korkeampi kuin matalilla leveysasteilla (subtrooppinen ja trooppinen), mikä vaikuttaa orgaanisen elämän kehittymiseen - valtameren rikkauteen. ensimmäinen ja toisten vesien suhteellinen köyhyys; 2) samoilla leveysasteilla merivesien happipitoisuus on korkeampi talvella kuin kesällä.

Lämpötilan vaihteluihin liittyvät päivittäiset muutokset veden kaasukoostumuksessa ovat pieniä.

Hapen läsnäolo valtamerivedessä edistää orgaanisen elämän kehittymistä siinä ja orgaanisten ja mineraalituotteiden hapettumista. Valtameren veden pääasiallinen hapen lähde on kasviplankton, jota kutsutaan "planeetan keuhkoksi". Happea kuluu pääasiassa merivesien ylemmissä kerroksissa olevien kasvien ja eläinten hengitykseen sekä erilaisten aineiden hapettumiseen. 600-2000 metrin syvyysvälillä on kerros happi minimiin. Pieni määrä happea yhdistyy suureen hiilidioksidipitoisuuteen. Syynä on ylhäältä tulevan orgaanisen aineksen pääosan hajoaminen tässä vesikerroksessa ja biogeenisen karbonaatin voimakas liukeneminen. Molemmat prosessit vaativat vapaata happea.

Typpeä merivedessä on paljon vähemmän kuin ilmakehässä. Tämä kaasu pääsee veteen pääasiassa ilmasta orgaanisen aineen hajoamisen aikana, mutta sitä syntyy myös meren eliöiden hengityksen ja niiden hajoamisen aikana.

Vesipatsaan, syvissä seisovissa altaissa, muodostuu organismien elintärkeän toiminnan seurauksena rikkivetyä, joka on myrkyllistä ja estää veden biologista tuottavuutta.

Merivesien lämpökapasiteetti

Vesi on yksi luonnon lämpöintensiivisimmistä kappaleista. Vain kymmenen metrin valtameren kerroksen lämpökapasiteetti on neljä kertaa suurempi kuin koko ilmakehän lämpökapasiteetti, ja 1 cm vesikerros imee 94 % sen pinnalle tulevasta auringon lämmöstä (kuva 2). Tästä syystä valtameri lämpenee hitaasti ja vapauttaa hitaasti lämpöä. Suuren lämpökapasiteetin ansiosta kaikki vesistöt ovat tehokkaita lämmönvaraajia. Jäähtyessään vesi vapauttaa lämpönsä vähitellen ilmakehään. Siksi Maailman valtameri suorittaa tehtävän termostaatti meidän planeettamme.

Riisi. 2. Veden lämpökapasiteetin riippuvuus lämpötilasta

Jäällä ja erityisesti lumella on alhaisin lämmönjohtavuus. Tämän seurauksena jää suojaa säiliön pinnalla olevaa vettä hypotermialta ja lumi suojaa maaperää ja talvikasveja jäätymiseltä.

Haihtumislämpö vesi - 597 cal / g, ja sulamislämpö - 79,4 cal / g - nämä ominaisuudet ovat erittäin tärkeitä eläville organismeille.

Meren veden lämpötila

Meren lämpötilan indikaattori on lämpötila.

Merivesien keskilämpötila-4 °C.

Huolimatta siitä, että valtameren pintakerros suorittaa Maan lämpötilansäätimen toimintoja, merivesien lämpötila puolestaan ​​riippuu lämpötasapainosta (lämmön sisään- ja ulosvirtaus). Lämmönsyöttö muodostuu ja virtausnopeus muodostuu veden haihtumisen ja turbulentin lämmönvaihdon kustannuksista ilmakehän kanssa. Huolimatta siitä, että turbulenttiseen lämmönsiirtoon käytetyn lämmön osuus ei ole suuri, sen merkitys on valtava. Sen avulla lämmön planeetta jakautuu ilmakehän kautta.

Pinnalla valtamerten vesien lämpötila vaihtelee -2 °C:sta (jäätymislämpötila) 29 °C:seen avomerellä (35,6 °C Persianlahdella). Maailmanmeren pintavesien vuotuinen keskilämpötila on 17,4°C ja pohjoisella pallonpuoliskolla noin 3°C korkeampi kuin eteläisellä pallonpuoliskolla. Pohjoisen pallonpuoliskon valtamerten pintavesien lämpötila on korkein elokuussa ja alin helmikuussa. Eteläisellä pallonpuoliskolla asia on päinvastoin.

Koska sillä on termisiä suhteita ilmakehään, pintavesien lämpötila, kuten ilman lämpötila, riippuu alueen leveysasteesta, eli se on vyöhykelain alainen (taulukko 2). Vyöhykejako ilmaistaan ​​veden lämpötilan asteittaisena laskuna päiväntasaajalta navoille.

Trooppisilla ja lauhkeilla leveysasteilla veden lämpötila riippuu pääasiassa merivirroista. Joten lämpimien virtausten vuoksi trooppisilla leveysasteilla valtamerten länsiosassa lämpötilat ovat 5-7 ° C korkeammat kuin idässä. Pohjoisella pallonpuoliskolla valtamerten itäosien lämpimien virtausten vuoksi lämpötilat ovat kuitenkin positiivisia ympäri vuoden, ja lännessä kylmien virtausten vuoksi vesi jäätyy talvella. Suurilla leveysasteilla lämpötila on napapäivänä noin 0 °C ja napayönä jään alla noin -1,5 (-1,7) °C. Täällä veden lämpötilaan vaikuttavat pääasiassa jääilmiöt. Syksyllä vapautuu lämpöä, joka pehmentää ilman ja veden lämpötilaa, ja keväällä lämpö kuluu sulamiseen.

Taulukko 2. Valtamerten pintavesien vuotuiset keskilämpötilat

	Vuoden keskilämpötila, "C			Vuoden keskilämpötila, °С
	pohjoisella pallonpuoliskolla	Eteläisellä pallonpuoliskolla		pohjoisella pallonpuoliskolla	Eteläisellä pallonpuoliskolla

Kylmin kaikista valtameristä- Arktinen ja lämpimin- Tyynimeri, koska sen pääalue sijaitsee päiväntasaajan-trooppisilla leveysasteilla (veden pinnan keskimääräinen vuotuinen lämpötila on -19,1 ° C).

Tärkeä vaikutus valtameriveden lämpötilaan on ympäröivien alueiden ilmastolla sekä vuodenajalla, koska siitä riippuu auringon lämpö, ​​joka lämmittää maailman valtameren yläkerrosta. Pohjoisen pallonpuoliskon korkein veden lämpötila havaitaan elokuussa, alhaisin - helmikuussa ja eteläisellä - päinvastoin. Meriveden lämpötilan päivittäiset vaihtelut kaikilla leveysasteilla ovat noin 1 °C, suurimmat vuotuiset lämpötilanvaihtelut havaitaan subtrooppisilla leveysasteilla - 8-10 °C.

Myös meriveden lämpötila muuttuu syvyyden myötä. Se laskee ja jo 1000 metrin syvyydessä lähes kaikkialla (keskimäärin) alle 5,0 °C. 2000 metrin syvyydessä veden lämpötila tasoittuu laskemalla 2,0-3,0 ° C:seen ja polaarisilla leveysasteilla - jopa asteen kymmenesosaan nollan yläpuolella, minkä jälkeen se joko laskee hyvin hitaasti tai jopa nousee hieman. Esimerkiksi valtameren rift-vyöhykkeillä, joissa suurilla syvyyksillä on voimakkaita maanalaisen kuuman veden ulostuloja korkean paineen alaisena, joiden lämpötila on jopa 250-300 °C. Yleisesti ottaen Maailman valtameressä erotetaan pystysuunnassa kaksi pääasiallista vesikerrosta: lämmin pinnallinen Ja voimakas kylmä ulottuu pohjaan asti. Niiden välillä on siirtymävaihe lämpötilan hyppykerros, tai tärkein lämpöklipsi, siinä tapahtuu jyrkkä lämpötilan lasku.

Tämä kuva veden lämpötilan pystyjakaumasta valtameressä on häiriintynyt korkeilla leveysasteilla, joissa 300–800 metrin syvyydessä on kerros lämpimämpää ja suolaisempaa vettä, joka on peräisin lauhkealta leveysasteelta (taulukko 3).

Taulukko 3. Meriveden lämpötilan keskiarvot, °C

	Syvyys, m
päiväntasaajan-
trooppinen
Polar

Veden tilavuuden muutos lämpötilan muutoksella

Veden tilavuuden äkillinen lisäys jäätyessä on veden erikoinen ominaisuus. Kun lämpötila laskee jyrkästi ja sen siirtyminen nollamerkin läpi, jään tilavuus kasvaa jyrkästi. Kun tilavuus kasvaa, jää tulee kevyemmäksi ja kelluu pintaan, jolloin tiheys vähenee. Jää suojaa veden syviä kerroksia jäätymiseltä, koska se johtaa huonosti lämpöä. Jään tilavuus kasvaa yli 10 % alkuperäiseen vesimäärään verrattuna. Kuumennettaessa tapahtuu prosessi, joka on laajenemisen vastakohta - puristus.

Veden tiheys

Lämpötila ja suolapitoisuus ovat tärkeimmät veden tiheyden määräävät tekijät.

Meriveden osalta mitä alhaisempi lämpötila ja korkeampi suolapitoisuus, sitä suurempi on veden tiheys (kuva 3). Joten suolapitoisuudessa 35% o ja lämpötilassa 0 ° C meriveden tiheys on 1,02813 g / cm 3 (kunkin tällaisen meriveden kuutiometrin massa on 28,13 kg enemmän kuin vastaava tilavuus tislattua vettä ). Tiheimmän meriveden lämpötila ei ole +4 °C, kuten makeassa vedessä, vaan negatiivinen (-2,47 °C suolapitoisuudella 30% c ja -3,52 °C suolapitoisuudella 35%o

Riisi. 3. Meriveden tiheyden sekä sen suolaisuuden ja lämpötilan välinen suhde

Suolaisuuden lisääntymisen vuoksi veden tiheys kasvaa päiväntasaajalta tropiikille ja lämpötilan laskun seurauksena lauhkealta leveysasteelta napapiirille. Talvella napavedet uppoavat ja siirtyvät pohjakerroksissa kohti päiväntasaajaa, joten Maailman valtameren syvät vedet ovat yleensä kylmiä, mutta rikastuneita hapella.

Myös veden tiheyden riippuvuus paineesta paljastui (kuva 4).

Riisi. 4. Meriveden tiheyden (A "= 35 % o) riippuvuus paineesta eri lämpötiloissa

Veden kyky puhdistaa itseään

Tämä on veden tärkeä ominaisuus. Haihtumisprosessissa vesi kulkee maaperän läpi, mikä puolestaan ​​​​on luonnollinen suodatin. Jos saastumisrajaa kuitenkin rikotaan, itsepuhdistusprosessia rikotaan.

Väri ja läpinäkyvyys riippuvat auringonvalon heijastumisesta, absorptiosta ja sironnasta sekä orgaanista ja mineraalista alkuperää olevien suspendoituneiden hiukkasten läsnäolosta. Avoimessa osassa valtameren väri on sininen, lähellä rannikkoa, jossa on paljon suspensioita, se on vihertävää, keltaista, ruskeaa.

Meren avoimessa osassa veden läpinäkyvyys on korkeampi kuin lähellä rannikkoa. Sargassomerellä veden läpinäkyvyys on jopa 67 m. Planktonin kehittymisen aikana läpinäkyvyys pienenee.

Merillä sellainen ilmiö kuin meren hehku (bioluminesenssi). Hehkuu merivedessä fosforia sisältävät elävät organismit, pääasiassa kuten alkueläimet (yövalo jne.), bakteerit, meduusat, madot, kalat. Oletettavasti hehku pelottelee saalistajia, etsii ruokaa tai houkuttelee vastakkaista sukupuolta olevia yksilöitä pimeässä. Hehku auttaa kalastusveneitä löytämään kalaparvia merivedestä.

Äänenjohtavuus - veden akustinen ominaisuus. Löytyi valtameristä ääntä levittävä omani Ja vedenalainen "äänikanava", joilla on äänisuprajohtavuus. Ääntä levittävä kerros nousee yöllä ja laskee päivällä. Sitä käyttävät sukellusveneet vaimentamaan sukellusveneiden moottorien melua ja kalastusalukset havaitsemaan kalaparvia. "Ääni
signaalia" käytetään tsunamiaaltojen lyhytaikaiseen ennustamiseen, vedenalaisessa navigoinnissa akustisten signaalien ultra-pitkän kantaman lähettämiseen.

Sähkönjohtavuus merivesi on korkea, se on suoraan verrannollinen suolapitoisuuteen ja lämpötilaan.

luonnollinen radioaktiivisuus merivesi on pientä. Mutta monilla eläimillä ja kasveilla on kyky tiivistää radioaktiivisia isotooppeja, joten äyriäissaaliin radioaktiivisuus testataan.

Liikkuvuus on nestemäiselle vedelle ominaista ominaisuus. Painovoiman, tuulen, kuun ja auringon vetovoiman ja muiden tekijöiden vaikutuksesta vesi liikkuu. Liikkeessä vesi sekoittuu, mikä mahdollistaa eri suolaisuuden, kemiallisen koostumuksen ja lämpötilan omaavien vesien tasaisen jakautumisen.