Температура вод океана
Океан получает от Солнца много тепла — занимая большую площадь, он получает тепла больше, чем суша. Вода обладает большой теплоемкостью, поэтому в океане накапливается огромное количество тепла. Только верхний 10-метровый слой океанической воды содержит тепла больше, чем вся атмосфера. Но солнечные лучи нагревают только верхний слой воды, вниз от этого слоя тепло передается в результате постоянного перемешивания воды. Но необходимо заметить, что температура воды с глубиной понижается, сначала скачкообразно, а затем плавно. На глубине вода почти однородна по температуре, так как глубина океанов в основном заполнена водами одного и того же происхождения, формирующимися в полярных областях Земли. На глубине более 3-4 тыс. метров температура обычно колеблется от +2°С до 0°С.
Температура Мирового океана зависит от широты и распределяется на его поверхности зонально. Наибольшие средние температуры располагаются на экваторе и равны 27°-28°С. Так как наша Земля шар, с увеличением широты уменьшается угол падения солнечного луча, уменьшается величина солнечной радиации и температура вод Мирового океана понижается. Из-за близости холодной Антарктиды скорость понижения температур к югу несколько быстрее, чем к северу.
На температуру морской воды влияет и климат окружающих территорий: так, например, температура вод Красного моря, окруженного жаркими пустынями, доходит и 34°С.
На температуру морской воды в умеренных широтах оказывает большое влияние время года и даже время суток.
На температуру океанических вод оказывают сильное влияние и океанические течения: теплые течения уносят воды от экватора в умеренные широты, а холодные течения — от полярных областей. Подобное перемешивание вод способствует более равномерному распределению температур в водных массах.
Для всего Мирового океана средняя температура поверхностного слоя океанских вод составляет +17,5°С. С глубиной она падает, однако, температура вод горячих источников на дне океана достигает 400°С. Средняя температура всей массы вод океана всего 4°С. Самая высокая средняя температура у поверхности воды в Тихом океане равна 19°С, в Индийском — 17°С, в Атлантическом океане — 16°, в Северном Ледовитом океане — 1°С.
Итак, океан поглощает тепла на 25-50% больше, чем суша. Солнце все лето нагревает воду, а зимой это тепло попадает в атмосферу, поэтому без Мирового океана на Земле наступили бы такие жестокие морозы, что погибло бы все живое на планете. В этом его огромная роль для живых существ Земли. Было подсчитано, что если бы океаны не сохраняли бы так бережно тепло, то средняя температура на нашей планете была бы равна -21°С, а это на 36° ниже той, которую мы имеем сейчас.
Температура замерзания воды со средней соленостью на 1,8°С ниже 0°. Чем выше соленость воды, тем ниже температура ее замерзания. Образование льда в океане начинается с образования пресных кристаллов, которые затем смерзаются. Между кристалликами заключены капельки соленой воды, которая постепенно стекает, поэтому молодой лед более соленый, чем старый, опресненный. Толщина однолетнего льда достигает 2-2,5 м, а многолетние льды имеют мощность до 5 м.
Льды образуются только в арктических и субарктических широтах, где зима долгая и очень холодная.
По происхождению льды, встречающиеся в морях и океанах, не только морские, то есть образованные при замерзании соленой воды; пресный лед выносится реками и попадает в океан с материков и островов. Материковые льды в океане часто образуют плавающие горы — айсберги. Это гигантские ледяные горы различной формы. Они откололись от ледников, покрывающих материк. Северные айсберги отделяются от Гренландского ледяного щита, который ежегодно выбрасывает в океан более 300 км 2 льда. По размерам северные айсберги уступают южным, которые образуются путем откалывания ледяных глыб от покровов Антарктиды. Чаще всего северные айсберги бывают длиной в 1-2 км, но встречаются и такие, которые достигают 200 и даже 300 км в длину и более 70 км в ширину. Высота отдельных ледяных гор вместе с подводной частью может достигать 600 м.
Дальность плавания айсбергов и длительность их существования зависят не только от скорости и направления морских течений, но и от свойств самого айсберга. Очень большие и глубоко промороженные антарктические айсберги существуют по многу лет, а порой и более десятилетия. Гренландские айсберги тают быстрее, срок их существования всего 2-3 года. Они меньше, и температура их промерзания ниже. Северные и южные айсберги отличаются друг от друга своей формой. Гренландские айсберги представляют из себя ледяные горы куполообразной формы, реже пирамидальной формы. Антарктические же айсберги чаще всего имеют плоскую поверхность и вертикальные отвесные стенки.
Морскими течениями айсберги уносятся в более низкие широты, где постепенно тают. Например, в Атлантическом океане остатки этих ледяных гор встречаются иногда на широте Бермудских и Азорских островов (30°-40° с.ш.). Иногда айсберги оказываются в районах интенсивного судоходства, и они здесь представляют угрозу, так как, во-первых, льды отражают солнечный свет, охлаждают воздух и способствуют образованию туманов, а во-вторых, большая часть айсберга находится под водой, и столкновение судов чаще всего происходит с этой частью ледяной горы. Так, в 1912 году гибель парохода «Титаник» произошла в результате его столкновения с айсбергом. Для предотвращения этого бедствия сейчас на судах устанавливают приборы, предупреждающие об айсбергах.
Но айсберги могут быть и источником пресной воды, недостаток которой все более ощущается на планете. Уже разрабатываются проекты использования айсбергов для снабжения пресной водой прибрежных районов Австралии, Южной Америки, Азии, Африки. Инициатором первой конференции, обсуждавшей проблему «отлова» и буксировки айсбергов как источника пресной воды, был король Саудовской Аравии — государства, расположенного в пустыне.
В 1773 году появилось в печати первое сообщение о так называемых «черных айсбергах», обнаруженных у берегов Антарктиды. Новозеландские ученые высказали предположение, что черный цвет этих ледяных гор вызван деятельностью вулканов на Южных Шетландских островах. Ледники на этих островах покрыты слоем вулканической пыли, которая не смывается морской водой.
Льды покрывают около 15% всей акватории Мирового океана, то есть 55 млн. км 2 , в том числе 38 млн. км 2 в Южном полушарии. Ледовый покров оказывает большое влияние на жизнь в океане и на климат Земли.
Динамика вод Мирового океана
Воды Мирового океана никогда не находятся в состоянии покоя. Движения происходят не только в поверхностных водяных массах, но и в глубинах, вплоть до придонных слоев. Частицы воды совершают как колебательные, так и поступательные движения, обычно сочетающиеся, но при заметном преобладании одного из них.
Волновые движения (или волнение) — преимущественно колебательные движения. Они представляют собой колебания водной поверхности вверх и вниз от среднего уровня, в горизонтальном направлении водные массы при волнении не перемещаются. В этом можно убедиться, наблюдая поплавок, качающийся на волнах.
Волны характеризуются следующими элементами:
- подошва волны — наиболее низкая ее часть;
- гребень волны — наиболее высокая ее часть;
- крутизна склона волны — угол между ее склоном и горизонтальной поверхностью;
- высота волны — расстояние по вертикали между подошвой и гребнем. Она может достигать 14-25 метров;
- длина волны — расстояние между двумя подошвами или двумя гребнями. Наибольшая длина достигает 250 м, но редко встречаются волны до 500 м.;
- скорость волны — расстояние, пробегаемое гребнем за секунду. Скорость волны характеризует быстроту продвижения ее.
- ровный— берег, имеющий простые очертания;
- бухтовый — сильно изрезанный берег, свойствен гористым побережьям;
- риасовый — образуется в том случае, когда горные хребты подходят к морю под углом или перпендикулярно. При этом море затапливает межгорные впадины, образуя длинные клиновидные заливы (пример: берега Испании);
- далматинский — море подтапливает горы, которые были прорезаны ущельями в виде решетки, в результате образуются острова, разделенные широкими продольными и узкими поперечными заливами (пример: Адриатическое побережье);
- фьордовый — море затапливает древние речные долины и тектонические впадины, обработанные ледником, и образует длинные и узкие заливы с высокими и крутыми скалистыми берегами, глубоко врезающиеся в сушу. Такие заливы называются фьордами (Пример: побережье Норвегии, Гренландии, острова Новая Земля);
- шхерный — возник на побережьях, сложенных кристаллическими горными породами, также подвергшимися обработке ледников. При этом образуется много мелких островов, расположенных недалеко друг от друга и от берега (пример: южное побережье Скандинавского полуострова, берега Финляндии, Исландии);
- лиманный — возникает при затоплении устьев речных долин низменных побережий, по своему происхождению близок к риасовому берегу. Со временем залив отделяется от моря или океана зоной мелководья (пример: побережья Черного и Азовского морей);
- лагунный — образуется на молодых низменностях, сложенных рыхлыми наносами. Параллельно береговой линии формируются длинные песчаные косы, которые отделяют от открытого моря вытянутые цепочки лагун, (пример: южное побережье Балтийского моря).
Источник
Вода в океане «закипает»?
Очередной сюрприз – тепловые волны. На взгляд простого обывателя ничего страшного в них нет. Однако все не так безобидно, как кажется, ведь подобные волны несут разрушения и смерть экосистемам.
Не так давно тепловая волна посетила воды Тихого океана у берегов Северной Америки. Недопустимо теплая вода была зафиксирована учеными на глубине в 50 метров. Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA) крайне обеспокоено, ведь смертоносная волна уже посещала побережье Америки в 2014 году. Тот визит имел ужасающие последствия. Тогда волна охватила огромнейший участок воды от Мексики до Аляски. Это привело к резкому сокращению популяции горбатых китов, а также к гибели более 100 миллионов особей трески и около полумиллиона птиц.
Аномалия получила название «Blob», в честь монстра из известного фильма ужасов, который поглощал и уничтожал все на своем пути. Однако «Blob» нес угрозу не всем тихоокеанским обитателям. К примеру, некоторые водоросли удобно расположились в его теплых струях, набрали силу и зацвели. Их токсичное цветение и спровоцировало массовую гибель животных.
Что касается тепловой волны 2019 года, то она объявилась в той же самой области и охватила достаточно большой участок площади. На этот раз температура воды в волне была ниже, чем у «Blob», однако исследователи из Управления океанологии не расслабляются.
В соответствии с данными исследований, после 1981 года это вторая по величине морская тепловая волна, повторившаяся достаточно быстро после первой. Это и беспокоит ученых. Ведь если случаи возникновения тепловых волн участятся, то их теплые потоки могут проникнуть на большую глубину, что неизбежно приведет к разрушительным последствиям местной фауны.
Поведение подобных волн непредсказуемо. Иногда они держатся довольно долго, уничтожая собой все живое, а иногда рассеиваются невероятно быстро. Особенно быстро исчезают они при похолодании, однако печальные последствия после себя оставляют в любом случае.
По заключению NOAA тепловая волна «Blob» и ей подобные все чаще приходят в гости к водоемам и континентам. Воды морей и океанов нагреваются из-за климатических аномалий. Видимо, страсти разгораются не только в человеческом обществе, но и в таинственных глубинах Океании.
Источник