Что влияет на соленость воды в мировом океане
От чего зависит соленость океанических вод
Семьдесят процентов поверхности нашей планеты покрыты водой — большая часть ее приходится на океаны. Воды Мирового океана неоднородны по своему составу и имеют горьковато-соленый привкус. Не каждый родитель может ответить на вопрос ребенка: «Почему у морской воды такой вкус?» Что же определяет количество соли? Существуют разные точки зрения на этот счет.
От чего зависит соленость воды
В разные времена года в разных частях гидросферы соленость неодинакова. На ее изменение влияют несколько факторов:
Это интересно: какие существуют страны зарубежной Азии?
В то время как вода с поверхности океана испаряется, соль не выветривается и остается. Ее концентрация увеличивается. Подобный эффект — у процесса замерзания. В ледниках содержится наибольший запас пресной воды на планете. Соленость Мирового океана во время их образования увеличивается.
Противоположным действием характеризуется таяние ледников, при котором содержание солей уменьшается. Источником соли также являются реки, впадающие в океан и атмосферные осадки. Чем ко дну ближе, тем меньше соленость. Холодные течения уменьшают соленость, теплые — увеличивают.
Расположение
Как утверждают специалисты, концентрация соли в морях зависит от их расположения. Ближе к северным районам концентрация увеличивается, к югу — понижается. Однако в океанах концентрат соли всегда больше, чем в морях, и расположение не оказывает на это никакого влияния. Этот факт ничем не объясняется.
Соленость обуславливается наличием в ней магния и натрия. Одним из вариантов объяснения различной концентрации считают наличие определенных участков суши обогащенных залежами таких компонентов. Однако, такое пояснение не сильно правдоподобно, если брать во внимание морские течения. Благодаря им со временем уровень соли должен по всему объему стабилизироваться.
Мировой океан
Соленость океана зависит от географической широты, близости рек, климатических особенностей объектов и т. д. Среднее ее значение согласно измерению равно 35 промилле.
Возле Антарктики и Арктики в холодных районах концентрация меньше, но зимой, во время образования льда, количество соли увеличивается. Поэтому вода в Северном Ледовитом океане наименее соленая, а в Индийском — концентрация соли самая большая.
В Атлантическом и Тихом океанах приблизительно одинаковая концентрация соли, которая понижается в экваториальной зоне и, наоборот, повышается в тропических и субтропических районах. Некоторые холодные и теплые течения друг друга уравновешивают. Например, соленое течение Лабрадор и несоленое Гольфстрим.
Интересно знать: Сколько существует океанов на Земле?
Почему океаны соленые
Есть разные точки зрения, раскрывающие суть наличия в океане соли. Ученые считают, что причиной является способность водных масс разрушать горную породу, выщелачивая из нее легкорастворимые элементы. Процесс этот протекает постоянно. Соль насыщает моря и придает горьковатый вкус.
Однако по этому вопросу имеются и диаметрально противоположное мнение:
Это интересно: какое самое маленькое море в мире?
Вулканическая деятельность со временем уменьшилась, и атмосфера очистилась от паров. Кислотные дожди выпадали все меньше, и приблизительно 500 лет назад состав океанской водной поверхности стабилизировался и стал таким, каким мы его сегодня знаем. Карбонаты же, которые попадают с речной водой в океан, для морских организмов являются прекрасным строительным материалом.
Солёность воды в океане: что это, в чём измеряется, от чего зависит
Более двух третей поверхности нашей планеты покрывает водное пространство, причём практически вся эта вода содержит большое количество солей. Именно они придают водам Мирового океана характерный горьковато-солёный вкус.
Однако концентрация соли в разных морях и океанах не одинакова. Иногда в местах, где смешиваются воды двух водоёмов с разным уровнем солёности, граница заметна невооружённым глазом. Итак, рассмотрим, что такое солёность океанской воды и от чего она зависит.
Откуда в морской воде появилась соль?
Геологические исследования древних минеральных отложений свидетельствуют, что миллионы лет назад морская вода содержала гораздо меньше соли, чем сейчас. Чтобы понять, откуда взялась эта соль, давайте вспомним, какие процессы протекают в атмосфере и гидросфере нашей планеты.
Ежедневно с поверхности водного зеркала морей и океанов испаряются десятки тысяч тонн воды. Попадая в атмосферу, пар поднимается на многокилометровую высоту, где под действием низкой температуры и пониженного давления конденсируется в капли дождя или замерзает и становится снегом. Осадки выпадают на сушу и через некоторое время впитываются в почву. Проходя через слой минералов, вода растворяет небольшое количество содержащихся в грунте солей. Обогащённая солями, она стекает в реку, которая несёт свои воды к ближайшему морю.
Вода в реке кажется нам пресной на вкус, но лишь потому, что концентрация солей в ней очень мала. Однако по своему составу она далека от чистого дистиллята. Попадая вновь в море, вода опять испаряется с его поверхности – а соли, которые она принесла с суши, остаются и понемногу накапливаются. За миллионы лет такого круговорота солёность морских вод возросла во много раз и продолжает увеличиваться в настоящее время.
В каких единицах измеряют солёность?
С точки зрения науки солёность – это показатель содержания в воде различных солей. Для её измерения используются промилле или единицы PSU.
Измеренная в промилле солёность показывает, сколько в одном литре воды растворено твёрдых веществ, причём масса солей выражена в граммах. Для обозначения промилле используют специальный значок «‰». Средняя солёность Мирового океана составляет 35-37 ‰. Это означает, что в одном литре морской воды содержится 35-37 граммов солей и других твёрдых веществ. Для определения количества примесей воду, забранную в океане, выпаривают, а оставшиеся твёрдые осадки взвешивают.
В настоящее время для измерения количества соли принята так называемая шкала практической солёности, которая устанавливает связь между содержанием соли и электропроводностью воды. Этот метод измерений является значительно более точным, быстрым и не настолько трудоёмким, как выпаривание. Чтобы измерить солёность в любой точке океана, достаточно опустить за борт специальный прибор и зарегистрировать его показания.
От чего зависит солёность морской воды?
Измерения солёности морей и океанов в разных точках земной поверхности показали, что содержание соли в морской воде не одинаково. Существует закономерность: чем ближе к экватору, тем вода солонее, чем ближе к полюсам – тем ниже концентрация солей. В то же время, воды крупных океанов являются более солёными, чем воды прилегающих к ним морей. Исчерпывающего объяснения этому факту нет, однако можно предположить, что морскую воду немного разбавляют пресноводные стоки рек. Чем больше рек впадает в море и чем меньше связь этого моря с океаном, тем меньше соли в его воде.
Наиболее солёной в среднем является вода Индийского океана, основная масса которой сосредоточена в экваториальной области. Меньше всего соли содержит Северный Ледовитый океан, который пополняется крупными сибирскими реками и талой водой полярного ледника. Однако его солёность в течение года меняется: летом, когда в океан попадает много пресной воды, уровень соли падает, а зимой, когда реки скованы льдом, а часть воды замерзает – его солёность повышается.
Показатели солёности Тихого и Атлантического океанов примерно одинаковы. В то же время Атлантику смело можно назвать самым неоднородным по солёности океаном. В его акваторию входит Балтийское море, уровень солёности которого в среднем составляет 20 промилле, Карибское море с 39-40 промилле, и Красное море с показателем 41 промилле. Перемешиванию воды способствуют океанические течения. Наиболее известные из них – Гольфстрим, несущий слабо солёную воду, и Лабрадор с повышенной концентрацией соли.
Средняя соленость мирового океана – сколько составляет и от чего зависит, самое соленое место
Вода в море и в реке очень сильно отличается. В первую очередь тем, что в море или океане она имеет соленый привкус. Это связано с разными факторами, и что именно влияет на среднюю соленость вод мирового океана рассмотрим далее.
Знак солености
Ученые придумали специальное обозначение солености. Оно называется промилле, и очень похож на %, но отличается дополнительным ноликом сзади – ‰. Промилле показывает, чему равен объем вещества, растворенный в одном литре воды. Если у нас есть компонент и его количество – 2 грамма в литре воды, то мы имеем значение 2 ‰.
Почему вода горькая?
Замечали, какова вода в море на вкус?
Она не просто соленая, она еще и горькая. Это связано с ее неоднородностью. В ней можно найти 44 различных природных элементов. Но основные — это соли. Привычная нам поваренная – придает обыкновенный привкус, как в любой еде. А вот другая, магниевая соль, очень горькая и если ее больше, то и вода будет казаться противной.
Соли в океане настолько много, что если ее всю высушить и рассыпать по суше, то получится слой, высотой не меньше 150 метров.
Факторы, влияющие на уровень вкуса в океанской воде
Рассмотрим, от чего зависит средняя соленость мирового океана:
Рис. 1. Карта океанов и значение солености в зависимости от широты
Места с наименьшим и наибольшим значением промилле
В мировом океане значение промилле очень отличаются. Самые высокие результаты заметны в Северной части Атлантического океана (между 20° и 30°) и достигают уровне 37 ‰. А если измерить воду в Панамском заливе, то здесь показатель будет 28‰. Часть океана с наименьшим значением находится между двумя континентами и здесь выпадает так много тропических ливней, что концентрация твердых элементов низкая. А в Атлантике, наоборот. Широты 20°-30° расположены близко к экватору, а значит, осадков мало, а испарение большое.
Среднее значение солености по всей акватории – 35‰.
Рис. 2. Красное море: вид из космоса
Море с наибольшим значением промилле – Красное (42‰). Оно имеет уникальное географическое расположение, потому что в него не впадает ни одна река, а засушливый климат приводит к обильному испарению.
Балтийское море самое пресное. Показатель промилле составляет 1 ‰. Расположение на Севере Европы говорит о том, что, во-первых, в него впадает большинство европейских рек, а во-вторых, здесь очень дождливый климат, а жарких дней мало.
На соленость вод в океане также влияют течения. Самое большое – Гольфстрим. Он с юга несет воду со значением 35‰ в Северный ледовитый океан, где соленость всего 10-11‰. А другое течение – Лабрадорское оказывает обратное действие. Пресные воды Арктики оно несет в жаркий климат Центральной Америки.
Рис. 3. Лабрадорское течение
Что мы узнали?
Соленость — это показатель количества соли, растворенной в одном литре воды. Обозначается значком промилле (‰). Вода в мировом океане распределена неравномерно и основной фактор, влияющий на это – климат. Самое соленое место в мировом океане находится между 20° и 30° северной широты в Атлантическом океане, а самое пресное – Панамский канал Тихого океана.
Соленость мирового океана: причины ее возникновения и способы измерения
Более 96 % водной оболочки планеты Земля занимает Мировой океан, наполненный водными массами, содержащими значительное количество соли. На долю пресноводных рек и озер приходится менее 4%.
Соленость мирового океана — величина, показывающая среднее количество граммов соли в килограмме океанической воды. Это один из важнейших параметров, влияющих на подводный мир. Среднее значение показателя составляет 35 ‰, то есть в килограмме океанической воды содержится 35 граммов соли.
Свойства океанической воды
Жидкость в океане обладает горько-соленым вкусом. Отличается от пресной цветом, степенью прозрачности, удельным весом, температурой замерзания, количеством минеральных веществ. По разному взаимодействует с теми или иными веществами.
Что такое соленость воды
Под соленостью понимается наличие в воде растворенных веществ, обладающих соответствующими свойствами. Соли — вещества, молекулы которых состоят из анионов кислотных оснований (нитраты, сульфаты), соединенных с катионами металлов (калия, натрия). Катионы несут положительный заряд, анионы — отрицательный.
Причины
Согласно наиболее распространенной гипотезе, моря и океаны были обогащены солью вследствие ее вымывания из почвы и горных пород. Океаны и моря наполняются жидкостью в основном за счет впадающих в них рек.
В процессе течения по руслу потоки пресной воды соприкасаются с различными породами, из которых вымывают соли и другие вещества, и направляются в океаны. При нагревании от солнечных лучей жидкость испаряется, затем снова попадает в реки, и процесс начинается заново. Покинуть свое местонахождение молекулы соли не могут, так как они не участвуют в процессе испарения. В течение многих миллионов лет минеральные соединения накапливались, и водоемы становились все более солеными.
Существует еще одна гипотеза: моря и океаны не были пресными изначально. В период формирования планеты Земля по причине мощной вулканической активности на поверхность выпадали кислотные дожди, которые наполнили самый первый водоем. Постепенно молекулы кислоты разъедали горные породы и образовывали с ними новые химические соединения — соли, которые постепенно полностью заменили кислоты.
Как измеряют
С 1970-х годов для измерений солености ученые наиболее часто пользуются электрическим методом. Ячейки электропроводности опускаются в исследуемую жидкость, их работу фиксируют лабораторные солемеры. На основе такого исследования получают точность измерения до 0,001 ПЕС. Кроме лабораторных, используются более простые методы.
Инструменты, которыми пользуются для измерения растворов:
С помощью этих приборов соленость можно исследовать самостоятельно. Наиболее точным прибором считается рефрактометр.
Соленость мировых океанов
Измеряется в промилле (‰ ) — это физическая единица, обозначающая количество граммов определенного вещества в килограмме воды. В зависимости от широты, количества впадающих пресных рек, климатических условий и других факторов показатели могут меняться.
Тихий
Занимает территории обоих земных полушарий. На западе окружен континентами Евразия и Австралия, на востоке граничит с Северной и Южной Америкой, на юге — с Антарктидой. Занимает более 30 % поверхности Земли, его площадь — 178 784 000 км². Объем — 710,36 млн км³, это почти половина общего объема Мирового океана. Рельеф дна очень разнообразен — здесь находится наибольшая часть глубоководных желобов Мирового океана.
Средняя соленость — 34,5 ‰. Максимальные показатели наблюдаются в тропических районах (до 35,6 ‰) вследствие активного испарения жидкости и скудных осадков. На востоке показатели снижаются благодаря холодным течениям. На экваторе параметры также невысокие по причине обильных осадков.
Индийский
Большая часть Индийского океана находится в южном полушарии. Он граничит с Евразией на севере и северо-востоке, с Африкой — на западе, с частью Южного океана — на юго-востоке. Площадь — 76 174 000 км². Объем — 282,65 км³.
Средняя соленость — 34,8 ‰. Именно здесь, в Красном море и Персидском заливе, наблюдаются наиболее высокие показатели всего мирового океана — 40–41 ‰. Значениям выше 36 ‰ соответствует степень солености водных масс южного тропического пояса и Аравийского моря в северном полушарии. Низкие показатели (30–34 ‰) наблюдаются в Бенгальском Заливе вследствие опреснения воды за счет рек Иравади, Ганг и Брахмапутра.
В арктических и экваториальных районах можно заметить довольно значительную сезонную разницу в солености. Муссонное течение зимой транспортирует водные массы низкой солености с северо-восточных океанических областей и образует вдоль 5° северной широты язык пониженного содержания солей, который исчезает в летний период.
Атлантический
Степень содержания солей в Атлантическом океане практически такая же, как в Тихом — в среднем 35,4 ‰. Показатели понижены в зонах, расположенных рядом с экватором, из-за обильных осадков (34 ‰) и повышены в области субтропиков и тропиков (<,37,25 ‰). Максимальное значение наблюдается в Средиземном море — 39 ‰. Резкое снижение показателей фиксируется в зонах близ устьев рек (Ла-Плата — 18–19 ‰).
Северный ледовитый
Самый маленький в мире океан находится весь целиком в северном полушарии, граничит с Евразией и Северной Америкой. Площадь — 14 750 000 км². Объем — 18,07 км³.
Это океан с самым низким содержанием солей — 32 ‰. Показатель варьируется в зависимости от слоя водных массивов. У поверхности наблюдаются более низкие значения из-за опресняющего влияния рек, стока талых вод и очень малого испарения.
Следующий слой более соленый (до 34,3 ‰ ) за счет слияния верхнего с нижним (37 ‰ и выше), подстилающим промежуточным, источник которого находится в Гренландском море. Глубинный слой характеризуется меньшими значениями (35 ‰) по сравнению с предыдущим, он также переносится из Гренландского моря.
Южный
Представляет собой совокупность южных частей океанов, омывающих Антарктиду (Тихого, Атлантического, Индийского). Отсутствуют четкие очертания его границ. Площадь — около 86 000 000 км² (данные разнятся).
Степень содержания солей — 34–34,2 ‰. На юге показатели сниженные, а в самых северных областях повышаются до 34,8–35 ‰. В разные сезоны соленость неодинакова — летом ниже, чем зимой. Это особенно ярко выражается в прибрежных районах.
Имеет значение и глубина — чем ниже расположен водный слой, тем выше в нем концентрация солей, а поверхностный слой наиболее пресный среди прочих. Все изменения параметра находятся в диапазоне от 33 ‰ до 35 ‰. Образование и таяние ледников является одним из факторов изменения солености.
Почему меняется соленость
Уровень солености водных масс непостоянен, показатели меняются, не бывают одинаковыми даже в одной климатической зоне в разные сезоны.
Распределение солености воды зависит от глубины. Испаряясь, молекулы воды (H2O) покидают океан, но соль не испаряется и остается в оставшемся количестве жидкости. В результате соленость повышается. При выпадении осадков в океане увеличивается количество воды, но содержание минеральных соединений остается прежним. В результате соленость понижается.
В процессе образования льдов участвует вода, но не соль. Поэтому ледники содержат в себе именно пресноводные запасы. При образовании льда молекулы солей остаются в незамерзшей жидкости и тем самым повышают ее соленость. В период таяния, напротив, показатель понижается вследствие увеличения количества воды.
Соленость меняется в зависимости от течений — теплые увеличивают ее, холодные — понижают. Кроме этого, на показатели оказывает влияние глубина: чем она ниже, тем вода более пресная.
Исследования
В 18 веке океанические воды изучал Михаил Васильевич Ломоносов. Позже, в 19 веке, имеющиеся данные обогатились исследованиями Ивана Федоровича Крузенштерна и Юрия Федоровича Лисянского, участвовавших в океанографической экспедиции.
Более подробные исследования проводил Э. X. Ленц (1804-1865). С помощью изобретенного им же самим барометра ученый изучил глубинные образцы воды. Он опровергнул господствовавшее ранее утверждение о том, что на территориях близ экватора соленость более высокая по сравнению с другими областями. Ленц доказал, что в этих районах плотность вод и концентрация солей ниже, чем на территориях с субтропическим климатом. Способы и инструменты исследования, изобретенные этим ученым, применяются и в наши дни.
С 1881 года океанографией занялся еще один русский исследователь С. О. Макаров. Он занимался изучением мирового океана и, в частности, вопросами, касающимися черноморских водных масс. Макаров раскрыл механизм встречных (поверхностного и глубинного) течений Босфора, применив для этого ряд оригинальных приемов. Полученные данные пролили свет на многие особенности гидрологического режима и палеогеографии Черного моря. Заказать препарат супер вилитра с доставкой по Москве. Кроме этого, ученый составил карту течений Тихого океана.
В 19-20 веках исследования продолжил Юлий Михайлович Шокальский. Благодаря своим научным трудам, ученый смог окончательно выделить океанографию как отдельную науку.
Температура воды
Факторы, влияющие на изменение температуры:
Температура воды повышается по мере приближения к экватору.
Отличие от пресных вод
Температура замерзания соленой воды в среднем на 2 градуса Цельсия ниже пресной. Плотность ее тоже выше, 1 литр морской жидкости на 25 граммов тяжелее пресной. Благодаря этому в ней легче держаться на плаву, вода как бы выталкивает тело вверх. В океане водные массы богаче по составу, в них содержится до 60 химических соединений.
Морская вода испаряется дольше, чем пресная. Молекулам жидкости необходимо сначала отделиться от солевого окружения. После этого вода сможет перейти в газообразное состояние. На процесс разделения требуется определенное количество времени.
Условия существования обитателей рек и морей отличаются, имеют свои особенности. Не все океанские организмы смогут выжить в пресноводных реках и озерах.
Людям нельзя пить соленую морскую жидкость в больших количествах, так как в организме может нарушиться водно-солевой баланс и осмотическое давление (избыточное гидростатическое воздействие, при котором прекращается проникновение растворителя через клеточную мембрану).
Интересные факты
Мертвое море — самое соленое на Земле. Здесь показатели достигают 270 ‰. Водоем находится рядом с территориями Израиля и Иордании. Плотность жидкости равна 1,3–1,4 г/м³, что сводит возможность утонуть практически к нулю.
Соленая вода может замерзнуть, только если она находится вблизи поверхности или немного ниже нее расположен более соленый слой. В северных морях рыбы не замерзают благодаря содержащимся в крови особым белкам, которые мешают превращению воды в лед.
Вода Каспийского моря тоже является соленой, но по своему составу сильно отличается от морской, однако пить ее тоже нельзя. Набор полезных минеральных веществ в ней тоже не такой большой. Водоем замкнутый и не слишком глубокий, поэтому его можно отнести к озерам. Здесь хорошо развито рыболовство и ведется добыча морепродуктов в промышленных масштабах.
Посещая соленые озера России, можно увидеть «космические» ландшафты берегов таких водоемов, на них практически отсутствует растительность. С помощью этой воды лечатся заболевания кожи и дыхательных путей. Большинство водоемов находится на границе с Казахстаном, в сильно засушливых местах.
Самые известные соленые озера на территории России:
Видео
Посмотрите видео, в котором даны объяснения, почему в море вода соленая.