Солёность поверхностных вод Мирового океана. Что такое соленость воды? Соленость вод Мирового океана

Инструкция

Уровень средней солености Мирового океана составляет 35 промилле – именно эту цифру чаще всего называют в статистике. Чуть более точное значение, без округления: 34,73 промилле. На практике это означает, что в каждом литре теоретической океанической воды должно быть растворено порядка 35 г соли. На практике эта величина довольно сильно варьируется, так как Мировой океан настолько огромный, что воды в нем не могут быстро смешиваться и образовывать однородное с точки зрения химических свойств пространство.

Соленость воды в океане зависит от нескольких факторов. Во-первых, ее определяет процентное соотношение испаряющейся из океана воды и выпадающих в него осадков. Если осадков много, уровень локальной солености падает, а если осадков нет, но вода интенсивно испаряется, то соленость повышается. Поэтому в тропиках в определенные сезоны соленость вод достигает рекордных для планеты значений. Самая часть океана – Красное море, его соленость составляет 43 промилле.

При этом, даже если содержание солей на поверхности моря или океана колеблется, обычно эти изменения практически не касаются глубинных слоев воды. Поверхностные колебания редко превышают 6 промилле. В некоторых областях соленость воды уменьшается благодаря обилию стекающих в моря пресных рек.

Соленость Тихого и Алтантического океана чуть выше, чем остальных: она составляет 34,87 промилле. Индийский океан имеет соленость 34,58 промилле. Наименьшая соленость у Северного Ледовитого океана, и причина этому – таяние полярных льдов, которое особенно интенсивно происходит в Южном полушарии. Течения Северного Ледовитого океана влияют и на Индийский, именно поэтому его соленость ниже, чем у Атлантического и Тихого океана.

Чем дальше от полюсов, тем выше соленость океана, по тем же причинам. Тем не менее, самые соленые широты – от 3 до 20 градусов в обоих направлениях от экватора, а вовсе не сам он. Иногда про эти «полосы» даже говорят, что это пояса солености. Причина такого распределения в том, что экватор – зона постоянного выпадения обильных проливных тропических дождей, которые опресняют воду.

Видео по теме

Обратите внимание

Изменяется не только соленость, но и температура воды в Мировом океане. Горизонтально температура изменяется от экватора к полюсам, но имеет место также и вертикальное изменение температуры: она понижается к глубине. Причина в том, что солнце не в состоянии проникнуть через всю водную толщу и нагреть воды океана до самого дна. Температура поверхности вод различается очень сильно. В районе экватора она достигает +25-28 градусов Цельсия, а неподалеку от Северного полюса может опускаться до 0, а порой бывает и немного ниже.

Полезный совет

Площадь Мирового океана составляет примерно 360 миллионов кв. км. Это около 71% от всей территории планеты.

Главным признаком, отличающим воды Мирового океана от вод суши, является их высокая соленость . Количество граммов веществ, растворенных в 1 литре воды, называют соленостью.

Морская вода - это раствор 44 химических элементов, но первостепенную роль в ней играют соли. Поваренная соль придает воде соленый вкус, а магниевая - горький. Соленость выражается в промилле (%о). Это тысячная доля числа. В литре океанической воды растворено в среднем 35 граммов различных веществ, значит, соленость будет 35%о.

Количество солей, растворенных в , будет примерно 49,2 10 тонн. Для того чтобы наглядно представить себе, насколько велика эта масса, можно привести следующее сравнение. Если всю морскую соль в сухом виде распределить по поверхности всей суши, то та окажется покрытой слоем толщиной в 150 м.

Соленость вод океана не везде одинакова. На величину солености влияют следующие процессы:

• испарение воды. При этом процессе соли с водой не испаряются;
• льдообразование;
• выпадение , понижающих соленость;
• . Соленость вод океана у материков значительно меньше, чем в центре океана, так как воды опресняют ее;
• таяние льдов.

Такие процессы, как испарение и льдообразование, способствуют повышению солености, а выпадение осадков, сток речных вод, таяние льдов понижают ее. Главную роль в изменении солености играют испарение и выпадение осадков. Поэтому соленость поверхностных слоев океана, так же как и температура, зависит от , связанных с широтой.

Вспоминаем: Как разделяются воды планеты по солености? Почему путешественники и моряки берут в морские путешествия пресную воду?

Ключевые слова: морская вода, соленость, температура воды, промилле.

1. Соленость вод. Во всех морях и океанах вода имеет горько-соленый вкус. Пить такую воду невозможно. Поэтому моряки, уходящие на судах в плавание, берут с собой запас пресной воды. Соленую воду можно опреснять в специальных установках, которые имеются на морских судах.

В основном в морской воде растворена поваренная соль, которую мы употребляем в пищу, но есть и другие соли (рис. 92).

* Горький вкус воде придают соли магния. В воде океана обнаружены алюминий, медь, серебро, золото, но в очень малых количествах. Например, 2000 т воды содержит 1 г золота.

Почему воды океана соленые? Часть ученых считают, что первичный океан был пресным, потому что его образовали воды рек и дожди, обильно выпадавшие на Землю миллионы лет назад. Реки приносили и продолжают приносить в океан соли. Они накапливаются и приводят к солености океанической воды.

Другие ученые предполагают, что океан при своем образовании сразу стал соленым, потому что пополнялся солеными водами из недр Земли. Ответ на этот вопрос могут дать будущие исследования.

Рис. 92. Количество веществ, растворенных в воде океана.

** Количества растворенных в океанической воде солей достаточно, чтобы покрыть поверхность суши слоем толщиной в 240 м.

Предполагается, что в морской воде растворены все имеющиеся в природе вещества. Большинство из них содержится в воде в очень малых количествах: в тысячных частях грамма на тонну воды. Другие вещества содержатся в сравнительно больших количествах - в граммах на килограмм морской воды. Ими и определяется ее соленость.

С о л е н о с т ь морской воды – это количество растворенных в воде солей.

Рис. 93. Соленость поверхностных вод Мирового океана

Соленость выражается в п р о м и л л яе , т. е. в тысячных долях числа, и обозначается -°/oo. Средняя соленость вод Мирового океана 35°/oo. Это означает, что в каждом килограмме морской воды содержится 35 граммов солей (рис. 92). Соленость пресных речных или озерных вод - менее 1°/oo.

Наиболее соленые поверхностные воды имеет Атлантический океан, наименее соленые - Северный Ледовитый (см. табл. 2 в Приложении 1).

Соленость океанов не везде одинакова. В открытой части океанов соленость достигает наибольших значений в тропических широтах (до 37 – 38 °/oo), а в полярнх областях соленость поверхностных океанических вд снижается до 32 °/oo (рис. 93).

Соленость воды в окраинных морях обычно мало отличаются от солености прилегающих частей океана. Вода внутренних морей отличается от воды открытой части океанов по солености: она повышается в морях жаркого пояса с сухим климатом. Например, соленость воды в Красном море - почти 42°/oo. Это самое соленое море Мирового океана.

В морях умеренного пояса, которые принимают в себя большое количество речных вод, соленость ниже средней, например в Черном море – от 17°/oo до 22°/oo, в Азовском - от 10°/oo до 12°/oo.

* Соленость морской воды зависит от атмосферных осадков и испарения, а также течений, притока речных вод, образования льдов и их таяния. При испарении морской воды соленость повышается, при выпадении осадков - уменьшается. Теплые течения несут обычно более соленую воду, чем холодные. В береговой полосе морские воды опресняются реками. При замерзании морской воды соленость возрастает, при таянии людов, наоборот, понижается.

Соленость морской воды изменяется от экватора к полюсам, от открытой части океана к берегам, с возрастанием глубины. Изменения солености охватывают лишь верхнюю толщу воды (до глубины 1500 - 2000 м). Глубже соленость остается постоянной и равна примерно среднеокеанической.

2. Температура вод. Температура океанской воды у поверхности зависит от поступления солнечного тепла. Те части Мирового океана, которые находятся в тропических широтах, имеют температуру + 28 0 С – +25 0 С, а в некоторых морях, например в Красном, температура достигает иногда +35 0 С. Это самое теплое море Мирового океана. В полярных районах температура опускается до - 1,8 0 С (рис.94). При температуре 0 0 С пресная вода рек и озер превращается в лед. Морская же вода не замерзает. Ее замерзанию мешают растворенные вещества. И чем выше соленость морской воды, тем ниже температура ее замерзания.

Рис.94. Температура поверхностных вод Мирового океана

При сильном охлаждении морская вода, как и пресная, замерзает. Образуются морские льды. Они постоянно покрывают большую часть Северного Ледовитого океана, окружают Антарктиду, зимой появляются в неглубоких морях умеренных широт, где летом тают.

*До глубины 200 м температура воды меняется в зависимости от времени года: летом вода более теплая, зимой становится холоднее. Ниже 200 м температура меняется за счет притока течениями более теплых или более холодных вод, а в придонных слоях она может повышаться за счет поступления горячих вод разломов океанической земной коры. В одном из таких источников на дне Тихого океана температура достигает 400 0 С.

Температура вод океанов изменяется и с глубиной. В среднем на каждые 1 000 м глубины температура понижается на 2 0 С. На дне глубоководных впадин температура около 0 0 С.

1. Что называется соленостью морской воды, в чем она выражается? 2. От чего зависит соленость морской воды и как она распределяется в Мировом океане? Чем объясняется такое распределение? 3. Как изменяется температура вод Мирового океана с широтой и глубиной? 4*. Почему в тропических областях соленость достигает наибольших значений для открытой части океана (до 37 - 38°/oo), а в экваториальных широтах соленость значительно ниже?

Практическая работа.

Определите соленость, если в 1 л морской воды растворено 25 г солей.

2*. Высчитайте, сколько соли можно получить из 1 т воды Красного моря.

Конкурс знатоков . На земле есть море, в котором человек может находится на поверхности воды как поплавок (рис. 95). Как называется это море и где оно находится. Почему вода в этом море обладает такими свойствами?

Рис. 95 «Море», в котором могут купаться не умеющие плавать.

Солёность – суммарное содержание твердых растворенных веществ в 1кг морской воды, выраженная в промилле. Средняя величина солености Мирового океана равна 34,71°/оо.

Средняя солёность МО от 32 до 37%о на пов-ти и от 34 до 35 в придонных слоях. Солёность и температура определяют плотность воды. Средняя плотность морской воды более 1, наивысшая характерна для пов. вод в тропиках и прид. на больших глубинах, последнее обстоятельство связано не столько с соленостью, сколько с температурой воды которая в придонных слоях очень низкая. Высокая соленость наблюдается в поверхностных водах тропических широт, где испарение значительно преобладает над осадками. Вода с наиболее высокой соленостью (до 37,9°/оо) формируется в Атлантическом океане в зоне Азорского антициклона. В экваториальной зоне океанов, где часты сильные ливневые осадки, соленость понижена (34-35°/оо). В умеренных широтах она в сравнительно равна 34°/оо. Самая низкая соленость океанских вод - до 29°/оо наблюдается летом среди тающих льдов в Северном Ледовитом океане. Соленость глубинных и придонных вод в океанах примерно 34,5°/оо, и ее распределение определяется циркуляцией вод Мирового океана. В прибрежных районах океанов со значительным речным стоком (Амазонки, Святого Лаврентия, Нигера, Оби, Енисея и др.) соленость может быть значительно меньше средней солености и равняться всего 15-20°/оо. Соленость вод в средиземных морях может быть как меньше, так и больше солености океанских вод. Так, соленость поверхностных вод в Черном море 16-18°/оо, в Азовском 10-12°/оо, Балтийском 5- 8°/оо. В Средиземном и Красном морях, где испарение значительно превышает осадки, соленость достигает 39 и 42°/оо соответственно. Соленость вместе с температурой определяет плотность морской воды, от которой зависят осадка судна, распространение звука в воде и многие другие физические характеристики воды.

Биологическая продуктивность вод МО

В океане обитает более 150 тыс. видов животных и более 15 тыс. видов растений; особенно много одноклеточных организмов в частности одноклеточных водорослей (они составляют до 80% всей фитомассы). На долю океана приходится около 40% первичной продукции и не более 0,5% всей биомассы нашей планеты. По условиям обитания морские организмы делятся на: планктон1, бентос2 и нектон3. 1 – многочисленные виды одноклеточных водорослей, простейшие, черви, кишечнополостные и моллюски. 2 – различн. Животные и растения живущие либо на пов-ти морского дна, или в донном грунте. 3 – объединяет всех морских животных, активно перемещающихся в воде или по её пов-ти (рыбы, млекопитающие и тд) Биомасса нектона ~ в 23 раза меньше суммарной массы планктона, т.о. роль нектона бентоса и планктона как по биомассе так и по продуктивности неоднозначна. В МО выделяются две области жизни - пелагиаль (пов-е воды и водная толща) и бенталь (дно). В пелагиале наиболее населена верхняя 50метровая толща воды но и здесь распростр-е её неравномерно. Она гораздо более обильна к берегу. В Бентали жизнь в основном так же сконцентрирована на малых прибрежных глубинах. Повышенным кол-вом первичной продукции характеризуются приустьевые р-ны океана, и зоны апвеллинга – р-ны, где глубинные воды поднимаются на пов-ть. (Бискайский залив, р-ны Бенгельскогоканарского перуанского течений, область муссоных циркуляций Инд-го океана, района зарождения пассатов. Участки устойчивого опускания вод – области конвергенции бедны жизнью.

Особенности природы Исландии

Исландия – Обширный остров (103к км2) в северной части срединно-атлантического хребта с появлением неогеновой и четвертичной вулканической деятельности. Исландия в наст. Время явля-ся одним из крупнейших на Земле очагов активного вулканизма Своеобразие природы И. заключается именно в сочетании интенсивной вулк. Деятельности (влк.Гекла 1491м) с холодным влажным морским климатом и современным оледенением. Тут господствуют холодные ветры дожди и туманы, фонтанируют гейзеры. Рельеф острова преимущественно гористый, высшая точка влк. Хваннадальсхнукор 2119м. Менее 1/5 низменности (в осн. на з. и ю-з.). Зачительная часть острова занимают базальтовые плато с высотами 400-600м и круто обрывающимися к морю. С множеством фьордов. В ледниковые периоды ост-в целиком покрывался мощным оледенением. Островное положение И. в центре зимней барической депрессии определяет сильное воздействие на её климат циклонической циркуляции и постоянную неустойчивость погоды, усиливающуюся благодаря схождению у её берегов вод тёплого Северо-Атлантич-го и холодного Восточно-Грендландскоготеч-й, потому над ю. и ю-западными районами острова часты сильные ветры, дожди, туманы при сред. t0 января от +1 до-1.Значт-но холоднее в северных регионах острова ср. t янв. От -5 до -15. Погодные условия летнихмес-цев более устойчивые t от +7... +12. Годовая сумма осадков на западе и юге достигает соответственно 1-3 мм, продолжительность вегетационного периода не превышает 3 мес. Многочисленные реки И. имеют ледниковое питание. И. расположена в зоне субарктических горных тундр с широким распространением мохово-лишайниковых и кустарниковых формаций, развивающихся на переувлажненных темноцветных вулканических тундровых почвах.

Общее количество растворённых минеральных веществ, т.е. солей, в 1 кг морской воды, впрочем, как и воды соляных озёр (рапы), в отдельных случаях, воды глубоких водоносных горизонтов, взятое по массе (в граммах), называется солёностью воды. Средняя солёность воды Мирового океана составляет 35 г солей, растворённых в 1 кг морской воды, т.е. 0,035 долей килограмма (Л.К. Давыдов и др. Гидрология. Гидрометеоиздат., Л., 1973).

Солёность рапы соляных озёр может достигать 200 и даже 400 г/кг (например, озёра Баскунчак, Эльтон, Мертвое море и др.). Тоже можно отнести и к рассолам глубоких подземных водоносных горизонтов.

В океанологической и лимнологической практике солёность выражается в тысячных долях, т.е. промилле (от лат. pro mille – за тысячу), и обозначается S ‰, то же, что и г/кг.

В гидрогеологии чаще используется понятие минерализации. Размерность величины минерализации г/л (г/дм 3) или для низкоминерализованных вод мг/л.

Перевести солёность в минерализацию и обратно возможно при помощи величины плотности, что видно из подробно рассмотренных задач №№ 1 – 36. Значения плотности воды при выбранной температуре для данной величины солёности можно взять из соответствующего справочника, либо экспериментально замерить её с высокой точностью специальным прибором – ареометром.

Минерализация морской воды равна 20,25 г/л, а её плотность при температуре 20 0 С 1,0125 г/см 3 . Определить солёность этой воды в ‰.

Решение :

1). 1,0125 г/мл = 1,0125 кг/л = 1012,5 г/л и др. Выберем удобную для дальнейших расчётов размерность, например, последнюю. Составим первую пропорцию.

1012,5 г данной морской воды занимает объём 1 л

Х = 1000 · 1: 1012,5 = 0,9877 л

В 1 л морской воды содержится 20,25 г солей

В 0,9877 л - Х г солей

Х = 0,9877 л · 20,25 г/л = 20,00 г. Столько солей содержится в воде, объёмом 0,9877 л или массой 1 кг.

3). Таким образом, концентрация солей составляет ровно 20 г/кг или солёность равна 20‰.

Ответ: соленость данной воды 20 ‰.

Минерализация морской воды равна 10,05 г/л, а её плотность при температуре 20 0 С 1,0053 г/см 3 . Определить солёность этой воды в ‰.

Решение:

1). 1,0053 г/мл = 1,0053 кг/л = 1005,3 г/л и др. Выберем удобную для дальнейших расчётов размерность, например, последнюю. Составим первую пропорцию.

1005,3 г данной морской воды занимает объём 1 л

1000 г, т.е. 1 кг этой воды - Х л

Х = 1000 · 1: 1005,3 = 0,9947 л

Именно этот объём воды «весит» 1 кг.

2). Составим вторую пропорцию:

В 1 л морской воды содержится 10,05 г солей

В 0,9947 л - Х г солей

Х = 0,9947 л · 10,05 г/л = 9,997 г. Столько солей содержится в воде, объёмом 0,9947 л или массой 1 кг.

3). Таким образом, концентрация солей составляет 9,997 г/кг или солёность равна 9,997 ‰.

Ответ: соленость данной воды 9,997 ‰.

Варианты задач 1 и 2

Величины плотностей морской воды даны для произвольных температур

№ задачи	Минерали- зация, г/л	Плотность, г/мл	№ задачи	Минерали- зация, г/л	Плотность, г/мл
	10,12	1,0061		30,02	1,0262
	11,15	1,0099		31,21	1,0268
	12,45	1,0104		32,34	1,0272
	15,63	1,0211		33,65	1,0279
	18,00	1,0219		34,11	1,0297
	20,22	1,0225		34,57	1,0310
	24,59	1,0231		35,25	1,0337
	28,68	1,0258		37,97	1,0345

Солёность рапы соляного озера составляет 120 ‰, и плотность при 20 0 С 1,0857 г/мл. Определить минерализацию данной рапы в г/л.

Решение:

1). 1,0857 г/мл = 1,0857 кг/л = 1085,7 г/л и др. Выберем удобную для дальнейших расчётов размерность, например, последнюю. Составим первую пропорцию.

1085,7 г данной рапы имеют объём 1 л

Х = 1000 · 1: 1085,7 = 0,9211 л

Т.е. 1000 г рапы имеют объём 0,9211 л.

2). 120 ‰ = 120 г/кг, следовательно, в 1 кг рапы содержится 120 г солей, но ведь 1 кг рапы занимает объём 0,9947 л, следовательно, можно записать 120 г/кг = 120 г/0,9211 л.

120 г солей содержится в 0,9211 л рапы

Х = 120 · 1: 0,9211 = 130,28 г/л

Ответ: минерализация воды равна 130,28 г/л.

Солёность рапы соляного озера составляет 260 ‰, и плотность при 20 0 С 1,1972 г/мл. Определить минерализацию данной рапы в г/л.

Решение:

1). 1,1972 г/мл = 1,1972 кг/л = 1197,2 г/л и др. Выберем удобную для дальнейших расчётов размерность, например, последнюю. Составим первую пропорцию.

1197,2 г данной рапы имеют объём 1 л

1000 г данной рапы (рассола) - Х л

Х = 1000 · 1: 1197,2 = 0,8353 л

Т.е. 1000 г рапы имеют объём 0,8353 л.

2). 260 ‰ = 260 г/кг, следовательно, в 1 кг рапы содержится 260 г солей, но ведь 1 кг рапы занимает объём 0,8353 л, следовательно, можно записать 260 г/кг = 260 г/0,8353 л.

3). Составим вторую пропорцию:

260 г солей содержится в 0,8353 л рапы

Х = 260 · 1: 0,8353 = г/л

Ответ: минерализация воды равна 311,27 г/л.

Варианты задач 19 и 20

Величины плотностей рапы даны для произвольных температур