Среди свойств водМирового океана выделяют температуру, соленость и плотность.

Температура

Океан поглощает 2/3 солнечной радиации, которая расходуется на испарение, на нагревание верхнего слоя воды, на нагревание воздуха.

Средняя t° всей массы вод океана - 4° С. На глубине 2000 - 4000 м t° воды постоянна от 0° до +2° С.

Температура воды океана зависит от широты и распределяется на его поверхности зонально:

- t° приэкваториальных широт +28°.

T° тропических широт +20° +25°.

T° умеренных широт 0° +10°.

T° приполярных широт 0° -2°.

Средняя t° поверхностного слоя вод Мирового океана +17,5°.

Температура водыМирового океана изменяется в вертикальном и в горизонтальном направлении.

В вертикальном - понижается с глубиной, т. к. солнечные лучи не проникают на большую глубину, и глубже 100 м становится равной +2…+3 0 С. На дне глубоководных впадин температура воды около 0 0 С.

В горизонтальном - температура поверхностных вод понижается от экватора к полюсам от +25 ?С до -1 ?С в связи с разницей количества получаемого солнечного тепла.

Вода океана нагревается от притока солнечного тепла на его поверхность, поэтому температура поверхностных вод зависит от широты места (максимальная на Экваторе - +27 0 С и падает к полюсам).

В отдельных районах океана это распределение нарушается неравномерным размещением суши, океаническими течениями, постоянными ветрами, стоком вод с материков. Температура изменяется и с глубиной. С глубиной вначале температура понижается очень быстро, а затем довольно медленно. Среднегодовая температура поверхностных вод океана +17,5 о С. На глубине 3-4 тыс. м она обычно держится в пределах от +2 до 0 о С.

Однако у падения температуры вод с глубиной бывают и исключения, обусловленные поднятием глубинных теплых вод. Примером может служить западная часть Северного Ледовитого океана, куда вторгается Гольфстрим.

Соленость

Соленость - количество солей в граммах, растворенных в 1 литре морской воды

(0/00 промилле).

Средняя соленость океанской воды ~ 35°/ 00 (35 г/л) - это значит, что в 1 л морской воды растворено 35 г различных солей, в том числе хлоридов, сульфатов, магния и др.

Воды, соленость которых меньше 1% 0 , называются пресными.

В распределении солености поверхностных вод прослеживается зональность, т. к. соленость зависит от соотношения выпадающих атмосферных осадков и испарения.

В воде Мирового океана растворены все известные вещества. В лито – и гидросфере содержится огромное количество легко растворимых солей. Высвобождаясь при выветривании горных пород, они с током поверхностных и подземных вод выносятся в Мировой океан. В Мировой океан ежегодно с континентов поступает 2735 млн т солей, т.е. ежегодно с 1 км 2 суши удаляется в среднем 264 т солей. Именно по этому во всех морях и океанах, а так же в бессточных озерах вода имеет горьковато-соленый вкус.

Основные соли океана это:

78% (от всего количества солей) хлористый натрий (придает воде соленый вкус);

11% - хлористый магний (придает воде горький вкус);

11% - другие соли и растворенные различные газы: азот, кислород, углекислый газ и др.

Соленость - количество растворенных в воде минеральных веществ. Единица солености морской воды – промилле (от лат. promille -на тысячу) показывает, сколько весовых частей солей приходится на 1000 весовых частей воды, и обозначается % 0 (промилле).

Средняя соленость Мирового океана 35 ‰, то есть в 1 л воды содержится 35 г солей. Показатель солености зависит от соотношения количества атмосферных осадков и величины испарения, а также от таяния льдов и речного стока с материков. Изменяется она с глубиной: до глубины 1500 м соленость несколько уменьшается по сравнению с поверхностью, а глубже изменения солености воды незначительны, и она почти везде составляет 35%.

Вода внутренних морей отличается по солености и температуре от воды океанов: в морях жаркого пояса повышенные температуры и соленость, а в морях умеренного пояса, принимающих в себя большой сток пресных речных вод, соленость значительно ниже.

Минимальная соленость – 5% - в Балтийском море , максимальная – до 41% - в Красном море.

Плотность

Плотность морской воды определяется соленостью и температурой. Соленая вода более плотная, чем пресная.

Учитель географии МБОУ -СОШ №7 города Мценска

Пикурова Н.С.

Тип урока : изучение нового материала

Цель и задачи урока:

расширить имеющиеся знания об основных свойствах морской воды: температуры, солёности;

познакомить обучающихся с новыми понятиями;

продолжить формирование умения работать с географической картой;

развивать познавательный интерес к предмету.

развивать навыки исследования, умения анализировать наблюдаемые явления, формулировать выводы

Формы и методы: Объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый; информационно-иллюстративный; демонстрационный; самостоятельная работа с текстом учебника, беседа, работа с картой.

Ожидаемый результат урока:

творческое мышление школьников,

умение приобретать знания из различных источников,

анализировать факты,

делать обобщение,

высказывать собственные суждения.

Оборудование:

презентация урока “Свойства вод Мирового океана”,

учебник “География. Начальный курс” 6 класс,

атлас 6 класс,

физическая карта мира;

мультимедийный проектор, экран.

Ход урока

I. Организационный момент.

– Добрый день! Ребята, сегодня нас снова ждет путешествие по бескрайнему миру океана. Вы станете участниками экспедиции капитана Немо, героя романа Жюль Верна «2000 лье под водой».

II . Повторение. Проверка домашнего задания.

Но для того, чтобы отправиться в путешествие капитан Немо подготовил для вас небольшое испытание. Лодка капитана будет ждать вас в Индийском океане в точке с координатами 30 о юш и 80 о вд. Каждый экипаж попробует добраться до этого места из разных пунктов. Мы проведем жеребьевку. (Москва, С.-П., Владивосток) Экипажам во главе с капитанами требуется составить маршрут плавания своего корабля таким образом, чтобы пройти расстояние от порта приписки до заданного пункта за кратчайшее время. Описание маршрутов заносятся в бортовые журналы. (Время 4 мин).

Итак, расскажите о ваших маршрутах.

III . Изучение нового материала.

1 слайд . Все вы успешно выдержали испытание и капитан рад вас приветствовать на борту своего корабля.

2 слайд Во время нашего путешествия вы узнаете о свойствах вод мирового океана, таких как соленость и температура. Мы будем проводить множество наблюдений и результаты записывать в судовой журнал. Итак, в путь.

3 слайд - Ребята, вы все знаете, что такое вода. - А какие свойства воды вы знаете?

4слайд

Прозрачность

Не имеет запаха

Текучесть

может одновременно находиться в трех агрегатных состояниях

обладает низкой теплопроводностью

5слайд - А еще вода является очень хорошим растворителем, поэтому океаническая вода – это раствор различных веществ. В ней содержится 73 из 110 известных химических элементов. Натрий и хлор, образующие поваренную соль, составляют более 85 % всех растворенных в океанической воде веществ. В воде океана обнаружены алюминий, медь, серебро, золото, но в очень малых количествах.

В океанической воде присутствуют также растворенные газы, в том числе кислород. Для чего необходим кислород? (для жизни морских организмов)

Также необходимыми для жизни являются кальций, кремний и фосфор, из которых состоят раковины и скелеты морских животных.

Пробовали ли вы морскую воду? Какая она на вкус? (Соленая)

Правильно сказать горько-соленая. Горький вкус океанической воде придают соли магния.

6 слайд - Одно из свойств воды – это соленость.

Соленость – это количество минеральных веществ в граммах, растворенных в 1 л (1 кг) воды. Выражается в промилле (тысячных долях числа), обозначается значком ‰. Запишите в свои бортовые журналы определение.

7 слайд Средняя соленость Мирового океана 35 ‰. Давайте попробуем навести среднюю соленость океанической воды в литровой банке.(Необходимо добавить 35 г соли).

Скажите, а в воде, которую вы пьете есть соли?

Как доказать, что в пресной воде есть соль? (Соль можно увидеть, если испарить несколько капель воды)

Проводится ОПЫТ. На стекло нужно капнуть несколько капель воды и испарить ее, нагрев стекло на спиртовке. На стекле останется налет соли.

Также на дне кастрюль и чайников остается накипь – это и есть различные соли.

Пресной считается та вода, в 1 литре которой, содержится менее 1 г растворенных веществ.

8 слайд. Посмотрите на картосхему распределения солености в мировом океане. - Везде ли соленость воды одинаковая? (Нет)

9 слайд распределение солености. Вы видите на слайде, что в морях соленость тоже не одинаковая.

В Красном море соленость – 42 ‰

в Черном море соленость – 18 ‰

В Балтийском море соленость – 6-8 ‰

В Финском заливе Балтийского моря соленость 3-4 ‰

В Баренцевом море соленость – 35 ‰

Работа в группах.

А сейчас, попробуйте, навести соленость океанической воды этих морей.

1 экипаж- соленость воды Красного моря

2 экипаж- соленость воды Черного моря

3 экипаж- соленость воды Балтийского моря

Объясните свои действия. Как вы получили такую соленость?

А как вы думаете, какую проблему мы будем решать на следующем этапе? (Почему соленость везде разная, какие причины влияют на соленость?)

Ребята, а как можно изменить соленость в моей банке с водой?

налить воды; 2) испарить

Давайте подумаем, а какие процессы в природе могут налить воду в океан?

( дождь, реки )

А какие процессы могут убрать воду, а соль оставить? (Испарение )

А в какое место надо поставить банку с водой, чтобы вода быстрее испарилась? (В теплое место ).

А какой процесс еще может забрать воду, а соль оставить?(Лед )

10 слайд - Давайте сделаем вывод, какие же факторы влияют на соленость воды Мирового океана. (На соленость влияют: количество осадков, испарение, количество и полноводность рек, образование льдов ). Запишите его в свои бортовые журналы.

11 слайд. А сейчас экипажи выполните такое задание.

1 экипаж - объясните, почему Красное море – самое соленое море Земли?

2 экипаж - объясните, почему соленость в Черном море меньше, чем средняя соленость океана.

3 экипаж - объясните, почему соленость в Балтийском море самая маленькая?

( Примерный ответ: В окраинных морях соленость близка к средней океанической. В Черное море впадает много рек, которые несут пресную воду: Днепр, Дон, Дунай и др. Балтийское море находится далеко от экватора, поэтому там небольшое испарение, в него впадает много рек, опресняющих воду. В Финский залив впадает полноводная река Нева. В Красное море не впадает ни одна река, его пересекает тропик, значит выпадает мало осадков, а испарение большое, т. к. море находится близко к экватору )

Моряки узнавали о приближении берега по солености воды. Как это можно было узнать? (У берегов вода менее соленая, т.к. с суши в море впадают реки, опресняя воду)

Почему у экватора соленость воды меньше, чем у тропиков? (У экватора выпадает много осадков, в районе тропиков осадков мало)

12 слайд - Посмотрите на картосхему, какой океан самый соленый? (Атлантический)

А в каком океане соленость наименьшая?(Северном-Ледовитом )

13 слайд. Средняя солёность океанов:

Тихий океан - 34,6 %о

Атлантический океан – 37,5 %о

Индийский океан – 34,8 %о

Северный Ледовитый океан – 32 %о

14слайд - Если все соли, растворенные в водах Мирового океана, выпарить и равномерно распределить по поверхности Земли, то нашу планету покроет слой соли толщиной 45 метров.

15 слайд - Рассмотрим следующее свойство вод Мирового океана «Температура».

Уважаемые члены экипажей на корабле случилась беда. В рубке капитана находятся все самописцы от всех приборов. Прибор, который фиксирует изменение температуры на глубине и на поверхности воды вышел из строя. Требуется срочно начертить графики изменения температуры воды.

Работа в группах.

1 экипаж - начертите график изменение температуры воды на поверхности, изучите данные о температуре воды и сделайте вывод, как она изменяется на поверхности.

16 слайд Температура поверхностных вод:

0? c . ш.: + 26?С

30? с. ш.: + 20?С

60? с. ш. : + 5?С

90? с. ш.: – 1,5?С

Вывод : чем дальше от экватора, тем вода холоднее .

2 экипаж - начертите график изменение температуры воды с глубиной. Изучите данные о температуре воды и сделайте вывод об изменении температуры воды с глубиной.

0 м: + 20?С

200 м: + 10?С

1000 м: + 3?С

2000 м: + 2?С

5000 м: + 2?С

Вывод : температура с глубиной понижается . Вода нагревается солнечными лучами. Лучи проникают только в верхние слои воды. Ниже глубины 1000 м температура остается одинаково низкой . Солнечные лучи не проникают на глубину .

17 слайд . Итак, давайте еще раз подытожим, от чего же зависит температура воды?

18 слайд (от климата) Запишите вывод в свои бортовые журналы

3 экипаж - изучите карту распределение температуры по поверхности воды и скажите, какой из океанов самый теплый, холодный и сделайте вывод почему? Слово 3 экипажу.

19 слайд. Самая высокая температура воды у поверхности в Тихом океане (+19,4°C), Индийский (+17,3°C), Атлантический (+16,5°C) океаны, самая низкая температура воды в Северном Ледовитом океане (-1°C).

20 слайд. Средняя температура вод Мирового океана - 3,5 °С

На поверхности океана самая высокая температура была зарегистрирована в мелководном Персидском заливе Индийского океана (выше + 35?С), самая холодная вода в море Уэдделла в Антарктиде - 1 - 2?С.

Океаническая вода замерзает при температуре - 2?С

Чем больше соленость воды, тем ниже температура ее замерзания.

IV . Итог урока

Что мы узнали сегодня о солености и температуре вод Мирового океана.

21 слайд. Закончите предложения «Я знаю, что…»

соленость измеряется в промилле

соленость в морях и океанах неодинакова

соленость зависит от испарения, осадков, рек, впадающих в море

пресная вода имеет соленость 1 ‰

самое соленое море – Красное

поверхностные воды нагреваются лучами солнца

чем глубже, тем холоднее вода

температура воды понижается до глубины 1000 м, далее остается постоянной

температура у экватора равна +26…+27?С

у полюсов температура равна -1?С

соленая вода замерзает при температуре - 2?С

22 слайд. V. Домашнее задание. § 26, зад. 3

23слайд. Итог урока

1. Соленость. Океаническая вода – это раствор, содержащий все химические элементы. Особенно много в океанической воде хлора, натрия, магния, серы, меньше – брома, углерода, стронция, бора. Содержание остальных элементов ничтожно мало – менее 1%.

Общее количество солей в океане 5 . 10 17 т, они могут покрыть всю Землю слоем в 45 м толщиной. Больше всего в океане солей натрия (NaСl) и магния (MgCl), которые придают воде солено горький вкус.

Средняя соленость Мирового океана составляет 35% о, т.е. в 1 литре океанической воды содержится 35 г солей. Соленость зависит от соотношения атмосферных осадков и испарения, стока с суши (рек), таяния льдов. В распределении солености на Земле проявляется широтная зональность. В экваториальных широтах соленость несколько меньше средней (около 34 о / оо), в тропических широтах она увеличивается до 37 о / оо. Далее к северу и к югу соленость уменьшается: в умеренных широтах до 35 о / оо, а в полярных до 33-32 о / оо.

Широтную зональность в распределении солености нарушают океанические течения. Наиболее соленым считается Атлантический океан – почти 35,5 о / оо, наименее соленым – Северный Ледовитый - около 32 о / оо (у берегов Азии - всего 20 о / оо). Самыми солеными являются Персидский залив (39 о / оо), Красное море (42 о / оо), Средиземное море (39 о / оо).

На глубинах более 1500 м соленость Мирового океана неизменна – около 34,9 о / оо.

2. Температура. Температура всей массы океанической воды равна приблизительно +4 о С. Вода – самое теплоемкое тело на Земле, поэтому океан медленно нагревается и медленно остывает. Как уже говорилось, океан – мощный аккумулятор тепла.

Средняя температура поверхностных вод океана +17 о С (среднегодовая температура суши +14 о С). Наибольшие температуры воды в северном полушарии бывают в августе, наименьшие – в феврале (в южном полушарии наоборот).

Температура поверхностных вод зональна. В приэкваториальных широтах весь год температура +27 о - +28 о С, в тропических - +15 о - +25 о С, в умеренных – 0 о - +10 о С, в полярных – 0 о - –2 о С. Наиболее теплым является Тихий океан (средняя температура +19 о С), а самыми теплыми частями Мирового океана являются Красное море (+32 о С) и Персидский залив (+35 о С).

Суточные и годовые колебания температуры воды небольшие: суточные – около 1 о С, годовые в умеренных широтах – 5-10 о С.

Значительные изменения температуры происходят только в верхних слоях воды океана – 200-1000 м, глубже температура равна +4 о +5 о С, у дна в полярных широтах – около 0 о, в экваториальных широтах - +2 о +3 о С.

3. Лед в океане. Температура замерзания воды зависит от ее солености. Образование льда начинается с возникновения пресных кристаллов, которые затем смерзаются. При этом в пространстве между кристаллами остаются капли рассола, поэтому лед соленый. Рассол постепенно стекает между кристаллами, и с течением времени лед опресняется.

При спокойной воде образуется игольчатая структура льда, при перемешивании – губчатая структура. Лед погружен на 9/10.

Соленый лед менее прочный, чем пресный, но зато он более пластичный и вязкий.

Начальная стадия льдообразования – ледяные кристаллы. Далее образуется ледяная пленка – сало, при выпадении снега образуется снежура. Вдоль берега нарастает полоса льда – береговой припай. Взрослый лед имеет толщину 50-70 см и более.

В полярных широтах северного полушария образующийся зимой лед не успевает растаять за лето. Среди полярных льдов встречаются однолетние и многолетние. Толщина однолетних льдов в Арктике 2-2,5 м, в Антарктике 1-1,5 м. Многолетние льды имеют толщину 3-5 м и более.

При сжатии льды образуют торосы. Недвижущийся лед находится только у берега, остальной – дрейфует. Многолетние толщи дрейфующего льда в Арктике называют паковым льдом (толщиной 5 м и более). Эти льды занимают около 75% общей площади льдов в Северном Ледовитом океане (в Южном океане их нет).

При таянии льда на нем образуются озерки – снежницы, затем при температуре больше 0 о С образуются полыньи и т.д.

Кроме морских льдов, в океане могут быть речные льды, выносимые весной реками, а также материковые льды – айсберги.

Льды покрывают почти 15% всей акватории Мирового океана. В Арктике наибольшего распространения льды достигают к апрелю-маю, наименьшего – к концу августа. В Антарктике зимой (с мая по октябрь) льды кольцом окружают материк, а летом – это кольцо (январь-февраль) разрушается.

Айсберги доходят до 50 о с.ш. в северном полушарии и 30 о ю.ш. в южном полушарии. В море Уэделла был обнаружен айсберг длиной 170 км и высотой 100 м.

4. Плотность. С увеличением солености воды увеличивается ее плотность. Этому способствует и охлаждение воды, а также испарение, образование льда. Холодная вода имеет большую плотность, чем теплая, поэтому она опускается вниз. Средняя плотность воды океана равна приблизительно 1; она увеличивается от экватора к полюсам и вглубь океана.

5. Давление. Воздух оказывает огромное давление на океан. Кроме того, сама вода создает давление, и, чем глубже, тем давление это больше. На каждые 10 м глубины давление увеличивается на 1 атм. Все процессы на большой глубине совершаются под сильным давлением.

6. Прозрачность. Наименьшая прозрачность воды у берегов. Она также уменьшается в период планктона. В прозрачной воде солнечный свет проходит до глубины около 600 м, далее полная тьма. Наиболее прозрачны центральные части океанов и самым прозрачным является Саргассово море.

7. Цвет. Толща чистой воды океана имеет голубой или синий цвет («цвет океанической пустыни»). Присутствие планктона придает воде зеленоватый оттенок, различные примеси – желтовато-зеленый (близ устья рек вода может быть даже коричневой).

8. Газовый состав. В океанической воде всегда растворены газы. Чем выше температура и соленость, тем меньше газов может раствориться в воде. Газы попадают в воду из атмосферы, при химических и биологических процессах в океане, с речной водой, при подводных извержениях. В воде растворены кислород, углекислый газ, сероводород, аммиак, метан.

Движение вод океана

Вода в Мировом океане находится в постоянном движении. Это обеспечивает перемешивание воды, перераспределение тепла, солености и газов.

Рассмотрим отдельные движения вод.

1. Волновые движения (волны). Главная причина возникновения волн – ветер, но они могут быть вызваны и резким изменением атмосферного давления, землетрясением, извержением вулканов на побережье и океаническом дне, приливообразующей силой.

Наиболее высокая часть волны называется гребнем; наиболее углубленная часть – подошвой. Расстояние между двумя соседними гребнями (подошвами) называют длиной волны – (l).

Высотой волны (Н) называют превышение гребня волны над ее подошвой. Период волны (t) – это промежуток времени, в течение которого каждая точка волны перемещается на расстояние, равное ее длине. Скорость (n) – расстояние, пробегаемое в единицу времени какой-либо точкой волны.

Различают:

а) ветровые волны – под влиянием ветра волны растут одновременно в высоту и в длину, при этом увеличивается период (t) и скорость (n); по мере развития волн меняется их внешний вид и размеры. На стадии затухания волн длинные пологие волны называют зыбью. Ветровые волны обладают значительной разрушающей силой, тем самым формируя рельеф побережья. Средняя высота воды ветровых волн в океане 3-4 м (максимум до 30 м), в морях высота волн меньше – максимально не больше 9 м. С возрастанием глубины волны быстро затухают.

б) цунами – сейсмические волны, охватывающие всю толщу воды, возникают при землетрясениях и подводных извержениях вулканов. Цунами имеют очень большую длину волны, их высота в океане не превышает 1 м, поэтому в океане они не заметны. Но на побережьях, в заливах их высота увеличивается до 20-50 м. Средняя скорость распространения цунами от 150 км/ч до 900 км/ч. Перед приходом цунами вода обычно отступает от берега на несколько сот метров (до 1 км) в течение 10-15 минут. Крупные цунами бывают редко. Большая часть их приходится на берега Тихого океана. С цунами связаны огромные разрушения. Сильнейшие цунами произошли в 1960 г. в результате землетрясения в Андах, на побережье Чили. При этом цунами распространились по Тихому океану до берегов Северной Америки (Калифорния), Новой Зеландии, Австралии, Филиппинских, Японских, Курильских, Гавайских островов и Камчатки. До берегов Японии и Камчатки цунами дошли почти через сутки от момента землетрясения.

в) приливные волны (приливы-отливы) возникают в результате воздействия Луны и Солнца. Приливы – чрезвычайно сложное явление. Они постоянно изменяются, поэтому их нельзя считать периодическими. Для судовождения созданы специальные таблицы «приливов», что особенно важно для портовых городов, находящихся в низовьях рек (Лондон на р.Темза и др.). Энергию приливных волн используют, строя ПЭС (они есть в России, Франции, США, Канаде, Китае).

2. Течения Мирового океана (морские течения). Это горизонтальные движения воды в океанах и морях, характеризующиеся определенным направлением и скоростью. Их длина составляет несколько тысяч километров, ширина – десятки, сотни километров, глубина – сотни метров.

Главная причина возникновения течений в океане – ветер. К другим причинам можно отнести приливообразующие силы, силу тяжести. Все течения испытывают влияние Кориолисовой силы.

Течения можно классифицировать по ряду признаков.

I. По происхождению различают течения

1) фрикционные – возникают под действием движущегося воздуха на поверхность воды:

а) ветровые – вызваны временными ветрами (сезонными),

б) дрейфовые – вызваны постоянными ветрами (господствующими);

2) гравитационные – возникают под действием тяжести:

а) сточные – текут из районов избытка воды и стремятся выровнять поверхность,

б) плотностные – являются результатом различий плотности воды на одной глубине;

3) приливно-отливные – возникают под действием приливообразующих сил; охватывают всю толщу воды.

II. По продолжительности различают течения

1)постоянные – имеют всегда приблизительно одно и то же направление и скорость (Северное пассатное, Южное пассатное и др.);

2) периодические – периодически меняют направление и скорость (муссонные течения в Индийском океане, приливно-отливные течения и другие);

3) временные (эпизодические) – в их изменениях нет закономерностей; они часто меняются, чаще всего в результате действия ветра.

III. По температуре можно выделить (но относительно) течения

1) теплые – например, температура Северо-Атлантического течения +6 о С, а окружающей воды +4 о С;

2) холодные – например, температура Перуанского течения +22 о С, окружающей воды +28 о С;

3) нейтральные.

Теплые течения, как правило, идут от экватора к полюсам, холодные наоборот. Теплые течения обычно более соленые, чем холодные.

IV. В зависимости от глубины расположения выделяют течения

1) поверхностные,

2) глубинные,

3) придонные.

В настоящее время установлена определенная система течений океана, обусловленная прежде всего общей циркуляцией атмосферы. Схема их такова. В каждом полушарии по обе стороны от экватора существуют большие круговороты течений вокруг постоянных субтропических барических максимумов (в этих широтах образуются области повышенного атмосферного давления): в северном полушарии по часовой стрелке, в южном против часовой стрелки. Между ними возникает экваториальное противотечение с запада на восток. В умеренных и субполярных широтах северного полушария наблюдаются малые кольца течений вокруг барического минимума (области пониженного атмосферного давления: Исландский минимум и Алеутский минимум). В аналогичных широтах южного полушария существует течение с запада на восток вокруг Антарктиды (течение Западных ветров).

Наиболее устойчивыми течениями являются Северное и Южное пассатные (экваториальные) течения. У восточных берегов материков в тропических широтах теплые сточные течения: Гольфстрим, Куросиво, Бразильское, Мозамбикское, Мадагаскарское, Восточно-Австралийское.

В умеренных широтах под действием постоянных западных ветров существуют теплые Северо-Атлантическое и Северо-Тихоокеанское течения и холодное течение Западных ветров (Западный Дрейф). У западных берегов материков в тропических широтах наблюдаются холодные компенсационные течения: Калифорнийское, Канарское, Перуанское, Бенгельское, Западно-Австралийское.

В малых кольцах течений следует назвать теплое Норвежское и холодное Лабрадорское течения в Атлантике и Аляскское и Курило-Камчатское течения в Тихом океане.

В северной части Индийского океана муссоновая циркуляция порождает сезонные ветровые течения: зимой – с востока на запад, летом – наоборот (летом это холодное Сомалийское течение).

В Северном Ледовитом океане главное направление вод и льдов с востока на запад, в сторону Гренландского моря. Арктика пополняется водами из Атлантики в виде Нордкапского, Шпицбергенского, Новоземельского течений.

Велико значение морских течений для климата и природы Земли. Течения нарушают зональное распределение температуры. Так, холодное Лабрадорское течение способствует формированию льдо-тундровых ландшафтов на полуострове Лабрадор. А теплые течения Атлантики делают незамерзающей большую часть Баренцева моря. Течения оказывают влияние и на количество осадков: теплые способствуют впадению осадков, холодные - нет. Морские течения способствуют также перемешиванию воды и осуществляют перенос питательных веществ; с их помощью происходит миграция растений и животных.

Жизнь в океане

В Мировом океане жизнь существует повсюду. По условиям существования в океане выделяются 2 области:

1) пелагиаль (толща воды),

2) бенталь (дно) –

а) литораль (прибрежная часть дна до глубины 200 м),

б) абиссаль (глубинная часть).

Органический мир океана состоит из 3 групп:

1) бентос – обитатели дна (растения, черви, моллюски, крабы и др.),

2) планктон – обитатели толщи вод, не способные самостоятельно перемещаться (простейшие, бактерии, водоросли, медузы и др.),

3) нектон – обитатели вод. Свободно плавающие (рыбы, киты, дельфины, тюлени, кальмары, морские змеи и черепахи и др.).

Зеленые растения могут развиваться только там, где освещение достаточно для фотосинтеза (до глубины не более 200 м). Организмы, не нуждающийся в свете, заселяют всю водную толщу.

Планктон подразделяется на фитопланктон и зоопланктон. Большую часть массы живого вещества в океане составляет фитопланктон (при благоприятных условиях его количество может удвоиться за сутки). Фитопланктон населяет в основном верхний стометровый слой воды. Средняя масса фитопланктона 1,7 млрд. тонн. Самая распространенная форма фитопланктона – диатомовые водоросли, которых насчитывается около 15 тысяч видов. Фитопланктон – основное питание для большинства морских организмов. Места обильного развития фитопланктона – это богатые жизнью места.

Распространение жизни в океане имеет зональный характер:

– в полярных широтах условия для фитопланктона неблагоприятные, поэтому они бедны жизнью (здесь обитают холоднолюбивые рыбы, тюлени);

– в субполярных широтах летом развивается фитопланктон, им питается зоопланктон, им, в свою очередь, рыбы, киты, поэтому летом здесь много трески, окуня, пикши, сельди и других рыб;

– в умеренных широтах складываются наиболее благоприятные условия, это самые продуктивные зоны океана: обилие фито- и зоопланктона, обилие сельди, трески, камбалы, палтуса, наваги, лосося, сардины, тунца, анчоуса и других рыб;

– в субтропических и тропических широтах условия для жизни неблагоприятные: повышенная соленость, мало кислорода, небольшое количество планктона и рыбы; здесь распространены лишь бурые водоросли – саргассы;

– в экваториальных широтах условия улучшаются, поэтому здесь увеличивается количество планктона, рыбы; много кораллов.

Океан располагает следующими ресурсами: биологическими (рыбы 90%, млекопитающие, моллюски, водоросли), минеральными (нефть, газ, каменный уголь, железная и марганцевая руды, олово, фосфориты, соль и др.) и энергетическими.

Температура всей массы океанской воды около 4 °С. Вода - самое теплоемкое тело на Земле. Поэтому океан медленно нагре­вается и медленно отдает тепло, служит аккумулятором тепла. Так как Мировой океан составляет 71 % поверхности земного шара, то на его долю приходится более 2/3 поглощенной солнеч­ной радиации. Она расходуется на испарение, на нагревание верхнего слоя воды до глубины примерно 300 м, а также на нагре­вание воздуха. Недаром океан называют кухней погоды.

Средняя температура поверхностных вод океана более +17°С, причем в северном полушарии она на 3° выше, чем в южном. Наибольшие температуры воды в северном полушарии наблюдают­ся в августе, наименьшие - в феврале, в южном полушарии - наоборот. Суточные и годовые колебания температуры воды незна­чительные: суточные не превышают 1°, годовые максимум 5...10° в умеренных широтах.

Температура поверхностных вод зональна. В приэкваториальных широтах температура весь год 27...28 °С, в тропических районах на западе океанов 20...25°, на востоке 15...20 °С (из-за течений). В умеренных широтах температура воды плавно пони­жается от 10 до 0° - в южном полушарии, в северном полуша­рии при той же тенденции у западных берегов материков теплее, чем у восточных, - тоже из-за течений. В приполярных районах температура воды весь год О...-2 °С, в центре Арктики характерны многолетние льды мощностью до 5-7 м.

Максимальные температуры поверхностных вод наблюдаются в тропических морях и заливах: в Персидском заливе более 35 °С, в Красном море 32 ° С. В придонных слоях Мирового океана температуры на всех широтах низкие-от +2° на экваторе до - 2 °С в Арктике и Антарктике.

Замерзание морской воды происходит при отрицательных температурах: при средней солености около -2°С. Чем выше соленость, тем ниже температура замерзания. Морской лед соло­новатый, но соленость его в несколько раз меньше солености той воды, из которой он образовался. Льды покрывают около 15% площади Мирового океана. Помимо слабосоленых морских льдов в океанах есть пресноводные речные и материковые (айс­берги) льды. Под влиянием ветров и течений льды из полярных районов выносятся в умеренные широты и там тают. Льды затруд­няют судоходство. С айсбергами связаны катастрофы судов.

Океанская вода содержит соли, газы, твердые частицы органи­ческого и неорганического происхождения. По массе они состав­ляют всего 3,5 %, но от них зависят определенные свойства воды.

Важным свойством океанской воды является соленость. Соле­ностью называется количество солей в граммах, растворенных в 1 кг (литре) морской воды. Она обозначается символом S и выражается в промилле, т. е. в тысячных долях (°/оо). Средняя соленость океанской воды S=35 °/oo (35 г/л).

Океанская вода обладает горько-соленым вкусом, определяе­мым растворенными в ней хлоридами (более 88 %) и сульфатами (около 11 %). Соленый вкус воде придает поваренная соль, горький - соли магния. Для океанской воды характерно постоян­ное процентное соотношение различных солей, несмотря на раз­личную соленость. Соли, как и сама вода океанов, поступали на земную поверхность, прежде всего из недр Земли, особенно на заре ее формирования. Соли приносятся в океан и речными водами, богатыми карбонатами (более 60 %). Однако количество карбона­тов в океанской воде не увеличивается и составляет всего 0,3 %. Это объясняется тем, что они выпадают в осадок, а также рас­ходуются на скелеты и раковины животных, потребляются водо­рослями, которые после отмирания погружаются на дно.

В распределении солености поверхностных вод прослеживается зональность, обусловленная прежде всего соотношением выпадаю­щих атмосферных осадков и испарения. Уменьшает соленость сток речных вод и тающие айсберги. В приэкваториальных широ­тах, где осадков выпадает больше, чем испаряется, и велик речной сток, - соленость 34-35 °/оо. В тропических широтах мало осад­ков, но велико испарение, поэтому соленость 37 °/оо. В умеренных широтах соленость близка к 35 °7оо. В приполярных широтах соленость наименьшая (32-33°/оо), так как количество осадков здесь больше испарения, велик речной сток, особенно сибирских рек, много айсбергов, главным образом вокруг Антарктиды и Гренландии.

Широтную закономерность солености нарушают морские тече­ния. Например, в умеренных широтах соленость больше у запад­ных побережий материков, куда поступают тропические воды, меньше - у восточных берегов, омываемых полярными водами. Наименьшей соленостью обладают прибрежные воды близ устьев рек. Максимальная соленость наблюдается в тропических внутренних морях, окруженных пустынями. Например, в Красном море соленость более 42 "/оо, в Персидском заливе - 39 °/оо. Соле­ность влияет на другие свойства воды, такие, как плотность, температура замерзания и т. д.

1. Соленость. Океаническая вода – это раствор, содержащий все химические элементы. Особенно много в океанической воде хлора, натрия, магния, серы, меньше – брома, углерода, стронция, бора. Содержание остальных элементов ничтожно мало – менее 1%.

Общее количество солей в океане 5 . 10 17 т, они могут покрыть всю Землю слоем в 45 м толщиной. Больше всего в океане солей натрия (NaСl) и магния (MgCl), которые придают воде солено горький вкус.

Средняя соленость Мирового океана составляет 35% о, т.е. в 1 литре океанической воды содержится 35 г солей. Соленость зависит от соотношения атмосферных осадков и испарения, стока с суши (рек), таяния льдов. В распределении солености на Земле проявляется широтная зональность. В экваториальных широтах соленость несколько меньше средней (около 34 о / оо), в тропических широтах она увеличивается до 37 о / оо. Далее к северу и к югу соленость уменьшается: в умеренных широтах до 35 о / оо, а в полярных до 33-32 о / оо.

Широтную зональность в распределении солености нарушают океанические течения. Наиболее соленым считается Атлантический океан – почти 35,5 о / оо, наименее соленым – Северный Ледовитый - около 32 о / оо (у берегов Азии - всего 20 о / оо). Самыми солеными являются Персидский залив (39 о / оо), Красное море (42 о / оо), Средиземное море (39 о / оо).

На глубинах более 1500 м соленость Мирового океана неизменна – около 34,9 о / оо.

2. Температура. Температура всей массы океанической воды равна приблизительно +4 о С. Вода – самое теплоемкое тело на Земле, поэтому океан медленно нагревается и медленно остывает. Как уже говорилось, океан – мощный аккумулятор тепла.

Средняя температура поверхностных вод океана +17 о С (среднегодовая температура суши +14 о С). Наибольшие температуры воды в северном полушарии бывают в августе, наименьшие – в феврале (в южном полушарии наоборот).

Температура поверхностных вод зональна. В приэкваториальных широтах весь год температура +27 о - +28 о С, в тропических - +15 о - +25 о С, в умеренных – 0 о - +10 о С, в полярных – 0 о - –2 о С. Наиболее теплым является Тихий океан (средняя температура +19 о С), а самыми теплыми частями Мирового океана являются Красное море (+32 о С) и Персидский залив (+35 о С).

Суточные и годовые колебания температуры воды небольшие: суточные – около 1 о С, годовые в умеренных широтах – 5-10 о С.

Значительные изменения температуры происходят только в верхних слоях воды океана – 200-1000 м, глубже температура равна +4 о +5 о С, у дна в полярных широтах – около 0 о, в экваториальных широтах - +2 о +3 о С.

3. Лед в океане. Температура замерзания воды зависит от ее солености. Образование льда начинается с возникновения пресных кристаллов, которые затем смерзаются. При этом в пространстве между кристаллами остаются капли рассола, поэтому лед соленый. Рассол постепенно стекает между кристаллами, и с течением времени лед опресняется.

При спокойной воде образуется игольчатая структура льда, при перемешивании – губчатая структура. Лед погружен на 9/10.

Соленый лед менее прочный, чем пресный, но зато он более пластичный и вязкий.

Начальная стадия льдообразования – ледяные кристаллы. Далее образуется ледяная пленка – сало, при выпадении снега образуется снежура. Вдоль берега нарастает полоса льда – береговой припай. Взрослый лед имеет толщину 50-70 см и более.

В полярных широтах северного полушария образующийся зимой лед не успевает растаять за лето. Среди полярных льдов встречаются однолетние и многолетние. Толщина однолетних льдов в Арктике 2-2,5 м, в Антарктике 1-1,5 м. Многолетние льды имеют толщину 3-5 м и более.

При сжатии льды образуют торосы. Недвижущийся лед находится только у берега, остальной – дрейфует. Многолетние толщи дрейфующего льда в Арктике называют паковым льдом (толщиной 5 м и более). Эти льды занимают около 75% общей площади льдов в Северном Ледовитом океане (в Южном океане их нет).

При таянии льда на нем образуются озерки – снежницы, затем при температуре больше 0 о С образуются полыньи и т.д.

Кроме морских льдов, в океане могут быть речные льды, выносимые весной реками, а также материковые льды – айсберги.

Льды покрывают почти 15% всей акватории Мирового океана. В Арктике наибольшего распространения льды достигают к апрелю-маю, наименьшего – к концу августа. В Антарктике зимой (с мая по октябрь) льды кольцом окружают материк, а летом – это кольцо (январь-февраль) разрушается.

Айсберги доходят до 50 о с.ш. в северном полушарии и 30 о ю.ш. в южном полушарии. В море Уэделла был обнаружен айсберг длиной 170 км и высотой 100 м.

4. Плотность. С увеличением солености воды увеличивается ее плотность. Этому способствует и охлаждение воды, а также испарение, образование льда. Холодная вода имеет большую плотность, чем теплая, поэтому она опускается вниз. Средняя плотность воды океана равна приблизительно 1; она увеличивается от экватора к полюсам и вглубь океана.

5. Давление. Воздух оказывает огромное давление на океан. Кроме того, сама вода создает давление, и, чем глубже, тем давление это больше. На каждые 10 м глубины давление увеличивается на 1 атм. Все процессы на большой глубине совершаются под сильным давлением.

6. Прозрачность. Наименьшая прозрачность воды у берегов. Она также уменьшается в период планктона. В прозрачной воде солнечный свет проходит до глубины около 600 м, далее полная тьма. Наиболее прозрачны центральные части океанов и самым прозрачным является Саргассово море.

7. Цвет. Толща чистой воды океана имеет голубой или синий цвет («цвет океанической пустыни»). Присутствие планктона придает воде зеленоватый оттенок, различные примеси – желтовато-зеленый (близ устья рек вода может быть даже коричневой).

8. Газовый состав. В океанической воде всегда растворены газы. Чем выше температура и соленость, тем меньше газов может раствориться в воде. Газы попадают в воду из атмосферы, при химических и биологических процессах в океане, с речной водой, при подводных извержениях. В воде растворены кислород, углекислый газ, сероводород, аммиак, метан.