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 + 280 С – +250 С, а в некоторых морях, например в Красном, температура достигает иногда +350 С. Это самое теплое море Мирового океана. В полярных районах температура опускается до — 1,80 С (рис.94). При температуре 00 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 4000 С.

iv>

Температура вод океанов изменяется и с глубиной. В среднем на каждые 1 000 м глубины температура понижается на 20С. На дне глубоководных впадин температура около 00С.

  • 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.

  1. 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.

Источник: StudFiles.net

В водах Мирового океана растворено огромное количество химических элементов. Их достаточно, чтобы покрыть всю поверхность суши нашей планеты слоем в 240 м. Морская вода по массе состоит на 95 % из чистой воды и более 4 % из растворенных в ней солей, газов и взвешенных частиц. Поэтому морская вода отличается от воды пресных водоемов рядом особенностей: горько-соленым вкусом, удельным весом, прозрачностью, цветом, более агрессивным воздействием на строительные материалы.

Все это объясняется содержанием в морской воде значительного количества растворенных твердых веществ и газов, а также взвешенных частиц органического и неорганического происхождения.

Количество растворенных твердых минеральных веществ (солей), выраженное в граммах на килограмм (литр) морской воды называется ее соленостью.

Средняя соленость Мирового океана равна 35 ‰. В отдельных районах Мирового океана соленость может в широких пределах отклоняться от средней величины в зависимости от гидрологических и климатических условий.

В морской воде растворено много различных веществ, но представлены они неодинаково. Одни вещества содержатся в ней в сравнительно больших количествах (в граммах на 1 кг (литр) воды), другие — в количествах, исчисляемых лишь тысячными долями грамма на тонну воды. Эти вещества — микроэлементы, распространенные в морской воде.

>

Впервые состав морской воды был определен Дитмаром на основании исследования 77 проб, собранных в различных пунктах Мирового океана. Вся масса океанической воды представляет собой жидкое "рудное тело". В ней содержатся практически все элементы таблицы Менделеева.

Теоретически в морской воде находятся все известные химические элементы, но весовое их содержание различно. Выделяют две группы элементов, содержащихся в морской воде. К первой группе относятся 11 основных элементов, которые, собственно, и определяют свойства морской воды, главнейшие из них мы уже называли; ко второй группе относятся все остальные элементы — их часто называют микроэлементами, общее содержание которых не превышает 3 мг/кг. Так, например, в 1 кг морской воды содержится 3х10—7 г серебра, 5х10—7 золота, а такие элементы, как кобальт, никель, олово, обнаруживают только в крови морских животных, улавливающих их из воды.

Основные элементы находятся в морской воде обычно в виде соединений (солей), главными из которых являются:

1) хлориды (NaCl и MgCl), составляющие 88,7 % от веса всех растворенных в морской воде твердых веществ;

2) сульфаты (MgSO4, СаБ04,К2804), составляющие

10,8 %;

3) карбонаты (CaCO3) — составляющие 0,3 %.

Изменение солености поверхностных вод Мирового океана по широтам. Соленость на поверхности океана в открытых его частях зависит главным образом от соотношения между количеством осадков и величиной испарения. Чем больше разность температуры воды и воздуха, скорости ветра, тем больше величина испарения.


Выпадение осадков уменьшает поверхностную соленость. Кроме того, существенное влияние на изменение солености оказывает перемешивание вод океанов и морей. В полярных областях соленость изменяется при таянии, образования льда. Вблизи устьев рек соленость зависит от стока пресной воды.

Все перечисленные факторы позволяют судить об изменении солености по широтам.

Колебания солености по широтам имеют примерно одинаковый характер для всех океанов. Соленость увеличивается в направлении от полюсов к тропикам, достигает максимального значения около 20—25 северных и южных широт и снова уменьшается на экваторе. Такая закономерность связана с режимом осадков и испарения.

В полосе пассатной циркуляции большую часть года сохраняется ясная, солнечная погода без осадков, постоянно дующие сильные ветры при достаточно высокой температуре воздуха, что вызывает интенсивное испарение, достигающее 3 м в год, в результате чего соленость поверхностных вод в тропических широтах океанов постоянно самая высокая.

В экваториальной зоне, где ветры очень редки, несмотря на высокую температуру воздуха, а выпадающие осадки обильны, наблюдается некоторое понижение солености.

В умеренной полосе осадки преобладают над испарением и соленость в связи с этим понижается.


Равномерное изменение поверхностной солености нарушается благодаря наличию океанических и прибрежных течений, а также в результате выноса пресных вод крупными реками (Конго, Амазонка, Миссисипи, Брахмапутра, Меконг, Хуанхэ, Тигр, Евфрат и др.).

Область самой высокой солености Мирового океана (S = 37,9 %), не считая некоторых морей, лежит к западу от Азорских островов. Соленость морей тем больше отличается от солености океана, чем меньше моря сообщаются с океаном, и зависит от их географического положения. Соленость вод большую, чем воды океана, имеют моря: Средиземное — на западе 37—38 %, на востоке 38—39 %; Красное — на юге 37 %, на севере 41 %; Персидский залив — на севере 40 %, в восточной части 41 %. Соленость на поверхности морей Евразии колеблется в широких пределах. В Азовском море в средней его части составляет 10—12 % , а у берегов 9,5 %; в Черном море — в средней части 18,5 %, а в северо-западной части 17 %; в Балтийском море при восточных ветрах 10 %, при западных и юго-западных 20—22 %, а в Финском заливе, в отдельные дождливые годы, при восточных ветрах соленость уменьшается до 2—3 % . Соленость полярных морей в удаленных от берега районах составляет 29—35 % и может несколько изменяться в зависимости от притока вод из других областей океана.

Бессточные моря (Каспийское и Аральское) имеют соответственно среднюю соленость 12,8 % и 10 %.

Изменение солености по глубине. По глубине заметные колебания солености происходят лишь до 1500 м, а ниже этого горизонта соленость меняется незначительно. В ряде мест величина солености стабилизируется начиная с меньшей глубины.


В приполярных областях при таянии льда соленость с глубиной повышается, а при образовании льда — понижается.

В умеренных широтах соленость мало изменяется с глубиной.

В субтропической зоне соленость быстро убывает до глубины 1000—1500 м.

В тропической зоне соленость нарастает до глубины 100 м, затем убывает до глубины 500 м, после чего незначительно увеличивается до глубины 1500 м и ниже остается неизменной.

На распределение солености по глубине так же, как и на поверхности, влияют горизонтальные перемещения и вертикальная циркуляция водных масс.

Распределение солености на поверхности Мирового океана на картах показано при помощи линий, называемых изогалины — т. е. линии равной солености.

В различные периоды года соленость тоже имеет свои колебания. Для анализа изменения солености во времени строится график — галиноизоплет, на котором по вертикальной оси выписывается величина солености, а по горизонтали — время наблюдения. Горизонтальное распределение солей на различных глубинах существенно отличается от распределения ее по поверхности. Это объясняется рядом причин. Одна из них состоит в том, что распределение воды в океане по слоям определяется ее плотностью, а так как температура воды с глубиной обычно понижается, то для устойчивого равновесия не требуется повышения солености по мере увеличения глубины. Соленость с глубиной может понижаться (анагалинность), возрастать (катагалинность) или оставаться неизменной (гомогалинность).


Так, например, в высоких широтах обильные осадки распресняют поверхностную воду, делают ее менее плотной, что вызывает большую устойчивость вод и препятствует перемешиванию. Поэтому в районах минимальной поверхностной солености не обязательно ожидать аналогичного положения солености на глубине. Большую роль в нарушении согласованности в горизонтальном распределении солености на поверхности и на глубинах играют глубинные течения. Так, в горизонте 75—150 м у экватора в Тихом и Атлантическом океанах уже не прослеживается вторичный минимум солености, свойственный поверхностным горизонтам. Здесь поверхностные воды подстилаются горизонтом высокосоленой воды (36 %о), глубинными экваториальными противотечениями Кромвела и Ломоносова.

Происхождение солей в Мировом океане. На вопрос о происхождении солей в Мировом океане ученые еще не дали определенного ответа. До недавнего времени имелись два предположения на этот счет. Согласно первому вода Мирового океана была соленой со времени его возникновения. Согласно второму океан осолонялся постепенно, вследствие выноса солей в океан реками и благодаря вулканической деятельности.

В подтверждение правильности первого предположения приводятся анализы состава древнейших отложений калийной соли, образовавшихся в отдаленные эры существования Земли. Эти отложения возникли вследствие усыхания морских бассейнов с соленой водой. Остатки древних морских организмов, сохранившихся в упомянутых отложениях, дают основания предполагать, что они существовали в соленых водах. К тому же вода является прекрасным растворителем, и невозможно предполагать, что воды первичного океана были пресными.

Очевидной является правильность второго предположения об изменчивости солености и солевого состава под влиянием речного стока и процессов дегазации Мантии Земли. И особенно справедливо это утверждение для периода, предшествовавшего появлению биологического регулятора солевого состава.

В последние годы выдвинута еще одна гипотеза по поводу про-исхождения солености Мирового океана, являющаяся как бы синтезом различных сторон рассмотренных только что предположений. Согласно этой гипотезе:

1. Воды первичного океана были солеными с момента его возникновения, но их соленость и солевой состав, безусловно, были иными, чем теперь.

2. Соленость Мирового океана и состав его солей по своему генезису являются результатом сложных и длительных процессов, связанных с историей развития Земли. Роль одного только речного стока хотя и может объяснить накопление всей массы солей по количеству, но недостаточна для объяснения существующего ныне состава. Поступление главнейших катионов в воды океана действительно обязано процессам выветривания горных пород и речному стоку, большинство же их, наверное, поступило из недр земных.

3. Соленость менялась в течение всего периода существования Мирового океана, как в сторону ее повышения, так и в сторону понижения, а не односторонне, как это следует согласно второму предположению. К концу палеозоя, судя по составу солей существующих тогда морей и впоследствии высохших, химический состав океана был уже близок к современному.

4. Соленость и состав воды меняются и в настоящее время, но этот процесс настолько медленный, что из-за недостаточной чувствительности методов химического анализа люди не могут заметить эти изменения. Смена геологических периодов, резко отличающихся характером горообразовательной, вулканической деятельности, а также климатическими условиями, появление жизни в океане — вехи, знаменующие направленность процесса изменчивости солевого состава и солености Мирового океана.

Источник: megaobuchalka.ru

Атлантический океан

Большинство ученых сходятся во мнении, что самая высокая соленость у Атлантического океана, самого древнего на планете и второго по величине после Тихого. Даже несмотря на то, что большое количество рек несут в его акваторию немалые объемы пресной воды, солёность океана – 35,4 %. По всей территории этот показатель равномерный, что, например, у Индийского океана не наблюдается. В Атлантическом были найдены подземные пресные источники, которые разбавляют воду. Но несмотря на это, концентрация соли в его водах самая высокая в мире. Объясняется это тем, что на его территории осадки практически не выпадают, а испарение достаточно большое. Равномерно распределяют соль по всей территории сильные течения.

Индийский океан

Многие ученые считают самым солёным океаном в мире Индийский, потому что на некоторых его участках концентрация соли превышает её значение в Атлантическом. Но в целом солёность Индийского составляет 34,8 %, что меньше, чем Атлантического. Поэтому в нашем рейтинге он занимает почетное второе место.

Самая высокая соленость вод наблюдается в местах с самым большим количеством испарений и с минимальным числом осадков за год. Меньше всего соли растворено там, где воду опресняют тающие ледники. Зимой муссонное течение приносит в океан с северо-востока пресную воду. Из-за этого около экватора образуется язык с меньшей солёностью. Летом он исчезает.

Тихий океан

На третьем месте самый большой океан на Земле – Тихий. Средняя концентрация соли в составляет 34,5 %. Максимум ее растворено в тропических зонах – 35,6%. С удалением от экватора удельный вес солей в водах падает, что объясняется снижением показателя испаряемости воды с одновременным увеличением количества осадков. В высоких широтах из-за таяния ледников соленость падает до 32%.

Северный Ледовитый океан

Самым пресным на Земле оказался Северный Ледовитый – 32 %. В нем есть некоторое количество водных слоёв. У верхнего – холодная вода и пониженная солёность. Здесь воду опресняют реки, талые воды и минимальное испарение. Следующий слой более холодный и соленый. Образуется смешиванием верхнего и промежуточного слоёв. Промежуточный – это тёплая и очень солёная вода, которая поступает из Гренландского моря. Дальше идёт глубинный слой. Температура и солёность здесь выше второго, но ниже третьего слоя.

Топ самых соленых в мире морей

Какое море самое соленое на планете? Казалось бы, ответ на этот вопрос очевиден: Мертвое. Но это не так. На самом деле это Красное море – 41 %. Расположилось оно в месте с очень жарким климатом, из-за чего в пределах его акватории выпадает очень мало осадков, а воды испаряется достаточно много. Это и является главной причиной повышенной солёности данного водоёма. Также на этот показатель влияет количество пресной воды, впадающей в море. В Красное море не впадает ни одна река. Благодаря такому уникальному сочетанию факторов, море очень соленое, что не мешает разнообразию его животного и растительного мира. Морская вода в данном водоеме кристально чистая.

Второе место в мире занимает опять же не Мертвое, а Средиземное море, показатель солености – 39 %. Причиной также стало большое испарение воды.

Следующее в списке Чёрное море – 18 %. В нем также есть несколько слоёв. На поверхности находится слой с более пресной и обогащенной кислородом водой. На глубине – соленая, плотная, без содержания кислорода.

На четвёртом месте стоит Азовское море – 11 %. В его северной части растворено небольшое количество соли, из-за чего вода легко замерзает.

Несудоходный период длится с декабря до апрель. По всей территории соль распределена неравномерно. Где-то вода практически пресная, а где-то очень соленая.

Знаете, почему в этом списке нет Мертвого моря? Потому что водоем с этим названием на самом деле является озером.

Самое соленое озеро в мире

Самым солёным является Мертвое море – 300 – 350 %. Дело в том, что водоем не имеет выхода в Мировой океан. Именно поэтому его считают озером. Большое содержание соли и других полезных веществ превратило его в уникальный лечебный курорт. Скопление соли в Мертвом море до такой степени велико, что нет в нем ни рыбы, ни растительности. На его поверхности можно спокойно лежать, как на перине.

Таким высоким содержанием соли может похвастаться не только Мертвое море. Ее концентрация на уровне 300-330% наблюдается в озёрах Туз, Ассаль, Баскунчак, Эльтон, Большое Яшалтинское озеро, Развал, Большое Соленое и Дон-Жуан.

На озере Туз стоят 3 шахты, которые добывают большую часть всей соли Турции.

Солёность озера Ассаль в Африке – 330 %. На глубине она может достигать 400 %.
У озера Баскунчак (Россия, Астраханская область) этот показатель достигает 300 %. Из-за добычи соли на его дне сформировались восьмиметровые выломы. Глубина ее залегания – 6 метров.

В озере Эльтон (Россия, Волгоградская область) количество растворенной соли может достигать в разных точках от 200 до 500 %, средний показатель – 300%. На дне находятся большие залежи продукта. Водоем расположен на границе с Казахстаном, многими он считается самым большим и соленым озером Европы.

В Большом Яшалтинском (Республика Калмыкия) количество растворённой соли колеблется от 72 до 400 %.

Этот показатель у озера Развал (входит в группу Илецких Оренбургской области) достигает 305 %. Благодаря высокой концентрации соли, вода в нем никогда не замерзает. Как и в Мертвом море здесь нет ни растительности, ни живых организмов.

Солёность Большого Соленого озера (США) колеблется от 137 до 300 %. Уровень воды в водоеме зависит от осадков, из-за чего его площадь изменяется. Солёность воды меняется прямо пропорционально увеличению-уменьшению его площади. В воде много минеральных веществ, которые приносят талые воды ледников. Живые организмы в Большом Соленом не обитают.

Озеро Дон-Жуан (Антарктида) справедливо можно отнести к самым соленым в мире, поскольку содержание соли в нем достигает 350 %. Такая насыщенность Дон -Жуана не дает воде затягиваться льдом даже при очень низкой температуре.

А вот самое древнее и бездонное озеро на Земле – Байкал – будет на последних строчках в рейтинге самых соленых водоемов в мире. В чистой и кристальной воде Байкала содержится такое мизерное число минеральных солей (0,001%), что она может применяться взамен дистиллированной. Вода настолько прозрачная, что в некоторых местах просматривается в глубину на 40 метров!

Общая соленость вод Мирового океана

Вода на Земле очень разная – от пресной до невероятно соленой, до горечи во рту (Мертвое море).

Ученые посчитали, что общее количество соли, растворенной в водах Мирового океана, составляет примерно 50 000 000 000 000 000 тонн. Если собрать весь продукт и равномерно засыпать им сушу, тогда толщина слоя будет 150 метров!

Источник: megatopof.ru