Водная масса мирового океана это зона

Водная масса мирового океана это зона

Термин водная масса заимствован из синоптической метеорологии, где широко употребляется аналогичное понятие воздушная масса. Учение о водных массах начало формироваться на рубеже XIX и ХХ веков, одним из первых этот термин предложил А. Дефант в своей монографии «Dynamische Ozeanographie». В дальнейшем практически все крупные океанографы прошлого века внесли свой вклад в развитие представлений о водных массах Мирового океана, и до настоящего времени это учение остается среди важных разделов физической океанологии. В среде отечественных исследователей моря наиболее широко распространено определение водной массы, сформулированное А.Д. Добровольским: «Водной массой следует называть, некоторый, сравнительно большой объем воды, формирующийся в определенном районе Мирового океана – очаге, источнике этой массы – обладающий в течение длительного времени почти постоянным и непрерывным распределением физических, химических и биологических характеристик, составляющих единый комплекс, и распространяющихся, как одно, единое целое».

Формирование и долговременное существование водных масс осуществляется преимущественно в верхних слоях океана при интенсивном обмене с атмосферой теплом, влагой, импульсом и другими характеристиками, а также в результате переноса огромных объемов инородных вод в меридиональном направлении в системе глобальной океанической циркуляции. Именно последний фактор, например, способствует возникновению и постоянному существованию промежуточной атлантической водной массы в Северном Ледовитом океане.

Одним из главных вопросов в учении о водных массах является их идентификация. Каждая водная масса формируется, как следует из определения, в конкретном районе, где приобретает только ей одной присущие характеристики. В большинстве случаев, определение многих важных дополнительных характеристик при стандартных гидрологических наблюдениях в океане не производится. При проведении океанографических работ чаще всего измеряются температура и соленость. Эти две характеристики стали основными параметрами в анализе водных масс. На них, а также на производных параметрах – условной плотности и условном удельном объеме базируется температурно-соленостный или T,S-анализ вод Мирового океана. Поэтому каждая водная масса помимо названия, своего имени, имеет еще термохалинный индекс, например: Южно-Атлантическая глубинная водная масса (Т=3,5о, S=35.0‰). В названии водной массы обычно закреплено место ее формирования или район распространения, а также расположение по вертикали. От поверхности до дна по вертикали в открытом океане обычно удается выделить несколько водных масс, наложенных одна на другую: поверхностную, промежуточную, глубинную, придонную. Число их может быть разным, какая-то водная масса может отсутствовать, но расположение по вертикали будет именно таким, как приведенное выше. Поверхностные водные массы, находящиеся в постоянном контакте с приводным слоем атмосферы, подвергаются сильному влиянию ветра и вызванного им волнения, перемешивающих верхний слой, а также периодическим сезонным изменениям температуры и солености и по этим причинам обычно не имеют однозначных T,S- индексов.

На границах между водными массами практически всегда отмечается увеличение значений градиентов гидрологических характеристик, в первую очередь температуры и солености. По вертикали это слои скачка, известные как термоклин, галоклин и пикноклин. По горизонтали соседние водные массы отделяются одна от другой на поверхности океанов гидрологическими фронтами и фронтальными зонами, которые опускаются в глубины в виде фронтальных поверхностей

Источник

Что называют водной массой. Водные массы океана

Также как и воздушное пространство, водное неоднородно по своей зональной структуре. О том, что называют водной массой, мы поговорим в этой статье. Выявим основные их виды, а также определим ключевые гидротермические характеристики океанических акваторий.

Что называют водной массой Мирового океана?

Водные океанические массы – это сравнительно большие слои океанических вод, обладающие определёнными свойствами (глубина, температура, плотность, прозрачность, количество содержащихся солей и т.д) характерными для данного типа водного пространства. Формирование свойств определённого вида водных масс происходит на протяжении большого периода времени, что делает их относительно постоянными и водные массы воспринимаются, как единое целое.

Главные характеристики морских водных масс

Водные океанические массы в процессе взаимодействия с атмосферой приобретают различные характеристики, отличающиеся в зависимости от степени воздействия, а также от очага формирования.

Основные зоны водных масс Мирового океана

Комплексные характеристики водных масс формируются под воздействием не только территориального признака в сочетании с климатическими условиями, но и вследствие смешивания разных водных потоков. Верхние слои океанических вод более подвержены смешиванию и влиянию атмосферы, нежели более глубинные толщи воды того же географического региона. В связи с этим фактором водные массы Мирового океана подразделяются на два больших раздела:

Виды вод океанической тропосферы

Океаническая тропосфера образуется под влияние совокупности динамичных факторов: климата, осадков, а также прилива материковых вод. В связи с этим поверхностные воды имеют частые колебания температуры, уровня солёности. Движение водных масс из одной широты в другую формирует образование тёплых и холодных течений.

В поверхностных водах наблюдается наибольшая насыщенность формами жизней в виде рыб и планктона. Виды водных масс океанической тропосферы принято подразделять по географическим широтам с ярко-выраженным климатическим фактором. Назовём основные из них:

• Экваториальные.
• Тропические.
• Субтропические.
• Субполярные.
• Полярные.

Характеристика экваториальных водных масс

Территориальная зональность экваториальных водных масс охватывает географическую полосу от 0 до 5 северной широты. Экваториальный климат характеризуется практически одинаково высоким температурным режимом на протяжении всего календарного года, поэтому и водные массы данного региона прогреты в достаточной степени, достигают температурной отметки 26-28.

Вследствие выпадения обильных осадков и притока пресной речной воды с материка экваториальные океанические воды имеют небольшой процент солёности (до 34,5‰) и наименьшую условную плотность (22-23). Насыщенность водной среды региона кислородом также имеет наименьший показатель (3-4 мл/л) ввиду высокой среднегодовой температуры.

Характеристика тропических водных масс

Зона тропических водных масс занимает две полосы: 5-35 северного полушария (северо-тропические воды) и до 30 южного (южно-тропические воды). Формируются под воздействием особенностей климата и воздушных масс – пассатов.

Летний температурный максимум соответствует экваториальной широте, но зимой этот показатель опускается до отметки 18-20 выше нуля. Зона характеризуется наличием восходящих водных потоков с глубины 50-100 метров у западных прибрежных материковых линий и нисходящими потоками у восточных берегов материка.

Тропические виды водных масс имеют больший, чем у экваториальной зоны, показатель солёности (35–35,5‰) и условной плотности (24-26). Насыщенность кислородом тропических водных потоков остаётся приблизительно на таком же уровне, что и у экваториальной полосы, а вот насыщенность фосфатами превосходит: 1-2 мкг-ат/л против 0,5-1 мкг-ат/л у экваториальных вод.

Субтропические водные массы

Температура в течение года субтропической водной зоны может опускаться до 15. В тропической широте опреснение вод происходит в меньшей степени, чем в других климатических поясах, поскольку здесь выпадает малое количество осадков, в то время как идёт интенсивное испарение.

Здесь солёность вод может доходить до 38‰. Субтропические водные массы океана при охлаждении в зимний период года отдают много тепла, тем самым внося значительный вклад в процесс теплообмена планеты.

Границы субтропической зоны доходят примерно до 45 южного полушария и до 50 с.ш. Наблюдается повышение насыщенности вод кислородом, а значит и формами жизни.

Характеристика субполярных водных масс

По мере отдаления от экватора температура водных потоков снижается и варьирует в зависимости от времени года. Так на территории субполярных водным масс (50-70 с.ш и 45-60 ю.ш.) зимой температура воды падает до 5-7, а летом повышается до 12-15 о С.

Солёность воды имеет тенденцию уменьшения от субтропических водных масс в направлении к полюсам. Происходит это вследствие таяния айсбергов – источников пресной воды .

Характеристика и особенности полярных водных масс

Локализация полярных океанических масс – околоматериковые полярные северные и южные пространства, таким образом, океанологи выделяют наличие арктических и антарктических водных масс. Отличительными особенностями полярных вод являются, конечно же, наименьшие температурные показатели: летом в среднем 0, а зимой 1,5-1,8 ниже нуля, что также влияет на плотность – здесь она самая высокая.

Помимо температуры, отмечается и низкая солёность (32-33‰) за счёт таяния материковых пресных ледников. Воды полярных широт очень богаты кислородом и фосфатами, что благоприятно сказывается на разнообразии органического мира.

Виды и свойства водных масс океанической стратосферы

Океаническую стратосферу океанологи условна подразделяют на три вида:

1. Промежуточные воды охватывают толщи воды на глубине от 300-500 м до 1000 м, а иногда и 2000 м. По сравнению с двумя остальными видами водных масс стратосферы, промежуточный слой наиболее освещённый, тёплый и в большей степени богат кислородом и фосфатами, а значит и богаче подводный мир планктоном и различными видами рыб. Под влиянием соседства с водными потоками тропосферы, у которой преобладает стремительно текущая водная масса, гидротермические характеристики и скорость течения водных потоков промежуточного слоя весьма динамичны. Общая тенденция движения промежуточных вод наблюдается в направлении от высоких широт к экватору. Толщина промежуточного слоя океанической стратосферы не везде одинакова, более широкий слой наблюдается у полярных зон.
2. Глубинные воды имеют ареал распространения, начиная с глубины в 1000-1200 м, и доходят до 5 км ниже уровня моря и характеризуются более постоянными гидротермическими данными. Горизонтальное течение водных потоков данного слоя гораздо меньше промежуточных вод и составляет 0,2-0,8 см/с.
3. Придонный слой воды наименее изучены океанологами в виду своей недосягаемости, ведь они располагают на глубине более 5 км от поверхности воды. Главными особенностями придонного слоя является практически постоянный уровень солёности и высокая плотность.

Источник

Водные массы

Вы будете перенаправлены на Автор24

Общая характеристика водных масс

Водная масса – это большой объем воды, имеющей свою температуру, соленость, прозрачность, плотность, количество содержащегося в ней кислорода.

Отличительной особенностью водной массы от воздушной является вертикальная зональность.

Между водными массами есть зоны фронтов Мирового океана, зоны раздела и зоны трансформации, которые отделяют их друг от друга и прослеживаются по возрастающим вертикальным и горизонтальным градиентам основных показателей.

Характеристики водных масс не постоянны и подвергаются как сезонным, так и многолетним колебаниям.

Водные массы при перемещении из района формирования трансформируются и перемешиваются с окружающими водами, в силу изменения условий теплового и водного балансов.

Водные массы могут быть первичные и вторичные. Первичными являются те водные массы, признаки которых формируются непосредственно под влиянием атмосферы.

Вторичные водные массы формируются путем перемешивания первичных, поэтому имеют более однородные признаки.

Первичные водные массы являются поверхностными и в вертикальной структуре Мирового океана располагаются до глубины 150-200 м.

Глубина подповерхностных вод, образованных первичными и вторичными водными массами, располагается от 200 м до 400-500 м.

Водные массы промежуточные – это тоже первичные и вторичные водные массы в вертикальной структуре находятся на глубине от 400-500 м до 1000-1500 м.

Есть ещё глубинные водные массы, которые являются вторичными и находятся на глубине до 2500-3000 м.

Вторичные придонные водные массы в вертикальной структуре располагаются на глубине ниже 3000 м.

Для каждого океана есть водные массы, характерные только для них.

В целом специалисты выделяют пять типов водных масс, формирующихся в поверхностной структурной зоне:

1. экваториальные;
2. тропические, подразделяемые на северные тропические и южные тропические, модификацией которых являются воды Аравийского моря и Бенгальского залива;
3. северные и южные субтропические;
4. субполярные, где выделяются субарктические и субантарктические;
5. полярные водные массы, включающие в свой состав антарктические и арктические водные массы.

Мировой океан и его тепловой режим

Суммарная солнечная радиация является основным источником тепла, поступающего на поверхность Мирового океана.

Воды рек, «дыхание» материков, морские течения и господствующие ветры относятся к дополнительным источникам перераспределения тепла.

Поверхность Мирового океана, занимающего 71% поверхности Земли, представляет собой огромный аккумулятор тепла, поскольку вода является самым теплоемким телом, и он выполняет функции терморегулятора Земли.

В среднем температура поверхностных вод выше средней годовой температуры воздуха на 3 градуса.

Температура поверхностных вод Северного полушария тоже выше на 3 градуса по сравнению с Южным полушарием.

На глубину тепло передается очень мало, поскольку вода обладает малой теплопроводностью.

Таким образом, Мировой океан является холодной сферой со средней температурой +4 градуса.

В связи с зональностью температура поверхностных вод меняется от экватора к полюсам планеты. Чем дальше от экватора, тем температура поверхностных вод становится ниже.

Самые высокие температуры поверхностных вод наблюдаются в экваториальной области планеты и составляют +26 градусов.

В умеренных и тропических широтах происходит нарушение зональной закономерности температуры.

В тропической полосе в западной части океанов проходят теплые течения, поэтому температура воды в этих районах будет на 5-7 градусов выше по сравнению с восточными районами, где проходят холодные течения.

В умеренных широтах происходит понижение температуры поверхностных вод в сторону полюсов. Причем опять эту закономерность в Северном полушарии нарушают течения.

Благодаря теплым течениям восточная часть океанов имеет весь год положительную температуру, в то время как холодные течения на западе океанов приводят к замерзанию воды – в Атлантическом океане вода замерзает севернее полуострова Новая Шотландия, а в Тихом океане – замерзание происходит севернее Корейского полуострова.

В холодных высоких широтах температура воды во время полярного дня доходит до 0 градусов, а в зимний период подо льдом она составляет -1,5…-1,7 градуса.

В весенний период прогревание воды замедляется, потому что много тепла расходуется на таяние льда. Температурные колебания воды в течение суток всюду незначительные и не превышают 1 градуса.

Все океаны имеют по вертикали два основных слоя, исключение составляют высокие широты – теплый поверхностный слой и простирающийся до дна мощный холодный слой.

Между этими слоями располагается главный термоклин, где происходит резкое понижение температуры на 10-12 градусов.

В поверхностном слое выравнивание температуры происходит благодаря конвекции.

В полярных и субполярных широтах температура по вертикали распределяется по-другому: до глубины 100 м располагается холодный верхний тонкий слой с температурой 0…-1,5 градуса. Этот опресненный слой образуется благодаря таянию материковых и речных льдов.

До глубины 500-800 м происходит повышение температуры в среднем на 2 градуса. Происходит это в результате притока более соленых и плотных вод из умеренных широт. Затем температура снова понижается и у дна достигает отрицательных значений.

В Арктическом бассейне, как отмечают специалисты, с глубины 800-1000 м формируется огромная водная масса, которая до дна имеет отрицательную температуру от -0,4 до -0,9 градуса.

Вертикальное изменение температуры воды сильно сказывается на ряде природных процессов и органической жизни обитателей океанов.

Из всех океанов планеты самый теплый – Тихий океан, со средней температурой поверхностных вод +19,1 градуса. Самый холодный – Северный Ледовитый океан, покрытый весь льдами, кроме Норвежского и частично Баренцева морей.

Мировой океан – среда жизни

Живые организмы в Мировом океане существуют от поверхности до самого дна, концентрация живого вещества приурочена к водно-поверхностному и донному слоям.

В связи с благоприятными условиями в океане обитают самые разнообразные бактерии, три четверти животных и половина растительного мира планеты.

Обитатели океана, исходя из образа жизни, делятся на три группы – нектон, планктон, бентос.

Представителями нектона являются рыбы, ластоногие, киты, морские змеи, черепахи, дельфины, кальмары и др.

Рисунок 1. Нектон. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Фитопланктон и зоопланктон объединяются в группу планктон – это мелкие растения и животные, пассивно переносимые водой.

Рисунок 2. Планктон. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

К фитопланктону относятся микроскопические водоросли верхнего освещенного слоя воды, являющиеся источником кислорода и важным звеном пищевой цепи.

Зоопланктон представляют черви, мелкие рачки, медузы, ракообразные и некоторые моллюски. Пищей для них является фитопланктон, а зоопланктон, в свою очередь, кормовая база для рыб и китообразных.

Группа бентос являются обитателями дна – одни из них кораллы, моллюски, иглокожие, водоросли, никогда от него не отделяются, а другие представители этой группы могут покидать дно – например, камбала, скаты.

Бентос населяет материковую отмель, потому что сюда поступает основная масса органических остатков.

Общая биомасса составляет 35 млрд. тонн – доля животных составляет 32,5 млрд. тонн, доля водорослей – 1,7 млрд. тонн.

Источник