Salinitatea maselor de apă ecuatoriale. Masele de apă ale Oceanului Mondial și zonele frontale. Ce sunt masele de apă

mase de apa- Acestea sunt volume mari de apă care se formează în anumite părți ale oceanului și diferă unele de altele prin temperatură, salinitate, densitate, transparență, cantitate de oxigen și alte proprietăți. Spre deosebire de ei mare importanță Are . În funcție de adâncime, există:

Masele de apă de suprafață. Ele se formează sub influența proceselor atmosferice și a afluxului de apă dulce de pe continent până la o adâncime de 200-250 m. Salinitatea se modifică adesea aici, iar transferul lor orizontal sub formă de curenți oceanici este mult mai puternic decât cel de adâncime. Apele de suprafață au cel mai mare conținut de plancton și pește;

Mase intermediare de apă. Au o limită inferioară în intervalul 500-1000 m. Masele intermediare de apă se formează în condiții de evaporare crescută și creștere constantă. Așa se explică faptul că apele intermediare apar între 20° și 60° în Nord și emisfera sudica;

Mase de apă adâncă. Ele se formează ca rezultat al amestecării maselor de apă de suprafață și intermediare, polare și tropicale. Limita lor inferioară este de 1200-5000 m. Pe verticală, aceste mase de apă se deplasează extrem de lent, iar pe orizontală se deplasează cu o viteză de 0,2-0,8 cm/s (28 m/h);

Masele de apă de fund. Ocupă o zonă sub 5000 m și au o salinitate constantă, o densitate foarte mare, iar mișcarea lor orizontală este mai lentă decât verticală.

În funcție de origine, se disting următoarele tipuri de mase de apă:

tropical. Se formează în latitudini tropicale. Temperatura apei aici este de 20-25°. Temperatura maselor de apă tropicale este foarte influențată de curenti oceanici. Mai calde sunt părțile de vest ale oceanelor, de unde vin curenti caldi(vezi) de la ecuator. Părțile de est ale oceanelor sunt mai reci, deoarece curenții reci vin aici. În mod sezonier, temperatura maselor de apă tropicală variază cu 4 °. Salinitatea acestor mase de apă este mult mai mare decât cea a celor ecuatoriale, întrucât, ca urmare a curenților de aer descendenți, se stabilesc puține precipitații și cad aici;

mase de apa. În latitudinile temperate ale emisferei nordice, părțile de vest ale oceanelor sunt reci, unde trec curenții reci. Regiunile de est ale oceanelor sunt încălzite de curenții caldi. Chiar și în lunile de iarnă, apa din ele are o temperatură de 10°C până la 0°C. Vara variază de la 10°С la 20°С. Astfel, sezonier temperatura maselor moderate de apă variază cu 10°C. Au deja o schimbare de anotimp. Dar vine mai târziu decât pe uscat și nu este atât de pronunțat. Salinitatea maselor de apă temperată este mai mică decât a celor tropicale, întrucât nu numai râurile și precipitațiile care cad aici, ci și cele care intră în aceste latitudini au efect de desalinizare;

Masele polare de apă. Se formează în și în afara coastei. Aceste mase de apă pot fi transportate de curenți către latitudini temperate și chiar tropicale. În regiunile polare ale ambelor emisfere, apa se răcește până la -2°C, dar rămâne lichidă. Scăderea în continuare duce la formarea de gheață. Masele de apă polară sunt caracterizate de o abundență de gheață plutitoare, precum și de gheață care formează întinderi uriașe de gheață. Gheața rămâne tot timpul anului și este în derivă constantă. În emisfera sudică, în zonele cu mase de apă polare, intră latitudini temperate mult mai departe decât în ​​Nord. Salinitatea maselor de apă polare este scăzută, deoarece gheața are un efect puternic de desalinizare.Nu există limite clare între masele de apă enumerate, dar există zone de tranziție - zone de influență reciprocă a maselor de apă învecinate. Ele sunt exprimate cel mai clar în locurile în care curenții caldi și reci se întâlnesc. Fiecare masă de apă este mai mult sau mai puțin omogenă în proprietățile sale, dar în zonele de tranziție aceste caracteristici se pot schimba dramatic.

Masele de apă interacționează activ cu: îi dau căldură și umiditate, absorb dioxidul de carbon din ea și eliberează oxigen.

Masele de apă sunt volume mari de apă care se formează în anumite părți ale oceanului și diferă unele de altele prin temperatură, salinitate, densitate, transparență, cantitatea de oxigen conținută și multe alte proprietăți. Spre deosebire de masele de aer, zonalitatea verticală are o mare importanță în ele. În funcție de adâncime, se disting următoarele tipuri de mase de apă:

Masele de apă de suprafață. Ele sunt situate la o adâncime de 200-250 m. Temperatura și salinitatea apei se schimbă adesea aici, deoarece aceste mase de apă se formează sub influența precipitațiilor și a afluxului de ape continentale proaspete. Valurile și curenții oceanici orizontali se formează în masele de apă de suprafață. În acest tip de mase de apă, cel mai mare conținut de plancton și pește.

Mase intermediare de apă. Sunt situate la o adâncime de 500-1000 m. Practic, acest tip de masă se găsește la latitudinile tropicale ale ambelor emisfere și se formează în condiții de evaporare crescută și de creștere constantă a salinității. Mase de apă adâncă. Limita lor inferioară poate ajunge până la 5000 m. Formarea lor este asociată cu amestecarea maselor de apă de suprafață și intermediare, polare și mase tropicale. Pe verticală, se mișcă foarte încet, dar pe orizontală - cu o viteză de 28 m / h.

Masele de apă de fund. Sunt situate în Oceanul Mondial sub 5000 m, au o salinitate constantă și o densitate foarte mare.

Masele de apă pot fi clasificate nu numai după adâncime, ci și după origine. În acest caz, se disting următoarele tipuri de mase de apă:

Masele de apă ecuatoriale. Sunt bine încălzite de soare, temperatura lor variază în funcție de sezon cu cel mult 2° și este de 27 - 28°C. Ele sunt desalinizate de precipitațiile abundente și de râurile care se varsă în ocean la aceste latitudini, astfel încât salinitatea acestor ape este mai mică decât la latitudinile tropicale.

Masele de apă tropicale. De asemenea, sunt bine încălzite de soare, dar temperatura apei aici este mai mică decât la latitudinile ecuatoriale și este de 20-25°C. În mod sezonier, temperatura apelor de latitudini tropicale variază cu 4 °. Temperatura apelor acestui tip de masă de apă este foarte influențată de curenții oceanici: părțile vestice ale oceanelor, de unde vin curenții caldi din ecuator, sunt mai calde decât cele estice, deoarece acolo vin curenți reci. Salinitatea acestor ape este mult mai mare decât cea a celor ecuatoriale, deoarece aici, ca urmare a curenților de aer descendenți, presiune ridicatași sunt puține precipitații. Nici râurile nu au efect de desalinizare, deoarece sunt foarte puține la aceste latitudini.

Mase de apă moderate. Sezonal, temperatura apelor acestor latitudini diferă cu 10°: iarna, temperatura apei variază de la 0° la 10°C, iar vara variază de la 10° la 20°C. Pentru aceste ape, schimbarea anotimpurilor este deja caracteristică, dar vine mai târziu decât pe uscat și nu este atât de pronunțată. Salinitatea acestor ape este mai mică decât cea a apelor tropicale, deoarece precipitațiile atmosferice, râurile care se varsă în aceste ape și aisbergurile care intră în aceste latitudini au un efect de desalinizare. Diferențele de temperatură între părțile de vest și de est ale oceanului sunt, de asemenea, caracteristice maselor de apă moderate: părțile de vest ale oceanelor sunt reci, unde trec curenții reci, în timp ce regiunile estice sunt încălzite de curenții caldi.

Masele de apă polară. Ele se formează în Arctica și în largul coastei Antarcticii și pot fi transportate de curenți către latitudini temperate și chiar tropicale. Masele de apă polară sunt caracterizate de o abundență de gheață plutitoare, precum și de gheață care formează întinderi uriașe de gheață. În emisfera sudică în zonele cu mase de apă polare gheață de mare merge în latitudini temperate mult mai departe decât în ​​nord. Salinitatea maselor de apă polară este scăzută, deoarece gheața plutitoare are un efect puternic de desalinizare.

Între tipuri diferite mase de apă diferă ca origine, nu există limite clare, dar există zone de tranziție. Ele sunt exprimate cel mai clar în locurile în care curenții caldi și reci se întâlnesc. Masele de apă interacționează activ cu atmosfera: îi conferă umiditate și căldură și absorb din ea dioxid de carbon eliberează oxigen. cu cel mai mult proprietăți caracteristice masele de apă sunt salinitatea și temperatura.

LECȚIA 9

Tema: Masele de apă și proprietățile lor

poartă: actualizarea cunoștințelor despre proprietățile apelor oceanelor; formula cunoştinţe despre masele de apă şi ale acestora caracteristici; contribuie la înțelegerea tiparelor de mișcare a curenților oceanici; îmbunătățirea capacității de a lucra cu hărți tematice ale atlasului; dezvoltarea abilităților de cercetare, capacitatea de a defini concepte, de a face generalizări, de a face analogii, de a stabili relații cauză-efect, de a trage concluzii; cultivați independența, responsabilitatea, atenția.

Echipamente: harta fizică a lumii, manuale, atlase, hărți de contur.

Tipul de lecție: combinat.

Rezultate asteptate: elevii vor putea să dea exemple de diferite proprietăți ale maselor de apă, să le compare proprietățile; arătați pe hartă cei mai mari curenți de suprafață caldi și reci și explicați mișcările acestora.

În timpul orelor

І . probleme organizatorice

ІІ . Actualizarea cunoștințelor și abilităților de bază

Examinare teme pentru acasă

Lucrați în perechi

Recepție „Sondaj reciproc”, „Verificare reciprocă”

Elevii fac schimb de caiete și decid dacă sunt pregătiți acasă, sarcini de testare, verificați corectitudinea implementării lor unul de celălalt.

Recepție „De ce”

De ce se schimbă temperatura aerului de la ecuator la poli?

De ce sunt mase de aer proprietăți diferite?

De ce masele de aer se mișcă constant?

De ce alizeele au o direcție de nord-est și de sud-est

direcţie?

De ce se formează musonii?

De ce este cantitatea de precipitații în apropierea ecuatorului și în latitudini tropicale

receptie" intrebare problematica»

De ce izotermele de pe hărțile climatice își schimbă amploarea latitudinală în serpentine?

III . Motivarea activității educaționale și cognitive

Recepție „Practicitatea teoriei”

Acum știți că clima se formează sub influența a trei factori principali de formare a climei care interacționează între ei și creează condiții pentru formarea diferitelor condiții climatice pe Pământ.

În cursul studierii caracteristicilor factorilor de formare a climei, am remarcat în mod repetat rolul maselor de aer care se formează peste oceane și aduc umiditate pe continente. Pentru a înțelege ce rol joacă oceanele în modelarea climei și a vieții planetei în ansamblu, vom afla mai multe despre componenta principală a naturii Oceanului Mondial - masele sale de apă.

І V. Învățarea de material nou

1 Formarea conceptului de „masă de apă”

Sarcina. Amintiți-vă ce sunt masele de aer și tipurile lor. Similar conceptului de mase de aer care se formează în oceanul de aer, masele de apă se disting în Oceanul Mondial.

mase de apa- volume mari de apă care se formează în anumite părți ale oceanului și diferă unele de altele:

Temperatura

Salinitate

Densitate

Transparenţă

Cantitatea de oxigen și alte proprietăți.

În funcție de zonele de formare a acestora, se disting următoarele tipuri de mase de apă:

polar,

Moderat

tropical,

Ecuatoriale, care la rândul lor sunt împărțite în subtipuri:

de coastă

Intraoceanic.

Masele de apă se schimbă și cu adâncimea: se disting

superficial

intermediar,

adânc

masele de apă de fund.

Grosimea stratului de mase de apă de suprafață ajunge la 200-250 m. Fiind în contact constant cu atmosfera, își schimbă majoritatea caracteristicilor pe parcursul anului, mișcându-se activ în spațiu.

Principalele proprietăți ale maselor de apă sunt temperatura și salinitatea. .

Concluzia 1. În Oceanul Mondial se formează volume semnificative de apă cu anumite proprietăți - mase de apă. Proprietățile maselor de apă se modifică în funcție de adâncimea și locul formării lor.

2 Actualizarea cunoștințelor despre principalele proprietăți ale maselor de apă

Lucrul cu harta „Salinitatea medie anuală a apelor de pe suprafața Oceanului Mondial”

Sarcina

1) Determinați modelele de distribuție a salinității apelor de suprafață ale oceanelor.

2) Explicați factorii care determină această distribuție.

Salinitatea medie a apelor oceanului este de 35‰.

La latitudinile ecuatoriale, salinitatea este oarecum redusă datorită intensităţii efectului de desalinizare al precipitaţiilor.

În latitudinile subtropicale și tropicale, salinitatea este crescută- aici predomină evaporarea asupra precipitațiilor, crește concentrația de săruri.

În latitudinile temperate, salinitatea este aproape de medie..

Salinitatea scade la latitudini mari din cauza evaporării scăzute, topirea gheții de mare, scurgerea râului (în emisfera nordică).

Salinitatea apelor de suprafață ale oceanelor sub influența unui număr de factori variază în limite destul de mari - de la 31 ‰ în Golful Guineei la 42 ‰ în Marea Roșie. La adâncimi de peste câteva sute de metri se apropie de 34,8‰ aproape peste tot, iar de la o adâncime de 1500 m până la fund este de 34,5‰.

Concluzia 2. Salinitatea maselor de apă de suprafață ale oceanului depinde în primul rând de condițiile climatice, care se modifică odată cu latitudine geografică. Distribuția salinității este influențată și de curenți și de gradul de izolare a bazinelor marine, în special pentru mările interioare.

Sarcina. Analizați harta indicatorilor temperaturii medii anuale a apelor de suprafață ale Oceanului Mondial și explicați motivele modificărilor acestor indicatori.

În latitudinile ecuatoriale, temperatura apelor de suprafață în timpul anului este de 27-28 ° C.

În zonele tropicale, în medie, 20-25 ° C.

Cu toate acestea, la aceste latitudini se înregistrează cele mai ridicate temperaturi medii anuale (în Golful Persic - 37 ° C, în Marea Roșie - 32 ° C).

Pentru latitudinile temperate, schimbările sezoniere ale temperaturii apei sunt caracteristice, iar media anuală scade treptat în direcția polilor de la 10 la 0 °C.

În latitudinile subpolare, temperatura apelor oceanului în timpul anului variază de la 0 la -2 ° C. La o temperatură de aproximativ -2 ° C, apa de mare cu salinitate medie îngheață (cu cât salinitatea este mai mare, cu atât punctul de îngheț este mai mic) .

În consecință, temperatura stratului de suprafață al apei depinde de climă și scade de la ecuator la poli.

Temperatura medie a stratului de suprafață al apelor oceanice este de 17-54 ° C. Odată cu adâncimea, temperatura apei scade destul de repede la o adâncime de 200 m, de la 200 la 1000 m - mai lent. La adâncimi de peste 1000 m, temperatura este de aproximativ 2 ... + 3 ° C.

Temperatura medie a întregului corp de apă din ocean este de 4°C.

Apa oceanului are o capacitate termică uriașă de 1 m3 de apă, răcind cu 1 ° C, poate încălzi mai mult de 3300 m3 de aer cu 1 ° C.

Concluzia 3. Distribuția temperaturii apelor de suprafață ale Oceanului Mondial are un caracter zonal. Temperatura apei scade cu adâncimea.

3 Curenți în oceane

Chiar și în cele mai vechi timpuri, oamenii au descoperit că datorită vântului care bate peste mare, nu apar doar valuri, ci și curenți, care joacă un rol imens în procesul de distribuție a căldurii pe Pământ.

curenti oceanici - mișcări orizontale mase uriașe de apă într-o anumită direcție pe distanțe mari.

Sarcina. Comparați climatul și harta fizica, determinați relația dintre vânturile persistente și curenții de suprafață.

Concluzia 4. Destinația celui mai mare curenții marini aproape coincide cu principalii curenți de aer ai planetei. Cei mai puternici curenți de suprafață sunt formați din două tipuri de vânturi: cele de vest care bat de la vest la est și alizee care bat de la est la vest.

După proprietățile apei, se disting curenții caldi și reci. interacţiunea fluxurilor atmosferice duce la formarea unui sistem de circulaţii ale curenţilor de suprafaţă.

V. Consolidarea materialului studiat

Recepție „Atelier geografic” (dacă este timp de studiu)

Sarcina. Folosind hărțile salinității și temperaturii apelor de suprafață și textul manualului, faceți o descriere a maselor de apă. Înregistrați rezultatele într-un tabel.

Recepție „Blitsoprosk”

Ce sunt masele de apă? Există tipuri de mase de apă în Oceanul Mondial?

Ce determină distribuția salinității în oceane?

Cum și de ce se schimbă temperatura apei de la ecuator la poli și cu adâncimea?

Dați exemple de curenți ale căror nume coincid cu numele vânturilor care s-au format.

VІ . ȘItog lecție, Rreflecţie

Ce descoperiri noi ai făcut pentru tine astăzi la lecție?

VІІ . TEME PENTRU ACASĂ

1. Elaborați un paragraf adecvat al manualului.

2. Marcați pe hartă de contur cei mai mari curenți caldi și reci ai oceanelor.

3. Faceți grupuri pentru a lucra la următoarea lecție.

4. Efectuați cercetări: „Interacțiunea Oceanului Mondial, atmosferă

și sushi, implicațiile sale.” Prezentați rezultatele sub forma unei diagrame (sau desen) cu comentarii adecvate.

Valurile și mișcările valurilor oceanelor

Compoziția chimică și salinitatea apa de mare

Aproape toate elementele chimice cunoscute sunt prezente în apa de mare:

Elemente chimice(după greutate)----

Element-Procent

Oxigen 85,7

Hidrogen 10,8

Calciu 0,04

Potasiu 0,0380

Sodiu 1,05

Magneziu 0,1350 Carbon 0,0026

Dintre aceste substanțe se distinge un grup de elemente care determină salinitatea apei. Salinitatea este cea mai importantă caracteristică a apei, care determină multe proprietăți fizice ale apei: densitatea, viteza de îngheț, viteza sunetului etc. Valoarea acesteia depinde de evaporare, debitul de apă dulce, topirea gheții, apă înghețată,…

La tropice, salinitatea este maximă în comparație cu alte latitudini. Acest lucru se datorează faptului că evaporarea depășește cu mult precipitațiile. Salinitatea minimă este la ecuator.

Salinitatea medie a oceanelor este de aproximativ 3,5%. Aceasta înseamnă că 35 de grame de săruri (în principal clorură de sodiu) sunt dizolvate în fiecare litru de apă de mare. Salinitatea apei din oceane este aproape universal aproape de 3,5%, dar apa din mări are o salinitate distribuită neuniform. Cea mai puțin salină este apa din Golful Finlandei și din partea de nord a Golfului Botnia, care fac parte din zona de apă. Marea Baltica. Cea mai sărată este apa Mării Roșii. Lacuri sărate, cum ar fi Marea Moartă, pot avea niveluri semnificativ mai mari de sare.

Undele pe apă diferă prin mecanismul fundamental de oscilație (capilar, gravitațional etc.), ceea ce duce la diferite legi de dispersie și, ca urmare, la un comportament diferit al acestor unde.

Partea inferioară a valului se numește fundul, partea superioară se numește creasta. În timpul mișcării valului, creasta se deplasează înainte față de bază, aplecându-se în jos, după care, datorită propriei greutăți și gravitații, creasta cade, valul se rupe, iar nivelul înălțimii valului devine egal cu zero.

Elementele principale ale valului:

Lungime - cea mai scurtă distanță dintre două vârfuri adiacente (cresturi/goluri)

Înălțime - diferența dintre nivelurile de sus și de jos

Abrupție - raportul dintre înălțimea unui val și lungimea sa

Nivelul undei - o linie care împarte trohoidele în jumătate

Perioada este timpul necesar unei undă pentru a parcurge o distanță egală cu lungimea sa.

Frecvență - numărul de oscilații pe secundă

Direcția undei este măsurată în același mod ca direcția vântului ("la busolă")

Mase de apă - volumul de apă, proporțional cu suprafața și adâncimea rezervorului și având o relativă uniformitate a caracteristicilor fizico-chimice care se formează în condiții fiziografice specifice. Principalii factori care formează masele de apă sunt bilanțele de căldură și apă ale zonei, temperatura și salinitatea.

Caracteristicile masei de apă nu rămân constante, ele sunt supuse fluctuațiilor sezoniere și pe termen lung în anumite limite și modificări în spațiu. Pe măsură ce se răspândesc din zona de formare, masele de apă se transformă sub influența modificărilor condițiilor de echilibru termic și hidric și se amestecă cu apele din jur.

Pe verticală: suprafață - până la o adâncime de 150-200 m;

Subterană - la o adâncime de 150-200 m până la 400-500 m;

Intermediar - la o adâncime de 400-500 m până la 1000-1500 m,

Adâncime - la o adâncime de 1000-1500 m până la 2500-3000 m;

Fund (secundar) - sub 3000 m.

Pe orizontală: ecuatorial, tropical, subtropical, subpolar și polar.

Granițele dintre masele de apă sunt zonele fronturilor Oceanului Mondial, zonele de divizare și zonele de transformare, care sunt trasate de-a lungul gradientului orizontal și vertical crescând al indicatorilor principali.

Educaţie

Care sunt masele de apă și tipurile lor? Principalele tipuri de mase de apă

30 septembrie 2017

Masa totală a tuturor apelor Oceanului Mondial este împărțită de experți în două tipuri - de suprafață și adâncime. Cu toate acestea, această împărțire este foarte condiționată. O clasificare mai detaliată include următoarele câteva grupuri, identificate pe baza locației teritoriale.

Definiție

Mai întâi, să definim ce sunt masele de apă. Această denumire în geografie se referă la un volum suficient de mare de apă care se formează într-una sau alta parte a oceanului. Masele de apă diferă unele de altele printr-o serie de caracteristici: salinitate, temperatură, precum și densitate și transparență. Diferențele sunt exprimate și în cantitatea de oxigen, prezența organismelor vii. Am definit ce sunt masele de apă. Acum trebuie să luăm în considerare diferitele lor tipuri.

apa aproape de suprafata

Apele de suprafață sunt acele zone în care interacțiunea lor termică și dinamică cu aerul este cea mai activă. În conformitate cu caracteristicile climatice inerente anumitor zone, acestea sunt împărțite în categorii separate: ecuatoriale, tropicale, subtropicale, polare, subpolare. Scolarii care colectează informații pentru a răspunde la întrebarea ce sunt masele de apă trebuie să știe despre adâncimea apariției lor. În caz contrar, răspunsul la lecția de geografie va fi incomplet.

Apele de suprafata ating o adancime de 200-250 m. Temperatura lor se schimba adesea, ele fiind formate prin actiunea precipitatiilor atmosferice. În straturile apelor de suprafață se formează valuri, precum și curenți oceanici orizontali. Aici este cel mai mare număr pește și plancton. Între masele de suprafață și adâncime există un strat de mase intermediare de apă. Adâncimea locației lor este de la 500 la 1000 m. Se formează în zone cu salinitate ridicată și niveluri ridicate de evaporare.

Videoclipuri similare

Mase de apă adâncă

Limita inferioară a apelor adânci poate ajunge uneori la 5000 m. Acest tip de mase de apă apare cel mai adesea la latitudini tropicale. Se formează sub influența apelor de suprafață și intermediare. Pentru cei care sunt interesați de ce sunt masele de apă și care sunt caracteristicile diferitelor lor tipuri, este, de asemenea, important să aibă o idee despre viteza curgerii în ocean. Masele de apă adâncă se mișcă foarte lent pe verticală, dar viteza lor orizontală poate fi de până la 28 km pe oră. Următorul strat este masele de apă de fund. Se găsesc la adâncimi de peste 5000 m. Acest tip se caracterizează printr-un nivel constant de salinitate, precum și nivel inalt densitate.

Masele de apă ecuatoriale

„Ce sunt masele de apă și tipurile lor” - aceasta este una dintre subiectele obligatorii ale cursului școală gimnazială. Elevul trebuie să știe că apele pot fi repartizate unuia sau altuia, nu numai în funcție de adâncimea acestora, ci și de amplasarea teritorială. Primul tip menționat în conformitate cu această clasificare este masele de apă ecuatoriale. Se caracterizează prin temperatură ridicată (atinge 28°C), densitate scăzută, conținut scăzut de oxigen. Salinitatea acestor ape este scăzută. Deasupra apelor ecuatoriale există o centură de presiune atmosferică scăzută.

Masele de apă tropicale

De asemenea, sunt destul de bine încălzite, iar temperatura lor nu se modifică în diferite anotimpuri cu mai mult de 4°C. Curenții oceanici au o mare influență asupra acestui tip de apă. Salinitatea lor este mai mare, deoarece în această zonă climatică se stabilește o zonă de presiune atmosferică ridicată și sunt foarte puține precipitații.

mase de apă moderate

Nivelul de salinitate al acestor ape este mai scăzut decât al altora, deoarece sunt desalinizate de precipitații, râuri și aisberguri. În mod sezonier, temperatura acestui tip de mase de apă poate varia până la 10°C. Cu toate acestea, schimbarea anotimpurilor are loc mult mai târziu decât pe continent. Apele temperate diferă în funcție de faptul că se află în regiunile de vest sau de est ale oceanului. Primele, de regulă, sunt reci, iar cele din urmă sunt mai calde datorită încălzirii de către curenții interni.

Masele de apă polară

Ce corp de apă este cel mai rece? Evident, sunt cei care se află în Arctica și în largul coastei Antarcticii. Cu ajutorul curenților, pot fi transportați în regiunile temperate și tropicale. Principalele caracteristici ale maselor de apă polare sunt blocurile plutitoare de gheață și întinderile uriașe de gheață. Salinitatea lor este extrem de scăzută. În emisfera sudică, gheața de mare se deplasează în regiunea temperată mult mai des decât în ​​nord.

Metode de formare

Elevii care sunt interesați de ceea ce sunt masele de apă vor fi, de asemenea, interesați să învețe despre educația lor. Principala metodă de formare a acestora este convecția sau amestecarea. Ca urmare a amestecării, apa se scufundă la o adâncime considerabilă, unde ajunge din nou la stabilitate verticală. Un astfel de proces poate avea loc în mai multe etape, iar adâncimea amestecării convective poate ajunge până la 3-4 km. Următorul mod este subducția sau „scufundarea”. Cu această metodă de formare a masei, apa se scufundă datorită acțiunii combinate a vântului și a răcirii suprafeței.

Acestea sunt volume mari de apă care se formează în anumite părți ale oceanului și diferă unele de altele. temperatura, salinitate, densitate, transparenţă, cantitatea de oxigen continutași multe alte proprietăți. În schimb, zonalitatea verticală este de mare importanță în ele.

ÎN dependentă de adâncime Există următoarele tipuri de mase de apă:

Masele de apă de suprafață . Sunt situate adânc 200-250 m. Aici, temperatura și salinitatea apei se schimbă adesea, deoarece aceste mase de apă se formează sub influența afluxului de ape continentale proaspete. La suprafață se formează mase de apă valuriȘi orizontală. În acest tip de mase de apă, cel mai mare conținut de plancton și pește.

Mase intermediare de apă . Sunt situate adânc 500-1000 m. Practic, acest tip de masă se găsește în latitudinile tropicale ale ambelor emisfere și se formează în condiții de evaporare crescută și de creștere constantă a salinității.

Mase de apă adâncă . Limita lor inferioară poate ajunge inainte de 5000 m. Formarea lor este asociată cu amestecarea maselor de apă de suprafață și intermediare, a maselor polare și tropicale. Pe verticală, se mișcă foarte încet, dar pe orizontală - cu o viteză de 28 m / h.

Masele de apă de fund . Sunt situate în sub 5000 m, au o salinitate constantă și o densitate foarte mare.

Masele de apă pot fi clasificate nu numai în funcție de adâncime, ci și după origine. În acest caz, se disting următoarele tipuri de mase de apă:

Masele de apă ecuatoriale . Sunt bine încălzite de soare, temperatura lor variază în funcție de sezon cu cel mult 2° și este de 27 - 28°C. Ele sunt desalinizate de precipitațiile atmosferice abundente și se varsă în ocean la aceste latitudini, astfel încât salinitatea acestor ape este mai mică decât la latitudinile tropicale.

Masele de apă tropicale . De asemenea, sunt bine încălzite de soare, dar temperatura apei aici este mai mică decât la latitudinile ecuatoriale și este de 20-25°C. În mod sezonier, temperatura apelor de latitudini tropicale variază cu 4 °. Temperatura apelor acestui tip de masă de apă este foarte influențată de curenții oceanici: părțile de vest ale oceanelor, de unde vin curenții caldi din ecuator, sunt mai calde decât părțile de est, deoarece curenții reci vin acolo. Salinitatea acestor ape este mult mai mare decât cea a celor ecuatoriale, întrucât aici, ca urmare a curenților de aer descendenți, se stabilește presiune mare și cade puține precipitații. Nici râurile nu au efect de desalinizare, deoarece sunt foarte puține la aceste latitudini.

mase de apă moderate . Sezonal, temperatura apelor acestor latitudini diferă cu 10°: iarna, temperatura apei variază de la 0° la 10°C, iar vara variază de la 10° la 20°C. Pentru aceste ape, schimbarea anotimpurilor este deja caracteristică, dar vine mai târziu decât pe uscat și nu este atât de pronunțată. Salinitatea acestor ape este mai mică decât cea a apelor tropicale, deoarece precipitațiile atmosferice, râurile care se varsă în aceste ape și care intră în aceste latitudini au un efect de desalinizare. Diferențele de temperatură între părțile de vest și de est ale oceanului sunt, de asemenea, caracteristice maselor de apă moderate: părțile de vest ale oceanelor sunt reci, unde trec curenții reci, în timp ce regiunile estice sunt încălzite de curenții caldi.

Masele polare de apă . Se formează în zona arctică și în apropiere de coastă și pot fi transportate de curenți către latitudini temperate și chiar tropicale. Masele de apă polară sunt caracterizate de o abundență de gheață plutitoare, precum și de gheață care formează întinderi uriașe de gheață. În emisfera sudică, în zonele cu mase de apă polare, gheața de mare intră în latitudinile temperate mult mai departe decât în ​​emisfera nordică. Salinitatea maselor de apă polară este scăzută, deoarece gheața plutitoare are un efect puternic de desalinizare.

Nu există limite clare între diferitele tipuri de mase de apă, care diferă ca origine, dar există zone de tranziție. Ele sunt exprimate cel mai clar în locurile în care curenții caldi și reci se întâlnesc.

Masele de apă interacționează activ cu: îi conferă umiditate și căldură și absorb dioxidul de carbon din ea, eliberează oxigen.

Cele mai caracteristice proprietăți ale maselor de apă sunt Și.

masele de aer

Transformarea maselor de aer

Influența suprafeței pe care trec masele de aer afectează straturile lor inferioare. Această influență poate provoca modificări ale conținutului de umiditate al aerului din cauza evaporării sau precipitațiilor, precum și o modificare a temperaturii masei de aer datorită degajării de căldură latentă sau schimbului de căldură cu suprafața.

Tab. 1. Clasificarea maselor de aer și proprietățile acestora în funcție de sursa de formare

	Tropical	Polar	arctic sau antarctic
Maritim	marin tropical (MT), cald sau foarte umed; format în Azore insule din nord atlantic	polar marin (MP), rece și foarte umed; format peste Atlantic spre sud în largul Groenlandei	arctic (A) sau antarctic (AA), foarte rece și uscată; se formează peste partea acoperită cu gheață a Arcticii sau peste partea centrală a Antarcticii
Continental (K)	continental tropicale (CT), fierbinte si uscat; format peste desertul Sahara	continental polar (CP), rece și uscat; format în Siberia în perioada de iarna

Transformările asociate cu mișcarea maselor de aer se numesc dinamice. Vitezele aerului la diferite altitudini vor fi aproape sigur diferite, astfel încât masa de aer nu se mișcă ca unitate, iar prezența unei forfecări în viteze provoacă amestecuri turbulente. Dacă straturile inferioare ale masei de aer sunt încălzite, atunci apare instabilitatea și se dezvoltă amestecarea convectivă. Alte schimbări dinamice sunt asociate cu mișcarea verticală a aerului la scară largă.

Transformările care apar cu masa de aer pot fi desemnate adăugând încă o literă la denumirea sa principală. Dacă straturile inferioare ale masei de aer sunt mai calde decât suprafața peste care trece, atunci se adaugă litera „T”, dacă sunt mai reci, se adaugă litera „X”. Prin urmare, la răcire, stabilitatea unei mase de aer polar marin cald crește, în timp ce încălzirea unei mase de aer polar marin rece o face să devină instabilă.

Masele de aer și influența lor asupra vremii din Insulele Britanice

Condițiile meteorologice din orice loc de pe Pământ pot fi considerate ca rezultat al acțiunii unei anumite mase de aer și ca urmare a modificărilor care au avut loc asupra acesteia. Marea Britanie, situată la latitudini medii, este afectată de majoritatea tipurilor de mase de aer. Este astfel un bun exemplu pentru studierea condițiilor meteorologice datorate transformării maselor de aer din apropierea suprafeței. Schimbările dinamice, cauzate în principal de mișcările verticale ale aerului, sunt și ele foarte importante în determinarea condițiilor meteorologice, iar în fiecare caz concret nu pot fi neglijate.

Aerul polar maritim (MPA) care ajunge în Insulele Britanice este de obicei de tip CMPA, astfel încât această masă de aer este instabilă. La trecerea peste ocean, ca urmare a evaporării de la suprafața acestuia, acesta păstrează o umiditate relativă ridicată, iar ca urmare, mai ales peste suprafața caldă a Pământului la amiază, odată cu sosirea acestei mase de aer, a norilor cumuluși și cumulonimbus. va apărea, temperatura va scădea sub medie, iar vara vor fi averse, iar iarna precipitațiile pot cădea adesea sub formă de zăpadă sau boabe. Vânturile puternice și mișcările convective în aer vor dispersa praful și fumul, astfel încât vizibilitatea să fie bună.

Dacă aerul polar marin (MPA) din centrul formării sale trece spre sud, iar apoi se îndreaptă spre Insulele Britanice din sud-vest, poate deveni foarte cald, adică de tip TMAP; este denumit uneori „aerul de retur polar de mare”. Aduce temperaturi și vreme normale între vremea care se stabilește odată cu sosirea maselor de aer HMPW și MTV.

Marine Tropical Air (MTA) este de obicei de tip TMTV, deci este stabil. Ajuns după ce a traversat oceanul insulelor britanice și s-a răcit, este saturat (sau devine aproape de saturație) cu vapori de apă. Această masă de aer aduce cu sine vreme blândă, cerul devine înnorat și vizibilitatea este slabă, ceața nu este neobișnuită în vestul Insulelor Britanice. Pe măsură ce te ridici deasupra barierelor orografice, se formează nori stratus; în același timp, sunt frecvente ploile burnițe, transformându-se în altele mai puternice, iar pe versantul de est al lanțurilor muntoase cad ploi continue.

Masa de aer tropical continental este instabilă la sursă și, deși straturile sale inferioare devin stabile când ajunge în Insulele Britanice, straturile superioare continuă să rămână instabile, ceea ce poate provoca furtuni vara. Cu toate acestea, iarna, straturile inferioare ale masei de aer sunt foarte stabile, iar orice nori care se formează acolo sunt de tip stratus. De obicei, apariția unei astfel de mase de aer face ca temperatura să crească mult peste medie și se formează ceață.

Odată cu apariția aerului polar continental, vremea foarte rece se instalează în Insulele Britanice iarna. În sursa de formare, această masă este stabilă, dar apoi în straturile inferioare poate deveni instabilă și, la trecerea peste Marea Nordului, va fi „saturată” în mare măsură cu vapori de apă. Norii care se vor forma sunt de tip cumulus, deși se pot forma și stratocumulus. Iarna, în partea de est a Regatului Unit pot cădea ploi abundente cu ninsoare sau ninsori.

Aerul arctic (AB) poate fi continental (CAV) sau maritim (MAV), în funcție de calea pe care a parcurs-o de la sursa de formare până la Insulele Britanice. KAV trece peste Scandinavia în drum spre Insulele Britanice. Este asemănător cu aerul polar continental, deși este mai rece și, prin urmare, aduce adesea zăpadă iarna și primăvara. Aerul maritim arctic trece peste Groenlanda și Marea Norvegiei; poate fi comparat cu aerul rece polar maritim, deși este mai rece și mai instabil. Iarna și primăvara, aerul arctic se caracterizează prin ninsori abundente, înghețuri prelungite și condiții de vizibilitate excepțional de bune.

Masele de apă și diagrama t-s

Atunci când definesc masele de apă, oceanografii folosesc un concept similar cu cel aplicat maselor de aer. Masele de apă se disting în principal prin temperatură și salinitate. De asemenea, se crede că mase de apă se formează într-o anumită zonă, unde se află în stratul mixt de suprafață și unde sunt afectate de condițiile atmosferice constante. Dacă pentru o perioadă lungă de timp apa rămâne în stare staționară, salinitatea ei va fi determinată de o serie de factori: evaporare și precipitații, aflux. apa dulce cu scurgere fluvială în zonele de coastă, topire și formare de gheață la latitudini mari etc. În mod similar, temperatura acestuia va fi determinată de balanța radiațiilor de pe suprafața apei, precum și de schimbul de căldură cu atmosfera. Dacă salinitatea apei scade și temperatura crește, densitatea apei va scădea și coloana de apă va deveni stabilă. În aceste condiții, se poate forma doar o masă de apă de suprafață mică. Dacă însă salinitatea crește și temperatura scade, apa va deveni mai densă, va începe să se scufunde și se poate forma o masă de apă, ajungând la o grosime verticală semnificativă.

Pentru a distinge între masele de apă, datele de temperatură și salinitate obținute la diferite adâncimi într-o anumită regiune a oceanului sunt reprezentate pe o diagramă în care temperatura este reprezentată de-a lungul axei ordonatelor, iar salinitatea este reprezentată de-a lungul axei absciselor. Toate punctele sunt legate între ele printr-o linie în ordinea crescătoare a adâncimii. Dacă masa de apă este perfect omogenă, aceasta va fi reprezentată printr-un singur punct pe o astfel de diagramă. Această caracteristică servește drept criteriu pentru distingerea tipului de apă. Acumularea punctelor de observare în apropierea unui astfel de punct va indica prezența apelor de un anumit tip. Dar temperatura și salinitatea masei de apă se modifică de obicei cu adâncimea, iar masa de apă se caracterizează prin diagramă T-S anumită curbă. Aceste variații se pot datora micilor fluctuații ale proprietăților apei formate în diferite perioade ale anului și coborâte la diferite adâncimi în funcție de densitatea acesteia. Ele pot fi explicate și prin modificări ale condițiilor de pe suprafața oceanului în regiunea în care a avut loc formarea masei de apă, iar apa poate să nu se scufunde vertical, ci de-a lungul unor suprafețe înclinate de densități egale. Deoarece q1 este doar o funcție de temperatură și salinitate, linii de valori egale ale lui q1 pot fi trase pe diagrama T-S. O idee despre stabilitatea coloanei de apă poate fi obținută prin comparare diagramă T-S cu lovirea izoliniilor q1.

Proprietăți conservatoare și neconservative

După ce s-a format, masa de apă, ca și masa de aer, începe să se miște din centrul formării, suferind o transformare pe parcurs. Dacă rămâne în stratul mixt din apropierea suprafeței sau îl părăsește și apoi revine din nou, interacțiunea ulterioară cu atmosfera va provoca modificări ale temperaturii și salinității apei. O nouă masă de apă poate rezulta din amestecarea cu o altă masă de apă, iar proprietățile acesteia vor fi intermediare între cele ale celor două mase de apă originale. Din momentul în care masa de apă încetează să se transforme sub influența atmosferei, temperatura și salinitatea acesteia se pot schimba doar ca urmare a procesului de amestecare. Prin urmare, astfel de proprietăți sunt numite conservatoare.

Masa de apă are de obicei anumite caracteristici chimice, biota sa, precum și raporturile tipice temperatură-salinitate (raporturile T-S). Un indicator util care caracterizează masa de apă este adesea valoarea concentrației de oxigen dizolvat, precum și concentrația de nutrienți - silicați și fosfați. Organismele marine asociate cu un anumit corp de apă sunt numite specii indicator. Ele pot rămâne într-un anumit corp de apă deoarece este fizic și Proprietăți chimice le satisfac sau pur și simplu pentru că ele, fiind plancton, sunt transferate împreună cu masa de apă din zona de formare a acesteia. Aceste proprietăți, totuși, se modifică ca urmare a proceselor chimice și biologice care au loc în ocean și, prin urmare, sunt numite proprietăți neconservative.

Exemple de mase de apă

Un exemplu destul de clar este masele de apă care se formează în rezervoare semiînchise. Masa de apă care se formează în Marea Baltică are o salinitate scăzută, care este cauzată de un exces semnificativ de scurgere a râului și precipitații peste evaporare. Vara, această masă de apă se încălzește suficient și, prin urmare, are o densitate foarte scăzută. Din sursa sa de formare, curge prin strâmtorii înguste dintre Suedia și Danemarca, unde este amestecat intens cu straturile de apă subiacente care intră în strâmtori dinspre ocean. Înainte de amestecare, temperatura sa vara este aproape de 16°C, iar salinitatea este mai mică de 8% 0 . Dar până când ajunge în strâmtoarea Skagerrak, salinitatea sa a crescut la aproximativ 20% o. Datorită densității sale scăzute, rămâne la suprafață și se transformă rapid ca urmare a interacțiunii cu atmosfera. Prin urmare, această masă de apă nu are un efect vizibil asupra zonelor oceanice deschise.

În Marea Mediterană, evaporarea depășește afluxul de apă dulce sub formă de precipitații și scurgere a râului și, prin urmare, salinitatea acolo crește. În partea de nord-vest Marea Mediterana răcirea de iarnă (în principal din cauza vântului numit mistral) poate duce la convecție care acoperă întreaga coloană de apă până la adâncimi de peste 2000 m, rezultând o masă de apă extrem de omogenă, cu o salinitate de peste 38,4% și o temperatură de aproximativ 12,8 °. DIN. Când această masă de apă părăsește Marea Mediterană prin strâmtoarea Gibraltar, ea suferă o amestecare intensă, iar stratul cel mai puțin amestecat, sau miezul, de apă mediteraneană din partea adiacentă a Atlanticului are o salinitate de 36,5% 0 și o temperatură de 11. °C. Acest strat este foarte dens și, prin urmare, se scufundă la adâncimi de ordinul a 1000 m. La acest nivel, se răspândește prin amestecare continuă, dar miezul său poate fi încă recunoscut printre alte mase de apă din cea mai mare parte a Oceanului Atlantic.

În oceanul deschis, masele centrale de apă se formează la latitudini de aproximativ 25° până la 40° și apoi se scufundă de-a lungul izopicelor înclinate și ocupă partea superioară a termoclinului principal. În Atlanticul de Nord, o astfel de masă de apă se caracterizează prin curba T-S cu o valoare inițială de 19°C și 36,7% și o valoare finală de 8°C și 35,1%. La latitudini mai mari se formează mase de apă intermediare, care se caracterizează prin salinitate scăzută și temperatură scăzută. Cea mai răspândită este masa de apă intermediară din Antarctica. Are o temperatură de 2° până la 7°C și o salinitate de 34,1 până la 34,6% 0, iar după plonjarea la aproximativ 50°S. SH. pana la adancimi de 800-1000 m se intinde in directie nord. Cele mai adânci mase de apă se formează la latitudini mari, unde apa se răcește la temperaturi foarte scăzute iarna, adesea până la punctul de îngheț, astfel încât salinitatea este determinată de procesul de îngheț. Masa de apă din fundul Antarcticii are o temperatură de - 0,4 ° C și o salinitate de 34,66% 0 și se răspândește spre nord la adâncimi de peste 3000 m. - Pervazul Groenlandei trece printr-o transformare notabilă, răspândindu-se spre sud și suprapunând fundul Antarcticii masa de apă în părțile ecuatoriale și sudice ale Oceanului Atlantic.

Conceptul de mase de apă a jucat un rol important în descrierea proceselor de circulație în oceane. Curenții din adâncurile oceanelor sunt atât foarte lenți, cât și foarte schimbători pentru a fi studiați prin observație directă. Dar analiza T-S ajută la identificarea miezurilor maselor de apă și la determinarea direcției de propagare a acestora. Cu toate acestea, pentru a stabili viteza cu care se mișcă, sunt necesare alte date, cum ar fi viteza de amestecare și rata de modificare a proprietăților neconservative. Dar de obicei nu sunt disponibile.

Curgeri laminare și turbulente

Mișcările din atmosferă și din ocean pot fi clasificate în diferite moduri. Una dintre ele este împărțirea mișcării în laminare și turbulente. Într-un flux laminar, particulele de fluid se mișcă într-o manieră ordonată, liniile de curgere sunt paralele. Fluxul turbulent este haotic, iar traiectoriile particulelor individuale se intersectează. Într-un fluid de densitate uniformă, trecerea de la laminar la turbulent are loc atunci când viteza atinge o anumită valoare critică proporțională cu vâscozitatea și invers proporțională cu densitatea și distanța până la limita curgerii. În ocean și atmosferă, curenții sunt în majoritatea cazurilor turbulenți. În acest caz, vâscozitatea efectivă, sau frecarea turbulentă, în astfel de fluxuri este de obicei cu câteva ordine de mărime mai mare decât vâscozitatea moleculară și depinde de natura turbulenței și de intensitatea acesteia. În natură, există două cazuri de flux laminar. Unul este fluxul într-un strat foarte subțire adiacent unei granițe netede, celălalt este mișcarea în straturi de stabilitate verticală semnificativă (cum ar fi stratul de inversare din atmosferă și termoclinul din ocean), unde fluctuațiile verticale ale vitezei sunt mici. Forfecarea verticală a vitezei în astfel de cazuri este mult mai mare decât în ​​fluxurile turbulente.

Scale de mișcare

O altă modalitate de clasificare a mișcărilor din atmosferă și ocean se bazează pe separarea lor în funcție de scări spațiale și temporale, precum și pe separarea componentelor mișcării periodice și neperiodice.

Cele mai mari scări spațiu-timp corespund unor sisteme staționare precum alizeele din atmosferă sau Gulf Stream din ocean. Deși mișcarea în ele suferă fluctuații, aceste sisteme pot fi considerate elemente de circulație mai mult sau mai puțin constante, având o scară spațială de ordinul a câteva mii de kilometri.

Următorul loc este ocupat de procesele cu ciclicitate sezonieră. Printre aceștia, trebuie să remarcăm în special musonii și curenții care rezultă - și totodată schimbându-și direcția - din Oceanul Indian. Scara spațială a acestor procese este, de asemenea, de ordinul a câteva mii de kilometri, dar se disting printr-o periodicitate pronunțată.

Procesele cu o scară de timp de câteva zile sau săptămâni sunt, de regulă, neregulate și au scale spațiale de până la o mie de kilometri. Acestea includ variațiile vântului asociate cu transferul diferitelor mase de aer și provocând schimbare vreme în zone precum Insulele Britanice, precum și similare și adesea asociate cu primele fluctuații ale curenților oceanici.

Luând în considerare mișcările cu o scară de timp de la câteva ore la una sau două zile, întâlnim o mare varietate de procese, dintre care unele sunt în mod clar periodice. Aceasta poate fi o periodicitate zilnică asociată cu cursul zilnic al radiației solare (este tipic, de exemplu, pentru o briză - un vânt care suflă de la mare la uscat în timpul zilei și de la pământ la mare noaptea); poate fi periodicitate diurnă și semidiurnă, caracteristică mareelor; aceasta poate fi o periodicitate asociată cu mișcarea ciclonilor și a altor perturbări atmosferice. Scara spațială a acestui tip de mișcare este de la 50 km (pentru brize) la 2000 km (pentru depresiunile barice la latitudini medii).

Scale de timp măsurate în secunde, mai rar minute, corespund mișcări regulate- valuri. Valurile de vânt sunt cele mai răspândite pe suprafața oceanului, având o scară spațială de aproximativ 100 m. Valurile mai lungi, cum ar fi valurile sub vânt, se întâlnesc și în ocean și în atmosferă. Mișcările neregulate cu astfel de scale de timp corespund fluctuațiilor turbulente, care se manifestă, de exemplu, sub formă de rafale de vânt.

Mișcarea observată într-o anumită regiune a oceanului sau a atmosferei poate fi caracterizată printr-o sumă vectorială de viteze, fiecare dintre acestea corespunzând unei anumite scări de mișcare. De exemplu, viteza măsurată la un moment dat în timp poate fi reprezentată ca unde și denotă fluctuații ale vitezei turbulente.

Pentru a caracteriza mișcarea, puteți folosi descrierea forțelor implicate în crearea acesteia. Această abordare, combinată cu metoda de scalare, va fi utilizată în capitolele ulterioare pentru a descrie diferite forme circulaţie. De asemenea, este convenabil aici să luăm în considerare diferitele forțe a căror acțiune poate provoca sau afecta mișcări orizontale în ocean și atmosferă.

Forțele pot fi împărțite în trei categorii: externe, interne și secundare. Sursele forțelor externe se află în afara mediului lichid. Atracția gravitațională a Soarelui și a Lunii, care provoacă mișcări ale mareelor, precum și forța de frecare a vântului, se încadrează în această categorie. Forțele interne sunt legate de distribuția masei sau a densității într-un mediu lichid. Distribuția neuniformă a densității se datorează încălzirii neuniforme a oceanului și a atmosferei și generează gradienți de presiune orizontale în interiorul mediului lichid. Prin secundar înțelegem forțele care acționează asupra fluidului numai atunci când acesta se află într-o stare de mișcare față de suprafața pământului. Cea mai evidentă este forța de frecare, întotdeauna îndreptată împotriva mișcării. Dacă diferite straturi de fluid se mișcă la viteze diferite, frecarea dintre aceste straturi din cauza vâscozității face ca straturile care se mișcă mai rapid să încetinească și straturile care se mișcă mai lente să accelereze. Dacă fluxul este direcționat de-a lungul suprafeței, atunci în stratul adiacent graniței, forța de frecare este direct opusă direcției curgerii. Deși frecarea joacă de obicei un rol minor în mișcările atmosferice și oceanice, ar atenua aceste mișcări dacă nu ar fi susținute de forțe externe. Astfel, mișcarea nu ar putea rămâne uniformă dacă nu ar exista alte forțe. Celelalte două forțe secundare sunt forțe fictive. Ele sunt legate de alegerea sistemului de coordonate în raport cu care se ia în considerare mișcarea. Aceasta este forța Coriolis (despre care am vorbit deja) și forța centrifugă, care apare atunci când corpul se mișcă în cerc.

Forța centrifugă

Un corp care se mișcă cu o viteză constantă într-un cerc își schimbă direcția de mișcare tot timpul și, prin urmare, experimentează o accelerație. Această accelerație este îndreptată către centrul instantaneu de curbură al traiectoriei și se numește accelerație centripetă. Prin urmare, pentru a rămâne pe cerc, corpul trebuie să experimenteze acțiunea unei forțe îndreptate spre centrul cercului. După cum se arată în manualele elementare de dinamică, mărimea acestei forțe este egală cu mu 2 /r sau mw 2 r, unde r este masa corpului, m este viteza corpului într-un cerc, r este raza. a cercului și w este viteza unghiulară de rotație a corpului (măsurată de obicei în radiani pe secundă). De exemplu, pentru un pasager care călătorește într-un tren pe o cale curbă, mișcarea pare să fie uniformă. El vede că se mișcă față de suprafață cu o viteză constantă. Cu toate acestea, pasagerul simte acțiunea unei forțe îndreptate din centrul cercului - forță centrifugă și el contracarează această forță aplecându-se spre centrul cercului. Apoi, forța centripetă se dovedește a fi egală cu componenta orizontală a reacției scaunului-suport sau a podelei trenului. Cu alte cuvinte, pentru a-și menține starea aparentă mișcare uniformă pasagerul are nevoie ca forța centripetă să fie egală ca mărime și opusă ca direcție forței centrifuge.

MASE DE APĂ, volum de apă proporțional cu suprafața și adâncimea unui rezervor, cu o relativă omogenitate a caracteristicilor fizice, chimice și biologice, format în condiții fizice și geografice specifice (de obicei la suprafața oceanului, a mării), diferite de coloana de apă din jur. Caracteristicile maselor de apă dobândite în anumite zone ale oceanelor și mărilor sunt păstrate în afara zonei de formare. Masele de apă adiacente sunt separate una de cealaltă prin zone de fronturi ale Oceanului Mondial, zone de diviziune și zone de transformare, care pot fi urmărite de-a lungul gradienților orizontal și vertical crescând ai principalilor indicatori ai maselor de apă. Principalii factori în formarea maselor de apă sunt bilanțele termice și de apă ale unei anumite zone, respectiv, principalii indicatori ai maselor de apă sunt temperatura, salinitatea și densitatea care depinde de acestea. Cele mai importante modele geografice - zonalitatea orizontală și verticală - se manifestă în ocean sub forma unei structuri specifice de ape, formată dintr-un set de mase de apă.

În structura verticală a Oceanului Mondial se disting mase de apă: suprafață - până la o adâncime de 150-200 m; subterană - până la 400-500 m; intermediar - până la 1000-1500 m, adânc - până la 2500-3500 m; fund - sub 3500 m. În fiecare dintre oceane există mase de apă caracteristice acestora, mase de apă de suprafață sunt numite în conformitate cu zona climatica unde s-au format (de exemplu, Pacific subarctic, Pacific tropical și așa mai departe). Pentru zonele structurale subiacente ale oceanelor și mărilor, denumirea maselor de apă corespunde zonei lor geografice (masă de apă intermediară mediteraneană, adâncimea Atlanticului de Nord, adâncimea Mării Negre, fundul Antarctic etc.). Densitatea apei și caracteristicile circulației atmosferice determină adâncimea la care se scufundă masa de apă în regiunea de formare. Adesea, atunci când se analizează o masă de apă, se iau în considerare indicatorii conținutului de oxigen dizolvat și alte elemente din aceasta, concentrația unui număr de izotopi, care fac posibilă urmărirea răspândirii masei de apă din zona de formarea acestuia, gradul de amestecare cu apele din jur și timpul petrecut în afara contactului cu atmosfera.

Caracteristicile maselor de apă nu rămân constante, ele sunt supuse sezonierelor (în limita stratul de deasupra) și fluctuațiile pe termen lung, variază în spațiu. Pe măsură ce se deplasează din zona de formare, masele de apă se transformă sub influența schimbărilor echilibrului de căldură și apă, a caracteristicilor circulației atmosferei și a oceanului și sunt amestecate cu apele din jur. Ca urmare, se disting mase de apă primare (formate sub influența directă a atmosferei, cu cele mai mari fluctuații ale caracteristicilor) și mase de apă secundare (formate prin amestecarea celor primare, se deosebesc prin cea mai mare uniformitate a caracteristicilor). În limitele masei de apă, se distinge un miez - un strat cu caracteristicile cel mai puțin transformate care păstrează caracteristicile inerente unei anumite mase de apă. Caracteristici- minime sau maxime de salinitate și temperatură, conținutul unui număr de substanțe chimice.

La studierea maselor de apă, metoda curbelor temperatură-salinitate (curbele T, S), metoda miezului (studiul transformării extremelor de temperatură sau salinitate inerente masei de apă), metoda izopicnală (analiza caracteristicilor pe suprafețele de apă). densitate egală), se utilizează analiza statistică T, S. Circulația maselor de apă joacă un rol important în echilibrul energetic și hidric al sistemului climatic al Pământului, redistribuind energia termică și apa proaspătă (sau salină) între latitudini și diferite oceane.

Lit.: Sverdrup H. U., Johnson M. W., Fleming R. H. Oceanele. N.Y., 1942; Zubov N. N. Oceanologie dinamică. M.; L., 1947; Dobrovolsky A.D. Despre determinarea maselor de apă // Oceanologie. 1961. T. 1. Emisiune. unu; Stepanov V. N. Oceanosfera. M., 1983; Mamaev OI Analiza termohalină a apelor Oceanului Mondial. L., 1987; el este. Oceanografie fizică: selectat. lucrări. M., 2000; Mihailov V.N., Dobrovolsky A.D., Dobrolyubov S.A. Hidrologie. M., 2005.

Masele de apă sunt volume mari de apă care se formează în anumite părți ale oceanului și diferă unele de altele prin temperatură, salinitate, densitate, transparență, cantitatea de oxigen conținută și multe alte proprietăți. Spre deosebire de masele de aer, zonalitatea verticală are o mare importanță în ele. În funcție de adâncime, se disting următoarele tipuri de mase de apă:

Masele de apă de suprafață. Ele sunt situate la o adâncime de 200-250 m. Temperatura și salinitatea apei se schimbă adesea aici, deoarece aceste mase de apă se formează sub influența precipitațiilor și a afluxului de ape continentale proaspete. Valurile și curenții oceanici orizontali se formează în masele de apă de suprafață. În acest tip de mase de apă, cel mai mare conținut de plancton și pește.

Mase intermediare de apă. Sunt situate la o adâncime de 500-1000 m. Practic, acest tip de masă se găsește la latitudinile tropicale ale ambelor emisfere și se formează în condiții de evaporare crescută și de creștere constantă a salinității. Mase de apă adâncă. Limita lor inferioară poate ajunge până la 5000 m. Formarea lor este asociată cu amestecarea maselor de apă de suprafață și intermediare, a maselor polare și tropicale. Pe verticală, se mișcă foarte încet, dar pe orizontală - cu o viteză de 28 m / h.

Masele de apă de fund. Sunt situate în Oceanul Mondial sub 5000 m, au o salinitate constantă și o densitate foarte mare.

Masele de apă pot fi clasificate nu numai după adâncime, ci și după origine. În acest caz, se disting următoarele tipuri de mase de apă:

Masele de apă ecuatoriale. Sunt bine încălzite de soare, temperatura lor variază în funcție de sezon cu cel mult 2° și este de 27 - 28°C. Ele sunt desalinizate de precipitațiile abundente și de râurile care se varsă în ocean la aceste latitudini, astfel încât salinitatea acestor ape este mai mică decât la latitudinile tropicale.

Masele de apă tropicale. De asemenea, sunt bine încălzite de soare, dar temperatura apei aici este mai mică decât la latitudinile ecuatoriale și este de 20-25°C. În mod sezonier, temperatura apelor de latitudini tropicale variază cu 4 °. Temperatura apelor acestui tip de masă de apă este foarte influențată de curenții oceanici: părțile vestice ale oceanelor, de unde vin curenții caldi din ecuator, sunt mai calde decât cele estice, deoarece acolo vin curenți reci. Salinitatea acestor ape este mult mai mare decât cea a celor ecuatoriale, întrucât aici, ca urmare a curenților de aer descendenți, se stabilește presiune mare și cade puține precipitații. Nici râurile nu au efect de desalinizare, deoarece sunt foarte puține la aceste latitudini.

Mase de apă moderate. Sezonal, temperatura apelor acestor latitudini diferă cu 10°: iarna, temperatura apei variază de la 0° la 10°C, iar vara variază de la 10° la 20°C. Pentru aceste ape, schimbarea anotimpurilor este deja caracteristică, dar vine mai târziu decât pe uscat și nu este atât de pronunțată. Salinitatea acestor ape este mai mică decât cea a apelor tropicale, deoarece precipitațiile atmosferice, râurile care se varsă în aceste ape și aisbergurile care intră în aceste latitudini au un efect de desalinizare. Diferențele de temperatură între părțile de vest și de est ale oceanului sunt, de asemenea, caracteristice maselor de apă moderate: părțile de vest ale oceanelor sunt reci, unde trec curenții reci, în timp ce regiunile estice sunt încălzite de curenții caldi.

Masele de apă polară. Ele se formează în Arctica și în largul coastei Antarcticii și pot fi transportate de curenți către latitudini temperate și chiar tropicale. Masele de apă polară sunt caracterizate de o abundență de gheață plutitoare, precum și de gheață care formează întinderi uriașe de gheață. În emisfera sudică, în zonele cu mase de apă polare, gheața de mare intră în latitudinile temperate mult mai departe decât în ​​emisfera nordică. Salinitatea maselor de apă polară este scăzută, deoarece gheața plutitoare are un efect puternic de desalinizare.

Între diferitele tipuri de mase de apă, care diferă ca origine, nu există limite clare, dar există zone de tranziție. Ele sunt exprimate cel mai clar în locurile în care curenții caldi și reci se întâlnesc. Masele de apă interacționează activ cu atmosfera: îi conferă umiditate și căldură, absorb dioxidul de carbon din ea și eliberează oxigen. Cele mai caracteristice proprietăți ale maselor de apă sunt salinitatea și temperatura.