Водни маси - това са големи обеми вода, образувани в определени части на океана и различаващи се една от друга по температура, соленост, плътност, прозрачност, количество кислород и други свойства. За разлика от тях, в тях голямо значениеТо има . В зависимост от дълбочината има:
Повърхностни водни маси. Те се образуват под въздействието на атмосферните процеси и притока на прясна вода от континента до дълбочина 200-250 м. Тук солеността често се променя и хоризонталният им транспорт под формата океански течениямного по-силен от дълбокия трансфер. Повърхностните води съдържат най-високи нива на планктон и риба;
Междинни водни маси. Те имат долна граница 500-1000 м. Междинните водни маси се формират при условия на повишено изпарение и постоянно нарастване. Това обяснява факта, че междинните води се срещат между 20° и 60° в Северното и Южното полукълбо;
Дълбоки водни маси. Образуват се в резултат на смесване на повърхностни и междинни, полярни и тропични водни маси. Долната им граница е 1200-5000 м. По вертикала тези водни маси се движат изключително бавно, а по хоризонтала се движат със скорост 0,2-0,8 cm/s (28 m/h);
Дънни водни маси. Те заемат зона под 5000 m и имат постоянна соленост, много висока плътност, а хоризонталното им движение е по-бавно от вертикалното.
В зависимост от техния произход се разграничават следните видове водни маси:
Тропически. Те се образуват в тропическите ширини. Температурата на водата тук е 20-25°. Температурата на тропическите водни маси е силно повлияна от океанските течения. Западните части на океаните са по-топли, където идват топли течения(виж) от екватора. Източните части на океаните са по-студени, защото тук идват студени течения. Сезонно температурата на тропическите водни маси варира с 4°. Солеността на тези водни маси е много по-голяма от тази на екваториалните, тъй като в резултат на низходящи въздушни течения тук се установяват и падат малко валежи;
водни маси. В умерените ширини на Северното полукълбо западните части на океаните са студени, където преминават студени течения. Източните райони на океаните се затоплят от топли течения. Дори през зимните месеци температурата на водата в тях варира от 10°C до 0°C. През лятото тя варира от 10°C до 20°C. Така температурата на умерените водни маси варира с 10°C между сезоните. Те вече се характеризират със смяната на сезоните. Но идва по-късно, отколкото на сушата, и не е толкова изразено. Солеността на умерените водни маси е по-ниска от тази на тропическите, тъй като ефектът на обезсоляване се упражнява не само от реките и валежите, които падат тук, но и от тези, които влизат в тези ширини;
Полярни водни маси. Образува се във и извън брега. Тези водни маси могат да бъдат пренесени от течения до умерени и дори тропически ширини. В полярните области на двете полукълба водата се охлажда до -2°C, но все още остава течна. По-нататъшното намаляване води до образуване на лед. Полярните водни маси се характеризират с изобилие от плаващ лед, както и лед, който образува огромни ледени пространства. Ледът се задържа през цялата година и е в постоянен дрейф. В южното полукълбо, в райони с полярни водни маси, те се простират в умерените ширини много по-далеч, отколкото в северното полукълбо. Солеността на полярните водни маси е ниска, тъй като ледът има силен обезсоляващ ефект.Между изброените водни маси няма ясни граници, но има преходни зони - зони на взаимно влияние на съседни водни маси. Те са най-ясно изразени в местата, където се срещат топло и студено течение. Всяка водна маса е повече или по-малко хомогенна по своите свойства, но в преходните зони тези характеристики могат драстично да се променят.
Водните маси активно взаимодействат с водата: те й дават топлина и влага, абсорбират въглероден диоксид от нея и отделят кислород.
Водните маси са големи обеми вода, които се образуват в определени части на океана и се различават една от друга по температура, соленост, плътност, прозрачност, количество на съдържащия се кислород и много други свойства. За разлика от въздушните маси, при тях вертикалната зоналност е от голямо значение. В зависимост от дълбочината има следните видовеводни маси:
Повърхностни водни маси. Те се намират на дълбочина 200-250 м. Тук температурата и солеността на водата често се променят, тъй като тези водни маси се образуват под въздействието на валежите и притока на пресни континентални води. В повърхностните водни маси се образуват вълни и хоризонтални океански течения. Този тип водна маса съдържа най-високо съдържание на планктон и риба.
Междинни водни маси. Те се намират на дълбочина 500-1000 м. Основно този тип маса се среща в тропическите ширини на двете полукълба и се образува при условия на повишено изпарение и постоянно увеличаване на солеността. Дълбоки водни маси. Долната им граница може да достигне до 5000 м. Образуването им е свързано със смесването на повърхностни и междинни водни маси, полярни и тропични маси. Те се движат вертикално много бавно, но хоризонтално със скорост 28 м/час.
Дънни водни маси. Те се намират в Световния океан под 5000 m, имат постоянна соленост и много висока плътност.
Водните маси могат да бъдат класифицирани не само в зависимост от дълбочината, но и по произход. В този случай се разграничават следните видове водни маси:
Екваториални водни маси.Те се загряват добре от слънцето, температурата им варира според сезона с не повече от 2° и е 27 - 28°C. Те са обезсолени от обилни валежи и реки, вливащи се в океана на тези географски ширини, така че солеността на тези води е по-ниска, отколкото в тропическите ширини.
Тропически водни маси.Те също се затоплят добре от слънцето, но температурата на водата тук е по-ниска от тази в екваториалните ширини и е 20-25°C. Сезонно температурата на водата в тропическите ширини варира с 4°. Температурата на водите от този тип водна маса е силно повлияна от океанските течения: западните части на океаните, където пристигат топли течения от екватора, са по-топли от източните части, тъй като там пристигат студени течения. Солеността на тези води е много по-висока от тази на екваториалните, тъй като тук, в резултат на низходящи въздушни течения, се установява високо налягане и падат малко валежи. Реките също нямат ефект на обезсоляване, тъй като има много малко от тях в тези географски ширини.
Умерени водни маси.По сезон температурата на водата в тези географски ширини се различава с 10°: през зимата температурата на водата варира от 0° до 10°C, а през лятото варира от 10° до 20°C. Тези води вече се характеризират със смяна на сезоните, но тя настъпва по-късно, отколкото на сушата и не е толкова силно изразена. Солеността на тези води е по-ниска от тази на тропическите води, тъй като ефектът на обезсоляване се упражнява от валежите, реките, вливащи се в тези води, и айсбергите, навлизащи в тези географски ширини. Умерените водни маси също се характеризират с температурни разлики между западната и източната част на океана: западните части на океаните, където преминават студени течения, са студени и източни районизатоплен от топли течения.
Полярни водни маси.Те се образуват в Арктика и край бреговете на Антарктика и могат да бъдат пренесени от течения до умерени и дори тропически ширини. Полярните водни маси се характеризират с изобилие от плаващ лед, както и лед, който образува огромни ледени пространства. В южното полукълбо в райони на полярни водни маси морски ледте се простират в умерените ширини много по-далеч, отколкото на север. Солеността на полярните водни маси е ниска, тъй като плаващият лед има силен обезсоляващ ефект.
Между различни видоверазлични по произход водни маси нямат ясни граници, но има преходни зони. Те са най-ясно изразени в местата, където се срещат топло и студено течение. Водните маси активно взаимодействат с атмосферата: дават й влага и топлина и абсорбират въглероден диоксид от нея и отделят кислород. Повечето характерни свойстваводните маси са соленост и температура.
Подобно на въздушното пространство, водното пространство е разнородно по своята зонална структура. Ще говорим за това, което се нарича водна маса в тази статия. Ще идентифицираме основните им типове и ще определим основните хидротермални характеристики на океанските води.
Как се нарича водната маса на Световния океан?
Океанските водни маси са относително големи слоеве от океански води, които имат определени свойства (дълбочина, температура, плътност, прозрачност, количество съдържащи се соли и др.), характерни за даден тип водно тяло. Формирането на свойствата на даден вид водни маси става за продължителен период от време, което ги прави относително постоянни и водните маси се възприемат като едно цяло.
Основни характеристики на морските водни маси
Океанските водни маси в процеса на взаимодействие с атмосферата придобиват различни характеристики, различаващи се в зависимост от степента на въздействие, както и от източника на образуване.
Основни зони на водните маси на Световния океан
Комплексните характеристики на водните маси се формират под влияние не само на териториални характеристики в комбинация с климатични условия, но и поради смесването на различни водни потоци. Горните слоеве на океанските води са по-податливи на смесване и влияние на атмосферата, отколкото по-дълбоките слоеве вода в същия географски регион. Във връзка с този фактор водните маси на Световния океан са разделени на две големи части:
Видове води на океанската тропосфера
Океанската тропосфера се формира под въздействието на комбинация от динамични фактори: климат, валежи и прилив на континентални води. В тази връзка повърхностните води имат чести колебания в нивата на температура и соленост. Движението на водни маси от една географска ширина към друга формира образуването на топло и
Наблюдава се най-голямото насищане на форми на живот под формата на риба и планктон. Типовете водни маси в океанската тропосфера обикновено се разделят според географските ширини с подчертан климатичен фактор. Нека назовем основните от тях:
- Екваториален.
- Тропически.
- Субтропичен.
- Субполярен.
- Полярен.
Характеристики на екваториалните водни маси
Териториалната зоналност на екваториалните водни маси обхваща географска ивица от 0 до 5 северна ширина. Екваториалният климат се характеризира с почти равномерно високи температури през цялата календарна година, поради което водните маси на този регион са достатъчно затоплени, достигайки температура 26-28.
Поради обилните валежи и притока на прясна речна вода от континента, екваториалните океански води имат малък процент на соленост (до 34,5‰) и най-ниска условна плътност (22-23). Наситеността на водната среда на района с кислород също е най-ниска (3-4 ml/l) поради високата средногодишна температура.
Характеристики на тропическите водни маси
Зоната на тропическите водни маси заема две ленти: 5-35 в северното полукълбо (северни тропически води) и до 30 в южното полукълбо (южни тропически води). Образуват се под влияние на климатичните особености и въздушните маси – пасатите.
Летният температурен максимум съответства на екваториалната ширина, но през зимата тази цифра пада до 18-20 над нулата. Зоната се характеризира с наличието на възходящи водни потоци от дълбочина 50-100 метра в близост до западните крайбрежни континентални линии и низходящи потоци в близост до източните брегове на континента.
Тропическите типове водни маси имат по-висок индекс на соленост (35-35,5‰) и условна плътност (24-26) от този на екваториалната зона. Наситеността на тропическите водни потоци с кислород остава приблизително на същото ниво като тази на екваториалната ивица, но насищането с фосфати е по-високо: 1-2 µg-at/l срещу 0,5-1 µg-at/l в екваториалните води.
Субтропични водни маси
Температурата през годината в субтропичната водна зона може да падне до 15. В тропическите ширини обезсоляването на водата се извършва в по-малка степен, отколкото в други климатични зони, тъй като тук има малко валежи, докато има интензивно изпарение.
Тук солеността на водата може да достигне до 38‰. Субтропичните водни маси на океана, когато се охлаждат през зимата, отделят много топлина, като по този начин допринасят значително за процеса на топлообмен на планетата.
Границите на субтропичната зона достигат приблизително 45 южно полукълбо и 50 северна ширина. Увеличава се насищането на водите с кислород, а оттам и с форми на живот.
Характеристики на субполярните водни маси
Когато се отдалечите от екватора, температурата на водните потоци намалява и варира в зависимост от времето на годината. И така, на територията на субполярни водни маси (50-70 N и 45-60 S), през зимата температурата на водата пада до 5-7, а през лятото се повишава до 12-15относно С.
Солеността на водата има тенденция да намалява от субтропичните водни маси към полюсите. Това се случва поради топенето на айсберги - източници на прясна вода.
Характеристики и особености на полярните водни маси
Локализацията на полярните океански маси е околоконтиненталните полярни северни и южни пространства, така че океанолозите подчертават наличието на арктически и антарктически водни маси. Отличителните черти на полярните води са, разбира се, най-ниските температурни показатели: през лятото средната стойност е 0, а през зимата 1,5-1,8 под нулата, което също влияе на плътността - тук тя е най-висока.
В допълнение към температурата се отбелязва и ниска соленост (32-33‰) поради топенето на пресни континентални ледници. Водите на полярните ширини са много богати на кислород и фосфати, което има благоприятен ефект върху разнообразието на органичния свят.
Видове и свойства на водните маси в океанската стратосфера
Океанолозите условно разделят океанската стратосфера на три типа:
- Междинните води покриват водни стълбове на дълбочини от 300-500 м до 1000 м, а понякога и 2000 м. В сравнение с другите два вида водни маси в стратосферата, междинният слой е най-осветен, топъл и по-богат на кислород и фосфати , и следователно Подводният свят е по-богат на планктон и различни видове риби. Под влияние на близостта до водните потоци на тропосферата, в която преобладава бързо течаща водна маса, хидротермалните характеристики и скоростта на водните потоци в междинния слой са много динамични. Общата тенденция за движение на междинните води се наблюдава в посока от високите ширини към екватора. Дебелината на междинния слой на океанската стратосфера не е еднаква навсякъде, по-широк слой се наблюдава в близост до полярните зони.
- Дълбоките води имат ареал на разпространение, започващ от дълбочина 1000-1200 m и достигащ до 5 km под морското равнище и се характеризират с по-постоянни хидротермални данни. Хоризонталният поток на водните потоци в този слой е много по-малък от междинните води и възлиза на 0,2-0,8 cm/s.
- Долният слой вода е най-малко проучен от океанолозите поради неговата недостъпност, тъй като се намира на дълбочина над 5 км от повърхността на водата. Основните характеристики на долния слой са почти постоянно ниво на соленост и висока плътност.
Водните маси на Световния океан могат да бъдат разделени на типове, характеризиращи се с определени свойства или определено съотношение на различни характеристики. Името на всяка водна маса отразява зоната на образуване (източник) и пътя на нейното движение. Например дънната вода на Антарктика се образува в различни области около антарктическия континент и се намира близо до дъното в големи райони на океана. Водните маси се образуват или в резултат на термохалинни промени, причинени от взаимодействието на морето и атмосферата, или в резултат на смесването на две или повече води. След формирането водната маса се придвижва към хоризонт, определен от нейната плътност, в зависимост от вертикалното разпределение на плътността на заобикалящата вода и постепенно се смесва или взаимодейства с атмосферата (ако водната маса се разпространява близо до повърхността или близо до хоризонтите на повърхността), губи характерна особеност(или черти), които е придобил в областта на формиране.
Основните водни маси на Световния океан се формират в резултат на термохалинни промени. Такива водни маси имат екстремум в една или много характеристики. Слоят, в който се наблюдава този екстремум (дълбочината на слоя се определя от плътността на водата), се нарича среден слой. Този слой може да бъде открит чрез изследване на вертикалното разпределение на типичните свойства на V. m.
По-голямата част от повърхностните и подповърхностните водни маси се състоят от централни водни маси, които се намират в умерените ширини в двете полукълба. Те се характеризират с висока соленост и сравнително високи температури и могат да бъдат разделени на подтипове като западни и източни централни водни маси. Именно тези водни маси са източник на средния слой с ниска максимална соленост (субтропично противотечение), който се образува в резултат на потъването на повърхностните води в субтропичните конвергентни зони (35-40° с.ш. и ю.ш.) в повечето тропически райони на океана. Между централните водни маси на северното и южното полукълбо има екваториална вода. Тази водна маса е добре развита в Тихия и Индийския океан, но не присъства в Атлантическия океан.
Към полюсите централните водни маси се охлаждат, което се свързва с топенето на ледовете и температурния контраст между водата и атмосферата. Между полярните повърхностни водни маси и дълбоките води има води от междинната зона - субарктически и субантарктически повърхностни води. На кръстовището на водните маси на междинната зона водите се спускат по зоната на конвергенция. Тази зона или полярен фронт може да се разглежда като зона на формиране на междинни водни маси на Световния океан. Те са студени, имат ниска соленост и разделят горната топла водна сфера от долната студена. В Атлантическия океан най-често срещаната междинна водна маса е антарктическата междинна вода, образувана в рамките на южния полярен фронт; може да се проследи по „метод на ядрото“ до 20° с.ш. w. На север от тази ширина има среден слой със слабо изразена минимална соленост.
Субарктическата междинна вода се среща в по-северните ширини, но е много по-слабо изразена и не се простира толкова широко, колкото междинната вода на Антарктика.
Поради плиткостта на Беринговия проток, циркулацията между Северния ледовит океан и северната част на Тихия океан е ограничена; следователно субарктическата междинна вода в Тихия океан има малко разпространение.Въпреки това край бреговете на Русия водите се понижават и се образува междинна водна маса, много подобна на субарктическата; Тъй като това водно тяло е с неарктически произход, то се нарича междинна вода на Северния Тихи океан.
Дълбоките и дънни води се образуват в полярните райони, най-активно около Антарктическия континент и в районите, съседни на Южна Гренландия. Влиянието на Арктическия басейн върху дълбоководната циркулация на Световния океан е незначително поради изолацията на дълбините на Арктическия басейн от подводни хребети - прагове. Предполага се, че източникът на повечето дълбоки и дънни води е атлантическият сектор на Южния океан (море Уедел). Силната дълбоководна циркулация причинява влиянието на Атлантическия океан да се усеща в повечето райони на световните океани. Тихи океанняма големи източници на дълбока вода и следователно потокът под 2000 m вероятно е слаб. Индийския океан има сложна система от дълбоки води, която зависи от смесването на много други водни маси, а не от образуването на типове водни маси в резултат на термохалинни промени.
Образуването на водни маси става в съответствие с геофизичните условия на отделните райони на Световния океан. В процеса на генезис значителни количества вода придобиват набор от характерни физикохимични и биологични свойства, който остава практически непроменен в цялото пространство на тяхното разпространение.
Имоти
Основните свойства на водните маси включват соленост и температура. И двата показателя зависят от климатичните фактори, причинени от географска ширина. Основна роля в промяната на солеността на водите играят валежите и изпарението. Температурата се влияе от климата на околните райони и океанските течения.
Видове
В структурата на Световния океан се разграничават следните видове водни маси: дънни, дълбоки, междинни и повърхностни.
Повърхностни масисе образуват под въздействието на валежите и пресните континентални води. Това обяснява постоянните промени в температурата и солеността. Тук също възникват вълни и хоризонтални океански течения. Дебелината на слоя е 200–250 метра.
Междинни водни масиразположени на дълбочина 500–1000 метра. Образуват се в тропичните ширини, където се наблюдава високо нивосоленост и изпарение.
Образуване на дълбоки масипричинени от смесване на повърхностни и междинни водни маси. Този тип вода се среща в тропическите ширини. Хоризонталната им скорост може да достигне до 28 км/ч. Температурата на дълбочини над 1000 метра е приблизително +2–3 градуса.
Дънни водни масихарактеризиращ се с много ниски температури, постоянни нива на соленост и висока плътност. Този тип вода заема тази част от океана, която е по-дълбока от 3000 метра.
Видове
В зависимост от териториалното разположение има такива видове водни маси като екваториални, тропически, субтропични, умерени и полярни.
Екваториалните водни маси се характеризират с: ниски нива на плътност и соленост, висока температура (до +28 градуса), ниско съдържание на кислород.
Тропическите водни маси са в зоната на влияние на океанските течения. Солеността на такива маси е по-висока, тъй като изпарението тук преобладава над валежите.
Умерените маси се обезсоляват от реки, валежи и айсберги. Тези географски ширини се характеризират със сезонни промени в температурите на водата, като средната годишна температура постепенно намалява към полюсите от 10 до нула градуса.
Нивото на соленост в полярните слоеве е доста ниско, тъй като плаващият лед има силен обезсоляващ ефект. При температура около -2 градуса, морска водасредна соленост замръзва (колкото по-висока е солеността, толкова по-ниска е точката на замръзване).
Какво представляват водните маси?
Отговаряйки на въпроса какви са водните маси, има смисъл да се говори за процесите, протичащи в преходните зони между тях. Когато масите се срещнат, водите се смесват, докато по-плътните потъват в дълбочина. Такива области се наричат зони на конвергенция.
В зоните на дивергенция водните маси се разминават, придружени от издигане на вода от дълбините.
