Основни физико -химични свойства на океаните. Физико -химични свойства на океанската вода. Сухопътни води - Реки

Океанска вода- универсален хомогенен йонизиран разтвор, който съдържа всички химични елементи. Разтворът съдържа твърди минерали (соли) и газове, както и суспензии от органичен и неорганичен произход.

Соленост на морската вода. По тегло разтворените соли са само 3,5%, но придават на водата горчиво-солен вкус и други свойства. Съставът на морската вода и съдържанието на различни групи соли в нея се вижда от Таблица 8. Морската вода по състав се различава рязко от речната, тъй като в нея преобладават хлориди. Интересно е да се отбележи, че съставът на солите на кръвната плазма е близък до състава на солите на морската вода, в която, както смятат много учени, е възникнал животът.

Че блиц 8

(в% от общата маса на солите) (според Л. К. Давидов и други)

Основни връзки	Морска вода	Речна вода
Хлориди (Nad, MgCl,)
Сулфати (MgSO 4, CaSO 4, K 2 SO 4)
карбонати (CaCO 3)
Съединения на азот, фосфор, силиций, органични и други вещества

Соленост – количеството на солите в грамове вазкг морска вода.Средна соленост на океана 35% 0. От 35 грама соли до морска воданай-вече готварска сол (около 27 г), така че е солена. Магнезиевите соли му придават горчив вкус. Линиите на картата, свързващи точки със същата соленост, се наричат изохалин.

Океанската вода се образува от горещи солени разтвори на вътрешността на земята и газове, така че соленосторигиналът му. Съставът на морската вода наподобява състава юношески води,тоест вода и газове, отделяни при вулканични изригвания от магма и за първи път навлизащи във водния цикъл на Земята. Газовете, отделяни от съвременните вулкани, се състоят главно от водни пари (около 75%), въглероден диоксид (до 20%), хлор (7%), метан (3%), сяра и други компоненти.

Първоначалният състав на солите на морската вода и нейната соленост бяха малко по -различни. Промените, които е претърпял по време на еволюцията на Земята, са причинени преди всичко от появата на живот, особено механизма на фотосинтезата и свързаното с него производство на кислород. Някои промени очевидно са внесени от речните води, които отначало излужват скали на сушата и доставят лесно разтворими соли в океана, а по-късно и главно карбонати. Въпреки това, живите организми, особено животните, първо са консумирали огромно количество силиций, а след това и калций, за да образуват своите вътрешни скелети и черупки. След като отмират, те потъват на дъното и изпадат от циркулацията на минерални вещества, без да увеличават съдържанието на карбонати в морската вода.

В историята на развитието на Световния океан има периоди, когато солеността се колебае в посока на намаляване или увеличаване. Това се случи както в резултат на геоложки причини, тъй като тектонското активиране на недрата и вулканизма повлия на активността на дегазирането на магма, така и поради климатичните промени. По време на суровите ледникови епохи, когато големи суровини от прясна вода се съхраняват на сушата под формата на ледници, солеността се увеличава. С затоплянето в междуледниковите епохи, когато разтопените ледникови води навлязоха в Океана, то намаля. В сухите епохи солеността се увеличава, а във влажните епохи намалява.

Разпространението на солеността на повърхностните води до дълбочина до 200 м показва зониране,което е свързано с баланса (притока и изтичането) на прясна вода и преди всичко с количеството на валежите и изпарението. Речните води и айсбергите намаляват солеността на морската вода.

В екваториалните и субекваториалните географски ширини, където валежите падат повече, отколкото се изразходва вода за изпаряване (K овлажняване> 1), а речният отток е голям, солеността е малко по -малка от 35% 0. В тропическите и субтропичните ширини, поради отрицателния баланс на сладката вода (малко валежи и голямо изпарение), солеността е 37% o. В умерените ширини солеността е близо до 35% o. В циркумполярните и полярните ширини солеността е най -ниска - около 32% o, тъй като количеството на валежите надвишава изпарението, речният отток е голям, особено сибирските реки, има много айсберги, главно около Антарктида и Гренландия.

Ориз. 82. Видове вертикално разпределение на солеността (според L.K.Davydov et al.)

Зоналната закономерност на солеността се нарушава от морските течения и притока на речни води. Например, в умерените ширини на северното полукълбо, солеността е по -висока на западните брегове на континентите, където навлизат субтропични води с висока соленост, донесени от топли течения, и по -малко - на източните брегове на континентите, където студени течения донесе по -малко солени субполярни води.

От океаните Атлантическият океан има най -висока соленост. Това се обяснява, първо, със сравнителната му теснота в ниските географски ширини, съчетана с близостта му до Африка с нейните пустини, откъдето горещ сух вятър духа безпрепятствено към океана, увеличавайки изпарението на морската вода. Второ, в умерените ширини западният вятър пренася атлантическия въздух дълбоко в Евразия, където значителна част от валежите падат от него, което не се връща напълно в Атлантическия океан. Солеността на Тихия океан е по -малка, тъй като, напротив, е широка в екваториалната зона, където солеността на водата е ниска, а в умерените ширини на Кордилерите и Андите се задържат обилни валежи по наветрената страна западните склонове на планините и те отново навлизат в Тихия океан, озарявайки го.

Най -ниската соленост на водата е в Северния ледовит океан, особено в близост до азиатския бряг, близо до устията на сибирските реки - по -малко от 10% o. Въпреки това, в циркумполярните ширини има сезонна промяна в солеността на водата: през есента - зимата, когато се образува морски лед и речният отток намалява, солеността се увеличава, през пролетта - лятото, когато морският лед се топи и речният отток се увеличава, тя намалява. През лятото, около Гренландия и Антарктида, солеността също става по-ниска поради топенето на айсберги и размразяването на крайните части на ледените покривки и шелфовия лед.

Максималната соленост се наблюдава в тропическите вътрешни морета и заливите, заобиколени от пустини, например в Червено море - 42% 0, в Персийския залив - 39% 0.

Въпреки различната соленост на морската вода в различните области на океана, процентът на разтворените в нея соли остава непроменен. Тя се осигурява от подвижността на водата, нейното непрекъснато хоризонтално и вертикално смесване, което заедно води до общата циркулация на водите на Световния океан.

Вертикалните промени в солеността на водата в океаните са различни. Очертават се пет зонални типа вертикално разпределение на солеността: I - полярна, II - субполярна, III - умерена, IV - тропическа и V - екваториална. Те са представени под формата на графики на фигура 82.

Разпределението на солеността по дълбочина в моретата е много различно в зависимост от стойността на баланса на прясната влага, интензивността на вертикалното смесване и водообмена със съседни водни площи.

Годишните колебания в солеността в откритите части на океана са незначителни и в повърхностните слоеве не надвишават 1% o, а от дълбочина 1500 - 2000 m солеността е практически непроменена през цялата година. В крайбрежните крайбрежни морета и заливи сезонните колебания в солеността на водата са по -значими. В моретата на Северния ледовит океан в края на пролетта солеността намалява поради притока на речни води, а във водни зони с мусонен климат през лятото - също поради изобилието от валежи. В полярните и подполярните географски ширини сезонните промени в солеността на повърхностните води до голяма степен се дължат на процесите на замръзване на водата през есента и топенето на морския лед през пролетта, както и на топенето на ледниците и айсбергите през полярен ден, което ще бъде разгледано по -късно .

Солеността на водата влияе върху много от нейните физични свойства: температура, плътност, електрическа проводимост, скорост на разпространение на звука, скорост на образуване на лед и др.

Интересно е да се отбележи, че в моретата близо до карстови брегове на дъното често има мощни подводни (подводни) източници на прясна вода, които се издигат на повърхността под формата на фонтани. Такива „свежи прозорци“ сред солена вода са известни край бреговете на Югославия в Адриатическо море, край бреговете на Абхазия в Черно море, край бреговете на Франция, Флорида и другаде. Тази вода се използва от моряците за битови нужди.

Газовият състав на океаните. В морската вода в допълнение към солите се разтварят и газове като азот, кислород, въглероден диоксид, сероводород и др. И въпреки че съдържанието на газове във водата е изключително незначително и се променя забележимо в пространството и времето, те са достатъчни за развитие на органичния живот и биогеохимичните процеси.

Кислородповече в морската вода, отколкото в атмосферата, особено в горния слой (35% при 0 ° C). Основният му източник е фитопланктонът, който се нарича „белите дробове на планетата“. По-дълбоко от 200 m съдържанието на кислород намалява, но от 1500 m отново се увеличава, дори в екваториалните ширини, поради притока на води от циркумполярните райони, където насищането с кислород достига 70–90%. Кислородът се изразходва чрез изпускането му в атмосферата с излишък от него в повърхностните слоеве (особено през деня), за дишането на морските организми и за окисляването на различни вещества. Азотпо -малко в морската вода, отколкото в атмосферата. Съдържанието на свободен азот е свързано с разграждането на органичните вещества. Азотът, разтворен във вода, се усвоява от специални бактерии, преработва се в азотни съединения, които са от голямо значение за живота на растенията и животните. Определено количество безплатни и обвързани въглероден двуокис,която влиза във водата от въздуха по време на дишането на морските организми, при разлагането на органични вещества, както и при изригванията на вулкани. Той е важен за биологичните процеси, тъй като е единственият източник на въглерод, от който растенията се нуждаят, за да изграждат органични вещества. Водороден сулфидсе образува в дълбоки застояли басейни в долните части на водния стълб по време на разлагането на органични вещества и в резултат на жизнената дейност на микроорганизмите (например в Черно море). Тъй като сероводородът е силно токсично вещество, той рязко намалява биологичната производителност на водата.

Тъй като разтворимостта на газовете е по -интензивна при ниски температури, водите на високите географски ширини съдържат повече от тях, включително най -важния газ за живота - кислород. Повърхностните води там дори са пренаситени с кислород и биологичната производителност на водите е по -висока, отколкото в ниските географски ширини, въпреки че видовото разнообразие на животните и растенията е по -бедно. През студения сезон океанът абсорбира газовете от атмосферата; през топлия сезон ги освобождава.

Плътност - важно физическо свойство на морската вода. Морската вода е по -плътна от прясната. Колкото по-висока е солеността и по-ниска температурата на водата, толкова по-висока е нейната плътност. Плътността на повърхностните води се увеличава от екватора до тропиците поради увеличаване на солеността и от умерените ширини до полярните кръгове в резултат на понижаване на температурата, а през зимата и поради увеличаване на солеността. Това води до интензивно потъване на полярните води през студения сезон, който продължава 8 - 9 месеца. В долните слоеве полярните води се придвижват към екватора, в резултат на което дълбоките води на Световния океан обикновено са студени (2 - 4 ° C), но обогатени с кислород.

Цвят и прозрачност зависят от отразяването, поглъщането и разсейването на слънчевата светлина, както и от веществата от органичен и минерален произход, суспендирани във вода. Синьото е присъщо на водата в откритата част на океана, където няма суспендирана материя. В близост до бреговете, където има много суспендирани вещества, донесени от реки и временни потоци от сушата, както и поради разклащането на крайбрежната почва по време на вълни, цветът на водата е зеленикав, жълт, кафяв и т.н. С изобилие от планктон, цветът на водата е синкаво-зелен.

За визуални наблюдения на цвета на морската вода се използва хроматична скала, състояща се от 21 епруветки с цветни разтвори - от синьо до кафяво. Цветът на водата не може да бъде приравнен с цвета на морската повърхност. Зависи от метеорологичните условия, особено от облачността, както и от вятъра и вълните.

Прозрачността е по -добра в откритата част на океана, например в Саргасово море - 67 м, по -лоша - в близост до бреговете, където има много суспендирани вещества. Прозрачността намалява в периода на масово развитие на планктона.

Морско сияние (биолуминесценция) – това е сиянието в морската вода на живи организми, съдържащи фосфор и излъчващи "жива" светлина. На първо място светят най-простите низши организми (нощна светлина и др.), някои бактерии, медузи, червеи, риби във всички слоеве на водата. Следователно мрачните дълбини на Океана не са напълно лишени от светлина. Усилване на сиянието

той лети на вълни, така че корабите през нощта са придружени от истинско осветление. Сред биолозите няма консенсус относно целта на сиянието. Смята се, че служи или за изплашване на хищници, или за търсене на храна, или за привличане на индивиди от противоположния пол в тъмното. Прохладното сияние на морската риба позволява на риболовните кораби да намерят рибни ята.

Звукопроводимост – акустично свойство на морска вода. Разпространението на звука в морската вода зависи от температурата, солеността, налягането, съдържанието на газ и прахови частици. Средно скоростта на звука в океаните варира от 1400-1550 m / s. С повишаване на температурата, увеличаване на солеността и налягането, тя се увеличава, с намаляване намалява. В океаните са открити слоеве с различна звукова проводимост: разсейващ звук слойи слой със звукова свръхпроводимост - под вода

"Звуков канал".Натрупванията на зоопланктон и съответно риби са ограничени до слоя за разсейване на звука. Той преживява дневни миграции: той се издига през нощта, пада през деня. Използва се от подводничари, тъй като заглушава шума от подводните двигатели и от риболовни кораби за намиране на стаи от риба. „Звуковият канал“ започва да се използва за краткосрочно прогнозиране на вълни цунами, в практиката на подводна навигация за предаване на акустични сигнали на свръхдалечни разстояния.

Електропроводимост морската вода е висока. Той е пряко пропорционален на солеността и температурата.

Естествена радиоактивност морската вода е малка, но много растения и животни са способни да концентрират радиоактивни изотопи. Следователно уловът на риба и други морски дарове в момента се подлага на специална проверка за радиоактивност.

Във водата няма теоретично неразтворими вещества, следователно морската вода съдържа почти всички елементи от периодичната таблица. Вярно е, че някои елементи са в толкова малки количества, че присъствието им се открива само в морските организми, които събират тези елементи от околната морска вода. Това са например кобалт, никел и калай, открити в кръвта на морски краставици, омари, стриди и други животни. Наличието на някои други елементи се доказва само от тяхното присъствие в морските седименти.

Средно количество, разтворено във водите на Световния океан твърди веществае около 3,5% тегловни. Най -вече морската вода съдържа хлор - 1,9%. натрий - 1,06%. магнезий - 0, 13%, сяра - 0, 088%, калций - 0, 040%, калий - 0, 038%, бром - 0, 0065%, въглерод - 0, 003%. Съдържанието на други елементи, включително биогенни и микроелементи, е незначително, под 0,3%. Във водите на океана са открити благородни метали, но концентрацията им е незначителна, а при общо голямо количество в океана (злато - 55 * 105 тона, сребро - 137 * 106 тона), добивът им е нерентабилен. Основната характеристика, която отличава водите на океаните от сухоземните води, е тяхната висока соленост. Броят на грамовете вещества, разтворени в 1 литър вода, се нарича соленост. Морската вода е разтвор на 44 химични елемента, но солите играят основна роля в нея. Трапезната сол придава на водата солен вкус, докато магнезиевата сол й придава горчив вкус. Солеността се изразява в ppm (% o). Това е хилядна част от числото. В един литър океанска вода се разтварят средно 35 грама различни вещества, което означава, че солеността ще бъде 35% o.

Солеността на водата в океаните не е еднаква навсякъде. В откритата част тя варира в рамките на 33-37 ° / оо и зависи от климатичните условия (разликата в изпарението и количеството на валежите). Следователно разпределението му ясно показва особеностите на географското ширино зониране, което прави възможно картографирането на тази характеристика (изохалинови карти). В някои райони географското зониране се нарушава от ефекта на преноса на сол към течения. Средната соленост на повърхността на океаните варира. Атлантическият океан има най -висока средна соленост - 35,3 ° / 0о, най -ниска - Северния ледовит океан - 32% о (в естуарните зони до 20 ° / оо).

Газове в океанска вода. Водата абсорбира (разтваря) газовете, с които влиза в контакт. Следователно, в океанска водасъдържа всички атмосферни газове, както и газове, пренасяни от речни води, отделяни по време на химични и биологични процеси, по време на подводни изригвания. Общото количество газове, разтворени във вода, е малко, но те играят решаваща роля в развитието на целия органичен живот в моретата и океаните.

Въглеродният диоксид, за разлика от кислорода и азота, се намира в океанската вода главно в свързана форма, под формата на въглеродни диоксидни съединения - карбонати и бикарбонати. Запасите от въглероден диоксид в океана се поддържат от дишането на организмите и разтварянето на варовити скали на дъното и бреговете, както и от съвременните органогенни отлагания (скелети, черупки и др.). Значителни количества въглероден диоксид навлизат в океана по време на подводни вулканични изригвания. Подобно на кислорода, въглеродният диоксид се разтваря по -бързо в студена вода. Когато температурата се повиши, водата отделя въглероден диоксид в атмосферата, когато намалява, тя го абсорбира, следователно в тропиците водата излъчва въглероден диоксид в атмосферата, в полярните ширини, напротив, въглеродният диоксид от атмосферата навлиза водата.

1.1 Разпределение на вода и земя по земното кълбо.

Общата площ на земята е 510 милиона квадратни километра.

Площта на сушата е 149 милиона квадратни километра. (29%)

Заемана вода - 310 млн. Кв. Км. (71%)

В Северното и Южното полукълбо съотношението на повърхността на сушата и водата не е същото:

В южното полукълбо водата представлява 81%

В Северното полукълбо водата представлява 61%

Континентите са повече или по -малко разделени един от друг, докато океанските води образуват непрекъснато водно пространство на повърхността Глобусът, който се нарича Световен океан. Според своите физико -географски особености последният се подразделя на отделни океани, морета, заливи, заливи и проливи.

океан - най -голямата част от Световния океан, ограничена от различни страни от несвързани континенти.

От 30 -те години на ХХ век тя е разделена на 4 океана: Тихи, индийски, атлантически, арктически (по -рано Южна Арктика).

Континентите, разчленяващи Световния океан, определят естествените граници между океаните. Във високите южни географски ширини няма такива граници и те се приемат тук условно: между Тихия океан и Атлантическия океан по меридиана на нос Хорн (6804 ‘W), от остров Вогненска Земя до Антарктида; между Атлантическия и Индийския - от нос Агулхас по меридиана 20E. ; между Индиан и Тихим - от нос Юго - Восточен на около. Тасмания по меридиана 14655 '.

Площите на океаните като процент от общата площ на Световния океан са;

Тихо - 50%

Атлантически - 25,8%

Индийски - 20,8%

Северна Арктика - 3,6%

Във всеки от техните океани моретата се отличават и са повече или по -малко изолирани и доста обширни области на океана, които имат свой собствен хидроложки режим, свързващ се под влияние на местните условия и затруднен водообмен със съседните райони на океана.

Моретата, според степента на своята изолация от океана и физико -географските условия, се делят на три основни групи:

1.вътрешни морета

а. средно море

б. полузатворен

2. маргиналенморета

3. между-островморета

Средиземноморски морета заобиколен от всички страни със суша и общуван с океана чрез един или повече протоци. Характеризират се с максимална изолация на природните условия, затворена циркулация на повърхностните води и най -голяма независимост в разпределението на солеността и температурата.

Тези морета включват: Средиземно, Черно, Бяло море.

Полузатворени морета частично ограничен от континенти и отделен от океана с полуострови или верига от острови, бързеите в проливите между които затрудняват водния обмен, но все пак е много по-свободен, отколкото в Средиземно море.

Пример: Берингово, Охотско, Японско море, които са разделени от Тихия океан от Алеутски, Курилски и Японски острови.

Маргинални морета са повече или по -малко отворени части на океана, отделени от океана с полуострови или острови.

Обменът на вода между морета от този тип и океана е практически безплатен. Формирането на системата от течения и разпределението на солеността и температурата са еднакво повлияни от континента и океана. Маргиналните морета включват: арктическите морета, с изключение на Бялото.

Междуостровни морета - това са части от океана, заобиколени от пръстен от острови, бързеите в проливите, между които възпрепятстват някакъв вид свободен обмен на вода. В резултат на влиянието на океана естествените условия на тези морета са подобни на тези на океана. Има известна независимост в естеството на теченията и разпределението на температурата и солеността на повърхността и в дълбочината на тези морета. Моретата от този тип включват моретата на Източноиндийския архипелаг: Сулу, Челеба, Бенда, Яван и др.

По -малките подразделения на океана са заливи, заливи и проливи. Разграничението между залив и залив е доста произволно.

До залива се отнася до частта от морето, която излиза в сушата и е достатъчно отворена за влиянието на съседните води. Най-големите заливи: Бискайски, Гвинея, Бенгал, Аляска, Хъдсън, Анадир и др.

До залива те наричат ​​малък залив с устието на самия залив, ограничен от острови или полуострови, които донякъде усложняват обмена на вода между залива и съседния резервоар. Пример Севастопол, Златен рог, Цемеская и др.

На север заливите, дълбоко изпъкнали в сушата, където обикновено текат реки, се наричат ​​устни, в дъното на залива има следи от речни утайки, водата е силно обезсолена.

Най -големите заливи: Обская, Двинская, Онега и пр. Навиващи се, ниски, дълбоко изпъкнали заливи, образувани във връзка с ледникова ерозия, се наричат фиорди .

Лиман устието на долината на река, или отвес, наводнено от морето, в резултат на леко потъване на сушата. Лагуна наричан: а) плитко водно тяло, отделено от морето в резултат на утаяване под формата на брегова ивица и свързано с морето чрез тесен проток; б) участък от морето между континента и коралов риф или атол.

Проливът се нарича относително тясна част от Световния океан, свързваща две водни басейни с доста независими природни условия.

1.2. Химичен състав и соленост на морската вода

Морската вода се различава от прясната по вкус, специфично тегло, прозрачност, цвят и по -агресивно въздействие. Поради силно изразената полярност и големия диполен момент на молекулите, водата има голяма дисоциираща способност. Следователно, различни соли се разтварят в йонна дисперсна форма, а морската вода е по същество слаб, напълно йонизиран разтвор с алкална реакция, която се определя от излишъка на сумата на катионните еквиваленти средно от 2,38 mg-eq / l (алкална разтвор). количеството, изразено в грамове, разтворено в 1 кг морска вода, при условие че всички халогени са заменени с еквивалентно количество хлор, всички карбонати се превръщат в оксиди и органичното вещество се изгаря, обичайно е да се нарича солеността на морска вода. Солеността се обозначава със символа S. За единица соленост се взема 1 g сол, разтворена в 1000 g морска вода, и се нарича ppm , означени с% 0. Средното количество минерални вещества, разтворени в 1 kg морска вода, е 35 g и следователно средната соленост на Световния океан е S = 35% 0.

Теоретично всички известни химични елементи се намират в морската вода, но теглото им е различно. В морската вода има две групи елементи.

1 група. Основни йони на океанската вода.

Йони и молекули	За 1 кг вода (S = 35% 0)
Хлорид Cl
Сулфатен SO4
Хидрокарбонат HCO3
Бромид В2
Флуорид F
Борна киселина H2 BO3
Сумата от аниони:
Натрий Na
Магнезий Mg
Калций Ca
Strontium Sr
Количеството катиони
Сумата от йони

Група 2 - микроелементи, чието общо съдържание не надвишава 3 mg / kg.

Отделни елементи присъстват в морската вода в изчезващо малки количества. Примерно сребро - 310 -7 g, злато - 510 -7 g. Основните елементи се намират в морската вода на солени съединения, основните от които са NaCl и MgCl, което представлява 88,7% от теглото на всички разтворени твърди вещества в морска вода; сулфати MgSO4, CaSO4, K2SO4, съставляващи 10.8% и CaCO3 карбонат, съставляващи 0.3%. В резултат на анализа на пробите от морска вода беше установено, че съдържанието на разтворени минерални вещества може да варира в широк диапазон (от 2 до 30 g / kg), но техният процент с достатъчна точност за практически цели може да бъде приет постоянен. Този модел беше кръстен постоянството на солевия състав на морската вода .

Въз основа на тази закономерност се оказа възможно да се свърже солеността на морската вода със съдържанието на хлор (като елемент в най -голямо количество, съдържащ се в морската вода)

S = 0,030 + 1,805 Cl.

Речната вода съдържа средно 60,1% карбонати и 5,2% хлориди. Въпреки това, въпреки че всяка година 1.6910 9 тона карбонати (HCO3) навлизат в Световния океан с водата на реките, чийто отток е 3.610 4, общото им съдържание в океана остава практически непроменено. Причините са:

Интензивна консумация от морски организации за изграждане на варовикови образувания.

Утаяване поради лоша разтворимост.

Трябва да се отбележи, че е почти невъзможно да се уловят промени в съдържанието на сол, т.к общата маса на водата в океана е 5610 15 тона и внасянето на соли е практически незначително. Например, ще са необходими 210 5 години за промяна на съдържанието на хлоридни йони с 0,02% 0.

Солеността на океанската повърхност в откритите й части зависи от съотношението между валежите и изпарението, а колебанията в солеността по тези причини са 0,2% 0. Колкото по-голяма е разликата в температурата между водата и въздуха, скоростта на вятъра и неговата продължителност, толкова по-голямо е количеството на изпарението. Това води до повишаване на солеността на водата. Валежите намаляват повърхностната соленост.

В полярните райони солеността се променя с топенето и образуването на лед и флуктуациите тук е около 0,7% 0.

Промяната в солеността в различните географски ширини е приблизително еднаква за всички океани. Солеността нараства в посока от полюсите към тропиците, достигайки 20-25s. и y. или и отново намалява на екватора. Разпределение по географска ширина в Атлантическия океан на соленост, валежи, изпарение, плътност, температура на водата. (Фигура 1).

Равномерно изменение на повърхността на солеността се получава поради наличието на океански и крайбрежни течения, както и в резултат на изтичането на прясна вода от големи реки.

Солеността на моретата е толкова по -различна от солеността на океана, толкова по -малко морето комуникира с океана.

Солеността на моретата:

Средиземноморие 37-38% 0 на запад

38-39% 0 на изток

Червено море 37% 0 на юг

41% 0 на север

Персийски залив 40% 0 на север

37-38% 0 на изток

колебанията в дълбочината на солеността се срещат само на дълбочина 1500m. Под този хоризонт солеността не се променя значително. Разпределението на солеността по дълбочина се влияе от хоризонталните измествания и вертикалната циркулация на водните маси. За картографско изображение на разпределението на солеността на повърхността на океана или на всеки друг хоризонт се изчертават линии на соленост - изохалин .

1.3. Газове в морската вода

В контакт с атмосферата, морската вода абсорбира газове от въздуха: кислород, азот, въглероден диоксид.

Количеството разтворени газове в морската вода се определя от парциалното налягане и разтворимостта на газовете, което зависи от химичната природа на газовете и намалява с повишаване на температурата.

Таблица на разтворимостта на газовете в прясна вода при парциално налягане 760 mm Hg.

	Разтворимост на газове (ml / l)
	Кислород			Въглероден двуокис	Водороден сулфид

Разтворимостта на кислород и азот, които не реагират с морска вода, също зависи от солеността и намалява с нейното увеличаване. Съдържанието на разтворими газове в морската вода се оценява в абсолютни единици (ml / l) или като процент от наситеното количество, т.е. от количеството газове, които могат да се разтварят във вода при дадена температура и соленост, нормална влажност и налягане 760 mm Hg. Кислородът и азотът, поради по -добрата разтворимост на кислорода в морската вода, са в съотношение 1: 2. Съдържанието на кислород се колебае във времето и пространството от значително пренасищане (до 350% след това в плитки води в резултат на фотосинтезата, до пълното му изчезване, когато се изразходва за дишане на организмите и окисляване и при липса на вертикална циркулация.

Тъй като разтворимостта на кислорода до голяма степен зависи от температурата, в студения сезон кислородът се абсорбира от морската вода и с повишаване на температурата излишният кислород преминава в атмосферата.

Въглеродният диоксид се съдържа във въздуха в количество от 0,03% и следователно съдържанието му във вода е трябвало да бъде достигнато при 0,5 ml / l. Въпреки това, за разлика от кислорода и азота, въглеродният диоксид не само се разтваря във вода, но и частично влиза в съединения с основи (тъй като водата е слабо алкална реакция). В резултат на това общото съдържание на свободен и свързан въглероден диоксид може да достигне 50 ml / l. Въглеродният диоксид се консумира по време на фотосинтезата и за изграждането на варовити образувания от организмите. Малка част от въглеродния диоксид (1%) се комбинира с вода, за да образува въглена киселина

CO2 + H2O  H2CO3.

Кислородът се дисоциира, освобождавайки бикарбанатни и карбонатни йони, както и водородни йони

H2CO3  H + HCO3

H2CO3  H + CO3

Нормалният разтвор на водородни йони съдържа 1 g
в 1 литър вода. Експериментите са установили, че когато концентрацията на Н йони е 110 -7 g / l, водата е неутрална. Приятно е да се изрази концентрацията на водородни йони с показател с обратен знак и да се посочи рН.

За неутрална вода рН = 7

Ако водородните йони преобладават pH< 7 (кислая реакция).

Ако преобладават хидроксилните йони, pH> 7 (алкална реакция).

Установено е, че pH се увеличава с намаляване на съдържанието на свободен въглероден диоксид. В открития океан водата има леко алкална реакция или рН = 7,8 - 8,8.

1.4. Температура и топлинни свойства на морската вода

Нагряването на повърхността на океана става директно и чрез разсеяна слънчева радиация.

При липса на континенти температурата на повърхността на океана ще зависи само от географската ширина на мястото. Всъщност, с изключение на южната част на Световния океан, картата е напълно различна поради дисекцията на океана, влиянието на океанските растения и вертикалната циркулация.

Средни температури на газа на повърхността на океаните:

Атлантически - 16.9 С

Индийски - 17,0 С

Тихо 19.1 С

Свет - 17.4С

Средна температура на въздуха 14,3 С

Най-високият в Персийския залив (35,6 С). Най-ниската в Северния ледовит океан (-2 С). Температурата намалява с дълбочина до хоризонтите 3000 - 500 м много бързо, по -надолу до 1200 - 1500 м е много по -бавно и от 1500 м до дъното или много бавно, или изобщо не се променя. (фиг.2)

Фиг. 2. Изменение на температурата с дълбочина на различни географски ширини.

Дневните температурни колебания бързо намаляват с дълбочина и избледняват на хоризонта 30-50 м. Максималната температура на дълбочина настъпва 5-6 часа по-късно, отколкото на повърхността. Дълбочината на проникване на температурните колебания на газа зависи от метеорологичните условия, но обикновено не надвишава 300 - 500 м. Специфичната топлинна мощност е много висока:

1 Cal / g * deg = 4186,8 J / kg * deg.

Вещество	Топлинна мощност Cal / G * град
прясна вода
Морска вода
Течен амоняк

Когато 1 куб. см вода се охлади с 1C, се отделя количество топлина, достатъчно да загрее около 3000 кубични метра на 1 м. см въздух.

Топлопроводимостта на морската вода се определя от коефициента на молекулярна топлопроводимост, който варира в зависимост от и от температурата, солеността, налягането в диапазона (1,3 - 1,4)  10 -3 Кал/см  градсек.

Топлинният пренос по този начин е изключително бавен. В реални условия винаги има турбуленция в движението на течности, а топлопредаването в океана винаги се определя от коефициента на турбулентна топлопроводимост.

1.5. Плътност, специфично теглои свиваемост на морската вода

Плътността на морската вода е съотношението на единица тегло на обем вода при температурата в момента на наблюдение към теглото на единица обем дестилирана вода при температура 4  С ( ).

От физиката е известно, че плътността се определя като маса, затворена в единици обем (g / cm) ; кг/м ).

Тъй като плътността и специфичното тегло на дестилираната вода при 4 ° C се приемат = 1, то числено плътността ( ) и физическата плътност са равни.

В океанографията плътността не се измерва, а се изчислява чрез специфично тегло, докато за междинни изчисления се използват 2 форми на специфично тегло:

Извеждат се следните понятия:

Условна плътност

Условно специфично тегло при 17,5  С

Условно специфично тегло при 0  С (стандартно конвенционално тегло на морската вода)

Известно е, че водата е идеален разтворител. Морската вода е газосолен разтвор, богат на качествен състав. Във водата на океаните, 44 химичен елемент... Повечето от разтворените хлориди, които представляват 88,7%, сулфати - 10,7%, карбонати и други елементи - 0,8%. От този океан вода и горчиво-солен вкус. Соленият вкус се причинява от разтвора, а горчивият - от солите на сулфатите (MgSO 4, SaBOl и др.). Солеността на Световния океан се измерва в% o (ppm). Средната соленост на Световния океан е 35% o, тоест 35 g сол се разтварят в 1 литър вода. Най -висока соленост се наблюдава в тропическите ширини, където изпарението е голямо, а притокът на сладка вода е малък. В екваториалната зона солеността леко намалява поради отлагането на голямо количество валежи. В умерените ширини, в сравнение с тропическите, солеността отново намалява. Флуктуациите на солеността са малки от 32 до 41% 0. В крайбрежните морета на Северния ледовит океан солеността намалява до 32% o, а в Червено море достига 41% o. Съотношението на разтворените вещества в Световния океан не се променя.

Моретата на Русия, с изключение на моретата на Тихия океан, имат ниска соленост: Балтийско море - 8% o. Черно море 14-19% o.

Солеността зависи от климата (увеличава се в сух климат). Разпределението на солеността също се влияе от морските течения: топлите го увеличават, студените намаляват. Солеността намалява, когато големи реки се вливат в морето.

В океанската вода се разтварят много газове. Кислородът е от особено значение. Той е по -разтворен в студени води, отколкото в топли.

Въглеродният диоксид, за разлика от кислорода и азота, е в свързано състояние - под формата на съединения на въглероден диоксид. Въглеродният диоксид се използва от животните за изграждане на черупки и костни части на тялото.

Цветът на океанската вода в дебелината придобива синкав оттенък . Бистротата на водата зависи от примесите и се определя с помощта на Sacchi диск. Изработен е от цинк с диаметър 30 ​​см, боядисан в бяло. Когато дискът е потопен във вода, той се следи на каква дълбочина престава да се вижда. Тази дълбочина определя степента на прозрачност на водата.

Температура на океанската вода.В горните слоеве на океана топлината се разпределя зонално. В екваториалната зона температурата се повишава в рамките на + 27-28 ° С, сезонните колебания са незначителни: 1-3 ° С. В тропическите ширини температурата на водата е + 20-25 ° С, в умерените ширини - от 0 до + 20 ° С, в полярните ширини - от 0С до -2 ° С.

Регионалното разпределение на температурите се дължи на морските течения. В тропическите ширини западните части на океана са по -топли от източните, температурната разлика достига 10 °. В северните ширини източните части на океаните са по -топли от западните, а температурната разлика също е 10 °.

Средната температура на повърхностните води на Световния океан е + 17,4 ° С, тоест с 3 ° по -висока от температурата на сушата. Най -високата регистрирана температура е + 36 ° С, най -ниската е 2 ° С. Амплитудата на колебанията в температурата на водата е 38 °, докато за въздуха тя е равна на 145 ° (-87, + 58 °).

В полярните ширини океанската вода замръзва. Точката на замръзване зависи преди всичко от солеността. Така че, при соленост от 20% 0, водата замръзва при t-1,1 ° C.

Пресната вода има най -висока плътност при T+ 4 ° С, океан - при по -ниски температури. При соленост 35% o, най -високата плътност на водата се наблюдава при t - 3,5 °.

Когато прясната вода се охлади, по-тежките й слоеве потъват надолу, докато по-топлите и по-леките се издигат нагоре. Смесването на водата става, докато цялата маса се охлади до +4°C. По-нататъшното охлаждане води до натрупване на по-лека вода на повърхността, и след това до замръзване. В океана смесването на вода не спира, защото плътността на водата се увеличава с понижаване на температурата през цялото време. Освен това, когато океанската вода замръзне, от сладка вода се образуват ледени кристали, следователно общата соленост на водите се увеличава. Затова океанските води замръзват дори при по-ниски температури и вълнението забавя този процес.

Релефът на дъното на Световния океан

За правилна представа за релефа на дъното на Световния океан трябва да измерите дълбочината му. Измерванията на дълбочината се извършват по различни начини. Плитките басейни се измерват с обикновена партида, състояща се от дълъг шнур с претеглен край. Но големи дълбочини не могат да бъдат измерени с толкова много.

В момента се използват ултразвукови вълни, те се изпращат и улавят от специални устройства, които ви позволяват да записвате дълбочините по маршрута на плавателния съд. Резултатите от измерването са нанесени на картата. Местата с еднаква дълбочина са свързани с линии, наречени изобати.

На училищните карти дълбочините се прилагат по метода на оцветяване; дълбочините на една или друга част на океана могат да се определят по скалата на дълбочините.

Релефът на дъното на Световния океан е разнообразен. Това са планински системи, простиращи се на хиляди километри, равнини с по-равни хълмове, континентални склонове и дълбоководни окопи (с дълбочини от 6 000 до 11 000 м). Подобно на сушата, кората на океанското дъно се подразделя на стабилни зони - платформи, покрити с дебели слоеве от седиментни скали, и геосинклинали - подвижни зони. Геосинклиналните области се простират по източното крайбрежие на Азия и Централна Америка, както и по западното крайбрежие на Америка. Те представляват огромни корита, изпълнени със седиментни скали.

Най-големите планински системи образуват средиземноморски хребети с обща дължина до 80 хиляди км. В осовата им част има множество рифтови хребети и долини. Рифтовите долини са свързани с интензивна сеизмична и вулканична дейност. Това са най -активните области на земната кора. Ширината и височината на средноокеанските хребети са различни. Така че в Атлантическия океан тази система се стеснява до 370 км, докато в други се разширява до 2300 км с височина от 1-2 до 9 км. Това са наистина най -големите планински структури на Земята.

Движението на водата в океаните

Водата в океаните е в постоянно движение. Има три вида движение на водата: колебателно, транслационно и смесено.

Осцилаторно движениенаблюдавани във вълни, транслационни - в океански течения и смесени - при отлив и отлив.

Вълни. Основната причина за образуването на вълни на повърхността на Световния океан е вятърът. В някои случаи те възникват от земетресения, промени в атмосферното налягане и други причини. Отделни частици вода при движение на вълни се движат по кръгови орбити. В горната част на орбитата частиците се движат в посока на вълната, а в долната част в обратната посока. Ето защо хвърленият предмет се колебае по вълната, но не се движи.

Прилив и отлив.Хората, които са живели по бреговете на моретата, са забелязали, че морското равнище се покачва два пъти на ден, наводнявайки плоските брегове, и пада два пъти, излагайки дъното на морето.

Моделът на образуване на приливи и отливи се усложнява поради следните причини.

1. Приливите и отливите се образуват под влиянието на привличането не само на Луната, но и на Слънцето. При пълнолуние и новолуние лунното и слънчевото затъмнение съвпадат, така че приливите и отливите са най -големи.

2. В зависимост от бреговата линия на континентите, височината на приливите и отливите може да се увеличи или намали.

Океански течения.Транслационните движения на огромни маси от океанска вода се наричат ​​течения. В резултат на това настъпва цикълът на океанската вода. Движат се не само повърхностни слоеве вода, но и дълбоки.

Главната причинапоявата на повърхностни течения е вятърът. Постоянните ветрове издухват повърхностните слоеве на водата и ги принуждават да се движат.

Реки

В Русия има повече от 200 000 реки. Реката е естествен постоянен водоток, който тече надолу и е заграден от бреговете. Реките са породени от извори, които излизат на земната повърхност. Много реки произлизат в езера и блата, по планинските склонове изпод ледниците. Временни потоци, потоци и реки образуват течащи води. Те изравняват повърхността на Земята: разрушават хълмове, планини и пренасят продуктите на унищожението на по -ниски места. Стойността на течащите води е много голяма в икономическата дейност на човека. Изворите, реките и потоците са основните източници на водоснабдяване. Селищата са разположени по потоци и реки, реките се използват като комуникационни пътища, както и за изграждане на водноелектрически централи и риболов. В сухите райони речната вода се използва за напояване (Мургаб, Теджен, Амударья, Сирдарья и др.).

Всяка река има източник, горно, средно и долно течение, притоци и устие. Източник - мястото, където реката възниква. Устието е мястото, където се влива в друга река, езеро, море. В пустините реките понякога се губят в пясъците, водата им се изразходва за изпаряване и филтриране.

Реките, протичащи през всяка територия, образуват речна мрежа, която се състои от отделни системи, които включват главната река и нейните притоци. Обикновено главната река е по -дълга, по -пълна и заема аксиално положение в речната система. По правило той има по-древна геоложка възраст от притоците си. Понякога се случва обратното. Например, Волга носи по-малко вода от Кама, но се счита за главната река, тъй като нейният басейн е бил исторически обитаван по-рано от Кама. Някои притоци са по -дълги от главната река (Мисури е по -дълъг от Мисисипи, Иртиш - Об).

Притоците на главната река се подразделят на притоци от първи, втори и следващи порядки.

Речната мрежа се състои от речни системи. Речната система включва главната река и нейните притоци. Речна системахарактеризира се с обхвата на всичките си реки, площта на басейна и извивостта и плътността на речната мрежа. Разширена стр. реките могат да бъдат измерени на мащабна карта с помощта на компас, кривомер, по-малко точно, чрез налагане на мокра нишка.

Под речния басейн се разбира районът, от който получава храна. Площта на басейна може да бъде определена от мащабни карти с помощта на палитра. Басейните на различните реки са разделени от водосбори. Те по-често преминават през хълмовете, в някои случаи - по равнинните влажни зони.

Извивостта е съотношението на дължината на реката към правата линия, coi 1 "разтягащ източника и устието, или между два отделни пъпа.

Плътността на речната мрежа е съотношението на общата дължина на всички реки на дадена главна река към площта на басейна l (km / km 2). Зависи от релефа, климата, скалите, които изяждат терена, където тече. На места, където има голямо количество валежи и малко изпарение, речната мрежа е по-гъста, например в северозападната част на страната. В планините плътността на речната мрежа е по -голяма, отколкото в равнината. Гак, на северните склонове на Кавказкия хребет, той е 0,49 км / км км 2 от площта, която представлява 50 м от дължината на реките.

Реките се захранват от подземни води, които излизат на повърхността под формата на извори (извори), както и от атмосферни валежи, падащи под формата на дъжд и сняг. Дъждовната вода, която пада върху повърхността, частично се изпарява, част от нея се просмуква в дълбините на земята и също се стича надолу от реката. Падналият сняг се топи през пролетта. Разтопената вода се стича по склона в депресии и в крайна сметка завършва в реки. По този начин подземните води, дъждовете през лятото и разтопените снежни води през пролетта са постоянен източник на вода за реките. ИС планински райониреките се хранят с води от топящи се ледници.

Нивото на водата в реките зависи от естеството на храната. Най-голямо покачване на водата у нас се наблюдава през пролетта, по време на топенето на снега. Реките преливат бреговете си, наводнявайки огромни площи, често причинявайки големи вреди националната икономика... През периода на пролетни наводнения над половината от годишния обем вода се стича надолу. На места, където през лятото има повече валежи, през лятото реките се заливат. Например Амур има две наводнения: по -малко мощни - пролетта и по -мощни - в края на лятото, по време на мусонни дъждове. Реки< "редней Азии и Кавказа имеют тоже летний разлив, но при­чина его в том, что летом усиленно тают снега и ледники в го­рах. Летний разлив имеют также реки Крайнего Севера, так |.мк там тают снега летом.

Наблюденията на нивото на реките направиха възможно разграничаването на периоди с висока (и ниска) вода.

Високата вода е повтарящо се покачване на водата всяка година през същия сезон. През пролетта, когато снегът се топи в продължение на 2-3 месеца, реките запазват високо ниво на водата. По това време реките се заливат.

Наводнения - краткосрочни непериодични покачвания в -11,1 в реките. Например, по време на силни непрекъснати дъждове, някои реки от Източноевропейската равнина преливат бреговете си, наводнявайки огромни площи. Наводнения се случват по реките i dir по време на горещо време, когато снеговете и ледниците се топят интензивно.

Височината на покачване на водата по време на наводнение е различна (в планинските страни - по -висока, в равнините - по -ниска) и зависи от iptsn; (41 пъти топене на сняг, валежи, горска покривка на територията; | 1pi, ширина на заливната равнина и характер на ледоход<>-: dy достига 20 m.

Маловодието е най-ниското ниво на водата в реката. По това време реката се захранва главно от подземни води. В средната зона на нашата страна маловодието се наблюдава в края на лятото, когато водата се изпарява силно и се просмуква в земята, както и в края на зимата, когато няма повърхностно подхранване.

Всички реки на земното кълбо, според методите си на захранване, могат да бъдат разделени на следните типове: реки с дъждовно захранване (реки от екваториалната, тропическата и субтропичната зона - Амазонка, Конго, Нил, Яндз и др.); реки, задвижвани от топящ се сняг и ледници (реки от планински райони и далечния север - Амударья, Сирдарья, Кубан, Юкон); реки с подземно захранване (реки от планински склонове в сухия пояс - малки реки от северния склон на Тиен Шан); реки със смесено хранене (реки от умерения пояс с ясно изразена стабилна снежна покривка - Волга, Днепър, Об, Енисей и др.).

Работа на река. Реката непрекъснато произвежда работа, която се проявява в ерозия, транспорт и натрупване на материал.

Под ерозия се има предвид разрушаването на скални скали. Разлщати дълбока ерозия, насочена към задълбочаване на канала, странична, насочена към унищожаване на бреговете. На реките можете да видите завоите, които се наричат ​​меандри. Един речен бряг се отмива , другият се измива.Този процес непрекъснато се унищожава материалът река Утаяването започва, когато течението се забави. Първо се отлага по -едър материал (камъни, камъчета, едър пясък), след това по -фин пясък и тиня.

При устията на реките става натрупване на донесения материал. Островите и плитчините се образуват с канали между тях. Такива образувания се наричат ​​делти.

На картата могат да се видят голям брой реки, образуващи делти. Но има реки, които ги нямат. Те се вливат в морето под формата на разширяващ се клин. Аз наричам такива устия устия, например, на Темза, Рейн.

Защо в някои случаи реката образува делта, но в други не? Това зависи от стабилността на морското дъно, в което се влива реката. Когато тя постоянно намалява в резултат на движението на земната кора, не се образува делта. На места, където морското дъно се издига, се образуват делти. Реките може да нямат делти, дори ако има силно течение в морето близо до притока на реката. Той пренася речни утайки далеч в морето. Поради тази причина например река Конг (Заир) няма делта.

В резултат на работата на реката се образуват речни долини. Представляват продълговати криволичещи вдлъбнатини с определен наклон, по дъното на които тече река.

Речните долини имат следните елементи: заливен канал, тераси, склонове. Каналът се разбира като понижената част на долината, през която тече реката. Каналът има две банки: дясна и лява. Едната брега е кротка, другата е стръмна. Плоското речно корито има криволичеща форма. Следователно, освен силата на гравитацията и триенето, естеството на потока се влияе от центробежната сила, възникваща в завоите на реката, както и от отклоняващата сила на въртенето на Земята. Тези сили предизвикват странично кръгово движение. Под действието на центробежна сила на завоя потокът се притиска към вдлъбнатия бряг и струите вода, удряйки го, го разрушават. Има промяна в посоката на потока. По дъното потокът е насочен към отсрещния, нежен бряг. Отклоняващата сила на въртенето на Земята принуждава потока да се притисне към десния бряг (в северното полукълбо). Срутва се, коритото на реката се движи. И така, по време на царуването на Иван Грозни, Казанският Кремъл се е намирал на брега на Волга и досега реката се е отдалечила на 7 км от него.

Процесът на образуване на завои (меандър) е непрекъснат. Въпреки това, за известно време в тази област може да спре. Факт е, че реката, увеличавайки извивостта, намалява наклона, а следователно и средната скорост. Идва момент, в който скоростта, дори на завои, става недостатъчна за по -нататъшна ерозия. Освен това меандрите могат да се доближат един до друг на такова разстояние, че да се свържат. Тогава каналът ще се изправи. Бившите меандри стават старци, а след това езера.

В низинските реки редуването на участъци и разломи може да се разграничи като обща черта. Пльоси са най -дълбоките части на реката с бавен поток. Те се образуват върху неговите завои. Пътуванията са малки части от река с бърз поток. Те се образуват в изправени зони. Постепенно достига и разломите се движат по течението на реката.

Реката непрекъснато задълбочава канала, но дълбоката ерозия не може да слезе под нивото на водата на мястото, където реката се влива в друга река, езеро, море. Това ниво се нарича основа на ерозията. Крайната основа на ерозията за всички реки е нивото на Световния океан. Промените в нивото на океана, морето, езерата се отразяват в работата на реките. С намаляване на изходната линия на ерозията реката ерозира силно, задълбочава канала; с увеличаване този процес се забавя, има интензивно отлагане.

Залива е част от долината, изпълнена с изворни води. Повърхността му е неравна: обширни продълговати депресии се редуват с малки пясъчни възвишения. Най -високите райони са разположени по крайбрежието - крайбрежни укрепления. Обикновено са покрити с растителност. По характера на релефа заливните низини са разделени на три части: коритото на реката - най -високото; централна - плоска с плодородни алувиални почви, заета от ливади и зеленчукови градини; спуснат близо до тераса, често заблатен. Терасите са изравнени платформи, които се простират по склоновете под формата на стъпала. На големи рекиах, наблюдават се няколко тераси; те се отчитат от заливната зона (първа, втора и т.н.). В близост до Волга и по реките има четири тераси Източен Сибир- до 20. Склоновете граничат с долината отстрани. В някои случаи са стръмни, в други плитки. По-често единият наклон е стръмен, другият е лек. Например, на Волга десният склон е стръмен, левият е нежен.

Долината на реката е създадена от реката. Въпреки това, други фактори също влияят върху образуването на долини. Те включват тектонски процеси, които определят посоката, а понякога и формата на долината, скалите, „техния състав, разположението на слоевете, изветряне, отмиване на рохкави скали от атмосферни води, пълзене на почви и др.

В надлъжния профил на младите реки има области, където се наблюдават бързеи (места с бързо течение и камъни, излизащи на водната повърхност), водопади (зони, където водата пада от стръмни первази). Водопади се срещат на много планински реки и низини, където твърди скали излизат на повърхността.

Най-големият водопад в света е Виктория на река Замбези. Водата пада от височина 120 м и ширина 1800 м. Шумът от падаща вода се чува от десетки километри, а водопадът винаги е обвит в облак от пръски.

Водите на Ниагарския водопад (Северна Америка) падат от височина 51 м, ширината на потока е 1237 м.

Много планински водопади са още по -високи. Най -високият от тях е Ангел на река Ориноко. Водата му пада от 1054 m височина.

Изпускане и изпускане на вода в реки.По време на строителството селищамного е важно да се знае колко вода тече в реката, дали може да снабди населението и предприятията с вода. За целта се определя дебитът на реката. Дебитът на водата в реката се разбира като количеството вода (m 3), преминаващо през зоната на потока на реката за 1 s: P ^ = S-V,където 5 е площта на напречното сечение, m, Y е средната скорост, m / s.

За да се определи изтичането на вода в малка река върху изправен участък от нея, се конструира временна хидрометрична система i, състояща се от четири участъка: начална, горна, основна и долна (фиг. 30).

От горната формула може да се види, че за определяне на водния поток vреката трябва да измери скоростта и да изчисли площта на реката.

Дебитът се определя от инструменти, наречени хидрометрични витла. Скоростта на малка река може да се определи с помощта на плувки. Обикновено използват дървени плувки с диаметър 15-20 см и дължина 8-10 см. На поплавъка се поставя знаме с номер.

Тъй като скоростта е различна в различните части на канала, се използват 3-5 плувки. Поплавъкът се пуска на мястото на изстрелване и се записва времето на преминаването му през горната и долната секции. Разстоянието между тях се измерва предварително. И ако разстоянието и времето за пътуване на поплавъка между горната и долната секции са известни, скоростта може да се изчисли. Поплавъците се изстрелват на различни разстояния от брега: на десния бряг, в средата (2-3 поплавъка), на левия бряг. Установено е, че дебитът на реката е приблизително 80% от Средната скоростдървени плувки.

На основния участък се определя площта на свободното напречно сечение. За да направите това, измерете дълбочината на реката през определен брой метри. Според данните се изгражда чертеж на напречното сечение на речното корито (отворен участък), изчислява се площта на отделните фигури и след това те се сумират. Можете да изчислите площта на свободната зона по друг начин. Първо, определете средната дълбочина на канала по подравняването и умножете получената стойност по ширината на канала.

Например скоростта на речния поток е 1 m / s, площта на свободното напречно сечение е 10 m 2. Това означава, че изпускането на вода в реката е 10 m 3 / s.

Изпускането на вода в река за дълъг период от време се нарича речен поток. Обикновено се определя от дългосрочни данни и се изразява в км 3 / година.

Оттокът показва високото водно съдържание на реката. Ето някои показатели за средния отток за основните реки на Земята.

Оттокът зависи от района на речния басейн и климатичните условия. Голямо количество валежи с малко изпарение допринася за увеличаване на оттока. В допълнение, оттокът зависи от скалите, които съставляват района и терена.

Изобилието от вода в река Амазонка (виж Таблица 11) се обяснява с огромната площ на басейна (около 7 милиона km 2). Това е най-Сюлшой речно корито... Над 100 мм валежи падат върху неговата площ годишно. Амазонка има 17 притока от първи ред, всеки от тях дава почти толкова вода, колкото Волга. Най -обилната река в Съветския съюз е Енисей, чийто годишен дебит е 548 км 3 / година.

У нас е извършена грандиозна работа за регулиране на речния поток. Почти всички големи реки (Волга, Днепър, Ангара) са изградили резервоари, които съдържат изворни и наводнени води, което позволява икономично да се консумира през цялата година. Водата на тези реки задвижва турбини, които генерират електричество, отиват за нуждите на населението и напояват ниви.

Езера и блата

Около 2% от цялата земя е заета от езера. Езерата са значителни депресии на сушата, пълни с вода и нямат връзка с морето. На територията на нашата страна се намират най-голямото езеро в света - Каспийското и най-дълбокото - Байкал. В северозападната част на страната има много езера, особено в Карелия.

Дълго време човек използва езера за водоснабдяване; те служат като комуникационни пътища, места за риболов. Много езера съдържат ценни суровини: соли, железни руди, сапропел. Те са обекти за туризъм.

По естество на оттока езерата се подразделят на проточни, отпадни води и вътрешен дренаж. Многобройни реки се вливат във и от изтичащи езера. Този тип включва Ладога, Онега и езера във Финландия.

Отпадъчните езера приемат голям брой реки, но една река изтича от тях. Езерото Севан в Армения може да се припише на този тип.

В сухите райони има затворени езера, които нямат отток - Каспийско, Аралско, Балхашско. Много тундрови езера принадлежат към същия тип.

В процеса на развитие затворените езера могат да се превърнат в отпадни езера, ако водният поток надвишава изпарението.

Езерните котловини са изключително разнообразни по произход. Има кухини, възникнали в резултат на проявата на вътрешните сили на Земята (ендогенни). Повечето от големите езера в света са такива. Малките езера се генерират от дейността на външни сили (екзогенни). Ендогенните басейни включват тектонски и вулканични. Тектоничните басейни са потънали участъци от земната кора. Потъването може да възникне в резултат на отклонение на слоеве или разломи по фрактурите. Така се образуват най -големите езера Каспийско, Аралско (отклонение на земните слоеве), Байкал, Танганьика, Няса, Верхнее, Хурон, Мичиган (разряд).

Басейните с вулканичен произход са вулканични кратери или долини, покрити от потоци от лава. В Камчатка има подобни басейни, например езерото Кроноцкое. Езерните басейни с екзогенен произход са разнообразни. В речните долини често се срещат продълговати езера. Те са възникнали на мястото на бившите r "седнали реки.

Много езера са се образували през ледников период... Ледът на континента, докато се движеше, разора огромни хралупи. Напълниха се с вода. Такива езера се срещат във Финландия, Канада, в северозападната част на страната ни. Много езера са удължени по посока на движение на ледниците.

В райони, съставени от варовици, доломити и гипс, има вдлъбнатини с неуспешен произход, те се наричат ​​карст. Много от тях са много дълбоки.

Депресии могат да възникнат и в резултат на издухване. Такива котловини са много плитки, а езерата в тях изчезват. Те се намират в крайбрежните сухи райони.

Езерните басейни, образувани в резултат на неравномерно размразяване на вечната замръзналост, имат специален тип - езера с термокарстов произход (повечето от езерата на тундрата).

В планините в резултат на силни земетресения могат да възникнат язовири с язовири. И така, през 1911 г. в Памир, буквално иЕзерото Сарез се появи в очите на хората: в резултат на земетресение част от планинската верига беше хвърлена в долината на реката и се образува язовир с височина над 500 м.

Много басейни са създадени от човека - това са изкуствени резервоари.

У нас оттокът на повечето от големите реки е регулиран (Волга, Днепър, Ангара, Енисей), те са гъсто застроени и са създадени големи резервоари.

Много езерни котловини са със смесен произход. Например езерата Ладога и Онега са тектонски, но техните басейни са променили външния си вид под въздействието на работата на ледниците, реките и моретата. Каспийско море-езерото е остатък от голям морски басейн, който някога е бил свързан чрез Кумо-Манишката депресия с Азовско и Черно море.

Хранене на езерата. Езерата се захранват от подземни води, атмосферни валежи и реки, които се вливат в тях. Част от водата от езерата се отвежда до реките, изпарява се от повърхността и отива към подземния отток. В зависимост от съотношението на входящите и изходящите части нивото на водата се колебае, което води до промяна в площите на езерата. Например езерото Чад в сухи сезони има площ от 12 хиляди км2, а в дъждовни се увеличава до 26 хиляди км2. През последните сто години се забелязва намаляване на нивото на водата в Каспийското езеро. В резултат на това площта на езерата намалява с 30 хиляди км 2, много заливи изчезват и островите се превръщат в полуострови. Сега нивото на Каспийското езеро е 28 м под нивото на океана.

Промяната в нивото на водата в езерата е свързана с климатичните условия: намаляване на количеството на валежите в езерния басейн, както и изпарението му от повърхността. Нивото на водата в езерото също може да се промени в резултат на тектонски движения.

Колебанията в нивото на водата в течащите езера са незначителни и не достигат един метър (Байкал, Онега, Ладога). Според количеството разтворено във водата вещество езерото се разделя на прясно, солено и солено. Пресните езера имат по -малко от 1% разтворени соли. Солените езера са тези, при които солеността е повече от 1% 0, а солените - над 24,7% 0 (при такава соленост точката на замръзване на водата съвпада с температурата на най -високата плътност на водата).

Течащите и отпадъчните езера обикновено са сладки, тъй като притокът на прясна вода е по -голям от изпускането. Безводните езера са предимно бракични или солени. В тези езера входящата вода е по -малка от изпускателната, така че солеността се увеличава. Солените езера се намират в степните и пустинни зони (Елтън, Баскунчак, Мъртва, Болшевата сол и много други). Но някои се отличават с високо съдържание на сода (Na2S04) - това са содени езера (например езерото Ван и някои езера в южната част на Западен Сибир); други са богати, заедно с хлориди и сулфиди на кафявото (Na2B 4 0 7 - YPcO), такива езера се намират в Тибет, Калифорния.

Етапи на развитие на езерата. Езерата са краткотрайни образувания на земната повърхност. Те отделят и записват моста в околните условия. Реки, временни водни потоци Нося от склоновете към езерата огромно количество неорганични и органични вещества, които се отлагат на дъното. Появява се растителност, чиито остатъци също се натрупват, запълвайки езерните котловини. В резултат на това езерата стават плитки, на тяхно място се образуват блата.

Образуването на езера и превръщането им в блата става постепенно. Плиткото езеро започва да обраства от бреговете (фиг. 31). На дълбочина 1 м растат острици, върхове на стрели, водна елда, водни лютички и др. Тръстиката, тръстиката, хвощът се заселват по-дълбоко, до 2-3 м; още по -дълбоко - водни лилии, езерце, в които само листата и цветята плуват по повърхността, а всички други растителни органи са напълно потопени във вода. Дълбоката част на езерото е заета от различни видове водорасли. Растенията, умиращи, падат на дъното и там се образуват дебели слоеве сапропел. "Езерото продължава да се смила, обраства и се превръща в блато. На повърхността се появяват мъх и лишеи. Често езерата са обрасли от наветрените брегове.

В развитието на езерата могат да се разграничат няколко етапа.

1. Етапът на юношеството, когато оригиналната топография на дъното остава непроменена.

2. Етапът на зрялост, когато е развит крайбрежният шелф, конусите на потока на реките са добре изразени при сливането им, но неравностите на дъното все още се запазват.

3. Етап на старост, когато наносите са изравнили дъното на езерото. В свежите езера растителността обгражда бреговете в полукръг.

4. Етап на пълно обрастване, когато езерото се плитко, растителността покрива по-голямата част от водната повърхност, езерото се превръща в блато.

Разпределението на езерата се подчинява на законите за зониране. В Съветския съюз най-гъстата езерна мрежа се наблюдава и в горския пояс, в районите на древно заледяване: на Колския полуостров, в Карелия. Тук езерата са свежи, предимно течащи и бързо обрастващи. На юг, в лесостепната и степната зона, броят на езерата рязко намалява. В пустинната зона преобладават безводните солени езера; те често пресъхват, превръщайки се в солени блата. Тектоничните езера са ветровити във всички пояси. Те имат голяма дълбочина, така че промяната им е бавна, едва забележима за хората.

Bblot - участъци от земя, които са прекомерно навлажнени, покрити с влаголюбива растителност, с торфен слой най -малко 30 cm.

Както е споменато, блатата могат да се образуват, когато езерата са обрасли, както и при условия на постоянно преовлажняване на почвите поради голямо количество валежи, ниско изпаряване и бавен отток. Преовлажняването води до влошаване на кислородното и минералното хранене на растенията. Липсата на кислород усложнява процеса на разлагане на растителните остатъци, от които се образува торф. Почвите са изчерпани хранителни вещества, горската и тревистата растителност гладува, мъхът се появява в долния слой, който е по -малко взискателен към хранителните условия. Мъховете поглъщат атмосферната влага и задържат големи количества вода. Поради това става трудно въздухът да навлезе в почвата и торфът започва да се натрупва. Поради липсата на кислород за кореновата система дърветата умират. Смъртта на дърветата увеличава преовлажняването на почвата. Преовлажняването в горския пояс възниква по време на обезлесяването. Условията са благоприятни за образуването на блата в тундровата ивица, където вечната замръзналост не позволява подземните води да проникнат дълбоко и те остават на повърхността.

Според хранителните условия и разположението блатата се подразделят на низинни и повдигнати. Низините блата се хранят с атмосферни валежи, повърхностни и подпочвени води. Подземните води са богати на минерали. Това води до богата растителност в низинните блата (елша, върба, бреза, острица, хвощ, тръстика, див розмарин сред храсти). Широко разпространени са низинните блата б-йеной ивици по заливните равнини на големи реки.

При определени условия ниско разположените блата могат да се превърнат във високи блата. С нарастването на торфа количеството на минералните вещества намалява, а растенията, които изискват минерална храна, отстъпват на по -малко взискателните. Обикновено тези растения се появяват в центъра на блатото (мъхове сфагнум). Те отделят органични киселини, които забавят разграждането на растителната материя. Има увеличения от n> |) fa. Течащата в блатото вода вече не може да попадне в титъра, където се разпространяват мъховете сфагнум, хранещи се с атмосферна влага. Такива блата се наричат ​​високи блата. Горните оолоти възникват върху слабо разчленени водосбори.

Блатата заемат огромни площи. Приблизително 1/10 от територията на страната ни е покрита с блата. Има огромни блата в Полесие (Беларус), Псковска и Новгородска област, Мещера и Западен Сибир. Много блата и * тундра.

В блатата се добива торф, който се използва за отопление и производство на електроенергия, а също така се използва като ii.m-твърд тор. У нас рутинно се пресушават блатата, които в резултат на това се превръщат в плодородна земеделска земя.

Подземните води

Подземните води са вода, която се намира под повърхността на Земята в течно, твърдо и газообразно състояние. Те се натрупват в порите, пукнатините, кухините на скалите.

Подземните води са се образували в резултат на просмукването на вода, която е паднала на повърхността на Земята, кондензацията на водни пари, постъпили през порите от атмосферата, а също и в резултат на образуването на водни пари, когато магмата се охлади при дълбочина и се кондензира в горните слоеве на земната кора. Процесите на просмукване на вода от земната повърхност са от решаващо значение за образуването на подземните води. В някои зони, например, в пясъчни пустини, основната роля играе водата, която идва от атмосферата под формата на водни пари.

Назовете вода, повлияна от гравитацията)! гравитационни. Движението му се дължи на наклона на водоустойчивия слой.

Водата, задържана от молекулярни сили, се нарича филмова вода. Водните молекули, които са в пряк контакт със скални зърна, образуват хигроскопична вода. Пясъчна и хигроскопична вода може да се отстрани само от скалата чрез калциниране. Следователно растенията не могат да използват тази вода! използвайте.

Коренови системирастенията усвояват капилярната вода (намираща се в капилярите на почвата) и гравитацията.

Скоростта на движение на подземните води е незначителна и зависи от структурата на скалите. Има финозърнести скали (глини, глини), гранулирани (пясъци), пукнатини ("варовици".) През пясъците по пукнатините гравитационната вода се стича надолу със скорост 0,5-2 м на ден, в глини "ках и льос - 0, 1-0,3 мм на ден.

Световен океан- основната част от хидросферата, непрекъсната, но не непрекъсната водна обвивка на Земята, заобикаляща континенти и острови и характеризираща се с общ солеви състав. Световният океан покрива почти 70% от земната повърхност.

Обща физическа и географска информация:

· Средна температура: 5 ° C;

· Средно налягане: 20 MPa;

· Средна плътност: 1,024 g/cm³;

· Средна дълбочина: 3711 m [ източник не е посочен 339 дни] ;

· Общо тегло: 1,4 · 10 21 кг;

· Общ обем: 1370 милиона km³;

PH: 8,1 ± 0,2.

Най -дълбоката точка в океана е Марианската падина, разположена в Тихия океан близо до Северните Мариански острови. Максималната му дълбочина е 11 022 m.

Физически свойства

Плътността на морската вода варира от 1020 до 1030 kg / m³ и зависи от температурата и солеността. При соленост над 24 ‰ температурата на максималната плътност става по -ниска от точката на замръзване - когато се охлади, морската вода винаги се компресира и плътността й се увеличава.

Скоростта на звука в морската вода е около 1500 m / s.

Както знаете, килограмът се приема като международна единица за измерване на масата. Стандартът за платинени килограми се съхранява в Камарата за теглилки и мерки в Париж, а много точни дубликати се предлагат в подобни институции в много страни. Но защо точно килограмът (а не паундът, унцията или макарата) сега се приема в целия свят като единица за измерване на масата? Факт е, че всички други единици са произволни, а килограмът има своя естествен еквивалент: това е масата на един кубичен дециметър вода при 4 градуса по Целзий.

Абсолютно необходимо е да се вземе предвид температурата, тъй като плътността на водата също се променя с нейната промяна. Подходяща ли е цялата вода за установяване на стандарт за маса? Учебниците обикновено не казват нищо за това, тъй като в този случай думата „вода“ не означава течността, която изтича от чешмата, а химически чисто вещество: вода, която е преминала специална обработка или е синтезирана от водород и кислород и не е без примеси.

Морската вода, която е комплексно решение, изобщо не отговаря на тези изисквания: нейните физични свойства, включително плътността, се различават значително от свойствата на химически чистата вода. Средната плътност на морската вода е 1,025 грама на кубичен сантиметър. Следователно неговият литър е с 25 грама по-тежък от пресния. Но плътността на водата не е еднаква в целия Световен океан, тя се променя донякъде в зависимост от солеността и температурата. Колкото по -висока е солеността, толкова по -голяма е плътността. Зависимостта на плътността от температурата е обратна: колкото по-топла е водата, толкова по-ниска е нейната плътност. Така най -ниската плътност на морската вода - 1.022 грама на кубичен сантиметър - е отбелязана в повърхностните слоеве на екваториалния Тихи океан, а най -високата, 1.028 грама на кубичен сантиметър - в близост до дъното на океана.

Дори леката промяна в плътността на морската вода има много значителни последици. Така че, когато горните слоеве на океана се охладят, водата става по -плътна и потъва. Към него се втурват по -малко плътни дълбоки води. Генерират се вертикални токове. В комбинация с хоризонтални течения, те придават на океаните вид на бутер торта, всеки слой от който се характеризира със свои специфични показатели за плътност, соленост и температура. Поради вертикални течения водата в океана се смесва до известна степен, повърхностните води, наситени с кислород, проникват в дълбините, а дънните маси от вода, богати на биогенни соли, се издигат от долните слоеве.

Елементарната истина, че водата замръзва при 0 градуса, не важи за морската вода. Благодарение на разтворените соли остава течен дори при отрицателни температури. Само охладен под минус 1,9 градуса по Целзий, той започва да се превръща в в твърдо състояние... Вярно е, че това се отнася само за вода с нормална океанска соленост. Ако в него не се разтвори не 35 грама сол на килограм, но по -малко, то ще замръзне с повече висока температура... И така, Азовско море, чиято соленост е 12 ppm, замръзва при 0,6 градуса под нулата, а Бяло море (солеността му е 25 ppm) - при 1,4 градуса под нулата.

Когато агрегатното състояние на прясната вода се промени, нейният състав не се променя. Съвсем различно е положението с морската вода. Замръзването на морето започва с образуването на тънки иглени ледени кристали, напълно лишени от сол. Ако в този момент такива игли се съберат с марля и се разтопят, тогава получавате напълно чисти прясна вода... Естествено, на първите етапи на образуване на лед солеността на горните слоеве на водата леко се увеличава поради притока на онези части сол в тези слоеве, които не са влезли в кристалните ледени игли. Едва по -късно, когато бучките на тези кристали започнат да замръзват, ледът също става солен, но солеността му все още е по -ниска от солеността на околната морска вода. По време на топенето на леда съседните слоеве вода са малко освежени.

Разпространението на светлинни и звукови вълни в морската вода също има свои собствени характеристики. Още преди 20-25 години повечето хора можеха да преценят как изглежда подводният свят само като го наблюдаваха през повърхността на водата. Но тъй като подводните очила и маски са станали модерни навсякъде, всеки може лично да се запознае с красотите на царството на Нептун. В същото време стана очевиден един много важен детайл: подводният свят на реката не се вижда много ясно в маската, докато видимостта в морето е отлична. В това няма нищо изненадващо: морската вода е много по-чиста от водата на повечето сладководни водоеми.

Най -висока прозрачност се открива в централния Атлантически океан, където референтният бял метален кръг с диаметър 30 ​​сантиметра - "дискът Secchi" - се вижда през повърхността на водата на дълбочина повече от 65 метра. Прозрачността на водите на Тихия и Индийския океан е малко по-малка и е равна съответно на 60 и 50 метра. Колкото по -близо до брега, толкова повече в морската вода има различни суспендирани частици и най -малките планктонни организми, поради което прозрачността там е по -ниска, отколкото в открития океан.

В Средиземно море "диска Секи" вече не се вижда на 30 метра дълбочина, в Черно море - на 20 метра, а в Балтийско - дори на 13 метра. В повечето сладководни резервоари прозрачността на водата не надвишава 10 метра, в реките обикновено е много по-малка, понякога само 0,5-1 метра. Само в Байкал, който е известен с чистотата на водата, прозрачността му е 30-40 метра.

В сравнение с атмосферата, водната среда пропуска светлината по-зле, защото я поглъща и разсейва по-силно. Когато слънцето е в зенит (това е възможно само в тропиците), почти целият му светлинен поток прониква във водата; наклонените лъчи сутрин или обед се отразяват до голяма степен от водната повърхност. Следователно здрачът настъпва по -рано под водата, отколкото на сушата; там денят е по-кратък, а нощта по-дълга.

Дори в чистата вода на откритите части на океана яркостта на светлината намалява с дълбочината около десет пъти на всеки 50 метра. Човек, който прави дълбоко гмуркане, вече под 400 метра, не различава никакви следи от дневна светлина зад стъклото на прозореца на устройството. Вярно, чувствителна фотографска плоча потъмнява след едночасово излагане на дълбочина 1000 метра, но на дълбочина 1700 метра изобщо не светва.

Прозрачността на морската вода не е еднаква за различни частивидим спектър: по-късите светлинни вълни (виолетовата част на спектъра) проникват през него по-лесно и по-далеч от дългите (червената част на спектъра). Червените лъчи се абсорбират първо в морето, следователно на дълбочина повече от метър червените обекти вече не изглеждат толкова ярки, колкото във въздуха. Сините и виолетовите лъчи проникват много по-далеч, те придават на подводните пейзажи особен цветен привкус, за което осветената през деня част от морското дъно е получила образното име на "синия континент".

В дълбочина цветът на най-обикновените и добре познати предмети се променя до неузнаваемост. Жак Кусто казва: „Взехме със себе си диаграми с яркочервени, циан, жълти, зелени, пурпурни и оранжеви квадратчета, както и сива скала от бяло до черно и снимани на различни дълбочини до зоната на здрача. На дълбочина от пет метра червеният цвят изглеждаше розов, а на дванадесет метра беше абсолютно черен. Оранжевият цвят изчезна по същото време. На дълбочина 35 метра жълтозапочна да се превръща в зелено, тук цари почти пълна монохромация.

Веднъж ловувахме в морето под уединените скали на Ла Касадане. След като се гмурна на 35 метра, Дюма застреля гигантски сафрид. Копието премина през тялото зад главата, но не уцели гръбнака. Харпунираната риба отчаяно се съпротивляваше. Дюма започна да се приближава все по-близо до сафрида по кабела. Най-накрая се приближи, грабна кама и я заби право в сърцето на рибата. Кръвта бликна в мощен фонтан.

Но кръвта беше зелена! Зашеметена от тази гледка, плувах и се взирах в потока. Тя беше с изумруден цвят. Дюма и аз се спогледахме невярващо. Плувахме сред гигантския сафрид повече от веднъж, но никога не подозирахме, че имат зелена кръв. Разклащайки харпуна с удивителния си трофей, Дюма се отправи към повърхността. На дълбочина от петнадесет метра кръвта стана кафява. Шест метра - вече е розово, а на повърхността се разпространява като алена струя. "

Цветът на морето зависи именно от факта, че част от лъчите се поглъщат от морската вода. Колкото по-чиста и по-бистра е водата, толкова син цвят... След като влезе в открития океан за първи път, е трудно да се повярва, че водата в него не е оцветена. По -близо до континентите цветът на водата става зелен от примесите на суспендирани частици; на самия бряг може да бъде жълтеникав. Най-общо казано, чистата вода има изключително нисък начин на „пълно разсейване на светлината“ в сравнение с други течности. Това се дължи на факта, че разсейването във всяка чиста оптична среда възниква поради нехомогенността на нейната плътност. Водата, за разлика от много други течности, е много слабо свиваема, така че плътността й е почти еднаква. Очевидно наблюдаваното разсейване на светлината в чиста морска вода и във водата на чисти планински езера се свързва с наличието на най-малките въздушни мехурчета в нея.

При отразяване от морската повърхност спектралният състав на светлината не се променя. И тъй като небето обикновено е източник на светлина, неговият цвят придава цвета на морската вода. Колкото по -ясно е небето, толкова по -малко облаци и аерозоли (дим и прах) в него, той е по -син и колкото по -тъмен трябва да бъде далечният план на морската повърхност, тъй като далечният план отразява много по -голяма част от светлината от предния план . На практика можем да приемем, че далечният изстрел в този смисъл започва, когато зрителната линия прави ъгъл по -малък от 10 градуса спрямо морската повърхност; за човек на борда на кораб с височина около 4 метра, тази зона започва на разстояние приблизително 20-30 метра.

Водата е добър проводник за звук. Докато човек не влезе в домейна на Нептун, те му изглеждаха мълчаливи. Поетът В. Жуковски си представяше тишината на подводния свят така: „Всичко спеше за ухото в тази глуха бездна“. Но нито той, нито Ф. Шилер, чиято балада „Водолазът“ под новото име „Купата“ е преведена от В. Жуковски, никога не са били под вода. Те само изразиха в поетична форма преобладаващото тогава общо мнение за пълната тишина, която царуваше в морските дълбини. Наистина, човешкото ухо, адаптирано към въздушната среда, не възприема звуци, излъчвани от водата, но си струва да се използват най -простите слухови апарати, тъй като подводният свят ще бъде изпълнен с голямо разнообразие от звуци.

По време на Първата световна война германските подводници бяха безнаказано ограбени от всички морета и океани, които военните кораби на съюзниците не можаха да намерят. Но сега те успяха да направят и пуснат хидрофони във водата. На оборудваните от тях военни кораби - ловци на подводници - обучени оператори със слушалки - "слушатели" - започнаха да разпознават шумовете на витлата на немските подводници сред хиляди звуци. Отначало обаче не само преминаващ кит, но дори и стадо от херинга често служи като претекст за бойна аларма.

Подводният свят изобщо не беше мълчалив. Зоологът Н. Тарасова, голям познавач на морските животни, описва подводна симфония край Севастопол, както следва: „... Непрестанното щракане на безброй множество алфееви ракообразни, в които от време на време„ стене “мошениците или ритмично бучене на морски петли или дори лаещ „скърцане със зъби“ сафрид, изпълва водата с разнообразни и силни звуци.

Звукът пътува по въздуха с постоянна скорост 340 метра в секунда. Във водата той успява да избяга 4,5 пъти повече разстояние за същото време. Но тази скорост не е постоянна и зависи от температурата, солеността и налягането на водата, тоест в крайна сметка от нейната плътност. Във вода с нормална океанска соленост на нула градуса близо до повърхността скоростта на звука е 1440 метра в секунда. На дълбочина 10 километра, при същите други условия, скоростта му се увеличава до 1630 метра в секунда. В повърхностните води на тропическия океан, загрят до 30 градуса, скоростта на звука се повишава до 1543 метра в секунда.

Ултразвукът, тоест акустични вълни с честота над 16 хиляди вибрации в секунда, които вече не се възприемат от човешкото ухо, се абсорбира водна средамного по-силен от нискочестотните звуци, но може да бъде насочен под формата на тесен лъч. Тази характеристика на ултразвукови вибрации се използва в ехолота, с помощта на който дълбочината се измерва точно и бързо. Ултразвуков сигнал се изпраща вертикално надолу от специален ултразвуков преобразувател, поставен на кораба на кратки интервали. Отразена от дъното, тя се връща обратно и се улавя от чувствителното приемащо оборудване.

Познавайки скоростта на ултразвука и определяйки времето между изпращането и връщането на сигнала, е лесно да се изчисли разстоянието от повърхността до дъното. В съвременните инструменти дълбочината се записва автоматично и записващото устройство върху хартиена лента изчертава крива, съответстваща на профила на морското дъно. Тъй като скоростта на ултразвука, както и на звуковите звуци, зависи от солеността, температурата и налягането на водата, трябва да се направят корекции на данните от ехолота.

Морските моряци на сонари отдавна са забелязали, че всякакви препятствия между повърхността на морето и дъното му също се записват на лентата на инструмента. Оказа се възможно, след леко модифициране на ехолота, да се използва за търсене на струпвания на търговски риби. Един добре обучен специалист по естеството на кривата на лентата може не само да определи местоположението и размера на училището, но и да каже към кой вид принадлежат рибите, които го съставят.