Как найти температурный режим моря

Основной
источник поступления тепла, получаемого
поверхностью Мирового океана, – суммарная
солнечная радиация. Ее доля в
экваториально-тропических широтах
составляет 90 %. Главная статья расхода
– затрата тепла на испарение, которая
в тех же широтах достигает 80 %.
Дополнительным источником перераспределения
тепла служат речные воды, материки (их
теплое или холодное «дыхание»),
господствующие ветры и особенно морские
течения.

Поскольку
вода – одно из самых теплоемких тел, а
Мировой океан составляет 71 % поверхности
земного шара, он, точнее, его поверхностный
слой, является гигантским аккумулятором
тепла и выполняет функции терморегулятора
планеты.

Средняя годовая
температура поверхностных вод океана
+17,4°С, т. е. на 3 °С больше средней годовой
температуры воздуха. Причем в северном
полушарии она на 3°С выше, чем в южном.

Благодаря малой
теплопроводности воды тепло слабо
передается на глубину. Поэтому в целом
Мировой океан является холодной сферой
и имеет среднюю температуру около +4°С.

В
распределении температуры поверхностных
вод Океана наблюдается зональность,
выражающаяся
в постепенном уменьшении ее от экватора
к полюсам (табл. 9).

Анализ
таблицы, а также карт годовых и сезонных
(февраля и августа) изотерм воды
свидетельствует о том, что пояс наивысших
температур (более 26°С) охватывает широкой
полосой термический экватор Земли.

Таблица 9

Средние
годовые температуры поверхности вод
океанов (по
Л. К. Давыдову и др.)

В
тропических и особенно умеренных широтах
зональная закономерность температуры
вод нарушается прежде всего течениями,
что приводит на фоне зональности к
региональности
(провинциальности). В
тропических зонах на западе океанов
вода на 5 – 7 °С благодаря теплым течениям
теплее, чем на востоке, где холодные
течения.

В
умеренных широтах южного полушария,
где господствуют морские просторы,
температура воды плавно понижается в
направлении полюсов. В северном полушарии
эта закономерность нарушается течениями:
на востоке океанов благодаря теплым
течениям температуры воды весь год
положительные, а на западе океанов
вследствие холодных течений вода зимой
замерзает (севернее полуострова Новая
Шотландия в Атлантике, севернее
полуострова Корея в Тихом океане).

В
высоких широтах температура воды летом
во время полярного дня около 0ºС, а зимой
во время полярной ночи подо льдом – 1,5
… –1,7°С. Здесь на нагревание и охлаждение
воды влияют отчасти ледовые явления.
Осенью при образовании морского льда
выделяется теплота, которая смягчает
температуру воды и воздуха. Весной на
таяние льда затрачивается тепло, поэтому
прогревание воды и воздуха над ней
замедляется.

Суточные
колебания температуры воды всюду
незначительные и, как правило, не
превышают 1°С. Годовые колебания
температуры достигают наибольших
значений (8– 10°С) в субтропических
широтах, где весь год преобладает
антициклональный режим погоды (см. табл.
10).

Во
всех океанах, кроме высоких широт, по
вертикали выделяют два основных слоя:
теплый
поверхностный и
мощный холодный,
простирающийся до дна. Между
ними лежит переходный слой
температурного скачка, или
главный
термоклин, в
пределах которого температура резко
понижается на 10–12 °С. Выравниванию
температур в поверхностном слое
способствует конвекция за счет сезонного
изменения температуры деятельной
поверхности и солености, а также волнения
и течения. В полярных и субполярных
широтах распределение температуры по
вертикали другое: сверху располагается
тонкий (100 м) холодный (0… – 1,5°С) опресненный
слой, образующийся благодаря таянию
материковых и речных льдов (в Арктике).
Далее до глубины примерно 500 – 800 м
температура повышается в среднем на
2°С в результате притока более соленых
и потому более плотных, но относительно
теплых вод из умеренных широт и потом
вновь понижается, достигая у дна
отрицательных значений. Р.К. Клиге
отмечает, что в Арктическом бассейне с
глубины примерно 800–1000 м сформировалась
огромная водная масса, доходящая до
дна, с отрицательной температурой от
–0,4 до –0,9 °С. Толщина ее зависит от
рельефа дна океана и может достигать
более трех километров, что в два раза
больше максимальной мощности мерзлых
толщ на суше.

Таблица 10

Годовые
колебания (амплитуда) температуры
поверхности вод Мирового океана в
зависимости от широты места (по
Л. К. Давыдову и др.)

Изменение температуры
воды по вертикали существенно сказывается
на органической жизни и ряде природных
процессов.

Самый
теплый океан – Тихий. Средняя температура
его поверхностных вод +19,1 °С, так как у
него большая площадь в экваториально-тропических
широтах и слабая связь с Северным
Ледовитым океаном. В Атлантическом
океане все наоборот, поэтому средняя
температура поверхностных вод + 16,9°С.

Самые
высокие температуры воды наблюдаются
во внутренних тропических морях и
заливах: летом в Красном море +32 °С, в
Персидском заливе +35,6 °С.

Самым
холодным является Северный Ледовитый
океан. Он почти весь год покрыт льдами,
за исключением Норвежского моря, частично
Баренцева моря и окраинных морей летом.
По ним проходит Северный морской путь
– главная судоходная магистраль России
в Арктике длиной 5600 км – от Карских
ворот до Бухты Провидения. В морях
Северного Ледовитого океана даже летом
температура воды около 0°С. Восточно-Сибирское,

Чукотское
моря, море Бофорта почти весь год покрыты
льдами, под которыми температура воды
–1,5 … – 1,7 °С. То же происходит и в
Антарктике в морях Росса, Беллинсгаузена,
Уэделла.

В морях
полярных и субполярных широт льды –
основной признак ландшафта.

Замерзание
воды. Процесс
образования льда в океане сложнее, чем
в пресной воде, замерзающей при температуре
0°С. Морская вода замерзает при
отрицательных температурах. При этом,
чем выше соленость, тем ниже температура
замерзания (при S
= 35 ‰ около –2°С). Замерзанию морской
воды препятствует конвекция. При
солености 24,7 ‰ температура замерзания
воды и наибольшей плотности совпадают
и равны – 1,3°С (рис. 83). Воды с соленостью
меньше 24,7 ‰ называют, по предложению
Н. М. Книповича, солоноватыми. На графике
видно, что в солоноватой воде при
понижении температуры вначале достигается
температура наибольшей плотности, при
которой конвекция прекращается, а по
достижении температуры замерза ния
образуется лед. В воде с 5>24,7%₀
сначала достигается температура
замерзания воды, но лед образоваться
не может, так как продолжается конвекция.
Лишь при дальнейшем охлаждении воды и
достижении температуры наибольшей
плотности перемешивание воды прекращается
и образуется лед. Таким образом,
солоноватая вода, как и пресная, замерзает
при достижении температуры замерзания,
а соленая – при температуре наибольшей
плотности.

Рис.
3. График зависимости температуры
наибольшей плотности и температуры
замерзания морской воды от ее солености.

Замерзанию
полярных морей препятствует ветровое
волнение, а способствуют реки и дожди,
уменьшая соленость воды, а также снег
и айсберги, которые не только опресняют
воду, но и понижают ее температуру и
ослабляют волнение.

Морской
лед соленый, но его соленость в 5
–
6 раз меньше солености той воды, из
которой он возник. Поэтому осенью при
замерзании морской воды и образовании
льда соленость поверхностных вод
возрастает, они становятся плотнее,
тяжелее и опускаются. Весной при таянии
морского льда соленость поверхностных
вод уменьшается, конвекция прекращается.

Льды
в океане бывают
сезонными и существующими более одного
года. Процесс образования льда проходит
несколько стадий. К начальным формам
льда относятся иглы-кристаллы
до
10 см длиной, из которых при срастании
образуются пятна-диски – ледяное
сало. Одновременно
появляется снежура
–
кашеобразная масса из снега, пропитанного
водой, и шуга
–
скопления льда в виде полос и пятен из
сбившихся при ветре ледяного сала и
снежуры. В это же время у берегов на
мелководьях образуются ледяные
забереги – полосы
льда, примерзшие к суше. Увеличиваясь
в размерах и мощности, они превращаются
в береговой
припай. При
дальнейшем понижении температуры при
волнении образуются ледяные диски
диаметром более 30 см – блинчатый
лед. При
тихой погоде в результате смерзания
начальных форм льда образуется сплошная
тонкая (до 5
см)
ледяная корка, которую в опресненной
воде морей называют склянкой,
а
в соленой – ниласом.
Молодой
лед толщиной до 10 см называют молодик.
Он
серого цвета, так как через него
просвечивает вода. Утолщаясь, он
становится взрослым
льдом,
его мощность 30 – 70 см, он белого цвета.
В се-зонно замерзающих морях это
предельная форма льда.

В
Арктике и Антарктике, помимо сезонного
льда, есть
льды однолетние,
двухлетние, многолетние. Однолетние
льды – это льды, просуществовавшие лето
и сохранившиеся к началу нового
ледообразования. Они достигают мощности
около метра. Им свойственны торосы
–
нагромождения льдин, возникающие в
результате бокового давления ледяных
полей, образования трещин и хаотического
наползания льдин друг на друга. Двухлетние
льды достигают мощности около 2 м,
торосистость их меньше за счет подтаивания
во время полярных дней.

И
наконец, многолетние льды – полярный
пак, существующий
более двух лет, толщиной 5-7
м, голубого цвета, с сильно сглаженными
торосами в результате неоднократного
подтаивания. Полярный пак сильно опреснен
за счет летней талой воды на его
поверхности. В Северном Ледовитом океане
паковые льды занимают 70 % всей площади
льдов.

Эта
классификация дает представление о
процессе образования и развития ледяного
покрова и в то же время является
систематизацией льдов по возрасту.

По
происхождению
льды
в Океане делятся на морские, речные и
материковые, или глетчерные.

Морские
льды образуются
непосредственно в море из морской воды,
поэтому они слабосоленые. Они занимают
основную часть площади льдов в Мировом
океане, особенно в северном полушарии.
Общая площадь морских льдов в обоих
полушариях оценивается в 26 млн км²,
что составляет 7 % площади Океана. В
северном полушарии они достигают 50-х
широт, а в южном даже 40-х. Граница плавучих
морских льдов оконтуривает в основном
среднегодовая изотерма – 10 °С. Обращает
на себя внимание факт почти полной
стыковки границ распространения плавучих
льдов в море и многолетнемерзлых пород
на суше.

Речные
пресноводные
льды распространены лишь в северном
полушарии.

Материковые
льды тоже
пресные. Это или находящиеся на плаву
части покровных шельфовых ледников,
спускающиеся в море, или их обломки.

По
подвижности
льды в морях подразделяются на неподвижные
и дрейфующие.
Основная форма неподвижного льда –
береговой
припай, достигающий
в ширину нескольких десятков или даже
сотен километров. Он может не взламываться
в течение нескольких лет. К неподвижным
льдам относятся также стамухи
–
льдины, примерзшие ко дну на мелководьях.

Дрейфующие,
или плавучие, льды перемещаются под
влиянием ветров и течений. Они могут
быть как морского, так и материкового
происхождения. К дрейфующим льдам
материкового происхождения относятся
айсберги и ледяные острова. Айсберги,
или
ледяные
горы, –
обломки выводных ледников, под водой у
них находится 80–90% объема, высота
надводной части до 100 м. Ледяные
острова –
обширные столообразные по форме обломки
шельфовых ледников. Они достигают
огромных размеров до десятков километров
в длину и ширину. Максимальная
зарегистрированная их длина 280 км в
Антарктике. Для наблюдения за айсбергами
организован ледовый патруль.

Разрушение
льда происходит под действием солнечной
радиации и теплых воздушных масс. Сначала
на поверхности льда образуются снежницы
–
озерки талой воды, а у берегов полосы
воды – закраины.
Потом
во льду появляются трещины, разводья,
полыньи, разбивающие ледяные поля на
отдельные глыбы, которые постепенно
тают.

Ледовый покров
оказывает огромное влияние на климат
Земли, жизнь в океане, морской промысел,
судоходство и т. д.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #