Мировой Океан

Okean suvlarining xossalari.
Suv "universal erituvchi" dir: unda, hech bo'lmaganda, har qanday element eriydi. Suv barcha oddiy suyuqliklar orasida eng yuqori issiqlik sig'imiga ega, ya'ni uni boshqa suyuqliklarga nisbatan bir darajaga qizdirish uchun ko'proq issiqlik kerak bo'ladi. Uning bug'lanishi uchun ko'proq issiqlik talab qilinadi. Suvning bu va boshqa xususiyatlari katta biologik ahamiyatga ega. Shunday qilib, suvning yuqori issiqlik sig'imi tufayli havo haroratining mavsumiy tebranishlari boshqa holatlarga qaraganda kamroq.
Okean suvining butun massasining harorati Tselsiy bo'yicha taxminan 4 daraja. Okeanlar sovuq. Ulardagi suv faqat sirtda isiydi va chuqurlik bilan sovuqroq bo'ladi. Okean suvlarining atigi 8 foizi 10 darajadan issiqroq, yarmidan ko'pi 2,3 darajadan sovuqroq. Harorat chuqurlikka qarab notekis o'zgaradi.
Suv Yerdagi eng issiqlik iste'mol qiluvchi jismdir. Shuning uchun okean asta-sekin isiydi va asta-sekin issiqlikni chiqarib, issiqlik akkumulyatori bo'lib xizmat qiladi. U so'rilgan quyosh radiatsiyasining 2/3 qismidan ko'prog'ini tashkil qiladi. U bug'lanishga, suvning yuqori qatlamini taxminan 300 m chuqurlikda isitishga, shuningdek, havoni isitishga sarflanadi.
Okean er usti suvlarining o'rtacha harorati +17 darajadan yuqori, shimoliy yarim sharda esa 3 daraja. janubga qaraganda balandroq. Shimoliy yarimsharda suvning eng yuqori harorati avgustda, eng pasti fevralda, janubiy yarimsharda esa aksincha. Suv haroratining kunlik va yillik tebranishlari ahamiyatsiz: kunlik tebranishlar 1 darajadan oshmaydi, yillik 5 .. 10 darajadan oshmaydi. moʻʼtadil kengliklarda.
Er usti suvining harorati zonaldir . Ekvatorial kengliklarda butun yil davomida harorat 27 ... 28 daraja, okeanlarning g'arbiy qismida tropik mintaqalarda 20 ... 25 daraja, sharqda 15 ... 20 daraja. (oqimlar tufayli). Mo''tadil kengliklarda suv harorati asta-sekin 10 dan 0 darajagacha pasayadi. janubiy yarimsharda, shimoliy yarim sharda xuddi shunday tendentsiya bilan, qit'alarning g'arbiy qirg'oqlari sharqiyga qaraganda issiqroq, shuningdek oqimlar tufayli. Qutbli hududlarda suv harorati yil davomida 0 ... -2 daraja, Arktikaning markazida qalinligi 5-7 m gacha bo'lgan ko'p yillik muzlar xarakterlidir.
Er usti suvlarining maksimal harorati tropik dengizlar va koylarda kuzatiladi: Fors ko'rfazida 35 darajadan yuqori, Qizil dengizda 32 darajadan yuqori. Jahon okeanining pastki qatlamlarida ( M.o. ) harorat barcha kengliklarda past: ekvatorda +2 dan Arktika va Antarktidada -2 gacha.
Dengiz suvi muzlash nuqtasidan pastga soviganida, dengiz muzlari hosil bo'ladi.
Muz doimiy ravishda okean maydonining 3-4% ni qoplaydi. Dengiz muzi chuchuk suvdan bir qancha jihatlari bilan farq qiladi. Tuzli suv uchun muzlash nuqtasi sho'rlanish ortishi bilan kamayadi. Sho'rlanish darajasi 30 dan 35 ppm gacha, muzlash nuqtasi -1,6 dan -1,9 darajagacha o'zgarib turadi.
Dengiz muzining hosil bo'lishini chuchuk suvning muzlashi, muz massasi ichidagi tuzlarning dengiz suvi hujayralariga siljishi sifatida qarash mumkin. Harorat muzlash nuqtasiga yetganda, muz kristallari hosil bo'ladi va muzlatilmagan suvni "o'rab oladi". Muzlatilmagan suv muz kristallari bilan almashtirilgan tuzlar bilan boyitiladi, bu esa bu hujayralardagi suvning muzlash nuqtasini yanada pasaytiradi. Agar muz kristallari tuzga boy muzlatilmagan suvni to'liq o'rab olmasa, u cho'kib ketadi va ostidagi dengiz suvi bilan aralashadi. Muzlatish jarayoni o'z vaqtida uzaytirilsa, deyarli barcha tuz bilan boyitilgan sho'rlar muzni tark etadi va uning sho'rligi nolga yaqin bo'ladi. Tez muzlash bilan sho'r suvning ko'p qismi muz tomonidan qo'lga olinadi va uning sho'rligi atrofdagi suvning sho'rligi bilan deyarli bir xil bo'ladi.
Odatda, dengiz muzi bir xil qalinlikdagi chuchuk suv muzining uchdan bir qismiga kuchliroqdir. Biroq, natriy xloridning kristallanish nuqtasi ostida hosil bo'lgan eski dengiz muzi (juda past sho'r) yoki muz chuchuk suv muzi kabi kuchlidir.
Dengiz suvining muzlashi salbiy haroratlarda sodir bo'ladi: o'rtacha sho'rlanishda - taxminan -2 daraja. Sho'rlanish qanchalik yuqori bo'lsa, muzlash nuqtasi shunchalik past bo'ladi.
Dengiz suvining muzlashi uchun yoki chuqurligi sayoz bo'lishi yoki sho'rligi yuqori bo'lgan suv sirt qatlami ostida sayoz chuqurlikda joylashgan bo'lishi kerak. Sayoz haloklin mavjud bo'lganda , er usti suvlari, hatto muzlash nuqtasiga qadar sovutilganda ham, issiqroq, lekin ko'proq sho'r suv ostidagi suvdan engilroq bo'ladi.
Suvning sirt qatlami muzlash nuqtasiga qadar sovib, chuqurlashishni to'xtatganda, muz hosil bo'lishi boshlanadi. Dengiz yuzasi maxsus qo'rg'oshin rangi bilan yog'li ko'rinishga ega bo'ladi. Ular o'sib ulg'aygan sayin muz kristallari ko'rinadi va igna shaklini oladi. Bu kristallar yoki ignalar birga muzlaydi va yupqa muz qatlamini hosil qiladi. Bu qatlam to'lqinlar ta'sirida osongina egiladi. Qalinligi oshishi bilan muz o'zining elastikligini yo'qotadi, so'ngra muz qoplami o'z-o'zidan siljiydigan alohida qismlarga bo'linadi. Hayajon paytida bir-biri bilan to'qnashgan muz bo'laklari yumaloq shaklga ega bo'ladi. Diametri 50 sm dan 1 m gacha bo'lgan bu yumaloq muz bo'laklari pankek muzi deb ataladi. Muzlatishning keyingi bosqichida krep muzining bo'laklari bir-biriga muzlaydi va aylanib yuruvchi muz maydonlarini hosil qiladi. To'lqinlar va toshqinlar yana muz maydonlarini buzadi va asl muz qoplamidan bir necha baravar qalinroq bo'lgan tog' tizmalarini hosil qiladi. Muz qoplamida tiniq suv zonalari - polinyalar hosil bo'lib, ular hatto Markaziy Arktikada ham suv osti kemalarining yuzasiga chiqishga imkon beradi.
Muzning paydo bo'lishi okeanning atmosfera bilan o'zaro ta'sirini sezilarli darajada pasaytiradi, konveksiyaning okean tubiga tarqalishini kechiktiradi. Issiqlik uzatish allaqachon muz orqali amalga oshirilishi kerak - issiqlikning juda yomon o'tkazuvchanligi.
Arktika muzining qalinligi taxminan 2 m, Shimoliy qutb yaqinida qishda havo harorati -40 darajaga tushadi. Muz izolyator vazifasini bajarib, okeanni sovutishdan saqlaydi.
Dengiz muzi okeanning energiya byudjetida yana bir muhim rol o'ynaydi. Suv quyosh energiyasini yaxshi qabul qiladi. Aksincha, muz, ayniqsa yangi va qor juda yaxshi reflektordir. Toza suv tushgan radiatsiyaning 80% ni o'zlashtiradi, dengiz muzlari esa 80% gacha aks etishi mumkin. Shunday qilib, muzning mavjudligi er yuzasining isishi sezilarli darajada kamayadi.
Muz navigatsiyaga to'sqinlik qiladi va kema halokatlari aysberglar bilan bog'liq.
Aysberglar dengiz muzidan ancha uzoqqa cho'zilgan. Ular quruqlikda hosil bo'ladi. Muz qattiq bo'lsa-da, u hali ham sekin oqadi. Grenlandiya, Antarktida va baland kenglikdagi tog'larda to'plangan qor muzliklarning pastga siljishiga olib keladi. Sohil chizig'ida muzlikdan ulkan muz bloklari parchalanib, aysberglar paydo bo'ladi. Muzning zichligi dengiz suvining 90% ni tashkil qilganligi sababli, aysberglar suvda qoladi. Aysberg hajmining taxminan 80-90% suv ostida. Bu hajm, shuningdek, havo inkluzyonlari soniga bog'liq. Ular paydo bo'lgandan so'ng, aysberglar okean oqimlari tomonidan olib ketiladi va pastki kengliklarga tushib, asta-sekin erib ketadi.
Navigatsiya uchun xavf tug'diruvchi aysberglarning aksariyati Grenlandiyaning g'arbiy qirg'og'ida, 68 30 N. kenglikdan shimolda joylashgan . Bu yerda yuzga yaqin muzliklar yiliga 15 mingga yaqin aysberg hosil qiladi. Dastlab, bu aysberglar G'arbiy Grenlandiya oqimi bilan birga shimolga siljiydi va keyin janubga burilib, Labrador oqimi tomonidan olib boriladi. Eng katta taassurotni Antarktidaning o'ziga xos hodisalaridan biri bo'lgan Ross muz tokchasidan ajralib chiqqan aysberglar qoldiradi. Bu materikdan pastga tushadigan va suzuvchi juda qalin muz qatlami. Ross muzligidan Antarktikaning ulkan aysberglari parchalanmoqda.
M.o hududi shoʻrligidan bir necha marta kam . Okeanlarda ozgina sho'rlangan dengiz muzidan tashqari chuchuk suvli daryo va kontinental (aysberg) muzlari mavjud. Shamollar va oqimlar ta'sirida qutb mintaqalaridan muzlar mo''tadil kengliklarga olib boriladi va u erda eriydi. unda erigan xloridlar (88% dan ortiq) va sulfatlar (taxminan 11%). Suvning sho'r ta'mini osh tuzi, achchiq - magniy tuzlari beradi. Okean suvi sho'rlanish darajasi har xil bo'lishiga qaramay, turli xil tuzlarning doimiy foizi bilan tavsiflanadi. Tuzlar, xuddi okeanlarning suvi kabi, er yuzasiga birinchi navbatda Yerning ichaklaridan, ayniqsa uning paydo bo'lishining boshida kelgan. Tuzlar karbonatlarga boy (60% dan ortiq) okean va daryo suvlariga keltiriladi. Shu bilan birga, okean suvidagi karbonatlar miqdori ko'paymaydi va faqat 0,3% ni tashkil qiladi. Buning sababi shundaki, ular cho'kadi, shuningdek, suv o'tlari tomonidan iste'mol qilinadigan hayvonlarning skeletlari va qobiqlariga sarflanadi, ular o'lgandan keyin tubiga cho'kadi.
Er usti suvlarining sho'rlanishini taqsimlashda, birinchi navbatda, yog'ingarchilik va bug'lanish nisbati tufayli rayonlashtirish kuzatiladi. Daryo suvlarining sho'rlanishini va aysberglarning erishini kamaytirish. Ekvatorial kengliklarda yogʻingarchilik bugʻlanishidan koʻra koʻproq tushadi, daryo oqimi esa katta boʻladi, shoʻrlanish 34-35 ppm ni tashkil qiladi . Tropik kengliklarda yogʻingarchilik kam, lekin bugʻlanish koʻp, shuning uchun shoʻrlanish 37 ppm ni tashkil qiladi. Moʻʼtadil kengliklarda shoʻrlanish 35 ga yaqin, subpolyar kengliklarda esa eng past (32-33 ppm), chunki. bu yerda yogʻingarchilik miqdori bugʻlanishdan koʻp, daryo oqimi katta, ayniqsa Sibir daryolari, asosan Antarktida va Grenlandiya atrofida aysberglar koʻp.
Sho'rlanishning kenglik qonuniyatini dengiz oqimlari buzadi. Masalan, mo''tadil kengliklarda tropik suvlar kiradigan qit'alarning g'arbiy qirg'oqlarida sho'rlanish ko'proq, sharqiy qirg'oqlarda kamroq, qutb suvlari bilan yuviladi. Daryo og'ziga yaqin qirg'oq suvlari eng past sho'rlikka ega. Maksimal sho'rlanish cho'llar bilan o'ralgan tropik ichki dengizlarda kuzatiladi. Sho'rlanish suvning zichligi, muzlash nuqtasi va boshqalar kabi boshqa xususiyatlariga ta'sir qiladi.
Dengiz suvining zichligi bosim, harorat va sho'rlanishga bog'liq. Dengiz suvining zichligi 1,025 g/sm3 ga yaqin. Suv sovishi bilan u yanada og'irlashadi. Bosim dengiz suvining zichligini ham oshiradi. Shuning uchun 5000 m chuqurlikda dengiz suvining zichligi 1,050 g / sm3 gacha oshadi. Odatda okeanologlar zichlikni to'g'ridan-to'g'ri o'lchamaydilar, uni harorat, sho'rlanish va bosim ma'lumotlaridan hisoblashni afzal ko'radilar. Ko'pincha ular dengiz suvining zichligi faqat harorat va sho'rlanishga bog'liqligi bilan qiziqishadi.
Odatda, bosimni o'z ichiga olmaydigan zichlik chuqurlik bilan ortadi. Bunday holda, suv barqaror qatlamli deb ataladi. Qatlamli okeanda suvni doimiy zichlikdagi chiziqlar bo'ylab harakatlantirish qiyin, bunday chiziqlar bo'ylab buni qilish ancha oson. Fizika tili bilan aytganda, suvni doimiy zichlikdagi chiziqlar bo'ylab harakatlantirish uchun siz ish qilishingiz kerak - potentsial energiyani oshirish. Suvni doimiy zichlikdagi chiziqlar bo'ylab harakatlantirish uchun faqat suvning ishqalanishini engish kerak va dengiz suvi "suyuqlik" ni oshiradi.
Okean nafaqat sovuq, balki qorong'i. 100 m dan ortiq chuqurlikda kun davomida hech narsani ko'rishning iloji yo'q, faqat o'tayotgan baliq va zooplanktonning noyob biolyuminessent nurlaridan tashqari. Elektromagnit spektrning barcha to'lqinlari uchun nisbatan shaffof bo'lgan atmosferadan farqli o'laroq, okean ular uchun o'tib bo'lmaydi. Na uzoq radioto'lqinlar, na qisqa to'lqinli ultrabinafsha nurlanish uning chuqurligiga kira olmaydi.
Pivo qonuni" deb ataladigan qonun bilan juda yaxshi tavsiflangan bo'lib , u ma'lum masofada so'rilgan energiya miqdori dastlab so'rilgan energiya miqdoriga mutanosib ekanligini ta'kidlaydi. Bu nisbiy o'tkazuvchanlik yordamida dengiz suvini tavsiflash imkonini beradi. Suvning o'tkazuvchanligi radiatsiya to'lqin uzunligiga qarab o'zgaradi va xususan, quyosh nuri spektrining ko'rinadigan qismi qisqaroq yoki uzunroq to'lqin uzunlikdagi nurlanishdan ko'ra suv orqali ancha yaxshi uzatiladi. Chuchuk va sho'r dengiz suvi o'rtasidagi farq bu jihatdan rol o'ynamaydi.
Aniqlanishicha, suv yuzasiga tushadigan quyosh energiyasining 1% dan kamrogʻi 100 metr chuqurlikda okeanga kirib boradi.
Okeanning elektromagnit nurlanishga nisbatan shaffofligi tufayli biz okeanni o‘rganish uchun radioto‘lqinlar va radarlardan foydalana olmaymiz. Suv osti suv osti kemasi radioxabarni faqat sirtda suzib yuruvchi antenna orqali yoki Beer qonuni endi bajarilmaydigan to'lqin uzunliklarida ishlaydigan radio qurilmalari yordamida qabul qilishi mumkin . Boshqa tomondan, tovush to'lqinlari uchun okean atmosferaga qaraganda ancha o'tkazuvchandir va suv ustunidagi tovush tezligining o'ziga xos o'zgarishi tufayli u okeanda juda uzoq masofalarga tarqalishi mumkin.
Okeandagi tovush tezligi bosim, harorat va sho'rlanishga qarab o'zgarib turadi - 1500 m/s, bu atmosferadagi tovush tezligidan 4 dan 5 martagacha. Harorat, sho'rlanish va bosim ortishi bilan tovush tezligi oshadi. Suvdagi tovush tezligi uning balandligi yoki chastotasiga bog'liq emas.
Okeandagi tovush to'g'ri chiziqda tarqalmaydi, u har doim tezligi kamroq bo'lgan tomonga og'adi.
Bosim oshgani sayin tovush tezligi chuqurlik bilan ortadi. Harorat va bosimning birgalikdagi ta'siri odatda sirt va okean tubi o'rtasidagi oraliq qatlamda tovush tezligi minimal qiymatga ega bo'lishiga olib keladi. Ushbu minimal tezlik qatlami tovush kanali deb ataladi. Ovoz yo'li doimo pastroq tarqalish tezligiga ega bo'lgan suv qatlamiga egri bo'lganligi sababli, minimal tezlik qatlami tovushni yo'naltiradi.
Okeandagi tovush kanali uzluksizlik xususiyatiga ega. U deyarli qutb kengliklarida okean suvlari yuzasidan Portugaliya qirg‘oqlaridan taxminan 2000 m chuqurlikgacha cho‘zilgan, o‘rtacha chuqurligi taxminan 700 m.Okeandagi o‘ta uzoq masofali tovushning tarqalishi shu bilan izohlanadi. tovush manbai ham, tuzoq ham tovush kanalining o'qi yaqinida joylashganligi.
Okean suvida tuzlar, gazlar, organik va noorganik kelib chiqadigan qattiq zarralar mavjud. Og'irligi bo'yicha ular faqat 3,5% ni tashkil qiladi, ammo suvning ma'lum xususiyatlari ularga bog'liq.
1-jadval.
Dengiz suvining tarkibi

Komponent	Konsentratsiya.g /kg	Komponent	Konsentratsiya g/kg
Xlor	19.353	Bikarbonat	0,142
natriy	10.760	Brom	0,067
Sulfat	2.712	Stronsiy	0,008
Magniy	1.294	Bor	0,004
Kaltsiy	0,413	Ftor	0,001
Kaliy	0,387

2-jadval.

Planktonning kimyoviy tarkibi ( bir gramm plankton quruq vazniga mikrogram element bilan)

	fitoplankton	zooplankton		fitoplankton	zooplankton
Si	58 000	-	Ti	o'ttiz	---
Na	11000	68 000	Cr	4	---
K	12000	11000	Cu	8.5	o'n to'rt
mg	14000	8500	Ni	4	6
Ca	6100	15000	Zn	54	120
Sr	320	440	Ag	0.4	0.1
Ba	110	25	CD	2	2
Al	200	23	Pb	sakkiz	2
Fe	650	96	hg	0.2	0.1
Mn	to'qqiz	4

Okean suvlaridagi metallarning aksariyati dengiz suvida juda oz miqdorda mavjud. Jadvaldan ko'rinib turibdiki, tirik organizmlar dengiz suvidan metallarni ajratib olishadi. Ko'pincha tirik organizmlardagi metallarning kontsentratsiyasi ularning dengiz suvidagi tarkibiga nisbatan fosfor kontsentratsiyasidan oshmaydi.

Okean yuzasidan cho'kayotgan modda katta reaksiya yuzasiga ega bo'lgan ko'plab zarralarni o'z ichiga oladi. Kichi marganets va temirning zarralari ham keng faol sirtlarga ega. Ulardan ba'zilari okeanning yuqori qatlamlaridan to'plangan, boshqalari esa past cho'kindilardan tarqaladigan yoki okean o'rtasi tizmalarining harakatlanuvchi hududidan issiq suvlar tomonidan olib kelingan temir va marganetsning oksidlanishi natijasida hosil bo'ladi. Bunday birikmalar metallarni ushlaydi. Buning eng yorqin tasdig'i okeanlar tubidagi ferromarganets tugunlari bo'lib, ular tarkibida 1% gacha nikel va mis, shuningdek, boshqa ko'plab metallar mavjud.
Metalllarni bunday tutish qirg'oq suvlarida yanada samaraliroq bo'ladi, bu erda cho'kindilarni doimiy ravishda qayta tiklash va cho'kindi qatlamini biologik qayta ishlash pastki cho'kindilardan eritmada oksidlovchi temir va marganetsning uzluksiz oqimini ta'minlaydi.
Metalllarning pastki cho'kindilarga kirganidan so'ng, ularning yuqori suv ustunida qayta paydo bo'lish ehtimoli juda kichik, garchi cho'kindilarning o'zida bir oz qayta taqsimlanish kuzatiladi.