Как узнать среднюю соленость мирового океана

Также солёная жидкость имеет недостатки.

Её нельзя использовать для бытовых нужд и питья, так как она подходит далеко не для всех живых организмов. При некоторых болезнях повышенное содержание минералов наносит вред человеку. Океаническая вода ускоряет коррозию металлических конструкций, в том числе кораблей.

Понятие солёности

Под солёностью понимают количество веществ с определёнными свойствами, которые растворены в жидкости. Молекулы солей состоят из натрия, калия, сульфатов и нитратов.

Если верить самой распространённой гипотезе, то океаническая вода стала солёной из-за вымывания из земли и пород различных солей. Все реки впадают в океаны и моря.

Пресные потоки во время движения по руслу взаимодействуют с разными породами, вымывая из них различные вещества. После этого вода попадает в океан. Под воздействием солнца жидкость нагревается и испаряется, после чего снова попадает в реки с дождями. Всё начинается заново. Молекулы соли не участвуют в процессе испарения. Поэтому за сотни миллионов лет в океанической воде накопилось большое количество минеральных соединений.

Есть и другая гипотеза. Согласно ей, мировой океан изначально был пресным. Во время формирования земной коры вследствие высокой тектонической активности выделялось большое количество серы. Долгое время шли кислотные дожди, наполняя водоёмы. Постепенно кислота разъедала породы, образовывая новые соединения — соли. Они плавно начали заменять едкие вещества.

Для измерения солёности чаще всего применяется электрический метод. Сначала берётся проба непосредственно в океане. Затем специальные ячейки электропроводности опускают в воду. По сопротивлению вычисляется количество солей. Точность такого способа достигает 0,001 ПЕС. Также применяются и более простые способы.

Основные инструменты, использующиеся для проведения замеров:

• кондуктометр;
• гидрометр;
• ручной рефрактометр.

Эти приборы позволяют самостоятельно проводить исследования. Самым точным из них является рефрактометр.

Мировой океан

Солёность замеряют в промилле — физической единице, которая показывает, сколько граммов вещества в килограмме исследуемого образца. Показатели могут изменяться в зависимости от климата, количества пресных рек, широты и т. д.

Из таблицы ниже можно узнать самый высокий и самый маленький показатель солёности в океанах.

В Атлантике показатели отличаются в зависимости от зоны. На территориях, расположенных вблизи экватора, значение солёности около 34‰, так как там выпадает много осадков. В области тропиков солёность повышается до 37‰. Вблизи рек показатель резко снижается до 18-22‰.

В целом уровень солёности постоянно изменяется. Показатели никогда не бывают одинаковыми, даже если замеры проводятся в одной зоне, но только в разные сезоны.

Основные причины изменения показателей:

Возле берегов, где впадают пресные реки, показатель солёности значительно снижен. Например, в Каспийском море возле места впадения Волги солёность равняется 0,3‰. В открытой части показатель возрастает до 13‰.

Во время появления льдов в процессе участвует только вода. Поэтому в арктических льдах содержится пресная вода без соли. Молекулы солей остаются в незастывшей жидкости, повышая своё процентное содержание. Во время таяния солёность быстро уменьшается.

Также показатель зависит и от течений. Тёплые повышают солёность, а холодные — снижают.

Температура и отличительные особенности

В большей части всех океанов температура более или менее постоянна и равняется примерно +2 градусам. При большой глубине (от 2 000 м) данный показатель может изменяться в любую сторону.

Основные факторы, которые влияют на температурные колебания:

• ветра;
• солнечный нагрев;
• течения;
• погодные условия;
• впадающие реки.

Замерзает жидкость при -2 градусах. Температура верхних слоёв океанов увеличивается с приближением к экватору.

Плотность солёной воды выше, чем у пресной. Вес одного литра жидкости из океана примерно на 25 граммов больше речной. Именно из-за этого в морях проще держаться на плаву. В океанических водных массах находится примерно 60 химических соединений.

Испарение океанической воды происходит гораздо дольше, чем пресной. Дело в том, что молекулам сначала нужно отделиться от солей. Только после этого жидкость сможет превратиться в газ. На данный процесс необходимо время.

Рыбы в реках и морях находятся абсолютно в разных условиях. Далеко не все морские организмы способны существовать в пресной воде.

Человеку нельзя пить много солёной жидкости, так как это приведёт к сбою водно-солевого баланса. Также это нарушает осмотическое давление.

Интересные факты

Самой солёной частью Мирового океана является Мёртвое море. В нём содержание соли доходит до 270 промилле. Плотность жидкости варьируется в пределах 1,3-1,4 г/см³, из-за чего в ней практически невозможно утонуть. Расположен водоём возле Иордании и Израиля.

Пресной водой считают ту, солёность которой меньше 1‰. Наименьшее содержание соли в Балтийском море — всего 7‰.

Солёная вода замерзает только в тех случаях, когда под ней располагается ещё более солёный слой жидкости. В холодных водах северных и южных широт морские обитатели не замерзают из-за того, что в их крови есть специальный белок, препятствующий преобразованию жидкости в лёд.

На солёных озёрах обычно можно полюбоваться очень странными ландшафтами берегов. На них зачастую отсутствует растительность. Такие места становятся здравницами, где лечат кожные заболевания и болезни лёгких. Много солёных озёр расположено возле границы России с Казахстаном.

Источник

Средняя соленость мирового океана

Знак солености

Ученые придумали специальное обозначение солености. Оно называется промилле, и очень похож на %, но отличается дополнительным ноликом сзади – ‰. Промилле показывает, чему равен объем вещества, растворенный в одном литре воды. Если у нас есть компонент и его количество – 2 грамма в литре воды, то мы имеем значение 2 ‰.

Почему вода горькая?

Замечали, какова вода в море на вкус?

Соли в океане настолько много, что если ее всю высушить и рассыпать по суше, то получится слой, высотой не меньше 150 метров.

Факторы, влияющие на уровень вкуса в океанской воде

Рассмотрим, от чего зависит средняя соленость мирового океана:

• Испарение. Чем интенсивнее вода покидает свое место нахождение, тем больше твердых частиц остается в океане. Соли не испаряются.
• Есть ли в океане ледники, и на сколько интенсивно происходит их таяние. Холодные природные условия могут по-разному влиять на уровень солей в воде. Если происходит процесс льдообразования, то вся пресная вода уходит в снег, а минералы остаются, повышая их концентрацию. И наоборот, чем больше ледники тают, тем больше разбавляют воду.
• Количество осадков в год.

Рис. 1. Карта океанов и значение солености в зависимости от широты

Места с наименьшим и наибольшим значением промилле

В мировом океане значение промилле очень отличаются. Самые высокие результаты заметны в Северной части Атлантического океана (между 20° и 30°) и достигают уровне 37 ‰. А если измерить воду в Панамском заливе, то здесь показатель будет 28‰. Часть океана с наименьшим значением находится между двумя континентами и здесь выпадает так много тропических ливней, что концентрация твердых элементов низкая. А в Атлантике, наоборот. Широты 20°-30° расположены близко к экватору, а значит, осадков мало, а испарение большое.

Среднее значение солености по всей акватории – 35‰.

Рис. 2. Красное море: вид из космоса

Море с наибольшим значением промилле – Красное (42‰). Оно имеет уникальное географическое расположение, потому что в него не впадает ни одна река, а засушливый климат приводит к обильному испарению.

Балтийское море самое пресное. Показатель промилле составляет 1 ‰. Расположение на Севере Европы говорит о том, что, во-первых, в него впадает большинство европейских рек, а во-вторых, здесь очень дождливый климат, а жарких дней мало.

На соленость вод в океане также влияют течения. Самое большое – Гольфстрим. Он с юга несет воду со значением 35‰ в Северный ледовитый океан, где соленость всего 10-11‰. А другое течение – Лабрадорское оказывает обратное действие. Пресные воды Арктики оно несет в жаркий климат Центральной Америки.

Рис. 3. Лабрадорское течение

Что мы узнали?

Соленость — это показатель количества соли, растворенной в одном литре воды. Обозначается значком промилле (‰). Вода в мировом океане распределена неравномерно и основной фактор, влияющий на это – климат. Самое соленое место в мировом океане находится между 20° и 30° северной широты в Атлантическом океане, а самое пресное – Панамский канал Тихого океана.

Источник

Соленость мирового океана: причины ее возникновения и способы измерения

Более 96 % водной оболочки планеты Земля занимает Мировой океан, наполненный водными массами, содержащими значительное количество соли. На долю пресноводных рек и озер приходится менее 4%.

Соленость мирового океана — величина, показывающая среднее количество граммов соли в килограмме океанической воды. Это один из важнейших параметров, влияющих на подводный мир. Среднее значение показателя составляет 35 ‰, то есть в килограмме океанической воды содержится 35 граммов соли.

Свойства океанической воды

Жидкость в океане обладает горько-соленым вкусом. Отличается от пресной цветом, степенью прозрачности, удельным весом, температурой замерзания, количеством минеральных веществ. По разному взаимодействует с теми или иными веществами.

• обладает лекарственными свойствами: антисептические, заживляющие, содействующие укреплению иммунитета;
• питает и укрепляет кожу, волосы, ногти;
• благотворно влияет на нервную систему, оказывает успокаивающее действие благодаря разнообразным минеральным веществам, необходимым для нормального функционирования ЦНС.

• не предназначена для использования в быту, в том числе для полива почвы и растений;
• невозможно использовать в качестве питья;
• плавание в соленой воде при некоторых болезнях и кожных повреждениях может нанести вред здоровью;
• подходит не для всех живых организмов.

Что такое соленость воды

Под соленостью понимается наличие в воде растворенных веществ, обладающих соответствующими свойствами. Соли — вещества, молекулы которых состоят из анионов кислотных оснований (нитраты, сульфаты), соединенных с катионами металлов (калия, натрия). Катионы несут положительный заряд, анионы — отрицательный.

Причины

Согласно наиболее распространенной гипотезе, моря и океаны были обогащены солью вследствие ее вымывания из почвы и горных пород. Океаны и моря наполняются жидкостью в основном за счет впадающих в них рек.

В процессе течения по руслу потоки пресной воды соприкасаются с различными породами, из которых вымывают соли и другие вещества, и направляются в океаны. При нагревании от солнечных лучей жидкость испаряется, затем снова попадает в реки, и процесс начинается заново. Покинуть свое местонахождение молекулы соли не могут, так как они не участвуют в процессе испарения. В течение многих миллионов лет минеральные соединения накапливались, и водоемы становились все более солеными.

Существует еще одна гипотеза: моря и океаны не были пресными изначально. В период формирования планеты Земля по причине мощной вулканической активности на поверхность выпадали кислотные дожди, которые наполнили самый первый водоем. Постепенно молекулы кислоты разъедали горные породы и образовывали с ними новые химические соединения — соли, которые постепенно полностью заменили кислоты.

Как измеряют

С 1970-х годов для измерений солености ученые наиболее часто пользуются электрическим методом. Ячейки электропроводности опускаются в исследуемую жидкость, их работу фиксируют лабораторные солемеры. На основе такого исследования получают точность измерения до 0,001 ПЕС. Кроме лабораторных, используются более простые методы.

Инструменты, которыми пользуются для измерения растворов:

• ручной рефрактометр;
• гидрометр;
• кондуктометр.

С помощью этих приборов соленость можно исследовать самостоятельно. Наиболее точным прибором считается рефрактометр.

Соленость мировых океанов

Измеряется в промилле ( ‰ ) — это физическая единица, обозначающая количество граммов определенного вещества в килограмме воды. В зависимости от широты, количества впадающих пресных рек, климатических условий и других факторов показатели могут меняться.

Тихий

Занимает территории обоих земных полушарий. На западе окружен континентами Евразия и Австралия, на востоке граничит с Северной и Южной Америкой, на юге — с Антарктидой. Занимает более 30 % поверхности Земли, его площадь — 178 784 000 км². Объем — 710,36 млн км³, это почти половина общего объема Мирового океана. Рельеф дна очень разнообразен — здесь находится наибольшая часть глубоководных желобов Мирового океана.

Средняя соленость — 34,5 ‰. Максимальные показатели наблюдаются в тропических районах (до 35,6 ‰) вследствие активного испарения жидкости и скудных осадков. На востоке показатели снижаются благодаря холодным течениям. На экваторе параметры также невысокие по причине обильных осадков.

Индийский

Большая часть Индийского океана находится в южном полушарии. Он граничит с Евразией на севере и северо-востоке, с Африкой — на западе, с частью Южного океана — на юго-востоке. Площадь — 76 174 000 км². Объем — 282,65 км³.

Средняя соленость — 34,8 ‰. Именно здесь, в Красном море и Персидском заливе, наблюдаются наиболее высокие показатели всего мирового океана — 40–41 ‰. Значениям выше 36 ‰ соответствует степень солености водных масс южного тропического пояса и Аравийского моря в северном полушарии. Низкие показатели (30–34 ‰) наблюдаются в Бенгальском Заливе вследствие опреснения воды за счет рек Иравади, Ганг и Брахмапутра.

В арктических и экваториальных районах можно заметить довольно значительную сезонную разницу в солености. Муссонное течение зимой транспортирует водные массы низкой солености с северо-восточных океанических областей и образует вдоль 5° северной широты «язык» пониженного содержания солей, который исчезает в летний период.

Атлантический

Находится на втором месте по величине. Площадь — 106 500 000 км² . Объем — 330,1 км³. На западе граничит с Северной и Южной Америкой, на востоке — с Европой и Африкой, на юге — с Антарктидой.

Степень содержания солей в Атлантическом океане практически такая же, как в Тихом — в среднем 35,4 ‰. Показатели понижены в зонах, расположенных рядом с экватором, из-за обильных осадков ( 34 ‰) и повышены в области субтропиков и тропиков ( 37,25 ‰). Максимальное значение наблюдается в Средиземном море — 39 ‰. Резкое снижение показателей фиксируется в зонах близ устьев рек (Ла-Плата — 18–19 ‰).

Северный ледовитый

Самый маленький в мире океан находится весь целиком в северном полушарии, граничит с Евразией и Северной Америкой. Площадь — 14 750 000 км². Объем — 18,07 км³.

Это океан с самым низким содержанием солей — 32 ‰. Показатель варьируется в зависимости от слоя водных массивов. У поверхности наблюдаются более низкие значения из-за опресняющего влияния рек, стока талых вод и очень малого испарения.

Следующий слой более соленый (до 34,3 ‰ ) за счет слияния верхнего с нижним (37 ‰ и выше), подстилающим промежуточным, источник которого находится в Гренландском море. Глубинный слой характеризуется меньшими значениями (35 ‰) по сравнению с предыдущим, он также переносится из Гренландского моря.

Южный

Представляет собой совокупность южных частей океанов, омывающих Антарктиду (Тихого, Атлантического, Индийского). Отсутствуют четкие очертания его границ. Площадь — около 86 000 000 км² (данные разнятся).

Степень содержания солей — 34–34,2 ‰. На юге показатели сниженные, а в самых северных областях повышаются до 34,8–35 ‰. В разные сезоны соленость неодинакова — летом ниже, чем зимой. Это особенно ярко выражается в прибрежных районах.

Имеет значение и глубина — чем ниже расположен водный слой, тем выше в нем концентрация солей, а поверхностный слой наиболее пресный среди прочих. Все изменения параметра находятся в диапазоне от 33 ‰ до 35 ‰. Образование и таяние ледников является одним из факторов изменения солености.

Почему меняется соленость

Уровень солености водных масс непостоянен, показатели меняются, не бывают одинаковыми даже в одной климатической зоне в разные сезоны.

• интенсивность испарений;
• количество осадков;
• образование/таяние ледяного покрова;
• объем и количество впадающих рек;
• подводные течения.

Распределение солености воды зависит от глубины. Испаряясь, молекулы воды (H₂O) покидают океан, но соль не испаряется и остается в оставшемся количестве жидкости. В результате соленость повышается. При выпадении осадков в океане увеличивается количество воды, но содержание минеральных соединений остается прежним. В результате соленость понижается.

В прибрежных районах, где в океан впадает множество пресных рек, соленость понижена. Например, в Каспийском море в дельте Волги показатель составляет 0,3 ‰ , в то время как в открытой части значения составляют 12–13 ‰.

В процессе образования льдов участвует вода, но не соль. Поэтому ледники содержат в себе именно пресноводные запасы. При образовании льда молекулы солей остаются в незамерзшей жидкости и тем самым повышают ее соленость. В период таяния, напротив, показатель понижается вследствие увеличения количества воды.

Соленость меняется в зависимости от течений — теплые увеличивают ее, холодные — понижают. Кроме этого, на показатели оказывает влияние глубина: чем она ниже, тем вода более пресная.

Исследования

В 18 веке океанические воды изучал Михаил Васильевич Ломоносов. Позже, в 19 веке, имеющиеся данные обогатились исследованиями Ивана Федоровича Крузенштерна и Юрия Федоровича Лисянского, участвовавших в океанографической экспедиции.

Более подробные исследования проводил Э. X. Ленц (1804-1865). С помощью изобретенного им же самим барометра ученый изучил глубинные образцы воды. Он опровергнул господствовавшее ранее утверждение о том, что на территориях близ экватора соленость более высокая по сравнению с другими областями. Ленц доказал, что в этих районах плотность вод и концентрация солей ниже, чем на территориях с субтропическим климатом. Способы и инструменты исследования, изобретенные этим ученым, применяются и в наши дни.

С 1881 года океанографией занялся еще один русский исследователь С. О. Макаров. Он занимался изучением мирового океана и, в частности, вопросами, касающимися черноморских водных масс. Макаров раскрыл механизм встречных (поверхностного и глубинного) течений Босфора, применив для этого ряд оригинальных приемов. Полученные данные пролили свет на многие особенности гидрологического режима и палеогеографии Черного моря. К роме этого, ученый составил карту течений Тихого океана.

В 19-20 веках исследования продолжил Юлий Михайлович Шокальский. Благодаря своим научным трудам, ученый смог окончательно выделить океанографию как отдельную науку.

Температура воды

Температура в подавляющей части Мирового океана постоянная и составляет от 0 до +2 °С (океаническая вода замерзает не при 0 °С, а при -2 °С из-за высокого содержания соли). Но на глубине выше 2 км от поверхности этот параметр может меняться.

Факторы, влияющие на изменение температуры:

• нагрев от Солнца;
• состояние атмосферы, влияющее на сохранение тепла;
• впадающие реки;
• течения;
• ветра.

Температура воды повышается по мере приближения к экватору.

Отличие от пресных вод

Температура замерзания соленой воды в среднем на 2 градуса Цельсия ниже пресной. Плотность ее тоже выше, 1 литр морской жидкости на 25 граммов тяжелее пресной. Благодаря этому в ней легче держаться на плаву, вода как бы выталкивает тело вверх. В океане водные массы богаче по составу, в них содержится до 60 химических соединений.

Морская вода испаряется дольше, чем пресная. Молекулам жидкости необходимо сначала отделиться от солевого окружения. После этого вода сможет перейти в газообразное состояние. На процесс разделения требуется определенное количество времени.

Условия существования обитателей рек и морей отличаются, имеют свои особенности. Не все океанские организмы смогут выжить в пресноводных реках и озерах.

Людям нельзя пить соленую морскую жидкость в больших количествах, так как в организме может нарушиться водно-солевой баланс и осмотическое давление ( избыточное гидростатическое воздействие , при котором прекращается проникновение растворителя через клеточную мембрану).

Интересные факты

Мертвое море — самое соленое на Земле. Здесь показатели достигают 270 ‰. Водоем находится рядом с территориями Израиля и Иордании. Плотность жидкости равна 1,3–1,4 г/м³, что сводит возможность утонуть практически к нулю.

Пресной считается вода, соленость которой менее 1 ‰ . Наименее соленое море (7‰) — Балтийское.

Соленая вода может замерзнуть, только если она находится вблизи поверхности или немного ниже нее расположен более соленый слой. В северных морях рыбы не замерзают благодаря содержащимся в крови особым белкам, которые мешают превращению воды в лед.

Вода Каспийского моря тоже является соленой, но по своему составу сильно отличается от морской, однако пить ее тоже нельзя. Набор полезных минеральных веществ в ней тоже не такой большой. Водоем замкнутый и не слишком глубокий, поэтому его можно отнести к озерам. Здесь хорошо развито рыболовство и ведется добыча морепродуктов в промышленных масштабах.

Посещая соленые озера России, можно увидеть «космические» ландшафты берегов таких водоемов, на них практически отсутствует растительность. С помощью этой воды лечатся заболевания кожи и дыхательных путей. Большинство водоемов находится на границе с Казахстаном, в сильно засушливых местах.

Самые известные соленые озера на территории России:

• Баскунчак — расположено на северо-востоке Астраханской области, вода настолько насыщена солью, что на дно не может опуститься металлическая пластина толщиной в 3 мм;
• Чаны — самое большое, расположено в Новосибирской области;;
• Эльтон — находится на территории Волгоградской области, единственное из соленых озер, которое расположено ниже уровня моря на несколько десятков метров ;
• Булухта — лидирует по насыщенности минеральными веществами, тоже принадлежит Волгоградскому региону ;
• Развал — имеет не каменистый, а песчаный пляж, местонахождение озера — юго-восточная окраина Соль-Илецка в Оренбургской области .

Видео

Посмотрите видео, в котором даны объяснения, почему в море вода соленая.

Источник