Мне довелось за жизнь покататься к морям. И правда, все разные! Где-то можно спокойно плавать и даже нырять – и даже глаза практически не щиплет. А где-то даже с головой не окунешься, иначе волосы от соли превратятся в солому, а глаза будут красными до следующего дня. Но в чем же причина такой разности в солености воды разных морей?
От чего зависит солёность морской воды
Какое-то время мне казалось, что это просто самообман. Действительно, с чего бы должны быть какие-то различия между морями!
Но долгие часы в интернете и за книгами подсказали мне: соленость воды действительно своя у каждого моря. И зависит она от следующих вещей:
Соотношение всех этих параметров и определяет, насколько соленым будет море.
Какое море самое соленое и почему
Самым-самым соленым считается Мертвое море – где на каждый литр воды приходится около 200 грамм соли.
Такая высокая концентрация солей ведет к своим последствиям. В море просто-напросто не могут обитать живые организмы – не выдерживают солености вод. Оттого море и получило свое название.
Причины такого скопления соли банальны. Сюда впадает только одна река - Иордан. И ни одна река не проистекает из Мертвого моря. Кроме того, рядом с Мертвым морем очень жарко.
Получается, что соли просто-напросто некуда деться из моря. Вода испаряется, соль не исчезает – и получается концентрированный соляной раствор.
Зато есть и другой плюс – из-за такой солености в Мертвом море практически нереально утонуть . Вода будет сама выталкивать вас на поверхность.
Морская вода имеет неприятный горьковато-соленый вкус, именно поэтому пить её невозможно. Однако не во всех морях она одинакова. Многих интересует, от чего зависит соленость воды, и специалисты находят этому множество объяснений.
Вода во всех морях на планете имеет разный состав. Солёность, которая измеряется в промилле, зависит от географического расположения водоёмов. По мнению специалистов, чем севернее находится море, тем выше этот показатель. Следовательно, моря и океаны южной части планеты являются менее солёными.
Однако в любом правиле бывают исключения – вода в океанах намного солоней, чем в морях, причём независимо от региона. Исследователи не дают объяснений такому географическому делению. Может быть, ответ кроется ещё в самом начале развития жизни на нашей планете?
Известно, что на солёность воды оказывают влияние:
- хлориды натрия;
- хлориды магния;
- другие соли.
Вероятно, определённые участки земной коры богаты залежами таких веществ, в отличие от соседних регионов. Хотя такое объяснение является довольно хрупким: если учесть фактор морских течений, уровень солёности рано или поздно всё равно должен был выровняться.
Причины повышенной солёности
Учёные выдвигают несколько теорий, которые объясняют данное явление. Одни утверждают, что повышенное количество соли является результатом выпаривания воды впадающих рек. Другие являются сторонниками теории, которая объясняет высокую солёность вымыванием камней и скал. А некоторые связывают такой состав воды с действующими вулканами.
Многим может показаться странной гипотеза, которая утверждает, что повышенное количество соли в море появляется с водой рек, впадающих в него. Тем не менее любая речная влага содержит в себе соль. Конечно, её намного меньше, чем, скажем, в любом океане.
Поэтому при попадании реки в море происходит опреснение его состава. Но после испарения речной воды соль в водоёме остаётся. Разумеется, количество речных примесей небольшое, но если учесть, что процесс длится миллионы лет, в морской воде их накопилось немало. Они оседают на дне, тысячелетиями формируя там огромные скалы и глыбы. Но морское течение очень сильное – оно способно разрушить любые камни. Процесс этот достаточно длинный и постоянный. Кстати, именно он является виновником горьковатого привкуса морской воды.
К объяснениям, указывающим, от чего зависит солёность морской воды, можно отнести наличие подводных вулканов. Периодически они выбрасывают большое количество различных веществ, включая соли.
Вулканы были очень активными в период образования Земли. Ими выбрасывались в атмосферу кислоты. Предполагается, что из-за частых кислотных дождей вода в морях и океанах вначале была кислой. Однако при взаимодействии с магнием, кальцием или калием получались соли. Именно таким способом вода приобрела привычную всем солёность.
Существуют и другие предположения, к которым можно отнести:
- Приносящие соль ветры.
- Почвы, которые, пропуская через себя воду, обогащают её солями и выбрасывают в океан.
- Солеобразующие минералы, которые, находясь под дном океанов, проникают сквозь гидротермальные источники.
Какое море самое солёное
Морская вода, пожалуй, самое распространённое вещество на Земле. Многие люди полноценный и здоровый отдых связывают с теплыми волнами и солнечными берегами пляжей. Как уже говорилось выше, все водоёмы имеют свой минеральный состав. Но какое же из морей является самым солёным?
Учёные пришли к единому мнению, что это Красное море. В состав одного литра его воды входит 41 г солей. По сравнению с другими водоёмами это очень высокий показатель. Например, в Средиземном море он составляет 39 г, намного меньше солей в Черном море -18 г, а в Балтийском и того меньше – всего 5 г. А вот в воде океанов он равняется 34 граммам.
Почему море соленое: Видео
Главная особенность воды океанов и морей - ее соленость. В науке принято измерять соленость числом граммов солей, содержащихся в килограмме морской воды. Так как килограмм равен тысяче граммов, то, измеряя соленость граммами на килограмм, мы, по существу, выражаем ее в тысячных долях - промилле. Поэтому говорят, что соленость «выражается в промилле». Соленость условились обозначать большой латинской буквой S, а промилле - °/00.
Соленость поверхностной воды Черного моря равна восемнадцати промилле. Это значит, что в одном килограмме черноморской воды содержится восемнадцать граммов различных солей.
Средняя соленость воды Мирового океана равна тридцати пяти промилле (S=35°/00). В поверхностной воде океанов и морей наблюдаются довольно значительные отклонения от этой средней величины. Это зависит от того, что количество воды, испаряющейся с какой-либо части поверхности океана, и количество осадков, выпадающих за то же время на ту же поверхность, на разных широтах неодинаково. В экваториальной полосе за год выпадает слой осадков высотой около 2 м, испаряется же воды меньше; поэтому получается избыток пресной воды, который понижает соленость поверхностной воды примерно до 34 °/00.
В субтропической полосе на широтах между 30-35° господствует ясная, сухая погода, осадков выпадает мало, а испарение очень большое. Преобладание испарения над выпадением осадков приводит к тому, что соленость поверхностной воды Мирового океана в субтропиках выше средней: в Северном полушарии 38 °/00, а в Южном - 37 °/00.
В умеренных широтах количество осадков больше, чем в субтропиках, а испарение меньше; поэтому при удалении от тропиков к северу в Северном полушарии и к югу в Южном соленость постепенно приближается к нормальной. В приполярных зонах, где испарение резко понижено, соленость поверхностной воды меньше средней солености Мирового океана. Она не превышает здесь 33-34 °/00
Таким образом, на поверхности Мирового океана наблюдается пониженная соленость в экваториальной зоне и повышенная - к северу и к югу от нее - в субтропических зонах. По направлению к полюсам соленость постепенно понижается, становясь в умеренных широтах нормальной (S=35 °/00). Эта закономерность несколько нарушается океаническими течениями. Холодные течения выносят из приполярных зон в умеренные широты воду пониженной солености, а течения, идущие из субтропиков, несут в умеренные широты более соленую воду.
В прибрежных частях Мирового океана, особенно около устьев больших рек, таких, например, как Амазонка, Конго, Енисей, Лена, Обь, соленость воды на поверхности резко понижается.
Все различия в солености океанической воды, о которых мы говорили, наблюдаются только на поверхности Мирового океана. Их можно заметить в слое воды толщиной в несколько сот метров. Соленость глубинных вод Мирового океана везде почти одинакова и равна 35 °/00.
Как попали в морскую воду находящиеся в ней соли? На своем пути реки растворяют соли, входящие в состав горных пород, а затем выносят соли в океаны и моря.
Тщательные химические анализы показали, что в морской воде содержатся все распространенные на суше химические элементы. Интересно, что соотношения между ними в разных частях Мирового океана одни и те же, т. е. химический состав солей Мирового океана постоянен.
Оказалось, что растворенные в морской воде соли находятся в ней в следующей пропорции (в %):
Хлориды (соли соляной кислоты). . . 88,7
Сульфаты (соли серной кислоты). . . 10,8
Карбонаты (соли угольной кислоты). . . 0,3
Остальные соли………. 0,2
Во всех океанах эти соотношения сохраняются. Это лишний раз показывает единство Мирового океана и свидетельствует о том, что вода океанов хорошо перемешивается.
В речной воде, в отличие от морской, больше всего не хлоридов, а карбонатов. Что же происходит с ними в океане? Их используют обитающие в морской воде живые существа для построения своих раковин и скелетов.
ТЕМПЕРАТУРА МОРСКОЙ ВОДЫ
Из физики известно, что вода по сравнению с воздухом обладает очень большой теплоемкостью. Чтобы нагреть на 1° один кубический сантиметр, или один грамм, воды, нужно затратить одну калорию тепла. Эта же калория может нагреть на 1° более трех тысяч кубических сантиметров воздуха.
Поэтому температура поверхности воды в Мировом океане сильно влияет па температуру воздуха над ней, а следовательно, и на климат тех областей, куда этот воздух проникает благодаря господствующим ветрам.
Самая высокая температура воды на поверхности Мирового океана вдали от берегов наблюдается в экваториальной зоне. Средняя годовая температура доходит там до 28°. У берегов на мелководье вода прогревается еще больше. Интересно, что в течение года в экваториальной зоне температура океанической воды почти не меняется. Самая высокая температура обычно бывает выше средней не больше чем на один градус. Настолько же ниже средней оказывается и минимальная температура. Происходит это потому, что в экваториальной зоне приход солнечного тепла в течение года очень равномерен, так как продолжительность дня круглый год равна приблизительно 12 часам, а солнце в полдень оказывается около зенита.
От экваториальной зоны и к северу и к югу средние годовые температуры поверхности воды начинают понижаться и в субтропиках доходят до 20°. В субтропической зоне солнце в полдень летом поднимается почти к зениту. В это время день намного длиннее ночи. Зимой день короче и солнце в полдень не поднимается так высоко. Поэтому разница в приходе солнечного тепла летом и зимой значительна. Самые высокие и самые низкие температуры воды могут отличаться от средней годовой до 5°. Например, средняя годовая температура воды равна 22°, самая высокая (максимальная) 27°, а самая низкая (минимальная) 17°. Соответственно этому меняется и температура воздуха.
От субтропиков по направлению к полярным кругам средняя годовая температура поверхностной воды быстро понижается и, наконец, зимой доходит до температуры, при которой образуется лед,
Соленость морской воды - это содержание в граммах всех минеральных веществ, растворенных в 1 кг морской воды, при условии, что бром и иод замещены эквивалентным количеством хлора, все углекислые соли переведены в оксиды, а все органические вещества сожжены при температуре 480 °С. Соленость воды выражается в г/кг, т. е. в тысячных долях - промилле и, как было сказано, обозначается S ‰.
Соленость морской воды близка к понятию минерализации (М, мг/л). При солености до 20 ‰ S ‰ ~ М 10 -3 .
Соленость морской воды определяют по содержанию хлора или по электропроводности воды, так как морская вода - это электролит: чем больше солей в воде, тем больше ее электропроводность, т. е. меньше электрическое сопротивление; измеряя последнее, можно по таблицам пересчитать его в соленость. Можно использовать измерения угла преломления света в воде, так как этот угол зависит от солености. Можно получить соленость и по измерениям плотности воды. Наиболее точен полный химический анализ, однако, этот способ слишком трудоемкий.
Очень прост способ прямого измерения плотности ареометром. Прибор позволяет легко определить плотность воды, а затем при помощи таблиц получить значения солености. Этот способ, однако, слишком груб. Он дает погрешность измерения до 0,05‰.
Ранее использовался способ определения солености по концентрации хлора, а точнее по хлорности (хлорностью называется суммарное содержание в граммах на 1 кг морской воды галогенов - хлора, брома, фтора и иода при пересчете на эквивалентное содержание хлора). Этот способ позволяет определять соленость с погрешностью до 0,01‰. М. Кнудсен еще в 1902 г. получил формулу
S ‰ = 0,030 + 1,805 Сl‰, (10.3)
где С1 -хлорность воды. В 1967 г. международным соглашением вместо формулы Кнудсена была принята новая формула, получившая название «международной»: S ‰ = 1,80655 С1‰. Из-за того, что солевой состав окраинных и внутренних морей несколько отличается от среднего солевого состава океанских вод, существуют и специальные формулы аналогичной структуры для отдельных морей. Так, для вод Черного моря используют формулу S = 1,1856 + 1,7950 С1, Балтийского - S = 0,115 + 1,805 С1, Азовского – S = 0,21 + + 1,794 CI (S и С1 - в ‰). По той же схеме рассчитаны формулы и для многих озер с соленой и солоноватой водой. Так, для вод Каспийского моря используют формулу S = 0,140 + 2,360 С1.
В связи с переходом в последние годы на электрометрический метод измерения солености была принята новая формулировка понятия солености через относительную электропроводность R 15 при 15 °С и атмосферном давлении:
S= а 0 + а 1 R 15 + a 2 R 2 l5 + a 3 R 3 15 + а 4 R 4 15 + a 5 R 5 15 , (10.4)
где R 15 = С пробы /С 35 ‰, 15° - относительная электропроводность морской воды при температуре 15 °С и р атм , С 35 ‰, 15° - электропроводность пробы морской воды при температуре 15 °С и солености 35‰. Вместо природной воды в знаменателе выражения для R l5 стати использовать раствор хлористого калия КС1, была введена Шкала практической солености 1978 г. При массовой доле КС1 = 32,4 10 -3 , Т = 15 °С и атмосферном давлении R l5 = 1, а практическая соленость при этом равна 35,00‰, или 35 единиц практической солености.
Что способствует повышению солености воды, Вы узнаете из этой статьи.
От чего зависит соленость воды океана?
Главный признак, который отличает воды Мирового океана от воды суши – это высокая их соленость.
Соленостью называют количество неких веществ (в граммах), растворенных в одном литре воды.
Приведем в пример некоторое сравнение. Морская вода является раствором из 44 химических элементов. Но первостепенная роль принадлежит именно соли. Соленость выражают в промилле, тысячной доле числа. В одном литре океанической воды в среднем растворено 35 граммов веществ, а количество соли, растворенной в Мировом океане, составляет 49,2 10 тонн. Чтобы понять настолько огромно это число, представьте – если всю соль распределить в сухом виде по поверхности суши, то она будет покрыта слоем этого химического элемента в 150 метров.
Повышению солености воды способствуют следующие процессы:
- Испарение воды. В процессе испарения воды соли остаются на месте.
- Образование льдов.
- Выпадение атмосферных осадков, регулирующих соленость воды.
- Сток речных вод.
Соленость воды океанов около материков намного меньше, чем в самом центре океана, так как речные воды опресняют океаническую воду. Да и таяние ледников давало о себе знать. Главная роль в изменениях уровня солености принадлежит испарению и выпадению атмосферных осадков. Именно поэтому соленость в поверхностных слоях океана, равно как и температура, напрямую зависит от условий климата, связанных с широтой.