Понятие водных масс океана. Вертикальная стратификация водных масс в океане 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Понятие водных масс океана. Вертикальная стратификация водных масс в океане



Океан (1,37 млрд км3) – самост. структура вод. масс, течений и атм. циркуляции. Ср. соленость Мир. Ок.: 34,69‰. Водные массы океана (впервые этот термин ввел Дефант) – однородные огранич. или неогранич. вод. объемы, характеризующиеся вполне определенными, более или менее постоянными свойствами: 1) t водной массы, 2) соленость, 3) плотность, 4) содержание кислорода, сероводорода, 5) биопродукция, 6) цвет, прозрачность воды и т.д. В каждой водной массе выделяется ее ядро с наиболее отчетливо выраженными показателями со значениями, близкими к таковым в очаге, районе формирования этой водной массы. От ядра к внешним границам водной массы значения показателей изменяются, но в определенных пределах, допустимых для данной водной массы. Изменение значений характеристик водной массы происходят под влиянием трех причин: перехода из одной климатической зоны в другую (зональная трансформация), изменения внешних условий в районе расположения водной массы (сезонная трансформация) и смешения с соседними водными массами (трансформация смешения).

Структурные зоны океана:

1) поверхностная (ниж. граница – до глубины 200 м) – высокая динамичность и изменчивость свойств вод, обусловленная сезонными колебаниями температуры и ветровым волнением. Объем заключенной в ней воды 68,4 млн км3, что составляет 5,1% объема воды Мир. ок. Система течений обусловлена атм. циркуляцией. Проявление широтной зональности: выделение экваториально-тропической (ЭТ), тропической (Т), субтроп. сев. (СбТс), субтропической южной (СбТю), североатлантической (СА), южной индотихоокеанской (ИТ), субарктической (СубАр), субантаркт. (СубАн), арктич. (Ар), антаркт. (Ан) водных масс.

2) промежуточная (200-2000 м) – отличается сменой поверхностной циркуляции с ее широтным переносом вещества и энергии на глубинную, в которой господствует меридиональный перенос. В высоких широтах к этой зоне приурочен слой более теплой воды, проникшей из низких широт. Объем воды в промежуточной зоне 414,2 млн км3, или 31% Мир.ок. Отличается почти полным затуханием ветровых циркуляций в тропической и экваториальной зонах и небольшим сдвигом субтропических круговоротов в сторону полюсов. В связи с этим промежуточные воды от полярных фронтов распространяются в тропические и в субполярные районы. В эту же систему циркуляции входят подповерхностные экваториальные противотечения.

3 ) глубинная (2000-4000 м) – зона меридионального переноса масс и энергии, обмена вод между океанами. В ней сосредоточено более половины (50,7%) всей массы вод океанов – 680,0 млн.км3. образуются преимущественно в высоких широтах. Образование этих водных масс связано с перемешиванием поверхностных и промежуточных водных масс. Обычно образуются на шельфах. Охлаждаясь и соответственно приобретая большую плотность, эти массы постепенно сползают по материковому склону и растекаются в направлении к экватору. Однородный слой +40 - +60.

4 ) придонная (глубже 4000 м) – образована водой полярного происхождения. Наиболее низкие t и наибольшая плотность. Эти водные массы характеризуются очень медленным горизонтальным перемещением, главным образом в меридиональном направлении. Придонные водные массы отличаются несколько большими величинами вертикального перемещения, по сравнению с глубинными водными массами. Эти величины обусловлены притоком геотермического тепла от дна океана. Данные водные массы образуются за счет опускания вышележащих водных масс. Толщина зоны зависит от рельефа дна, но максимальной мощности она достигает в Антарктике вследствие высокого положения там ее верхней границы. Объем воды в придонной зоне составляет 176,3 млн км3, или 13,2% объема Мир.ок.

27. Функционирование планетарной подсистемы «океан – атмосфера – континенты»

Круговорот воды в природе – процесс циклического перемещения воды в земной биосфере. Состоит из испарения, конденсации и осадков (атмосферные осадки частично испаряются, частично образуют временные и постоянные водостоки и водоемы, частично — просачиваются в землю и образуют подземные воды), а также процессы дегазации мантии: из мантии непрервыно поступает вода. вода обнаружена даже на огромной глубине.

Моря теряют из-за испарения больше воды, чем получают с осадками, на суше — положение обратное. Вода непрерывно циркулирует на земном шаре, при этом её общее количество остаётся неизменным.

75% поверхности Земли покрыты водой. Водная оболочка Земли – гидросфера. Большую ее часть составляет соленая вода морей и океанов, а меньшую — пресная вода озер, рек, ледников, грунтовые воды и водяной пар.

На земле вода существует в трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. Без воды невозможно существование живых организмов. В любом организме вода является средой, в которой происходят химические реакции, без которых не могут жить живые организмы. Вода является самым ценным и самым необходимым веществом для жизнедеятельности живых организмов.

Различают несколько видов круговоротов воды в природе:

Большой, или мировой, круговорот — водяной пар, образовавшийся над поверхностью океанов, переносится ветрами на материки, выпадает там в виде атмосферных осадков и возвращается в океан в виде стока. В этом процессе изменяется качество воды: при испарении соленая морская вода превращается в пресную, а загрязненная — очищается.

Малый, или океанический, круговорот — водяной пар, образовавшийся над поверхностью океана, сконденсируется и выпадает в виде осадков снова в океан.

Внутриконтинентальный круговорот — вода, которая испарилась над поверхностью суши, опять выпадают на сушу в виде атмосферных осадков.

В конце концов, осадки в процессе движения опять достигают Мирового океана.

Скорость переноса различных видов воды изменяется в широких пределах, так и периоды расходов, и периоды обновления воды также разные. Они изменяются от нескольких часов до нескольких десятков тысячелетий. Атмосферная влага, которая образуется при испарении воды из океанов, морей и суши и существует в виде облаков, обновляется в среднем через восемь дней.

Воды, входящих в состав живых организмов, восстанавливаются в течение нескольких часов. Это наиболее активная форма водообмена. Период обновления запасов воды в горных ледниках составляет около 1 600 лет, в ледниках полярных стран значительно больше — около 9 700 лет.

Полное обновление вод Мирового океана происходит примерно через 2 700 лет.

+вода производит эродирующее действие


 

28. Функционирование планетарной подсистемы «мантия – литосфера – атмосфера»

Вулканами называются конусообразные или куполовидные возвышения над каналами, трубками взрыва и трещинами в земной коре, по которым извергаются из недр газообразный продукты, лава, пепел, обломки горных пород. Проявления вулканизма представляют собой один из наиболее характерных и важных геологических процессов, имеющих огромное значение в истории развития и формирования земной коры. Ни одна область на Земле не сформировалась без участия вулканизма. Вулканизм распределён в соответствии критическими широтами. На примере вулканов в основном из экваториального пояса можно рассмотреть их воздействие на форму Земли. Основная масса вулканов сосредоточена по периферии огненного кольца в Тихом океане. Причина: расширение Тихого океана. Вод действием этих сил формируются вулканы.

Вулканизм - геологический процесс, обусловленный деятельностью магмы на глубиной поверхности Земли.

На глубине от 50 до 350км, в толще нашей планеты образуются очаги расплавленного вещества - магмы. По участкам дробления и разломов земной коры, магма поднимается и изливается на поверхность в виде лавы (отличается от магмы тем, что почти не содержит летучих компонентов, которые при падении давления отделяются от магмы и уходят в атмосферу).
При этих излияниях магмы на поверхность и образуются вулканы.

Вулкан – энергетический обмен между мантией и земным веществом. Чем быстрее вращение Земли, тем чаще извергаются вулканы.

Вулканы – место протекания процесса вещественно-энергетического обмена мантии c атмосферой. Динамика определяется скоростью вращения (прямая зависимость – скорость растёт, вулканизм растёт)

Вулканы: Стратовулканы (построены вулканическим веществом – продуктом извержений); Щитовые (с трещинами).

Последствия вулканизма – кроме локальных катастрофических последствий, ещё и изменение климата.

Примеры: Тамбора – 1815 год – Суматра. 1816 – год без лета в Северном полушарии.

1883 г – Кракатау.

Дегазация мантии – удаление газов из мантии и поступление их на поверхность Земли. Выделение большого количества соединений серы и др вулканических газов, которые при выбросе в атмосферу увеличивают парниковый эффект.

Основным процессом, поставляющим озоноразрушающие вещества в атмосферу, является дегазация недр. Процесс этот имеет два крайних проявления - горячая дегазация, или вулканизм, и холодная дегазация. Эндогенные потоки водорода, метана, азота и часто сопровождающего их гелия это объективная реальность, подтверждаемая инструментальными измерениями. Главной особенностью процесса глубинной дегазации является неравномерность его во времени и в пространстве. Потоки эндогенных флюидов в рифтовых зонах на два порядка превосходят потоки из других геоструктурных зон, поэтому главными каналами дегазации Земли, через которые растворенные во внешнем ядре газы выходят на дневную и морскую поверхность, являются рифтовые зоны.
Водородная гипотеза подтверждается геологической позицией наиболее устойчивых планетарных озоновых аномалий. Главные каналы дегазации планеты - срединно - океанские рифты максимально сближаются возле Антарктиды, где и сливаются в единый Циркумантарктический рифт. Таким образом, Антарктида - это участок планеты, над которым суммируются наиболее обильные потоки восстановленных флюидов и атмосфера подвержена максимальной для планеты продувке озоноразрушающими газами. Поэтому разрушение озонового слоя максимально именно здесь.

Эндогенная активность собственно Антарктиды реально проявлена в интенсивно действующих вулканах, расположенных как в пределах материка, так и на вулканических островах возле его побережья. Чрезвычайной активностью отличается влк.Эребус. В его кальдере расположен самый крупный в мире гейзер Маунт-Берд, а в кратере - лавовое озеро.

Аэрозоли – твердые и жидкие частички разного состава. Важная причина изменения климата Земли – стратосферный аэрозольный слой (20-25 км). Он состоит в основном из капелек серной кислоты. Встречаются также в этом слое и частички солей, металлов и многих других веществ.
Частицы этого слоя отражают солнечное излучение обратно в космос, что приводит к понижению температуры Земли. Несмотря на то, что частиц в стратосфере примерно в 100 раз меньше, чем тропосфере, они оказывают более заметный климатический эффект. Это связано с тем, что стратосферный аэрозоль в основном понижает температуру воздуха, тогда как тропосферный может и понижать, и повышать ее. Каждая частица в стратосфере существует долго — 1-2 года, тогда как время жизни частичек в тропосфере — не больше 10 сут, они быстро вымываются дождями и выпадают па землю.
Основным источником стратосферного аэрозольного слоя являются вулканические извержения.
В качестве примера можно привести последствия взрывного извержения вулкана Кракатау, начавшегося 28 августа 1883 г. Миллиарды тонн пепла и газа поднялись тогда на высоту 50—60 км и в течение нескольких месяцев распространились в верхних слоях атмосферы по всему земному шару. Длительное время на всей Земле наблюдались аномальные атмосферные световые явления, уменьшилась прозрачность атмосферы.
Извержение вулкана Кракатау произошло в то время, когда уже велись наблюдения за температурой и прозрачностью воздуха. Однако значительное уменьшение прозрачности и температуры воздуха после взрывных вулканических извержений было замечено и ранее. Первым отметил связь между вулканическими извержениями, помутнением атмосферы и ее похолоданием американский ученый Б. Франклин. Он связал помутнение атмосферы в 1883 г. и аномально холодную зиму 1883/84 гг. с мощными извержениями вулканов в 1883 г.
Известно также сильнейшее влияние на погоду во многих местах мира извержения вулкана Тамбора (о-в Суматра), происшедшего в 1815 г. В 1816 г. лето в Англии было аномально холодным, во многих местах Европы сильные заморозки в июне и июле погубили урожай, что привело к голоду.
В XX в. влияние вулканических извержений на климат Земли стало установленным фактором. Ученые предположили, что изменение климата происходит из-за вулканической пыли, которая выбрасывается вулканами на высоту более 10 км и отражает часть солнечной энергии обратно в космическое пространство.
Основной климатический эффект создается не пеплом, частицы которого быстро оседают па землю из-за их сравнительно больших размеров, а капельками серной кислоты, образующимися из сернистого газа при фотохимических реакциях в стратосфере. Стратосферный аэрозольный слой, не возмущенный вулканическими извержениями, назвали фоновым. Он частично образуется из сернистого газа природного и антропогенного происхождения, однако этот источник довольно слаб, так как сернистый газ в тропосфере быстро разрушается и его проникновение в стратосферу сильно затруднено.
Концентрация частиц в фоновом стратосферном аэрозольном слое меньше концентрации частиц в этом слое после мощного вулканического извержения в десятки и сотни раз. К примеру, даже среднее по силе извержение вулкана Сент-Хеленс (США), начавшееся 18 мая 1980 г., привело к удвоению концентрации частиц стратосферного аэрозоля. Однако постоянно существующий фоновый слой приводит к изменению климата Земли, в то время как последствия крупного единичного вулканического извержения по прошествии нескольких лет практически исчезают. В этом основное различие этих факторов изменения климата.



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-08-26; просмотров: 1189; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.93.59.171 (0.097 с.)