— это большие объемы воды, образующиеся в определенных частях океана и отличающиеся друг от друга температурой , соленостью , плотностью , прозрачностью , количеством содержащегося кислорода и многими другими свойствами. В отличие от , в них большое значение имеет .
В зависимости от глубины различают следующие виды водных масс:
Поверхностные водные массы . Они располагаются до глубины 200-250 м . Здесь часто меняется температура воды, соленость, так как эти водные массы формируются под воздействием и притока пресных материковых вод. В поверхностных водных массах образуются волны и горизонтальные . В этом виде водных масс наибольшее содержание планктона и рыбы.
Промежуточные водные массы . Они располагаются до глубины 500-1000 м . В основном этот вид масс встречается в обоих полушарий и формируется в условиях повышенного испарения и постоянного повышения солености.
Глубинные водные массы . Их нижняя граница может доходить до 5000 м . Их формирование связано с перемешиванием поверхностных и промежуточных водных масс, полярных и тропических масс. Вертикально они движутся очень медленно, но горизонтально - со скоростью 28 м/час.
Придонные водные массы . Они располагаются в ниже 5000 м , имеют постоянную соленость и очень большую плотность.
Водные массы можно классифицировать не только в зависимости от глубины, но и по происхождению . В данном случае различают следующие виды водных масс:
Экваториальные водные массы . Они хорошо прогреты солнцем, их температура по сезонам меняется не больше чем на 2° и составляет 27 — 28°С. На них оказывают опресняющее действие обильные атмосферные осадки и , впадающие в океан в этих широтах, поэтому соленость этих вод ниже, чем в тропических широтах.
Тропические водные массы . Они также хорошо прогреты солнцем, но температура вод здесь ниже, чем в , и составляет 20-25°С. По сезонам температура вод тропических широт меняется на 4°. На температуру вод этого вида водных масс большое влияние оказывают океанические течения: западные части океанов, куда приходят теплые течения от экватора, теплее, чем восточные, так как туда приходят холодные течения . Соленость этих вод значительно выше, чем экваториальных, так как здесь в результате нисходящих воздушных потоков устанавливается высокое давление и выпадает мало осадков. Не оказывают опресняющего действия и реки, так как в этих широтах их очень мало.
Умеренные водные массы . По сезонам температура вод этих широт отличается на 10°: зимой температура воды колеблется от 0° до 10°С, а летом она изменяется от 10° до 20°С. Для этих вод уже характерна смена времен года, но наступает она позднее, чем на суше, и выражена не так резко. Соленость этих вод ниже, чем тропических, так как опресняющее действие оказывают атмосферные осадки, реки, впадающие в эти воды, и , заходящие в эти широты. Для умеренных водных масс характерны также температурные различия западных и восточных частей океана: холодными являются западные части океанов, где проходят холодные течения, а восточные области согреваются теплыми течениями.
Полярные водные массы . Они формируются в Арктике и у берегов и могут выноситься течениями в умеренные и даже тропические широты. Для полярных водных масс характерно обилие плавающего льда, а также льда, формирующего огромные ледяные пространства. В Южном полушарии в районах полярных водных масс заходят в умеренные широты много дальше, чем в Северном. Соленость полярных водных масс низка, так как сильное опресняющее действие оказывает плавающий лед.
Между разными видами водных масс, различающихся по происхождению, нет четких границ, а существуют переходные зоны . Наиболее отчетливо они выражены в местах соприкосновения теплых и холодных течений.
Водные массы активно взаимодействуют с : они отдают ей влагу и тепло и поглощают из нее углекислый газ, выделяют кислород.
Самыми характерными свойствами водных масс являются и .
Характеристика водных масс
Водные массы классифицируются не только в зависимости от глубины, но и по происхождению. Относительно этого они бывают:
- экваториальные,
- тропические,
- умеренные,
- полярные.
Экваториальные водные массы формируются в районе экватора, поэтому хорошо прогреваются Солнцем. Температура воды составляет +27, +28 градусов и по сезонам меняется только на 2 градуса. Обильные осадки и впадающие в океан реки сильно опресняют воду, поэтому соленость экваториальных вод ниже по сравнению с тропическими широтами.
Водные массы тропических широт тоже хорошо прогреты Солнцем, но их температура ниже и составляет +20, +25 градусов, а по сезонам она меняется уже на 4 градуса. Большое влияние на температуру вод оказывают течения. Теплые течения, идущие от экватора, характерны для западных частей океана, поэтому вода здесь будет теплее. В восточную часть океана приходят холодные течения и снижают температуру воды.
В тропических широтах господствуют нисходящие воздушные потоки, в результате чего устанавливается высокое атмосферное давление при маленьком количестве осадков. Рек здесь мало и опресняющее их влияние незначительно, поэтому соленость воды в этом районе высокая.
Севернее располагаются умеренные широты, где идет формирование умеренных водных масс. Здесь отчетливо проявляется сезонное распределение температур, и отличие составляет 10 градусов. Зимняя температура колеблется от 0 до 10 градусов, а в летний период изменение происходит от 10 до 20 градусов.
Соленость умеренных водных масс ниже тропических, т.к. атмосферные осадки, впадающие в океан реки и айсберги, заходящие в эти широты, оказывают большое опресняющее действие.
Западные и восточные части океанов в пределах умеренных широт тоже имеют температурные различия. Западные части океанов будут холодные, а восточные части согревают теплые течения.
В районе Арктики и у берегов Антарктиды формируются полярные водные массы, которые с помощью течений выносятся в умеренные широты, иногда они достигают и тропических широт. Особенностью полярных водных масс является наличие плавающего льда, который оказывает сильное опресняющее действие. Поэтому соленость полярных водных масс низкая.
Замечание 1
Между разными по происхождению водными массами четкие границы отсутствуют, есть только переходные зоны, которые отчетливее выражены в тех местах, где происходит соприкосновение теплых и холодных течений.
Водные массы в зависимости от критериев
В зависимости от критериев выделяется различное количество водных масс.
Самая большая по объему в Мировом океане Антарктическая придонная водная масса, занимающая придонный слой вокруг материка. Она распространяется на север в Атлантическом океане до 40 параллели северной широты. Меридиональный разрез этой водной массы показывает более низкую температуру и соленость по сравнению с водами выше лежащими. Основное место её формирования – море Уэдделла и шельф вокруг Антарктиды, где сформировались благоприятные для этого условия. Соленость антарктической придонной водной массы 34,6 промилле, а температура -0,4 градуса. Из места своего формирования она медленно движется в Атлантику, участвуя в горизонтальной циркуляции вод океана;
Второй по объему в Мировом океане является глубинная и придонная Североатлантическая водная масса. Её формирование происходит в зимний период между Гренландией и Исландией. Здесь происходит смешивание теплой и соленой воды Северо-Атлантического течения с холодной и более пресной водой Восточно-Гренландского течения. Температура этой водной массы в районе формирования с глубиной меняется от 2,8 до 3,3 градусов, меняется и соленость от 34,90 до 34,96 промилле. Североатлантическая глубинная и придонная водная масса из района формирования растекается к югу на глубину 2000-4000 м поверх антарктической придонной воды. Перемещаться в северном направлении ей мешает поднятие дна океана;
Рисунок 1. Североатлантическая водная масса. Автор24 - интернет-биржа студенческих работ
Замечание 2
Для формирования подобной водной массы в Тихом океане отсутствуют условия.
Поверхностную воду представляет собой Антарктическая промежуточная водная масса, которая в зоне конвергенции растекается к северу на глубину 1000-1500 м. В районе Атлантического океана она заметна до 15 градуса северной широты. Её соленость здесь минимальная и равна 33,8 промилле, температура понижена до 2,2 градуса;
Для стационарных субтропических максимумов атмосферного давления характерно формирование центральных водных масс. Их особенностью является максимальная соленость. На их перифериях развивается интенсивная конвекция в периоды охлаждения, в результате чего центральные массы увеличивают мощность в Тихом океане до 200-300 м, а в Саргассовом море Атлантического океана их мощность возрастает до 900 м;
В районе экватора формируются экваториальные водные массы 3-х океанов – Тихого, Индийского и Атлантического. Ввиду того, что в экваториальной области выпадает много осадков эти водные массы сильно распреснены по сравнению с центральными водными массами. Экваториальная водная масса менее выражена в Атлантическом океане, потому что здесь происходит перенос вод из Южного в Северное полушарие;
В формировании глубинных вод Атлантического океана довольно заметную роль играет Средиземноморская водная масса, температура которой 13,0-13,6 градуса, а соленость 38,4-38,7 промилле. Эта водная масса имеет высокую плотность, благодаря которой перелившись через Гибралтарский пролив, она опускается до глубины 1000 м и веером растекается на огромном пространстве Северной Атлантики;
- В северо-западной части Индийского океана подобную роль выполняет красноморская водная масса с температурой 23 градуса и соленостью 40 промилле.
Другие виды водных масс
В образовании антарктической циркумполярной водной массы принимает участие североатлантическая глубинная и придонная вода, поднимающаяся вблизи Антарктиды, к которой примешивается некоторое количество антарктической промежуточной и придонной воды.
Смесь, которая образовалась, поднимается как самостоятельная водная масса в верхний слой океана. Она занимает место между антарктическими прибрежными водами и антарктической конвергенцией.
Антарктическая циркумполярная вода в круговом переносе вод образует кольцо, которое опоясывает Антарктиду.
Для верхнего слоя антарктической циркумполярной воды характерна дивергенция зонального переноса, которая обуславливает подъем североатлантической глубинной и придонной воды в антарктической области.
Между антарктической конвергенцией и южной границей центральных водных масс располагается субантарктическая водная масса. Она образует замкнутое кольцо, в котором перемещается с запада на восток. Эта водная масса является результатом смешения центральных водных масс с антарктической промежуточной водой на их южных перифериях.
В Северном полушарии на большом пространстве Тихого океана, севернее 40 параллели, располагается субарктическая водная масса. Её образовали процессы охлаждения и распреснения вод в Беринговом и Охотском морях, а также в прилегающей части океана.
В Атлантике этот вид воды образуется в небольших количествах.
Четыре водные массы присутствуют в Северном Ледовитом океане, и вся толща воды имеет отрицательную температуру, с положительной температурой есть только тонкая прослойка воды.
Деятельный слой океана с распресненными водами и отрицательной температурой опускается до глубины 200-250 м – это поверхностная водная масса. В зимний период этот слой полностью охватывается конвекцией, и температура при этом понижается почти до точки замерзания – около -1,7 градуса.
В летний период температура чуть выше точки замерзания. Соленость на поверхности этой водной массы составляет 31,3-31,5 промилле.
Уникальным явлением в Мировом океане является теплая атлантическая прослойка, формирующаяся из теплого Западно-Шпицбергенского течения. Для того чтобы эта водная масса благодаря своей высокой плотности опустилась под поверхностный слой Северного Ледовитого океана при её солености до 34,75 промилле, достаточно, чтобы вода охладилась до 3-4 градусов.
Затем она растекается по всей акватории океана на глубине 200-500 м и даже у Берингова пролива она сохраняет высокую соленость и положительную температуру +0,4 градуса.
В Гренландском море формируются глубинные и придонные водные массы.
Замечание 3
Таким образом, водные массы, формирующиеся в определенных районах Мирового океана, хорошо отражают вертикальную и горизонтальную зональность, которая является основной географической закономерностью природы планеты.
Также как и воздушное пространство, водное неоднородно по своей зональной структуре. О том, что называют водной массой, мы поговорим в этой статье. Выявим основные их виды, а также определим ключевые гидротермические характеристики океанических акваторий.
Что называют водной массой Мирового океана?
Водные океанические массы - это сравнительно большие слои океанических вод, обладающие определёнными свойствами (глубина, температура, плотность, прозрачность, количество содержащихся солей и т.д) характерными для данного типа водного пространства. Формирование свойств определённого вида водных масс происходит на протяжении большого периода времени, что делает их относительно постоянными и водные массы воспринимаются, как единое целое.
Главные характеристики морских водных масс
Водные океанические массы в процессе взаимодействия с атмосферой приобретают различные характеристики, отличающиеся в зависимости от степени воздействия, а также от очага формирования.
Основные зоны водных масс Мирового океана
Комплексные характеристики водных масс формируются под воздействием не только территориального признака в сочетании с климатическими условиями, но и вследствие смешивания разных водных потоков. Верхние слои океанических вод более подвержены смешиванию и влиянию атмосферы, нежели более глубинные толщи воды того же географического региона. В связи с этим фактором водные массы Мирового океана подразделяются на два больших раздела:
Виды вод океанической тропосферы
Океаническая тропосфера образуется под влияние совокупности динамичных факторов: климата, осадков, а также прилива материковых вод. В связи с этим поверхностные воды имеют частые колебания температуры, уровня солёности. Движение водных масс из одной широты в другую формирует образование тёплых и
В наблюдается наибольшая насыщенность формами жизней в виде рыб и планктона. Виды водных масс океанической тропосферы принято подразделять по географическим широтам с ярко-выраженным климатическим фактором. Назовём основные из них:
- Экваториальные.
- Тропические.
- Субтропические.
- Субполярные.
- Полярные.
Характеристика экваториальных водных масс
Территориальная зональность экваториальных водных масс охватывает географическую полосу от 0 до 5 северной широты. Экваториальный климат характеризуется практически одинаково высоким температурным режимом на протяжении всего календарного года, поэтому и водные массы данного региона прогреты в достаточной степени, достигают температурной отметки 26-28.
Вследствие выпадения обильных осадков и притока пресной речной воды с материка экваториальные океанические воды имеют небольшой процент солёности (до 34,5‰) и наименьшую условную плотность (22-23). Насыщенность водной среды региона кислородом также имеет наименьший показатель (3-4 мл/л) ввиду высокой среднегодовой температуры.
Характеристика тропических водных масс
Зона тропических водных масс занимает две полосы: 5-35 северного полушария (северо-тропические воды) и до 30 южного (южно-тропические воды). Формируются под воздействием особенностей климата и воздушных масс - пассатов.
Летний температурный максимум соответствует экваториальной широте, но зимой этот показатель опускается до отметки 18-20 выше нуля. Зона характеризуется наличием восходящих водных потоков с глубины 50-100 метров у западных прибрежных материковых линий и нисходящими потоками у восточных берегов материка.
Тропические виды водных масс имеют больший, чем у экваториальной зоны, показатель солёности (35-35,5‰) и условной плотности (24-26). Насыщенность кислородом тропических водных потоков остаётся приблизительно на таком же уровне, что и у экваториальной полосы, а вот насыщенность фосфатами превосходит: 1-2 мкг-ат/л против 0,5-1 мкг-ат/л у экваториальных вод.
Субтропические водные массы
Температура в течение года субтропической водной зоны может опускаться до 15. В тропической широте опреснение вод происходит в меньшей степени, чем в других климатических поясах, поскольку здесь выпадает малое количество осадков, в то время как идёт интенсивное испарение.
Здесь солёность вод может доходить до 38‰. Субтропические водные массы океана при охлаждении в зимний период года отдают много тепла, тем самым внося значительный вклад в процесс теплообмена планеты.
Границы субтропической зоны доходят примерно до 45 южного полушария и до 50 с.ш. Наблюдается повышение насыщенности вод кислородом, а значит и формами жизни.
Характеристика субполярных водных масс
По мере отдаления от экватора температура водных потоков снижается и варьирует в зависимости от времени года. Так на территории субполярных водным масс (50-70 с.ш и 45-60 ю.ш.) зимой температура воды падает до 5-7, а летом повышается до 12-15 о С.
Солёность воды имеет тенденцию уменьшения от субтропических водных масс в направлении к полюсам. Происходит это вследствие таяния айсбергов - источников пресной воды .
Характеристика и особенности полярных водных масс
Локализация полярных океанических масс - околоматериковые полярные северные и южные пространства, таким образом, океанологи выделяют наличие арктических и антарктических водных масс. Отличительными особенностями полярных вод являются, конечно же, наименьшие температурные показатели: летом в среднем 0, а зимой 1,5-1,8 ниже нуля, что также влияет на плотность - здесь она самая высокая.
Помимо температуры, отмечается и низкая солёность (32-33‰) за счёт таяния материковых пресных ледников. Воды полярных широт очень богаты кислородом и фосфатами, что благоприятно сказывается на разнообразии органического мира.
Виды и свойства водных масс океанической стратосферы
Океаническую стратосферу океанологи условна подразделяют на три вида:
- Промежуточные воды охватывают толщи воды на глубине от 300-500 м до 1000 м, а иногда и 2000 м. По сравнению с двумя остальными видами водных масс стратосферы, промежуточный слой наиболее освещённый, тёплый и в большей степени богат кислородом и фосфатами, а значит и богаче подводный мир планктоном и различными видами рыб. Под влиянием соседства с водными потоками тропосферы, у которой преобладает стремительно текущая водная масса, гидротермические характеристики и скорость течения водных потоков промежуточного слоя весьма динамичны. Общая тенденция движения промежуточных вод наблюдается в направлении от высоких широт к экватору. Толщина промежуточного слоя океанической стратосферы не везде одинакова, более широкий слой наблюдается у полярных зон.
- Глубинные воды имеют ареал распространения, начиная с глубины в 1000-1200 м, и доходят до 5 км ниже уровня моря и характеризуются более постоянными гидротермическими данными. Горизонтальное течение водных потоков данного слоя гораздо меньше промежуточных вод и составляет 0,2-0,8 см/с.
- Придонный слой воды наименее изучены океанологами в виду своей недосягаемости, ведь они располагают на глубине более 5 км от поверхности воды. Главными особенностями придонного слоя является практически постоянный уровень солёности и высокая плотность.
Водные массы - это большие объемы воды, образующиеся в определенных частях океана и отличающиеся друг от друга температурой, соленостью, плотностью, прозрачностью, количеством содержащегося кислорода и многими другими свойствами. В отличие от воздушных масс, в них большое значение имеет вертикальная зональность. В зависимости от глубины различают следующие виды водных масс:
Поверхностные водные массы. Они располагаются до глубины 200-250 м. Здесь часто меняется температура воды, соленость, так как эти водные массы формируются под воздействием атмосферных осадков и притока пресных материковых вод. В поверхностных водных массах образуются волны и горизонтальные океанические течения. В этом виде водных масс наибольшее содержание планктона и рыбы.
Промежуточные водные массы. Они располагаются до глубины 500-1000 м. В основном этот вид масс встречается в тропических широтах обоих полушарий и формируется в условиях повышенного испарения и постоянного повышения солености. Глубинные водные массы. Их нижняя граница может доходить до 5000 м. Их формирование связано с перемешиванием поверхностных и промежуточных водных масс, полярных и тропических масс. Вертикально они движутся очень медленно, но горизонтально - со скоростью 28 м/час.
Придонные водные массы. Они располагаются в Мировом океане ниже 5000 м, имеют постоянную соленость и очень большую плотность.
Водные массы можно классифицировать не только в зависимости от глубины, но и по происхождению. В данном случае различают следующие виды водных масс:
Экваториальные водные массы. Они хорошо прогреты солнцем, их температура по сезонам меняется не больше чем на 2° и составляет 27 - 28°С. На них оказывают опресняющее действие обильные атмосферные осадки и реки, впадающие в океан в этих широтах, поэтому соленость этих вод ниже, чем в тропических широтах.
Тропические водные массы. Они также хорошо прогреты солнцем, но температура вод здесь ниже, чем в экваториальных широтах, и составляет 20-25°С. По сезонам температура вод тропических широт меняется на 4°. На температуру вод этого вида водных масс большое влияние оказывают океанические течения: западные части океанов, куда приходят теплые течения от экватора, теплее, чем восточные, так как туда приходят холодные течения. Соленость этих вод значительно выше, чем экваториальных, так как здесь в результате нисходящих воздушных потоков устанавливается высокое давление и выпадает мало осадков. Не оказывают опресняющего действия и реки, так как в этих широтах их очень мало.
Умеренные водные массы. По сезонам температура вод этих широт отличается на 10°: зимой температура воды колеблется от 0° до 10°С, а летом она изменяется от 10° до 20°С. Для этих вод уже характерна смена времен года, но наступает она позднее, чем на суше, и выражена не так резко. Соленость этих вод ниже, чем тропических, так как опресняющее действие оказывают атмосферные осадки, реки, впадающие в эти воды, и айсберги, заходящие в эти широты. Для умеренных водных масс характерны также температурные различия западных и восточных частей океана: холодными являются западные части океанов, где проходят холодные течения, а восточные области согреваются теплыми течениями.
Полярные водные массы. Они формируются в Арктике и у берегов Антарктиды и могут выноситься течениями в умеренные и даже тропические широты. Для полярных водных масс характерно обилие плавающего льда, а также льда, формирующего огромные ледяные пространства. В Южном полушарии в районах полярных водных масс морские льды заходят в умеренные широты много дальше, чем в Северном. Соленость полярных водных масс низка, так как сильное опресняющее действие оказывает плавающий лед.
Между разными видами водных масс, различающихся по происхождению, нет четких границ, а существуют переходные зоны. Наиболее отчетливо они выражены в местах соприкосновения теплых и холодных течений. Водные массы активно взаимодействуют с атмосферой: они отдают ей влагу и тепло и поглощают из нее углекислый газ, выделяют кислород. Самыми характерными свойствами водных масс являются соленость и температура.
Формирование водных масс происходит в соответствии с геофизическими условиями отдельных районов Мирового океана. В процессе генезиса значительные объемы воды приобретают набор характерных физико-химических и биологических свойств, который остается практически неизменным в пределах всего пространства их распространения.
Свойства
К основным свойствам водных масс относят соленость и температуру. Оба этих показателя зависят от климатических факторов, обусловленных географической широтой. Основную роль в изменении солености вод играют осадки и испарение. Температура находится под влиянием климата окружающих территорий и океанических течений.
Типы
В структуре Мирового океана выделяют следующие типы водных масс - придонные, глубинные, промежуточные и поверхностные.
Поверхностные массы образуются под влиянием осадков и пресных материковых вод. Этим объясняются постоянные изменения температуры и солености. Здесь же возникают волны и горизонтальные океанические течения. Толщина слоя составляет 200–250 метров.
Промежуточные водные массы расположены на глубине 500–1000 метров. Формируются они в тропических широтах, где наблюдается высокий уровень солености и испарений.
Формирование глубинных масс вызвано перемешиванием поверхностных и промежуточных водных масс. Такой тип воды встречается в тропических широтах. Скорость их движения по горизонтали может составлять до 28 км в час. Температура на глубинах более 1000 метров составляет примерно +2–3 градуса.
Придонные водные массы отличают очень низкие температуры, постоянный уровень солености и большая плотность. Эта разновидность вод занимает ту часть океана, которая находится глубже 3000 метров.
Виды
В зависимости от территориального расположения различают такие виды водных масс, как экваториальные, тропические, субтропические, умеренные и полярные.
Для экваториальных водных масс характерны: низкий уровень плотности и солености, высокая температура (до +28 градусов), пониженное содержание кислорода.
Тропические массы вод находятся в зоне влияния океанических течений. Соленость таких масс выше, поскольку испарения здесь преобладают над осадками.
На умеренные массы оказывают опресняющее воздействие реки, осадки и айсберги. Для этих широт характерна сезонная смена температур воды, а среднегодовая постепенно снижается в направлении полюсов от 10 до нуля градусов.
Уровень солености в полярных слоях достаточно низок, поскольку плавающий лед оказывает сильное опресняющее действие. При температуре около -2 градусов, морская вода средней солености замерзает (чем больше соленость, тем ниже температура замерзания).
Что такое водные массы?
Отвечая на вопрос, что такое водные массы, имеет смысл сказать о процессах, протекающих в переходных зонах между ними. При встрече масс происходит перемешивание вод, в то время как более плотные из них погружаются на глубину. Такие области называют зонами конвергенции.
В зонах дивергенции происходит расхождение водных масс, сопровождающееся подъемом вод с глубин.