Химические и физические свойства вод океанов и морей

Общая соленость и солевой состав вод. В морской воде содержится большое количество растворенных веществ, суммарное содержание которых определяет соленость морской воды. За среднюю соленость вод океана принимается величина около 35 г/л. Существенные отклонения от указанной величины связаны с климатической зональностью — степенью испарения или количеством пресной воды, приносимой реками. В Черном море — 18-22 г/л, Каспийском — 12-15 г/л, Азовском — 12 г/л. В водах океанов и морей присутствуют почти все химические элементы периодической системы, но лишь немногие из них определяют солевой состав.

Газовый режим, температура воды. В водах Мирового океана растворены различные газы. Самыми распространенными из них являются кислород и углекислый газ. Кислород поступает в воду из атмосферы и как продукт фотосинтеза в зеленых растениях. Но главное значение имеет глобальная океаническая циркуляция, поступление масс холодной воды, богатой кислородом, от высоких широт к экватору в придонном слое. Углекислый газ находится в морской воде в растворенном и свободном состоянии, частью в химически связанной форме бикарбонатов и карбонатов. Растворимость СО₂в морской воде возрастает с понижением температуры. Поэтому холодные воды Арктики и высоких широт содержат больше углекислого газа, чем воды низких широт. Углекислый газ поступает из атмосферы, выделяется растениями, при разложении органических веществ и поставляется при извержении вулканов и поствулканических процессах.

В некоторых морских бассейнах наблюдается аномальный газовый режим. Классическим примером является Черное море, где на глубинах 150-170 м вода значительно обеднена кислородом и ниже появляется сероводород, количественное содержание которого значительно увеличивается в придонной части. Сероводород образуется благодаря жизнедеятельности сульфат-содержащих бактерий, восстанавливающих сульфаты морской воды до сероводорода. Сероводородное заражение наблюдается в некоторых норвежских фиордах.

Температура поверхностных вод океана тесно связана с климатической зональностью. Среднегодовая температура в высоких широтах изменяется от нуля до 2,0°С и достигает максимального значения порядка 25-31°С близ термического экватора. В то же время температура воды изменяется с глубиной, достигая в придонных частях 2-3°С, а в полярных областях опускается даже до отрицательных значений порядка 1-2°С.

Давление и плотность. Гидростатическое давление в океанах и морях соответствует весу толщи воды. Наибольшей величины оно достигает в глубоководных желобах и в котловинах ложа Мирового океана. Плотность морской воды в среднем составляет примерно 1,025г/см, в холодных полярных водах она увеличивается до 1,028, а в теплых тропических уменьшается до 1,022 г/см. Такие колебания обусловлены изменением солености, температуры и давления.

Приливно-отливные движения – периодические поднятия и опускания уровня воды в морях и океанах, возникающие под действием силы притяжения Луны и Солнца. Высота приливов составляет первые метры, но в узких заливах может достигать более 18 м.

Приливно-отливные движения захватывают всю толщу воды и поэтому являются одним из важных факторов в динамике осадконакопления, особенно в пределах шельфа. Приливные течения в какой-то мере размывают дно, переносят и перемешивают осадочный материал. В Мировом океане существуют сложные приповерхностные постоянные системы циркуляции вод, обусловленные господствующими ветрами, различной плотностью, температурой и соленостью вод, а также влиянием силы Кориолиса (центробежной и отклоняющей силой вращения Земли).

В океанах установлены и глубинные течения. Большое значение имеют глубинные, придонные океанические течения, формирующиеся в высоких широтах. Холодные арктические воды с большей плотностью опускаются на глубину и, достигая скорости 35 см/с, движутся в южном направлении, а холодные антарктические воды в виде придонного течения движутся в северном направлении, достигая экватора. Имеет место и конвективное перемещение воды. Сложная система циркуляции вод океана, разнонаправленность течений приводят местами или к расхождению вод в стороны, что вызывается компенсационным подъемом с глубины, или схождению, сопровождаемому погружением вод в глубину.

Цунами — это гигантские волны, возникающие при сильных землетрясениях, с эпицентрами на дне океана, а также при крупных взрывных извержениях вулканов. Наиболее часто цунами возникают в пределах активных окраин Тихого океана. Скорость распространения таких волн достигает 500-700 км/ч, а высота — 20-30 м и более. Такие волны, обрушиваясь на берега, вызывают крупные оползни, мутьевые потоки, деформации, разрушение береговых сооружений.