шпаргалки по гидрологии - по лекциям Амеличева Г. Н. / Мировой океан

Мировой океан – непрерывная водная оболочка земного шара, над которой выступают элементы суши и которая обладает единством, то есть взаимосвязанностью частей.

Океан – часть мо, расположенная между материками, обладающая большими размерами, самостоятельной системой циркуляции вод и атмосферы, существенными особенностями гидрологического режима. Моря, заливы, проливы.

Море – небольшая часть океана, вдающаяся в сушу или окруженная островами. Моря: внутренние (межматериковые и внутриматериковые), окраинные, межостровные.

Залив - часть океана или моря, вдающаяся в сушу и слабо обособленная от открытого океана или оря.

Бухта – малый залив, сильно отчлененный от моря мысами и островами.

Лиман – залив, отделенный от моря песчаной косой, в которой есть узкий пролив.

Губа – залив, глубоко вдающийся в сушу.

Пролив – водное пространство, разделяющее два участка суши и соединяющее отдельные моря и океаны и их части.

Происхождение ложа.

Рассказать про земную кору 2 типов. Вывод?

Рельеф дна описывается батиграфической кривой.

Материковая отмель (шельф) – верхняя мелководная часть подводной окраины материка.

Материковый склон – от границы шельфа до глубин 3,5 км.

Материковое подножие – глубиной до 4 тыс. м.

Срединно-океанические хребты, подводные плато, отдельные горы и вулканы. Ложбины, котловины, желоба. Рифтовые долины и трансформные разломы.

Донные отложения.

Терригенные: взвешенные речные, абразивный материал, эоловые, вулканогенные, хемогенные и космические.

Органогенные: известковые, кремниевые.

Водный баланс океана:

x+y+w=z+ΔU

x – осадки,y – поверхностный сток,w – подземный сток,z – испарение, ΔU – изменение уровня.

Водные массы мирового океана.

Соленость, температура и плотность.

Соотношение и состав солей почти постоянно и неизменно в любой точке мирового океана. Но изменяется соленость. Состав: галоиды 88,7%, сульфаты 10,8%, карбонаты 0,3%, остальные соли 0,2%. Вода мирового океана относится к хлоридному классу и к натриевой группе. Всего 8 основных ионов: Cl, SO₄, HCO₃,Br,Na,Mg,Ca,K. Остальные элементы 0,01%.

Соленость морской воды – содержание в граммах всех минеральных веществ, растворенных в одном кг мор. воды. измеряют с помощью показателя хлорности, по электропроводности, по преломлению света, по плотности, а также полный химический анализ.

Изогалины – линии одинаковой солености.

Различия солености связаны с осадками. Экватор 34-35 (много осадков, испарение низкое), тропики 36-37 (мало осадков, испарение повышенное), умеренный 32-35 (много осадков). Это нарушают течения, крупные реки и льды.

Течения. Из тропиков в С и Ю направлениях. Вдоль восточных берегов соленость повышена, а западных – понижена. Крупные реки: Амазонка. Льды зимой осолоняют, летом опресняют. Тихий 34,9; Индийский 34,8; Сев. Лед. 29-32; Атлантика 35,4; Балтика 10-12; Белое море 24-30; Черное 16-18; Азов 10-12; Средиземное и Персидский залив 39; Красное море 42.

С глубиной постоянно увеличивается соленость до 50-100 м. Далее резкое увеличение, потом постоянно.

Термические особенности.

Изотермы – линии одинаковых температур.

Максимальная температура на экваторе. 5-10^о с ш – термический экватор. От экватора к полюсам температура убывает. На периферии Антарктики и Арктики = -1 -1,8^оС не замерзает (соленость). Сбивают зональность течения, реки и льды. Реки весной греют, осенью охлаждают. Льды охлаждают. Ветер сдувает верхние теплые слои, а с глубины поднимаются холодные.

Сезонные колебания: максимум в августе, минимум в феврале (сев. пол.). с глубиной только в верхнем 10 м слое. В морях теплее, чем в океане. Черное 18, Средиземное 12-13, Азов 25-28, Тихий 19,4, Индийский 17,3, Атлантика 16,5, Сев. Лед. -0,8. Средняя мо 17,5.

С глубиной температура понижается (особенно в пределах металимниона слоя температурного скачка). Передача тепла в глубину осуществляется за счет вертикального перемешивания, течений и молекулярного теплообмена. В целом характерна устойчивая стратификация.

Плотность средняя = 1025-1033 кг/м³. Зависит от солености. В целом плотность увеличивается от экватора к полюсам. С глубиной плотность увеличивается. Прямая стратификация слоев. На глубине 100-200 м есть слой скачка. В процессе выравнивания аномалий солености и температуры возникают плотностные течения.

Перемешивание вод – непрерывно протекающие процессы вертикального и горизонтального обмена веществом, энергией, связанное с турбулентным движением.

2 вида перемешивания: фрикционное – трение слоев; плотностное – при обратной плотностной стратификации.

Морские льды.

Механизм образования льда в мо.

Образование морского льда начинается при солености 25 промилле и температуре -0,3^оС.

1 стадия: формирование ледяных игл(2-10 см). 2 стадия: появление на поверхности вод сала. 3 стадия: формирование ниласа – тонкого покрова из смерзающихся пленочек. 4 стадия: снежура. 5: шуга. 6: с понижением температуры появляются забереги. Связано с активным выхолаживанием от прилегающей суши, а также вдоль берегов находится более распресненный слой. 7: формирование ледяных корок – склянок. 8: ледяные диски (д=30 см).

Собственно лед: молодик (тонкий 10-15 см серый лед, сверху ровный снизу комковатый), серо-белый лед 15-30 см, белый лед 70 см – 2 м. Годовалый лед. Может дрейфовать, разрушаться и снова смерзаться.

9: формирование пака – многолетнего льда толщиной 2-2,5 м. его поверхность очень шероховата.

Разрушение льда.

Причины: ветровая деятельность, влияние течений.

Происходят процессы торошения и растяжения – типичные деформации морских льдов. Полыньи – центры биоразнообразия в Сев. Лед. океане. Торосы – формы, образующиеся в результате нагромождения льдин друг на друга.

Ледяные поля – достаточно ровные и мощные льды толщиной 2-2,5 м. в прибрежной части. Могут распространяться вглубь океана. Плавучие льды – айсберги.

Причины таяния: повышение температуры поверхностных вод, формирование снежниц, ветровое перераспределение льдов и торошение, деятельность диатомовых водорослей.

Физические свойства.

Соленость 10% от первоначальной. Температура близка к воздуху. Плотность больше плотности пресного льда.

По структуре: игольчатый лед (спок.пов-ть), губчатый лед (перемеш.пов-ть), зернистый лед (много снега).

Классификация.

По генезису: морские, речные, глетчерные (шельфовых ледников, выводных ледников, ледяного материкового барьера).

По размерам: ледяные поля, обломки полей, крупнобитый лед, мелкобитый, битый.

По подвижности: неподвижные и подвижные.

Распределение льда в океанах и морях.

Ледовитость – характеристика условий, массы льда и продолжительности ледостава в океане. Максимальная ледовитость в зимнее время. Районы: ледовитые полярные, замерзающие и безледные.

Стамухи - плавающие в Ледовитом океане льдины или же ледяные припаи, образовавшиеся у подводных камней.

Движение льдов.

Ветер и течения.

Правила дрейфа: скорость льда в 50 раз меньше скорости ветра (2-5 миль/сутки), угол отклонения дрейфа от направления ветра 30-35^о (Кориолиса), максимальное давление лежит справа от льда.

2 циркуляционные схемы: между северным полюсом и евроазиатской частью циклональное движение, в канадской котловине антициклональное.

Волнение.

Ветровые – трение частиц воды и воздуха. Внутренние – на глубине, связаны с плотностными и солевыми аномалиями. Сейши - свободные колебания уровня воды в замкнутых или полузамкнутых водоемах без распространения профиля волн по поверхности водоема, происходящие по инерции после прекращения действия вынуждающей их внешней силы. Приливные волны.

Котидальная карта - карта, на которой представлены линии равных амплитуд и фаз отдельных волн прилива.

Волна – деформация массы воды под действием внешней силы.

Силы: разовые (ветер), постоянные (Кориолис, гравитация).

2 вида деформации: изменение уровня воды и колебания отдельных частиц вокруг точек равновесия.

2 вида скорости волн: скорость распространения и скорость обращения вокруг точек равновесия.

Высота волны – разность между уровнями гребня и подошвы. Длина волны – кратчайшее расстояние между соседними гребнями. Период волны – промежуток времени между прохождением двух последовательных гребней через точку пространства. Скорость распространения волны – горизонтально расстояние, проходимое любой точкой волны в единицу времени. Крутизна волны – угол наклона водного профиля к горизонту. Направление – азимут, показывающий откуда идет волна.

Ветровые волны:

1. Капиллярные – в следствие касательных движений ветра (рябь).

2. Гравитационные – в результате длительного воздействия ветра.

4 силы: сила тяжести, центробежная сила, сила трения, гидростатическое давление.

Морские течения - поступательные движения масс воды в морях и океанах, обусловленные:

- действием силы трения между водой и воздухом; или

- градиентами давления, возникающими в воде; или

- приливообразующими силами Луны и Солнца.

Морские течения различаются: по происхождению, по характеру изменчивости, по расположению и по физико-химическим свойствам.

Уровень моря — положение свободной поверхности Мирового океана, измеряемое по отвесной линии относительно некоторого условного начала отсчёта. Это положение определяется законом тяготения, моментом вращения Земли, температурой, приливами и другими факторами. Различают «мгновенный», приливной, среднесуточный, среднемесячный, среднегодовой и среднемноголетний уровни моря. Под воздействием ветрового волнения, приливов, нагревания и охлаждения поверхности моря, колебаний атмосферного давления, осадков и испарения, речного и ледникового стока уровень моря непрерывно изменяется. Среднемноголетний уровень моря не зависит от этих колебаний поверхности моря. Положение среднемноголетнего уровня моря определяется распределением силы тяжести и пространственной неравномерностью гидрометеорологических характеристик (плотность воды, атмосферное давление и др.).

Нуль глубин – условная поверхность, от которой даются отметки глубин на морских навигационных картах.

Установленным нулем глубин в Российской Федерации для морей без приливов (Балтийское и др.) и озер принят средний многолетний уровень; в морях с приливами (Охотское и др.) – наинизший уровень моря, выведенный по данным уровенных наблюдений.

Загрязнение мирового океана и основные загрязнители.

В настоящее время океаны и моря сильно загрязнены. Основным загрязнителем является нефть, которая попадает в моря со сливными и балластовыми водами танкеров. Также большое количество нефти попадает в океан при ее добыче и перевозке. В результате загрязнения воды в вылавливаемой рыбе обнаруживают различные вредные химические элементы, такие, как ртуть, кобальт, медь, фосфор, радиоактивные отходы. Не безызвестный всем исследователь моря Ив Кусто говорит, что за последние 20 лет жизнь под водой сократилась на 40%. Так же большой вред наносится привлекательным для туристов побережьям морей. Во время второй мировой войны в Северном и Балтийском морях затонуло большое количесво военных судов с огромными запасами отравляющих и взрывчатых веществ, которые в следствии разрушения корпусов кораблей могут выйти наружу. Это приведет к серьезным последствиям.