Морська вода

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти к навигации Перейти к поиску

Морська вода й піна в Малаккській протоці

Морська вода (англ. marine water, ocean water; нім. Meerwasser n, Seewasser n) — вода морів і океанів. Переважна кількість морської води знаходиться в Світовому океані (1,37 млрд км³). Має гірко-солоний смак, через значний вміст солей (хлорид натрію). Середня солоність морської води 35 ‰. Така вода замерзає при −2 °C, чим більша солоність, тим нижча така температура замерзання[1].

Фізичні характеристики

Густина морської води коливається в межах від 1020 до 1030 кг·м−3. Показник кислотності pH варіюється в межах від 7,5 до 8,4. Швидкість звуку в морській воді — близько 1500 м/с.

Число км³ морської води в даному інтервалі солоності[2]

<timeline> Colors=

 id:lightgrey value:white
 id:darkgrey  value:white
 id:sfondo value:rgb(1,1,1)
 id:barra value:rgb(0.6,0.8,0.9)

ImageSize = width:1000 height:500 PlotArea = left:50 bottom:40 top:20 right:20 DateFormat = x.y Period = from:0 till:140000 TimeAxis = orientation:vertical AlignBars = justify ScaleMajor = gridcolor:lightgrey increment:10000 start:0 ScaleMinor = gridcolor:lightgrey increment:5000 start:0 BackgroundColors = canvas:sfondo

BarData=

 bar:1 text:< 33,0 — 33,0
 bar:2 text:33,0 — 33,1
 bar:3 text:33,1 — 33,2
 bar:4 text:33,2 — 33,3
 bar:5 text:33,3 —33,4
 bar:6 text:33,4 — 33,5
 bar:7 text:33,5 — 33,6
 bar:8 text:33,6 — 33,7
 bar:9 text:33,7 — 33,8
 bar:10 text:33,8 — 33,9
 bar:11 text: 33,9 — 34,0
 bar:12 text:34,0 — 34,1
 bar:13 text:34,1 — 34,2
 bar:14 text:34,2 — 34,3
 bar:15 text:34,3 — 34,4
 bar:16 text:34,4 — 34,5
 bar:17 text:34,5 — 34,6
 bar:18 text:34,6 — 34,7
 bar:19 text:34,7 — 34,8
 bar:20 text:34,8 — 34,9
 bar:21 text:34,9 — 35,0
 bar:22 text:35,0 — 35,1
 bar:23 text:35,1 — 35,2
 bar:24 text:35,2 — 35,3
 bar:25 text:35,3 — 35,4
 bar:26 text:35,4 — 35,5
 bar:27 text:35,5 — 35,6
 bar:28 text:35,6 — 35,7
 bar: 29text:35,7 — 35,8
 bar:30 text:35,8 — 35,9
 bar:31 text:35,9 —36,0
 bar:32 text:36,0 — 36,1
 bar:33 text:36,1 — 36,2
 bar:34 text:36,2 — 36,3
 bar:35 text:36,3 — 36,4
 bar:36 text:36,4 — 36,5
 bar:37 text:36,5 — > 36,5
 bar:38 text:весь об'єм

PlotData=

 color:barra width:30 align:left
 bar:1 from:0 till: 226 
 bar:2 from:0 till: 44 
 bar:3 from:0 till: 28 
 bar:4 from:0 till: 28 
 bar:5 from:0 till: 44 
 bar:6 from:0 till: 80 
 bar:7 from:0 till: 40 
 bar:8 from:0 till: 86 
 bar:9 from:0 till: 97 
 bar:10 from:0 till: 266 
 bar:11 from:0 till: 483 
 bar:12 from:0 till: 1058 
 bar:13 from:0 till: 1120 
 bar:14 from:0 till: 1896  
 bar:15 from:0 till:  4112
 bar:16 from:0 till:  6515
 bar:17 from:0 till:  12301
 bar:18 from:0 till:  44235
 bar:19 from:0 till:  32761
 bar:20 from:0 till:  7989
 bar:21 from:0 till:  14211
 bar:22 from:0 till:  2396
 bar:23 from:0 till:  1094
 bar:24 from:0 till:  870
 bar:25 from:0 till:  668
 bar:26 from:0 till:  765
 bar:27 from:0 till:  539
 bar:28 from:0 till:  434
 bar:29 from:0 till:  325
 bar:30 from:0 till:  362
 bar:31 from:0 till:  144
 bar:32 from:0 till:  178
 bar:33 from:0 till:  199
 bar:34 from:0 till:  173
 bar:35 from:0 till:  148
 bar:36 from:0 till:  192
 bar:37 from:0 till:  786
 bar:38 from:0 till:  136893

PlotData=

 bar:1 at: 226 fontsize:S text: 226 shift:(-10,5)
 bar:2 at: 44 fontsize:S text: 44 shift:(-10,5)
 bar:3 at: 28 fontsize:S text: 28 shift:(-10,5)
 bar:4 at: 28 fontsize:S text: 28 shift:(-10,5)
 bar:5 at: 44 fontsize:S text: 44 shift:(-10,5)
 bar:6 at: 80 fontsize:S text: 80 shift:(-10,5)
 bar:7 at: 40 fontsize:S text: 40 shift:(-10,5)
 bar:8 at: 86 fontsize:S text: 86 shift:(-10,5)
 bar:9 at: 97 fontsize:S text: 97 shift:(-10,5)
 bar:10 at: 266 fontsize:S text: 266 shift:(-10,5)
 bar:11 at: 483 fontsize:S text: 483 shift:(-10,5)
 bar:12 at: 1058 fontsize:S text: 1058 shift:(-10,5)
 bar:13 at: 1120 fontsize:S text: 1120 shift:(-10,5)
 bar:14 at: 1896 fontsize:S text:1896 shift:(-10,5)
 bar:15 at: 4112 fontsize:S text: 4112 shift:(-10,5)
 bar:16 at: 6515 fontsize:S text: 6515 shift:(-10,5)
 bar:17 at:12301  fontsize:S text:12301  shift:(-10,5)
   bar:18 at:44235  fontsize:S text:44235  shift:(-10,5)
 bar:19 at:32761  fontsize:S text:32761  shift:(-10,5)
 bar:20 at:7989  fontsize:S text:7989  shift:(-10,5)
 bar:21 at:14211  fontsize:S text:14211  shift:(-10,5)
 bar:22 at:2396  fontsize:S text:2396  shift:(-10,5)
 bar:23 at:1094  fontsize:S text:1094  shift:(-10,5)
 bar:24 at:870  fontsize:S text:870  shift:(-10,5)
 bar:25 at:668  fontsize:S text:668  shift:(-10,5)
 bar:26 at:765  fontsize:S text:765  shift:(-10,5)
 bar:27 at:539  fontsize:S text:539  shift:(-10,5)
 bar:28 at:434  fontsize:S text:434  shift:(-10,5)
 bar:29 at:325  fontsize:S text:325  shift:(-10,5)
 bar:30 at:362  fontsize:S text:362  shift:(-10,5)
 bar:31 at:144  fontsize:S text:144  shift:(-10,5)
 bar:32 at:178  fontsize:S text:178  shift:(-10,5)
 bar:33 at:199  fontsize:S text:199  shift:(-10,5)
 bar:34 at:173  fontsize:S text:173  shift:(-10,5)
 bar:35 at:148  fontsize:S text:148  shift:(-10,5)
 bar:36 at:192  fontsize:S text:192  shift:(-10,5)
 bar:37 at:786  fontsize:S text:786  shift:(-10,5)
 bar:38 at:136893  fontsize:S text:136893  shift:(-10,5)
 </timeline>

Густина

Середні величини густини поверхневих вод морів[3]

No. Море густина кг/м³
1 Середземне море 1020,90
2 Чорне море 1013,5
3 Мармурове море 1017,0
4 Північне море 1026,4
5 Балтійське море 1006,6

Прозорість

Відносна прозорість вод морів[3]

No. Море Відносна прозорість, м
1 Баренцево море південно-західна частина до 45 м
2 Чорне море близько 30
3 Егейське море до 50
4 Середземне море біля африканського узбережжя 40-45
5 Балтійське море біля острова Борнхольм 11-13
6 Каспійське море південна частина 11-13
7 Північне море біля Англійського каналу 6,5-11
8 Адріатичне море 30-40

Хімічний склад

Хімічний склад морської води

Загальний молярний склад морської води [1]
Компонент Концентрація (моль/кг)
H2O 53,6
Na+ 0,546
Cl- 0,469
Mg2+ 0,0528
SO42- 0,0283
Ca2+ 0,0103
K+ 0,0102
CT 0,00206
Br- 0,000844
BT 0,000416
Sr2+ 0,000091
F- 0,000068

Середня солоність морської води — 35 г/л (35 ‰). Це 0,6 молей·літр−1 (у припущенні, що вся сіль являє собою NaCl, що насправді не так). Хоча солоність води в океанах майже повсюдно близька до 35 ‰, однак вода в морях має нерівномірно розподілену солоність, в залежності від ступеня їх ізольованості від океану, припливу слабкомінералізованих поверхневих вод суші, кліматичних умов. Відзначається трохи менший вміст солей у полярних акваторіях і підвищений до 39-42 ‰ в тропічних. Найменш солоною є вода Фінскої затоки і північної частини Ботнічної затоки (близько 5 ‰), що входять в акваторію Балтійського моря. Найсолонішою є вода Червоного моря (42 ‰). Соляні озера, такі як Мертве море, можуть мати значно більший рівень вмісту солей (до 300 ‰).

Середній вміст солей у морській воді близько 35 ‰, температура замерзання 1,91 °С, густина 1020 кг/м³. Хімічний склад морської води постійний — 99,99 % за масою сольового складу припадає на Na+ — 10,7 ‰, K+ — 0,39 ‰, Ca2+ — 0,42 ‰, Mg2+ — 1,30 ‰, SO42− — 2,70 ‰, Cl — 19,35 ‰, Br — 0,06 ‰, CO32− — 0,07 ‰. При цьому 85 % солей у морській воді складає NaCl, у значних кількостях присутні: MgCl2, MgSO4, CaSO4, NaBr, а також розчинені гази та органічні речовини (1-5 мг/л).

Внаслідок високої концентрації хімічних компонентів і величезного їх сумарного вмісту у водах Світового океану, морська вода використовується для отримання багатьох хімічних сполук. Наприклад, у країнах жаркого клімату (КНР, Японія, Індія, Австралія, ін.) упарюванням за рахунок сонячного тепла отримують 30-40 % світового видобутку кухонної солі. В перспективі, з появою нових технологій, з морської води можливе вилучення ряду цінних корисних копалин. Морська вода містить в розчиненому вигляді практично всі елементи періодичної таблиці хімічних елементів.

Розподіл солей за глибиною загалом постійний, в нижніх горизонтах зростає вміст розчиненої вуглекислоти, внаслідок чого в глибинних ділянках осад карбонату кальцію розчиняється. Різка зміна складу води за глибиною спостерігається в Чорному морі за рахунок двох потоків через Босфор (верхнього, більш прісного, з Чорного моря і нижнього, солонішого, з Мармурового в Чорне море) і дії сульфатредукуючих бактерій, що приводить до накопичення сірководню (до 14 мг/л).

Розподіл солоності поверхневих водних мас Світового океану має певні закономірності. На екваторі солоність поверхневих вод знижена, вона підвищується до субтропічних широт і знов зменшується до полюсів, сягаючи значень у 35 ‰ в помірних широтах. Такий широтний розподіл порушуються морськими течіями: холодні течії виносять з приполярних зон до помірних широт воду з пониженою солоністю, навпаки, теплі течії несуть до помірних широт більш солону воду. На екваторі на місце вод, що були знесені морськими течіями, повільно підіймаються з глибини холодні води. В свою чергу вони, прогрівшись на поверхні, відходять до полярних широт, де, охолонувши, опускаються на дно — термохалінна циркуляція.[1]

Геохімічне пояснення

Хімічні елементи (за масою)
Елемент Відсоток ЕлементВідсоток
Кисень 85,7 Сірка 0,0885
Водень 10,8 Кальцій 0,04
Хлор 1,9 Калій 0,0380
Натрій 1,05 Бром 0,0065
Магній 0,1350 Вуглець 0,0026

Наукове обґрунтування появи солоної води в морі було покладено роботами сера Едмонда Галлея в 1715 році. Він висунув гіпотезу, що сіль й інші мінерали вимивалися із ґрунту й доставлялися в море річками. Досягши океану, солі залишалися й поступово концентрувалися. Хеллі помітив, що більшість озер, що не мають водного зв'язку з океанами, мають солону воду. Теорія Хеллі почасти вірна. Доповнюючи її, варто згадати, що натрій вимивався із дна океанів на ранніх етапах їхнього формування. Присутність іншого елемента солі — хлору, пояснюється його вивільненням (у вигляді соляної кислоти) з надр Землі при виверженнях вулканів. Натрій і хлор поступово стали основою сольового складу морської води (85 % від всіх солей).

Інша гіпотеза. Відомий геохімік О.П. Виноградов (середина ХХ ст.) вважав, що суміш пари і води з газами при дегазації мантії Землі, була вже в початковий період формування океану порівняно схожою з сучасною. Тому океанічна вода завжди мала певну солоність і не була прісною. У подальшому на склад вод океану впливало багато атмоферних і континентальних процесів. Близько 200 млн років тому, на прикінці палеозою (за даними досліджень складу проб, відібраних з давніх висохлих морів) хімічний склад води океану, в основному, сформувався і став близьким до сучасного.

Морська вода нормальна

Нормальна морська вода (рос. морская вода нормальная; англ. normal sea water, нім. normales Meerwasser n, normales Seewasser n) — спеціально приготовлена морська вода з солоністю 34-35 ‰ (г/дм³). Використовують для калібрування приладів, наукових досліджень. Готують штучно у лабораторії на основі проб, відібраних у Біскайській затоці Атлантичного океану. Нормальна морська вода містить солі NaCl, MgCl2, Na2SO4, CaCl2, KCl, NaHCO3, KBr, H3BO4, SCl2, NaF, які взято у певній пропорції. Необхідно вводити поправку на вміст кристалізаційної води в застосовуваних реактивах, якщо вона в них є.

Розподіл температур

Файл:Wiki plot 03.png
Середньорічна температура поверхні Світового океану. Дані зі Світового океанічного атласа, 2001.

Температура разом із солоністю визначає щільність води. Чим нижча температура, тим більша щільність. Вода — одна з речовин, яка має найбільшу теплоємність 4200 кДж/кг. Тільки 10 метровий шар океанських вод містить тепла більше, ніж вся земна атмосфера. Саме велика теплоємність океану робить його головним акумулятором і регулятором температури географічної оболонки планети. На відміну від розподілу температур за глибиною, на поверхні океанів температури розподілені зонально. У екваторіальному поясі температура води становить 27-28°С протягом всього року. У тропіках західні частини океанів тепліші (20-25°С), тому що сюди підходять пасатні течії з екваторіальними водами. Східні частини океанів холодніші через холодні течії (15-20°С). Східні області океанів у помірному поясі обігріваються Північноатлантичною та Північнотихоокеанською течіями, західні області охолоджуються Лабрадорською та Курильською течіями. У помірних широтах південної півкулі температура змінюється зонально від 10°С близько 40° південної широти до 0° С на 60° південної широти і далі знижується до межі морських льодів. У полярних поясах температура води опускається до 2-3°С, не перетворюючись на лід через її солоність.

Розподіл солоності

Середня солоність океану змінюється на його поверхні незначно. У екваторіальній зоні солоність може знижуватися через випадання рясних дощів та велику хмарність до 32 ‰. У тропіках солоність води підвищена до 38 ‰. Це пов'язано з відсутністю хмарності та дією постійних вітрів, що викликають посилене випаровування води. Солоність помірних широт відповідає середній солоності океану. До полярних широт вона зменшується до 32 ‰, що обумовлено надходженням прісних вод з материків і таненням льодовиків.

Солоність внутрішніх морів особливо залежить від припливу річкових і океанічних вод. Наприклад, віддалені від Атлантичного океану Азовське і Чорне моря, у яких приплив річкових вод, мають значно нижчу солоність, ніж в океані (відповідно, 11 ‰ та 18 ‰). В той же час, у відділеному від Індійського океану Баб-ель-Мандебською протокою Червоному морі, в якого відсутній приплив річкових вод, солоність вища , ніж в океані (42 ‰). В окраїнних морях солоність води значно ближча до солоності води океану (якщо немає великого річкового припливу).

Зміна солоності з глибиною відрізняється великою розмаїтістю. Суттєві зміни відбуваються лише у верхньому шарі, до глибини 1500 м. Нижче цього горизонту коливання солоності надзвичайно малі. У деяких районах океанів солоність стає одноманітною зі значно вищих горизонтів. У полярних областях солоність сильно змінюється тільки лише глибини 200 м, а глибше вона практично незмінна.

Придатність для пиття

Морська вода непридатна для пиття через високий вміст солей, для виведення яких з організму потрібно води більше, ніж її випита кількість. Однак після опріснення морську воду можна пити.

Курйози

У Гонконзі морська вода широко використовується в зливальних системах туалетів. Більш ніж 90 % з них використають для змивання саме морську воду задля економії прісної води. Початок цій практиці було покладено в 1960-тих й 1970-тих роках, коли скорочення запасів прісної води стало проблемою для жителів цієї британської колонії.

Див. також

Література

Примітки

  1. а б Обнаружена петля в шаблонах: Шаблон:Ref-info Подобедов Н. С. Общая физическая география и геоморфология. — М.: Недра, 1974. С. 312.
  2. Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Океан1 не указан текст
  3. а б Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Все про море не указан текст

Джерела

Посилання

Шаблон:Sister Категорія:Посилання на категорію Вікісховища відрізняється від властивості Вікіданих

Шаблон:ВП-портали

Категорія:Вода Категорія:Океанологічна термінологія