169495 (582819), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Морской лед отличается от пресноводного в ряде отношений. У соленой воды температура замерзания понижается по мере увеличения солености. В диапазоне солености от 30 до 35 промилле точка замерзания меняется от -1.6 до -1.9 град. Образование морского льда можно рассматривать как замерзание пресной воды с вытеснением солей в ячейки морской воды внутри толщи льда. Когда температура достигает точки замерзания, образуются ледяные кристаллы, которые «окружают» не замерзшую воду. Незамерзшая вода обогащается солями, вытесненными кристаллами льда, что приводит к дальнейшему понижению точки замерзания воды в этих ячейках. Если кристаллы льда не полностью окружат обогащенную солями незамерзшую воду, она будет опускаться и смешиваться с нижележащей морской водой. Если процесс замерзания растянут во времени, почти весь обогащенный солями рассол уйдет из льда и его соленость окажется близкой к нулю.

При быстром замерзании большая часть рассола охватится льдом и его соленость будет почти такой же, как и соленость окружающей воды. Обычно прочность морского льда составляет одну треть прочности пресноводного льда той же толщины. Однако старый морской лед (с очень низкой соленостью) или лед, образовавшийся при температуре ниже точки кристаллизации хлористого натрия, не уступает по прочности пресноводным льдам. Замерзание морской воды происходит при отрицательных температурах: при средней солености - около -2 град. Чем выше соленость, тем ниже температура замерзания. Толщина арктического льда около 2м, а температура воздуха зимой в районе Северного полюса опускается до - 40 град. Лед действует как изолятор, предохраняя океан от выхолаживания. Морской лед играет и другую важную роль в энергетическом бюджете океана.

Вода - хороший поглотитель солнечной энергии. Напротив, лед, в особенности пресный, и снег - очень хорошие отражатели. Если чистая вода поглощает около 80% падающей радиации, то морской лед может отражать до 80%. Так присутствие льда значительно уменьшает нагревание земной поверхности. Льды затрудняют судоходство, с айсбергами связаны катастрофы судов. Большая часть айсбергов, представляющих опасность для судовождения, зарождается на западном побережье Гренландии, севернее 68 30 с. ш. Здесь около сотни ледников продуцируют около 15000 айсбергов в год. В океане не только холодно, но и темно. На глубине свыше 100 м невозможно увидеть днем ничего, кроме редких биолюминисцентных вспышек света от проплывающих рыб и зоопланктона. В отличие от атмосферы, сравнительно прозрачной для всех волн электромагнитного спектра, океан непроницаем для них. Ни длинные радиоволны, ни коротковолновое ультрафиолетовое излучение не могут проникнуть в его глубины. В любой текучей среде, включая морскую воду, потери солнечного излучения довольно хорошо описываются так называемым законом Беера, который гласит, что количество энергии, поглощенной на некотором расстоянии, пропорционально исходному ее количеству. Это дает возможность охарактеризовать морскую воду с помощью коэффициента относительного пропускания. Коэффициент пропускания меняется у воды в зависимости от длины волны излучения, и в частности видимая часть спектра солнечного света пропускается водой значительно лучше, чем излучение с более короткими или более длинными волнами. Различие между пресной и соленой морской водой в этом отношении не играет роли. Установлено, что на 100-метровую глубину в океан проникает менее 1% солнечной энергии, достигшей поверхности воды. Из-за непрозрачности океана для электромагнитного излучения мы лишены возможности использовать радиоволны и радары для изучения океана. Погрузившаяся подводная лодка может принять радиосообщение только через плавающую на поверхности антенну либо с помощью радиоустройств, работающих на волнах такой длины, при которой закон Беера уже не выполняется. С другой стороны, для звуковых волн океан гораздо более проницаем, чем атмосфера, и по причине своеобразного изменения скорости звука в водной толще он может распространяться в океане на чрезвычайно большие расстояния. Скорость звука в океане меняется в зависимости от давления, температуры и солености - 1500 м/с, что в 4 - 5 раз превышает скорость звука в атмосфере. С увеличением температуры, солености и давления скорость звука возрастает. Скорость звука в воде не зависит от его высоты или частоты.

Звук в океане распространяется не по прямой линии, он всегда отклоняется в сторону, где скорость меньше. В соответствии с увеличением давления скорость звука растет с глубиной. Совместное влияние температуры и давления обычно приводит к тому, что где-то в промежуточном слое между поверхностью и дном океана скорость звука принимает минимальное значение. Этот слой минимума скорости называют звуковым каналом.

Из-за того, что путь звука всегда искривляется в сторону слоя воды с меньшей скоростью распространения, слой минимума скорости канализирует звук. Звуковой канал в океане обладает свойством непрерывности. Он простирается почти от поверхности океанических вод в полярных широтах до глубины около 2000 м у берегов Португалии, при средней глубине порядка 700 м. Сверхдальнее распространение звука в океане объясняется тем, что и источник звука, и улавливатель находятся возле оси звукового канала. Океанская вода содержит соли, газы, твердые частицы органического и неорганического происхождения.

По массе они составляют всего 3.5%, но от них зависят определенные свойства воды (табл. 2.1, 2.2)

Таблица 2.1

Состав воды Мирового океана

Таблица 2.2

Химический состав планктона

(в микро граммах элемента на грамм сухого веса планктона)

Большинство из металлов в водах океана присутствует в морской воде в крайне малых количествах. Как показывает таблица, живые организмы извлекают металлы из морской воды. Чаще всего концентрация металлов в живых организмах в сравнении с их содержанием в морской воде не превышает концентрации фосфора. Погружающееся с поверхности океана вещество включает множество частиц с большой реакционной поверхностью. Частицы из кичи марганца и железа также обладают обширными активными поверхностями. Некоторые из них осаждаются из верхних слоев океана, а другие образуются при окислении восстановленного железа и марганца, диффундирующих из донных отложений или приносятся горячими водами из области раздвигающихся срединно-океанических хребтов. Такие соединения захватывают металлы. Самое яркое подтверждение этому - железомарганцевые конкреции на дне океанов, в которых содержится до 1% никеля и меди, а также многие другие металлы. Подобное захватывание металлов еще эффективнее происходит в прибрежных водах, где постоянное взмучивание наносов и биологическая переработка толщи отложений обеспечивают непрерывный поток окисляющегося железа и марганца в растворе из донных отложений. После попадания металлов в донные отложения, вероятность их повторного появления в вышерасположенной толще воды очень мала, хотя некоторое перераспределение внутри самих отложений и наблюдается. Рассмотрим табл. 2.3

Таблица 2.3

Экологическая классификация объектов морского

промысла, используемых в пищу

Помимо непосредственного лова рыбы, доставляющего человечеству пищу, существуют и другие морские промыслы, связанные главным образом с получением побочных продуктов, вырабатываемых морскими организмами, или с использованием их для промышленных и торговых целей. Сюда прежде всего относятся промысел губок и жемчуга, охота на морских млекопитающих (китов и тюленей) и морских пресмыкающихся (черепах). Губки не принадлежат к морским растениям, они являются примитивным типом морских беспозвоночных животных. 200 из известных 20 000 видов губок живут в пресных водах, примерно 7 - 8 видов имеют промысловое значение, они встречаются главным образом в сравнительно теплых водах Средиземного моря и Мексиканского залива.

Добыча жемчуга - еще один способ обогащения за счет обитателей моря, которому научился человек. По своему внешнему виду жемчужины отличаются от съедобных устриц и больше похожи на обыкновенные раковины. Наиболее известен вид Pteria margaritifera, имеющий около 7,5 см в поперечнике и поставляющий самые ценные жемчужины.

Другой, больший по размерам вид - Pteria maxima. Эта раковина имеет иногда до 30 см в поперечнике и достигает веса 5,5 кг, но сами жемчужины не так хороши, как у предыдущей, и ценятся в основном за перламутр, которым раковина жемчужницы покрыта изнутри. Промысел жемчуга ведется во многих районах мира. Красивейшие жемчужины добывают в водах, омывающих Таити, Борнео, Калифорнию, Венесуэлу, Новую Гвинею и Мексику. Самые известные промыслы расположены в Персидском заливе. Китобойный промысел - один из древнейших способов эксплуатации морских богатств.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)