Температурный режим океанических вод

Особенности нагревания и охлаждения воды в океане. Температура морских вод зависит от теплового баланса (прихода и расхода тепла).

Приход тепла складывается из солнечной радиации — основного источника поступления тепла (в низких широтах до 90 ⁰,4). Тепло поступает из атмосферы (длинноволновое тепловое излучение), от теплых течений, высвободившееся при образовании морских льдов, а также приносимое речными водами.

Расход тепла складывается из затрат на испарение воды, например на испарение 1 г морской воды затрачивается 580 кал. Поэтому в целом затрата тепла огромна (в низких широтах испарение составляет 70—80 % расхода): на нагрев воздуха, холодных течений, на таяние льдов (весной в высоких широтах). Вода медленно нагревается и медленно остывает.

Причины этого явления в том, что удельная теплоемкость, т. с. количество тепла в калориях, которое затрачивается на нагревание 1 г вещества на | ⁰ С, в несколько раз больше, чем удельная теплоемкость суши. Например, для нагрева определенного объема воды до определенной температуры требуется в 5 раз больше тепла, чем на тот же объем гранита. Суша прогревается на малую глубину (примерно 15 м), а море благодаря перемешиванию воды — на большую глубину (до 200 м). Большое количество тепла затрачивается на испарение над водной поверхностью.

Поэтому среднегодовая температура поверхности Мирового океана составляет примерно 17,4 ^о с, т.е. на 3 ⁰ больше, чем суши (средняя температура суши 14,3 ^о с). Отсюда ясно, какое громадное значение в тепловом балансе Земли имеет тепло, накапливаемое водами Мирового океана.

Наиболее теплый океан — Тихий, его средняя температура за год 19,1 ⁰ С; Индийский океан — температура 17 ⁰ С; Атлантический — температура 19,9 ⁰ С; Северный Ледовитый наиболее холодный, так как расположен в арктическом поясе.

Почему Тихий океан самый теплый? Это объясняется тем, что он наиболее широкий в экваториальной части и слабо сообщается с Се. верным Ледовитым океаном. В Атлантическом все наоборот: в низких широтах он сужается, на севере расширяется и связан с Северным Ледовитым океаном. Но температурные различия разных океанов меньше, чем различие температур внутри одного океана на разных широтах. Температура воды имеет суточный и годовой ходы: самая высокая температура в тропической зоне 36 ^о с, температура в полярной зоне — 2 ⁰ С.

Температура океанской воды в общем соответствует широте местности. В жарком поясе она на поверхности повышается к западу, а умеренном — к востоку. Такое смещение температуры связано с морскими течениями.

Температура воды на поверхности океана зависит также от климата окружающих территорий. Наиболее высокая температура от мечена в морях, окруженных жаркими пустынями. В Средиземном море, например, температура воды доходит до 33 ^о с, в Красном до 34 ⁰ С, в Персидском заливе даже до 35,6 ^о с.

В умеренном поясе температура на поверхности морей изменяется в зависимости от времени суток и, главное, от сезона года. Отдельные моря зимой замерзают, особенно моря, расположенные в Северном Ледовитом океане. В открытом водном пространстве самая высокая температура наблюдалась в августе в Тихом океане — 32 ^о с, а самая низкая — в феврале в Северном Ледовитом океане составила — 1,7 ^о с. Средняя годовая температура на поверхности океана 17,4 ⁰ С, в то время как средняя годовая температура воздуха 14 ^О С. Благодаря большой теплоемкости воды океан является аккумулятором солнечного тепла на Земле.

Солнечное тепло, нагревающее верхний слой воды, крайне медленно передается нижележащим слоям. Перераспределение тепла в толще океанской воды происходит благодаря конвекции (поднятию теплого и опусканию холодного вещества) и перемешиванию волнениями и течениями. Поэтому, как правило, температура с глубиной понижается.

Значительные изменения температуры происходят только в верхних слоях воды мощностью (толщиной слоя) 200— 1000 м. Глубже температура не превышает 4—5 ^о с. У дна в высоких широтах вода имеет температуру около СС, в экваториальных и умеренных широтах — около +3 ⁰ С.

В полярных областях вода Мирового океана замерзает. Процесс замерзания морской воды сложнее, чем пресной, из-за солености. Пресная вода замерзает при температуре 0 ⁰ С, соленая — при более низких температурах. Вода соленостью 35 960 замерзает при температуре 1,9 ^о с, а соленостью 40 940 — при температуре — 2,2 ^о с и т.д. Образование льда в океане начинается с возникновения пресных кристаллов, некоторые затем смерзаются. При этом в пространстве между кристаллами льда остаются капельки крепкого рассола, поэтому лед соленый. Чем ниже температура, при которой происходит льдообразование, тем соленее лед (соленость льда определяется соленостью воды, образовавшейся при таянии). Кристаллики льда, образовавшиеся на поверхности, постепенно срастаются, образуя комки и льдинки, которые почти сплошь покрывают поверхность моря или океана. Это «ледяное сало». Льдинки увеличиваются в размерах, трутся друг об друга и принимают вид больших плавающих тарелок. Этот покров еще не сплошной и называется «блинчатым» льдом. Если погода тихая, блинчатый лед смерзается, образуя сплошной ледяной покров. Сильное волнение обычно разбивает ледяной покров на огромные участки льда, называемые ледяными полями. Ледяные поля под влиянием ветра надвигаются друг на друга, взламываются по краям и нагро мождаются друг на друга, образуя ледяные торосы. Высота торосов над водой в отдельных случаях достигает 5— 10 м. Толщина льда многолетних ледяных полей достигает 3—5 м.

С Антарктиды и Гренландии в океан сползают огромные ледники. Они обламываются, образуя плавающие ледяные горы — айсберги.

Льды покрывают около 15 % всей поверхности Мирового океана, т. е. 55 млн км² . Из них 38 млн км² приходятся на Южное полушарие. Ледовый покров оказывает огромное влияние на жизнь в океане. Льды в океанах и особенно в морях затрудняют судоходство и морской промысел. Для наблюдения за льдами и изучения их режима организована специальная ледовая служба — Международный ледовый контроль.