Водні маси Світового океану

Світовий океан, як водна оболонка Землі, на відміну від суші, являє собою єдине цілісне природне тіло. Морська вода, з якої він складається, найпоширеніша речовина на поверхні Землі.

Разом з тим це неповторне природне утворення характеризується тільки їй властивими хімічними і фізичними властивостями.

В результаті динамічних процесів, що протікають в товщі океанічних вод, в ній встановлюється більш-менш рухлива стратифікація вод, відбувається відокремлення так званих водних мас, тобто вод, що відрізняються притаманними їм консервативними властивостями, які вони набувають у певних районах і зберігають їх у межах цього простору.

Розрізняють наступні водні маси:

  • поверхневі;
  • проміжні;
  • глибинні;
  • придонні.

Поверхневі водні маси характеризуються тим, що вони формуються при безпосередній взаємодії з атмосферою. Вони найбільшою мірою схильні перемішуванню хвилюванням і змін температури, солоності та інших властивостей. Товщина поверхневих мас в середньому становить 200-250 м.

Нагрівання поверхневих мас океану супроводжується накопиченням тепла і збільшенням випаровування. Внаслідок механічного перемішування нагрітих і охолоджених мас під впливом вітру тепло поширюється на велику глибину, до декількох десятків метрів. Якраз ця частина водних мас є найважливішою ланкою в ланцюзі отримання та перерозподілу сонячної енергії.

Проміжні водні маси виділяються в полярних областях підвищеною температурою, в помірних широтах і тропічних областях зниженою або підвищеною солоністю. Верхня їх межа проходить з поверхневими водними масами, нижня – лежить на глибині від 1000 до 2000 м. Виділяють:

  • субантарктичні;
  • субарктичні;
  • північно-антлантичні;
  • північно-індоокеанські;
  • антарктичні;
  • арктичні;
  • проміжні водні маси.

Основна частина проміжних водних мас формується за рахунок опускання поверхневих вод в зонах субполярної конвергенції.

Ці водні маси спрямовані від субполярних областей до екватора. В Атлантичному океані субантарктичні проміжні водні маси проходять за екватор і поширені приблизно до 20 с. ш., в Тихому – до екватора, а в Індійському приблизно до 10 пд. ш.

Субарктичні проміжні водні маси в Тихому океані також досягають екватора, в Атлантичному вони швидко занурюються і втрачаються. У північній частині Атлантичного і Індійського океанів проміжні водні маси мають інше походження. Вони формуються ще на поверхні, в областях високого випаровування, в результаті чого утворюються надлишкові солоні води, які відчувають повільне занурення. До них додаються щільні солоні води з Середземного та Червоного морів, Перської та Оманської заток (в Індійському океані).

В Атлантичному океані проміжні води розтікаються під поверхневим шаром на північ і на південь від широти Гібралтарської протоки і поширюються в межах між 20 і 60 с. ш. В Індійському океані поширення цих вод йде на південь і на південний схід до 5-10 пд. ш.

Глибинні водні маси утворюються в основному у високих широтах при перемішуванні поверхневих і проміжних водних мас. Охолоджуючись і відповідно набуваючи велику щільність, ці маси, образуясь в основному на шельфах, поступово сповзають по материковому схилу і розтікаються в напрямку до екватора.

Нижня межа глибинних вод розташовується на глибині близько 4000 м.

Розрізняють:

  • циркумполярну (навколополярну) глибинну водну масу Південної півкулі;
  • північно-атлантичну;
  • північно-тихоокеанську;
  • індоокеанську;
  • арктичну водні маси.

Північно-атлантичні глибинні маси відрізняються підвищеною солоністю (до 34,95‰) і температурою (до 3 С) і кілька підвищеною швидкістю перемішування. У їх формуванні, крім охолоджених полярних шельфів і занурюються при перемішуванні поверхневих і проміжних вод високих широт, беруть участь також важкі солоні води Середземномор’я і досить солоні води Гольфстріму.

Циркумполярні глибинні води формуються за рахунок охолодження вод в приантарктичних районах Світового океану. Північні глибинні води Індійського й Тихого океанів мають місцеве походження за рахунок стоку солоних вод з Червоного моря, Перської затоки в Індійському океані і охолодженні вод на шельфі Берингової моря в Тихому океані.

Придонні водні маси відрізняються найбільш низькими температурами і найбільшою щільністю. Вони займають всю іншу частину океанів глибше 4000 м. і характеризуються дуже повільним горизонтальним перемішуванням в порівнянні з глибинними, у зв’язку з припливом геотермічного тепла з дна океанів. Серед цих водних мас найбільшим поширенням користуються придонні антарктичні маси, які добре простежуються по найбільш низьких температур і щодо високому вмісту кисню.

Центр їх утворення – приантарктичні райони Світового океану, особливо шельф Антарктиди.

Крім цього, виділяються північно-атлантичні і північно-тихоокеанські придонні водні маси.

Проміжні, глибинні і придонні водні маси також перебувають у стані циркуляційних процесів. Для проміжних вод характерно майже повне загасання вітрових циркуляцій в тропічній та екваторіальної зонах з невеликим зрушенням субтропічних круговоротов в сторону полюсів. У цю ж систему циркуляції входять підповерхневі екваторіальні протитечії типу перебігу Ломоносова. Інтенсивність циркуляції глибинних вод слабшає з глибиною. У горизонтальному перемішуванні цих вод головну роль відіграють нижні антициклональні кругообіги і циркумполярні глибинні течії в Південній півкулі, які забезпечують обмін глибинних вод між океанами.

Придонні водні маси характеризуються переважним меридіональним перенесенням в північному напрямку. Крім того, в північно-західній частині Атлантики чітко виражено протягом південного напрямку, що одержує харчування за рахунок холодних вод Норвежсько-гренландського басейну.

Швидкість руху придонних мас зростає при наближенні до дна, що пов’язано з геологічними структурами та їх впливом на переміщення придонних мас.

Посилання на основну публікацію