Mořská voda Vlastnosti, které řídí Hustotou
Hustota je definována jako hmotnost waterper jednotku objemu a jednotky gramů na centimetr krychlový (g /cm3), kilogramech na litr (kg/ L) nebo kilogramů na metr krychlový (kg/m3). Ahustota sladké vody při 4° C je 1.0000 g/cm3nebo 1.000 kg/litr nebo 1000 kg/m3.
proč si myslíte, že hmotnost vody je definována specifickýmteplota?,
rozsah hustoty v oceánech je od asi 1.020 do 1.,070 g/cm3 změny v hustotě jsou způsobeny především rozdíly inpressure, slanost a teplota:
· chladnější vody moredense
· slanější vody moredense
· vyšší pressurecauses zvýšení hustoty – tlak se zvyšuje s hloubkou vzhledem k hmotnosti vody nad
TemperatureEffects na Hustotě
změny Teploty vliv seawaterdensity: jako voda ochlazuje jeho densityincreases., Jak se voda ochlazuje, molekuly H2O se těsněji balí (protože molekuly vibrují méně při nižších teplotách) a berou objem upless. Stejný počet vodoznaků v menším objemu má za následek vyšší hustotu.
kolik se hustota mořské vody zvyšuje po ochlazení z 20° na 0°C? Hustota mořské vody se zvyšuje z 1.0240 g / cm3at 20°C na 1.0273 g / cm3 při 0°C při trvalé slanosti. Globálně existuje průměrz poklesu teploty o 20°C z povrchu na dno oceánu., Ahustota se zvyšuje s hloubkou způsobenou poklesem teploty hrajenejlepší roli při určování hustoty vzorku vody.
Tak zvýšit indensity důsledku klesající teploty s hloubkou dominuje nad thesalinity pokles a dělá hlubší vody více densethan povrchové vody. To znamená, že ve většině regionů oceánu je stabilní, to znamená, že bude brát energii mix oceánu vertikálně., To není nutně situace v polarregions
Hloubka vs Teplota
po celém Světě, celý teploty rangefor vody oceánu se pohybuje od ~ -2°C až +40°C, což je mnohem menší než thetemperature rozsah pro vzduch, které se liší od -60°C do +60°C.
Povrch teploty vody lišit mocvíce než hluboké teploty vody. Většina oceánu je na povrchu teplá a chladnější ve stále větších hloubkách. Oblast, kde je pokles teploty největší s hloubkou, se nazývá termoklin., Rychlost změnyteplota s hloubkou se nazývá teplotní gradient. Strmosthloubní gradient teploty závisí na umístění. Je největší v teplém tropickém oceánu (teplý na povrchu a chladnější se zvyšující se hloubkou) a nejméně v chladném oceánu (poněkud rovnoměrně chladný na povrchu a ve zvyšujících se hloubkách).
SalinityEffects
Sůl v seawatermakes je hustší než sladkovodní. Jakmnoho soli je v mořské vodě?, Typicky mořská voda obsahuje mezi 33 až 37 gramů ofsalt za litr mořské vody, přestože extrémní slanosti může být v rozsahu od 28 do 40 g/L Oceánografové měřit slanost v částech perthousand (ppt), tak typické mořské vody je mezi 33to 37 ppt.
Tomake mořská voda, začít se sladkovodní a přidejte 35 gramůsolte na jeden litr (1 kg) této sladké vody (35 gramů na 1000 gramů). Tato výsledná mořská voda je hustší nežsladkovodní kvůli přidané hmotnosti rozpuštěné soli.,
Typicky,salinita klesá od povrchu oceánu do hlubokých vod je velmi malý,asi 36 g/L (ppt) na povrch až 35 g/L (ppt) do hluboké vody, tak tam je velmi malá hustota klesá s hloubkou dané konstantní teploty.
slanost mořské vody také ovlivňuje teplotu bodu mrazu. Freshwater má bod mrznutí při 0°C. teplota mořské vody je při ~ -2°C., Bod zmrazení versus slanost vysvětluje, proč je jednoduššívytvořit led na jezeře (Sladkovodní) než na zátoce (mořská voda).
Densityand Pohyb Vody
hustota ofseawater určuje její sklon se pohybovat vertikálně. Pokud je hustota vody na povrchu vyšší nežníže voda klesne na úroveň své vlastní hustoty. Tato situace vodní sloupec je ‚nestabilní‘.
Pokud je hustota vodyv povrchu nižší než níže, voda nebude klesat., V této situaci je vodní sloupec „stabilní“. V tomto případě je potřeba energie (obvykle z větru)“tlačit“ vodu směrem dolů-např. jako ponoření gumové kachny do vany (dodáváte energii).
Potopení povrchové vody generallyoccurs tam, kde je studený vzduch pro chlazení vody na povrchu. Tato situace se nachází ve vysokých zeměpisných šířkách v blízkostipóly. Na těchto polárních místech se povrchvody ochlazují a stávají se dostatečně husté, aby klesaly tisíce metrů. Potopení povrchových vod je velmi důležitémechanismus pro doplnění vod v „hlubokém moři“.,
naproti tomu pro většinu oceánu(do ~50° od rovníku) jsou povrchové vody mnohem teplejší a méně husténež studené vody nalezené v hloubce. Za těchto podmínek povrchové vody neklesají, a proto nenípřímý kontakt s vodami v hlubokém moři.
co řídí povrchovou slanost? Hlavně relativní míra odpařování versus srážky. Když je rychlost odpařování větší nežrecipitace, pak se zvyšuje slanost povrchu oceánu., Když je rychlost srážek většínež rychlost odpařování, pak se povrchová slanost oceánu snižuje.
· povrchové vytápění aprecipitace podporuje stabilitu vodního sloupce snížením hustoty povrchových vod.
· chlazení andevaporation snižuje stabilitu zvýšením hustoty povrchu.
tlakové účinky
jak se tlak zvyšuje, tak i vodní sklon., Molekuly vody packtogether pevněji, jak se zvyšuje tlak -tlak roste s hloubkou, v důsledku hmotnosti vody, nad, a způsobuje největší změny hustoty inseawater s hloubkou (větší než hustota změny v důsledku změn teploty andsalinity změny).
profily mořské vody vsDepth
Termoklin je vrstvav těle vody nebo vzduchu, kde se teplota rychle mění s hloubkou.Vzhledem k tomu, že voda není dokonale průhledná, téměř veškeré sluneční světlo je absorbovánopovrchová vrstva, která se zahřívá., Vítr a vlny cirkulaci vody v thesurface vrstva, šíření tepla uvnitř je poněkud, a teplota se může býtdocela jednotné pro prvních pár set metrů. Pod touto smíšenou vrstvou však teplota klesá velmi rychle-možná až o 20 stupňů Celsia s dalšími 150 m (500 ft) hloubky. Tato oblast rychlého přechodu jetermoklin. Pod termoklinouteplota stále klesá s hloubkou, ale mnohem postupněji. V oceánech je 90% vody pod termoklinou. Tento hluboký oceán se skládávrstvy stejné hustoty, špatně smíšené.,
Pycnocline je vrstva, kde dochází k rychlé změně hustoty vodys hloubkou. Ve sladkovodních prostředích, jako jsou jezera, je tato změna hustoty způsobena teplotou vody, zatímco v prostředí mořské vody, jako jeoceans může být změna hustoty způsobena změnami teploty vody a / orsalinity.
Halocline je avertikální gradient slanosti. Protože slanost (ve shodě s teplotou)ovlivňuje hustotu mořské vody, může hrát roli v její vertikálnístratifikace., Spodní voda (= nižší hustota) se v podstatě „vznáší“ nad vyšší slanou vodou (= vyšší hustota). Velikost výsledného gradientu hustotydůležitou roli při určování dopadu vertikálního míchání. Silnýsalinitní gradient bude odolávat míchání, zatímco slabý gradient lze mísit vícesnadno. Typicky, oceán vertikálnístruktura je diktována teplotními účinky na hustotu, ale slanost ahalokliny hrají dominantní roli v určitých oblastech Světového oceánu. Jedním z takových regionů je severní Pacifik.