Havvand Egenskaber, der Styrer Tæthed
Tæthed er defineret som massen af waterper enhed volumen og har andele i gram per kubikcentimeter (g /cm3), kg pr liter (kg/ L) eller kilogramsper kubikmeter (kg/m3). Ferskvandstætheden ved 4 C C er 1,0000 g/cm3eller 1.000 kg/liter eller 1000 kg/m3.
Hvorfor tror du, at vandmassen er defineret ved en bestemttemperatur?,
tæthedsområdet i oceanerne erfra omkring 1.020 til 1.,070 g/cm3 ændringer i massefylde er primært forårsaget af variationer inpressure, saltholdighed og temperatur:
· koldere vand moredense
· mere saltholdigt vand moredense
· højere pressurecauses tæthed øget pres stiger med dybden på grund af den masse ofwater over
TemperatureEffects på Tæthed
Temperatur ændringer virkning seawaterdensity: som vand køler sin densityincreases., Når vandet afkøles, pakker H2O-molekyler tættere sammen (fordi molekylerne vibrerer mindre ved lavere temperaturer) og optager upless volumen. Det samme antal vandmolekyler i mindre volumen resulterer i en højere densitet.
hvor meget øger havvandstætheden ved afkøling fra 20 0 til 0?C? Havvand densitet stiger fra 1,0240 g/cm3ved 20.C til 1,0273 g / cm3 ved 0. C ved akonstant saltholdighed. Globalt er der et gennemsnit på omkring 20 C C temperaturfald fra overfladen til bunden af havet., Dendensitetsforøgelse med dybde forårsaget af temperaturfaldet spiller den største rolle i bestemmelsen af densiteten af en prøve af vand.
således øger indensiteten på grund af den faldende temperatur med dybde oversalinitetsfald og gør det dybere vand mere tæt end overfladevand. Det betyder, at havet i de fleste regioner er stabilt, det vil sige detvil tage energi til at blande havet lodret., Dette er ikke nødvendigvis situationen i polarregions
Dybde vs Temperatur
Globalt, i hele temperatur rangefor ocean vand varierer fra ~ -2°C til +40°C, som er meget mindre end thetemperature udvalg for luft, som varierer fra -60°C til +60°C.
Overflade vand temperaturer varierer muchmore end dybt vand temperaturer. Mestaf havet er varmt på overfladen og koldere på stigende dybder. Den region, hvor temperaturfaldet er størst med dybden kaldes thermocline., Hastigheden for ændring aftemperatur med dybde kaldes temperaturgradienten. Stejlheden afdybth gradient i temperatur afhænger af placering. Det er størst i det varme tropiske hav (varmt på overfladen og koldere med stigende dybde) og mindst i det koldepolære hav (noget ensartet Koldt ved overfladen og på stigende dybder).
SalinityEffects
Salt i seawatermakes det tungere end ferskvand. Hvordanmeget salt er i havvand?, Typisk havvand indeholder mellem 33 og 37 gram ofsalt per liter havvand, althoughthe ekstremer af saltholdigheden kan variere fra 28 til 40 g/L. Oceanografer måle saltholdighed i dele perthousand (ppt), hvilket typisk havvand er mellem 33to 37 ppt.
tillav havvand, start med ferskvand og tilsæt 35 gramaf salt til en liter (1 kg) af dette ferskvand (35 gram pr 1000 gram). Dette resulterende havvand er tættere endfriskvand på grund af tilsat masse opløst salt.,
Typisk,saltholdigheden falder fra overfladen havets dybe vand er meget lille,fra omkring 36 g/L (ppt) på overfladen til 35 g/L (ppt) i det dybe vand, så der er en meget lille tæthed falder med dybden, givet en konstant temperatur.
saltindholdet i havvand påvirker også dets frysepunktstemperatur. Ferskvand har et frysepunkt ved 0 C. C. havvandets frysepunkt er ved ~ -2 C. C., Frysepunktet versus saltholdigheden forklarer, hvorfor det er lettere at danne is på en sø (ferskvand) end på en bugt (havvand).
Densityand Vand, Bevægelse
tæthed ofseawater bestemmer dens tendens til at bevæge sig vertikalt. Hvis densiteten af vand på overfladen er højere endnedenfor vil vandet synke til et niveau af sin egen densitet. Denne situation vandsøjlen er ‘ustabil’.
hvis densiteten af vandoverfladen er lavere end under, vil vandet ikke synke., I denne situation er vandsøjlen ‘stabil’. I dettesituation tager det energiindgang (normalt fra vinden) for at “skubbe”vand nedad-F.som at nedsænke en gummiand i Badekar (du leverer energi).
synkning af overfladevand forekommer generelt, hvor der er kold luft til at afkøle vand ved overfladen. Denne situation findes på høje breddegrader nærpolerne. På disse polære steder afkøles overfladevand og bliver tæt nok til at synke tusinder af meter. Sænkning af overfladevand er en meget vigtigmekanisme til at genopbygge farvande i “dybhavet”.,
i modsætning hertil er overfladevandet for det meste af havet(inden for ~50 of af ækvator) meget varmere og mindre tæt end det kolde vand, der findes i dybden. Under disse forhold synker overfladevand ikke, Og der er derfor ingendirekte kontakt med farvande i dybhavet.
hvad styrer overflade saltholdighed? Hovedsageligt de relative satseraf fordampning versus nedbør. Når fordampningshastigheden er større endnedbør, så overfladen ocean saltholdighed stiger., Når nedbørshastigheden er størreend fordampningshastigheden, så falder overfladens saltholdighed.
· overfladeopvarmning ognedbør fremme vandsøjlens stabilitet ved at sænke overfladens tæthed havvand.
· køling ogfordampning mindsker stabiliteten ved at øge overfladetætheden.
Trykeffekter
efterhånden som trykket stiger, gør det også vanddensitet., Vandmolekylerne pakkes sammen strammere, når trykket stiger-trykstigningen med dybden, på grund af vægten af vandet ovenfor, og forårsager de største densitetsændringer i havvand med dybde (større end densitetsændringer på grund af temperatur ogsalinitetsændringer).
Havvandsprofiler vsDepth
Termoclin er et lag inden for en vand-eller luftmasse, hvor temperaturen ændrer sig hurtigt med dybden.Fordi vand ikke er helt gennemsigtigt, absorberes næsten alt sollys ioverfladelaget, som opvarmes., Vind og bølger cirkulerer vandet ioverfladelaget, fordeler varmen i det noget, og temperaturen kan være ret ensartet for de første par hundrede meter. Under dette blandede lag falder temperaturen dog meget hurtigt-måske så meget som 20 grader Celsius med yderligere 150 m (500 ft) dybde. Dette område med hurtig overgang ertermoklin. Under termoklinen, dentemperaturen fortsætter med at falde med dybde, men langt mere gradvist. IJordens oceaner er 90% af vandet under termoklinen. Dette dybe hav beståraf lag med samme tæthed, der er dårligt blandet.,
Pycnocline er et lag, hvor der er en hurtig ændring i vanddensitetmed dybde. I ferskvandsmiljøer som søer skyldes denne tæthedsændring primært vandtemperaturen, mens tæthedsændringen i havvandsmiljøer som f.eks. søer kan skyldes ændringer i vandtemperatur og/ellersalinitet.
Haloclin er avertisk saltholdighedsgradient. Fordi saltholdighed (i samspil med temperatur)påvirker tætheden af havvand, kan det spille en rolle i dets lodretstratificering., I det væsentlige “flyder “vand med lavt saltindhold (=lavere densitet) oven på højere saltvand (= højere densitet). Størrelsen af den resulterende densitetsgradient spilleren vigtig rolle i bestemmelsen af virkningen af vertikal blanding. En strongsalinity gradient vil modstå blanding, mens en svag gradient kan blandes mereasily. Typisk ocean lodretstruktur dikteres af temperaturpåvirkninger på densitet, men saltholdighed oghalokliner spiller en dominerende rolle i visse regioner i verdenshavet. Densub-arktiske nordlige Stillehav er en sådan region.