Sjøvann Egenskaper som Kontroll Tetthet
Tetthet er definert som massen av waterper enhet volum og har enheter i gram per kubikk centimeter (g /cm3), kilogram per liter kg/ L) eller kilogramsper kubikkmeter (kg/m3). Thedensity av ferskvann ved 4° C er 1.0000 g/cm3or 1.000 kg/liter eller 1000 kg/m3.
Hvorfor tror du massen av vann er definert på en specifictemperature?,
Den utvalg av tetthet i havene isfrom om 1.020 til 1.,070 g/cm3 endringene i tetthet er hovedsakelig forårsaket av variasjoner inpressure, saltholdighet og temperatur:
· kaldere vann moredense
· saltere vann moredense
· høyere pressurecauses tetthet øke – trykket øker med dybden på grunn av massen ofwater ovenfor
TemperatureEffects på Tetthet
Temperatur endringer effekt seawaterdensity: som vann kjøler sin densityincreases., Som vann kjøler, H2O molekyler pack mer sammen(fordi molekyler vibrerer mindre ved lavere temperaturer) og ta upless volum. Samme antall watermolecules i mindre volum resulterer i en høyere tetthet.
Hvor mye betyr sjøvann densityincrease ved kjøling fra 20° til 0°C? Sjøvann tetthet øker fra 1.0240 g/cm3at 20°C til 1.0273 g/cm3 ved 0°C ved aconstant saltinnhold. Globalt er det en averageof ca 20°C temperatur nedgang fra overflaten til bunnen av havet., Thedensity øker med dybden forårsaket av temperatur redusere spiller thegreatest rolle i å bestemme tettheten av en prøve av vannet.
Dermed øke indensity på grunn av den synkende temperatur med dybde dominerer over thesalinity redusere og gjør den dypere vann mer densethan overflatevann. Dette betyr at i de fleste regioner havet er stabile, det er, itwill ta energi til å blande ocean vertikalt., Dette er ikke nødvendigvis situasjonen i polarregions
Dybde vs Temperatur
Globalt, hele temperatur rangefor havet vann varierer fra ~ -2°C til +40°C, noe som er mye mindre enn thetemperature utvalg for luft, som varierer fra -60°C til +60°C.
overflatetemperaturen varierer muchmore enn dypt vann temperaturer. Mostof havet er varmt på overflaten og kaldere ved økende dyp. Den regionwhere temperatur nedgangen er størst med dybde kalles thermocline., Frekvensen av endring oftemperature med dybde kalles temperaturgradient. Den steepness av thedepth stigning i temperaturen avhenger av plasseringen. Den er størst i den varme tropiske havet(varme på overflaten og kaldere med økende dybde) og minst i coldpolar havet (noe jevnt kaldt på overflaten og ved økende dyp).
SalinityEffects
Salt i seawatermakes det tettere enn ferskvann. Howmuch salt er i sjøvann?, Vanligvis sjøvann inneholder mellom 33 til 37 gram ofsalt per liter sjøvann, althoughthe ytterpunktene av saltholdighet kan variere fra 28 til 40 g/L. Havforskere måle saltinnhold i deler perthousand (ppt), og dermed typisk sjøvann mellom 33to 37 ppt.
Tomake sjøvann, start med ferskvann og legge til 35 gramsof salt til en liter (1 kg) av dette i ferskvann (35 gram per 1000 gram). Dette resulterer sjøvann er tettere thanfreshwater på grunn av tilsatt masse av oppløst salt.,
Vanligvis,salinitet reduseres fra overflaten ocean dypt vann er svært små,fra ca 36 g/L (ppt) på overflaten til 35 g/L (ppt) i dypt vann, derfor er det en svært liten tetthet synker med dybde gitt en konstant temperatur.
Thesalinity av sjøvann påvirker også det er frysepunktet temperatur. Freshwaterhas et frysepunkt på 0°C. Sjøvann’sfreezing punkt er på ~ -2°C., Thefreezing punkt versus saltholdighet forklarer hvorfor det er easierto form isen på en innsjø (ferskvann) enn på en bukt (sjøvann).
Densityand Vann Bevegelse
tettheten ofseawater bestemmer dens tendens til å bevege seg vertikalt. Hvis tettheten av vann på overflaten er høyere thanbelow, vil vannet synke til et nivå på sin egen tetthet. Denne situasjonen vannsøylen er ‘unstable’ .
Hvis tettheten av waterat overflaten er lavere enn under, vann vil ikke synke., I denne situasjonen vannsøylen er ‘stable’ . I thissituation det tar energi-inngang (vanligvis fra vind) til å «presse»vann nedover, f.eks., som neddykking en badeand i badekaret (du levere energi).
Senkingen av overflatevann generallyoccurs der det er kald luft til å kjøle vann på overflaten. Denne situasjonen finnes på høye breddegrader nearthe polene. På disse polare områder, surfacewaters kult og bli tette nok til å synke ned tusenvis av meter. Senkingen av overflatevann er en veldig importantmechanism å fylle vann i «deep sea».,
I motsetning til de fleste av havet(i ~50° for ekvator) i overflatevann er mye varmere og mindre densethan det kalde vannet som finnes i dypet. Under disse forholdene overflatevann ikke synke og dermed er det nodirect kontakt med vannet i den dype havet.
Hva styrer overflate saltinnhold? Hovedsakelig den relative ratesof fordamping mot nedbør. Når frekvensen av fordampningen er større enn theprecipitation, så surface ocean salinitet øker., Når frekvensen av nedbør er greaterthan frekvensen av fordampning, så surface ocean salinity synker.
· Overflaten oppvarming andprecipitation fremme vannsøylen stabilitet ved å senke tettheten av surfaceseawater.
· Kjøling andevaporation redusere stabiliteten ved å øke overflaten tetthet.
Trykk Effekter
Som trykket øker, så gjør waterdensity., Vannmolekylene packtogether strammere som trykket øker -trykket øker med dybden, dueto vekten av vannet over, og fører til størst tetthet endringer inseawater med dybde (større enn tettheten endringer på grunn av temperatur andsalinity endringer).
Sjøvann Profiler vsDepth
Thermocline er en layerwithin en kropp av vann eller luft der temperaturen endrar seg raskt, med dybde.Fordi vann er ikke helt gjennomsiktig, nesten alle sollys absorberes i overflatelaget, som varmer opp., Vind og bølger sirkulere vann i thesurface lag, distribuere varme innen det litt, og temperaturen kan bequite uniform for første par hundre meter. Under dette blandet lag, men temperaturen synker svært raskt—kanskje så mye som 20 grader Celsius withan ytterligere 150 m (500 ft) av dybde. Dette området av rask overgang er thethermocline. Under thermocline, thetemperature fortsetter å slippe med dybde, men er langt mer gradvis. I theEarth er hav, 90% av vannet som er under thermocline. Dette deep ocean consistsof lag med lik tetthet, blir dårlig blandet.,
Pycnocline er et lag der det er en rask endring i vann densitywith dybde. I ferskvann miljøer, som for eksempel innsjøer denne tetthet endre isprimarily forårsaket av vann temperatur, mens i sjøvann miljøer asoceans tettheten endring kan være forårsaket av endringer i vanntemperatur og/orsalinity.
Halocline er avertical saltholdighet gradient. Fordi saltholdighet (i konsert med temperatur)påvirker tettheten av sjøvann, det kan spille en rolle i sin verticalstratification., I hovedsak, lowersalinity vann (= lavere tetthet) «flyter» på toppen av høyere salinitywater (= høyere tetthet). Omfanget av den resulterende tetthet gradient playsan viktig rolle i å bestemme effekten av vertikal blanding. En strongsalinity gradient vil motstå blanding, mens en svak gradient kan være blandet moreeasily. Vanligvis, ocean verticalstructure er diktert av temperatur-effekt på tetthet, men saltholdighet andhaloclines spille en dominerende rolle i visse regioner av verden havet. Thesub-Arktiske Nord-Stillehavet er et slikt område.