Что называется водными массами какими свойствами они характеризуются

Также как и воздушное пространство, водное неоднородно по своей зональной структуре. О том, что называют водной массой, мы поговорим в этой статье. Выявим основные их виды, а также определим ключевые гидротермические характеристики океанических акваторий.

Что называют водной массой Мирового океана?

Водные океанические массы – это сравнительно большие слои океанических вод, обладающие определёнными свойствами (глубина, температура, плотность, прозрачность, количество содержащихся солей и т.д) характерными для данного типа водного пространства. Формирование свойств определённого вида водных масс происходит на протяжении большого периода времени, что делает их относительно постоянными и водные массы воспринимаются, как единое целое.

Главные характеристики морских водных масс

Водные океанические массы в процессе взаимодействия с атмосферой приобретают различные характеристики, отличающиеся в зависимости от степени воздействия, а также от очага формирования.

1. Температура – один из главных показателей, по которым происходит оценка водных масс Мирового океана. Закономерно, что температура поверхностных морских вод находит свой экстремум в экваториальной широте, по мере отдаления от которой водная температура понижается.

   

2. Солёность. На солёность водных потоков влияет уровень выпадения атмосферных осадков, интенсивность испарения, а также количество пресной воды, поступающей с материков в виде крупных рек. Наибольшая солёность зарегистрирована в бассейне Красного моря: 41‰. Карта солёности морских вод наглядно видна на следующем рисунке.

   

3. Плотность водных масс напрямую зависит от того, на какой глубине от уровня моря они находятся. Это объясняется законами физики, согласно которым более плотная, а значит и более тяжёлая жидкость опускается ниже жидкости с меньшей плотностью.

Основные зоны водных масс Мирового океана

Комплексные характеристики водных масс формируются под воздействием не только территориального признака в сочетании с климатическими условиями, но и вследствие смешивания разных водных потоков. Верхние слои океанических вод более подвержены смешиванию и влиянию атмосферы, нежели более глубинные толщи воды того же географического региона. В связи с этим фактором водные массы Мирового океана подразделяются на два больших раздела:

1. Океаническая тропосфера – верхние, так называемые поверхностные слои воды, нижняя граница которых достигает 200-300, а иногда и 500 метров глубины. Отличаются наиболее подверженным влиянием со стороны атмосферных, температурно-климатических условий. Имеют разнородные характеристики в зависимости от территориальной принадлежности.

   

2. Океаническая стратосфера – глубинные воды ниже поверхностных слоёв с более устойчивыми свойствами и характеристиками. Свойства водных масс стратосферы более устойчивы, поскольку отсутствуют сильные и обширные перемещения водных потоков особенно в вертикальном разрезе.

Виды вод океанической тропосферы

Океаническая тропосфера образуется под влияние совокупности динамичных факторов: климата, осадков, а также прилива материковых вод. В связи с этим поверхностные воды имеют частые колебания температуры, уровня солёности. Движение водных масс из одной широты в другую формирует образование тёплых и холодных течений.

В поверхностных водах наблюдается наибольшая насыщенность формами жизней в виде рыб и планктона. Виды водных масс океанической тропосферы принято подразделять по географическим широтам с ярко-выраженным климатическим фактором. Назовём основные из них:

• Экваториальные.
• Тропические.
• Субтропические.
• Субполярные.
• Полярные.

Характеристика экваториальных водных масс

Территориальная зональность экваториальных водных масс охватывает географическую полосу от 0 до 5 северной широты. Экваториальный климат характеризуется практически одинаково высоким температурным режимом на протяжении всего календарного года, поэтому и водные массы данного региона прогреты в достаточной степени, достигают температурной отметки 26-28.

Вследствие выпадения обильных осадков и притока пресной речной воды с материка экваториальные океанические воды имеют небольшой процент солёности (до 34,5‰) и наименьшую условную плотность (22-23). Насыщенность водной среды региона кислородом также имеет наименьший показатель (3-4 мл/л) ввиду высокой среднегодовой температуры.

Характеристика тропических водных масс

Зона тропических водных масс занимает две полосы: 5-35 северного полушария (северо-тропические воды) и до 30 южного (южно-тропические воды). Формируются под воздействием особенностей климата и воздушных масс – пассатов.

Летний температурный максимум соответствует экваториальной широте, но зимой этот показатель опускается до отметки 18-20 выше нуля. Зона характеризуется наличием восходящих водных потоков с глубины 50-100 метров у западных прибрежных материковых линий и нисходящими потоками у восточных берегов материка.

Тропические виды водных масс имеют больший, чем у экваториальной зоны, показатель солёности (35–35,5‰) и условной плотности (24-26). Насыщенность кислородом тропических водных потоков остаётся приблизительно на таком же уровне, что и у экваториальной полосы, а вот насыщенность фосфатами превосходит: 1-2 мкг-ат/л против 0,5-1 мкг-ат/л у экваториальных вод.

Субтропические водные массы

Температура в течение года субтропической водной зоны может опускаться до 15. В тропической широте опреснение вод происходит в меньшей степени, чем в других климатических поясах, поскольку здесь выпадает малое количество осадков, в то время как идёт интенсивное испарение.

Здесь солёность вод может доходить до 38‰. Субтропические водные массы океана при охлаждении в зимний период года отдают много тепла, тем самым внося значительный вклад в процесс теплообмена планеты.

Границы субтропической зоны доходят примерно до 45 южного полушария и до 50 с.ш. Наблюдается повышение насыщенности вод кислородом, а значит и формами жизни.

Характеристика субполярных водных масс

По мере отдаления от экватора температура водных потоков снижается и варьирует в зависимости от времени года. Так на территории субполярных водным масс (50-70 с.ш и 45-60 ю.ш.) зимой температура воды падает до 5-7, а летом повышается до 12-15о С.

Солёность воды имеет тенденцию уменьшения от субтропических водных масс в направлении к полюсам. Происходит это вследствие таяния айсбергов – источников пресной воды.

Характеристика и особенности полярных водных масс

Локализация полярных океанических масс – околоматериковые полярные северные и южные пространства, таким образом, океанологи выделяют наличие арктических и антарктических водных масс. Отличительными особенностями полярных вод являются, конечно же, наименьшие температурные показатели: летом в среднем 0, а зимой 1,5-1,8 ниже нуля, что также влияет на плотность – здесь она самая высокая.

Помимо температуры, отмечается и низкая солёность (32-33‰) за счёт таяния материковых пресных ледников. Воды полярных широт очень богаты кислородом и фосфатами, что благоприятно сказывается на разнообразии органического мира.

Виды и свойства водных масс океанической стратосферы

Океаническую стратосферу океанологи условна подразделяют на три вида:

1. Промежуточные воды охватывают толщи воды на глубине от 300-500 м до 1000 м, а иногда и 2000 м. По сравнению с двумя остальными видами водных масс стратосферы, промежуточный слой наиболее освещённый, тёплый и в большей степени богат кислородом и фосфатами, а значит и богаче подводный мир планктоном и различными видами рыб. Под влиянием соседства с водными потоками тропосферы, у которой преобладает стремительно текущая водная масса, гидротермические характеристики и скорость течения водных потоков промежуточного слоя весьма динамичны. Общая тенденция движения промежуточных вод наблюдается в направлении от высоких широт к экватору. Толщина промежуточного слоя океанической стратосферы не везде одинакова, более широкий слой наблюдается у полярных зон.
2. Глубинные воды имеют ареал распространения, начиная с глубины в 1000-1200 м, и доходят до 5 км ниже уровня моря и характеризуются более постоянными гидротермическими данными. Горизонтальное течение водных потоков данного слоя гораздо меньше промежуточных вод и составляет 0,2-0,8 см/с.
3. Придонный слой воды наименее изучены океанологами в виду своей недосягаемости, ведь они располагают на глубине более 5 км от поверхности воды. Главными особенностями придонного слоя является практически постоянный уровень солёности и высокая плотность.

УРОК 9

Тема: Водные массы и их свойства

цель: актуализировать знания о свойствах вод Мирового океана; сформулировать знания о водных массах и их характерные особенности; способствовать пониманию закономерностей перемещения океанических течений; усовершенствовать умение работы с тематическими картами атласа; развивать исследовательские способности, умение определять понятия, делать обобщение, проводить аналогии, устанавливать причинно-следственные связи, делать выводы; воспитывать самостоятельность, ответственность, внимательность.

Оборудование: физическая карта мира, учебники, атласы, контурные карты.

Тип урока: комбинированный.

Ожидаемые результаты: ученики смогут приводить примеры различных по свойствам водных масс, сравнивать их свойства; показывать на карте крупнейшие теплые и холодные поверхностные течения и объяснять их перемещения.

Ход урока

І. организационные моменты

ІІ. Актуализация опорных знаний и умений

Проверка домашнего задания

Работа в парах

Прием «Взаимоопроса», «Взаимопроверка»

Ученики обмениваются тетрадями, и решают, подготовлены дома, тестовые задания, проверяют правильность их выполнения друг у друга.

Прием «Почемучка»

– Почему температуры воздуха изменяются от экватора к полюсам?

– Почему воздушные массы имеют разные свойства?

– Почему воздушные массы постоянно движутся?

– Почему пассаты имеют северо-восточный и юго-восточный

направление?

– Почему образуются муссоны?

– Почему вблизи экватора количество осадков, а в тропических широтах

мало?

Прием «Проблемный вопрос»

– Почему изотермы на климатических картах меняют свое широтное протяженность на извилистую?

III. Мотивация учебной и познавательной деятельности

Прием «Практичность теории»

Теперь вы знаете, что климат формируется под влиянием трех основных климатообразующий факторов, которые взаимодействуют между собой и создают условия для формирования различных климатических условий на Земле.

В ходе исследования особенностей климатообразующих факторов мы неоднократно отмечали роль воздушных масс, формирующихся над океанами и приносящими влагу на материки. Для того чтобы понять, какую роль играют океаны в формировании климата и жизни планеты в целом, узнаем подробнее об основном компоненте природы Мировом океане – его водных массах.

ІV. Изучение нового материала

1 Формирование понятия «водные массы»

Задание. Вспомните, что такое воздушные массы и их типы. Аналогично понятию воздушных масс, формирующихся в воздушном океане, в Мировом океане выделяют водные массы.

Водные массы – большие объемы воды, образующиеся в определенных частях океана и отличающиеся друг от друга:

– температурой,

-соленостью,

-плотностью,

– прозрачностью,

-количеством кислорода и другими свойствами.

По районам их формирования различают следующие типы водных масс:

– полярные,

– умеренные,

-тропические,

-экваториальные, которые в свою очередь, разделяются на подтипы:

-прибрежные

– внутриокеанические.

Водные массы меняются и с глубиной: различают

поверхностные

промежуточные,

глубинные

придонные водные массы.

Толщина слоя поверхностных водных масс достигает 200-250 м. Пребывая в постоянном контакте с атмосферой, они большую часть своих характеристик изменяют в течение года, активно перемещаясь в пространстве.

Основными свойствами водных масс является температура и соленость.

Вывод 1. В Мировом океане формируются значительные объемы воды с определенными свойствами – водные массы. Свойства водных масс изменяются в зависимости от глубины и места их формирования.

2 Актуализация знаний об основных свойствах водных масс

Работа с картой «Среднегодовая соленость вод на поверхности Мирового океана»

Задание

1) Определите закономерности распределения солености поверхностных вод Мирового океана.

2) Объясните факторы, обусловливающие такое распределение.

Средняя соленость океанических вод 35 ‰.

В экваториальных широтах соленость несколько снижена из-за интенсивности опреснительного действия атмосферных осадков.

В субтропических и тропических широтах соленость повышена – здесь испарения преобладает над осадками, увеличивает концентрацию солей.

В умеренных широтах соленость близка к средней.

В высоких широтах соленость снижается вследствие низкого испарения, таяния морского льда, стока рек (в Северном полушарии).

Соленость поверхностных вод океанов под влиянием ряда факторов меняется в довольно больших пределах – от 31 ‰ в Гвинейском заливе до 42‰ в Красном море. На глубинах свыше нескольких сотен метров она почти везде приближается к 34,8 ‰, а из глубины 1500 м и до дна составляет 34,5‰.

Вывод 2. Соленость поверхностных водных масс океана в первую очередь зависит от климатических условий, которые изменяются с географической широтой. На распределение солености также вливают течения и степень замкнутости морских бассейнов, особенно для внутренних морей.

Задание. Проанализируйте карту показателей среднегодовой температуры поверхностных вод Мирового океана и объясните причины изменений этих показателей.

В приэкваториальных широтах температура поверхностных вод на протяжении года составляет 27-28 ° С.

В тропических поясах в среднем 20-25 ° С.

Однако именно в этих широтах зафиксированы самые высокие среднегодовые температуры (в Персидском заливе – 37 ° С, в Красном море – 32 ° С).

Для умеренных широт характерна сезонная смена температур воды, а среднегодовая постепенно снижается в направлении полюсов от 10 до 0 °С.

В приполярных широтах температура вод океана в течение года изменяется от 0 до -2 ° С. При температуре около -2 ° С, морская вода средней солености замерзает (чем больше соленость, тем ниже температура замерзания).

Следовательно, температура поверхностного слоя воды зависит от климата и снижается от экватора к полюсам.

Средняя температура поверхностного слоя вод океана составляет 17-54 ° С. С глубиной, температура воды понижается довольно быстро к глубине 200 м, от 200 до 1000 м – медленнее. На глубинах более 1000 м температура составляет примерно 2 … + 3 ° С.

Средняя температура всей массы воды в океане равна 4 ° С.

Океаническая вода имеет огромную теплоемкость 1 м3 воды, охлаждаясь на 1°С, она может нагреть на 1 ° С более чем 3300 м3 воздуха.

Вывод 3. Распределение температур поверхностных вод Мирового океана имеет зональный характер. С глубиной температура вод снижается.

3 Течения в Мировом океане

Еще в древности люди установили, что благодаря ветру, который дует над морем, возникают не только волны, но и течения, которые играют огромную роль в процессе распределения тепла на Земле.

Океанические течения – горизонтальные перемещения огромных водных масс в определенном направлении на большие расстояния.

Задание. Сопоставьте климатическую и физическую карты, определите связь между постоянными ветрами и поверхностными течениями.

Вывод 4. Направление крупнейших морских течений почти совпадает с главными воздушными потоками планеты. Самые мощные поверхностные течения образуются ветрами двух видов: западными, что дуют с запада на восток, и пассатами, дующие с востока на запад.

По свойствам воды различают теплые и холодные течения. взаимодействие атмосферных потоков приводит к образованию системы круговоротов поверхностных течений.

V. Закрепление изученного материала

Прием «Географический практикум» (при наличии учебного времени)

Задание. По картам солености и температуры поверхностных вод и текстом учебника составьте характеристику водных масс. Результаты занесите в таблицу.

Прием «Блицопрос»

– Что такое водные массы? Типы водных масс выделяют в Мировом Океане?

– От чего зависит распределение солености вод Мирового океана?

– Как и почему меняется температура воды от экватора к полюсам и с глубиной?

– Приведите примеры течений, названия которых совпадают с названием ветров, которые образовали.

VІ. Итог урока, Рефлексия

Какие новые открытия вы сделали для себя сегодня на уроке?

VІІ. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

1. Разработать соответствующий параграф учебника.

2. Отметить на контурной карте крупнейшие теплые и холодные течения Мирового океана.

3. Объединиться в группы для работы на следующем уроке.

4. Провести исследования: «Взаимодействие Мирового океана, атмосферы

и суши, ее последствия ». Результаты оформите в виде схемы (Или рисунка) с соответствующими комментариями.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ К УРОКУ

Роль океана в жизни планеты определяется замечательными свойствами воды, которая поглощает гораздо больше тепла, чем поверхность суши. Вода, в отличие от суши, медленнее нагревается, однако долго сохраняет тепло.

Огромная поверхность океана поглощает ⅔ тепла, поступающего к Земле от Солнца. В 10-сантиметровом слое океанических вод тепла содержится больше, чем во всей атмосфере. Поэтому Океан называют накопителем тепла на планете.

Он поставляет в атмосферу и воду, питает осадками сушу. Одновременно с влагой в процессе испарения в воздух попадают соли, растворенные в океанической воде. Эти соли переходят в аэрозоли (Очень мелкие взвешенные в воздухе частицы) и определяют солевой состав атмосферных осадков.

Особая значительная роль воздушных масс во взаимодействии океана с атмосферой и материками. Поверхность океана взаимодействует с атмосферой и обменивается с ней теплом и влагой. Этот обмен происходит в результате нагрева холодного воздуха над теплой поверхностью океана и, наоборот, охлаждения теплого воздуха над более прохладными водами. При испарении воды с поверхности океана происходит ее охлаждение, а накопленное тепла передается нижнему слою атмосферы.

Большой запас тепла в водах океана влияет на свойства водных масс. Над его поверхностью образуется особый подтип – морские воздушные массы, которые отличаются от континентальных большей влажностью и небольшими амплитудами температур между сезонами года. Наиболее ярким примером взаимодействия океана с материком являются муссоны.

Огромную роль во взаимодействии океана с атмосферой и сушей играют течения. Они усиливают обмен теплом и дном между океаном и материками. От экватора к полюсам они переносят гораздо больше тепла, чем воздушные массы. При этом температура в прибрежных и даже достаточно отдаленных от океана частях материков повышается.

Значительная роль круговорота воды во взаимодействии океана и суши. В год с поверхности океана испаряется слой воды толщиной около 1 м. Однако, уровень океана не снижается, поскольку в него попадают осадки из атмосферы, стекают реки.