Основные показатели водной массы
Исходя из физико-химических свойств и состава живых организмов, воды океана разделяют на сравнительно однородные крупные объемы. Они являются аналогами природных ландшафтов суши.
Для каждой водной массы характерны черты тех районов, в которых она сформировалась. Свои названия водные массы получили по месту своего рождения, например, водные массы, образовавшиеся вокруг Антарктиды, будут называться антарктическими.
Водные массы имеют свои показатели, главными из которых являются термохалинные характеристики, т. е. температура и соленость.
Когда этих характеристик недостаточно для выделения водных масс в качестве дополнительных включают биологические и химические параметры.
Водные массы подразделяются на два типа – теплые поверхностные воды, которые по аналогии с атмосферой будут являться океанической тропосферой.
Второй тип представляют холодные глубинные и придонные воды – своеобразная океаническая стратосфера.
Такое деление водных масс на тропосферу и стратосферу предложил немецкий океанограф Дефант, но применима она только для районов низких и умеренных широт.
Водные массы, взаимодействуя по вертикали, образуют структуру, которая может состоять из поверхностных, подповерхностных, промежуточных, глубинных, придонных водных масс.
Важнейшими водными массами среди поверхностных являются экваториальные, тропические, северные и южные субтропические, субарктические, субантарктические, арктические и антарктические.
Эти структуры разделяются океаническими фронтами.
Фронты являются зонами раздела водных масс, имеющими различные физико-химические характеристики. В этих зонах отмечаются наибольшие градиенты температуры и солености.
Между водной тропосферой и стратосферой находятся промежуточные водные массы – своеобразная граница, которая располагается на глубинах от 600-800 м.
Промежуточные водные массы могут быть с минимумом солености, например, субарктическая водная масса в Атлантическом океане, субарктическая в Тихом океане и антарктическая во всех трех океанах.
Эти же воды с максимальной соленостью являются результатом водообмена океана с замкнутыми морями – средиземноморская водная масса, например, в Атлантическом океане.
Что касается температуры, то промежуточные водные массы могут быть с максимумом температуры и способны проникать в высокие широты – атлантическая теплая прослойка в Северном Ледовитом океане и антарктическая промежуточная водная масса в Южном океане.
Глубинные и придонные стратосферные водные массы тоже подразделяются:
- воды максимальной солености, сформировавшиеся в высоких широтах Северного полушария;
- воды высоких широт Южного полушария с минимальной соленостью.
Стратосферные воды движутся навстречу друг другу и в районах соприкосновения воды Северного полушария становятся глубинными, а воды Южного полушария – придонными.
Более плотные и тяжелые антарктические воды всегда будут ниже водных масс Северного полушария.
Фронтальные зоны в Мировом океане
В Мировом океане есть фронтальные зоны, которые представляют собой пространство, где воды с разными океанологическими характеристиками взаимодействуют друг с другом.
В этих зонах образуются новые водные массы. Исходя из своей плотности, они погружаются на различные глубины.
Фронтальные зоны – это результат циркуляции вод, развивающейся в верхнем слое океана. В общих чертах циркуляция вод отражает циркуляцию атмосферы, поэтому фронтальные зоны совпадают с положением атмосферных фронтов.
Если атмосферный фронт является границей между двумя воздушными массами, то океанический фронт представляет собой наклонную поверхность раздела водных масс с разными физико-химическими и динамическими характеристиками.
Её пересечение с поверхностью океана образует линию фронта.
На поверхности и в глубинах океана отличительными признаками фронта считаются максимальные градиенты океанологических характеристик.
Понятие главного океанологического фронта предполагает квазистационарную зону океанического определенного фронта, например, фронта Гольфстрима.
Океанические фронты – это границы между структурами водных масс различных широт.
Главные океанические фронты находятся на границах круговоротов и принимаются в качестве основных границ физико-географических зон в океане.
Зоны конвергенции и дивергенции относятся к динамическим фронтам, в которых развиваются восходящие и нисходящие движения вод. Эти фронты связаны с осями планетарных круговоротов.
От главных океанических фронтов их отличает то, что они могут располагаться внутри одной структуры водных масс, а это говорит, что они вторичны по отношению к главным океаническим фронтам.
Значительные градиенты океанологических характеристик являются следствием динамических причин.
Основные океанические фронты классифицируются с севера на юг:
- арктический океанический фронт;
- субарктический фронт;
- северный тропический океанический фронт;
- экваториальный фронт;
- южный тропический фронт;
- субантарктический океанический фронт;
- антарктический океанический фронт.
Между этими фронтами, расположенными на границах основных круговоротов, располагаются динамические фронты или зоны конвергенции и дивергенции.
В направлении с севера на юг к ним относятся:
- субарктическая дивергенция;
- северная субтропическая конвергенция;
- северная тропическая дивергенция;
- северная тропическая конвергенция;
- экваториальная дивергенция;
- южная тропическая конвергенция;
- южная тропическая дивергенция;
- южная субтропическая конвергенция;
- субантарктическая дивергенция, совпадающая с субантарктическим фронтом;
- антарктическая конвергенция, совпадающая с южным полярным фронтом;
- антарктическая дивергенция.
Океанические и динамические фронты относятся к первой категории.
Фронты второй категории перемещаются в пространстве, разрушаются, возникают, генерируют, т.е. не имеют стабильного характера. Иногда они могут носить сезонный характер.
Районирование Мирового океана
Как и природа суши, природа Мирового океана подчинена закону географической зональности. Зональность Мирового океана проявляется в смене физико-географических поясов до глубины 1500-2000 м.
Рисунок 1. Зональность Мирового океана. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Лучше всего она наблюдается в верхнем слое воды до глубины 200 м.
Мировой океан включает в себя крупнейшие единицы – это 4-е океана планеты: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый.
В океанах существуют физико-географические пояса со специфическими природными процессами, протекающими в них.
Их границы могут отклоняться от широтного направления.
В районировании океана выделяется три подхода – вертикальное, горизонтальное, целостное.
О существовании вертикальных зон в океане – прибрежной, мелководной, материковом склоне, абиссальной зоне, говорил ещё Л.С. Берг.
Для вертикальной структуры океана важным является рельеф дна. Донные отложения – это индикатор вертикального строения и зависят они от рельефа дна и широты.
На глубине 3000-5000 м дно океана покрывают карбонатные отложения, глубже идут красные глины и радиоляриевые илы.
Шельф, материковый слон и материковое подножие покрыто в основном терригенными отложениями.
В Мировом океане по вертикали выделяются такие слои:
- Поверхностный активный слой с вертикальной мощностью 5 см, где выделяется ещё ряд микрослоев. В них идет аккумуляция активных органических соединений и содержится повышенный кислород. Характерным для этого слоя являются перепады температуры и солености.
- Ниже идет активный слой, мощность которого доходит до 100 м с максимальной насыщенностью жизнью и основными процессами синтеза органического вещества. Все процессы зависят от географической широты и температуры воды.
- Переходный слой, в котором наблюдаются перепады температуры, солености, жизни, имеет мощность до 1 км.
- Глубинный слой – это квазиинертный слой. Свойства и структуры в слое мало изменяются и упорядочиваются. Жизнь представлена микроорганизмами, питающимися мертвыми органическими веществами, разлагая их до неорганических.
- Несколько десятков метров занимает пограничный придонный слой. Насыщенность жизнью повышается, синтез преобладает над деструкцией, фотосинтез отсутствует. Есть хемосинтез.
