Файл: Океанография и морская метеорология учебник..pdf

творенных в океане минеральных веществ, оцениваемых величиной примерно 49,2-ІО15 т. Насколько велика эта солевая масса, можно определить из следующего сравнения. Если океанскую соль в сухом виде распре­ делить по всей поверхности суши (149 млн. км2), то материки будут покрыты слоем соли толщиной около 150 м и на каждый квадратный метр придется по 330 т соли. Накопление такого огромного количества солей, очевидно, могло произойти в течение очень продолжи­ тельного времени.

Происхождение солей в океанах еще окончательно не выяснено. Одна из гипотез предполагает вынос солей в океан реками; согласно другой гипотезе океаны были солеными с самого начала, когда вода выделялась из недр планеты; позже концентрация солей несколько по­ высилась. Но неоспоримым остается факт инертности солевой массы: заметные изменения в ней могут про­ исходить лишь в течение многих миллионов лет. С дру­ гой стороны, в Мировом океане обнаружилось удиви­ тельное однообразие состава солей, указывающее на неразрывную связь между его отдельными частями и существование мощных динамических процессов, при­ водящих к интенсивному перемешиванию вод океана. Предположение о квазипостоянстве солевого состава Мирового океана, впервые высказанное еще в XVII в. английским физиком Р. Бойлем, получило научное под­ тверждение во второй половине XIX в. и в настоящее время четко формулируется как главная закономер­ ность химии океана [1]. В открытых частях океана не­ зависимо от абсолютной концентрации количественные соотношения между концентрациями главных ионов всегда одинаковы, иными словами, раствор может быть слабее или крепче, но состав солей остается постоян­ ным (закон постоянства солевого состава). Эта законо­ мерность нарушается только в прибрежных районах под влиянием берегового стока и в средиземных морях при ограниченном водообмене с океаном.

Суммарное содержание в граммах всех твердых ми­ неральных веществ, содержащихся в 1 кг морской воды, при условии, что бром и йод замещены хлором, угле­ кислые соли переведены в окислы, а органические ве­ щества сожжены при температуре 480° С, называется соленостью морской воды. Соленость принято обозна­

86

чать символом S. Единицей измерения солености яв­

она во много раз меньше массы воды океана. Средняя соленость Мирового океана составляет 35%о- Это зна­ чит, что в 1 кг морской воды содержится в среднем 35 г различных солей. Такая концентрация раствора яв­ ляется довольно слабой, однако растворенные соли су­ щественно изменяют физические и химические свойства воды. Вот почему наряду с температурой соленость также является основной характеристикой состояния морской воды и подлежит изучению всеми без исклю­ чения океанографическими экспедициями. От величи­ ны солености зависит плотность морской воды, которая служит основой для всех расчетов динамики водных масс в океане.

В отличие от постоянства соотношений между глав­

концентрацию солей в морской воде (береговой сток, атмосферные осадки, образование и таяние льдов, ин­ тенсивность испарения, процессы перемешивания, выпа­ дение солей в осадок).

Величина солености на поверхности океана колеб­ лется (если не считать Арктического бассейна и при­ устьевых районов) сравнительно в узком диапазоне, редко выходя за пределы 32—37,5%0. Моря, за исклю­ чением сильно опресненных заливов, имеют более ши­ рокие колебания солености — примерно от 8 до 46,5%0 (например, в Балтийском море соленость на поверхно­

солености с глубиной довольно сложно, однако при всем многообразии можно выделить четыре основных типа

87

3) умеренно тропический тип — высокая соленость у поверхности, ниже — опресненная прослойка полярного или субполярного происхождения, еще ниже — неболь­ шое повышение, затем понижение солености к дну (про­ никновение антарктических придонных вод);

Со/ТёИость S ,%

Рис. 14. Типичные кривые распределения солености по глу­ бине в Мировом океане: полярного (1), субполярного (2), умеренно, тропического (3) и экваториально-тропического (4)

типа

88

сопровождается более заметными колебаниями, дости­ гающими десятых долей промилле, а в поверхностном слое — еще большими колебаниями (например, в Бен­ гальском заливе до 3%0) [1].

В связи с тем что в океане существует постоянство соотношений концентраций между главными ионами, уместно предположить, что достаточно определить кон­ центрацию любого из них, а концентрацию остальных ионов, соленость и плотность морской воды можно вы­ числить с помощью эмпирических зависимостей.

марная концентрация которых (С1 %о) наибольшая и ко­ торую легче и точнее всего можно определить. Зависи­ мость между хлорностью С1 %0 и фактической суммой

в морской воде, к содержанию хлора 5/С1 носит назва­ ние хлорного коэффициента. Его значение для откры­ тых частей океана меняется очень слабо (в тысячных долях).

Формула (3.26) справедлива для широкого диапазо­ на солености (от 2 до 40%о) и обеспечивает вполне удовлетворительную точность, хотя фактическая соле­ ность оказывается несколько выше рассчитываемой по этой формуле. По формуле (3.26) составлена таблица 7 Океанологических таблиц Н. Н. Зубова [24], которая традиционно используется в практике океанографиче­ ских расчетов, несмотря на то, что в последние годы ря­ дом авторов установлены более .точные эмпирические зависимости, например формула (3.27), полученная по результатам исследований, выполненных по инициативе ЮНЕСКО в 1963 году:

89