Файл: Океанография и морская метеорология учебник..pdf

Естественно, что при этом водная масса претерпе­ вает постепенное изменение первоначальных свойств как вследствие изменения широты, так и под воздействием термических и других факторов, иначе говоря, транс­ формируется. Выделяют три основных типа трансфор­

мации водных масс:

1) зональную, обусловленную изменением климати­ ческих факторов при пересечении водными массами раз­ личных географических зон;

2) сезонную, обусловленную годовым ходом метео­ рологических элементов;

3) фронтальную, обусловленную процессами переме­ шивания в переходных (фронтальных) зонах между различными водными массами.

В природе эти виды трансформации водных масс в изолированном виде не существуют, а, накладываясь друг на друга, создают общую трансформацию водных масс, причем в каждом конкретном случае можно вы­ делить тот или иной тип преобладающей трансформа­ ции [69].

При изучении структуры океана особенно интересны стыки теплых и холодных течений — океанические фрон­ ты, в которых происходит интенсивное перемешивание теплых и холодных вод и где отмечаются большие гра­ диенты гидрологических характеристик, резко умень­

(расходимости) течений происходит компенсационный подъем вод. Восходящие потоки несут из глубин к по­ верхности океана воды, богатые питательными солями азота и фосфора. Наиболее интенсивный подъем глу­ бинных вод происходит при встрече течениями подвод­ ных склонов материков и поднятий морского дна. Фрон­ тальные зоны в океане отличаются сложным гидрологическил? режимом и богатством водной фауны. Поэтому основные районы лова рыбы и располагаются близко

кфронтальным зонам. Влияние физико-географических

игидробиологических особенностей фронтальных зон должно учитываться при плавании, а также в процессе использования оружия и боевых технических средств ВМФ в этих районах,

168 '

Методы выделения и анализа водных масс. Терми­ ном «выделение и анализ водных масс» в океанографии объединяют совокупность действий, целью которых яв­ ляется определение типов вод данного бассейна, их ка­ чественная и количественная оценка, а также исследо­ вание процессов перемещения, взаимодействия и транс­ формации водных масс.

Современная океанография располагает несколькими методами решения этой задачи. Одни методы позволяют лишь определить границы водных масс, другие — наме­ тить траектории и скорости движения, третьи — устано­ вить тип и физико-химические показатели исследуемых вод.

При комплексном методе, или методе общего ана­ лиза, принимается во внимание большое число физико­ химических и биологических свойств морской воды по результатам всех имеемых на данный район гидрологи­ ческих наблюдений. Метод состоит в интерпретации ре­ зультатов наблюдений в виде графиков вертикального распределения гидрологических элементов на станциях и разрезах, карт их географического распределения. На основании анализа этих графиков и карт устанавлива­ ются основные типы водных масс и их границы.

Проверка правильности отнесения вод к тому или иному типу, вычисление средних экстремальных харак­ теристик, определение процентного содержания вод раз­ личных типов, установление границ и объемов, запаса тепла и солей, а также качественная и количественная оценка процессов их взаимодействия и трансформации

выделения и анализа водных масс, но и неотъемлемой частью физической океанографии в целом.

Основы метода Т, 5-анализа вод Мирового океана.

Формулы смешения. В основу метода Т, S-анализа за­ ложено в значительной степени условное, но тем не ме­ нее весьма удачное представление о водных массах как о некоторых дискретных объемах морской воды, кото­ рые до смешения обладали четко отличающимися инди­ видуальными свойствами. Если смешиваются различные массы морской воды с различными значениями гидроло­ гических характеристик, то их массы сложатся арифме­ тически, а средневесовое значение каждой характеристи­

169

и после смешения, то пропорция смешения может быть

температурой 7 = 20°. Пропорция смешения должна быть равна

т. е. в смешении участвовало три объема воды с тем­ пературой 18° и два объема воды с температурой 23°.

Так как смешение сопровождается изменением и

при отсутствии внешних влияний (нагрева или охлажде­ ния, осолонения или распреснения) в результате пол­ ного смешения водных масс в некоторой пропорции вся­ кой солености смеси соответствует вполне определенная

170

(3.113) массы выразить в долях единицы, полагая, что піі + т 2 + т 3 + . . .= 1, то при полном смешении несколь­ ких вод температура и соленость смеси будут опреде­ ляться формулами смешения, представляющими собой

не выдерживается, то можно сделать вывод, что в фор­ мировании данной водной массы принимала участие до­

полнительная, неучтенная водная масса или она под­ вергалась внешним влияниям. Следовательно, Т, S-соот­ ношение может быть применено при решении вопроса о происхождении водных масс для большинства рай­ онов Мирового океана, кроме тех поверхностных вод со

значительным годовым ходом температуры и солености, где влияние внешних факторов преобладает над про­ цессами перемешивания.

Т, 5-кривые вод океана. Т, S-кривая представляет собой график распределения температуры и солености морской воды по глубине. Для ее построения по оси абсцисс графика откладывают значения солености, по оси ординат — значения температур, полученные из на­ блюдений на океанографической станции на всех стан­ дартных и дополнительных горизонтах. По этим дан­ ным в поле Т, S-диаграммы наносят точки и проводят через них плавную кривую, называемую Т, S-кривой. Около точек подписывают глубины, соответствующие значениям температуры и солености на этих горизонтах.

На рис. 30 приведена Т, S-кривая, построенная для значений температуры и солености, полученных из на­

Так как температура и соленость являются функция­

то саму Т, S-кривую в Т, S-координатах можно рассма­ тривать как кривую некоторой функции

172