Что такое водные массы: основные типы водных масс

Типы водных масс и их свойства

Крупные объемы воды называют водными массами, а их закономерное пространственное сочетание — гидрологической структурой водоема.

Основными показателями водных масс водоемов, позволяющими отличить одну водную массу от другой, служат такие характеристики, как плотность, температура, электропроводность, мутность, прозрачность воды и другие физические показатели; минерализация воды, содержание отдельных ионов, содержание газов в воде и другие химические показатели; содержание фито- и зоопланктона и другие биологические показатели.

Основное свойство любой водной массы в водоеме — ее генетическая однородность.

По генезису выделяют два типа водных масс: первичные и основные.

Пер вичные водные массы озер формируются на их водосборах и поступают в водоемы в виде речного стока. Свойства этих водных масс зависят от природных особенностей водосборов и изменяются по сезонам в зависимости от фаз гидрологического режима рек.

Основная особенность первичных водных масс фазы половодья — малая минерализация, повышенная мутность воды, достаточно высокое содержание растворенного кислорода.

Температура первичной водной массы в период нагревания обычно выше, а в период охлаждения — ниже, чем в водоеме.

Основные водные массы формируются в самих водоемах; их характеристики отражают особенности гидрологического, гидрохимического и гидробиологического режимов водоемов.

Часть свойств основные водные массы наследуют от первичных водных масс, часть приобретают в результате внутриводоемных процессов, а также под влиянием обмена веществом и энергией между водоемом, атмосферой и грунтами дна.

Основные водные массы хотя и изменяют свои свойства в течение года, но в целом остаются более инертными, чем первичные водные массы.

  • поверхностная водная масса — это верхний наиболее нагретый слой воды (эпилимнион);
  • глубинная водная масса — обычно наиболее мощный и относительно однородный слой более холодной воды (гиполимнион);
  • промежуточная водная масса соответствует слою скачка температуры (металимнион);
  • придонная водная масса — это узкий слой воды у дна, отличающийся повышенной минерализацией и специфическими водными организмами.

Влияние озер на природную среду проявляется прежде всего через речной сток.

Различают общее постоянное воздействие озер на круговорот воды в речных бассейнах и регулирующее воздействие на внутригодовой режим рек.

Основное влияние сточных водоемов суши на материковое звено круговорота воды (а также солей, наносов, теплоты и т. д.) заключается в замедлении водо-, соле- и теплообмена в гидрографической сети. Озера (как и водохранилища) представляют собой скопление вод, увеличивающее емкость гидрографической сети.

Меньшая интенсивность водообмена в речных системах, включающих озера (и водохранилища), имеет ряд серьезных последствий: накопление в водоемах солей, органических веществ, наносов, теплоты и других компонентов речного стока (в широком понимании этого термина).

Реки, вытекающие из крупных озер, как правило, несут меньше солей и наносов.(р.Селенга – оз.Байкал).

Кроме того, сточные озера (как и водохранилища) перераспределяют речной сток во времени, оказывая на него регулирующее воздействие и выравнивая его в течение года.

Водоемы суши оказывают заметное влияние на местные климатические условия, уменьшая континентальность климата и увеличивая продолжительность весны и осени, на внутриматериковый влагооборот (незначительно), способствуя повышению осадков, появлению туманов и т. д.

Влияют водоемы и на уровень грунтовых вод, в целом повышая его, на почвенно-растительный покров и животный мир сопредельных территорий, увеличивая разнообразие видового состава, численность, биомассу и т. д.

Водные массы: что это и виды водных масс

Водные массы — это большие объемы воды, образующиеся в определенных частях океана и отличающиеся друг от друга температурой. соленостью. плотностью. прозрачностью. количеством содержащегося кислорода и многими другими свойствами.

В отличие от воздушных масс. в них большое значение имеет вертикальная зональность.

В зависимости от глубины различают следующие виды водных масс:

Поверхностные водные массы

Они располагаются до глубины 200-250м.

Здесь часто меняется температура воды, соленость, так как эти водные массы формируются под воздействием атмосферных осадков и притока пресных материковых вод.

В поверхностных водных массах образуются волны и горизонтальные океанические течения .

В этом виде водных масс наибольшее содержание планктона и рыбы.

Промежуточные водные массы

Они располагаются до глубины 500-1000 м.

В основном этот вид масс встречается в тропических широтах обоих полушарий и формируется в условиях повышенного испарения и постоянного повышения солености.

Глубинные водные массы

Их нижняя граница может доходить до5000 м. Их формирование связано с перемешиванием поверхностных и промежуточных водных масс, полярных и тропических масс.

Вертикально они движутся очень медленно, но горизонтально — со скоростью 28 м/час.

Придонные водные массы

Они располагаются в Мировом океане ниже 5000 м. имеют постоянную соленость и очень большую плотность.

Водные массы можно классифицировать не только в зависимости от глубины, но и по происхождению.

В данном случае различают следующие виды водных масс:

Экваториальные водные массы

Они хорошо прогреты солнцем, их температура по сезонам меняется не больше чем на 2° и составляет 27 — 28°С.

На них оказывают опресняющее действие обильные атмосферные осадки и реки. впадающие в океан в этих широтах, поэтому соленость этих вод ниже, чем в тропических широтах.

Тропические водные массы

Они также хорошо прогреты солнцем, но температура вод здесь ниже, чем в экваториальных широтах, и составляет 20-25°С.

По сезонам температура вод тропических широт меняется на 4°. На температуру вод этого вида водных масс большое влияние оказывают океанические течения: западные части океанов, куда приходят теплые течения от экватора, теплее, чем восточные, так как туда приходят холодные течения.

Соленость этих вод значительно выше, чем экваториальных, так как здесь в результате нисходящих воздушных потоков устанавливается высокое давление и выпадает мало осадков.

Не оказывают опресняющего действия и реки, так как в этих широтах их очень мало.

Умеренные водные массы

По сезонам температура вод этих широт отличается на 10°: зимой температура воды колеблется от 0° до 10°С, а летом она изменяется от 10° до 20°С.

Для этих вод уже характерна смена времен года, но наступает она позднее, чем на суше, и выражена не так резко.

Соленость этих вод ниже, чем тропических, так как опресняющее действие оказывают атмосферные осадки, реки, впадающие в эти воды, и айсберги заходящие в эти широты.

Для умеренных водных масс характерны также температурные различия западных и восточных частей океана: холодными являются западные части океанов, где проходят холодные течения, а восточные области согреваются теплыми течениями.

Полярные водные масс

Они формируются в Арктике и у берегов Антарктиды и могут выноситься течениями в умеренные и даже тропические широты.

Для полярных водных масс характерно обилие плавающего льда, а также льда, формирующего огромные ледяные пространства. В Южном полушарии в районах полярных водных масс морские льды заходят в умеренные широты много дальше, чем в Северном.

Соленость полярных водных масс низка, так как сильное опресняющее действие оказывает плавающий лед.

Между разными видами водных масс, различающихся по происхождению, нет четких границ, а существуют переходные зоны.

Наиболее отчетливо они выражены в местах соприкосновения теплых и холодных течений.

Водные массы активно взаимодействуют с атмосферой. они отдают ей влагу и тепло и поглощают из нее углекислый газ, выделяют кислород.

Самыми характерными свойствами водных масс являются соленость и температура .

Что называют водной массой?

Что называют водной массой Назовите основные типы водных масс Какие водные массы выделяют в поверхностном слое океана

  • Вода основной компонент природы океана.

Большие объемы воды, образующиеся в определенных частях океана и отличающиеся друг от друга температурой, соленостью, плотностью, прозрачностью, количеством кислорода, наличием определенных живых организмов, называют водными массами.

Эти свойства сохраняются на всем пространстве, которое занимает та или и иная водная масса.В океане различают поверхностные, промежуточные, глубинные, придонные водные массы. В поверхностных модных массах до глубины 200 м выделяют экваториальные. тропические, умеренные и полярные водные массы. Они образуются в результате неравномерного поступления солнечного тепла на разных широтах и влияния атмосферы.

В одних и тех же широтах свойства поверхностных водных масс могут различаться, поэтому выделяют еще прибрежные и внутриокеанические массы.

Водные массы активно взаимодействуют с атмосферой: отдают ей тепло и влагу, поглощают из нее углекислый газ, выделяют кислород.

Перемешиваясь, они изменяют свои свойства.

В результате динамических процессов, протекающих в толще океанических вод, в ней устанавливается более или менее подвижная стратификация вод.

Эта стратификация приводит к обособлению так называемых водных масс.

Водные массы – это воды, отличающиеся присущими им консервативными свойствами.

Причем эти свойства водные массы приобретают в определенных районах и сохраняют в пределах всего пространства их распространения.

По В. Н. Степанову (1974), различаются: поверхностные, промежуточные, глубинные и придонные водные массы. Основные типы водных масс могут, в свою очередь, подразделяться на разновидности.

Поверхностные водные массы характеризуются тем, что они формируются при непосредственном взаимодействии с атмосферой.

В результате взаимодействия с атмосферой эти водные массы в наибольшей степени подвержены:

  • перемешиванию волнением,
  • изменениям свойств океанической воды (температуры, солености и других свойств).

Толщина поверхностных масс в среднем составляет 200-250 м.

Они выделяются также максимальной интенсивностью переноса – в среднем порядка 15-20 см/с в горизонтальном направлении и 10?10-4 – 2?10-4 см/с по вертикали.

Они подразделяются на экваториальные (Э), тропические (СТ и ЮТ), субарктические (СбАр), субантарктические (СбАн), антарктические (Ан) и арктические (Ар).

Промежуточные водные массы выделяются в полярных областях с повышенной температурой, в умеренных и тропических областях – с пониженной или повышенной соленостью.

Верхняя их граница – это граница с поверхностными водными массами. Нижняя граница лежит на глубине от 1000 до 2000 м. Промежуточные водные массы подразделяются: на субантарктические (ПСбАн), субарктические (ПСбАр), северо-атлантические (ПСАт), северо-индоокеанские (ПСИ), антарктические (ПАн) и арктические (ПАр) массы.

Основная часть промежуточных субполярных водных масс формируется за счет опускания поверхностных вод в зонах субполярной конвергенции.

Перенос этих водных масс направлен от субполярных областей к экватору. В Атлантическом океане субантарктические промежуточные водные массы проходят за экватор и распространены примерно до 20° с. ш., в Тихом – до экватора, в Индийском – примерно до 10° ю. ш. Субарктические промежуточные воды в Тихом океане также достигают экватора. В Атлантическом океане они быстро погружаются и теряются.

В северной части Атлантического и Индийского океанов промежуточные массы имеют иное происхождение.

Они формируются еще на поверхности в областях высокого испарения. В результате чего образуются избыточно соленые воды. Эти соленые воды испытывают вследствие своей большой плотности медленное погружение. К ним добавляются плотные соленые воды из Средиземного моря (в северной Атлантике) и из Красного моря и Персидского и Оманского заливов (в Индийском океане).

В Атлантическом океане промежуточные воды растекаются под поверхностным слоем на север и на юг от широты Гибралтарского пролива. Они распространяются между 20 и 60° с.ш. В Индийском океане распространение этих вод идет на юг и юго-восток до 5-10° ю. ш.

Картина циркуляции промежуточных вод была выявлена В. А. Бурковым и Р. П. Булатовым. Она отличается почти полным затуханием ветровых циркуляций в тропической и экваториальной зонах и небольшим сдвигом субтропических круговоротов в сторону полюсов.

В связи с этим промежуточные воды от полярных фронтов распространяются в тропические и в субполярные районы. В эту же систему циркуляции входят подповерхностные экваториальные противотечения типа течения Ломоносова.

Глубинные водные массы образуются преимущественно в высоких широтах. Их образование связано с перемешиванием поверхностных и промежуточных водных масс. Они обычно образуются на шельфах. Охлаждаясь и соответственно приобретая большую плотность, эти массы постепенно сползают по материковому склону и растекаются в направлении к экватору.

Нижняя граница глубинных вод располагается на глубине порядка 4000 м.

Интенсивность циркуляции глубинных вод изучена В. А. Бурковым, Р. П. Булатовым и А. Д. Щербининым. Она ослабевает с глубиной.

В горизонтальном перемещении этих водных масс главную роль играют:

  • южные антициклональные круговороты;
  • циркумполярное глубинное течение в Южном полушарии, которое обеспечивает обмен глубинных вод между океанами. Скорости горизонтального перемещения составляют примерно 0,2-0,8 см/с, а вертикальные 1?10-4 до 7?10?4см/с.

Глубинные водные массы подразделяются на: циркумполярную глубинную водную массу Южного полушария (ГЦП), северо-атлантическую (ГСАт), северо-тихоокеанскую (ГСТ), северо-индоокеанскую (ГСИ) и арктическую (ГАр).

Глубинные северо-атлантические воды отличаются повышенной соле-ностью (до 34,95%) и температурой (до 3°) и несколько повышенной скоростью перемещения.

В их формировании участвуют:

  • воды высоких широт, охлажденные на полярных шельфах и погружающиеся при перемешивании поверхностных и промежуточных вод,
  • тяжелые соленые воды Средиземноморья,
  • достаточно соленые воды Гольфстрима. Их погружение усиливается по мере продвижения в более высокие широты, где они испытывают постепенное охлаждение.

Циркумполярные глубинные воды формируются исключительно за счет охлаждения вод в приантарктических районах Мирового океана.

Северные глубинные массы Индийского и Тихого океанов имеют местное происхождение.

В Индийском океане за счет стока соленых вод из Красного моря и Персидского залива. В Тихом океане главным образом за счет охлаждения вод на шельфе Берингова моря.

Придонные водные массы отличаются наиболее низкими температурами и наибольшей плотностью.

Они занимают всю остальную часть океана глубже 4000 м. Эти водные массы характеризуются очень медленным горизонтальным перемещением, главным образом в меридиональном направлении.

Придонные водные массы отличаются несколько большими величинами вертикального перемещения, по сравнению с глубинными водными массами.

Эти величины обусловлены притоком геотермического тепла от дна океана. Данные водные массы образуются за счет опускания вышележащих водных масс.

Среди придонных водных масс наибольшим распространением пользуются придонные антарктические воды (ПрАн).

ПрАн воды хорошо прослеживаются по наиболее низким температурам и относительно высокому содержанию кислорода.

Центром их формирования являются приантарктические районы Мирового океана и в особенности шельф Антарктиды.

Кроме того, выделяются северо-атлантическая и северо-тихоокеанская придонные водные массы (ПрСАт и ПрСТ).

Придонные водные массы также находятся в состоянии циркуляции. Они характеризуются преимущественно меридиональным переносом в северном направлении.

Кроме того, в северо-западной части Атлантики четко выражено течение южного направления, получающее питание за счет холодных вод Норвежско-Гренландского бассейна.

Скорость движения придонных масс несколько возрастает при приближении ко дну.

cyber
Оцените автора
CyberLesson | Быстро освоить программирование Pascal и C++. Решение задач Pascal и C++
Добавить комментарий