Типы распределения температуры и солёности по глубине в Мировом океане

Работа выполняется на миллиметровой бумаге формата А₃.

Основные задачи работы

Построить графики распределения температуры и солёности по вертикали на основе данных таблиц 1, 2 (рисунок 1, 2) в указанном масштабе. Масштаб горизонтальный для солёности в 1 см - 0,5 ⁰/оо, для температуры - полярный тип в

1 см - 1⁰ C, для остальных типов - в 1 см - 2⁰ C. Масштаб вертикальный для глубины в 1 см - 500 м.

Распределение солёности от поверхности до дна (рисунок 1) обусловлено тремя причинами:

• солёностью поверхностных вод;

• адвекцией вод из других районов;

• глубиной проникновения зимней вертикальной конвекции.

Кроме того, ход солёности зависит от местных условий - реки, льды, климатические условия (соотношение осадков и испарения).

Экваториальный тип распространён во всех океанах, но большее развитие имеет в экваториальной зоне Тихого и Индийского океанов. Изменение солёности характеризуется большой сложностью и наличием трёх минимумов и двух максимумов.

Первый минимум у поверхности (34 - 34,4 - 34,5 ^о/_оо) образуется за счёт превышения осадков над испарением.

Второй минимум, на глубине 600 - 1000 м (34,6 - 34,7 ^о/_оо) появляется в результате адвекции полярных и субполярных вод.

Таблица 1 Средние величины солёности по типам стратификации в Мировом океане, о/оо Название типов Шифр Глубина, м                                 1 Экваториальный ЭТ 34,72 34,73 34,93 34,89 34,85 34,78 34,72 34,68 34,64 34,65 34,62 34,65 34,66 34,68 34,70 34,71 2 Тропический Т 35,10 36,05 35,94 35,75 35,54 35,16 34,93 34,76 34,65 34,56 34,56 34,71 34,77 34,78 34,77 34,81 3 Субтропический СбТ 35,23 35,27 35,27 35,22 35,16 35,02 34,87 34,74 34,63 34,51 34,48 34,61 34,70 34,75 34,74 34,75 4 Умеренных широт У 34,28 34,29 34,32 34,35 34,37 34,37 34,37 34,35 34,33 34,31 34,33 34,50 34,63 34,69 34,70 34,68 5 Субполярный СбП 33,94 33,96 34,02 34,09 34,14 34,21 34,27 34,31 34,36 34,45 34,52 34,64 34,71 34,71 34,70 34,68 6 Полярный П 33,48 33,74 33,96 34,17 34,31 34,44 34,50 34,54 34,58 34,62 34,64 34,68 34,69 34,70 34,69 34,70

Таблица 2 Средние величины температуры по типам стратификации в Мировом океане, оС Название типов Шифр Глубина, м                                 1 Экваториальный ЭТ 26,65 24,23 19,52 15,55 12,99 10,74 9,39 8,14 7,19 5,82 4,93 3,58 2,69 2,00 1,70 1,56 2 Тропический Т 26,06 25,41 23,48 20,98 18,-6 13,60 10,77 8,82 7,44 5,70 4,62 3,25 2,48 1,87 1,56 1,51 3 Субтропический СбТ 20,32 18,95 17,15 15,90 14,87 13,10 11,49 9,99 8,69 6,51 4,93 3,19 2,58 1,99 1,55 1,55 4 Умеренных широт У 10,12 9,40 8,60 8,04 7,66 7,06 6,60 6,20 5,82 5,06 4,30 3,02 2,57 2,02 1,74 - 5 Субполярный СбП 8,22 6,65 5,76 5,20 4,83 4,24 3,84 3,56 3,36 3,02 2,77 2,33 2,00 1,40 1,00 0,86 6 Полярный П 1,69 0,99 0,55 0,85 1,29 1,75 1,84 1,83 1,79 1,69 1,55 1,14 0,85 0,44 0,26 0,57

Третий минимум у дна образуется за счёт подтока антарктических вод. Первый и главный максимум на глубине 100 - 200 м связан с приносом вод течениями Кромвелла в Тихом океан и Ломоносова в Атлантическом. Второй максимум на глубине 2000 - 2500 м выражен слабее, это воды нормальной океанической солёности (34,6 - 34,7 ^о/_оо).

Тропический тип занимает обширную область всех океанов в обоих полушариях, характеризуется высокой солёностью на поверхности 36,0 - 36,1 ^о/оо, особенно в областях северных и южных тропиков, где наибольшее превышение испарения над осадками. Эти осолонённые воды разносятся течениями, постепенно группируются и формируют подповерхностный максимум солёности. Минимум на глубине 600 - 1000 м обусловлен адвекцией полярных и субполярных вод.

Субтропический тип также распространён в Мировом океане (к северу от северного тропика в северном полушарии, к югу от южного тропика в южном полушарии). Ход кривой солёности аналогичен тропическому типу. Отличие в меньшей разнице солёности поверхностных и глубинных вод. В этих же широтах имеет распространение присредземноморский подтип, который формируется в условиях поступления вод высокой солёности из Средиземного и Красного морей. Солёность на поверхности 35,8 - 36.0 ^о/_оо. Высокосолёная прослойка этих вод расположена в Атлантическом океане на глубине 1000 м, в Индийском на глубине 500 м.

Тип умеренных широт распространён, в умеренных широтах Тихого и Атлантического океанов, примерно на 40 - 50^о с. и ю. широты. Солёность на поверхности 34.2 - 34.3 ^о/_оо, на глубине 150 - 400 м солёность повышается до 34,37 ^о/оо - за счёт подтока тропических вод. Опреснённая прослойка на глубине 600 - 1000 м связана с адвекцией вод полярного и субполярного происхождения, но выражена она слабо. В результате конвекции градиенты солёности невелики.

Субполярный тип распространён в северо-западной части Атлантического океана, северной части Тихого океана, Северо-Европейском бассейне Северного Ледовитого океана и в полярных водах вокруг Антарктиды. Солёность на поверхности пониженная за счёт таяния льда и составляет 33,95 ^о/_оо, а резкое повышение её с глубиной связано с проникновением более осолонённых вод (до 34,7 ^о/оо) из умеренных и тропических широт.

Полярный тип занимает Арктический бассейн Северного Ледовитого океана и приантарктические воды. Распреснение воды на поверхности происходит за счёт таяния льдов и в слое 0 - 50 м минерализация составляет 33,4 - 33,5 ^о/_оо. Резкое увеличение солёности с глубиной до 34,7 ^о/_оо является результатом адвекции атлантических вод.

Наибольшее изменение солёности, во всех типах стратификации, наблюдается до глубины 1500 - 2000 м. Глубже, водная масса более однородна с солёностью, в пределах 34,6 - 34,8 ^о/_оо.

Распределение температуры по глубине в Мировом океане).

В целом Мировой океан представляет область распространения холодной воды. Средняя температура столба воды +3,8 ^оС, в экваториальной зоне +4,9 ^оС. Только поверхностные слои низких и средних широт являются аккумулятором тепла. Они поглощают тепло (высокая удельная теплоёмкость воды) и течения (воздушные и морские) транспортирую его в высокие широты. Наибольшее изменение температуры наблюдается в слое до 200 - 500 м. Глубже 1500 - 2000 м температурные условия близки к гомотермии.

Экваториальный тип отмечается самыми большими градиентами температуры по вертикали, особенно в поверхностном горизонте (перепады составляют 15 - 20^оС в слое 200 м). Глубже 2000 м - близкие к гомотермии.

Изменения температуры в течение года невелики. Экваториальный тип распространён в обширной области северного и южного полушарий всех океанов.

Тропический тип. На поверхности наблюдается высокая температура 25 - 26^оС. Температура от поверхности в глубину падает медленнее, чем в экваториальном типе, т. е. вертикальный градиент меньше. С глубины 2000 м начинается гомотермия.

Субтропический тип близок к тропическому, но характеризуется более низкими температурами на поверхности (20^оС). Изменения температуры с глубиной ещё меньше, чем в тропическом. Так в слое 200 м падение составляет 5^оС. Причина этому - развитие конвекции в результате охлаждения теплых и солёных тропических вод, выносимых в область отрицательного бюджета тепла. С переходом к глубинным водам возникают условия близкие к гомотермии. Субтропический тип занимает обширное пространство Мирового океана в северном и южном полушарии (35 - 45^о северной и южной широты).

Тип умеренных широт характеризуется небольшими градиентами температуры в верхнем слое (до глубины 200 м падение температуры всего на 2,5^оС), относительно низкой температурой воды на поверхности (9-10^оС), малыми градиентами в слое (600 - 1000 м) и гомотермией в глубоких водах.

Формирование умеренного типа происходит в связи с выносом тропических вод в боле высокие широты (50 - 60 с. и ю. ш.) их охлаждением и интенсивным перемешиванием (в Северной Атлантике до дна, в Тихом океане до 1500 м).

Субполярный тип. Слабо стратифицированные воды. Наибольший прогрев поверхностных вод составляет 6-8^оС, с глубиной 150 - 200 м существуют условия близкие к гомотермии. В осенне-зимнее время во всей толще воды однородная температура. В тёплый сезон вертикальная конвекция, из-за сильного опреснения, не проникает на большую глубину. Субполярный тип распространён в северной части Тихого и Атлантического океанов, и в узкой полосе приантарктических вод всех океанах.

Полярный тип. Для него характерны низкие температуры на поверхности +1-+1,5^оС, слабая стратификация водной массы. Подповерхностный минимум фиксируется на глубине 50 - 100 м и составляет 0,5 - 0,8^оС. В районах с плавучими льдами температура близка к температуре замерзания. Промежуточный максимум образуется за счёт подтока тёплых тропических вод, на глубине 150-500 м. Полярный тип распространён вокруг Антарктиды, в Северном Ледовитом океане (Арктический бассейн, кроме Гренландского и Норвежского морей), в северо-западной части Атлантического и Тихого океанов.

№6