Умови нагрівання води і суші

Державно навчально-педагогічне видавництво, Київ - Ленінград, 1938 р
OCR Detskiysad.Ru
Публікується з невеликими скороченнями

Різниця в теплових умовах води і суші дуже велике. Коливання температури на поверхні суші значніше, ніж на поверхні гідросфери. Взагалі нагрівання води йде дуже повільно, але зате повільно відбувається і охолодження; суші - навпаки. Чому ж така різниця в умовах нагрівання?
По-перше, на суші нагрівання відчуває тільки самий верхній шар землі поблизу поверхні. Далі в глибину теплота може поширюватися тільки шляхом теплопровідності, т. Е. Дуже неглибоко.
У воді ж сонячні промені безпосередньо проникають на велику глибину; видимі промені, як ми знаємо, до глибин 50-70 м і нагрівають не тільки поверхневі, але і нижні шари.
По-друге, коли сонячне проміння нагріває воду, то частина води випаровується, і при цьому витрачається частина теплоти; нагрівання води заважає і те, що сонячні промені відбиваються від дзеркальної поверхні води. Крім того, хвилювання перемішує воду і не дає нагріватися одному поверхневому шару, а отримане тепло розподіляється на ряд шарів.
Але найважливіше значення мають в тепловому відмінності суші і моря неоднакова теплоємність і конвекційні струми.
Теплоємність (кількість тепла, необхідне для нагрівання 1 г речовини на 1 ° води або землі дуже різна. Теплоємність прісної води при температурі 4 ° і нормальному тиску в 760 мм дорівнює 1, теплоємність ж води середньої для океану солоності 0,93, а теплоємність гірських порід, що складають поверхню суші, коливається від 0,2 до 0,6. Внаслідок цього, щоб нагріти воду на однакове число градусів, треба затратити багато більше тепла. Процес охолодження обернений процесу нагрівання, тому охолодження води теж відбувається повільно, і щоб температура водионізілась на 1 °, треба у неї відняти набагато більше тепла, ніж у суші.
На процес нагрівання і охолодження води величезний вплив надають далі конвекційні струми, що переміщують частинки води так, щоб внизу розташовувалися шари найбільшої щільності, а на поверхні - більш легкі. У прісній воді найбільша щільність буває при 4 °. Тому в озерах великої глибини температура на дні завжди близька до 4 °. Що стосується солоної води, то її температура найбільшої щільності різна в залежності від кількості солі, при цьому іноді температура найбільшої щільності може бути нижче температури земерзанія.
Отже, в прісній воді при охолодженні до 4 ° вода робиться все щільніше, і поверхневі важчі шари занурюються, а з-під низу виступають легші. Тільки після того, як вся товща води від поверхні до дна отримала однакову температуру 4 °, подальше охолодження поширюється лише на поверхневі шари, які і замерзають, тоді як в глибині температура залишається рівною 4 °.
Таким чином, для початку замерзання прісної води досить охолодити до температури замерзання тільки верхні шари, при цьому температура води по вертикалі з глибиною зростає до температури найбільшої щільності. Такий розподіл температури (вгорі - холодніше, внизу - тепліше) називається зворотної температурної стратифікацією. Воно можливе лише тоді, коли температура замерзання нижче температури найбільшої щільності, т. Е. Для солоності менше 24,7 проміле. Якщо ж солоність більше 24,7 проміле, зворотна температурна стратифікація неможлива (вода замерзає, не досягнувши температури найбільшої щільності), і для початку замерзання необхідно охолодити всю товщу води до дна. Цим пояснюється складність замерзання солоних глибоких морів.
При нагріванні води вище температури найбільшої щільності (для прісної вище 4 °) нагріті шари залишаються па місці, і температура з глибиною по вертикалі знижується до температури найбільшої щільності. Такий розподіл температури називається прямий температурної стратифікацією.
При нагріванні в прісній воді поверхневі шари стають менш щільними і залишаються нагорі, а в солоній воді опускаються, так як вода випаровується, розчин робиться концентрированнее, вода робиться більш щільною і занурюється; таким чином, тепло проникає разом з водою в глибину. Глибина поширення конвекційних струмів залежить від розподілу щільності, і в тропічних морях вони зазвичай порядку декількох десятків метрів. Шар, в якому конвекційні струми (або хвилювання) вирівняли температуру, називається гомотерміческім, а відповідний розподіл температури по вертикалі (однакова температура по всій товщі розглянутого шару) - гомотермія. Потім на глибинах зазвичай до 160 м йде шар, де температура швидко падає - шар стрибка. Особливо різко виділяється цей шар стрибка в прісних озерах. У морі він виражений менш різко внаслідок заворушень і морських течій, іноді навіть термоклин тут зовсім відсутня. Умови нагрівання моря ведуть до того, що коливання температури відбуваються в незначних розмірах.
Скажемо ще кілька слів про вплив температури моря на температуру повітря. Повітря витягує з моря величезну кількість тепла, так як теплоємність сухого повітря при постійному тиску - всього 0,237 кал, а питома вага - 0,001293. З огляду на це, коли остигає 1 куб. м морської води, то він нагріває 3120 куб. м повітря.
У цьому полягає зігріває роль моря. Влітку воно поглинає величезну кількість тепла, яке потім віддає повітрю. Це тепло йде і на нагрівання суші завдяки вітрам, що дмуть з моря на сушу.

Популярні статті сайту з розділу «Сни і магія»

магія привороту

Приворот є магічним впливом на людину без його волі. Прийнято розрізняти два види привороту - любовний і сексуальний. Чим же вони відрізняються між собою?

Читати статтю >>

Змови: так чи ні?

За даними статистики, наші співвітчизниці щорічно витрачають шалені суми грошей на екстрасенсів, ворожок. Воістину, віра в силу слова величезна. Але чи виправдана вона?

Читати статтю >>

Коли сняться віщі сни?

Досить ясні образи з сну справляють незабутнє враження на прокинувся людини. Якщо через якийсь час події уві сні втілюються наяву, то люди переконуються в тому, що даний сон був віщим. Віщі сни відрізняються від звичайних тим, що вони, за рідкісним винятком, мають пряме значення. Віщий сон завжди яскравий, що запам'ятовується.

Прочитати повністю >>

Чому сняться пішли з життя люди?

Існує стійке переконання, що сни про померлих людей не відносяться до жанру жахів, а, навпаки, часто є віщими снами. Так, наприклад, варто прислухатися до слів небіжчиків, тому що всі вони як правило є прямими і правдивими, на відміну від іносказань, які вимовляють інші персонажі наших сновидінь.

Прочитати повністю >>

Якщо приснився поганий сон.

Якщо приснився якийсь поганий сон, то він запам'ятовується майже всім і не виходить з голови тривалий час. Часто людину лякає навіть не стільки саме вміст сновидіння, а його наслідки, адже більшість з нас вірить, що сни ми бачимо зовсім не дарма. Як з'ясували вчені, поганий сон найчастіше сниться людині вже під самий ранок.

Прочитати повністю >>