Зміни температури з глибиною

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

Вимірювання температур на різних глибинах дають можливість встановити в океані три шари з різним характером їх зміни: 1) шар глибин від поверхні до 150 і до 200 м (в ньому температура знижується з глибиною дуже швидко); 2) шар від 200 до 900 м і навіть до 1000 м з більш повільним, але все ж помітним зниженням температури; 3) починаючи з глибини 1000 м, шар води в кілька тисяч: метрів потужності з вкрай повільним зниженням температури.
На поверхні океану спостерігаються температури від -2 ° до + 30 °; на глибині 400 м різниця між крайніми температурами: всього 15 ° (температури 2 ° і 17 °); на дні, якщо виключити полярні басейни, - всього 3 ° (температури 0 і 3 °).
При розгляді питання про глибинні температурах необхідно мати на увазі, що конвекційні струми представляють механізм проведення тепла в глибину.
Слід зауважити, що в помірному поясі, в шарі від 150 до 800 м глибини, вода майже всюди тепліше, ніж на тій же глибині під екватором. У середніх і високих широтах поверхневі води завдяки значній величині річних коливань в щільності можуть занурюватися до великих глибин (700-800 м), і внаслідок цього тут відбувається накопичення теплих вод. Цьому скупченню сприяє також перенесення по поверхні величезних мас теплої води течіями з тропічних широт.
Опускання води в середніх і високих широтах відповідає її підйом під екватором. Тут пасатні, або екваторіальні течії, забирають багато води, що не заміщується, в достатній мірі, поворотними поверхневими течіями. Цей недолік покривається виступом холодної води.
На дні морському у всіх океанах ми знаходимо порівняно дуже, низькі температури, від 3 ° до 1 °, отже, якщо виключити полярні басейни, завжди нижчі, ніж найнижча температура на поверхні в тих же місцях.
Навіть під екватором температура придонних вод дуже низька: 1 ° або трохи вище 0 °. Ясно, що ця вода не може бути місцевого походження, так як під екватором температура води на поверхні завжди висока.
Низьку температуру придонних вод можна пояснити тільки тим, що всі частини океану знаходяться між собою в зв'язку. Походження холодної придонному температури зобов'язане полярним басейнах, де поверхневі води, охолодити до температури нижче 0 ° і опустившись на дно, направляються до екватора.
Взагалі температура придонних вод в південних частинах океану нижче, ніж в північних. Навіть на північ від екватора, в помірних широтах, ця температура вище, ніж у екватора.
Звідси ясно, що рух полярної води, головним чином .антарктіческой, і є джерелом холоду на дні океанів в тропічній області.
Розробкою цього питання займалися багато, але питання ще не цілком з'ясований. Доведено то лисо існування придонного течії, що приносить полярні води до екватора.
Як сказано вище, розподіл температур (а також щільності і солоності) вказує на існування висхідного руху вод в екваторіальній області і низхідного в холодних і помірних поясах. Спостереження над розподілом газів на глибинах цілком підтверджують існування подібних вертикальних течій. Нестача кисню на глибинах 200-800 м в тропічних широтах і надлишок його на тих же глибинах в 40-50 ° широти показують, що в тропіках піднімаються води, довго не були в контакті з повітрям і тому збіднілі киснем, витраченим на окислення і підтримання життя на глибинах.
Теплі течії (Гольфстрім, Куро-сиво - в північній півкулі і гілки Бразильського, Голкового, Східноавстралійський течії - в південному) несуть під безперервним дією пасатів величезні маси теплої п більш солоної, а тому і більш щільною води з тропічних і помірних широт в більш високі широти. Тут ці води, зустрічаючись з більш холодними потоками, що несуть плаваючі льоди і крижані гори, і обумовлюючи танення цих останніх, охолоджуються нижче нуля і опускаються, даючи там початок придонному прошарку води з температурою нижче 0 ° і до 2 °. У південній півкулі область, де відбувається занурення поверхневих вод, лежить переважно в широтах 50-55 °. Ці ж широти служать приблизно і межею поширення льодів. Істотним є ще й те, що поверхневі води занурюються на тим більшу глибину, ніж далі до полюса вони проникли.
Скупчення води в середніх і високих широтах відповідає її підйом з глибини під екватором. Тут дуже швидкі пасатні, або екваторіальні, течії відносять багато води, яка не відшкодовується в достатній мірі поворотними поверхневими течіями. Внаслідок цього повинен утворитися недолік у воді, який може бути покритий лише виступом холодної глибинної води. Нарешті, неминучим наслідком цих вертикальних рухів і горизонтальних поверхневих течій до вищих широти є замикання всього кругообігу горизонтальним, надзвичайно повільним, так би мовити, повзучим, глибинним плином, що простирається приблизно від 1000 м до морського дна. Воно рухається в протилежному напрямку до теплих горизонтальним течіям, з високих широт до низьких, і пояснює нам, таким чином, присутність надзвичайно холодної води у морського дна навіть під екватором.
Що стосується швидкостей цього повзучого плину, то вони досить незначні і не могли бути безпосередньо виміряні (у всякому разі, вони виражаються лише кількома сотими і щонайбільше десятими міліметра в секунду).
Той факт, що північні частини Атлантичного і Тихого океанів а на великих глибинах і в придонному шарі в однакових широтах, на однакових глибинах, тепліше, ніж південні, обумовлюється впливом рельєфу морського дна.
На півночі глибокі частини Атлантичного і Тихого океанів абсолютно відокремлені від полярних вод порогом Уайвілла Томсона і підйомами дна в Девісовом протоці, між Гренландією і Європою, і в Беринговому протоці. На півдні нічого подібного немає, тут великі глибини (до 4000 м) місцями дуже близько підходять до самої околиці Антарктиди. Звідси випливає висновок, що джерелом холодних вод на дні і на середніх глибинах океанів є південне приполярних простір світового океану.
Взагалі рельєф дна робить величезний вплив на температуру моря; це особливо помітно на температурі глибоких шарів внутрішніх морів. Розглянемо для прикладу температурні умови в Целебесском море або море Сулу. Як ми вже знаємо, ці моря своєю будовою нагадують келих і відгороджені від океану підводним бар'єром. У море Сулу температура у всій товщі води, починаючи з глибини 720 м я до дна (4664 м), скрізь однакова, саме 10 °, 3, тоді як в океані придонні води мають температуру 2 °. У Целебесском море температура на дні 3 °, 8, а поруч в океані 2 °.
Виявляється, температура на дні в таких морях відповідає температурі океану на висоті підводного порогу, який відокремлює море від океану.
Це цілком природно, тому що поріг заважає більш глибоким холодним водам океану проникнути в море. За температурі дна таких морів ми можемо визначити навіть висоту порога. Втім, такий розподіл температур буде лише в тому випадку, якщо середня температура поверхневих вод за зиму вище температури води в океані на глибині порога. У разі ж, якщо середня зимова температура нижча за температуру на глибині порога, то глибокі шари будуть мати температуру, рівну середній зимовій температурі.
У Середземному морі температура в шарі потужністю в 3500 м дорівнює 12 ° 7 на заході і 13 °, 5 на сході. Це пояснюється тим, що ми маємо невеликий поріг в Гібралтарській протоці, з мінімальною глибиною в 370 м.
В Атлантичному океані температура у дна 2. а в Середземному морі 12 °, 7; приблизно така ж температура в океані на висоті порога. В даному випадку середня температура зими відповідає температурі на глибині порога.
У Чорному морі картина ускладнюється; температура взимку у різних берегів буває різна. Для всього моря може вважатися найнижчою температура на поверхні 6 °, 6. Ми повинні б очікувати, знайти таку температуру на дні, але в дійсності на дні ми знаходимо температуру в 9 °, а температуру 6,2-7 °, 6 ми знаходимо в невеликому шарі між 40 і 100 м глибини. Мінімум перебуває на глибині близько 60 м, а потім йде підвищення температури до дна. Ця дивина пояснюється існуванням глибинного солоного течії, яким виливаються в Чорне море через Дарданелли, Мармурове море і Босфор води Середземного моря. Поверхневі води Чорного моря, охолоджуючись, опускаються, але не можуть опуститися до дна, а тільки до деякої глибини, так як найбільші глибини зайняті більш щільною водою з Мармурового моря. Справа в тому, що солоність, води Чорного моря 18 проміле, а Мармурового більше, в середньому близько 25 проміле. Таким чином, хоча води Чорного моря холодніше, але все-таки вони менш щільні і легше, ніж води Мармурового моря; тому останні, опускаючись в глибину, підвищують там температуру.
У полярних морях між холодної поверхневої і холодної придонному температурами знаходиться прошарок більш теплої води. Так, в Північному Льодовитому океані - зі спостереження Ф. Нансена під час плавання «Фрама» в областях, що лежать на північ від півострова Таймиру і на північ від архіпелагу Франца-Йосипа, - температура на поверхні негативна (-1 °, 5 і-1 °, 7). G глибиною температура опускається ще нижче і на 50 м досягає найменшої величини (-1 °, 8 і -1 °, 9). Потім з подальшим збільшенням глибини температура підвищується і вже на глибині 200 м вона позитивна (0 °, 6 і 0 °, 4); починаючи звідси, до глибини 800 м температура залишається вище 0 °, а нижче вона знову переходить через 0 ° і повільно убуває до самого дна.
Шар води з температурою вище 0 ° і великий солоності, зустрічається між глибинами 200-800 м, походить від занурення теплих вод Гольфстріму. Незважаючи на більш високі температури, щільність цих вод внаслідок їх більшої солоності все-таки більше, ніж щільність верхнього шару, опріснення водами сибірських і інших річок, що впадають в полярні моря, чому вони і лежать нижче цього шару. Одноманітність солоності в глибоких шарах показує, що Північний Льодовитий океан до самого дна наповнений водою того ж походження, що і проміжний теплий шар (від 200 до 800 м), т. Е. Поступово охолодити і зробити більш щільними водами Гольфстріму. В останнє десятиліття наші дослідники північних морів, Союзу і прилеглої до них смуги Північного Льодовитого океану відкрили зовсім нові явища. Виявилося, що холодний поверхневий шар, знайдений Нансеном в Північному Льодовитому океані в кінці XIX століття, потужністю до 200 м, утонипілся до 100 м і данини менш. А температура нижчого теплого шару, під час плавання «Фрама» Нансена колишня близько 1 °, підвищилася в 2 рази і більше, т. Е. Відбулося за останні років 15 значне потепління Північного Льодовитого океану.
У південній полярній області ми знаходимо таке ж вертикальний розподіл температури, як і в північних полярних морях. Вгорі лежить малої товщини холодний шар (близько-1 °) невеликий солоності (менше 34% 0); глибше йде великої потужності (близько 1000--1600 м) теплий шар води з температурами вище 0 °, що відрізняється і більшою солоністю (вище 34,5% 0); ще нижче, до самого дна - холодний шар води з температурами трохи менше 0 ° (до -0 °, 4) і більшою солоності. Походження середнього шару теплої води більшою солоності пояснюється поступовим опусканням вод, що рухаються з більш помірних широт океанів на південь. Ці теплі і солоні води виявляються щільніше опріснених таненням льодів поверхневих шарів океанів в високих південних широтах, тому вони і лежать безпосередньо під поверхневими холодними водами.

Зміни температури з глибиною

Популярні статті сайту з розділу «Сни і магія»

магія привороту

Змови: так чи ні?

Коли сняться віщі сни?

Чому сняться пішли з життя люди?

Якщо приснився поганий сон.

Cookie на сайті