Водна маса

В́одна м́аса (англ. Water mass) — значний обсяг морської води, що формується в певній акваторії Світового океану під впливом певних геофізичних факторів. Водна маса характеризується постійним та неперервним розподілом фізико-хімічних та біологічних властивостей впродовж тривалого часу. Усі компоненти водної маси утворюють певний єдиний комплекс, що може змінюватись або переміщуватись як одне ціле[1]. На відміну від повітряних мас, для водних мас досить важливу роль грає вертикальна зональність.

(англ.) Приклад диференціації водної товщі Південного океану на різні водні маси

Головні характеристики водних мас:

Характеристики водних мас не залишаються незмінними постійно, вони в певних межах коливаються сезонно та багаторічно. Між водними масами не існує чітких кордонів, замість того — перехідні зони взаємного впливу. Найяскравіше це можна спостерігати на межі теплих та холодних морських течій.

Основними факторами формування водних мас є тепловий і водний баланси регіону[2].

Водні маси досить активно взаємодіють з атмосферою. Вони віддають їй тепло та вологу, біогенний та механічний кисень, а з неї засвоюють вуглекислий газ.

Класифікація

Розрізняють первинні та вторинні водні маси[2]. До перших відносять ті, характеристики яких формуються під впливом земної атмосфери. Вони характеризуються найбільшою амплітудою змін своїх властивостей в певному обсязі водної товщі. До вторинних водних мас відносять ті, що формуються під впливом перемішування первинних. Вони характеризуються найбільшою гомогенністю.

За глибиною та фізико-географічними властивостями виділяють наступні види водних мас:[2]

  • поверхневі:
    • поверхневі (первинні) — до глибин 150–200 м,
    • підповерхневі (первинні та вторинні) — від 150–200 м до 400–500 м;
  • проміжні (первинні та вторинні) — серединний шар океанічних вод товщиною близько 1000 м, на глибинах від 400–500 м до 1000–1500 м, температура якого лише на декілька градусів вища за точку замерзання води; постійна межа між поверхневими та глибинними водами, що перешкоджає їхньому перемішуванню;
  • глибинні (вторинні) на глибинах від 1000–1500 м до 2500—3000 м;
  • придонні (вторинні) — глибше за 3 км.

Поширення

Для усіх океанів характерні власні водні маси. У Тихому океані: Північна тропічна, Північна центрально-субтропічна, Південна тропічна та інші поверхневі водні маси; Північна і Південна субтропічні та інші підповерхневі; Північна та Південна тихоокеанські проміжні; Тихоокеанські глибинні водні маси[2]. В Атлантиці: Північна та Південна тропічні, Гольфстрим та інші поверхневі; Північна та Південна субтропічні підповерхневі; Північна та Південна атлантичні проміжні водні маси та інші; Середземноморська глибинна[2].

Типи поверхневих водних мас

Екваторіальні

Впродовж усього року екваторіальні води сильно прогріваються сонцем, що знаходиться в зеніті. Товщина шару — 150–300 м. Горизонтальна швидкість переміщення становить від 60-70 до 120–130 см/с. Вертикальне перемішування відбувається зі швидкістю 10−2 10−3 см/с. Температура вод становить 27°…+28°С, сезонна мінливість невелика 2 °C. Середня солоність від 33-34 до 34-35 ‰, нижча, ніж в тропічних широтах, бо численні річки та сильні щоденні зливи досить сильно впливають, опріснюючи верхній шар води. Умовна густина 22,0-23,0. Вміст кисню 3,0-4,0 мл/л; фосфатів — 0,5-1,0 мкг-ат/л.

Тропічні

Товщина шару — 300–400 м. Горизонтальна швидкість переміщення становить від 10-20 до 50-70 см/с. Вертикальне перемішування відбувається зі швидкістю 10−3 см/с. Температура вод становить від 18-20 до 25-27°С. Середня солоність 34,5-35,5 ‰. Умовна густина 24,0-26,0. Вміст кисню 2,0-4,0 мл/л; фосфатів — 1,0-2,0 мкг-ат/л.

Субтропічні

Товщина шару — 400–500 м. Горизонтальна швидкість переміщення становить від 20-30 до 80-100 см/с. Вертикальне перемішування відбувається зі швидкістю 10−3 см/с. Температура вод становить від 15-20 до 25-28°С. Середня солоність від 35-36 до 36-37 ‰. Умовна густина від 23,0-24,0 до 25,0-26,0. Вміст кисню 4,0-5,0 мл/л; фосфатів — <0,5 мкг-ат/л.

Субполярні

Товщина шару — 300–400 м. Горизонтальна швидкість переміщення становить від 10-20 до 30-50 см/с. Вертикальне перемішування відбувається зі швидкістю 10−4 см/с. Температура вод становить від 15-20 до 5-10°С. Середня солоність 34-35 ‰. Умовна густина 25,0-27,0. Вміст кисню 4,0-6,0 мл/л; фосфатів — 0,5-1,5 мкг-ат/л.

Полярні

Товщина шару — 100–200 м. Горизонтальна швидкість переміщення становить від 5-10 до 30-50 см/с. Вертикальне перемішування відбувається зі швидкістю 10−3 10−4 см/с. Температура вод становить від 0-5 до −1,8°С. Середня солоність 32-34 ‰. Умовна густина 27,0-28,0. Вміст кисню 5,0-7,0 мл/л; фосфатів — 1,5-2,0 мкг-ат/л.

Дослідження

При вивченні водних мас використовують методику Т, S-кривих та ізопікнічний метод, що дозволяють встановлювати гомогенність температури, солоності та інших фізико-хімічних показників на кривій вертикального розподілу[2].

Примітки
  1. (рос.) Добровольский А. Д. Об определении водных масс // Океанология, 1961, випуск 1, с. 12-24.
  2. (рос.) Водные массы / Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969–1978.

Література
  1. (англ.) Emery, W.J. and J. Meincke. 1986 Global water masses: summary and review. Oceanologica Acta, 9:-391.
  2. (рос.) Агеноров В. К. Об основных водных массах в гидросфере, М. — Свердловск, 1944.
  3. (рос.) Зубов Н. Н. Динамическая океанология. М. — Л., 1947.
  4. (рос.) Муромцев А. М. Основные черты гидрологии Тихого океана, Л., 1958.
  5. (рос.) Муромцев А. М. Основные черты гидрологии Индийского океана, Л., 1959.
  6. (рос.) Добровольский А. Д. Об определении водных масс // Океанология, 1961, т. 1, выпуск 1.
  7. (нім.) Defant A., Dynamische Ozeanographie, B., 1929.
  8. (англ.) Sverdrup Н. U., Jonson М. W., Fleming R. Н., The oceans, Englewood Cliffs, 1959.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.