Какая связь между пресной водой и морской водой?

Морская вода.

Морская вода – вода морей и океанов. Ее соленость составляет в среднем 3,47 % (34,7 ‰) и колеблется от 3,4 до 3,6 % (34-36 ‰).

Морская вода и ее свойства: соленость, температура замерзания, pH, плотность, скорость звука, теплопроводность

Сравнение характеристики пресной воды и морской воды

Химический состав морской воды

Соленость, температура замерзания, pH, плотность, скорость звука, теплопроводность

Солёность морской воды в Мировом океане составляет в среднем 3,47 % (34,7 ‰) и колеблется от 3,4 до 3,6 % (34-36 ‰). Это означает, что в каждом литре воды растворено около 35 граммов солей (в основном хлорида натрия NaCl) или 0,6 моль/литр (если предположить, что вся соль представлена NaCl).

В океанах солёность воды почти повсеместно близка к 3,5 %.  Однако в морях имеет неравномерно распределённую солёность. Наименее солёной является вода Финского залива и северной части Ботнического залива, входящих в акваторию Балтийского моря. Наиболее солёной является вода Красного моря и восточная часть Средиземного моря.

В устьях рек, вблизи тающих ледников или вследствие больших количеств осадков (например, муссонов) вода может быть существенно менее соленой.

Соленость в изолированных водоемах может быть еще значительно больше – примерно в десять раз выше, как например имеет место в Мертвом море (хотя Метвое море морем в прямом понимании не является, а является бессточным солёным озером). Солёность Мертвого моря составляет 300-310 ‰, а в некоторые годы доходила до 350 ‰.

Морская вода непригодна для питья из-за высокого содержания солей и минеральных веществ, для выведения которых из организма требуется воды больше, чем её выпитое количество. Однако после опреснения такую воду можно пить.

Температура замерзания морской воды уменьшается с увеличением концентрации соли. При обычной солености она замерзает примерно при -2,0 . Самая низкая температура, при которой замерзала морская вода составляла -2,0 °C, была зарегистрирована в 2010 году под антарктическим ледником.

При охлаждении вода превращается в «морской лёд».

Морская вода слабощелочная. pH варьируется в пределах от 7,5 до 8,4. Однако общепринятой эталонной шкалы рН для морской воды не существует. Наиболее высоко значение pH у поверхности моря, с глубиной оно несколько снижается. В опреснённых участках (у устья рек и пр.) величина pH может снижаться до нейтральной и даже слабокислой.

Плотность морской воды колеблется в пределах от 1020 до 1030 кг/м³ и зависит от ее температуры и солености. При температуре 25 °С, солености 3,5 % и давлении 1 атм плотность воды составляет 1023,6 кг/м3. Глубоко в океане под высоким давлением плотность воды может достигать 1050 кг/м3 или более. При охлаждении морская вода всегда сжимается, вследствие чего ее плотность растет.

Скорость звука в морской воде составляет около 1500 м/с и изменяется в зависимости от температуры воды, ее солености и давления. Для сравнения: скорость звука обычно составляет около 330 м/с в воздухе при давлении 1 атм.

Теплопроводность морской воды составляет 0,6 Вт/мК при 25 °С и солености 3,5 %. Теплопроводность уменьшается с увеличением солености и увеличивается с увеличением температуры.

Удельная электрическая проводимость морской воды обычно составляет 5 /м.

Химический состав морской воды

В морской воде в виде солей растворены практически все химические элементы из таблицы Д.И. Менделеева. Из 118 известных химических элементов 70 найдено в океанских и морских водах. По сути, морская вода содержит неисчерпаемые запасы нужных и важных для человека химических элементов, правда, в малых концентрациях.

Ниже в таблице № 1 приводится элементный состав морской воды с соленостью 3,5 %. В ней приведены химические элементы, имеющие значительную концентрацию в морской воде. В таблице № 2 приводятся химические элементы, имеющие малые концентрации.

* — – неизвестно.

Пре́сная вода́ — противоположность морской воды, охватывает ту часть доступной воды Земли, в которой соли содержатся в минимальных количествах.

Родник — источник пресной воды

Около 69 % запасов пресной воды содержится в виде льда.

В связи с расширяющимся загрязнением источников воды, ростом населения, освоением новых территорий встаёт задача искусственного получения пресной воды. Этого достигают:

• опреснением морской воды, в том числе солнечным опреснением;
• конденсацией водяных паров из воздуха, с использованием глубинной морской воды;
• конденсацией водяного пара в суточных аккумуляторах холода, в частности — естественного происхождения, таких как пещеры в прибрежных скалах.

Последний способ создаёт огромные природные запасы пресной воды в прибрежных районах ряда стран, которые были обнаружены недавно. Пласты с пресной водой иногда уходят под морское дно, а через трещины в непроницаемых слоях бьют пресные ключи.

Стоимость пресной воды становится такой высокой, что начат выпуск холодильных установок, получающих воду из влажного воздуха методом конденсации.

Запасы пресной водыПравить

Распределение пресной воды по земному шару крайне неравномерно. В Европе и Азии, где проживает 70 % населения мира, сосредоточено лишь 39 % речных вод.

Россия по ресурсам поверхностных вод занимает ведущее место в мире. Только в уникальном озере Байкал сосредоточено около 20 % мировых запасов озёрной пресной воды и более 80 % запасов России. При общем объёме 23,6 тыс. км³ в озере ежегодно воспроизводится около 60 км³ редкой по чистоте природной воды.

Перспективы использованияПравить

• // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1: А — Дарзана. — 623 с. —  — ISBN 5-85270-008-8.
• The World’s Water. water.usgs.gov. Дата обращения: 14 января 2019. Архивировано из оригинала 22 апреля 2015 года. // USGS (англ.)
• Вода для людей, вода для жизни. Доклад ООН о состоянии водных ресурсов мира. unesdoc.unesco.org. Дата обращения: 14 января 2019. Архивировано 17 мая 2018 года.. — М., 2003.
• Данилов-Данильян В. И. Глобальная проблема дефицита пресной воды. www.socionauki.ru. Дата обращения: 14 января 2019. Архивировано 15 января 2019 года. // Век глобализации. — 2008. — № 1. — С. 45—56.

СсылкиПравить

Для работы проектов iXBT.com нужны файлы cookie и сервисы аналитики.
Продолжая посещать сайты проектов вы соглашаетесь с нашей
Политикой в отношении файлов cookie

Океаны покрывают около 70% поверхности нашей планеты, в них сосредоточено 97% всех запасов воды. Считается, что если извлечь всю соль из Мирового океана и равномерно распределить по поверхности Земли, то получится слой толщиной 166 метров. Это сравнимо с высотой 40-этажного офисного здания. Но откуда взялось такое большое количество соли?

Если углубиться в сказки и мифы различных народов, то можно найти множество объяснений того, почему вода в океанах соленая, хотя в реках она пресная. Первую попытку научного толкования этого вопроса предприняли философы Древней Греции. Они связывали соленость воды с испарением под воздействием солнца.

В частности, до наших дней дошло такое поэтическое объяснение: «Море есть пот земли», его автором является Эмпедокл (490-430 гг. до н.э.). Римский философ Луций Сенека (3 г. до н.э. – 65 г. н.э.) также предположил, что соленость океана связана с постоянным испарением морской воды. Леонардо да Винчи в XV веке раскритиковал выводы своих предшественников:

«Если бы соленость моря была вызвана жаром солнца, то не может быть сомнения, что озера, лужи и болота были бы тем более солеными»

В XVIII веке более близкую к реальности теорию предложил Эдмунд Галлей. Он считал, что океаны изначально были пресными. Соль, полученная в результате эрозии горных пород, позднее была принесена в море ручьями и реками, где она содержится в очень малых концентрациях. Постепенно вода в океане испарялась, а соль никуда не исчезала. Потому со временем концентрация соли в морской воде стала многократно больше, чем в речной.

Более современные исследования химического состава морской воды какое-то время ставили ученых в тупик. Объяснить соленость океана исключительно притоком солей из рек было невозможно хотя бы потому, что химический состав солей в речной и морской воде существенно отличался: для речной воды свойственны карбонаты, а в морской преобладают хлориды. Вклад рек в соленость мирового океана неоспорим, но должно было быть что-то ещё.

И этим чем-то стали подводные гидротермальные источники. Впервые их исследовали в 1979 году в рамках франко-американской программы RISE на Восточно-Тихоокеанском поднятии. Ученые выяснили, что океаническая вода проникает вглубь земной коры, обогащаясь различными соединениями, включая и хлориды. Данный раствор нагревается до температур в 350°C и под давлением извергается обратно в океан, образуя гидротермальные источники, которые из-за внешнего вида прозвали “black smokers” (“черные курильщики”).

Сейчас на главной

Какая вода в Черном море? Какую воду мы пьем? Может ли вода быть живой и мертвой? На эти и другие вопросы воспитанников профильной смены РГО “Мир открытий” ответила заведующая лабораторией аналитической химии Туапсинского гидрометеорологического техникума Алина Владимировна Долгова-Шхалакова.

Чистой пресной воды в природе не существует. Вода, которая выпадает на землю дождем, содержит один грамм соли на тридцать килограммов воды. Эту воду мы называем пресной. На Земле всего 3 процента пресной воды. В зависимости от глубины и местоположения, солёность морской воды в Чёрном море может составлять от 18 до 13 процентов. По микроэлементному составу черноморская вода близка к человеческой крови. Именно поэтому морские ванны благоприятно влияют на здоровье людей, страдающих заболеваниями сердца и сосудов. “Вот теперь сами думайте, какую воду называть живой, а какую мертвой”, – закончила вводную часть лекции Алина Долгова-Шхалакова.

Алина Владимировна привезла с собой переносную полевую лабораторию. Ознакомив ребят с физико-химическими особенностями Черного моря, она рассказала, чем отличается качественный анализ от количественного, как они производятся и для каких целей. Под ее руководством были отобраны пробы воды из питьевого фонтанчика и моря. Алина Владимировна предложила юным географам поучаствовать в определении рН водных растворов, проверить их на наличие железа, алюминия, хлора. Используя привезенные химикаты, она выполнила качественные реакции с пробами пресной и морской воды. Опыты показали, что кислотный показатель морской воды превышает норму, поэтому гостья решила взять воду с собой в лабораторию.

Светлана Кичанова из Симферополя поделилась впечатлениями: “Это было очень необычно, развернуть научную лабораторию прямо на берегу моря. Алина Владимировна показала, как готовить реактивы, как сравнивать результаты опытов и определять качественные показатели присутствия тех или иных примесей в воде. Она очень удивилась, когда показатель рН соленой воды оказался выше нормы, решила забрать воду с собой, чтобы детальнее сделать ее исследование. Этот факт свидетельствует о том, что наша гостья неравнодушный к природе человек”.

У этого термина существуют и другие значения, см. Море (значения).

Объекты, именуемые морями, существуют не только на Земле: например, «Южное море» есть на Марсе и на Луне (лунным морем называется (визуально) тёмное пятно на поверхности лунного диска).

ЭтимологияПравить

В 1978 году Международная морская организация учредила Всемирный день моря. Этот день входит в систему всемирных и международных дней ООН. Кроме этого, день моря празднуется как государственный праздник в Японии, а в России отмечается день Балтийского моря. В живописи картины, изображающие море, выделены в отдельный жанр — марина.

Классификация морейПравить

К морям по традиции из-за больших размеров относят Каспийское и Аральское моря-озёра, являющиеся остатками древнего океана Тетис. Кроме того, исторически сложились названия Мёртвое и Галилейское моря.

Существуют различные классификации морей.

Моря по океанам

Панорамный вид Красного моря со стороны Эйлата (с Эйлатским (Акабским) заливом на заднем плане)

Северный Ледовитый океан

• Баренцево море
• Море Баффина
• Белое море
• Море Бофорта
• Море Ванделя
• Восточно-Сибирское море
• Гренландское море
• Море Густава-Адольфа
• Карское море
• Море Лаптевых
• Море Линкольна
• Норвежское море
• Чукотское море

Заливы, по гидрологическим, гидрохимическим и др. характеристикам относящиеся к морям

По степени обособления различают моря внутренние, окраинные, межконтинентальные и межостровные.

Внутренние моря — моря, большей частью закрытые от сообщения с океаном, которым присущ ограниченный (по сравнению с окраинными морями) водообмен с Мировым океаном. В таких морях глубина пролива, соединяющего их с океаном, небольшая, что ограничивает глубоководные течения, которые приводят к смешению глубинных вод. Примерами таких морей является Средиземное и Балтийское моря.

В зависимости от количества континентов, чьи берега моря омывают, внутренние моря делятся на межконтинентальные (Средиземное и Красное моря) и внутриконтинентальные (Жёлтое и Чёрное моря).

В зависимости от наличия связи с другими морями или Мировым океаном внутренние моря разделяют на изолированные (замкнутые) (Мертвое, Аральское моря) и полуизолированные (полузамкнутые) (Балтийское, Азовское моря). Фактически изолированные моря являются озёрами.

Окраинные моря — это моря, которые характеризуются свободным сообщением с океаном и, в ряде случаев, отделённые от них цепью островов или полуостровами. Хотя окраинные моря лежат на шельфе, на характер донных отложений, климатический и гидрологический режимы, фауну и флору этих морей сильное влияние оказывает не только материк, но и океан. Окраинным морям присущи океанские течения, которые возникают благодаря океаническим ветрам. К морям такого типа относятся, например, Берингово, Охотское, Японское, Восточно-Китайское, Южно-Китайское, Карибское моря.

Межконтинентальные моря (иногда называемые средиземными морями) — это моря, которые окружены со всех сторон сушей и соединяются с океаном одним или несколькими проливами. К таким морям относятся Средиземное, Красное, Карибское.

Межостровные моря — моря, окружённые более или менее плотным кольцом островов, поднятия рельефа между которыми препятствуют свободному водообмену этих морей с открытой частью океана.

Большинство межостровных морей находятся среди островов Малайского архипелага. Крупнейшие из них: Яванское, Банда, Сулавеси.

Классификация по температуре поверхностных вод

Существует также классификация морей в зависимости от температуры их поверхностных вод (тропические моря, моря умеренной зоны, полярные моря), но она практически не используется.

Классификация по солёности вод

По степени солёности различают сильносолёные и слабосолёные моря.

Сильносолёные моря — моря, имеющие большую, чем в океане, солёность благодаря активному испарению, и их водообмен заключается в оттоке более солёной морской воды в нижние слои, и притоке более пресной воды в поверхностные слои через проливы из океана. Пример такого моря — Красное море.

Слабосолёные моря — моря, имеющие меньшую, чем океан солёность благодаря тому, что приток пресной воды со стоком рек и осадками не компенсируется испарением. В этом случае водообмен заключается в оттоке менее солёной морской воды в поверхностные слои и притоке более солёной воды в придонные слои через проливы. В таких бассейнах часто водообмен с придонными слоями недостаточен для поддержания необходимого для существования большинства биологических видов содержания кислорода. Пример такого моря — Чёрное море.

Классификация по изрезанности береговой линии

Различают сильноизрезанную и слабоизрезанную береговую линию. Следует заметить, что, к примеру, Саргассово море вообще не имеет береговой линии.

Береговая линияПравить

Для береговой линии морей характерно наличие заливов, лагун, бухт, эстуариев впадающих рек, полуостровов, кос, лиманов, пляжей или клифов и других форм рельефа.

Залив — это часть моря, глубоко вдающаяся в сушу, но имеющая свободный водообмен с основной частью моря. Гидрологические и гидрохимические условия залива тождественны с условиями моря, частью которого они являются. В отдельных случаях местные особенности климата и материковый сток могут придавать гидрологическим характеристикам поверхностного слоя заливов некоторые специфические черты.

В зависимости от рельефа берегов и других географических условий заливы подразделяют на несколько видов:

• Лиман — залив, отграниченный от моря песчаной косой (пересыпью). Чаще лиман — это затопленная часть ближайшего к морю участка речной долины (например, Днепровский, Днестровский лиманы на побережье Чёрного моря). Различают лиманы открытого типа (эстуарного типа) — обладающие постоянным водообменом с морем, и закрытого типа (лагунного типа) — отделённые от моря песчаной косой, пересыпью. На гидрологический режим лимана в значительной степени оказывает влияние река, которая в него впадает.
• Лагуна — мелководная часть моря, отделённая от него баром, косой, коралловым рифом и часто соединена с ним узким проливом. От других заливов лагуны отличаются большей степенью изолированности от моря. Часто встречаются внутри атолла (например, атоллы Киритимати, Кваджалейн).
• Эстуарий — однорукавное, воронкообразное устье реки, впадающей в море. Эстуарий образуется когда море затапливает устье реки, а приливно-отливные явления выносят осадочные породы в море и не дают эстуарию заполниться и превратиться в дельту. Это происходит когда прилегающая к эстуарию часть моря имеет большу́ю глубину. Эстуарий образуют такие реки, как Амазонка (Атлантический океан), Темза (Северное море).
• Фьорд — длинный, узкий морской залив, часто простирается далеко внутрь побережья. Фьорд образуется в результате затопления морем долины бывшего ледника. Многие фьорды очень глубокие — они формировались, когда ледники своим весом раздавливали долины, а затем долины затапливались морем. Обычно длина фьорда в несколько раз больше его ширины. Примерами типичных фьордов могут быть фьорды Норвежского моря.
• Губа — распространённое на севере России название залива, глубоко врезающегося в сушу (например, Невская в Финском заливе, Обская в Карском море).

Пролив — сравнительно узкая полоса воды, разделяющая участки суши и соединяющая смежные водные бассейны или их части (например, проливы Ла-Манш, Магелланов, Берингов).

Остров — участок суши (зачастую естественного происхождения), окружённый со всех сторон водой и постоянно возвышающийся над водой даже во время наибольшего прилива (например, Гренландия, Мадагаскар). Отличаются от материков небольшими размерами, например Гренландия в три раза меньше самого маленького материка Австралии (острова-материка). Различаются по происхождению, форме и типу (например, коралловый остров).

• Атолл — представляет собой возвышение на дне океана, обычно конической формы, образованное потухшим вулканом, увенчанное коралловой надстройкой, образующей риф с группой островков (моту), разобщённых проливами, которые соединяют океан с лагуной. Если проливов нет, то суша замыкается в сплошное кольцо, а вода в лагуне может отличаться по составу от окружающего океана.
• Архипелаг — группа кучно расположенных островов, имеющих сходное геологическое строение.
• Искусственный остров — отдельная группа островов, созданных человеком (например, аэропорт Кансай посреди Осакского залива в Японии и элитный пляж Пальма Джумейра, созданный у берегов Дубая в Объединённых Арабских Эмиратах).

Коса́ — низкая намывная полоса суши на берегу моря или озера, соединяющаяся одним концом с берегом. Образуется в результате перемещения волнами обломочного материала вдоль берега. Сложена отложением (наносами) сыпучих материалов, перемещаемых течениями: песком, галькой, гравием, ракушей. Коса, образованная в результате одновременного поступления наносов с двух сторон выдаётся в открытое море практически перпендикулярно берегу и носит название стрелка. Может создаваться искусственно.

Мыс — часть суши, врезающаяся в море. Может быть образован как коренными породами, так и наносами. Своим существованием мысы, как правило, обязаны процессам абразии. Предпосылкой для появления мыса является наличие на береговой линии одновременно мягких и твердых пород. Мягкие породы, такие как песок, разрушаются под действием волн существенно быстрее, чем твердые. В результате образуется мыс (например, Горн, Доброй Надежды).

Полуостров — часть материка, далеко выдающаяся в море и с трёх сторон омываемая водой и зачастую в геологическом плане является единым целым с материком (например, Пиренейский полуостров или Скандинавский полуостров).

Материк — крупный участок суши, зачастую омываемый со всех сторон морями или океанами (например, Евразия отделена от Африки Суэцким каналом, а две Америки разделены Панамским).