§52. Закономірності формування водних мас океанів

• Зміст параграфів (відповідей) до підручника

Які основні властивості має морська вода?

Морська вода характеризується температурою та солоністю. Її температура залежить від кута падіння сонячних променів і змінюється від +28°C біля екватора до -2°C біля полюсів. Солоність показує кількість розчинених речовин, зокрема кухонної солі.

Як швидко, порівняно із суходолом, нагрівається й охолоджується вода?

Вода нагрівається повільніше, ніж суходіл, але й охолоджується теж повільніше. Улітку вона поступово накопичує тепло, а взимку віддає його в атмосферу.

У яких одиницях вимірюють солоність води? Яка середня солоність океанічної води?

Солоність води вимірюють у проміле (‰) – це тисячна частка від цілого, або г/л. Середня солоність океанічної води становить 35‰, або 35 г/л.

Які існують рухи води у Світовому океані та чим вони спричинені?

• Океанічні течії – це горизонтальні переміщення вод, які виникають через постійні вітри (вітрові течії) або стокові течії (коли на певній ділянці Світового океану рівень води збільшується).
• Припливи та відпливи – спричинені гравітаційним впливом Місяця та Сонця.
• Хвилі – утворюються через вітер або підводні землетруси.

Які течії вважають теплими, а які – холодними?

• Теплі течії – це ті, що переносять теплу воду з низьких широт у високі (наприклад, Гольфстрим).
• Холодні течії – це ті, що переносять холодну воду з полярних областей у тепліші широти (наприклад, Течія Західних Вітрів).

Завдання

1. За малюнком дослідіть:

а) Як змінюється температура океанічних вод з глибиною? Які причини стрімкого зниження температури води у верхніх шарах та поступового нагрівання в придонних?

Температура води різко знижується у верхніх шарах до глибини приблизно 250 м. Це пов’язано з тим, що сонячне тепло прогріває лише поверхневі шари. І потім незначно від 250 до 700 м. Далі до 1000 майже не змінюється, потім з 1000 до 4000 м знову зменшується, а потім трохи зростає через внутрішнє тепло землі.

б) Які зовнішні чинники впливають на рівень солоності поверхневого шару океанічних вод?

Солоність залежить від кількості опадів, випаровування, стоку річок і танення льодовиків. Наприклад, у тропіках через сильне випаровування солоність вища, а біля полюсів через танення льодів – нижча.

в) Як змінюється солоність вод з глибиною? Поясніть причини.

На поверхні солоність коливається від 33 до 37‰, а на глибині стабільно тримається на 35‰. Це через те, що на поверхні солоність змінюється від дощів чи випаровування, а на глибині таких впливів немає, тож солоність однакова.

г) Які типи водних мас розрізняють залежно від глибини? Поясніть, як відрізняються їхні властивості.

• Поверхневі маси: температура, солоність змінюється залежно від клімату.
• Проміжні маси: стабільніша температура, зменшується на 1,5°C на 1 км й солоність (приблизно +5°C і 35‰).
• Глибинні: холодні (до 0°C), із постійною солоністю (35‰).
• Придонні: +2,4°C і теж з 35‰ солоності.

д) Які ознаки мають екваторіальний, тропічний, помірний, арктичний (антарктичний) типи клімату? Як впливає клімат на формування властивостей поверхневих океанічних водних мас?

• Екваторіальний клімат: висока температура водних мас (+28°C), висока солоність (37‰).
• Тропічний клімат: дуже теплий (температура водних мас +25°C), найвища солоність (37‰).
• Помірний клімат: прохолодний (температура водних мас +10°C, +12°C), середня солоність (34‰).
• Арктичний/антарктичний клімат: холодний (температура водних мас -1,5°C), низька солоність (32‰).

Клімат впливає на температуру та солоність поверхневих вод: чим тепліший клімат і більше випаровування, тим вища солоність і температура.

2. Зробіть висновок про залежність властивостей океанічних водних мас від глибини та географічної широти.

Властивості океанічних вод залежать від географічної широти: ближче до екватора вода тепліша й солоніша через сильне випаровування, а біля полюсів – холодна й менш солона через танення льодів. Глибина також впливає: температура й солоність стабільні в нижніх шарах, тоді як у верхніх вони варіюються через вплив атмосфери та сонячного тепла.

Завдання

1. Роздивіться карту-схему та знайдіть на ній постійні вітри: пасати та західне перенесення. Нанесіть їх на контурну карту океанів.

На карті видно, що пасати дмуть у тропічних широтах зі сходу на захід, а західне перенесення – у помірних широтах із заходу на схід. Нанесіть ці напрямки стрілками на контурну карту.

2. Відшукайте по дві течії в кожному великому колі, які повторюють напрямок постійних вітрів. Це і є вітрові течії. Нанесіть їх на контурну карту, підпишіть назви в різних океанах.

• Тихий океан: Північна Пасатна, Південна Пасатна.
• Атлантичний океан: Північна Пасатна, Південна Пасатна.
• Індійський океан: Південна Пасатна, Мозамбіцька.

3. У кожному великому колі між вітровими течіями існують стокові течії. Нанесіть їх на контурну карту та підпишіть їхні назви.

Між вітровими течіями — стокові.

• У Тихому — Каліфорнійська (холодна, північ) і Перуанська (холодна, південь);
• в Атлантичному — Канарська (холодна, північ) і Бенгельська (холодна, південь), Лабрадорська холодна течія, що спускається на південь уздовж східного узбережжя Канади, Курило-камчатська холодна течія, що спускається на південь уздовж східного узбережжя Росії та Японії
• в Індійському — Сомалійська холодна течія, що рухається на південь уздовж східного узбережжя Африки під час південно-західного мусону, впливаючи на клімат та морські умови регіону. Західноавстралійська холодна течія, що прямує на північ уздовж західного узбережжя Австралії, впливаючи на клімат та морські екосистеми.

4. Малі кола, що складаються з двох стокових течій, існують лише в північній півкулі в Тихому та Атлантичному океанах. Нанесіть їх на контурну карту та підпишіть їхні назви.

• Тихий океан: Аляскинська (тепла) та Курило-камчатська (холодна).
• Атлантичний океан: Лабрадорська і Гренландська (холодні)

5. Поясніть, чому не існує малих кіл течій у південній півкулі.

У південній півкулі немає малих кіл, бо там великі кола течій займають весь простір через сильні вітри (Західні вітри) і обертання Землі, яке закручує воду лише за великими колами, а не утворює малі.

6. Пригадайте, які вітри формуються в полярних широтах. Дослідіть, як їхній напрямок впливає на формування течій у Північному Льодовитому океані.

У полярних широтах дмуть північно-східні вітри (Пн-Сх. вітри). Вони женуть воду за собою, утворюючи течії, як-от Трансарктична і Західноарктична, які йдуть уздовж берегів і переносять холодну воду.

7. Поясніть, які течії вважаються теплими, а які – холодними. Наведіть приклади теплих та холодних течій у різних океанах.

• Теплі течії: переносять воду з теплих широт у холодніші (Гольфстрим – Атлантичний океан, Куросіо – Тихий океан).
• Холодні течії: переносять воду з полярних широт у тепліші (Каліфорнійська – Тихий океан, Лабрадорська – Атлантичний океан).

8. Результати досліджень запиши у зведену таблицю.

Ось заповнена таблиця на основі аналізу карти-схеми океанічних течій:

9. Додаткове дослідження:

а) Найпотужніші течії:

• Гольфстрим: переносить величезні об’єми теплої води з Мексиканської затоки до Європи й пом’якшує її клімат.
• Течія Західних Вітрів: найдовша у світі (30 000 км), оточує Антарктиду й переносить холодну воду.

б) Використання енергії течій:

Океанічні течії можуть стати джерелом екологічно чистої енергії завдяки встановленню підводних турбін.

в) Морська пляшкова пошта:

Цей метод досі використовують жителі віддалених островів для передачі повідомлень через океани за допомогою пляшок із записками.

ОЦІНЮЄМО СВОЇ ДОСЯГНЕННЯ

1. Що таке водні маси? Назви їхні основні властивості.

Водні маси — це великі об’єми води в океані, які рухаються і мають схожі властивості, як-от температура і солоність. Основні властивості: температура (від -2°C до +28°C) і солоність (здебільшого 35‰, але може варіюватися).

2. Розкажи, які чинники впливають на температуру та солоність різних за глибиною та географічною широтою океанічних вод.

• Температура: Сонце гріє поверхню (особливо біля екватора), але глибше тепло не доходить, тож температура падає. На дні вода трохи тепліша через внутрішнє тепло Землі. Ближче до полюсів холодніше через слабке сонце.
• Солоність: На поверхні солоність змінюється від дощів (зменшують), випаровування (збільшують), річок і танення льоду (зменшують). Глибше солоність стабільна (35‰), бо немає впливу ззовні. Біля екватора солоніше через випаровування, а біля полюсів — менш солоне через лід.

3. Роз’ясніть, як залежать температура та рівень солоності океанічних вод від кліматичних умов.

Температура вища біля екватора (+28°C), бо там сонце гріє сильніше, і нижча біля полюсів (-2°C) через холодний клімат. Солоність більша в тропіках (37‰) через сильне випаровування, а менша в полярних зонах (32–33‰) через дощі, танення льоду й менше випаровування.

4. Поясни, як формуються замкнені кола течій в океанах. Поміркуй, чи існує в Океані така течія, якою можна здійснити навколосвітню подорож.

Замкнені кола течій утворюються через постійні вітри (пасати й західні вітри), які женуть воду, і обертання Землі, що відхиляє течії: за годинниковою стрілкою в північній півкулі, проти — у південній. Наприклад, у Тихому й Атлантичному океанах є великі кола. А щодо подорожі — в океані існує течія, якою можна здійснити навколосвітню подорож — це течія Західних вітрів. Вона є найдовшою у світі (30 000 км).

5. Порівняй поширення на Землі та у Світовому океані океанічної та материкової криги. Які існують перспективи її використання людиною?

• Поширення: Материкова крига — це величезні льодовики на суходолі, як-от у Гренландії чи Антарктиді, які лежать на землі. Океанічна крига — це айсберги і морський лід, що плаває в океані, переважно в Антарктиці (93% айсбергів звідти) і Північному Льодовитому океані. Материкова крига більше за об’ємом, але стоїть на місці, а океанічна плаває і тане в воді.
• Перспективи використання: У айсбергах — купа прісної води, бо вони утворилися з льоду без солі. Їх можна транспортувати, щоб отримати воду, але це дорого через доставку і танення. Материкову кригу складніше використовувати, бо вона на суходолі, але її танення додає прісної води в океан. Поки що це недешево, але може допомогти з водою в майбутньому.

6. Оціни енергетичні ресурси Світового океану, а також можливості використання Океану для одержання прісної води. На твою думку, чи розв’яже Океан проблему глобального водного дефіциту?

Енергетичні ресурси Світового океану:

• Енергія морських течій — невичерпне джерело, особливо перспективні Гольфстрим і течія Західних вітрів
• Енергія припливів — вже використовується на припливних електростанціях у Франції, Кореї, США, Японії
• Енергія вітрових хвиль — можна використовувати на хвильових електростанціях
• Енергія різниці температур поверхневих і глибинних вод

Можливості одержання прісної води:

• Опріснення морської води — існує близько 30 способів, але всі вимагають великих витрат електроенергії, але вже, наприклад Ізраїль ефективно використовую опріснення морської води.
• Використання айсбергів — потенційно величезне джерело прісної води

Океан міг би розв’язати проблему глобального водного дефіциту, але поки що це економічно невигідно через високу вартість опріснення та транспортування. Потрібні нові технології, які зроблять процес отримання прісної води з океану доступнішим для країн, що потерпають від нестачі води.