Gęstość wody morskiej - zasolenie

Nasza ocena:

3
Pobrań: 133
Wyświetleń: 987
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Gęstość wody morskiej - zasolenie - strona 1 Gęstość wody morskiej - zasolenie - strona 2 Gęstość wody morskiej - zasolenie - strona 3

Fragment notatki:

Gęstość wody morskiej       Gęstość wody morskiej stanowi stosunek masy objętości wody morskiej o  temperaturze jaką posiada w danej chwili i miejscu ( in situ ) do takiej samej objętości  wody destylowanej w temperaturze +4°C przy ciśnieniu równym ciśnieniu  atmosferycznemu  (St/4).  Tak zdefiniowana gęstość wody morskiej zmienia się w  szerokich granicach - od nieco poniżej jedności w silnie nagrzanych, całkowicie  wysłodzonych wodach (np. w ujściach rek tropikalnych) do 1.076 w najgłębszych  częściach oceanu (w pobliżu dna Rowu Mariańskiego). Średnia gęstość wody  morskiej dla powierzchni Oceanu Światowego jest szacowana na około 1.025, co  oznacza, że 1 m3 wody morskiej ma średnią masę 1.025 t lub 1.025 g/cm3.      W oceanografii często używa się pojęcia "umownej gęstości wody morskiej" (ro),  którą oblicza się jako:  ro = (gęstość - 1) * 1000, i oznacza symbolem małe "ro" greckiego alfabetu. Dokładność obliczania ro,  wystąrczająca dla celów nawigacji wynosi trzy miejsca po przecinku. W przypadku  użycia gęstości umownej, zapis średniej gęstości wody powierzchniowej Oceanu  Światowego będzie  25.000  [(1.025 - 1) = 0.025, 0.025 * 1000 = 25]. W rzeczwistości  oceanografowie podaja gęstość umowną z dokładnością najczęściej do czterech  miejsc po przecinku.      Gęstość wody morskiej stanowi funkcję trzech zmiennych:  • zasolenia  (im większe zasolenie tym większa gęstość; rozpuszczone  substancje mineralne są cięższe od wody, im jest ich więcej w jednostce  objętości, tym jej masa jest większa. Wzrost zasolenia o 1 promil e powoduje  wzrost gęstości 0.0008 g/cm3),  • temperatury  (im wyższa temperatura, tym gęstość mniejsza; temperatura  określa rozszerzalność objętościową wody, im wyższa temperatura, tym ta  sama masa ma większą objętość),  • ciśnienia  (im wyższe ciśnienie, tym większa gęstość - ciśnienie określa  stopień ściśliwości wody, im woda poddana zostaje większemu ciśnieniu, tym  "upakowanie" cząstek w jednostce objętości staje się większe. Wzrost  ciśnienia odpowiadający przejściu wody od powierzchni do głębokości 1000 m  spowoduje wzrost gęstości o 0,0045 g/cm3).      Wobec niewielkiej ściśliwości wody, do głębokości kilkunastu-kilkudziesięciu  metrów można zaniedbać wpływ wzrostu ciśnienia nadległego słupa wody i  traktować gęstość jako niezmienną w stosunku do gęstości na powierzchni. W takim  przypadku gęstość można traktować jako funkcję dwu zmiennych - zasolenia i  temperatury.      Na otwartych przestrzeniach oceanicznych przestrzenne zmiany temperatury 

(…)

…, przy temperaturze
wody równej 17°C gęstość wody będzie równa 1.004. Na Morzu Czarnym (zasolenie
~20 promille) latem (tw = 24°C) gęstość wody będzie wynosić około 1.012, zimą (tw
= 4°C) - 1.016. Na najsilniej zasolonym akwenie, jakim jest Morze Czerwone (średnie
zasolenie 40 promille), wobec występowania stale wysokiej temperatury wody
(~30°C), gęstość wody nie jest specjalnie wysoka i wynosi 1.0251.
Znając…
… gęstości wody morskiej na powierzchni wywierają wpływ na zanurzenie
statku. Dla statku o dużej pełnotliwości kadłuba, zgodnie z prawem Archimedesa:
Z1 = (ro0 / ro1) * Z0,
gdzie
Z1 = zanurzenie po zmianie gęstości wody morskiej z ro 0 do ro1,
Z0 i ro0 - zanurzenie i gęstość wody w stanie początkowym.
Przykładowo, niech statek o zanurzeniu Z0 = 10.00 m płynący latem na Sagerraku
w wodzie o gęstości ro0…
… w obszary ujściowe rzek, itp.
Taka właśnie sytuacja występuje przy przechodzeniu przez Cieśniny Duńskie, gdzie
zasolenie bardzo szybko się zmienia na niewielkich odległościach. Głęboko
zanurzone, duże statki, przechodzące z Morza Północnego przez Wielki Bełt na
Bałtyk Zachodni muszą pokonać płytkowodzie Darser Schwelle (Próg Dars,
pogłębiony w latach 70.). W tym rejonie dodatkowo występują znaczne wahania…

większym zasoleniu, to na granicy tych warstw tworzy się strefa skoku
gęstościowego nosząca nazwę piknokliny (mian. piknoklina). Piknoklina stanowi
granicę do której może sięgnąć konwekcja, gdyż woda w piknoklinie będzie miała
większą gęstość, od wychłodzonych, opadających wód i tym samym ruch wody w
głąb nie może być kontynuowany (prawo Archimedesa).
W Arktyce na dużych powierzchniach występują…
… zgodny z zasięgiem przestrzennym piknokliny
oddzielającej ciepłe i silniej zasolone wody atlantyckie od wysłodzonych (33-34.2
promille) powierzchniowych wód arktycznych.
W Morzu Bałtyckim, w którym występuje silnie zaznaczone uwarstwienie zasolenia
wód i związane z tym uwarstwienie gęstości, zimowa konwekcja nie sięga do dna
lecz do piknokliny. W rezultacie nie dochodzi do corocznej, nawet ograniczonej…

wymiany wód zalegających w głębiach, co ogranicza tam zasoby tlenu
rozpuszczonego w wodach. Stanowi to jedną z przyczyn powstawania w głębiach
warunków beztlenowych i rozwój stref wód wysyconych siarkowodorem (zasoby tlenu
zostają szybko zużyte na procesy mineralizacji nadmiaru substancji organicznej).
[Odnowa wód w głębiach i przywrócenie warunków tlenowych w głębiach bałtyckich
związana jest z wlewami…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz