بالإضافة إلى الفضاء الجوي ، فإن مساحة الماء غير متجانسة في هيكلها المنطقي. حول ما يسمى بالكتلة المائية ، سنتحدث في هذا المقال. سوف نحدد أنواعها الرئيسية ، وكذلك تحديد الخصائص الحرارية المائية الرئيسية لمناطق المحيط.
ما يسمى الكتلة المائية للمحيطات؟
كتل المحيطات المائية هي طبقات كبيرة نسبيًا من مياه المحيطات لها خصائص معينة (العمق ، ودرجة الحرارة ، والكثافة ، والشفافية ، وكمية الأملاح الموجودة ، وما إلى ذلك) التي تميز هذا النوع من الحيز المائي. يحدث تكوين خصائص نوع معين من الكتل المائية على مدى فترة طويلة من الزمن ، مما يجعلها ثابتة نسبيًا ويُنظر إلى الكتل المائية ككل.
الخصائص الرئيسية لكتل المياه البحرية
تكتسب كتل المحيطات المائية في عملية التفاعل مع الغلاف الجويمختلف الخصائص التي تختلف حسب درجة التأثير ، وكذلك على مصدر التكوين.
- درجة الحرارة هي أحد المؤشرات الرئيسية التي يتم من خلالها تقييم الكتل المائية للمحيطات العالمية. من الطبيعي أن تصل درجة حرارة سطح مياه البحر إلى أقصى درجاتها في خط العرض الاستوائي ، حيث تنخفض درجة حرارة الماء.
- الملوحة. تتأثر ملوحة تدفقات المياه بمستوى هطول الأمطار ، وشدة التبخر ، وكذلك كمية المياه العذبة القادمة من القارات على شكل أنهار كبيرة. سجلت أعلى نسبة ملوحة في حوض البحر الأحمر: 41 ‰. تظهر خريطة ملوحة مياه البحر بوضوح في الشكل التالي
- تعتمد كثافة كتل المياه بشكل مباشر على مدى عمقها عن مستوى سطح البحر. يتم تفسير ذلك من خلال قوانين الفيزياء ، والتي بموجبها يغرق السائل الأكثر كثافة ، وبالتالي الأثقل ، أسفل سائل بكثافة أقل.
مناطق الكتلة المائية الرئيسية للمحيطات
تتشكل الخصائص المعقدة للكتل المائية تحت تأثير ليس فقط ميزة إقليمية بالاقتران مع الظروف المناخية ، ولكن أيضًا بسبب اختلاط تدفقات المياه المختلفة. الطبقات العليا من مياه المحيط أكثر عرضة للاختلاط والتأثير الجوي من المياه العميقة في نفس المنطقة الجغرافية. فيما يتعلق بهذا العامل ، يتم تقسيم الكتل المائية للمحيط العالميإلى قسمين كبيرين:
- التروبوسفير المحيطي - الطبقة العليا ، المسماة الطبقات السطحية للمياه ، يصل الحد الأدنى منها إلى 200-300 ، وأحيانًا يصل عمقها إلى 500 متر. تختلف في أكثر عرضة للتأثير من الغلاف الجوي ودرجة الحرارة والظروف المناخية. لديهم خصائص غير متجانسة اعتمادًا على الانتماء الإقليمي.
- طبقة الستراتوسفير المحيطية - المياه العميقة تحت طبقات السطح ذات الخصائص والخصائص الأكثر استقرارًا. تعتبر خصائص كتل الماء في الستراتوسفير أكثر استقرارًا ، حيث لا توجد حركات قوية وواسعة لتدفق المياه ، خاصة في القسم الرأسي.
أنواع مياه التروبوسفير المحيطية
يتكون التروبوسفير المحيطي تحت تأثير مجموعة من العوامل الديناميكية: المناخ ، هطول الأمطار ، ومد المياه القارية. في هذا الصدد ، فإن المياه السطحية لها تقلبات متكررة في درجات الحرارة ومستويات الملوحة. تشكل حركة الكتل المائية من خط عرض إلى آخر تكوين تيارات دافئة وباردة.
لوحظ أعلى تشبع لأشكال الحياة في شكل أسماك وعوالق في المياه السطحية. عادةً ما يتم تقسيم أنواع الكتل المائية في طبقة التروبوسفير المحيطية وفقًا لخطوط العرض الجغرافية مع عامل مناخي واضح. دعونا نسمي أهمها:
- استوائي.
- الاستوائية.
- شبه استوائي.
- قطبي.
- قطبي.
خصائص كتل المياه الاستوائية
الإقليميةتغطي منطقة كتل المياه الاستوائية النطاق الجغرافي من 0 إلى خط العرض 5 الشمالي. يتميز المناخ الاستوائي بنفس نظام درجات الحرارة المرتفعة تقريبًا طوال العام التقويمي ، وبالتالي ، فإن كتل المياه في هذه المنطقة يتم تسخينها بدرجة كافية ، لتصل إلى علامة درجة حرارة 26-28.
بسبب هطول الأمطار الغزيرة وتدفق مياه الأنهار العذبة من البر الرئيسي ، تمتلك مياه المحيطات الاستوائية نسبة صغيرة من الملوحة (تصل إلى 34.5 ‰) وأقل كثافة نسبية (22-23). كما أن تشبع البيئة المائية في المنطقة بالأكسجين له أدنى معدل (3-4 مل / لتر) بسبب ارتفاع متوسط درجة الحرارة السنوية.
خصائص كتل المياه الاستوائية
منطقة الكتل المائية الاستوائية تحتل نطاقين: 5-35 من نصف الكرة الشمالي (المياه الشمالية الاستوائية) وما يصل إلى 30 من نصف الكرة الجنوبي (المياه الجنوبية الاستوائية). تتشكل تحت تأثير السمات المناخية والكتل الهوائية - الرياح التجارية.
الحد الأقصى لدرجة الحرارة في الصيف يتوافق مع خط العرض الاستوائي ، ولكن في الشتاء ينخفض هذا الرقم إلى 18-20 فوق الصفر. تتميز المنطقة بوجود تدفقات مائية صاعدة من عمق 50-100 متر بالقرب من الخطوط الساحلية الغربية القارية وتدفق نزولاً بالقرب من السواحل الشرقية للبر الرئيسي.
الأنواع الاستوائية ذات الكتل المائية لها مؤشر ملوحة أعلى (35-35.5 ‰) وكثافة مشروطة (24-26) من تلك الموجودة في المنطقة الاستوائية. يظل تشبع الأكسجين في مجاري المياه الاستوائية عند نفس مستوى الشريط الاستوائي تقريبًا ، لكن التشبع بالفوسفات يتجاوز: 1-2mcg-at / l مقابل 0.5-1 mcg-at / l في المياه الاستوائية.
كتل مائية شبه استوائية
يمكن أن تنخفض درجة الحرارة خلال العام في منطقة المياه شبه الاستوائية إلى 15. في خط العرض المداري ، تحدث تحلية المياه بدرجة أقل من المناطق المناخية الأخرى ، نظرًا لقلة هطول الأمطار ، بينما يكون هناك تبخر شديد.
هنا تصل درجة ملوحة الماء إلى 38 ‰. الكتل المائية شبه الاستوائية للمحيطات ، عندما تبرد في فصل الشتاء ، تنبعث الكثير من الحرارة ، مما يساهم بشكل كبير في عملية التبادل الحراري للكوكب.
تصل حدود المنطقة شبه الاستوائية إلى ما يقرب من 45 من نصف الكرة الجنوبي وحتى خط العرض 50 شمالًا. هناك زيادة في تشبع الماء بالأكسجين وبالتالي في أشكال الحياة.
خصائص كتل المياه تحت القطبية
عندما تبتعد عن خط الاستواء ، تنخفض درجة حرارة تدفق المياه وتختلف حسب الوقت من السنة. لذلك في أراضي كتل المياه تحت القطبية (50-70 شمالاً و 45-60 جنوباً) ، تنخفض درجة حرارة الماء في الشتاء إلى 5-7 ، وفي الصيف ترتفع إلى 12-15o ج
تميل ملوحة الماء إلى الانخفاض من كتل المياه شبه الاستوائية باتجاه القطبين. يحدث هذا بسبب ذوبان الجبال الجليدية - مصادر المياه العذبة.
خصائص وميزات كتل المياه القطبية
توطين كتل المحيط القطبية - المساحات الشمالية والجنوبية القطبية القريبة من القارة القطبية ، وبالتالي ، يميز علماء المحيطات وجود كتل المياه في القطب الشمالي والقطب الجنوبي. السمات المميزةالمياه القطبية هي ، بالطبع ، أدنى مؤشرات درجة الحرارة: في الصيف ، في المتوسط ، 0 ، وفي الشتاء ، 1.5-1.8 تحت الصفر ، مما يؤثر أيضًا على الكثافة - فهذه هي الأعلى.
بالإضافة إلى درجة الحرارة ، لوحظ أيضًا انخفاض الملوحة (32-33 درجة مئوية) بسبب ذوبان الأنهار الجليدية الطازجة القارية. مياه خطوط العرض القطبية غنية جدًا بالأكسجين والفوسفات ، مما يؤثر بشكل إيجابي على تنوع العالم العضوي.
أنواع وخصائص الكتل المائية في الستراتوسفير المحيطي
يقسم علماء المحيطات تقليديا طبقة الستراتوسفير المحيطية إلى ثلاثة أنواع:
- تغطي المياه الوسيطة طبقات المياه على عمق 300-500 متر إلى 1000 متر ، وأحيانًا 2000 متر. وبالمقارنة مع النوعين الآخرين من كتل المياه في طبقة الستراتوسفير ، فإن الطبقة الوسطى هي الأكثر إضاءة ودافئًا و المزيد من الفوسفات ، مما يعني أن العالم تحت الماء أغنى بالعوالق وأنواع مختلفة من الأسماك. تحت تأثير القرب من تدفقات المياه في طبقة التروبوسفير ، التي تهيمن عليها كتلة مائية سريعة التدفق ، تكون الخصائص الحرارية المائية وسرعة تدفق المياه للطبقة الوسيطة ديناميكية للغاية. يتم ملاحظة الاتجاه العام لحركة المياه الوسيطة في الاتجاه من خطوط العرض العالية إلى خط الاستواء. سمك الطبقة الوسطى من الستراتوسفير المحيطي ليس هو نفسه في كل مكان ، لوحظ وجود طبقة أوسع في المناطق القطبية.
- المياه العميقة لها مساحة توزيع تبدأ من عمق 1000-1200 متر وتصل إلى 5 كيلومترات تحت مستوى سطح البحر وتتميز ببيانات حرارية مائية أكثر ثباتًا. التدفق الأفقي للمياه من هذه الطبقة أقل بكثير من التدفقات الوسيطة.ماء و 0.2-0.8 سم / ثانية.
- الطبقة السفلية من المياه هي الأقل دراسة من قبل علماء المحيطات بسبب عدم إمكانية الوصول إليها ، لأنها تقع على عمق أكثر من 5 كيلومترات من سطح الماء. السمات الرئيسية للطبقة السفلية هي المستوى شبه الثابت للملوحة والكثافة العالية.
