• Главная
• Новое
• Популярное
• Поиск
• Карта
• Связь

Образование льда в морской воде

Экология морского бентоса / Дно как биотоп / Образование льда в морской воде

Страница 1

С увеличением солёности температура, при которой вода имеет наибольшую плотность, постепенно приближается к температуре замерзания, и при солёности 24,695 они становятся равны (-1,33°С). При дальнейшем увеличении солёности температура наибольшей плотности воды становится ниже точки замерзания. При 35 максимальная плотность воды наблюдается при -3,5°С, а замерзает она при -1,9°С. Следовательно, вертикальная конвекция должна распространяться на всю глубину бассейна. Это означает, что в море (в отличие от пресных водоёмов) в результате только охлаждения поверхностного слоя воды, лёд образоваться не может до тех пор, пока не охладится вся толща воды. После охлаждения толщи воды, лёд может образоваться в любом месте, в том числе на дне, в толще воды, а не только на поверхности, как это происходит в пресных водоёмах. В достаточно глубоких морях (за пределами шельфа) из-за тёплых течений и высокой теплоёмкости воды образование льда принципиально невозможно. Это не относится к малосолёным морям (с солёностью менее 24,695), где термическая конвекция происходит по пресноводному типу. Из российских морей к последним относятся полностью Чёрное, Азовское, Каспийское, Балтийское, Белое, южные части Карского, моря Лаптевых и Восточно-Сибирского, а также закрытые бухты и заливы некоторых других районов. Как выбрать детские развивающие игрушки.

Тем не менее, как мы знаем, лёд образуется. Причина этого кроется в том, что конвекция не распространяется на всю толщу воды, а ограничивается поверхностным распре-снённым слоем, имеющим форму линзы. Плотность воды в этой линзе существенно меньше, чем глубже: изменение плотности воды в результате изменения температуры на 5°С (от 0 до +5°С) эквивалентно изменению плотности в результате изменения солёности всего на 0,534 (Тотс7ак, 2000). Поэтому на нижней границе распреснённой линзы образуется очень резкий пикноклин, делающий невозможной вертикальную циркуляцию. Распространение плавучих льдов весьма хорошо совпадает с границей данной распреснённой линзы (рис. 1.19).

Согласно одной из гипотез (Захаров, 1978), образование ледового покрова Северного полушария связано с формированием распреснённой линзы. Происходило это следующим образом. Как и в Южном полушарии, увеличение градиента температуры в конце кайнозоя привело к возрастанию роли полярных районов.

1— глубина залегания изогалины 34 в конце зимы (м); 2 — поло-Следствием стало увеличение жение изогалины 34 на поверхности летом; 3 — кромка льда в конце зимы. По В.Ф. Захарову (1978).

стока высокоширотных рек. Всё возрастающий объём пресной воды начал поступать в Северный Ледовитый океан, и постепенно он превысил её потери с испарением, образовалась распреснённая линза. В настоящее время испарение в Северном Ледовитом океане можно считать ничтожным, тогда как пресный сток лишь немногим меньше, чем в Индийском океане. Как только возникла распреснённая линза, образование ледового покрова в Северном Ледовитом океане стало неизбежным, и была запущена существующая сейчас автоколебательная система, для которой характерно периодическое оледенение материков. Механизм её функционирования следующий. Появившаяся и растущая опреснённая поверхностная водная масса прекращает поступление в атмосферу тепла, приносимого тёплыми течениями. Это приводит к дальнейшему охлаждению Северного полушария, дальнейшему росту градиента, материкового стока и опреснённой линзы — т. е. система работает с положительной обратной связью. В результате на севере Европы и Америки формируются ледники. По мере разрастания ледовых щитов над ними формируются антициклоны, всё сильнее отклоняющие к югу, идущие с океанов (в Европе — из Атлантики) циклоны, несущие воду. Это приводит к уменьшению осадков и материкового сто-ка,что, в свою очередь, ведет к уменьшению распреснённой линзы и увеличению притока тепла в Северный Ледовитый океан, вызывающего разрушение ледниковых щитов Европы и Северной Америки. Затем цикл повторяется.