Ледники пресные или соленые: Почему океан соленый, а ледники, озера и реки пресные? | Странник Wayfarer

Почему океан соленый, а ледники, озера и реки пресные? | Странник Wayfarer

Моря не только солёные, но и умудряются таковыми оставаться, невзирая на то что в них сливается пресная вода сотен рек по всему миру.

Да, кстати, и ледники тоже пресные, и айсберги, которые от них периодически откалываются, также из пресной воды.

Ледники, пресные, потому что происходит опреснение морской воды вымораживанием.

Как известно из курса школьной программы, при медленном замораживании соленой воды вокруг ядер кристаллизации образуется пресный лед игольчатой структуры с вертикальным расположением игл льда.

Айсберг в океане.

Айсберг в океане.

Соответственно айсберги, которые откалываются от ледников тоже пресные, а не соленые.

Поэтому для тех кто потерпел крушение в холодных широт не пресная вода была главной проблемой, ее можно было получить растопив снег или лед, а поддержание огня для обогрева и получения воды.

Красота океана.

Красота океана.

Океанская вода содержит растворенные солевые вещества, примерно 3,5% солей (или 35 г. / кг.) , которые и делают ее соленой.

Это растворимые соединения нитрата калия, хлорида натрия и бикарбоната.

Мертвое море. Иордания.

Мертвое море. Иордания.

Интересно, что вода “Мертвого моря” имеет в 10 раз большую соленость, т.е. 35% (или 350 г. / кг.)!

Это приводит к тому, что в “Мертвом море” вы не найдете ни рыб, ни других живых существ. Только ограниченное число видов бактерий и водорослей могут выжить в таких суровых условиях. Вот почему оно называется Мертвым!

Интересно, что эту особенность соли люди хорошо используют, чтобы засолить, например, огурчики на зиму, очень долго они в соли сохраняются.

Соленые огурцы.

Соленые огурцы.

Из школьного курса известно, что земля в своей юности была горячей. Планета постепенно остывала, и поверхность ее стала покрываться плотной коркой, которую во многих местах прорывали вулканы, из их кратеров вырывались пары воды и кислот.

Этот пар остывал планету в виде слоя облаков, и затем выпадал обратно на Землю в виде дождя, но пока не пресного, а кислотного.

Постепенно вода от этих дождей стала наполнять впадины земной коры, и так остывшая Земля покрылась первобытным океаном.

Извержения постепенно прекратились, облака рассеялись, и Земля наконец приняла облик, похожий на современный.

Красота Земли.

Красота Земли.

На Земле были участки суши, а большая часть поверхности была покрыта океаном.

И вода как мы помним была из кислотных дождей, т.е. была кислой, но, постепенно, размывая твердую поверхность, вода вымывала минеральные соли. Постепенно море становилось солёным.

Так почему же соленость океана остается практически неизменной, несмотря на впадение многочисленных рек?

Прежде всего, нужно понимать, что объем мирового океана огромен около 1338 млрд. литров соленой воды и 5000 млн. пресной воды не могут существенно разбавить “океан”.

Интересно, что до сих пор популярен миф о том, что вода, выпитая во время еды “разбавляет” желудочный сок, и её надо пить якобы за 30 минут, до начала еды. Здесь тоже имеет место заблуждение, поскольку вода, выпитая на голодный желудок, или одновременно с едой, не задерживается в проксимальном отделе желудка, а сразу попадает в дистальный отдел, оттуда быстро поступает в двенадцатиперстную кишку, в то время, как твердая пища задерживается в проксимальном отделе желудка надолго. Вода, объемом до 200-300 мл, покидает желудок в среднем в течение 5-15 минут, что в принципе делает абсурдным утверждение, что пить нужно за 30 минут до еды. Однако, если пить не воду, а чай с сахаром, то глюкоза действительно задерживается вместе с едой в проксимальном отделе. А поскольку сахара в современном мире явно переизбыток, полезнее пить чистую воду, а не сладкую “газировку”.

Полезнее пить чистую воду. Фото из свободных источников.

Полезнее пить чистую воду. Фото из свободных источников.

Вода, которая испаряется с поверхности океанов, тоже становится пресной и потом выпадает из облаков в виде дождей. Вот еще один природный способ опреснения соленой воды 🙂

Но испаряется только вода, соли же остаются. Кроме того соли восполняются со дна морей и океанов, по мере того как движение воды и волн разрушает океаническое дно, минералы растворяются в воде, и количество солей увеличивается. Так океан постоянно восполняет свою соленость.

Интересно, что и реки выносят соли тоже, поскольку содержат некоторое количество растворенных солей. Впрочем концентрация солей в озерах и реках существенно меньше, чем в океанах, поэтому их вода кажется менее солёной, чем океаническая.

Соль также добавляется в океан не только через поверхностный сток рек, но и через впускной дренаж, дождевую воду. Вода рек течет по камням и минералам, таким как известняк, которые растворяются в воде. Растворенные минеральные вещества переносятся вниз по течению в виде раствора в океан. Так же и дождевая вода просачивается через скалы, растворяя их, и еще выветривание добавляет минеральных солей. Эти растворенные минералы достигают речного потока и стекают в океан, увеличивая содержание соли на поверхности моря.

Почему обычная речная вода растворяет минералы. Это опять школьный курс, дождевая вода соединяется с углекислым газом, образуя слабые углекислоты, и когда эта вода течет по поверхности, она растворяет минералы. Растворенные минеральные и солевые вещества переносятся в виде раствора в море. Единственный способ, которым вода выходит из океана — это испарение, и при этом тоже остаются соли, происходит круговорот воды в природе.

Красота Арктики.

Красота Арктики.

Интересно, что океанская вода на полюсах менее соленая, чем на экваторе.

Океанская вода на экваторе более соленая, чем в полярных регионах, потому что солнце выше и испаряется больше воды, и остается больше соли, что делает более высокой концентрацию соли в воде.

Действующий вулкан.

Действующий вулкан.

Интересно, что Вулканическая активность также увеличивает соленость океана.

Когда вулканические извержения происходят в срединно-океанических хребтах, то извергнутые породы откладываются в основании океана, что добавляет солености воде в океане.

Гидротермальные источники тоже содержат много солей и минералов, что делает океаническую воду еще более соленой.

Статистика показывает, что содержание соли в большинстве океанов не менялось на протяжении миллиардов лет. Это означает, что он достиг устойчивого состояния, в котором пока не замечено никаких значительных изменений.

Глобальное потепление также способствует снижению содержания солей в океане, так как таяние льдов в полярных районах приводит к образованию пресной воды, которая разбавляет накопленные соли.

Тектоническая система и выщелачивание некоторых соединений, вероятно, также уменьшают содержание солей в дне океана.

Вероятно со временем содержание солей в мировом океане сократится, поскольку также большинство стран планируют извлекать полезные ископаемые из глубин океана, поскольку гидрологические процессы производят новые соли на дне океана, т.е. океан постепенно будет “закисляться” двигаясь в сторону своего первобытного состояния.

Если вы заметите ошибку, напишите, пожалуйста, в комментарии, я исправлю, ошибки, иногда бывают.

Если, вам было интересно, не пожалейте, лайк, и подписывайтесь на мой канал:

https://zen.yandex.ru/id/5c7a6c121cf2ee00b485dd13

тогда вы не пропустите интересные посты о путешествиях, странах и традициях разных народов мира.

Айсберги: глыбы пресной воды

Мы снова плывём! Кругом голубая вода. Хорошо, что нет шторма. Ой, я что—то заметил!

— Дядя Кузя, по правому борту впереди — ледышка!

— Лево руля! Мы достигли северных широт. А эта ледышка, Чевостик, называется айсберг. Дрейфующая ледяная глыба. Хочешь, подплывём поближе?

— А чего к нему подплывать? Подумаешь, айсберг! Просто большая льдина.

— Не скажи, Чевостик. Айсберги отличаются от обычных льдин. Льдины, плавающие в холодных морях и океанах — это замёрзшая морская вода. Они относительно тонкие — каких—то пять—шесть метров толщиной и, в общем, тёплые.

— Льдины — тёплые?

— В сравнении с айсбергами — да. Температура края льдины всего лишь минус 2 градуса. А внутри айсберга мороз достигает минус 60 градусов.

— Бр—р! А почему такая разница?

— Потому что айсберг — это кусок льда, отколовшийся от ледника на полюсе. А ледники на полюсах образуются за сотни и тысячи лет из спрессованного снега при очень сильных морозах.

— Как в горах?

— Похоже. Только полюсные ледники значительно больше горных и морозы на Северном и Южном полюсах сильнее.

— Дядя Кузя, а айсберги солёные или пресные? Давай кусочек отковырнём и попробуем?

— Ангины тебе только не хватало! Я и так скажу, что айсберги состоят из пресной воды. Кстати, очень чистой. Люди даже придумали, как их можно использовать.

— Как?

— В некоторых южных странах пресной воды не хватает. Так вот, айсберг прицепляют к большому кораблю и привозят в то место, где нужна питьевая вода.

— Часть айсберга действительно растает, часть отколется по дороге, но большая часть доплывёт. А теперь, Чевостик, задраиваем иллюминаторы и погружаемся!— Но пока эту ледышку дотащишь, она же растает вся! Страны—то южные, сам сказал!

— Зачем?

— Чтобы рассмотреть айсберг во всей красе.

— Так мы ж его и так видим! Вот он, весь перед нами. Над водой горой торчит.

— Над водой, Чевостик, находится только десятая часть айсберга, самая верхушка, а огромное его основание погружено в океан.

— Пока сам не увижу, не поверю. Ныряем!

Как же интересно! Зря я не поверил дяде 

— Дядя Кузя, неужели бывают такие толстые льдины?Кузе. Погружаемся, погружаемся, а айсбергу и конца не видно!

— Теперь убедился? В центре южного материка Антарктида лёд достигает толщины три—четыре километра! Если вдруг льды Антарктиды растают, уровень Мирового океана повысится на шестьдесят метров!

— А это много?

— Это — высота двадцатиэтажного дома. Если вода Мирового океана поднимется на такую высоту, то часть материков окажется глубоко под водой, а такие города, как Рим, Нью—Йорк, Лондон, будут затоплены.

— А Москва?

— За неё не беспокойся, она находится в глубине материка, на Валдайской возвышенности, так что всё будет в порядке.

— Всё равно, пусть уж эти льды лучше не тают! Дядя Кузя, вот мы с тобой путешествовали и по земле, и по воде, и под водой, и над землёй. Только вниз, в землю, жалко нельзя заглянуть. А мне так хотелось бы узнать, что там внутри!

— Да, глубоко в землю человек проникнуть пока не может. Но есть на нашей планете места, где земное «нутро» само выходит на поверхность. Туда—то мы сейчас и отправимся. Даже всплывать не станем. Просто прибавим скорости! «Бултых» обогнет материк Евразию по Северному Ледовитому океану и окажется у побережья Тихого океана. А по дороге я расскажу тебе о том, как устроена наша планета внутри. Вперёд!

Планета Земля / Елена Качур; ил. Анастасии Балатёнышевой и
Анастасии Холодиловой. — М.: Манн, Иванов и Фербер, 2015.
Опубликовано с разрешения издательства.

Почему море соленое? Почему моря и океаны соленые? Почему море и океан соленые — откуда берется соль в воде Во всех океанах соленая вода

Не только дети, но и взрослые часто задумываются над тем, почему
вода в океане и море соленая. Она должна быть пресной, ведь ее пополняют дожди,
реки, тающие ледники. При смешивании пресной и соленой жидкости в равном объеме
она останется соленой. Подобное происходит и с океаном. Сколько бы в него не
поступало жидкости, он все равно не станет пресным. Знать о содержании соли
нужно каждому, так как даже в морском аквариуме параметры воды играют важную
роль.

Где самая соленая вода

Еще со школьного курса географии многие помнят почему в
морях вода соленая и какое из них на первом месте. Речь идет о Мертвом море,
однако это не совсем так. Мертвое море солонее в 10 раз среднего показателя по
океану (около 340 грамм на 1 литр, для расчета удельного веса морской воды используется
формула), причин тому несколько: сильное испарение, редкие дожди и втекание в
него только одной реки Иордан. В такой жидкости никто не может выжить, кроме
нескольких видов бактерий. Человеку безопасно купаться в Мертвом море или
использовать грязи для лечения. Наверняка все знают об интересном факте:
утонуть в нем невозможно из-за высокой концентрации солей. Морская вода будто
выталкивает тело человека, как бы он не старался опуститься на дно.

Второе место по солености занимает Красное море — на один
литр приходится 41 грамм соли. Образовалось оно приблизительно 25 млн лет назад
из-за передвижения ледников. Морская вода всегда теплая (даже в зимнее время
года), обладает богатым животным миром.

Завершает тройку соленых морей Средиземное. В нем на один
литр жидкости приходится 39,5 грамм соли, морская вода имеет температуру
кипения в 100 градусов. Оно одно из самых теплых морей Мирового океана: летом
температура достигает 25 градусов, а зимой — 12. В отличие от Мертвого моря
здесь достаточно обитателей: акулы, скаты, морские черепахи, мидии и более
пятисот видов рыб. К морям с повышенной концентрацией соли относят Белое,
Баренцево, Чукотское, Японское. В них морские воды содержат от 30 до 38% соли.

Самое соленое место на Земле — озеро Дон-Жуан, расположенное
на северо-востоке Антарктики. Оно имеет небольшую глубину (до 15 см), иногда его
сравнивают с лужицей. При этом в нем настолько высокая концентрация солей, что
жидкость не замерзает даже при температуре воздуха -50 градусов. Вода в озере
Дон-Жуан солонее в 2 раза Мертвого моря и в 18 раз океанских вод.

Дон-Жуан открыто случайно в 61 году прошлого века.
Вертолетчики военно-морского флота Соединенных Штатов Америки совершили первую
экспедицию для изучения озера с морской водой. Одного из пилотов звали Дональд
Роу, другого — Джон Хик, в честь них было назван самый соленый водоем «Дон-Хуан»
(по-испански).

Антарктические Сухие Долины отличаются суровыми холодами и
ветрами. Вода появились из-под земли, а соль является результатом испарения
верхних слоев. В ней практически нет живых организмом (за исключением грибов,
дрожжей, водорослей), в такой морской воде микрофлора так и приспособилась.
Считается, если на Марсе когда-то обнаружат воду, то она будет такой же, как в
этом озере.

Почему вода в океане соленая

В школе каждый изучал географию, на уроках которой учитель
рассказывал, из-за чего морская вода соленая. Однако возникает множество
вопросом. К примеру, почему осадки, конденсат, реки, родники, тающие ледники
пресные, но море при этом не становится менее соленым? Речная вода не совсем
пресная, так как в почве находятся соли. Жидкость их медленно вымывает, принося
в мировой океан. Конечно, человек этого совершенно не замечает. Первобытные
океаны были пресными, а со временем их наполнили соленые реки. Исследования
привели к другим результатам — реки не могли просолить всю воду.

По первой теории морская вода с повышенным содержанием соли
стала результатом массовых извержений вулканов много миллионов лет назад. Они
были чрезвычайно активны и приводили к постоянным кислотным дождям. Океаны
состояли из 10% смеси метана, хлора и серы, 15% углекислоты и 75% воды, что
является ответом на вопрос «Какого вещества содержится больше всего в морской
воде?». Многочисленные кислотные дожди приводили к реакциям, в результате это и
стало причиной концентрированного солевого раствора.

Примечательно, что можно добывать из морской воды золото. В
литре жидкости обычно содержится до нескольких миллиардных долей грамма золота.
Один из источников находится на полуострове Рейкьянес.

Вторая теория уже описана выше, из которой следует: соль
содержится абсолютно в каждом водоеме на Земле. Исследования доказывают, что
это действительно так, но концентрация ничтожно мала, чтобы ее заметил человек.
Реки, впадающие в океаны, ежедневно приносят вымытые соли из почвы.

Многие уверены, что вода, которая испаряется с поверхности
моря или океана тоже соленая. Однако парообразованию подвержена только влага.
Можно провести дома простой эксперимент, оставив аквариум без рыб с морской
водой около источника тепла. Через некоторое время жидкость испарится, а соль
останется.

При электролизе морской воды ионы соли скапливаются на
соответствующих электродах. Ученые совершенствуют этот процесс, разрабатывая
безопасные покрытия для анода.

Нельзя сказать, что какая-то из двух теорий неправильная.
Они обе вполне логичны, но подтвердить или опровергнуть их ученые не могут до
сих пор.

Может ли возникнуть пресный океан

Чтобы ответить на вопрос «Может ли океан стать пресным?»,
необходимо понять, что на это влияет. Свойства морских вод зависят от множества
факторов, лишь часть из них:

• подводные течения;
• испарения и их активность;
• особенности движения морской воды;
• наличие ледников, а также скорость таяния.

На глубине океана находятся залежи чистой пресной воды, но
вот что в морской воде есть золото знает не каждый. Соленые воды не могут стать
пресными даже через множество веков. Ученые уверены, выпаривание воды не
изменяет соленость. Уровень соли всегда остается на одном уровне. Постоянство
солевого состава открыл Дитмар, в честь которого и назван закон.

Если подобное все-таки случится (теоретически), то повлечет
за собой необратимые последствия для всей планеты. В первую очередь — погибнут
многие живые организмы, ведь даже люди применяют изотонические растворы морской
воды. Надолго пресная жидкость не останется, так как из рек в океанские воды
постоянно поступают соли. Однако последнее является лишь одной из нескольких
теорий почему морская вода сильно соленая.

Может ли океан стать пресным? Почему морская вода соленая?
Этими вопросами задаются не только любознательные дети, но и многие взрослые.
Все знают, что в море и океане соленая вода, но почему так происходит не
объясняют даже ученые. Есть несколько теорий, однако какая из них правильная до
сих пор непонятно. Нет подтверждения и тому, могут ли испариться воды с морской
солью.

Вода занимает большую часть территории Земли. Подавляющее большинство воды находится в океанах и морях, и она соленая. Согласно данным Ocean Service, в состав воды океанов входит более 3 % хлорида натрия (обычная соль).

Почему в морях и океанах вода соленая и откуда эта соль берется? С ответом на этот вопрос попытаемся разобраться в статье.

Общие сведения

Случалось такое, что моряки кораблей, заблудившихся в морских водах или потерпевших крушение, погибали от жажды, хотя кругом много воды. Мало кто знает, что морская вода имеет состав, не подходящий для человеческого организма. У нее специфический горько-соленый вкус, который придают соли, растворенные в воде.

Реки, впадающие в моря, имеют пресную воду, в которой концентрация растворенных солей намного ниже, чем в морской. Но как такое возможно, почему вода в море соленая, а в реке пресная?

На протяжении 4 млрд лет материки поливаются водами дождей. Вода, проникая в скалы, находит путь в море. Несет она с собой в него растворенную соль. В процессе длительной геологической истории количество соли постепенно увеличивается. Это одна из простейших гипотез.

Немного о пользе и вреде соли

Прежде чем выясним, почему море соленое, а реки нет, определимся, полезна или вредна соль. Как выяснилось, на Земле есть огромные запасы соли, как в морях (морская), так и в недрах земных (каменная). Научно доказано, что хлорид натрия — жизненно важное вещество. Издавна людям стало известно, что соль является довольно полезным и ценным веществом, необходимым и людям, и животным.

Однако есть и отрицательная сторона: чрезмерное количество соли в почве приводит к уменьшению ее плодородия. В результате происходит опустынивание территорий (например, в Австралии).

Почему вода в море соленая

Часть соли в воду попадает с морского дна, в котором есть содержащие соли камни, из которых и попадает соль в воду. Хлорид натрия также может поступать и из вулканических клапанов. Но в большей степени соли поступают с материков. Один килограмм морской воды в среднем содержит в себе до 35 граммов соли, причем, большая часть (примерно 85 %) — хлорид натрия (известная всем кухонная соль).

Источники поступления соли в море:

• Выветривание скал: когда промокают камни, из них смываются вещества, и соли уносятся в моря (подобное действие происходит и со скалами на морском дне).
• Взрывы вулканов подводных: они выпускают в воду лаву, реагирующую с морской водой и растворяющую в ней некоторые вещества.

Вода имеет способность проникать в трещины, лежащие на глубине океана в зонах срединно-океанических хребтов. Камни там горячие (на дне часто бывает лава). Вода, нагреваясь в трещинах, растворяет большое количество солей из подводных пород, которые попадают в морскую воду.

Почему вода в море соленая? Потому что хлорид натрия — наиболее распространенная в ней соль в связи с тем, что именно она лучше всех веществ растворяется. Однако кремний и кальций тоже приносятся реками в океаны в большом количестве. При этом в морской воде их не так уж и много. Связано это с тем, что кальций «подбирается» различными водными животными (кораллами, брюхоногими и двустворчатыми моллюсками), а кремний используется микроскопическими водорослями (создаются клеточные стенки).

Солнце вызывает испарение огромного количества воды в морях и океанах. Из выпаренной воды остается соль, концентрирующаяся в море. Поэтому вода становится соленой. Следует отметить, что некоторая соль осаждается на морском дне. Благодаря этому поддерживается баланс концентрации соли в воде, иначе море становилось бы еще более соленым.

Правдивы ли версии?

Откуда соль в море? Какая из гипотез самая верная? Ни одну версию нельзя причислить к самой правильной. Вода в море и океане формировалась в течение миллионов лет, поэтому ученые не имеют достоверных доказательств ее солености. Известно, что вода вымывает материковую землю, которая не содержит столько соли. Соленость воды в разные геологические эпохи изменялась. Да и каждое море обладает разной концентрацией соли и различными свойствами. Различна плотность воды, есть различия и в точках замерзания.

Выходит, что всем известен факт солености, однако загадкой остается точная причина этого явления.

Некоторые факторы, влияющие на концентрацию соли в воде

Отвечая на вопрос, почему вода в море соленая, следует выяснить и то, почему концентрация соли разных морей отличается. Варьируется соленость воды в зависимости от расположения природного водоема. Наименее соленые океаны и моря расположены ближе к северному и южному полюсам, где солнце не сильно сияет, в связи с чем и вода не испаряется. Помимо этого, вода разбавляется водами растаявших ледников.

Воды морей у экватора испаряются больше в связи с повышенными температурами. Данный фактор влияет и на повышенную плотность воды в этих местах. Такой процесс может происходить и на некоторых крупных озерах, которые тоже превращаются в соленые. Примером может служить Мертвое море, где плотность и соленость воды позволяет людям спокойно лежать на ее поверхности.

На концентрацию соли влияет и температура воды в море. В качестве примера можно привести и Балтийское море. В связи с низкими температурами воды, соли в нем содержится в 8 раз меньше, чем, например, в Персидском заливе.

В заключение

Указанные выше гипотезы причины солености воды в морях и океанах — мнение ученых на современном уровне знаний.

Интересен один факт. Если бы из всех существующих на Земле океанов и морей вода сегодня испарилась, оставшаяся соль образовала бы по всему миру слой высотой до 75 метров.

Мы с детства привыкли к тому, что в море вода, в отличие от рек, соленая. Даже еще ни разу не побывав на море, мы уже знали об этом, поскольку нам об этом рассказывали родители, друзья, мы читали об этом в книгах.

Сегодня же мы воспринимаем этот факт как должное, и особо не задумываемся о том, почему моря и океаны соленые. Однако пришло время рассмотреть данный вопрос в рамках статей на нашем сайте, чтобы в будущем он вас больше не беспокоил.

Почемув морях и океанах вода соленая

Как известно, вода обладает огромным потенциалом и мощью. Об этом наиболее красноречиво говорят всевозможные стихийные бедствия, виной которым были различные цунами и ураганы. Вода с легкостью способна разрушить многие вещи, однако на это нужно время, иногда даже очень продолжительное.

Это же разрушительное действие воды не останавливается и перед всевозможными горами, горными породами и прочими природными сооружениями, которые хранят в себе множество различных химических элементов, в том числе, и содержащих внутри себя соль. За время существования земли всевозможные водоемы, присутствующие в мировом океане, разрушили и растворили множество объектов, которые способны были насытить воду солями. Однако возникает вопрос о том, почему океаны и моря всегда соленые, а реки, в отличие от них, нет.

И здесь необходимо вспомнить о таком понятии, как круговорот воды в природе. Мы еще со школьной скамьи помним о том, что вода непрерывно перемещается по биосфере нашей планеты. Однако сейчас на примере этого явления необходимо отследить движение солей, которое, если верить наиболее правдоподобным и рациональным теориям, проходило с давних времен следующим образом:

1. Реки на своем пути оттачивали камни, горные породы, растворяли все возможные минералы и другие вещества, впитывая соль из них.
2. Вода из рек текла по своему руслу до места, в котором она впадала в моря.
3. Моря и океаны насыщались соленой водой из рек.

Разумеется, у круговорота воды имеется и дальнейшее действие – испарение, которое происходит как в реках, так и в морях, а также океанах. Однако важно понимать, что в процессе испарения, вода уходит в облака, а соль, которой она была насыщена, остается в морях и океанах. Циклическое повторение данного процесса, которое проходило не одно тысячелетие, и привело к тому, что сегодня моря и океаны состоят из соленой воды.

Что же касается рек, то с они продолжают разрушать всевозможные минералы и нести соль в мировой океан, однако содержание солей в пресной воде является настолько низким, что человеку ощутить его практически невозможно.

География

Естествознание

Окружающий мир

«Почему море соленое?» — один из любимых детских летних вопросов. В нашей новой рубрике «Почемучки» мы будем регулярно отвечать понятным и простым языком на самые интересные вопросы дошколят и школьников, а также проводить эксклюзивные конкурсы!

Почему море соленое? Зачем ежику иголки? Зачем в прошлом веке ко многим словам добавляли «-с»? А почему кошки урчат, чем они это делают? Можно ли по законам физики создать машину времени? Эти вопросы вы, будучи родителем или педагогом начальных и средних классов, услышите не раз. Мы же на них с радостью ответим.

Почему море соленое?

Ответ на этот вопрос необходимо начать с объяснения откуда берется вода в море и в океане. В реках мы встречаем ключи и родники — подземные источники, а откуда же вода, к тому же соленая, в море?

Запасы и Черного моря, и Атлантического океана пополняются пресными водами рек и осадками в виде снега или дождей. И то и другое состоит из пресной воды (на самом деле тоже соленой, просто в очень маленькой концентрации). Но в отличие от рек, из океанов и морей вода никуда не стекает, а только испаряется, попав под солнечные лучи. При испарении соли остаются.

Еще одним фактором солености моря является движение самих рек, втекающих в него. По пути к морям и океанам речные потоки вымывают из горных пород соли, входящие в состав камня, и приносят их с собой в море, пусть и в небольшом количестве.

Получается, что море стало соленым? А до этого было пресным? Не, это не так. Главной причиной, с которой соглашаются ученые современности, является процесс образования самого моря, которое и миллионы лет назад было таким же соленым. Виноваты в этом не реки, которых тогда и не было, а вулканы, покрывавшие нашу планету.

Вода первичного океана была образована из вулканических газов, состав которых примерно следующий: на 75% воды приходится 15% углекислоты и около 10% различных химических соединений. В числе этих соединений и метан, и аммиак, и сера, хлор и бром, а также разнообразные газы. Так что когда продукты извержения попадали на землю в виде кислотных дождей, они вступали со дном будущего моря в реакцию, а в результате мы получили соленый раствор.

Сколько в море соли?

В одном литре морской воды растворено около 35 граммов соли.

Сколько в море воды?

Если мы возьмем среднюю глубину мирового океана за 3703 метров, а среднюю площадь поверхности примем равной 361,3 млн квадратных километров, получим 1,338 млрд км
3

Какие моря самые-самые пресные и соленые?

Начнем с другого рекордсмена — самого большого моря. Абсолютный чемпион в этой номинации — Саргассово море, которое находится внутри Атлантического океана. Его площадь достигает 8,5 миллионов квадратных километров.

А вот самое пресное море находится в России, и это море — Балтийское. Если сравнивать с водами Атлантики, то его солнечность ниже в 5 раз. Почему? В Балтийское море впадают около 250 рек, которые «опресняют» воды.

Что же насчет самого соленого моря?

Рекордсмен по процентному содержанию солей — Красное море. Его соленость порядка 41 грамма на литр воды! Этим феноменальным содержанием объясняются уникальные свойства моря: в нем очень легко держаться на воде, да и само нахождение довольно полезно для здоровья.

Почему же Красное море такое соленое? Дело в испарениях, о которых мы писали в самом начале. Из этого моря вода испаряется с огромной скоростью из-за высокой температуры и низкой влажности, так что дожди просто не успевают «опреснять» его, к тому же, их выпадает очень мало.

Вопрос — конкурс

Подсчитайте, используя приведенные выше данные, сколько ВСЕГО соли растворено во ВСЕЙ морской воде нашей планеты?

Ответы присылайте в личные сообщения наших сообществ в

Часто дети задают разные вопросы, на которые родители не всегда находят ответы. Такая ситуация знакома многим. Казалось бы, банальный вопрос: почему в океане вода солёная, ставит взрослых в тупик, да и не только их. Мнения учёных в этом вопросе, до сих пор разнятся.

Из школьной программы мы помним, что все реки впадают в моря и океаны, и, как известно речная вода пресная. Но реки содержат небольшое количество соли, так же как и дождевая вода, так почему океаны остаются такими солёными?

Было выдвинуто несколько гипотез, которые до сих пор остаются актуальными!

1. Вначале, учёные полагали, что реки не совсем пресные, ведь они на протяжении многих лет вымывали из земных пород соли и минералы, неся их в морские и океанические воды. И доказательством данной гипотезы являются Солёное Озеро и Мёртвое море, которые в 10 раз солянее океанов. Но в дальнейшем, благодаря точным вычислениям и анализам, было установлено, что реки не могли насытить океаны, таким большим количеством соли.
2. Возможно, всё началось с первобытного океана, который состоял из насыщенного раствора серы, метана, хлора и углекислоты. На долю чистой воды приходится всего 75%. Эти данные были получены в ходе исследования базальтовых отложений и окаменевших останков различных древних морских существ, которые насчитывают миллиарды лет. Таков был первоначальный состав супер раствора, в котором началась зарождаться первая жизнь, в виде одноклеточных организмов.
3. Были выдвинуты и другие гипотезы, в которых вулканы, могли повлиять на состав воды древнего океана. В результате вулканической активности в атмосферу выбрасывалось большое количество кислотного пара, который конденсируя, проливался на землю в виде кислотных дождей. Со временем, активность вулканов уменьшалась, атмосфера очищалась, и кислотных дождей становилось меньше. Таким образом, состав воды в океанах нормализовался.
4. Не так давно были обнаружены гидротермальные источники на дне океанов. Образуются они за счёт морской воды, которая, просачиваясь в земные породы, становится намного горячее и выбрасывается обратно, принося с собой большое количество минеральных веществ.

Стоит отметить, что в разных морях процентное содержание соли разное, то – есть каждое море и океан имеет свой индивидуальный состав. Например, среднее значение содержания соли в морской воде 35г. на 1 литр, но в Красном море солёность достигает 41г. Связано это с климатическими особенностями. Вода в Красном море испаряется интенсивнее, за счёт высокой температуры и низкой влажности. Но даже в таких условиях данное количество соли остаётся неизменным и держится постоянной величины.

Несмотря на различные исследования, учёными был сделан единый вывод

Солёность воды в океанах и морях остаётся на одном и том же уровне, не зависимо от того сколько осадков выпало и сколько прибыло пресной речной воды. Почему так происходит?

Большинство солей уходит на образование новых минеральных пород, тем самым нормализуя состав воды. Соли участвую в формирование зародышей морских обитателей.

Невозможно сказать, какая из этих гипотез верная, ведь каждая имеет подтверждение. Какой из них верить, дело каждого. Многие предпочтут гипотезу про древний океан, кто-то придерживается гипотезы про вулканы и осадки, и каждый будет по-своему прав.

Отвечая на вопрос своего маленького «почемучки», вы можете смело прибегнуть к любому вышеуказанному объяснению солёности воды в морях и океанах.

Вода в природе

Вода — это жизнь. Вода — это дар божий. Вода — самое распространенное и самое уникальное вещество на нашей планете. Она стоит особняком в истории нашей планеты: нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход самых грандиозных геологических процессов. Нет земного вещества, минерала, горной породы, живого тела, которое бы ее не включало (В. И. Вернадский).

Водная оболочка Земли (гидросфера) возникла более 4 млрд лет назад, почти одновременно с атмосферой и земной корой (литосферой). Гидросфера покрывает 3/4 (363,3 млн км²) поверхности Земли. Объем поверхностной воды составляет 1390 млн км ³ и включает Мировой океан, реки, озера, болота. В состав гидросферы входит также подземная вода (20 млн км³), атмосферная влага (13 тыс. км³), вода живых организмов составляет ≈ 80% всей биомассы.

По содержанию минеральных веществ (г/л) природная вода делится на 8 классов:

1) ультрапресные воды — количество солей ≤ 0,2 г/л;

2) пресные — 0,2–0,5 г/л;

3) слабоминерализованные воды — 0,5 г/л;

4) солоноватые — 1–3,0 г/л;

5) соленые — 3–10 г/л;

6) повышенной солености — 10–35 г/л;

7) переходные к рассолам — 35–50 г/л;

8) рассолы — количество солей более 50 г/л.

Воды, в которых содержание солей не превышает 1 г/л, называются пресными. Именно пресные воды используются в коммунальном хозяйстве (воды хозяйственно-питьевого назначения). Воды рек, озер, болот, ледники, многие подземные воды — пресные воды. Мировой океан, воды морей — соленые воды, содержание солей в них различно и колеблется от 3,5–4 г/л (Черное, Средиземное моря), до 420 г/л (Мертвое море).

Из этого громадного запаса воды на долю пресной воды, пригодной для хозяйственно-питьевых нужд человечества, приходится всего 20 млн км³, т. е. ≈ 1,45%, из них в ледниках содержится 97,35% пресной воды, а надземная пресная вода составляет 1,62%, и только 0,2% составляет легкодоступная пресная вода (вода рек, озер и болот). Как следствие, многие регионы мира испытывают дефицит пресной воды. Согласно прогнозам ВОЗ через 15 лет не менее 40% жителей Земли будут жить в условиях дефицита воды. Еще в 1960-х гг. академик В. Н. Ласкорин писал, что придет время, когда литр чистой воды будет стоить дороже литра нефти. В настоящее время становится всё более очевидным, что именно пресная вода будет важнейшим экспортным ресурсом. Россия по запасам пресной воды занимает второе место (после Бразилии). В РФ запас поверхностных пресных вод составляет 56%, т. е. 28 тыс. км³, в том числе в озере Байкал — 23 тыс. км³ (82% запаса поверхностных пресных вод России). Но вот парадокс — сегодня каждый второй житель страны вынужден использовать для питья воду, которая не соответствует санитарно-гигиеническим требованиям, а более 20% населения не имеют доступа к централизованным источникам водоснабжения. Причин такого состояния обеспечения населения качественной питьевой водой несколько, основные из них следующие:

Где находятся воды Земли? Where is Earth’s Water? (Russian)

• Водный Цикл (The Water Cycle, Russian)  •  Наука о воде домашняя страница  •

Для приблизительного понимания того, где находятся воды Земли, посмотрите на эту гистограмму. Вероятно, вам известно, что круговорот воды поясняет движение вод Земли, поэтому следует понимать, что гистограмма и таблица приведенная ниже репрезентуют дислокацию вод Земли в один отдельно взятый момент времени. Если вы вернетесь в прошлое на миллион лет, то, несомненно, приводимые цифры будут другими!

• Левый столбец: вся вода, пресная и соленая: на, внутри и над поверхностью Земли.
• Центральный столбец: вся пресная вода
• Правый  столбец: только часть пресной воды, находящаяся в: поверхностных водах (реки и озера и т. п.), снег и лед, а также грунтовые воды, находящиеся относительно неглубоко.

Вот гистограмма, демонстрирующая, как распределяется вода на Земле, внутри нее и над ее поверхностью. Левый столбец гистограммы показывает, что почти вся вода Земли — соленая и находится в океанах. Из небольшого объема воды, которая действительно является пресной, лишь относительно небольшое количество доступно для того, чтобы поддерживать жизнь человека, растений и животных.

Для приблизительного понимания того, где находятся воды Земли, посмотрите на эту гистограмму. Вероятно, вам известно, что круговорот воды поясняет движение вод Земли, поэтому следует понимать, что гистограмма и таблица приведенная ниже репрезентуют дислокацию вод Земли в один отдельно взятый момент времени. Если вы вернетесь в прошлое на миллион лет, то, несомненно, приводимые цифры будут другими!

• Левый столбец: вся вода, пресная и соленая: на, внутри и над поверхностью Земли.
• Центральный столбец: вся пресная вода
• Правый  столбец: только часть пресной воды, находящаяся в: поверхностных водах (реки и озера и т. п.), снег и лед, а также грунтовые воды, находящиеся относительно неглубоко.

Вот гистограмма, демонстрирующая, как распределяется вода на Земле, внутри нее и над ее поверхностью. Левый столбец гистограммы показывает, что почти вся вода Земли — соленая и находится в океанах. Из небольшого объема воды, которая действительно является пресной, лишь относительно небольшое количество доступно для того, чтобы поддерживать жизнь человека, растений и животных.

Оценка глобального водного распределения :

Источник: Глейк, П. Х., 1996: Водные ресурсы. В Энциклопедии Климата и Погоды, редактор С. Х. Шнейдер, Оксфордский Университетский Пресс, Нью-Йорк, издание 2, с.817-823

Source: Igor Shiklomanov’s chapter «World fresh water resources» in Peter H. Gleick (editor), 1993, Water in Crisis: A Guide to the World’s Fresh Water Resources (Oxford University Press, New York).

Загадки бирюзовой глади: учёные ИМКЭС СО РАН изучают ледники и озера Большого Алтая

Группа томских исследователей под руководством Павла Бородавко, ведущего научного сотрудника лаборатории динамики и устойчивости экосистем ИМКЭС СО РАН, в кооперации с коллегами из Ховдского университета Монголии вот уже более 15 лет изучает ледники и озера Большого Алтая. Результаты, полученные учеными, объяснят, каким образом таяние ледников влияет на формирование новых озер, а также позволят определить объемы и динамику запасов пресной воды в Русском и Монгольском Алтае. 

В ходе выполнения ряда совместных проектов (в настоящее время реализуется трехгодичный российско-монгольский проект РФФИ) им удалось разработать несколько оригинальных методик, которые изменят наши привычные представления об особенностях современного оледенения Алтая, его высокогорных озерных систем, сделают возможным прогнозирование таких стихийных бедствий, как прорывы приледниковых водоемов. 

Вслед за отступающими ледниками 

Застать Павла Станиславовича в институте оказалось весьма непросто: он приехал в Томск всего на несколько дней и вновь отправился в экспедицию на Алтай, который стал местом притяжения для нескольких поколений ученых. Традиции исследования оледенения этого уникального региона были заложены известными томскими профессорами – Василием Сапожниковым, первооткрывателем алтайских ледников, и Михаилом Троновым, основоположником томской гляциологической школы. 

Ледники как природные хранилища пресной воды являются продуктом климата, и без понимания процессов его изменений невозможно объективно судить о современном состоянии оледенения и оценивать запасы пресной воды. Традиционно считается, что в результате таяния ледников пресная вода, таившаяся внутри них, уходит в Мировой океан. Согласно последним данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) и Всемирной службы наблюдения за ледниками (WGMS), ежегодно таким образом исчезает 658 миллиардов тонн воды! Но именно Горный Алтай показывает, что у ледников есть и другой путь, который и смогли проследить ученые, начиная с малой ледниковой эпохи – с XVII века… 

Ледники живут своей жизнью – двигаются, отступают и вновь наступают, могут совсем исчезнуть, создав удобное углубление в рельефе и превратившись в озеро. Павел Станиславович приводит впечатляющие цифры: за последние полвека на Русском Алтае (одна из четырех природных зон Алтая) образовалось более 250 озер; в Монголии, в одном из засушливых районов – массиве Цамбагарав, – 12 пресных озер! Важно отметить, что все они обладают признаками, характерными для озер: замедленным водообменном и долгим сроком существования (значит, они не исчезнут через сезон, подобно миражу в пустыне). 

Объектом внимания ученых стали и бессточные озера, образованные еще в древности. На цикл их жизни напрямую влияют климатические факторы, когда при холодном климате снижается объем испарений, тем самым повышается уровень водоема, и, наоборот, при жарком и засушливом климате испаряется больше влаги, и уровень воды падает. Яркий тому пример – одно из крупнейших озер Монголии Хиргис-нур (или Хяргас-Нуур), уровень которого упал на шесть метров. Можно только представить, какой это колоссальный объем воды, если длина озера более 70 километров, а ширина – более 20! 

Детальное и разностороннее изучение озер и ледников – всей гидросистемы территории Большого Алтая – является тем самым фундаментом, который ляжет в основу целостного представления о состоянии одного из самых ценных природных ресурсов планеты Земля – пресной воды. 

Расправить лист бумаги 

Наука и экономика любят язык цифр, они позволяют оценить ту или иную ситуацию объективно. Учеными из ИМКЭС СО РАН был создан уникальный алгоритм расчета площади ледников с учетом их топографии. Его применение сможет изменить известные сейчас цифры и совершенно по-новому взглянуть на оледенение планеты в целом. Павел Бородавко объясняет, в чем состоит сложность расчетов: рельеф ледника или какой-то иной участок суши можно сравнить с измятым листом бумаги, поверхность которого имеет различные сгибы. Для того чтобы посчитать площадь, ледник, подобно листу, нужно «расправить»: сделать это можно путем совмещения алгоритма расчетов с 3D-моделями поверхности объектов. Интерес к новой методике уже проявила Служба наблюдения за ледниками. Следующим шагом станет возможность рассчитать объемы пресных запасов воды, которые содержатся в ледниках.​ 

Опасные новички 

Кажется, что образование новых озер в результате таяния ледников имеет одни лишь плюсы – увеличиваются запасы пресной воды, появляются новые возможности для организации отдыха и разных видов деятельности человека. Однако такие новички таят в себе серьезную опасность. Дело в том, что озерную дамбу зачастую формируют морены – природные нагромождения из обломков горных пород, глины и льда, образующиеся в результате движения ледников. Порой такая дамба оказывается весьма непрочной, потому что роль цемента в ней играет лед, который постепенно тает, входя в контакт с озерными водами. В 2012 году масштабное бедствие произошло с озером Маашей (Северо-Чуйский хребет Русского Алтая), когда в результате прорыва озерной дамбы были смыты мосты, лесные массивы, а одноименная река даже изменила свое русло. 

Ученым тогда удалось сделать прогноз относительно грядущей опасности, используя разработанную методику, которая включает дистанционный космический мониторинг, подповерхностное зондирование дамбы и электрохимический анализ озерных вод. Важно отметить, что большую тревогу у исследователей сейчас вызывает другое озеро – Софийское, глубина этой алтайской жемчужины составляет 30 метров. Здесь события тоже могут развиваться по маашейскому сценарию, а последствия могут быть гораздо серьезнее. 

А пока экспедиционный отряд изучает ландшафты, измененные прорывом озера Маашей. Исследователи из ИМКЭС СО РАН впервые приступили также к описанию новых растительных сообществ, образованных в этих местах, ведь комплексное изучение Алтая – это одна из визитных карточек института. 

Как отметил младший научный сотрудник Алексей Литвинов, ученым удалось исследовать еще одну в прямом смысле скрытую угрозу – многолетние мерзлые породы, таяние которых может спровоцировать оползневые процессы и образование наледей. С помощью заложенной сети геотермических регистраторов, разработанных в ИМКЭС СО РАН, ведутся постоянные наблюдения, которые позволят исследовать глубину сезонного промерзания и оттаивания мерзлой толщи высокогорий Алтая, оценить интенсивность мерзлотных процессов. 

Хотя нынешний экспедиционный сезон и стал довольно сложным (ученым из Монголии не удалось присоединиться к коллегам), он дал возможность собрать много интересных материалов, исследование которых позволит еще дальше продвинуться в изучении ледников и озер Большого Алтая. 

Автор: Ольга Булгакова 

Фото: Алексей Литвинов 

Почему море солёное, а некоторые озёра ещё солонее. Мировой океан и пресная вода Почему мировой океан соленый

Не только дети, но и взрослые часто задумываются над тем, почему
вода в океане и море соленая. Она должна быть пресной, ведь ее пополняют дожди,
реки, тающие ледники. При смешивании пресной и соленой жидкости в равном объеме
она останется соленой. Подобное происходит и с океаном. Сколько бы в него не
поступало жидкости, он все равно не станет пресным. Знать о содержании соли
нужно каждому, так как даже в морском аквариуме параметры воды играют важную
роль.

Где самая соленая вода

Еще со школьного курса географии многие помнят почему в
морях вода соленая и какое из них на первом месте. Речь идет о Мертвом море,
однако это не совсем так. Мертвое море солонее в 10 раз среднего показателя по
океану (около 340 грамм на 1 литр, для расчета удельного веса морской воды используется
формула), причин тому несколько: сильное испарение, редкие дожди и втекание в
него только одной реки Иордан. В такой жидкости никто не может выжить, кроме
нескольких видов бактерий. Человеку безопасно купаться в Мертвом море или
использовать грязи для лечения. Наверняка все знают об интересном факте:
утонуть в нем невозможно из-за высокой концентрации солей. Морская вода будто
выталкивает тело человека, как бы он не старался опуститься на дно.

Второе место по солености занимает Красное море — на один
литр приходится 41 грамм соли. Образовалось оно приблизительно 25 млн лет назад
из-за передвижения ледников. Морская вода всегда теплая (даже в зимнее время
года), обладает богатым животным миром.

Завершает тройку соленых морей Средиземное. В нем на один
литр жидкости приходится 39,5 грамм соли, морская вода имеет температуру
кипения в 100 градусов. Оно одно из самых теплых морей Мирового океана: летом
температура достигает 25 градусов, а зимой — 12. В отличие от Мертвого моря
здесь достаточно обитателей: акулы, скаты, морские черепахи, мидии и более
пятисот видов рыб. К морям с повышенной концентрацией соли относят Белое,
Баренцево, Чукотское, Японское. В них морские воды содержат от 30 до 38% соли.

Самое соленое место на Земле — озеро Дон-Жуан, расположенное
на северо-востоке Антарктики. Оно имеет небольшую глубину (до 15 см), иногда его
сравнивают с лужицей. При этом в нем настолько высокая концентрация солей, что
жидкость не замерзает даже при температуре воздуха -50 градусов. Вода в озере
Дон-Жуан солонее в 2 раза Мертвого моря и в 18 раз океанских вод.

Дон-Жуан открыто случайно в 61 году прошлого века.
Вертолетчики военно-морского флота Соединенных Штатов Америки совершили первую
экспедицию для изучения озера с морской водой. Одного из пилотов звали Дональд
Роу, другого — Джон Хик, в честь них было назван самый соленый водоем «Дон-Хуан»
(по-испански).

Антарктические Сухие Долины отличаются суровыми холодами и
ветрами. Вода появились из-под земли, а соль является результатом испарения
верхних слоев. В ней практически нет живых организмом (за исключением грибов,
дрожжей, водорослей), в такой морской воде микрофлора так и приспособилась.
Считается, если на Марсе когда-то обнаружат воду, то она будет такой же, как в
этом озере.

Почему вода в океане соленая

В школе каждый изучал географию, на уроках которой учитель
рассказывал, из-за чего морская вода соленая. Однако возникает множество
вопросом. К примеру, почему осадки, конденсат, реки, родники, тающие ледники
пресные, но море при этом не становится менее соленым? Речная вода не совсем
пресная, так как в почве находятся соли. Жидкость их медленно вымывает, принося
в мировой океан. Конечно, человек этого совершенно не замечает. Первобытные
океаны были пресными, а со временем их наполнили соленые реки. Исследования
привели к другим результатам — реки не могли просолить всю воду.

По первой теории морская вода с повышенным содержанием соли
стала результатом массовых извержений вулканов много миллионов лет назад. Они
были чрезвычайно активны и приводили к постоянным кислотным дождям. Океаны
состояли из 10% смеси метана, хлора и серы, 15% углекислоты и 75% воды, что
является ответом на вопрос «Какого вещества содержится больше всего в морской
воде?». Многочисленные кислотные дожди приводили к реакциям, в результате это и
стало причиной концентрированного солевого раствора.

Примечательно, что можно добывать из морской воды золото. В
литре жидкости обычно содержится до нескольких миллиардных долей грамма золота.
Один из источников находится на полуострове Рейкьянес.

Вторая теория уже описана выше, из которой следует: соль
содержится абсолютно в каждом водоеме на Земле. Исследования доказывают, что
это действительно так, но концентрация ничтожно мала, чтобы ее заметил человек.
Реки, впадающие в океаны, ежедневно приносят вымытые соли из почвы.

Многие уверены, что вода, которая испаряется с поверхности
моря или океана тоже соленая. Однако парообразованию подвержена только влага.
Можно провести дома простой эксперимент, оставив аквариум без рыб с морской
водой около источника тепла. Через некоторое время жидкость испарится, а соль
останется.

При электролизе морской воды ионы соли скапливаются на
соответствующих электродах. Ученые совершенствуют этот процесс, разрабатывая
безопасные покрытия для анода.

Нельзя сказать, что какая-то из двух теорий неправильная.
Они обе вполне логичны, но подтвердить или опровергнуть их ученые не могут до
сих пор.

Может ли возникнуть пресный океан

Чтобы ответить на вопрос «Может ли океан стать пресным?»,
необходимо понять, что на это влияет. Свойства морских вод зависят от множества
факторов, лишь часть из них:

• подводные течения;
• испарения и их активность;
• особенности движения морской воды;
• наличие ледников, а также скорость таяния.

На глубине океана находятся залежи чистой пресной воды, но
вот что в морской воде есть золото знает не каждый. Соленые воды не могут стать
пресными даже через множество веков. Ученые уверены, выпаривание воды не
изменяет соленость. Уровень соли всегда остается на одном уровне. Постоянство
солевого состава открыл Дитмар, в честь которого и назван закон.

Если подобное все-таки случится (теоретически), то повлечет
за собой необратимые последствия для всей планеты. В первую очередь — погибнут
многие живые организмы, ведь даже люди применяют изотонические растворы морской
воды. Надолго пресная жидкость не останется, так как из рек в океанские воды
постоянно поступают соли. Однако последнее является лишь одной из нескольких
теорий почему морская вода сильно соленая.

Может ли океан стать пресным? Почему морская вода соленая?
Этими вопросами задаются не только любознательные дети, но и многие взрослые.
Все знают, что в море и океане соленая вода, но почему так происходит не
объясняют даже ученые. Есть несколько теорий, однако какая из них правильная до
сих пор непонятно. Нет подтверждения и тому, могут ли испариться воды с морской
солью.

Вода — один из самых сильных растворителей. Она способна растворить и разрушить любую горную породу на поверхности земли. Потоки воды, ручейки и капли постепенно разрушают гранит и камни, при этом происходит выщелачивание из них легкорастворимых составных частей. Ни одна прочная порода не сможет противостоять разрушительному воздействию воды. Это процесс долгий, но неотвратимый. Соли, которые вымываются из горных пород, придают морской воде горько-солёный вкус.

Но почему же вода в море солёная, а в реках пресная?

На этот счет имеется две гипотезы.

Гипотеза первая

Все примеси, растворенные водой, сносятся ручьями и реками в моря и океаны. Речная вода тоже солёная, только солей в ней в 70 раз меньше, чем в морской воде. Вода из океанов испаряется и вновь возвращается на землю в виде осадков, а растворенные соли остаются в морях и океанах. Процесс «поставки» солей в моря реками продолжается уже более 2 млрд. лет — время, достаточное, чтобы «засолить» весь Мировой океан.

Дельта реки Клута в Новой Зеландии.
Здесь Клута разделяется на две части: Матау и Коау,
каждая из которых впадает в Тихий океан.

Морская вода содержит в себе почти все элементы, существующие в природе. В ней есть магний, кальций, сера, бром, йод, фтор, в небольшом количестве содержатся медь, никель, олово, уран, кобальт, серебро и золото. Химики нашли в морской воде около 60 элементов. Но больше всего в морской воде содержится хлорида натрия, или поваренной соли, вот потому она и соленая.

В пользу этой гипотезы говорит тот факт, что озёра, которые не имеют стока, — тоже солёные.

Таким образом, получается, что изначально вода в океанах была менее соленая, чем сейчас.

Но эта гипотеза не объясняет различия в химическом составе морской и речной воды: в море преобладают хлориды (соли соляной кислоты), а в реках — карбонаты (соли угольной кислоты).

Гипотеза вторая

Согласно этой гипотезе, вода в океане была солёной изначально, и виной тому вовсе не реки, а вулканы. Сторонники второй гипотезы считают, что в период образования земной коры, когда была очень высока вулканическая активность, вулканические газы, содержащие пары хлора, брома и фтора, проливались кислотными дождями. Таким образом, первые моря на Земле были… кислыми. Вступая в химическую реакцию с твердыми породами (базальтом, гранитом), кислая вода океанов извлекала из горных пород щелочные элементы — магний, калий, кальций, натрий. Образовались соли, которые нейтрализовали морскую воду — она стала менее кислой.

По мере снижения вулканической активности атмосфера очищалась от вулканических газов. Состав океанской воды стабилизировался примерно 500 млн. лет назад — она стала соленой.

Но куда же пропадают карбонаты из речной воды, попадая в Мировой океан? Их используют живые организмы — для построения раковин, скелетов и т. д. А вот хлоридов, которые преобладают в морской воде, они избегают.

В настоящее время учёные сошлись на том, что обе эти гипотезы имеют право на существование, и не опровергают, а взаимно дополняют друг друга.

Вы никогда не задумывались над этим вопросом? А между тем он долгие годы вызывал жаркие споры.

Если выпарить литр океанской воды, то на стенках и на дне кастрюли останется примерно 35 граммов соли.

Много это или мало – чайная ложка примерно на стакан воды? Самые недоверчивые могут попробовать…

Если же подсчитать, сколько соли растворено во всем Мировом океане, цифры получатся весьма внушительными. Достаточно привести такой пример: если всю извлеченную из океана соль рассыпать ровным слоем по поверхности материков, архипелагов и даже островов, то она покроет сушу слоем, в котором спрячется ленинградский Исаакиевский собор!

Но вот что любопытно: каждый год реки выносят в океаны примерно миллиард тонн солей и около 400 миллионов тонн силикатов, а между тем ни соленость океанской воды, ни ее состав заметно не меняются. В чем тут дело?

С силикатами более или менее ясно: они тут же выпадают в осадок. А соль?.. По‑видимому, частички соли с брызгами волн мельчайшей пылью поднимаются в воздух и подхватываются воздушными течениями. Крошечные кристаллики поднимаются вверх и начинают играть роль ядер для конденсации атмосферной влаги. Вокруг них образуются капельки воды, которые собираются в облака. Ветер гонит облака далеко от океана, и там они проливаются дождями, возвращая похищенную соль земной коре. И снова начинается ее путешествие с водой к океану. Вот какой получается круговорот…

И все‑таки почему же океан соленый? С самого начала был он таким или посолонел постепенно? Чтобы ответить на эти вопросы, ученым пришлось сначала решить проблему происхождения океана вообще. Вместе ли с Землей образовалась ее гидросфера или позже?

Долгое время существовало мнение, что планеты вначале находились в расплавленном состоянии. Понятно, что в таком случае ни о какой воде на поверхности говорить не приходилось. При таком положении вещей над раскаленной Землей должен был носиться пар, который время от времени проливался бы горячими дождями и тут же снова испарялся и собирался в облака и тучи. Лишь постепенно, по мере остывания планеты вода из атмосферы стала задерживаться в выемках и впадинах рельефа. Появились первые моря и океаны. Какими они могли быть? Конечно, пресными, если произошли от воды из атмосферы, от дождя. И лишь потом, через много лет, воды Мирового океана посолонели от соли, вынесенной в океаны реками из земной коры. Такая довольно стройная картина существовала долгие годы.

Однако в наши дни в ней все изменилось. Прежде всего, сегодня большинство ученых считают, что Земля, как и остальные планеты Солнечной системы, образовалась из холодного газопылевого облака. Слепилась под действием сил притяжения из огромных ледяных и железокаменных глыб, летавших в космосе. Потом постепенно вещество этого начального планетного кома стало расслаиваться. Молодая планета разогревалась. Более плотные, тяжелые глыбы опускались глубже, ближе к центру, а к поверхности выталкивались более легкие вещества, в том числе вода и газы. Газы образовали первичную атмосферу, а вода – гидросферу. Горячие струи под большим давлением пробивали себе путь из недр наверх. По дороге они насыщались минеральными солями. И вырвавшаяся из плена на поверхность молодой Земли вода, наверное, больше походила на насыщенный рассол, столько было в ней растворенных химических элементов. А это означало, что с самого начала, с самого своего рождения океан был уже соленым. Может быть не таким, как сегодня, но о том речь еще впереди.

Мысль о глубинном, магматическом происхождении океанской воды еще в 30‑х годах нашего столетия высказал русский и советский ученый Владимир Иванович Вернадский. Сегодня его точку зрения поддерживают большинство специалистов всего мира.

Академик А. П. Виноградов считает, что океан «пережил» три стадии своего развития начиная от рождения. Первая из них приходилась на время «безжизненного» состояния нашей планеты. Было это от четырех до трех миллиардов лет назад. На Земле еще не существовало биосферы. Мировой океан скорее всего был тогда невелик по объему и неглубок. Вулканы выбрасывали из недр массу растворов, летучих дымов, в которых содержались всевозможные кислоты. Дожди с неба лились горячие и едкие. От таких добавок вода в океане должна была обладать резко выраженной кислой реакцией.

Правда, долго эта «кислая стадия» в развитии океана продолжаться не могла. Вырвавшиеся на поверхность горячие растворы вступали в реакции с солями, связывали металлы и уменьшали как свою кислотность, так и кислотность первичного океана.

А потом в какой‑то момент времени, примерно три миллиарда лет назад, в первичном «бульоне» стала формироваться жизнь. Сначала примитивнейшая, потом все более сложная.

Эпоха формирования жизни длилась чрезвычайно долго. Живые организмы извлекали из атмосферы углекислый газ и выделяли свободный кислород, которого сначала в первичной атмосфере практически не было. Кислород неузнаваемо менял все, даже главное свойство атмосферы: из восстановительной она превращалась в окисляющую. Кислород окислял и осаждал, делал менее подвижными такие элементы, как железо и сера, кальций и магний, носившиеся в дыме вулканов над поверхностью Земли. Они осаждались и накапливались в воде. Бор и фтор образовывали труднорастворимые соли, которые тоже выпадали в осадок. Вода в океане остывала, и в ней переставал растворяться кремнезем. Мельчайшие живые организмы учились использовать его для постройки своих панцирей, которые после отмирания уходили в осадки…

Примерно шестьсот миллионов лет назад состав воды в океанах и состав атмосферы более или менее стабилизировались. Это подтверждают остатки вымерших животных, которые палеонтологи находят в глубоких земных слоях.

Я думаю, что вам должно быть ясно: соленость воды – это очень важная характеристика Мирового океана. И если она вдруг в каком‑то районе меняется, это сигнал: значит, здесь нужно ожидать от Нептуна неожиданностей.

Пробы морской воды берут с помощью специальных приборов – батометров. Снаряды это нехитрые. Обыкновенный полый цилиндр с двумя крышками, которые легко запираются. Процесс этот происходит полуавтоматически с помощью грузика, спускаемого сверху, когда батометры достигают требуемой глубины. Делается это так: гирлянду с привязанными к длинному тросу батометрами опускают с борта исследовательского судна в воду. При этом следят, чтобы каждый прибор в паре с термометром оказались на своем заданном горизонте. Дальше следует немножко подождать, чтобы термометры пришли в тепловое равновесие с окружающей водой. А когда время ожидания истекает, сверху пускают по тросу грузик. Разрезная гиря с дыркой посередине скользит, добирается до первого батометра, освобождает его крышки, которые наглухо защелкиваются. Кроме того, при этом опрокидываются термометры, фиксируя измеренную температуру, и освобождается второй груз – вторая гирька. Она проделывает ту же операцию со вторым батометром, третья – с третьим и так далее до самого последнего прибора на глубине. После этого всю гирлянду можно вытаскивать наверх.

Но главное начинается в лаборатории, где довольно сложными химическими методами определяют сначала хлорность воды, а потом пересчитывают ее на соленость. Правда, за последние годы инженеры сконструировали приборы, которые измеряют соленость непосредственно по электропроводности воды. Ведь чем больше в воде соли, тем меньше сопротивления оказывает она электрическому току. Есть даже специальный так называемый СТГ‑зонд (СТГ – соленость, температура, глубина), который показывает непрерывное по глубине распределение всех этих трех важнейших параметров океанской воды.

Обычно соленость океана колеблется между 33 и 38 промилле. (1 промилле равняется десятой части процента. И чтобы составить раствор насыщенностью в 1 промилле, нужно в литре пресной воды растворить 1 грамм соли). Но есть районы, в которых соленость отличается от нормы. Там могут быть выходы подземных рек.

Океан – «кухня погоды»

Что такое «погода»? Некоторые к этому понятию относятся легкомысленно. Говорят: «Погода? Да посмотри в окно – это и будет погода». На самом же деле погода – это состояние атмосферы в данный момент и в данном месте. Если же рассматривать режим погоды в среднем за много лет, то это уже климат. О том, что важно уметь предсказывать погоду и знать, как будет меняться климат, много говорить не нужно. Это и так всем ясно. Совершенствование методов прогнозирования погоды и других явлений природы – важная народнохозяйственная задача. Понятно: от погоды зависит урожай, от погоды зависят работы на стройках, которые ведет наша страна, от погоды зависит, наконец, здоровье людей.

Вы вправе спросить: «А при чем же здесь океан, если мы живем чуть не в центре огромного континента?»

Чтобы ответить на этот вопрос, я расскажу вам об одной интересной работе ученых.

Уже довольно давно синоптики заметили, что среднегодовая температура в некоторых районах Северной Атлантики периодически колеблется. То она поднимается на 1,5 и даже на 3 градуса, то понижается. Специалисты присвоили этим явлениям названия «теплого моря» и «холодного моря». При этом температурные отклонения шагали в ногу с изменениями атмосферного давления. В случае «теплого моря» над Бермудскими островами устанавливался антициклон с повышенным давлением, при «холодном море» в том же районе давление понижалось. Менялась при этом и граница между теплым Гольфстримом и холодным Лабрадорским течением.

Но самое интересное заключалось в том, что ровно через месяц обстановка над Бермудскими островами начинала совершенно определенным образом сказываться в Шотландии и Скандинавии, через 1,5 месяца – в Польше, через 2 месяца погодные изменения добирались и до европейской части нашей страны. Получалось, как писал академик Л. М. Бреховских: «Если вы хотите узнать, какая будет погода через два месяца в районах европейской части СССР, то внимательно изучите, что сейчас происходит в Северной Атлантике у берегов Исландии – каковы там морские течения, каков теплозапас воды, температура воздуха и т. д. Для соответствующего прогноза на четыре месяца вперед необходимо столь же подробно выяснить, что делается в районе Карибского моря».

Например, при установлении в январе режима «холодного моря» можно с достаточной определенностью сказать, что февральская температура в Швейцарии будет градуса на три ниже нормы. А это наверняка повлечет за собой перерасход электроэнергии, топлива. При установлении режима «теплого моря» через 2 месяца жди и у нас затяжных циклонов с дождями и низким давлением…

Пока механизм этих связей ученым не совсем ясен. Комплексные исследования океана и атмосферы только начинаются. Еще в 70‑х годах метеорологи задумали осуществить большую международную программу ПИГАП – Программу исследований глобальных атмосферных процессов. Для чего? Чтобы сделать прогнозы погоды более точными. Сначала метеорологи хотели обойтись своими силами и даже разработали все пункты программы. Но прошло совсем немного времени, и оказалось, что без океанологов им никак не обойтись. И лишь когда в разные районы Мирового океана вышли примерно 40 научно‑исследовательских судов из разных стран (в том числе 13 советских), когда в этой работе приняли деятельное участие самолеты и искусственные метеоспутники Земли, дело пошло на лад. Некоторым может показаться странным, почему это океан так тесно связан с атмосферой. Давайте попробуем разобраться.

Тепловой баланс планеты

Главный энергетический рычаг, который управляет погодой на Земле, – это тепло! А откуда наша планета его получает? Ученые подсчитали: более 99,9 процента всей энергии, определяющей состояние погоды и характер климата, а также той, что приводит в движение воды океана, дает Солнце. Конечно, какое‑то тепло просачивается и из земных недр. Но его доля очень невелика. Энергия, получаемая из космоса, приводит в действие бесчисленные части огромной «тепловой машины», каковой является Земля. А после использования возвращается в космос.

Казалось бы, можно сделать вывод: солнечные лучи, проходя через атмосферу, нагревают ее, а остаток своего тепла отдают океану и суше. Но это неправильно. Из всей энергии, которой обладает атмосфера, только 20 процентов получает она непосредственно от нагревания солнечными лучами. Большую же часть остальной энергии добавляет в атмосферу океан. Он, как огромный аккумулятор, запасает ее днем, жарким летом, а отдает ночью, смягчая холодные зимы не только в прибрежных районах, но и в глубинах континентов.

Как же регулирует океан тепловой баланс планеты? Из законов физики вы знаете, что для того, чтобы испарить 1 грамм морской воды, нужно затратить 600 калорий тепла. Водяной пар конденсируется, собирается в облака. Ветры гонят облака в высокоширотные районы, где они проливаются дождями. Те же физики подсчитали, что при конденсации пара и выпадении 1 грамма влаги в виде дождя высвобождается около 540 калорий тепла. Ну‑ка, сравните… Получается, что львиная доля энергии, запасенная в тропиках, передается через атмосферу к полюсам с помощью одного только испарения. Ведь с поверхности Мирового океана за год испаряется в среднем слой воды толщиной более метра. Те, кто любят математику, могут сами подсчитать и общее количество калорий перенесенного тепла. А есть ведь еще и течения…

Чтобы ясно представить себе взаимодействие океана с атмосферой, ученые – океанологи и метеорологи – должны собрать множество данных. Но при этом нужно иметь в виду, что океан живет, движется и все его параметры непрерывно изменяются. А уж о подвижности атмосферы и говорить нечего.

В Советском Союзе под руководством академика Г. И. Марчука разработан метод математических моделей циркуляции атмосферы и океана. Что такое «математическая модель»? В принципе это система уравнений, которые описывают те или иные взаимосвязанные процессы в сложных системах. У океанологов такой системой является океан, у метеорологов – атмосфера Земли, воздушный океан. Решают эти уравнения с помощью электронных вычислительных машин.

Математические модели – на редкость удачное изобретение человеческого разума. С их помощью на бумаге можно создать аналоги самых разных условий. Задумали, предположим, люди перекрыть плотинами морские проливы. А по ним идут океанские течения. Чем обернется для всей Земли задуманное мероприятие? И на этот вопрос могут дать ответ математические модели. Для математиков существуют задачи местного значения, а есть и глобальные. Вот сравнительно недавно возникла, к примеру, такая проблема. Развивающаяся промышленность с каждым годом увеличивает количество углекислого газа, который выбрасывается в атмосферу. Казалось бы, ничего особенного: углекислый газ – вещество прозрачное, солнечные лучи не задерживает; кроме того, он служит для питания растений… Но оказывается, есть у углекислого газа коварное свойство: световые лучи он пропускает, а вот тепловые – задерживает. Получается, что солнечное излучение к поверхности Земли проходит беспрепятственно, а тепло от нагретой воды и суши обратно в космос не уходит. Как стекло парника прикрывает углекислый газ нашу планету. Значит, и температура у поверхности растет.

Вы можете подумать: «Ну и что же здесь плохого? Пусть будет тепла побольше, станут в Москве, в Ленинграде, а то, может, и в Мурманске пальмы расти…» На самом деле потепление обернется для нас неисчислимыми бедами. Начнут таять льды и вечные снега. Дополнительная вода хлынет в мировой океан, поднимет его уровень, затопит прибрежные города. Если растают полярные ледяные шапки, уровень Мирового океана поднимется примерно на 60 метров!

Но возможна ли такая глобальная катастрофа? Чтобы точно ответить на этот вопрос, нужно очень тщательно составлять математические модели. Учитывать в них не только нынешние достижения науки, но и запрограммировать прогнозы будущего. Пока мы можем только сказать, что тепловой баланс нашей планеты не очень‑то устойчив. Следы прошедших эпох показывают, что климат Земли в прошлом испытывал весьма существенные колебания. За время существования человека таких колебаний было несколько. Ученые называют их циклами оледенения. На протяжении каждого такого цикла Земля переходила от состояния межледниковья к состоянию оледенения и обратно. К сожалению, ледниковые фазы каждый раз длились значительно дольше, чем межледниковья.

В периоды оледенений горные ледники, морские льды и ледяные щиты значительно вырастали в своих размерах. Из океана вымораживалась вода, и уровень его понижался. Например, в период последнего большого оледенения, максимум которого был всего восемнадцать тысяч лет назад, уровень Мирового океана понизился более чем на 100 метров, обнажив большую часть шельфа.

Но не только большие ледниковые периоды грозят Земле. Они все‑таки бывают довольно редко. Но даже в периоды межледниковья бывают на нашей планете так называемые малые ледниковые периоды. Так, собрав множество судовых наблюдений и внимательно выбрав из старинных летописей и хроник все упоминания о погоде прошлых лет, ученые установили, что примерно с 1450 по 1850 год зимы на Земле были куда суровее, чем в наше время. Лето было короче и не таким жарким, а горные ледники спускались значительно ниже своих сегодняшних границ. Моряки отмечали, что и ледяная кромка в Атлантике проходила намного южнее.

Почему? В чем причина такого катаклизма? На этот вопрос наука пока ответить не может. Представляете, сколько в этой области предстоит еще работать!

Сколько открытий ждет будущих океанологов и метеорологов! Перспективы для них поистине замечательные.

Где рождается «тай фын» – «большой ветер» и где находится «хуракан» – «сердце неба» и «сердце земли»

Особый интерес у всех людей вызывает вопрос о том, как влияют меняющиеся условия в океане на возникновение страшных тропических циклонов, которые в Атлантике называются ураганами, а в бассейнах Индийского и Тихого океанов – тайфунами.

Сегодня, благодаря космической службе метеоспутников и прямым наблюдениям космонавтов, районы зарождения тропических циклонов хорошо известны. Их не очень много: в Атлантике это в основном Карибское море и Мексиканский залив; в Индийском и Тихом океанах осенние тайфуны зарождаются в южных и юго‑западных районах.

Кроме того, их очагами являются Филиппинские острова и Южно‑Китайское море. А вот тайфуны, обрушивающиеся на восточное побережье Азии и на Индию, круглый год зарождаются в западной части Тихого океана и в северных районах Индийского.

Тропический циклон – это система очень сильных ветров, которые дуют и крутятся вокруг безветренного центра низкого давления, называемого «глазом циклона». Интересно, что в Северном полушарии ветер крутится вокруг «глаза циклона» всегда против часовой стрелки, а в Южном полушарии – по ее ходу. Циклон может захватить площадь до 1000 квадратных километров, а его безветренный «глаз» при этом будет иметь в диаметре всего каких‑нибудь 20–40 километров. Ветер же на периферии циклона может набрать скорость до 300 километров в час.

Тропические циклоны наносят огромный ущерб как в море, так и на суше в прибрежных районах. Они порождают гигантские волны и топят корабли. Вода врывается на равнинное побережье, уничтожает отмели, вызывает страшные наводнения и разрушает жилища людей.

В сентябре 1900 года в Северной Америке, в штате Техас, во время урагана погибло около 6 тысяч человек. В сентябре 1928 года тропический циклон, пронесшийся над штатом Флорида, унес около 2 тысяч жизней. А еще десять лет спустя такой же примерно ураган погубил 600 жителей Новой Англии. Перечисление печальных последствий можно было бы значительно продолжить. Но вы уже заметили, наверное, что, чем ближе к нашим дням, тем меньше число жертв. Это происходит потому, что синоптики уже научились хотя бы за сутки предупреждать о грозном явлении.

Передвигаясь над сушей или над водными просторами с более холодной поверхностью, чем в местах своего рождения, ураганы теряют силу. Значит, именно испарение теплой воды питает их энергией. И надо сказать, неплохо питает. Общая энергия тропического циклона равняется примерно энергии одновременного взрыва сотен 20‑мегатонных бомб! Она сравнима со всем количеством электроэнергии, которую вырабатывают за пятилетку электростанции нашей страны.

По традиции, тропические циклоны получают женские имена. Раньше их называли именами тех святых, на день памяти которых приходилось их появление. Кроме того, им присваивали еще и номер. Получалось довольно громоздко. Во время второй мировой войны, когда информацию о приближающейся буре нужно было передавать по радио желательно как можно быстрее, тропическим циклонам стали присваивать буквы латинского алфавита. А чтобы передать букву без ошибки, радисты использовали подходящее женское имя, начинающееся с этой буквы. Так и родилась традиция. Однако начиная с 1979 года служба погоды США дополнила список циклонов и мужскими именами.

«Хуракан» на языке индейцев Гватемалы означает «одноногий». Так они называли быстрого, как ветер, творца и повелителя мира, владыку гроз, ветров и ураганов. Самыми распространенными эпитетами этого страшного божества были «сердце неба» и «сердце земли».

А вот слово «тайфун» произошло от китайских слов «тай фын» – «большой ветер». И вы можете судить, насколько это соответствует действительности.

Почему в океане вода соленая, а в реках пресная? Ответ на этот вопрос неоднозначен. Существуют различные точки зрения, которые раскрывают суть проблемы. По мнению ученых, все сводится к способности воды разрушать горную породу и выщелачивать из нее легкорастворимые компоненты, которые и попадают в океан. Этот процесс происходит непрерывно. Соли насыщают морскую воду, придавая ей горьковато — соленый вкус.

Все вроде бы понятно, но вместе с тем, по данному вопросу существует два диаметрально противоположных мнения. Первое сводится к тому, что все растворенные в воде соли сносятся реками в океан, насыщая морскую воду. В речной воде солей в 70 раз меньше, поэтому определить их присутствие в ней без специальных анализов, невозможно. Нам кажется, что речная вода пресная. На самом же деле, это не совсем так. Насыщение морской воды солями происходит постоянно. Этому способствует и процесс испарения, в результате которого количество солей постоянно увеличивается. Этот процесс бесконечен, и длится около двух миллиардов лет. Время вполне достаточное, чтобы сделать воду соленой.

Состав морской воды довольно сложный. В ней присутствует практически вся таблица Менделеева. Но больше всего, в ней содержится хлорида натрия, что и делает ее соленой. Кстати, в закрытых озерах вода также соленая, что подтверждает правильность данной гипотезы.

Все вроде бы правильно, но есть одно но! В морской воде содержатся соли соляной кислоты, а в речной — угольной. Именно поэтому ученые выдвинули альтернативную гипотезу. Они считают, что морская вода была соленой изначально, и реки здесь совершенно не причем. Всему виной вулканическая деятельность, пик которой приходился на момент формирования земной коры. Вулканы выбрасывали в атмосферу огромное количество пара, насыщенного кислотами, который конденсировался и выпадал на землю в виде кислотных дождей. Осадки насыщали морскую воду кислотой, которая вступала в реакцию с твердыми базальтовыми породами. В результате выделялось огромное количество щелочи, в том числе натрий, калий и кальций. Получаемая, таким образом соль, нейтрализовала кислоту в морской воде.

С течением времени вулканическая активность уменьшалась, атмосфера очищалась оп паров, кислотных дождей выпадало все меньше. Примерно 500 миллионов лет назад состав морской воды стабилизировался, и стал таким, каким мы его знаем сегодня. А вот карбонаты, которые попадают в океан с речной водой, служат идеальным строительным материалом для морских организмов. Они строят из него коралловые острова, раковины, свои скелеты.

Какой гипотезе отдать предпочтение, дело сугубо личное. По нашему мнению они обе имеют право на существование.

Почему море соленое, и откуда берется в нем соль? Это вопрос, который интересовал людей давно. По этому поводу даже имеется народная сказка.

Как объясняет фольклор

Чья это легенда, и кто именно ее придумал, уже и не узнать. Но у народов Норвегии и Филиппин она очень похожа, и суть вопроса о том, почему море соленое, сказка передает следующим образом.

Были два брата — один богатый, а другой, как водится, бедный. И нет, чтобы пойти и заработать на хлеб для своей семьи — бедный идет за милостыней к скупому брату-богачу. Получив в «дар» полузасохший окорок, бедный в ходе некоторых событий попадает в руки к нечистой силе и выменивает этот самый окорок на каменный жернов, скромно стоящий за дверью. А жернов не простой, а волшебный, и может смолоть все, чего только душе заблагорассудится. Естественно, жить тихо, в достатке, и не рассказывать о своей чудо-находке бедный не смог. В одной версии он сразу же отстроил себе в один день дворец, в другой — закатил пир на весь мир. Так как все вокруг знали, что еще вчера он жили бедно, окружающие стали задавать вопросы, откуда да почему. Скрывать, что у него имеется волшебный жернов, бедный не посчитал нужным, а потому появилось много охотников украсть его. Последним таким желающим оказался торговец солью. Украв жернов, он не попросил намолоть ему денег, золота, вкусностей заморских, ведь имея такое «устройство», можно было уже и не заниматься торговлей солью. Он попросил намолоть ему соли, чтобы не пришлось плавать за нею за моря-океаны. Запустился чудо-жернов, да смолол ему столько соли, что потопил корабль горе-купца, и упал жернов на дно морское, продолжая молоть соль. Вот как объясняли люди, почему море соленое.

Научные объяснения факта

Основным источником солей в морях и океанах являются реки.

Да, те реки, которые считаются пресными (правильнее сказать, менее солеными, ведь пресным, то есть лишенным примесей солей, является только дистиллят), у которых значение солей не превышает одного промилле, делают моря солеными. Это объяснение можно встретить у Эдмунда Галлея — человека, известного по комете, названной его именем. Помимо космоса он изучал вопросы более приземленные, и именно он впервые выдвинул эту теорию. Реки постоянно приносят огромное количество вод вместе с мелкими примесями солей в морские пучины. Там происходит испарение воды, но соли — остаются. Возможно, ранее, много сотен тысяч лет назад, океанские воды были совсем иными. Но добавляют еще один фактор, который может объяснить, почему моря и океаны соленые, — извержения вулканов.

Химические вещества из вулканов, привносящие соль в море

Во времена, когда земная кора находилась в стадии постоянного формирования, Происходили частые выбросы магмы с невероятным количеством различных элементов на поверхность — как на суше, так и под водой. Газы, непременные спутники извержений, смешиваясь с влагой, превращались в кислоты. А те, в свою очередь, вступали в реакцию со щелочью почвы, образуя соли.

Этот процесс происходит и сейчас, ведь сейсмологическая активность хоть намного ниже, чем была миллионы лет назад, но все же присутствует.

В принципе, и остальные факты, объясняющие, почему вода в море соленая, уже изучены: соли попадают в моря с почвы посредством перемещения осадками, ветрами. Причем в каждом открытом водоеме химический состав главной земной жидкости индивидуален. На вопрос о том, почему море соленое, «Википедия» отвечает таким же образом, лишь подчеркивая вред морской воды для организма человека в качестве питьевой, и пользу при приеме ванн, проведении ингаляций и тому подобного. Не зря так популярна морская соль, которую даже дообавляют в пищу вместо поваренной.

Уникальность минерального состава

Мы уже упоминали, что минеральный состав уникален в каждом водоеме. То, почему море соленое и насколько оно таковое, решает интенсивность выпаривания, то есть температура ветра на водоемом, количество рек, которые впадают в водоем, богатство флоры и фауны. Так, все знают, что за море — Мертвое, и почему его так называют.

Начнем с того факта, что морем называть данный водоем некорректно. Это озеро, так как не имеет связи с океаном. Мертвым же его назвали из-за огромной доли солей — 340 граммов на литр воды. По этой причине никакая рыба не способна выжить в водоеме. А вот в качестве лечебницы Мертвое море весьма и весьма популярно.

Какое же море все-таки самое соленое?

А вот право называться самым соленым принадлежит Красному морю.

В литре воды здесь 41 грамм солей. Почему Красное море соленое на столько? Во-первых, его воды пополняются лишь за счет осадков и Аденского залива. Второе тоже является соленым. Во-вторых, испарение воды здесь в двадцать раз превышает ее пополнение, чему способствует размещение в тропическом поясе. Было бы оно немного южнее, ближе к экватору, и количество осадков, характерное для этой зоны, резко бы изменило его содержание. Из-за расположения (а находится Красное море между Африкой и Аравийским полуостровом) оно еще и самое теплое море среди всех имеющихся на планете Земля. Его средняя температура — 34 градуса по Цельсию. Вся система возможных климатических и географических факторов сделала море таким, каким оно является сейчас. И это касается любого водоема с соленой водой.

Черное море — один из уникальных составов

По тем же причинам можно выделить и Черное море, чей состав тоже своеобразен.

Его содержание солей — 17 промилле, и это не совсем подходящие показатели для морских жителей. Если фауна Красного моря поражает любого приезжего своим разнообразием красок и форм жизни, то от Черного моря такого не ждите. Большинство «поселенцев» морей не переносят воду с менее чем 20 промилле солей, потому разнообразие жизни несколько снижено. Зато в нем имеется много полезных веществ, которые способствуют активному развитию одно- и многоклеточных водорослей. Почему Черное море соленое наполовину меньше, чем океан? Это, в первую очередь, связано с тем, что размер территории, с которой в него стекает речная вода, превышает саму площадь моря в пять раз. При этом Черное море очень замкнутое — его со Средиземным соединяет лишь тонкий пролив, а в остальном оно окружено сушей. Концентрация солей не может стать очень высокой из-за интенсивного опреснения речными водами — первый и самый важный фактор.

Вывод: мы видим сложную систему

Итак, почему вода в море соленая? Это зависит от множества факторов — речные воды и насыщенность их веществами, ветра, вулканы, количества осадков, интенсивность испарения, а это, в свою очередь, влияет на уровень и многообразие живых организмов в ней как представителей флоры, так и фауны. Это огромная система с большим количеством параметров, которые в итоге составляют индивидуальную картину.

Все о морском льде | Национальный центр данных по снегу и льду

Введение

Морской лед встречается в удаленных полярных океанах. В среднем морской лед покрывает около 25 миллионов квадратных километров (9 652 553 квадратных миль) Земли, что примерно в два с половиной раза больше площади Канады. Поскольку большинство из нас не живет в полярных регионах, мы можем прожить несколько десятилетий и никогда не увидеть морского льда. Хотя это может не повлиять на нас напрямую, это важный компонент нашей планеты, поскольку он влияет на климат, дикую природу и людей, живущих в Арктике.

«Все о морском льде» дает представление о характеристиках и различных формах морского льда, о том, почему он так важен для нашей окружающей среды, а также о научно-популярных методах его изучения. Примеры изображений из данных иллюстрируют тип информации, которую ученые стремятся узнать о морском льду. Если вы хотите получить более глубокое научное обсуждение термодинамики и физики морского льда, посетите раздел «Процессы». Наконец, мы описываем, как морской лед повлиял на исследователей, которые изо всех сил пытались добраться до полюсов.

Что такое морской лед?

Морской лед — это просто замороженная океанская вода. Он образуется, растет и тает в океане. Напротив, айсберги, ледники, ледяные щиты и шельфовые ледники берут свое начало на суше. Морской лед встречается как в Арктике, так и в Антарктике. В Северном полушарии он в настоящее время может существовать так далеко на юге, как Бохайский залив, Китай (примерно 38 градусов северной широты), что на самом деле примерно на 700 километров (435 миль) ближе к экватору, чем к Северному полюсу. В Южном полушарии морской лед образуется только вокруг Антарктиды, достигая 55 градусов южной широты на север.

Морской лед растет в зимние месяцы и тает в летние месяцы, но в некоторых регионах часть морского льда остается круглый год. Около 15 процентов мирового океана покрыто морским льдом в течение части года.

Почему морской лед так важен и почему ученые изучают его?

Хотя морской лед встречается в основном в полярных регионах, он влияет на наш глобальный климат. Морской лед имеет яркую поверхность, поэтому большая часть падающего на него солнечного света отражается обратно в космос.В результате области, покрытые морским льдом, не поглощают много солнечной энергии, поэтому температуры в полярных регионах остаются относительно низкими. Если постепенное повышение температуры со временем тает морской лед, останется меньше ярких поверхностей, отражающих солнечный свет обратно в космос, больше солнечной энергии будет поглощаться поверхностью, а температура будет расти дальше. Эта цепочка событий запускает цикл потепления и таяния. Этот цикл временно останавливается, когда возвращаются темные дни полярной зимы, но он возобновляется следующей весной.Даже небольшое повышение температуры может со временем привести к еще большему потеплению, что сделает полярные регионы наиболее чувствительными к изменению климата на Земле.

Морской лед также влияет на движение океанических вод. Когда образуется морской лед, большая часть соли выталкивается в океанскую воду подо льдом, хотя некоторое количество соли может застрять в небольших карманах между кристаллами льда. Вода под морским льдом имеет более высокую концентрацию соли и более плотную, чем окружающая океанская вода, поэтому она тонет. Таким образом, морской лед вносит свой вклад в глобальную конвейерную циркуляцию океана.Холодная, плотная полярная вода опускается и движется по дну океана к экватору, в то время как теплая вода со средней глубины на поверхность движется от экватора к полюсам. Изменения количества морского льда могут нарушить нормальную циркуляцию океана, что приведет к изменениям глобального климата (для получения дополнительной информации см. Морской лед и глобальный климат).

Слишком много или слишком мало морского льда может быть проблемой для диких животных и людей, которые охотятся и путешествуют в полярных регионах. В Арктике морской лед может быть препятствием для нормального судоходства по Северному морскому пути и Северо-Западному проходу.См. Раздел «Окружающая среда», чтобы узнать больше о влиянии изменений морского льда на людей и дикую природу.

В чем разница между морским льдом и айсбергами, ледниками и озерным льдом?

Основное различие состоит в том, что морской лед формируется из соленой воды океана, тогда как айсберги, ледники и озерный лед образуются из пресной воды или снега. Морской лед растет, образуется и тает строго в океане. Ледники считаются наземным льдом, а айсберги — кусками льда, которые отламываются от ледников и падают в океан.Озерный лед состоит из пресной воды и замерзает в виде гладкого слоя, в отличие от морского льда, который принимает различные формы и формы из-за постоянной турбулентности океанской воды.

Процесс образования морского льда также отличается от процесса образования льда в озерах или реках. Пресная вода не похожа на большинство веществ, потому что она становится менее плотной по мере приближения к точке замерзания. Эта разница в плотности объясняет, почему кубики льда плавают в стакане с водой. Очень холодная пресная вода с низкой плотностью остается на поверхности озер и рек, образуя слой льда на вершине.

В отличие от пресной воды, соль в океанской воде приводит к увеличению плотности воды по мере приближения к точке замерзания, и очень холодная океанская вода имеет тенденцию опускаться. В результате морской лед образуется медленно, по сравнению с пресноводным льдом, потому что соленая вода опускается от холодной поверхности до того, как остынет достаточно, чтобы замерзнуть. Кроме того, другие факторы вызывают медленный процесс образования морского льда. Температура замерзания соленой воды ниже, чем пресной; температура океана должна достигать -1.8 градусов по Цельсию (28,8 градусов по Фаренгейту) для заморозки. Поскольку океаны очень глубокие, для достижения точки замерзания требуется больше времени, и, как правило, верхние 100–150 метров (300–450 футов) воды должны быть охлаждены до температуры замерзания для образования льда.

Можно ли пить растаявший морской лед?

Новый лед обычно очень соленый, потому что он содержит концентрированные капли, называемые рассолом, которые застревают в карманах между кристаллами льда, и поэтому из него нельзя получить хорошую питьевую воду.По мере ледникового периода рассол в конечном итоге просачивается сквозь лед, и к тому времени, когда он становится многолетним льдом, почти весь рассол уходит. Большинство многолетних льдов достаточно свежи, чтобы кто-то мог пить их талую воду. Фактически, многолетний лед часто обеспечивает пресную воду, необходимую для полярных экспедиций. См. Раздел «Соленость и рассол» в разделе «Характеристики» для получения дополнительной информации.

Последнее обновление: 3 апреля 2020 г.

Лед, снег и ледники и круговорот воды

• Школа наук о воде ГЛАВНАЯ • Круговорот воды •

Компоненты круговорота воды »Атмосфера · Конденсация · Испарение · Испарение · Пресноводные озера и реки · Поток подземных вод · Хранение подземных вод · Лед и снег · Инфильтрация · Океаны · Осадки · Таяние снегов · Источники · Речной поток · Сублимация · Поверхностный сток

Вода, хранящаяся в виде льда, является частью круговорота воды

Арктический регион покрыт огромным количеством льда.Возможно, наиболее поразительным на этой фотографии является протяженность ледникового покрова Гренландии — почти весь остров покрыт огромным и глубоким (местами почти три мили глубиной) слоем льда. Ледяной покров Гренландии в среднем имеет толщину почти в милю и содержит около 10 процентов всей массы льда на земном шаре.

Авторы и права: NASA

Круговорот воды описывает, как вода движется над Землей, над Землей и сквозь нее. Но на самом деле в любой момент времени «в хранилище» находится гораздо больше воды, чем на самом деле проходит через цикл.Под хранением мы подразумеваем воду, которая заблокирована в своем нынешнем состоянии в течение относительно длительного периода времени. Кратковременное хранение может составлять дни или недели для воды в озере, но это могут быть тысячи лет для глубоких подземных водохранилищ или даже дольше для воды на дне ледяной шапки, например, в Гренландии. По большому счету, эта вода все еще является частью круговорота воды.

Ледяные шапки мира

Карта расположения ледников и ледяных шапок на Земле.
Кредит: National Geographic

Белые области на этой карте показывают ледников и ледников по всему миру (воспроизведено из National Geographic WORLD, февраль 1977 г., № 18, стр. 6, с разрешения). Подавляющее большинство, почти 90 процентов массы льда Земли находится в Антарктиде, в то время как ледяная шапка Гренландии содержит 10 процентов общей массы льда в мире. Ледяная шапка Гренландии — интересная часть круговорота воды. Ледяная шапка со временем стала настолько большой (около 600000 кубических миль (mi ³ ) или 2.5 миллионов кубических километров (км ³ )), потому что снега выпало больше, чем растаяло. Спустя тысячелетия по мере того, как снег становился все глубже, он сжимался и становился льдом. Ледяная шапка в среднем имеет толщину около 5000 футов (1500 метров), но может достигать 14000 футов (4300 метров). Лед такой тяжелый, что земля под ним придавила форму чаши. Во многих местах ледники на Гренландии достигают моря, и, по одной из оценок, около 125 миль ³ (517 км ³ ) ледяных «телят» в океан каждый год — один из вкладов Гренландии в глобальный водный цикл.Связанные океаном айсберги путешествуют по течению, тая по пути. Некоторые айсберги в гораздо меньшей форме были замечены далеко на юге, до острова Бермуды.

Лед и ледники приходят и уходят ежедневно на протяжении тысячелетий

Эта глобальная карта показывает разницу температур по сравнению с доиндустриальными временами. Темно-синий означает более низкие температуры. Ледяные щиты прошлого накладываются на континенты.

Кредит: Джессика Тирни, Университет Аризоны

Климат в глобальном масштабе всегда меняется, хотя обычно не настолько быстро, чтобы люди могли его заметить.Было много теплых периодов, например, когда жили динозавры (около 100 миллионов лет назад), и много холодных периодов, таких как последний ледниковый период около 18000 лет назад. Во время последнего ледникового периода большая часть северного полушария была покрыта льдом и ледниками, и, как показывает эта карта из Университета Аризоны, они покрывали почти всю Канаду, большую часть северной Азии и Европы и простирались до Соединенных Штатов. .

Ледники все еще существуют; десятки тысяч из них находятся на Аляске.Климатические факторы все еще влияют на них сегодня, и в нынешнем более теплом климате они могут уменьшаться в размерах со скоростью, которую легко измерить в годовом масштабе.

Вот спутниковый снимок Исландии в конце лета, на котором виден свободный ото льда ландшафт, за исключением постоянных ледяных полей. Даже летом большие постоянные ледяные шапки ярко выделяются на фоне окружающей их вулканической породы. Ярко окрашенные озера и прибрежные воды являются результатом очень мелких и хорошо отражающих отложений, которые измельчаются на куски огромным весом ледников и смываются в море с ледниковым стоком (внизу изображения).

Далее видно изображение Исландии в середине зимы, на котором видно, что островная страна почти полностью покрыта белым снегом и льдом, скрывая постоянные ледники и ледяные шапки, существующие круглый год. На протяжении тысячелетий лед вырезал глубокие фьорды, оставляя каймы суши, уходящие, как пальцы, в океан, как это видно на северо-западном побережье.

Ледники во всем мире уменьшаются в размерах

Ледник Гриннелл, Монтана

Кредит: Лиза МакКеон, USGS

На этом снимке показан ледник Гриннелл в Национальном парке Глейшер, штат Монтана, США, 2005 год.Ледник стремительно отступает с начала 1900-х годов. Годовые отметки указывают на прежнюю протяженность ледника в 1850, 1937, 1968 и 1981 годах. Горные ледники являются отличными индикаторами изменения климата; Считается, что сокращение горных ледников во всем мире вызвано сочетанием повышения температуры после Малого ледникового периода, который закончился во второй половине XIX века, и увеличения выбросов парниковых газов.

Ледяные шапки влияют на погоду

То, что вода в ледяной шапке или леднике неподвижна, не означает, что она не оказывает прямого воздействия на другие аспекты круговорота воды и погоду.Лед очень белый, и, поскольку белый цвет отражает солнечный свет (и, следовательно, тепло), большие ледяные поля могут определять погодные условия. Температура воздуха на милю над ледяными шапками может быть выше, чем на поверхности, а режимы ветра, влияющие на погодные системы, могут быть драматичными на покрытых льдом ландшафтах.

Некоторые факты о ледниках и ледяной шапке

Ледник Беринга на Аляске — крупнейший ледник Северной Америки. На этом спутниковом снимке НАСА показано, как ледник похож на реку.
(Источник: Земная обсерватория НАСА)
Увеличить

• Ледяной лед покрывает 10-11 процентов всей суши.
• По данным Национального центра данных по снегу и льду (NSIDC), если бы все ледники сегодня растаяли, уровень моря поднялся бы примерно на 230 футов (70 метров).
• Во время последнего ледникового периода (когда ледники покрывали большую площадь суши, чем сегодня) уровень моря был примерно на 400 футов (122 метра) ниже, чем сегодня. В то время ледники покрывали почти треть суши.
• Во время последнего потепления, 125 000 лет назад, моря были примерно на 18 футов (5,5 метра) выше, чем сегодня. Около трех миллионов лет назад уровень моря мог быть на 50,3 метра выше.
• Самая большая площадь поверхности любого ледника в прилегающих к США штатах: ледник Эммонс, Вашингтон (4,3 квадратных мили или 11 квадратных километров)

Ледяные шапки и глобальное водораспределение

Несмотря на то, что количество воды, заключенной в ледниках и ледяных шапках, составляет небольшой процент от всей воды на Земле (и в ней), оно составляет большой процент от общего объема пресной воды в мире.Как показывают эти диаграммы и таблица данных, количество воды, заключенной во льду и снеге, составляет всего около 1,7 процента всей воды на Земле, но большая часть всей пресной воды на Земле, около 68,7 процента, содержится в ледяных шапках и ледниках. .

Одна оценка глобального водораспределения

Источник: Глейк П. Х., 1996: Водные ресурсы. В Энциклопедии климата и погоды, изд. С. Х. Шнайдер, Oxford University Press, Нью-Йорк, т. 2. С. 817-823.

Источники и дополнительная информация

Распространенных заблуждений об айсбергах и ледниках — Айсберги и ледники — Помимо пингвинов и белых медведей

Огромные размеры антарктического айсберга поразительны, как и способность арктического ледника формировать ландшафт. Тем не менее, неправильные представления об айсбергах и ледниках существуют среди студентов всех возрастов (и взрослых). Многие из этих заблуждений связаны с плотностью и плавучестью; другие касаются образования ледников и айсбергов или их воздействия на сушу и воду Земли.Эффективное обучение начинается с рассмотрения заблуждений учащихся и соответствующего планирования действий.

В этой статье мы выделили некоторые распространенные заблуждения об айсбергах и ледниках, а также основные концепции плотности и плавучести. Вместо того, чтобы предоставлять исчерпывающий список всех возможных идей учащихся, мы надеемся дать представление о тех, которые могут быть у ваших учеников начальной школы. Мы также предоставили инструменты для формирующей оценки и ресурсы для обучения правильным научным концепциям.

НЕПРАВИЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

Айсберги

Ледники

Примечание о плотности и плавучести

Плотность и плавучесть — важные понятия, которые следует учитывать при изучении айсбергов и ледников.Чтобы ответить на распространенные вопросы студентов (например, почему айсберги плавают или почему ледяной лед кажется голубым), требуется некоторое объяснение плотности и плавучести.

Хотя формальные определения и концепции выходят за рамки ожиданий уровня класса для начальной школы, учащиеся могут развить неформальные концепции плотности и плавучести, а также базовое понимание того, какие типы объектов плавают или тонут.

Каковы некоторые из распространенных заблуждений об этих концепциях? Многие студенты считают, что тяжесть является наиболее важным фактором, определяющим, тонет объект или плывет.

Студенты также могут подумать, что изменение формы объекта изменит его массу или то, как объект плавает. Например, многие ученики предсказывают, что длинный кусок дерева будет плавать ниже, чем короткий кусок того же дерева.

Исследователи также обнаружили, что студенты, изучающие плавучие объекты, сосредотачиваются на самом объекте и игнорируют воду или другую жидкость, в которой он плавает.

ФОРМАТИВНАЯ ОЦЕНКА

Айсберги

Мы следовали модели, использованной Пейджем Кили и соавторами в четырех томах книги Uncovering Student Ideas in Science (© 2005-2009 NSTA Press), и создали аналогичное исследование, чтобы выявить идеи студентов о влиянии таяния айсбергов на уровень моря.

Таяние айсбергов
Этот зонд, смоделированный (с разрешения NSTA Press) по образцам, найденным в «Раскрытие идей студентов в науке» , тома 1, 2, 3 и 4, предназначен для выявления идей студентов о ледниковой эрозии.

Плотность и плавучесть

Том 2 серии «Раскрытие идей учащихся в науке» содержит несколько тестов, которые могут помочь учителям выявить неправильные представления о плотности и плавучести.

« Сравнение кубов » просит учащихся сравнить свойства (массу, температуру, плотность, способность плавать) большого куба и маленького куба, сделанных из одного и того же материала. Он помогает студентам понять, меняются ли свойства материи с увеличением массы.

« Плавающие бревна » просит учащихся предсказать, как большое и маленькое бревна будут плавать в воде. Он помогает студентам понять, влияет ли размер объекта на его плотность.

« Floating High and Low » просит учащихся определить, как изменить способ плавания объекта в воде.Он пробуждает у студентов представления о плотности и плавучести.

« Solids and Holes » просит учащихся предсказать, будет ли объект плавать, если в нем будут пробиты отверстия. Это пробуждает у студентов представления о плотности.

ОБУЧЕНИЕ НАУКЕ

Айсберги

Моделирование айсбергов и изучение связи ледника с айсбергом может помочь учащимся понять, что айсберги состоят из пресной воды. Модели также могут быть полезны для иллюстрации воздействия льда на суше и на море на повышение уровня моря.

«Когда плавучий лед тает в море» (3-5 классы)
Учащиеся используют воду и кубики льда для моделирования того, что происходит, когда плавучий лед тает. Студенты (и учителя) заметят, что таяние плавучих льдов, таких как айсберги и шельфовые ледники, не влияет на уровень моря. Предложите своим ученикам изменить эксперимент, чтобы показать, что происходит с массами суши, окруженными водой, при таянии льда.

Когда тает наземный лед (3-5 классы)
Учащиеся моделируют таяние наземного льда (ледников и ледяных щитов), чтобы обнаружить, что этот тип таяния действительно влияет на уровень моря.Предложите учащимся подумать о бревне. Эффективно ли это моделирует то, что произойдет с землей? Что представляет собой вода? Как они могли изменить процедуру, чтобы исследовать, что происходит с другим участком суши в том же океане?

Ледники

Точное объяснение ледников (3-5 классы)
В этой статье из журнала Национальной ассоциации преподавателей естественных наук «Наука и дети» описываются два упражнения, которые помогают учащимся правильно понять, как ледники изменяют поверхность Земли, выщипывая и истирая.Бесплатно для членов и не членов NSTA.

Плотность

Раковина или поплавок? (Классы K-2)
Учащиеся делают и проверяют прогнозы относительно погружения и плавания и классифицируют объекты по тому, тонут они или плавают. Учителя могут использовать в этом уроке кубики льда, чтобы сосредоточиться на айсбергах.

Sink It (3-5 классы)
Учащиеся проводят эксперимент, чтобы проверить, тонут ли предметы или плавают. Учителя могут использовать в этом уроке кубики льда, чтобы сосредоточиться на айсбергах.

НАЦИОНАЛЬНЫЕ СТАНДАРТЫ НАУЧНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Оценка и устранение неправильных представлений учащихся о плотности, плавучести, айсбергах и ледниках соответствует Стандарту содержания естественных наук и Стандарту содержания науки о Земле и космосе для классов K-4 и 5-8 Национального стандарта научного образования . Полный документ Национальных стандартов научного образования можно прочитать в Интернете или бесплатно загрузить с веб-сайта National Academies Press. Стандарты научного содержания можно найти в главе 6.

Эта статья написана Джессикой Фрис-Гейтер. Для получения дополнительной информации см. Страницу Соавторы. Напишите Кимберли Лайтл, главному исследователю, с любыми вопросами о содержании этого сайта.

Авторские права, август 2009 г. — Государственный университет Огайо. Этот материал основан на работе, поддержанной Национальным научным фондом в рамках гранта № 0733024. Любые мнения, выводы, выводы или рекомендации, выраженные в этом материале, принадлежат авторам и не обязательно отражают взгляды Национального научного сообщества. Фонд. Эта работа находится под лицензией Attribution-ShareAlike 3.0 Unported Creative Commons License .

Ледники пресная или соленая вода? — Mvorganizing.org

Ледники пресная или соленая вода?

Основное различие состоит в том, что морской лед формируется из соленой воды океана, тогда как айсберги, ледники и озерный лед образуются из пресной воды или снега. Морской лед растет, образуется и тает строго в океане. Ледники считаются наземным льдом, а айсберги — кусками льда, которые отламываются от ледников и падают в океан.

Есть ли в айсбергах соль?

Айсберги плавают в океане, но сделаны из замороженной пресной воды, а не из соленой. Большинство айсбергов в Северном полушарии отрываются от ледников в Гренландии.

Замерзшая вода океана соленая?

Океанская вода замерзает так же, как пресная, но при более низких температурах. Пресная вода замерзает до 32 градусов по Фаренгейту, а морская вода замерзает до 28,4 градусов по Фаренгейту из-за содержащейся в ней соли. Однако, когда морская вода замерзает, лед содержит очень мало соли, потому что замерзает только вода.

Почему океаны не замерзают?

Высокая концентрация соли в океанской воде снижает ее точку замерзания с 32 ° F (0 ° C) до 28 ° F (-2 ° C). В результате, чтобы заморозить океан, температура окружающей среды должна быть ниже, чем для замораживания пресноводных озер.

Что происходит с солью при замерзании воды?

При добавлении ко льду соль сначала растворяется в пленке жидкой воды, которая всегда присутствует на поверхности, тем самым понижая ее точку замерзания ниже температуры льда.Поэтому лед при контакте с соленой водой тает, образуя больше жидкой воды, которая растворяет больше соли, тем самым вызывая таяние большего количества льда и т. Д.

Может ли замерзнуть весь океан?

Да, все океаны на планете могут замерзнуть на поверхности, если станет достаточно холодным, как это происходит в Арктике. Чтобы вода замерзла, нужна температура ниже 0 ° C даже на экваторе. Если температура будет достаточно низкой, чтобы океан замерз, все другие водоемы также окажутся в ловушке льда.

Насколько холодно дно океана?

Следовательно, глубокий океан (ниже 200 метров глубины) холодный, со средней температурой всего 4 ° C (39 ° F). Холодная вода также более плотная и, как следствие, тяжелая, чем теплая. Более холодная вода опускается ниже теплой воды на поверхности, что способствует холодности океанских глубин.

Может ли замерзнуть океан на Аляске?

Эти теплые открытые океаны должны высвободить тепло прежде, чем сможет образоваться лед. Воды нужно будет упасть примерно до 28.5 градусов по Фаренгейту — точка замерзания соленой океанской воды — для этого. Аляска — не единственный арктический регион, в котором сейчас наблюдается рост застойного морского льда.

Насколько холодно должно быть, чтобы мгновенно заморозить человека?

По его словам, при температуре от минус 40 до минус 50 F (от минус 40 до минус 45 C) переохлаждение может наступить всего за 5-7 минут. По данным клиники Майо, падение температуры тела мешает нормальной работе важнейших органов, в том числе мозга и сердца.

Может ли человек замерзнуть мгновенно?

При внутренней температуре 91 F (33 C) человек может испытывать амнезию; По словам Савки, при температуре 82 F (28 C) они могут потерять сознание, а при температуре ниже 70 F (21 C) человек страдает глубоким переохлаждением и может наступить смерть.Другими словами, смерть наступает задолго до того, как тело фактически замерзает.

Как быстро ты сможешь замерзнуть?

Сколько времени нужно, чтобы кто-то замерз до смерти, зависит от условий и типа воздействия, но смерть может наступить менее чем за час, если условия достаточно опасны. Это может произойти еще быстрее в такой ситуации, как падение сквозь лед в ледяную воду.

Как долго люди могут выжить?

Человек может прожить без еды более трех недель — Махатма Ганди пережил 21 день полной голодной смерти — но вода — это совсем другое дело.По крайней мере 60% взрослого тела состоит из него, и каждая живая клетка в организме нуждается в нем для продолжения функционирования.

Айсберг | Национальное географическое общество

Айсберги — это большие глыбы льда, отколовшиеся от ледников. Этот процесс называется отелом. Айсберги плавают в океане, но сделаны из замороженной пресной воды, а не из соленой.

Большинство айсбергов в Северном полушарии отрываются от ледников в Гренландии. Иногда они дрейфуют на юг с течениями в северную часть Атлантического океана.Айсберги также появляются на ледниках Аляски.

В Южном полушарии почти все айсберги происходят с континента Антарктида.

Некоторые айсберги небольшие. Куски Берги представляют собой плавающий морской лед, который простирается не более чем на 5 метров (16,5 футов) над уровнем океана. Гроулеры еще меньше.

Айсберги тоже могут быть огромными. Некоторые айсберги возле Антарктиды могут быть размером с Сицилию, самый большой остров в Средиземном море. Над водой видна всего одна восьмая часть айсберга.Большая часть массы айсберга находится под поверхностью воды. Отсюда и возникла фраза «верхушка айсберга», означающая, что известна только часть идеи или проблемы.

Есть много разных видов айсбергов. Крашеный лед, например, представляет собой скопление плавающих льдов и айсбергов размером не более 2 метров (6,5 футов) в поперечнике. Табличный айсберг — это айсберг с плоской вершиной, который обычно образуется при отламывании льда непосредственно от ледяного покрова или шельфового ледника.

Лед под водой опасен для судов.Острый скрытый лед может легко пробить дыру в днище корабля. Особенно опасная часть Северной Атлантики стала известна как Аллея айсбергов из-за большого количества айсбергов, которые пробиваются туда. Аллея Айсберга расположена в 250 милях к востоку и юго-востоку от Ньюфаундленда, Канада.

В 1912 году большой британский океанский лайнер Titanic , направлявшийся в Нью-Йорк, столкнулся с айсбергом и затонул на Аллее айсбергов. Более 1500 человек утонули. Вскоре после затопления Титаника был создан Международный ледовый патруль для отслеживания айсбергов и предупреждения судов.Этот патруль продолжается и сегодня.

Патрули айсбергов теперь используют технологию глобальной системы позиционирования (GPS), чтобы определять местонахождение айсбергов и предотвращать новые трагедии, такие как Титаник . В 1999 году Национальный ледовый центр потерял из виду айсберг размером с Род-Айленд. Его нашли дрейфующим в сторону пролива Дрейка, важного морского пути к югу от Аргентины. Доктор Дэвид Лонг из научной группы NASA SeaWinds использовал спутниковые данные для отслеживания айсберга, впервые для этой цели была использована спутниковая технология.С тех пор команда SeaWinds использовала спутники для отслеживания мирового льда.

Айсберги, уходящие в более теплые воды, со временем тают. Ученые оценивают продолжительность жизни айсберга, от первого снегопада на леднике до окончательного таяния в океане, до 3000 лет.

Почему ледники имеют значение? — Extreme Ice Survey

Все фазы воды — твердые, жидкие и парообразные — связаны с динамикой ледников. Вода обладает уникальными качествами, которые играют важную роль в понимании роли ледников в системе Земли.Например, вода быстро расширяется при замерзании — увеличение примерно на 9% по объему. Кроме того, вода попадает в атмосферу через знакомый цикл таяния и испарения, но вода также может поступать в атмосферу непосредственно из твердого состояния посредством процесса, известного как сублимация. Кроме того, вода — единственное вещество, которое в твердом (ледяном) состоянии легче, чем в жидком — имеет большую плотность как соленая вода, чем как пресная вода.

Тающая пресная вода из ледников изменяет океан, не только напрямую способствуя повышению глобального уровня моря, но и потому, что она выталкивает более тяжелую соленую воду, тем самым изменяя то, что ученые называют THC или Thermo (тепло) Haline (соль ) Круговорот, то есть течения в океане.Это немедленно сказывается на ближайшем регионе, таком как северная часть Атлантического океана у побережья Гренландии, но в конечном итоге воздействие может распространяться далеко за пределы непосредственного района и климата.

Лед, который формировался веками, может исчезнуть всего за несколько лет. Ледник не тает медленно и устойчиво, как кубик льда на столе. Когда ледниковый лед начинает разрушаться, взаимодействие талой и морской воды со структурой ледника может вызвать все более быстрое таяние и отступление. Сегодня поверхность Земли состоит из 71% воды, 10% льда и 19% суши.Большая часть мирового льда находится в Арктике и Антарктике, но некоторые из них разбросаны по Земле в виде горных ледников.

Вода расширяется не только при замерзании, но и при нагревании, и, по оценкам, в 21 веке таяние ледяных шапок и ледников в сочетании с тепловым расширением океанской воды вызовет среднее повышение уровня моря примерно на метр ( чуть больше одного ярда). Это в среднем; в одних местах он будет повышаться больше, а в других — меньше, отчасти потому, что (как мы теперь знаем по спутниковым измерениям) сам уровень моря меняется, в одних местах он вздувается, а в других падает.В Гренландии, например, ожидается, что по мере таяния льда в океане массив суши будет отскакивать, фактически «отскакивая» после того, как его толкнул вниз вес льда. Уровень моря может фактически понизиться в некоторых регионах, но повышение уровня моря станет критической проблемой во многих других частях планеты, отрицательно сказавшись на миллиардах людей в Индии, Бангладеш и Китае, а также вдоль побережья Персидского залива и северо-западного побережья США.

Как кондиционер планеты, полярные ледяные шапки влияют на погоду и климатическую динамику, например, на струйное течение.Ледники также являются ранними индикаторами климатических изменений, которые будут иметь более отдаленное влияние на другие части системы Земли. Ледники — стражи изменения климата. Они являются наиболее очевидным свидетельством глобального потепления сегодня. Помимо повышения уровня морской воды, повсеместное исчезновение ледников, вероятно, изменит климатические условия другими сложными способами. Например, белые поверхности ледников отражают солнечные лучи, помогая сохранить мягкий климат в нашем нынешнем мире. Когда ледники тают, более темные открытые поверхности поглощают и выделяют тепло, повышая температуру.Наш образ жизни основан на известном нам климате.

Таяние ледников приводит к странному феномену «мертвой воды»

Изменение климата — это плохо. Плохо и таяние ледников. Однако обе эти вещи приводят к так называемой «мертвой воде». С точки зрения мореплавания это плохо еще и потому, что останавливает корабль посреди океана. Но на это так здорово смотреть.

По мере таяния ледников они выпускают в океан огромное количество пресной воды. Часть этой воды сразу же смешивается с морской водой.Некоторые из них собираются в бассейнах над существующей соленой водой. Разница в солености и результирующая разница в плотности разделяют два водоема, а менее плотная пресная вода покрывает соленую воду.

Человек в лодке, плывущей по океану, сначала не должен замечать разницы между стратифицированной пресной и соленой водой и обычным морем. Затем, после некоторого обычного путешествия по многослойной воде, их лодка замедлится или даже остановится, по-видимому, без причины.Когда моряк пытается маневрировать кораблем, он либо вообще не реагирует на его управление, либо сильно преувеличивает свои повороты. Будет казаться, что лодку сдерживают или толкают мощные силы, но поверхность океана останется спокойной и неизменной.