Kaip ir oro erdvė, vandens erdvė yra nevienalytė savo zonine struktūra. Apie tai, kas vadinama vandens mase, kalbėsime šiame straipsnyje. Mes nustatysime pagrindinius jų tipus, taip pat nustatysime pagrindines vandenynų zonų hidrotermines charakteristikas.
Kas vadinama vandenynų vandens mase?
Vandens vandenyno masės yra palyginti dideli vandenyno vandenų sluoksniai, turintys tam tikrų savybių (gylis, temperatūra, tankis, skaidrumas, esančių druskų kiekis ir kt.), būdingų šiai vandens erdvei. Tam tikro tipo vandens masių savybės formuojasi per ilgą laiką, todėl jos yra santykinai pastovios ir vandens masės suvokiamos kaip visuma.
Pagrindinės jūrų vandens masių charakteristikos
Sąveikos su atmosfera procese įgyja vandenynų masėsįvairios charakteristikos, kurios skiriasi priklausomai nuo smūgio laipsnio, taip pat nuo susidarymo š altinio.
- Temperatūra yra vienas iš pagrindinių rodiklių, pagal kurį vertinamos Pasaulio vandenyno vandens masės. Natūralu, kad jūros paviršinių vandenų temperatūra savo kraštutinumą pasiekia pusiaujo platumoje, nes atstumas, nuo kurio mažėja vandens temperatūra.
- Druskingumas. Vandens srautų druskingumui įtakos turi kritulių lygis, garavimo intensyvumas, taip pat gėlo vandens kiekis, atplaukiantis iš žemynų didelių upių pavidalu. Didžiausias druskingumas užfiksuotas Raudonosios jūros baseine: 41‰. Jūros vandenų druskingumo žemėlapis aiškiai matomas toliau pateiktame paveikslėlyje.
- Vandens masių tankis tiesiogiai priklauso nuo to, kokio gylio jos yra nuo jūros lygio. Tai paaiškinama fizikos dėsniais, pagal kuriuos tankesnis, taigi ir sunkesnis, skystis nugrimzta žemiau mažesnio tankio skysčio.
Pagrindinės vandenynų vandens masės zonos
Sudėtingos vandens masių charakteristikos susidaro veikiant ne tik teritoriniam ypatumui kartu su klimato sąlygomis, bet ir dėl skirtingų vandens srautų maišymosi. Viršutiniai vandenyno vandenų sluoksniai yra jautresni maišymuisi ir atmosferos poveikiui nei gilesni to paties geografinio regiono vandenys. Atsižvelgiant į šį veiksnį, Pasaulio vandenyno vandens masės yra suskirstytosį dvi dideles dalis:
- Okeaninė troposfera – viršutiniai, vadinamieji paviršiniai vandens sluoksniai, kurių apatinė riba siekia 200-300, o kartais ir 500 metrų gylį. Labiausiai veikia atmosferos, temperatūros ir klimato sąlygos. Priklausomai nuo teritorinės priklausomybės, jiems būdingos nevienalytės savybės.
- Okeaninė stratosfera – gilūs vandenys, esantys po paviršiniais sluoksniais, pasižymintys stabilesnėmis savybėmis ir charakteristikomis. Stratosferos vandens masių savybės yra stabilesnės, nes nėra stiprių ir didelių vandens srautų judėjimų, ypač vertikalioje atkarpoje.
Okeaninės troposferos vandenų tipai
Vandenyno troposfera susidaro veikiama dinaminių veiksnių derinio: klimato, kritulių ir žemyninių vandenų potvynių. Šiuo atžvilgiu paviršinių vandenų temperatūra ir druskingumas dažnai svyruoja. Vandens masių judėjimas iš vienos platumos į kitą formuoja šiltų ir š altų srovių susidarymą.
Paviršiniuose vandenyse stebimas didžiausias gyvybės formų prisotinimas žuvų ir planktono pavidalu. Vandens troposferos vandens masių tipai paprastai skirstomi pagal geografines platumas su ryškiu klimato veiksniu. Įvardinkime pagrindinius:
- Pusiaujo.
- Tropical.
- Subtropikai.
- Subpoliarinis.
- Polar.
Pusiaujo vandens masių charakteristikos
Teritorinėpusiaujo vandens masių zoniškumas apima geografinę juostą nuo 0 iki 5 šiaurės platumos. Pusiaujo klimatui būdingas beveik vienodas aukštos temperatūros režimas ištisus kalendorinius metus, todėl šio regiono vandens masės pakankamai įšyla, pasiekia 26-28 laipsnių temperatūros ribą.
Dėl gausių kritulių ir gėlo upių vandens įtekėjimo iš žemyno, pusiaujo vandenyno vandenyse yra nedidelis druskingumo procentas (iki 34,5‰) ir mažiausias santykinis tankis (22–23). Regiono vandens aplinkos prisotinimas deguonimi taip pat yra mažiausias (3-4 ml/l) dėl aukštos vidutinės metinės temperatūros.
Būdinga atogrąžų vandens masėms
Atogrąžų vandens masių zona užima dvi juostas: 5–35 šiaurinio pusrutulio (šiaurės atogrąžų vandenys) ir iki 30 pietų pusrutulio (pietų atogrąžų vandenys). Jie susidaro veikiant klimato ypatybėms ir oro masėms – pasatams.
Vasaros temperatūros maksimumas atitinka pusiaujo platumą, tačiau žiemą šis skaičius nukrenta iki 18–20 laipsnių virš nulio. Šiai zonai būdingi kylantys vandens srautai iš 50–100 metrų gylio netoli vakarinės pakrantės žemyno linijų, o žemyn – ties rytinėmis žemyno pakrantėmis.
Tropinių vandens masių rūšių druskingumo indeksas (35–35,5‰) ir sąlyginis tankis (24–26) yra didesnis nei pusiaujo zonos. Atogrąžų vandens srautų prisotinimas deguonimi išlieka maždaug toks pat kaip ir pusiaujo juostoje, tačiau prisotinimas fosfatais viršija: 1-2mcg-at/l, palyginti su 0,5-1 mcg-at/l pusiaujo vandenyse.
Subtropinės vandens masės
Temperatūra per metus subtropinėje vandens zonoje gali nukristi iki 15. Atogrąžų platumose gėlinimas vyksta mažiau nei kitose klimato zonose, nes iškrenta mažai kritulių, o išgaruoja intensyviai.
Čia vandens druskingumas gali siekti iki 38 ‰. Subtropinės vandenyno vandens masės, atvėsusios žiemos sezonu, išskiria daug šilumos, todėl labai prisideda prie planetos šilumos mainų proceso.
Subtropinės zonos ribos siekia maždaug 45-ąją pietų pusrutulio ir iki 50-ąją šiaurės platumos. Padidėja vandens prisotinimas deguonimi, taigi ir gyvybės formomis.
Subpoliarinių vandens masių charakteristikos
Tolstant nuo pusiaujo, vandens srautų temperatūra mažėja ir kinta priklausomai nuo metų laiko. Taigi popoliarinių vandens masių (50-70 N ir 45-60 S) teritorijoje vandens temperatūra nukrenta iki 5-7, o vasarą pakyla iki 12-15oC.
Vandens druskingumas linkęs mažėti nuo subtropinių vandens masių link ašigalių. Taip nutinka tirpstant ledkalniams – gėlo vandens š altiniams.
Poliarinių vandens masių charakteristikos ir ypatybės
Poliarinio vandenyno masių lokalizacija – beveik žemyninės poliarinės šiaurinės ir pietinės erdvės, todėl okeanologai skiria Arkties ir Antarkties vandens masių buvimą. Skiriamieji bruožaipoliariniai vandenys, be abejo, yra žemiausi temperatūros rodikliai: vasarą vidutiniškai 0, o žiemą 1,5-1,8 žemiau nulio, o tai turi įtakos ir tankiui – čia jis didžiausias.
Be temperatūros, mažas druskingumas (32–33‰) stebimas ir dėl žemyninių šviežių ledynų tirpimo. Poliarinių platumų vandenyse labai daug deguonies ir fosfatų, o tai teigiamai veikia organinio pasaulio įvairovę.
Vandens masių tipai ir savybės vandenyno stratosferoje
Okeanologai paprastai skirsto vandenyno stratosferą į tris tipus:
- Tarpiniai vandenys dengia vandens sluoksnius nuo 300-500 m iki 1000 m, o kartais ir 2000 m. Palyginti su kitų dviejų tipų stratosferos vandens masėmis, tarpinis sluoksnis yra labiausiai apšviestas, šilčiausias ir daugiau fosfatų, o tai reiškia, kad povandeniniame pasaulyje gausu planktono ir įvairių rūšių žuvų. Dėl artumo troposferos vandens srautams, kuriuose vyrauja greitai tekanti vandens masė, tarpinio sluoksnio hidroterminės charakteristikos ir vandens tėkmės greitis yra labai dinamiški. Bendra tarpinių vandenų judėjimo tendencija stebima kryptimi nuo didelių platumų iki pusiaujo. Okeaninės stratosferos tarpinio sluoksnio storis ne visur vienodas, poliarinėse zonose pastebimas platesnis sluoksnis.
- Giliųjų vandenų paplitimo sritis prasideda nuo 1000–1200 m gylio ir siekia iki 5 km žemiau jūros lygio ir pasižymi pastovesniais hidroterminiais duomenimis. Šio sluoksnio vandens srautų horizontalus srautas yra daug mažesnis nei tarpinių.vandens ir yra 0,2–0,8 cm/s.
- Apatinis vandens sluoksnis okeanologų yra mažiausiai ištirtas dėl jo neprieinamumo, nes yra daugiau nei 5 km gylyje nuo vandens paviršiaus. Pagrindinės apatinio sluoksnio savybės yra beveik pastovus druskingumas ir didelis tankis.
