Водные массы мирового океана

Существующие представления о водных массах Мирового океана, областях и причинах их формирования, переносе и трансформации крайне ограничены. Вместе с тем исследования всего того многообразия свойств вод, которое встречается в реальных условиях, необходимо не только для понимания структуры и динамики вод, но также для изучения обмена энергии и веществ, особенностей развития биосферы и других важнейших сторон природы Мирового океана.

Большинство промежуточных, глубинных и придонных вод­ных масс формируется из поверхностных. Опускание поверхностных вод происходит, как уже говорилось, главным образом за счет тех вертикальных перемещений, которые вызываются горизонтальным обращением. Особенно благоприятны условия для образования водных масс в высоких широтах, где развитию интенсивных нисходящих движений по периферии макроциркуляционных циклонических систем способствует более высокая плотность вод и менее значительные вертикальные ее градиенты, чем в остальной части Мирового океана.

Границами различных типов водных масс (поверхностных, промежуточных, глубинных и придонных) являются пограничные слои, разделяющие структурные зоны. Однотипные водные массы, расположенные в пределах одной структурной зоны, разделяются океаническими фронтами. Их значительно проще проследить у поверхностных вод, где фронты выражены наиболее ярко. Сравнительно легко подразделить промежуточные воды, заметно отличающиеся своими свойствами друг от друга. Труднее выделить различные виды глубинных и придонных вод при гомогенности и еще довольно слабом представлении об их перемещении. Привлечение новых данных (особенно по содержанию в водах растворенного кислорода и фосфатов), являющихся хорошими косвенными показателями динамики вод, позволило развить ранее разработанную общую классификацию водных масс Мирового океана. При этом по Индийскому океану широко использовалось исследование водных масс, проведенное А. Д. Щербининым. Более слабо изученными пока оказались водные массы Тихого и Северного Ледовитого океанов.

На основе всех имеющихся сведений удалось уточнить ранее опубликованные схемы переноса водных масс в меридиональном сечении океанов и построить карты их распространения.

Поверхностные водные массы. Их свойства и пределы распространения определяются зональной изменчивостью обмена энергии и веществ и циркуляции поверхностных вод.

В поверхностной структурной зоне формируются следующие водные массы: 1) экваториальные; 2) тропические, подразделяющиеся на северотропические и южнотропические, своеобразной их модификацией являются воды Аравийского моря и Бенгальского залива; 3) субтропические, делящиеся на северные и южные; 4) субполярные, состоящие из субарктических и субантарктических; 5) полярные, включающие антарктические и арктические.

Экваториальные поверхностные водные массы образуются в пределах экваториальной антициклонической системы. Их границами служат экваториальный и субэкваториальный фронты. Они отличаются от других вод низких широт самой высокой в открытом океане температурой, минимальной плотностью, пониженной соленостью, содержанием кислорода и фосфатов, а также весьма сложной системой течений, которая, однако, позволяет говорить о преобладающем переносе вод с запада на восток Экваториальным противотечением.

Характеристика поверхностных водных масс

Наименование

Толщина занимаемого слоя

Скорость перемещения, см/сек

Физико-химические свойства

горизонтальная

вертикальная

температура, 0С

соленость, 0/00

условная плотность

содержание кислорода, мл/л

содержание фосфатов, мкг-ат/л

Экваториальные
Тропические
Субтропические
Субполярные
Полярные
150-300
300-400
400-500
300-400
100-200
От 60-70 до 120-130
От 10-20 до 50-70
От 20-30 до 80-100
От 10-20 до 30-50
От 5-10 до 30-50
 10-2-10-3
10-3
10-3
10-4
10-3-10-4
 26-28
От 18-20 до 25-27
От 15-20 до 25-28
От 15-20 до 5-10
От 0-5 до -1,8
От 33-34 до 34-35
34,5-35,5
От 35-36 до 36-37
34-35
32-34
 22,0-23,0
24,0-26,0
От 23,0-24,0 до 25,0-26,0
25,0-27,0
27,0-28,0
3,0-4,0
2,0-4,0
4,0-5,0
4,0-6,0
5,0-7,0
0,5-1,0
1,0-2,0
<0,5
0,5-1,5
1,5-2,0

Тропические водные массы создаются в тропической циклонической макроциркуляционной системе. Их границами являются, с одной стороны, тропические океанические фронты, а с другой - в Северном полушарии субэкваториальный фронт, а в Южном - экваториальный. В соответствии с преобладающим подъемом вод толщина занимаемого ими слоя несколько меньше, чем у субтропических водных масс, температуря и содержание кислорода ниже, а плотность и концентрация фосфатов несколько выше.

Воды северной части Индийского океана заметно отличаются от прочих тропических водных масс благодаря своеобразному влагообмену с атмосферой. В Аравийском море из-за преобладания испарения над осадками создаются воды высокой солености до 36,5 - 37,0‰. В Бенгальском заливе в результате большого речного стока и превышения осадков над испарением воды сильно опреснены; соленость от 34,0 - 34,5‰ в открытой части океана постепенно понижается к вершине Бенгальского залива до 32 - 31‰.   Следовательно, воды северо-восточной части Индийского океана ближе по своим свойствам к экваториальной водной массе, тогда как по географическому положению они являются тропическими.