Часто діти ставлять різні питання, куди батьки не завжди знаходять відповіді. Така ситуація знайома багатьом. Здавалося б, банальне питання: чому в океані вода солона, ставить дорослих у глухий кут, та й не тільки їх. Думки вчених у цьому питанні досі різняться.
З шкільної програмими пам'ятаємо, що всі річки впадають у моря та океани, і, як відомо, річкова вода прісна. Але річки містять невелику кількість солі, так само як і дощова вода, то чому океани залишаються такими солоними?
Було висунуто кілька гіпотез, які й досі залишаються актуальними!
- Спочатку, вчені вважали, що річки не зовсім прісні, адже вони протягом багатьох років вимивали із земних порід солі та мінерали, несучи їх у морські та океанічні води. І доказом цієї гіпотези є Солоне Озеро і Мертве море, які в 10 разів соляніші за океани. Але надалі, завдяки точним обчисленням та аналізам, було встановлено, що річки не могли наситити океани, такими великою кількістюсолі.
- Можливо все почалося з первісного океану, який складався з насиченого розчину сірки, метану, хлору та вуглекислоти. На частку чистої води припадає лише 75%. Ці дані були отримані в ході дослідження базальтових відкладень і останків різних древніх морських істот, що скам'янілі, які налічують мільярди років. Такий був первісний склад супер розчину, в якому почалося зароджуватися перше життя, у вигляді одноклітинних організмів.
- Було висунуто й інші гіпотези, у яких вулкани, могли вплинути складу води древнього океану. Внаслідок вулканічної активності в атмосферу викидалася велика кількість кислотної пари, що конденсуючи, проливалася на землю у вигляді кислотних дощів. Згодом активність вулканів зменшувалася, атмосфера очищалася, і кислотних дощів ставало менше. Отже, склад води у океанах нормалізувався.
- Нещодавно були виявлені гідротермальні джерела на дні океанів. Утворюються вони рахунок морської води, яка, просочуючись в земні породи, стає набагато гарячіше і викидається назад, приносячи з собою велику кількість мінеральних речовин.
Варто відзначити, що в різних морях відсотковий вміст солі різний, тобто кожне море та океан має свій індивідуальний склад. Наприклад, середнє значення вмісту солі в морській воді 35г. на 1 літр, але у Червоному морі солоність сягає 41г. Пов'язано це з кліматичними особливостями. Вода в Червоному морі випаровується інтенсивніше, за рахунок високої температури та низької вологості. Але навіть у таких умовах ця кількість солі залишається незмінною і тримається постійної величини.
Незважаючи на різні дослідження, вченими було зроблено єдиний висновок
Солоність води в океанах і морях залишається на тому самому рівні, незалежно від того скільки опадів випало і скільки прибуло прісної річкової води. Чому так відбувається?
Більшість солей йде на утворення нових мінеральних порід, тим самим нормалізуючи склад води. Солі беру участь у формуванні зародків морських жителів.
Неможливо сказати, яка з цих гіпотез є вірною, адже кожна має підтвердження. Який із них вірити, справа кожного. Багато хто віддасть перевагу гіпотезі про стародавній океан, хтось дотримується гіпотези про вулкани та опади, і кожен буде по-своєму правий.
Відповідаючи на запитання свого маленького «чому», ви можете сміливо вдатися до будь-якого вищезгаданого пояснення солоності води в морях і океанах.
Ви ніколи не замислювалися над цим питанням? А тим часом він довгі роки викликав спекотні суперечки.
Якщо випарувати літр океанської води, то на стінах і дні каструлі залишиться приблизно 35 грамів солі.
Чи багато це чи мало – чайна ложка приблизно на склянку води? Найнедовірливіші можуть спробувати…
Якщо ж підрахувати, скільки солі розчинено у всьому Світовому океані, цифри вийдуть дуже значними. Досить навести такий приклад: якщо всю сіль, яку витягли з океану, розсипати рівним шаром по поверхні материків, архіпелагів і навіть островів, то вона покриє сушу шаром, в якому сховається ленінградський Ісаакіївський собор!
Але що цікаво: щороку річки виносять до океанів приблизно мільярд тонн солей і близько 400 мільйонів тонн силікатів, а тим часом ні солоність океанської води, ні її склад помітно не змінюються. У чому тут річ?
З силікатами більш-менш ясно: вони відразу випадають в осад. А сіль?.. Очевидно, частинки солі з бризками хвиль найдрібнішим пилом піднімаються в повітря і підхоплюються повітряними течіями. Крихітні кристали піднімаються вгору і починають грати роль ядер для конденсації атмосферної вологи. Навколо них утворюються крапельки води, які збираються до хмар. Вітер жене хмари далеко від океану, і там вони проливаються дощами, повертаючи викрадену сіль земної кори. І знову починається її подорож із водою до океану. Ось який виходить кругообіг…
І все-таки чому ж океан солоний? Із самого початку він був таким чи посолонів поступово? Щоб відповісти на ці питання, вченим довелося вирішити проблему походження океану взагалі. Чи разом із Землею утворилася її гідросфера чи пізніше?
Довгий часіснувала думка, що планети спочатку перебували у розплавленому стані. Зрозуміло, що в такому разі ні про яку воду на поверхні говорити не доводилося. При такому стані речей над розпеченою Землею мала носитися пара, яка час від часу проливалася б гарячими дощами і відразу знову випаровувалась і збиралася в хмари і хмари. Лише поступово, у міру остигання планети вода з атмосфери стала затримуватися у виїмках та западинах рельєфу. З'явилися перші моря та океани. Якими вони були? Звісно, прісними, якщо походять від води з атмосфери, від дощу. І лише потім, через багато років, води Світового океану посолоніли від солі, винесеної в океани річками. земної кори. Така досить струнка картина існувала довгі роки.
Однак у наші дні все змінилося. Насамперед сьогодні більшість учених вважають, що Земля, як і інші планети Сонячна система, утворилася з холодної газопилової хмари. Зліпилася під впливом сил тяжіння з величезних крижаних і залізокам'яних брил, що літали в космосі. Потім поступово речовина цієї початкової планети стала розшаровуватися. Молода планета розігрівалася. Більш щільні, важкі брили опускалися глибше, ближче до центру, а поверхні виштовхувалися легші речовини, зокрема вода і гази. Гази утворили первинну атмосферу, а вода – гідросферу. Гарячі струмені під великим тиском пробивали собі шлях з надр нагору. Дорогою вони насичувалися мінеральними солями. І вода, що вирвалася з полону на поверхню молодої Землі, напевно, більше схожа на насичений розсіл, стільки було в ній розчинених. хімічних елементів. І це означало, що від початку, від народження океан був уже солоним. Може бути не таким, як сьогодні, але про це ще попереду.
Думка про глибинне, магматичному походженняокеанської води ще в 30-х роках нашого століття висловив російський та радянський вчений Володимир Іванович Вернадський. Сьогодні його думку підтримують більшість фахівців усього світу.
Академік А. П. Виноградов вважає, що океан «пережив» три стадії свого розвитку, починаючи від народження. Перша з них припадала на час «неживого» стану нашої планети. Було це від чотирьох до трьох мільярдів років тому. На землі ще не існувало біосфери. Світовий океан швидше за все був тоді невеликий за обсягом та неглибокий. Вулкани викидали з надр масу розчинів, летких димів, у яких містилися різноманітні кислоти. Дощі з неба лилися гарячі та їдкі. Від таких добавок вода в океані мала мати різко виражену кислу реакцію.
Щоправда, довго ця «кисла стадія» у розвитку океану не могла тривати. Гарячі розчини, що вирвалися на поверхню, вступали в реакції з солями, зв'язували метали і зменшували як свою кислотність, так і кислотність первинного океану.
А потім у якийсь момент часу, приблизно три мільярди років тому, у первинному «бульйоні» почало формуватися життя. Спочатку найпримітивніша, потім усе складніша.
Епоха формування життя тривала дуже довго. Живі організми витягали з атмосфери вуглекислий газ і виділяли вільний кисень, якого спочатку первинної атмосфері практично не було. Кисень невпізнанно змінював усе, навіть головне властивість атмосфери: із відновної вона перетворювалася на окислювальну. Кисень окислював і тримав в облозі, робив менш рухливими такі елементи, як залізо і сірка, кальцій і магній, що носилися в димі вулканів над поверхнею Землі. Вони брали в облогу і накопичувалися у воді. Бор і фтор утворювали важкорозчинні солі, які також випадали в осад. Вода в океані остигала, і в ній переставав розчинятися кремнезем. Найменші живі організми вчилися використовувати його для будівництва своїх панцирів, які після відмирання йшли в опади.
Приблизно шістсот мільйонів років тому склад води в океанах та склад атмосфери більш менш стабілізувалися. Це підтверджують залишки вимерлих тварин, які палеонтологи знаходять у глибоких шарах земних.
Я думаю, що вам повинно бути ясно: солоність води – це дуже важлива характеристика Світового океану. І якщо вона раптом у якомусь районі змінюється, це сигнал: отже, тут слід очікувати від Нептуна несподіванок.
Проби морської води беруть за допомогою спеціальних приладів – батометрів. Снаряди це нехитрі. Звичайний порожнистий циліндр із двома кришками, які легко замикаються. Процес цей відбувається напівавтоматично за допомогою вантажу, що спускається зверху, коли батометри досягають необхідної глибини. Робиться це так: гірлянду із прив'язаними до довгого троса батометрами опускають із борту дослідницького судна у воду. При цьому стежать, щоб кожен прилад у парі з термометром виявився на своєму заданому горизонті. Далі слід трохи почекати, щоб термометри прийшли в теплову рівновагу з навколишньою водою. А коли час очікування спливає, зверху пускають по тросу грузик. Розрізна гиря з діркою посередині ковзає, дістається першого батометра, звільняє його кришки, які наглухо замикаються. Крім того, при цьому перекидаються термометри, фіксуючи виміряну температуру, та звільняється другий вантаж – друга гирка. Вона робить ту ж операцію з другим батометром, третя - з третім і так далі до останнього приладу на глибині. Після цього всю гірлянду можна витягати нагору.
Але головне починається у лабораторії, де досить складними хімічними методамивизначають спочатку хлорність води, та був перераховують в солоність. Щоправда, за останні рокиінженери сконструювали прилади, які вимірюють солоність безпосередньо за електропровідністю води. Адже чим більше у воді солі, тим менше опору вона надає електричному струму. Є навіть спеціальний так званий СТГ-зонд (СТГ – солоність, температура, глибина), який показує безперервний по глибині розподіл всіх цих найважливіших параметрів океанської води.
Зазвичай солоність океану коливається між 33 та 38 проміле. (1 проміле дорівнює десятій частині відсотка. І щоб скласти розчин насиченістю в 1 проміле, потрібно в літрі прісної водирозчинити 1 г солі). Але є райони, де солоність відрізняється від норми. Там можуть бути виходи підземних річок.
Океан – «кухня погоди»
Що таке погода? Деякі до цього поняття ставляться легковажно. Говорять: «Погода? Та глянь у вікно – це і буде погода». Насправді ж погода – це стан атмосфери в даний моменті в цьому місці. Якщо ж розглядати режим погоди в середньому багато років, то це вже клімат. Про те, що важливо вміти пророкувати погоду і знати, як змінюватиметься клімат, багато говорити не потрібно. Це й так усім ясно. Удосконалення методів прогнозування погоди та інших явищ природи – важливе народногосподарське завдання. Зрозуміло: від погоди залежить врожай, від погоди залежать роботи на будовах, які веде наша країна, від погоди залежить здоров'я людей.
Ви маєте право запитати: «А до чого тут океан, якщо ми живемо мало не в центрі величезного континенту?»
Щоб відповісти на це питання, я розповім вам про одну цікавій роботівчених.
Вже давно синоптики помітили, що середньорічна температура в деяких районах Північної Атлантики періодично коливається. То вона піднімається на 1,5 і навіть на 3 градуси, то знижується. Фахівці надали цим явищам назви «теплого моря» та «холодного моря». При цьому температурні відхилення йшли в ногу із змінами атмосферного тиску. У разі «теплого моря» над Бермудськими островами встановлювався антициклон із підвищеним тиском, при «холодному морі» у тому ж районі тиск знижувався. Змінювався при цьому і кордон між теплим Гольфстрімом та холодною Лабрадорською течією.
Але найцікавіше полягало в тому, що через місяць обстановка над Бермудськими островами починала цілком певним чином позначатися в Шотландії та Скандинавії, через 1,5 місяця – у Польщі, через 2 місяці погодні зміни добиралися і до європейської частини нашої країни. Виходило, як писав академік Л. М. Бреховських: «Якщо ви хочете дізнатися, яка буде погода через два місяці в районах європейської частини СРСР, то уважно вивчіть, що зараз відбувається в Північній Атлантиці біля берегів Ісландії – які там морські течії, який теплозапас води, температура повітря тощо. буд. Для відповідного прогнозу чотири місяці наперед необхідно так само докладно з'ясувати, що робиться у районі Карибського моря».
Наприклад, при встановленні в січні режиму холодного моря можна з достатньою певністю сказати, що лютнева температура в Швейцарії буде градуса на три нижче норми. А це напевно спричинить перевитрату електроенергії, палива. При встановленні режиму «теплого моря» через 2 місяці чекай і у нас затяжних циклонів з дощами та низьким тиском.
Поки що механізм цих зв'язків вченим не зовсім зрозумілий. Комплексні дослідження океану та атмосфери тільки починаються. Ще у 70-х роках метеорологи задумали здійснити велику міжнародну програму ПІГАП – Програму досліджень глобальних атмосферних процесів. Навіщо? Щоб зробити прогнози погоди точнішими. Спочатку метеорологи хотіли обійтися самотужки і навіть розробили всі пункти програми. Але минуло зовсім небагато часу і виявилося, що без океанологів їм ніяк не обійтися. І лише коли в різні райони Світового океану вийшли приблизно 40 науково-дослідних судів з різних країн(у тому числі 13 радянських), коли в цій роботі взяли активну участь літаки та штучні метеосупутники Землі, справа пішла на лад. Деяким може здатися дивним, чому це океан так тісно пов'язаний із атмосферою. Спробуймо розібратися.
Тепловий баланс планети
Головний енергетичний важіль, який керує погодою на Землі – це тепло! А звідки наша планета його одержує? Вчені підрахували: понад 99,9 відсотка всієї енергії, що визначає стан погоди та характер клімату, а також тій, що надає руху води океану, дає Сонце. Звичайно, якесь тепло просочується і із земних надр. Але його частка дуже невелика. Енергія, одержувана з космосу, приводить у дію незліченну частину величезної «теплової машини», якою є Земля. А після використання повертається до космосу.
Здавалося б, можна зробити висновок: сонячні промені, проходячи через атмосферу, нагрівають її, а залишок свого тепла віддають океану та суші. Але це неправильно. З усієї енергії, яку має атмосфера, лише 20 відсотків отримує вона безпосередньо від нагрівання сонячними променями. Більшу частину решти енергії додає в атмосферу океан. Він, як величезний акумулятор, запасає її вдень, спекотного літа, а віддає вночі, пом'якшуючи холодні зими не тільки в прибережних районах, а й у глибинах континентів.
Як регулює океан тепловий баланс планети? З законів фізики ви знаєте, що для того, щоб випарувати 1 г морської води, потрібно витратити 600 калорій тепла. Водяна пара конденсується, збирається у хмари. Вітри женуть хмари у високоширотні райони, де вони проливаються дощами. Ті ж фізики підрахували, що при конденсації пари та випаданні 1 г вологи у вигляді дощу вивільняється близько 540 калорій тепла. Ну, порівняйте... Виходить, що левова часткаЕнергія, запасена в тропіках, передається через атмосферу до полюсів за допомогою одного тільки випаровування. Адже з поверхні Світового океану за рік випаровується в середньому шар води завтовшки понад метр. Ті, хто люблять математику, можуть самі підрахувати і загальну кількість калорій тепла. Адже є ще й течії…
Щоб ясно уявити взаємодію океану з атмосферою, вчені – океанологи та метеорологи – повинні зібрати безліч даних. Але при цьому потрібно мати на увазі, що океан живе, рухається і всі його параметри постійно змінюються. А вже про рухливість атмосфери і говорити нема чого.
У Радянському Союзі під керівництвом академіка Г. І. Марчука розроблено метод математичних моделей циркуляції атмосфери та океану. Що таке "математична модель"? У принципі це система рівнянь, які описують ті чи інші взаємопов'язані у складних системах. У океанологів такою системою є океан, у метеорологів – атмосфера Землі, повітряний океан. Вирішують ці рівняння за допомогою електронних обчислювальних машин.
Математичні моделі - напрочуд вдалий винахід людського розуму. З їх допомогою на папері можна створити аналоги різних умов. Задумали, припустимо, люди перекрити греблями морські протоки. А ними йдуть океанські течії. Чим обернеться для всієї Землі задуманий захід? І це питання можуть дати відповідь математичні моделі. Для математиків є завдання місцевого значення, а є і глобальні. Ось порівняно недавно виникла, наприклад, така проблема. Промисловість, що розвивається, з кожним роком збільшує кількість вуглекислого газу, який викидається в атмосферу. Здавалося б, нічого особливого: вуглекислий газ – прозора речовина, сонячні промені не затримує; крім того, він служить для харчування рослин... Але виявляється, є у вуглекислого газу підступна властивість: світлові промені він пропускає, а от теплові затримує. Виходить, що сонячне випромінювання до Землі проходить безперешкодно, а тепло від нагрітої води та суші назад у космос не йде. Як скло парника прикриває вуглекислий газ нашу планету. Значить, і температура біля поверхні зростає.
Ви можете подумати: «Ну і що тут поганого? Нехай буде тепла побільше, стануть у Москві, у Ленінграді, а то, може, й у Мурманську пальми зростатимуть…» Насправді потепління обернеться для нас незліченними бідами. Почнуть танути криги та вічні сніги. Додаткова вода рине у світовий океан, підніме його рівень, затопить прибережні міста. Якщо розтануть полярні крижані шапки, рівень Світового океану підніметься приблизно на 60 метрів!
Але чи можлива така глобальна катастрофа? Щоб точно відповісти на це питання, потрібно дуже ретельно складати математичні моделі. Враховувати у них не лише нинішні досягнення науки, а й запрограмувати прогнози майбутнього. Поки ми можемо лише сказати, що тепловий баланс нашої планети не дуже стійкий. Сліди минулих епох показують, що клімат Землі в минулому відчував дуже суттєві коливання. За час існування таких коливань було кілька. Вчені називають їх циклами заледеніння. Протягом кожного такого циклу Земля переходила від стану міжльодовиків до стану заледеніння і назад. На жаль, льодовикові фази щоразу тривали значно довше, ніж міжльодовикові.
У періоди заледенінь гірські льодовики, морські льодиі крижані щити значно зростали у розмірах. З океану виморожувалась вода, і рівень його знижувався. Наприклад, у період останнього великого заледеніння, максимум якого був лише вісімнадцять тисяч років тому, рівень Світового океану знизився більш ніж на 100 метрів, оголивши більшу частину шельфу.
Але не лише великі льодовикові періоди загрожують Землі. Вони бувають досить рідко. Але навіть у періоди міжльодовиків бувають на нашій планеті так звані малі льодовикові періоди. Так, зібравши безліч судових спостережень і уважно обравши зі старовинних літописів і хронік всі згадки про погоду минулих років, вчені встановили, що приблизно з 1450 по 1850 зими на Землі були суворо, ніж у наш час. Літо було коротшим і не таким спекотним, а гірські льодовики спускалися значно нижче за свої сьогоднішні кордони. Моряки зазначали, що й крижана кромка в Атлантиці проходила набагато південніше.
Чому? У чому причина такого катаклізму? На це питання наука поки що відповісти не може. Уявляєте, скільки в цій галузі доведеться ще працювати!
Скільки відкриттів чекає майбутніх океанологів та метеорологів! Перспективи їм справді чудові.
Де народжується «тай фін» – «великий вітер» і де знаходиться «хуракан» – «серце неба» та «серце землі»
Особливий інтерес у всіх людей викликає питання про те, як впливають мінливі умови в океані на виникнення страшних тропічних циклонів, які в Атлантиці називають ураганами, а в басейнах Індійського та Тихого океанів – тайфунами.
Сьогодні, завдяки космічній службі метеосупутників та прямим спостереженням космонавтів, райони зародження тропічних циклонів добре відомі. Їх не дуже багато: в Атлантиці це в основному Карибське море та Мексиканська затока; в Індійському та Тихому океанах осінні тайфуни зароджуються у південних та південно-західних районах.
Крім того, їхніми осередками є Філіппінські острови та Південно-Китайське море. А ось тайфуни, що обрушуються на східне узбережжя Азії та на Індію, цілий рік зароджуються у західній частині Тихого океану та у північних районах Індійського.
Тропічний циклон – це система дуже сильних вітрів, які дмуть і крутяться навколо безвітряного центру низького тиску, що називається «оком циклону». Цікаво, що в Північній півкулі вітер крутиться навколо «очі циклону» завжди проти годинникової стрілки, а в Південній півкулі – її ходом. Циклон може захопити площу до 1000 квадратних кілометрів, а його безвітряне «око» при цьому матиме в діаметрі всього якихось 20–40 кілометрів. Вітер на периферії циклону може набрати швидкість до 300 кілометрів на годину.
Тропічні циклони завдають величезних збитків як у морі, і на суші в прибережних районах. Вони породжують гігантські хвилі та топлять кораблі. Вода вривається на рівнинне узбережжя, знищує мілини, викликає страшні повені та руйнує житла людей.
У вересні 1900 року у Північній Америці, у штаті Техас, під час урагану загинуло близько 6 тисяч людей. У вересні 1928 року тропічний циклон, що пронісся над штатом Флорида, забрав близько 2 тисяч життів. А ще через десять років такий самий приблизно ураган занапастив 600 жителів Нової Англії. Перерахування сумних наслідків можна було б продовжити. Але ви вже помітили, напевно, що чим ближче до наших днів, тим менша кількість жертв. Це тому, що синоптики вже навчилися хоча б за добу попереджати про грізне явище.
Пересуваючись над сушею або над водними просторами з холоднішою поверхнею, ніж у місцях свого народження, урагани втрачають силу. Значить, саме випаровування теплої води живить їх енергією. І треба сказати, непогано живить. Загальна енергія тропічного циклону дорівнює приблизно енергії одночасного вибуху сотень 20-мегатонних бомб! Вона можна порівняти з усією кількістю електроенергії, яку виробляють за п'ятирічку електростанції нашої країни.
За традицією, тропічні циклони одержують жіночі імена. Раніше їх називали іменами тих святих, на день пам'яті яких припадала їхня поява. Крім того, їм надавали ще й номер. Виходило досить громіздко. Під час Другої світової війни, коли інформацію про бурю, що наближається, потрібно було передавати по радіо бажано якнайшвидше, тропічним циклонам стали надавати літери латинського алфавіту. А щоб передати букву без помилки, радисти використовували відповідне жіноче ім'я, що починається з цієї букви. Так народилася традиція. Однак, починаючи з 1979 року, служба погоди США доповнила список циклонів і чоловічими іменами.
«Хуракан» мовою індіанців Гватемали означає «одноногий». Так вони називали швидкого, як вітер, творця та володаря світу, владику гроз, вітрів та ураганів. Найпоширенішими епітетами цього страшного божества були «серце неба» та «серце землі».
А ось слово "тайфун" походить від китайських слів "тай фін" - "великий вітер". І ви можете судити, як це відповідає дійсності.
Вода займає більшу частину території Землі. Переважна більшість води знаходиться в океанах та морях, і вона солона. За даними Ocean Service, до складу води океанів входить понад 3% хлориду натрію (звичайна сіль).
Чому в морях та океанах вода солона і звідки ця сіль береться? З відповіддю на це запитання спробуємо розібратися у статті.
Загальні відомості
Траплялося таке, що моряки кораблів, що заблукали в морських водах або зазнали аварії, гинули від спраги, хоча навколо багато води. Мало хто знає, що морська вода має склад, який не підходить для людського організму. Має специфічний гірко-солоний смак, який надають солі, розчинені у воді.
Річки, що впадають у моря, мають прісну воду, в якій концентрація розчинених солей набагато нижча, ніж у морській. Але як таке можливо, чому вода в морі солона, а в річці прісна?
Протягом 4 млрд. років материки поливаються водами дощів. Вода, проникаючи у скелі, знаходить шлях у море. Несе вона із собою в нього розчинену сіль. У процесі тривалої геологічної історіїкількість солі поступово збільшується. Це одна з найпростіших гіпотез.
Трохи про користь та шкоду солі
Перш ніж з'ясуємо, чому море солоне, а річки немає, визначимося, корисна чи шкідлива сіль. Як з'ясувалося, Землі є величезні запаси солі, як і морях (морська), і у надрах земних (кам'яна). Науково доведено, що хлорид натрію – життєво важлива речовина. Здавна людям стало відомо, що сіль є досить корисною та цінною речовиною, необхідною і людям, і тваринам.
Однак є і негативна сторона: надмірна кількість солі у ґрунті призводить до зменшення її родючості. В результаті відбувається опустелювання територій (наприклад, в Австралії).
Чому вода в морі солона
Частина солі у воду потрапляє з морського дна, в якому є камені, що містять солі, з яких і потрапляє сіль у воду. Хлорид натрію також може надходити з вулканічних клапанів. Але переважно солі надходять з материків. Один кілограм морської води в середньому містить у собі до 35 г солі, причому, велика частина (приблизно 85%) - хлорид натрію (відома всім кухонна сіль).
Джерела надходження солі в море:
- Вивітрювання скель: коли промокають камені, з них змиваються речовини, і солі відносяться до моря (подібна дія відбувається і зі скелями на морському дні).
- Вибухи вулканів підводних: вони випускають у воду лаву, що реагує з морською водою і розчиняє в ній деякі речовини.
Вода має здатність проникати у тріщини, що лежать на глибині океану в зонах серединно-океанічних хребтів. Каміння там гаряче (на дні часто буває лава). Вода, нагріваючись у тріщинах, розчиняє велику кількість солей із підводних порід, які потрапляють у морську воду.
Чому вода в морі солона? Тому що хлорид натрію - найбільш поширена в ній сіль у зв'язку з тим, що саме вона найкраще розчиняється. Проте кремній і кальцій теж приносяться річками в океани велику кількість. При цьому в морській воді їх не так вже й багато. Пов'язано це з тим, що кальцій «підбирається» різними водними тваринами (коралами, черевоногими та двостулковими молюсками), а кремній використовується мікроскопічними водоростями (створюються клітинні стінки).
Сонце викликає випаровування величезної кількості води в морях та океанах. З випареної води залишається сіль, що концентрується у морі. Тому вода стає солоною. Слід зазначити, що сіль осаджується на морському дні. Завдяки цьому підтримується баланс концентрації солі у воді, інакше море ставало б ще солонішим.
Чи правдиві версії?
Звідки сіль у морі? Яка з гіпотез найвірніша? Жодну версію не можна зарахувати до правильної. Вода у морі та океані формувалася протягом мільйонів років, тому вчені не мають достовірних доказів її солоності. Відомо, що вода вимиває материкову землю, яка містить стільки солі. Солоність води у різні геологічні епохи змінювалася. Та й кожне море має різну концентрацію солі та різні властивості. Різна густина води, є відмінності і в точках замерзання.
Виходить, що всім відомий факт солоності, проте загадкою залишається точна причина цього явища.
Деякі фактори, що впливають на концентрацію солі у воді
Відповідаючи питанням, чому вода у морі солона, слід з'ясувати й те, чому концентрація солі різних морів відрізняється. Варіюється солоність води залежно від розташування природної водойми. Найменш солоні океани та моря розташовані ближче до північного та південного полюсів, де сонце не сильно сяє, у зв'язку з чим і вода не випаровується. Крім цього, вода розбавляється водами льодовиків, що розтанули.
Води морів у екватора випаровуються більше через підвищені температури. Цей чинник впливає і підвищену щільність води у цих місцях. Такий процес може відбуватися і на деяких великих озерах, які теж перетворюються на солоні. Прикладом може бути Мертве море, де щільність і солоність води дозволяє людям спокійно лежати її поверхні.
На концентрацію солі впливає і температура води у морі. Як приклад можна навести і Балтійське море. У зв'язку з низькими температурами води, солі в ньому міститься у 8 разів менше, ніж, наприклад, у Перській затоці.
На закінчення
Зазначені вище гіпотези причини солоності води в морях і океанах - думка вчених сучасному рівнізнань.
Цікавим є один факт. Якби з усіх існуючих на Землі океанів і морів вода сьогодні випарувалася, сіль, що залишилася, утворила б по всьому світу шар заввишки до 75 метрів.
Чому в океані вода солона, а в річках прісна? Відповідь це питання неоднозначний. Існують різні погляди, які розкривають суть проблеми. На думку вчених, все зводиться до здатності води руйнувати гірську породу і вилуговувати з неї легкорозчинні компоненти, які потрапляють в океан. Цей процес відбувається безперервно. Солі насичують морську воду, надаючи їй гіркувато – солоний смак.
Все начебто зрозуміло, але водночас з цього питання існує дві діаметрально протилежні думки. Перше зводиться до того що всі розчинені у воді солі зносяться річками в океан, насичуючи морську воду. У річковій воді солей у 70 разів менше, тому визначити їхню присутність у ній без спеціальних аналізів неможливо. Нам здається, що річкова вода прісна. Насправді ж це не зовсім так. Насичення морської води солями відбувається постійно. Цьому сприяє процес випаровування, в результаті якого кількість солей постійно збільшується. Цей процес нескінченний і триває близько двох мільярдів років. Час цілком достатній, щоб зробити воду солоною.
Склад морської води досить складний. У ній є практично вся таблиця Менделєєва. Але найбільше в ній міститься хлориду натрію, що і робить її солоною. До речі, у закритих озерах вода також солона, що підтверджує правильність цієї гіпотези.
Все ніби правильно, але є одне але! У морській воді містяться солі соляної кислоти, а річковій — вугільної. Саме тому вчені висунули альтернативну гіпотезу. Вони вважають, що морська вода була солоною спочатку, і річки тут зовсім не до чого. В усьому винна вулканічна діяльність, пік якої припадав на момент формування земної кори. Вулкани викидали в атмосферу величезну кількість пари, насиченої кислотами, яка конденсувалася і випадала на землю у вигляді кислотних дощів. Опади насичували морську воду кислотою, яка вступала у реакцію із твердими базальтовими породами. В результаті виділялася величезна кількість лугу, у тому числі натрій, калій та кальцій. Отримувана, таким чином сіль, нейтралізувала кислоту в морській воді.
З часом вулканічна активність зменшувалася, атмосфера очищалася оп парів, кислотних дощів випадало дедалі менше. Приблизно 500 мільйонів років тому склад морської води стабілізувався і став таким, яким ми його знаємо сьогодні. А ось карбонати, які потрапляють в океан з річковою водою, служать ідеальним будівельним матеріалом для морських організмів Вони будують із нього коралові острови, раковини, свої скелети.
Який гіпотезі віддати перевагу, справа суто особиста. На нашу думку, вони обидві мають право на існування.
Географія
Природознавство
Чому море солоне?
«Чому море солоне?» - одне з улюблених дитячих літніх питань. У нашій новій рубриці «Чомучки» ми регулярно відповідатимемо зрозумілим і простою мовоюна самі цікаві питаннядошкільнят та школярів, а також проводити ексклюзивні конкурси!Чому море солоне? Навіщо їжачку голки? Навіщо в минулому столітті до багатьох слів додавали "-с"? А чому кішки бурчать, чим вони це роблять? Чи можна за законами фізики створити машину часу? Ці питання ви, будучи батьком чи педагогом початкових та середніх класів, почуєте неодноразово. Ми ж на них із радістю відповімо.
Чому море солоне?
Відповідь на це питання необхідно почати з пояснення, звідки береться вода в морі та в океані. У річках ми зустрічаємо ключі та джерела – підземні джерела, а звідки ж вода, до того ж солона, у морі?
Запаси і Чорного моря, і Атлантичного океану поповнюються прісними водами річок та опадами як снігу чи дощів. І те, й інше складається з прісної води (насправді теж солоної, просто в дуже маленькій концентрації). Але на відміну від річок, з океанів та морів вода нікуди не стікає, а тільки випаровується, потрапивши під сонячне проміння. При випаровуванні солі залишаються.
Ще одним фактором солоності моря є рух самих річок, що втікають до нього. Дорогою до морям і океанам річкові потоки вимивають із гірських порід солі, що входять до складу каменю, і приносять їх із собою в море, нехай і в невеликій кількості.
Виходить, що море стало солоним? А раніше було прісним? Ні, це не так. Головною причиною, з якою погоджуються вчені сучасності, є процес утворення самого моря, яке й мільйони років тому було таким самим солоним. Винні в цьому не річки, яких тоді не було, а вулкани, що покривали нашу планету.
Вода первинного океану була утворена з вулканічних газів, склад яких приблизно такий: на 75% води припадає 15% вуглекислоти та близько 10% різних хімічних сполук. Серед цих сполук і метан, і аміак, і сірка, хлор та бром, а також різноманітні гази. Отже, коли продукти виверження потрапляли на землю у вигляді кислотних дощів, вони вступали з дном майбутнього моря в реакцію, а в результаті ми отримали солоний розчин.
Скільки у морі солі?
В одному літрі морської води розчинено близько 35 грамів солі.
Скільки у морі води?
Якщо ми візьмемо середню глибину світового океану за 3703 метри, а середню площу поверхні приймемо рівною 361,3 млн. квадратних кілометрів, отримаємо 1,338 млрд км 3Які моря най-найпресніші та солоніші?
Почнемо з іншого рекордсмена – найбільшого моря. Абсолютний чемпіон у цій номінації – Саргасове море, яке знаходиться всередині Атлантичного океану. Його площа сягає 8,5 мільйонів квадратних кілометрів.
А ось саме прісне море знаходиться в Росії, і це море – Балтійське. Якщо порівнювати з водами Атлантики, то його сонячність нижча в 5 разів. Чому? У Балтійське море впадає близько 250 річок, які «опресняють» води.
Що ж щодо найсолонішого моря?
Рекордсмен із відсоткового вмісту солей – Червоне море. Його солоність близько 41 г на літр води! Цим феноменальним змістом пояснюються унікальні властивості моря: у ньому дуже легко триматися на воді та й саме знаходження досить корисне для здоров'я.
Чому ж Червоне море таке солоне? Справа у випарах, про які ми писали на самому початку. З цього моря вода випаровується з величезною швидкістю через високу температуру і низьку вологість, так що дощі просто не встигають «опресняти» його, до того ж, їх випадає дуже мало.
Питання – конкурс
Підрахуйте, використовуючи наведені вище дані, скільки всього солі розчинено у всій морській воді нашої планети?
Відповіді надсилайте в особисті повідомлення наших спільнот у
