Океанская вода замерзает при температуре

Температура замерзания морской (океанической) воды = плавления морского льда и температуры наибольшей плотности океанической воды в зависимости от солености воды. Соленость 0, 5, 10, 15, 20, 24.695, 25, 30, 35, 40 _o/oo.

Температура замерзания морской (океанической) воды = плавления морского льда и температуры наибольшей плотности океанической воды в зависимости от солености воды. Соленость 0, 5, 10, 15, 20, 24.695, 25, 30, 35, 40 _o/oo.

Морская вода не имеет определенной точки замерзания. При общей солености воды 33_o/oo образование льда начнется при -1,8°С. Но между кристаллами льда остается небольшое количество морской воды, в которой отдельные соли выкристаллизовываются при более низких температурах и только при -5,5°С образовавшийся рассол полностью замерзает.

Таблица: Температура замерзания морской (океанической) воды = плавления морского льда и температуры наибольшей плотности океанической воды в зависимости от солености воды. Соленость 0, 5, 10, 15, 20, 24.695, 25, 30, 35, 40 _o/oo

Соленость, o/oo	0, o/oo	5, o/oo	10, o/oo	15, o/oo	20	24,695, o/oo	25, o/oo	30	35, o/oo	40, o/oo
Температура замерзания,°С	0°С	-0,3°С	-0,5°С	-0,8°С	-1,1°С	-1,332°С	-1,35°С	-1,6°С	-1,9°С	-2,2°С
Температура наибольшей плотности воды,°С	3,98°С	2,9°С	1,9°С	0,8°С	0,3°С	-1,332°С	-1,4°С	-2,5°С	-3,5°С	-4,5°С

• Справочно:
  • Соленость воды в океанах и морях варьируется от 30 до 50 промилле (тысячных частей, ppt_w), в среднем 35 ppt_w = 35 г растворенной соли/кг соленой воды =35 ppt_w =35 _o/oo=3.5 %=35,000 ppm_w
  • Характерные для поверхности моря (океана) значения плотности морской воды, зависящие от температуры находятся в диапазоне от 0,9960 до 1,0283 т/м 3 = г/см 3
  • Известные для океана значения плотности морской воды, зависящие от температуры и давления находятся в диапазоне от 0,9960 до 1,0757 т/м 3 = г/см 3

Источник: Справочник «Физические величины». -Энергоатомиздат 1991 г. / Раздел «Физика земли» — И.А. Маслов

Консультации и техническая
поддержка сайта: Zavarka Team

Источник

Вот почему океаны никогда не замерзают полностью

Вы когда-нибудь задумывались, почему океаны не замерзают, как озера и реки? В самое холодное время года только 15% мирового океана превращается в лед. Большая же его часть остается в жидкой форме даже в морозных погодных условиях. Общеизвестно, что вода замерзает при температуре 0 градусов по Цельсию, но температура ее замерзания в океане из-за солености составляет примерно 2,2 градуса. Конечно, некоторые части океана могут достичь такой температуры, и, естественно, если она опустится еще ниже, весь океан замерзнет. Но этому препятствуют другие факторы.

Одной из переменных, которые необходимо учитывать, является огромный объем воды в океане, не говоря уже о его большой глубине. Чтобы жидкость замерзла, она должна выделять тепло через поверхность, поэтому мелкая лужа с большой площадью поверхности замерзает быстрее, чем более глубокая. Океан же одновременно огромен и глубок, и в результате он не замерзает полностью.

Океанские течения и внутреннее отопление

Из-за вращения Земли и гравитационного притяжения Луны в океане постоянно возникают течения. Это вечное движение означает, что океанская вода никогда не бывает неподвижной, поэтому ее молекулы не превращаются в кристаллы льда. К тому же океанская вода из более теплых регионов вблизи экватора выталкивается потоками в более холодные регионы, что не дает ей замерзнуть полностью.

Еще одним фактором, препятствующим полному замерзанию океана, является внутренний источник тепла Земли в виде разлагающихся элементов в ее мантии. Тепло проникает в земную кору, а кора под океаном тоньше, чем на суше, поэтому внутреннее тепло Земли рассеивается в океане. Из-за этого в самых глубинах океана температура выше, чем у водной поверхности, что предотвращает ее полное замерзание даже при самых низких температурах.

Если статья была интересной, поставьте ей лайк и не забудьте подписаться на канал, чтобы не пропустить следующие публикации!

Источник

При какой температуре замерзает морская вода

Вода в морях и океанах очень сильно отличается от речной и озерной. Она соленая – и это определяет многие ее свойства. От этого фактора зависит и температура замерзания морской воды. Она не равняется 0 °C, как в случае с пресной водой. Чтобы покрыться льдом, морю требуется мороз покрепче.

Влияние солености

Сказать однозначно, при какой температуре замерзает морская вода, невозможно, так как этот показатель зависит от степени ее солености. В разных местах мирового океана она разная.

Самое соленое – Красное море. Здесь концентрация соли в воде достигает 41‰ (промилле). Меньше всего соли в водах Балтийского залива – 5‰. В Черном море этот показатель равен 18‰, а в Средиземном – 26‰. Соленость Азовского моря – 12‰. А если брать в среднем, соленость морей составляет 34,7‰.

Чем выше соленость, тем больше должна охладиться морская вода для перехода в твердое состояние.

Это хорошо видно из таблицы:

Соленость, ‰	Температура замерзания, °C	Соленость, ‰	Температура замерзания, °C
0 (пресная вода)	20	-1,1
2	-0,1	22	-1,2
4	-0,2	24	-1,3
6	-0,3	26	-1,4
8	-0,4	28	-1,5
10	-0,5	30	-1,6
12	-0,6	32	-1,7
14	-0,8	35	-1,9
16	-0,9	37	-2,0
18	-1,0	39	-2,1

Там, где соленость еще выше, как, например, в озере Сиваш (100 ‰), заливе Кара-Богаз-Гол (250 ‰), в Мертвом море (свыше 270 ‰), вода может замерзнуть только при очень большом минусе – в первом случае – при -6,1 °C, во втором – ниже -10 °C.

За средний же показатель для всех морей можно принять -1,9 °C.

Этапы замерзания

Очень интересно наблюдать, как замерзает морская вода. Она не покрывается сразу равномерной ледяной коркой, как пресная. Когда часть ее превращается в лед (а он пресный), остальной объем становится еще более соленым, и для его замерзания требуется еще более крепкий мороз.

Виды льда

По мере охлаждения в море образуется лед разных видов:

Если море еще не замерзло, но очень близко к этому, и в это время выпадает снег, он при соприкосновении с поверхностью не тает, а пропитывается водой и образует вязкую кашеобразную массу, которая называется снежурой. Смерзаясь, эта каша превращается в шугу, которая очень опасна для кораблей, попавших в шторм. Из-за нее палуба мгновенно покрывается ледяной коркой.

Когда столбик термометра достигает нужной для замерзания отметки, в море начинают образовываться ледяные иглы – кристаллы в форме очень тонких шестигранных призм. Собрав их сачком, смыв с них соль и растопив, вы обнаружите, что они пресные.

Сначала иглы растут горизонтально, потом они принимают вертикальное положение, и на поверхности видны только их основания. Они напоминают пятна жира в остывшем супе. Поэтому лед на этой стадии называют салом.

Когда еще больше холодает, сало начинает смерзаться и образует ледяную корку, такую же прозрачную и хрупкую, как стекло. Такой лед называют нилас, или склянка. Он соленый, хотя и образован из пресных игл. Дело в том, что во время смерзания иглы захватывают мельчайшие капли окружающей соленой воды.

Только в морях наблюдается такое явление, как плавучие льды. Возникает оно потому, что вода здесь быстрее остывает у берегов. Образующийся там лед примерзает к береговой кромке, почему и получил название припай. По мере усиления морозов во время тихой погоды он быстро захватывает новые территории, достигая порой десятков километров в ширину. Но стоит подняться сильному ветру – и припай начинает разламываться на куски различной величины. Эти льдины, часто огромных размеров (ледяные поля), разносятся ветром и течением по всему морю, создавая проблемы судам.

Температура таяния

Тает морской лед не при той же температуре, при которой замерзает морская вода, как можно было бы подумать. Он менее соленый (в среднем в 4 раза), поэтому его превращение обратно в жидкость начинается раньше достижения этой отметки. Если средний показатель замерзания морской воды – -1,9 °C, то среднее значение температуры таяния образовавшегося из нее льда – -2,3 °C.

Замерзание солёной воды: Видео

Источник

Почему вода превращается в лед не при 0 градусов

Стандартное утверждение о том, что вода замерзает при достижении температуры в 0 градусов Цельсия, на самом деле некий стереотип. Температурных порогов, при которых замерзает вода, существует не так уж мало, и зависят они от разных свойств воды и окружающей обстановки. К примеру, чистая вода может даже замерзнуть при -42°С, в зависимости от условий, в которых она охлаждается.

Почему так происходит

Для формирования кристаллов льда могут использоваться различные частицы и дефекты тары

Чтобы кристаллы льда сформировались, необходима основа, а ею могут стать различные вещества и мелкие тела, например, пылевые частицы. А ожидать, что чистая вода замерзнет, согласно распространенному мнению, при нулевой температуре, не стоит. Ядрами кристаллизации, как известно из курса физики, могут выступать растворенные в воде минеральные и органические частицы, но и не только они.

Кристаллизация может «выбрать» в качестве основы различные дефекты тары, в которой вода в этот момент находится, такие как сколы и трещины, а также воздушные пузырьки. Кстати, так как у горячей воды число ядер кристаллизации больше, то и замерзает она быстрее, чем холодная. Этот интересный факт известен любому старшекласснику. Если сосуд чист, и сама вода тоже, то она может какое-то время при отрицательной температуре находиться в обычном жидком состоянии. Но оно считается неустойчивым, потому что стоит появиться какой-либо посторонней частице, например, пылинке, как вокруг нее немедленно начнет образовываться ледяной кристалл, и вся остальная вода вокруг тоже становится льдом.

Источник

Образование льда в морской воде

С увеличением солёности температура, при которой вода имеет наибольшую плотность, постепенно приближается к температуре замерзания, и при солёности 24,695% они одинаковы (-1,33°С). При дальнейшем увеличении солёности температура наибольшей плотности воды становится ниже точки замерзания (Рис. 5.21).

После охлаждения толщи воды, лёд может образоваться в любом месте, в том числе на дне, в толще воды, а не только на поверхности, как это происходит в пресных водоёмах.

В достаточно глубоких морях (за пределами шельфа) из-за тёплых течений и высокой теплоёмкости воды в том случае, если вертикальная циркуляция зависела бы только от температуры (как в пресноводных водоёмах), образование льда было бы принципиально невозможно. Это не вполне относится к малосолёным морям (с солёностью менее 24,695%), где термическая конвекция теоретически может происходить по пресноводному типу.

Тем не менее, как мы знаем, в море лёд образуется. Причина этого является то, что конвекция не распространяется на всю толщу воды. Её ограничивает поверхностный распреснённый слой, имеющий форму линзы. Плотность воды в этой линзе существенно меньше, чем в более глубоких слоях.

Распространение плавучих льдов весьма хорошо совпадает с границей этой распреснённой линзы (Рис. 5.22).

Согласно одной из гипотез, образование ледового покрова Северного полушария связано с формированием распреснённой линзы. Происходило это следующим образом. Как и в Южном полушарии, увеличение градиента температуры в конце кайнозоя привело к возрастанию роли полярных районов как конденсаторов влаги. Следствием стало увеличение стока высокоширотных рек.

Как только возникла распреснённая линза, образование ледового покрова в Северном Ледовитом океане стало неизбежным, и была запущена существующая сейчас автоколебательная система, для которой характерно периодическое оледенение материков. Механизм её функционирования следующий.

Появившаяся и растущая опреснённая поверхностная водная масса прекращает поступление в атмосферу тепла, приносимого тёплыми течениями. Это приводит к дальнейшему охлаждению Северного полушария, дальнейшему росту градиента, материкового стока и опреснённой линзы — т. е. система работает с положительной обратной связью. В результате на севере Европы и Америки формируются ледники.

Если исходить из вышеизложенной гипотезы, то интересные и неожиданные последствия будет иметь осуществление время от времени предлагаемого поворота северных рек.

В результате переброски части их стока из бассейна Северного Ледовитого океана в бессточный среднеазиатский бассейн, пресный сток в Северный Ледовитый океан уменьшится, соответственно уменьшится и опреснённая линза. Это приведёт к потеплению Арктики.

Аналогичный эффект даст и предлагаемая постройка плотины через Берингов пролив (воды, поступающие из Тихого океана через Берингов пролив, более пресные, чем местные арктические). Причины возникновения Антарктического ледника рассмотрены выше.

В заключение разговора о температуре вернемся ещё раз к карте поверхностных температур. Даже на столь схематичной карте видно, что расстояние между изотермами неодинаково. В некоторых районах изотермы сгущены. Особенно резкие градиенты свойственны районам контакта теплых и холодных течений, например, у северо-западного побережья Атлантики.

В других районах расстояние между изотермами больше среднего. Подобное наблюдается и на вертикальных разрезах — сравнительно однородные слои сменяются слоями пикноклинов. Иными словами: выделяются районы, условия внутри которых меняются плавно и незначительно. Эти районы разделены зонами резких градиентов. В первом и грубом приближении можно сказать, что в каждом из таких районов формируется своя биота.

Источник