ملوحة المياه السطحية. البحار الأكثر ملوحة في العالم

في كل عام كان والداي يأخذانني إلى البحر خلال العطلة الصيفية، وكنت أتفاجأ دائمًا بهذا الطعم المالح غير المعتاد لمياه البحر، والتي، بالطبع، ابتلعتها أثناء السباحة المستمرة على السطح وتحت الماء. لاحقًا، في دروس الكيمياء، تعلمت أن كلوريد الصوديوم في المطبخ لا يحدد طعم البحر فحسب، بل أيضًا المغنيسيوم والبوتاسيوم، ويمكن أن يكون أيضًا على شكل كبريتات أو كربونات.

تحتل المياه المالحة معظم المياه على كوكب الأرض. ظهرت الكائنات الحية الأولى في المحيط. إذن كيف تبدو هذه المياه؟

ملوحة المحيط العالمي

في المتوسط، تبلغ ملوحة المياه 35 جزء في المليون مع انحراف عن هذه القيمة بنسبة 2-4%.

تقع خطوط الملوحة الثابتة (isohalines) بشكل رئيسي بالتوازي مع خط الاستواء، والتي تقع على طولها المياه التي لا تحتوي على أعلى تركيز للأملاح. ويرجع ذلك إلى كثرة الأمطار التي تزيد عن حجم الماء المتبخر من السطح.

عند الابتعاد عن خط الاستواء إلى المناطق المناخية شبه الاستوائية حتى خط عرض 20-30 درجة، يتم ملاحظة المناطق ذات الملوحة العالية في نصفي الكرة الجنوبي والشمالي. علاوة على ذلك، تم تحديد المناطق ذات التركيز الأقصى للملح في المحيط الأطلسي.

وباتجاه القطبين تقل الملوحة، وعند حوالي 40 درجة يحدث توازن بين الهطول والتبخر.

يتمتع القطبان بأدنى مستويات الملوحة بسبب ذوبان الجليد الطازج، وفي المحيط المتجمد الشمالي، يتأثر الجريان السطحي من الأنهار الكبيرة بشكل كبير.

البحر الأكثر ملوحة

البحر الأحمر أكثر ملوحة بنسبة 4% من المياه الأخرى على الكوكب بسبب:

• انخفاض هطول الأمطار.
• تبخر قوي
• نقص الأنهار التي تجلب المياه العذبة؛
• اتصال محدود مع المحيط العالمي، وخاصة مع المحيط الهندي.

من أجمل البحار التي تحتوي على شعاب مرجانية والتي تجذب بألوانها الزاهية مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأسماك والسلاحف البحرية والدلافين وعشاق رياضة الغطس.

البحر المالح الطازج

يحتوي بحر البلطيق على 2-8 جرام من الأملاح لكل لتر من الماء. تكونت على موقع بحيرة جليدية بها عدد كبير من الأنهار (أكثر من 250 نهرا)، مما يقلل ملوحتها، وضعف اتصالها بمياه المحيط.

تصنيف البحار حسب الملوحة

هناك حوالي 80 بحرًا على كوكبنا. وبطبيعة الحال، سيحتل البحر الميت المركز الأول في التصنيف، حيث أن مياهه مشهورة بملوحتها. يعد البحر الميت من أكثر المسطحات المائية ملوحة على وجه الأرض، وتبلغ نسبة ملوحته 300-310 ‰، وتصل في بعض السنوات إلى 350 ‰. لكن العلماء يسمون هذا المسطح المائي بالبحيرة.

1. البحر الأحمر درجة ملوحته 42‰.

يقع البحر الأحمر بين شواطئ أفريقيا وآسيا. يتميز البحر الأحمر، بالإضافة إلى ملوحته ودفئه، بشفافيته. يحب العديد من السياح الاسترخاء على شواطئها.

2. تبلغ نسبة ملوحة البحر الأبيض المتوسط ​​39.5‰.

يغسل البحر الأبيض المتوسط ​​شواطئ أوروبا وأفريقيا. بالإضافة إلى الملوحة، يمكن أن تفتخر بمياهها الدافئة - في الصيف تصل درجة حرارتها إلى 25 درجة فوق الصفر.

3. بحر إيجه ملوحة 38.5‰.

مياه هذا البحر التي تحتوي على نسبة عالية من الصوديوم يمكن أن تسبب تهيج الجلد. ولذلك، بعد السباحة فمن الأفضل أن تأخذ حماما جديدا. في الصيف، ترتفع درجة حرارة الماء إلى 24 درجة مئوية. تغسل مياهها شواطئ شبه جزيرة البلقان وآسيا الصغرى وجزيرة كريت.

4 . البحر الأيوني مع ملوحة 38 ‰.

هذا هو البحر اليوناني الأكثر كثافة وملوحة. تسمح مياهها للسباحين البطيئين بصقل هذه المهارة، حيث أن الكثافة العالية ستساعد على إبقاء الجسم طافيًا. تبلغ مساحة البحر الأيوني 169 ألف كيلومتر مربع. يغسل شواطئ جنوب إيطاليا وألبانيا واليونان.

5 . بحر اليابان نسبة ملوحته 35‰

يقع البحر بين قارة أوراسيا والجزر اليابانية. كما تغسل مياهها جزيرة سخالين. درجة حرارة الماء تعتمد على الموقع الجغرافي: في الشمال – 0 –+12 درجة، في الجنوب – 17-26 درجة. تبلغ مساحة بحر اليابان أكثر من مليون كيلومتر مربع.

6. بحر بارنتس ذو ملوحة 34.7-35 ‰

هذا هو البحر الهامشي للمحيط المتجمد الشمالي. يغسل شواطئ روسيا والنرويج.

7. بحر لابتيف ملوحة 34‰.

المساحة - 662 ألف كيلومتر مربع. تقع بين جزر سيبيريا الجديدة وسيفيرنايا زيمليا. ويبلغ متوسط ​​درجة حرارة الماء السنوية 0 درجة مئوية.

8. بحر تشوكشي درجة ملوحته 33‰.

وفي الشتاء ترتفع ملوحة هذا البحر إلى 33‰، أما في الصيف فتقل الملوحة قليلاً. تبلغ مساحة بحر تشوكشي 589.6 ألف كيلومتر مربع. متوسط ​​درجة الحرارة في الصيف هو 12 درجة مئوية، وفي الشتاء - ما يقرب من 2 درجة مئوية.

9. البحر الأبيضكما أنها تتميز بملوحة عالية. وفي الطبقات السطحية توقفت النسبة عند 26%، لكنها ترتفع في العمق إلى 31%.

10. بحر لابتيف.وتبلغ نسبة الملوحة على السطح 28 بالمئة

يتمتع البحر بمناخ قاسي مع درجات حرارة أقل من 0 درجة مئوية لأكثر من تسعة أشهر في السنة، ونباتات وحيوانات متناثرة، وانخفاض عدد السكان على طول الساحل. في معظم الأوقات، باستثناء شهري أغسطس وسبتمبر، يكون الجو تحت الجليد. تبلغ ملوحة مياه البحر على السطح في الجزء الشمالي الغربي من البحر في الشتاء 34 ‰ (جزء في المليون)، في الجزء الجنوبي - ما يصل إلى 20-25 ‰، وتنخفض في الصيف إلى 30-32 ‰ و5-10 ‰، على التوالى. تتأثر ملوحة المياه السطحية بشدة بذوبان الجليد وجريان الأنهار السيبيرية.

في بعض الأحيان أحب الذهاب إلى البحر. وكما تعلمون فإن المياه هناك تتميز بالملوحة العالية. لكني تساءلت مؤخرًا: "كم عدد الأملاح التي تذوب في مياه البحر بالضبط؟" لم يستغرق الأمر وقتًا طويلاً للعثور على متوسط ​​ملوحة مياه البحر العادية. وهذا بالضبط ما أود أن أتحدث عنه.

متوسط ​​ملوحة مياه البحر

كما تعلمون، مياه البحر تملأ البحار والمحيطات من الأرض. من الأفضل النظر في متوسط ​​ملوحة مياه البحر باستخدام مثال المحيط العالمي. ويبلغ متوسط ​​نسبة الملح فيه حوالي 34.7 ‰ (جزء في المليون)أو 3,47% (نسبه مئويه). يمكن أن يتراوح هذا الرقم من 3.4 إلى 3.6% (أو 34-36 جزء في المليون).

وببساطة، يحتوي كل لتر من مياه البحر العادية على حوالي 35 جرامًا من الأملاح المتنوعة(معظمها كلوريد الصوديوم).

ومن الجدير بالذكر أن نسبة الملوحة في المحيطات تقارب 35‰. لكن الماء في البحار مختلف أكثر التوزيع غير المتكافئ للأملاح. لذلك يمكن تسمية المياه الأقل ملوحة خليج فنلندابالإضافة إلى الجزء الشمالي خليج بوثنيا. والأكثر ملوحة منها هي أحمرو البحر الميت.

الفرق بين الماء المالح والماء العذب

• كثافة أعلى
• زيادة اللزوجة
• نقطة تجمد أقل
• انخفاض القدرة الحرارية.
• انخفاض ضغط البخار.
• و زيادة سرعة الصوت.

ولكن يمكن استدعاء الفرق الرئيسي بين مياه البحر عدم القدرة على الشرب. والحقيقة هي أن مياه البحر تحتوي على أملاح أكثر بكثير مما يحتاجه جسمنا للتخلص منه. وقبل أن تشرب ماء البحر، عليك أن تفعل ذلك تحلية.

ومن الجدير بالذكر أنه في الخمسينيات من القرن الماضي أثبت آلان بومبارد (طبيب ومتجول فرنسي معروف) أن الشخص يستطيع شرب مياه البحربكميات صغيرة (حوالي 700 مل يوميا) ل 5-7 أيام.

كما تستخدم مياه البحر في بعض البلدان للعمل أنظمة الصرف الصحي(على وجه الخصوص، في هونج كونج). ويتم ذلك لتوفير المياه العذبة التي يواجه استخراجها صعوبات معينة.

ملوحة مياه البحر- هذا هو محتوى جميع المواد المعدنية المذابة في 1 كجم من ماء البحر بالجرام، بشرط استبدال البروم واليود بكمية معادلة من الكلور، وتحويل جميع أملاح ثاني أكسيد الكربون إلى أكاسيد، وحرق جميع المواد العضوية عند درجة حرارة درجة حرارة 480 درجة مئوية. يتم التعبير عن ملوحة الماء بوحدة جرام/كجم، أي جزء من الألف - جزء في المليون، وكما قيل، يتم تحديدها س‰ .

ملوحة مياه البحر قريبة من مفهوم التمعدن ( م،ملغم/لتر). عند ملوحة تصل إلى 20 ‰ س‰ ~م 10 -3 .

يتم تحديد ملوحة مياه البحر من خلال محتوى الكلور أو من خلال التوصيل الكهربائي للمياه، لأن مياه البحر عبارة عن إلكتروليت: كلما زادت الأملاح في الماء، زادت موصليته الكهربائية، أي انخفضت المقاومة الكهربائية؛ ومن خلال قياس الأخير، يمكنك استخدام الجداول لتحويله إلى ملوحة. ويمكن استخدام قياسات زاوية انكسار الضوء في الماء، حيث أن هذه الزاوية تعتمد على الملوحة. ويمكن أيضًا الحصول على الملوحة عن طريق قياس كثافة الماء. التحليل الكيميائي الكامل هو الأكثر دقة، ومع ذلك، فإن هذه الطريقة كثيفة العمالة للغاية.

طريقة بسيطة جدًا لقياس الكثافة مباشرة باستخدام مقياس كثافة السوائل. يتيح لك الجهاز تحديد كثافة الماء بسهولة، ومن ثم استخدام الجداول للحصول على قيم الملوحة. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة خام للغاية. يعطي خطأ في القياس يصل إلى 0.05‰ .

في السابق، تم استخدام طريقة لتحديد الملوحة من خلال تركيز الكلور، أو بشكل أكثر دقة من خلال محتوى الكلور ( الكلورةهو المحتوى الإجمالي بالجرام لكل 1 كجم من مياه البحر من الهالوجينات - الكلور والبروم والفلور واليود عند تحويلها إلى محتوى الكلور المكافئ). تتيح لك هذه الطريقة تحديد الملوحة بخطأ يصل إلى 0.01‰ . حصل M. Knudsen على الصيغة في عام 1902

س‰ = 0.030 + 1.805 كلور ‰، (10.3)

حيث C1 هو محتوى الكلور في الماء. في عام 1967، بموجب اتفاقية دولية، بدلاً من صيغة كنودسن، تم اعتماد صيغة جديدة تسمى "دولية": س‰ = 1.80655 С1‰ . نظرًا لحقيقة أن التركيبة الملحية للبحار الهامشية والداخلية تختلف إلى حد ما عن التركيبة الملحية المتوسطة لمياه المحيطات، فهناك صيغ خاصة لتركيبة مماثلة للبحار الفردية. لذلك، بالنسبة لمياه البحر الأسود يستخدمون الصيغة س= 1.1856 + 1.7950 C1، البلطيق - س= 0.115 + 1.805 C1، أزوفسكي – س= 0.21 + + 1.794 سي ( سوC1 - في ‰) . وباستخدام نفس المخطط، تم حساب الصيغ للعديد من البحيرات ذات المياه المالحة والمائلة للملوحة. لذلك، بالنسبة لمياه بحر قزوين يستخدمون الصيغة س= 0.140 + 2.360 ج1.

فيما يتعلق بالتحول في السنوات الأخيرة إلى الطريقة الكهرومترية لقياس الملوحة، تم اعتماد صياغة جديدة لمفهوم الملوحة من خلال التوصيل الكهربائي النسبي ر 15 عند 15 درجة مئوية والضغط الجوي:

س = أ 0 + أ 1 ر 15 + أ 2 ر 2 ل5+ أ 3 ر 3 15 + أ 4 ر 4 15 + أ 5 ر 5 15 , (10.4)

أين ر 15 = C عينة /С 35 ‰, 15° - التوصيل الكهربائي النسبي لمياه البحر عند درجة حرارة 15 درجة مئوية و رماكينة الصراف الآلي , C 35 ‰, 15° - التوصيل الكهربائي لعينة مياه البحر عند درجة حرارة 15 درجة مئوية وملوحة 35 ‰ . بدلا من الماء الطبيعي في مقام التعبير ل ر l5 لاستخدام محلول كلوريد البوتاسيوم KS1، تم تقديم مقياس الملوحة العملي في عام 1978. مع الكسر الكتلي لـ KS1 = 32.4 10 -3، ت = 15 درجة مئوية والضغط الجوي ر l5 = 1، والملوحة العملية تساوي 35.00‰، أو 35 وحدة ملوحة عملية.

السمة الرئيسية التي تميز الماء المحيط العالميمن مياه الارض ارتفاعها الملوحة. ويطلق على عدد جرامات المواد الذائبة في 1 لتر من الماء اسم الملوحة.

مياه البحر عبارة عن محلول مكون من 44 عنصرًا كيميائيًا، لكن الأملاح تلعب دورًا أساسيًا فيه. يمنح ملح الطعام الماء طعمًا مالحًا، بينما يمنحه ملح المغنيسيوم طعمًا مرًا. يتم التعبير عن الملوحة بجزء في المليون (%o). هذا جزء من الألف من الرقم. يتم إذابة ما متوسطه 35 جرامًا من المواد المختلفة في لتر من مياه المحيط، مما يعني أن نسبة الملوحة ستكون 35%.

وستكون كمية الأملاح المذابة فيه حوالي 49.2 10 طن. ومن أجل تصور حجم هذه الكتلة، يمكننا إجراء المقارنة التالية. إذا تم توزيع كل أملاح البحر الجافة على سطح الأرض بأكملها، فسيتم تغطيتها بطبقة سمكها 150 مترًا.

إن ملوحة مياه المحيطات ليست هي نفسها في كل مكان. تؤثر العمليات التالية على قيمة الملوحة:

• تبخر الماء. خلال هذه العملية، لا تتبخر الأملاح والماء؛
• تكوين الجليد
• الخسارة، والحد من الملوحة.
• . تكون ملوحة مياه المحيطات القريبة من القارات أقل بكثير مما هي عليه في وسط المحيط، إذ تعمل المياه على تحليتها؛
• ذوبان الجليد.

تساهم عمليات مثل التبخر وتكوين الجليد في زيادة الملوحة، بينما يؤدي هطول الأمطار وجريان الأنهار وذوبان الجليد إلى تقليلها. ويلعب التبخر والهطول دوراً رئيسياً في التغيرات في الملوحة. ولذلك، فإن ملوحة الطبقات السطحية للمحيطات، وكذلك درجة الحرارة، تعتمد على خط العرض.