Великі обсяги води називають водними масами, які закономірне просторове поєднання - гидрологической структурою водойми. Основними показниками водних мас водойм, що дозволяють відрізнити одну водну масу від іншої, є такі характеристики, як щільність, температура, електропровідність, каламутність, прозорість води та інші фізичні показники; мінералізація води, вміст окремих іонів, вміст газів у воді та інші хімічні показники; вміст фіто- та зоопланктону та інші біологічні показники. Основна властивість будь-якої водної маси у водоймі – її генетична однорідність.

По генезі виділяють два типи водних мас: первинні та основні.

Пер вічні водні маси Озера формуються на їх водозборах і надходять у водойми у вигляді річкового стоку. Властивості цих водних мас залежать від природних особливостей водозборів і змінюються сезонами залежно від фаз гідрологічного режиму річок. Основна особливість первинних водних мас фази повені - мала мінералізація, підвищена каламутність води, досить високий вміст розчиненого кисню. Температура первинної водної маси під час нагрівання зазвичай вище, а період охолодження - нижче, ніж у водоймі.

Основні водні масиформуються у самих водоймах; їх характеристики відображають особливості гідрологічного, гідрохімічного та гідробіологічного режимів водойм. Частина властивостей основні водні маси успадковують від первинних водних мас, частину набувають у результаті внутрішньоводоємних процесів, а також під впливом обміну речовиною та енергією між водоймою, атмосферою та ґрунтами дна. Основні водні маси хоч і змінюють свої властивості протягом року, але в цілому залишаються інертнішими, ніж первинні водні маси. (Поверхнева водна маса - це верхній найбільш нагрітий шар води (епілімніон); глибинна водна маса - зазвичай найбільш потужний і відносно однорідний шар холоднішої води (гіполімніон); проміжна водна маса відповідає шару стрибка температури (металімніон); придонна водна маса - це вузький шар води біля дна, що відрізняється підвищеною мінералізацією та специфічними водними організмами.)

Вплив озер на природне середовище проявляється насамперед через річковий стік.

Розрізняють загальний постійний вплив озер на кругообіг води в річкових басейнах і регулюючий вплив на внутрішньорічний режим річок. - та теплообміну в гідрографічній мережі. Озера (як і водосховища) є скупченням вод, що збільшує ємність гідрографічної мережі. Найменша інтенсивність водообміну в річкових системах, що включають озера (і водосховища), має низку серйозних наслідків: накопичення у водоймах солей, органічних речовин, наносів, теплоти та інших компонентів річкового стоку (у широкому розумінні цього терміну). Річки, які з великих озер, зазвичай, несуть менше солей і наносів.(р.Селенга – оз.Байкал). Крім того, стічні озера (як і водосховища) перерозподіляють річковий стік у часі, чинячи на нього регулюючий вплив і вирівнюючи його протягом року. Водойми суші помітно впливають на місцеві кліматичні умови, зменшуючи континентальність клімату і збільшуючи тривалість весни та осені, на внутрішньоматериковий вологообіг (незначно), сприяючи підвищенню опадів, появі туманів і т. д. Впливають водойми і на рівень ґрунтових вод , на ґрунтово-рослинний покрив та тваринний світ суміжних територій, збільшуючи різноманітність видового складу, чисельність, біомасу тощо.

- це великі обсяги води, що утворюються в певних частинах океану і відрізняються один від одного температурою, солоністю, щільністю, прозорістю, кількістю вмісту киснюта багатьма іншими властивостями. На відміну від , у них велике значення має вертикальна зональність.

У залежно від глибинирозрізняють такі види водних мас:

Поверхневі водні маси . Вони розташовуються до глибини 200-250 м. Тут часто змінюється температура води, солоність, оскільки ці водні маси формуються під впливом і припливу прісних материкових вод. У поверхневих водних масах утворюються хвиліі горизонтальні. У цьому виді водних мас найбільший вміст планктону та риби.

Проміжні водні маси . Вони розташовуються до глибини 500-1000 м. В основному цей вид мас зустрічається в тропічних широтах обох півкуль і формується в умовах підвищеного випаровування та постійного підвищення солоності.

Глибинні водні маси . Їхня нижня межа може доходити до 5000 м. Їх формування пов'язане з перемішуванням поверхневих та проміжних водних мас, полярних та тропічних мас. Вертикально вони рухаються дуже повільно, але горизонтально зі швидкістю 28 м/год.

Придонні водні маси . Вони розташовуються в нижче 5000 м, мають постійну солоність та дуже велику щільність.

Водні маси можна класифікувати не тільки залежно від глибини, та й за походженням. У цьому випадку розрізняють такі види водних мас:

Екваторіальні водні маси . Вони добре прогріті сонцем, їхня температура за сезонами змінюється не більше ніж на 2° і становить 27 - 28°С. Там надають опрісняюче дію рясні атмосферні опади і , що впадають у океан цих широтах, тому солоність цих вод нижче, ніж у тропічних широтах.

Тропічні водні маси . Вони також добре прогріті сонцем, але температура вод тут нижча, ніж у екваторіальних широтах, і становить 20-25°С. За сезонами температура води тропічних широт змінюється на 4°. На температуру вод цього виду водних мас впливають океанічні течії: західні частини океанів, куди приходять теплі течії від екватора, тепліше, ніж східні, бо туди приходять холодні течії. Солоність цих вод значно вища, ніж екваторіальних, тому що тут в результаті низхідних повітряних потоків встановлюється високий тиск і мало опадів. Не надають опрісняючої дії та річки, оскільки в цих широтах їх дуже мало.

Помірні водні маси . За сезонами температура вод цих широт відрізняється на 10 °: взимку температура води коливається від 0 ° до 10 ° С, а влітку вона змінюється від 10 ° до 20 ° С. Для цих вод вже характерна зміна пори року, але настає вона пізніше, ніж на суші, і виражена не так різко. Солоність цих вод нижче, ніж тропічних, оскільки опрісняючу дію надають атмосферні опади, річки, що впадають у ці води, і заходять у ці широти. Для помірних водних мас характерні також температурні відмінності західних та східних частин океану: холодними є західні частини океанів, де проходять холодні течії, а східні зігріваються теплими течіями.

Полярні водні маси . Вони формуються в Арктиці та біля берегів і можуть виноситися течіями в помірні та навіть тропічні широти. Для полярних водних мас характерна велика кількість плаваючого льоду, а також льоду, що формує величезні крижані простори. У Південній півкулі в районах полярних водних мас морські льоди заходять у помірні широти набагато далі, ніж у Північному. Солоність полярних водних мас низька, оскільки сильну опрісняючу дію плаває лід.

Між різними видами водних мас, що різняться за походженням, немає чітких меж, а існують перехідні зони. Найбільш чітко вони виражені у місцях зіткнення теплих та холодних течій.

Водні маси активно взаємодіють з: вони віддають їй вологу і тепло і поглинають із неї вуглекислий газ, виділяють кисень.

Найхарактернішими властивостями водних мас є і.

Вся маса вод Світового океану умовно поділяється на поверхневі та глибинні. Поверхневі води – шар завтовшки 200–300 м – за природними властивостями дуже різноманітні; їх можна назвати океанічної тропосфери.Інші води - океанічна стратосфера,складова основну масу вод, однорідніше.

Поверхневі води – зона активної термічної та динамічної взаємодії

океану та атмосфери. Відповідно до зональних кліматичних змін вони поділяються на різні водні маси, насамперед за термогалинними властивостями. Водні маси- Це порівняно великі об'єми води, що формуються в певних зонах (осередках) океану і володіють протягом тривалого часу стійкими фізико-хімічними та біологічними властивостями.

Виділяють п'ять типівводних мас: екваторіальні, тропічні, субтропічні, субполярні та полярні.

Екваторіальні водні маси (0-5 ° с. ш.) утворюють міжпасатні протитечі. Вони мають постійно високі температури (26-28 °С), чітко виражений шар температурного стрибка на глибині 20-50 м, знижену щільність і солоність - 34 - 34,5 ‰, малий вміст кисню - 3-4 г/м 3 , невеликий насиченістю життєвими формами. Переважає підйом водних мас. В атмосфері над ними розташовується пояс низького тиску та штилів.

Тропічні водні маси (5– 35 ° пн. ш. і 0-30 ° пд. ш.) поширені за екваторіальними периферіями субтропічних баричних максимумів; вони утворюють пасатні течії. Температура влітку досягає +26 ... +28 ° С, взимку опускається до +18 ... +20 ° С, причому вона відрізняється у західних і східних узбереж через течії і прибережних стаціонарних апвелінгів і даун-веллінгів. Апвеллінг(англ. upwelling - Спливання) - висхідний рух води з глибини 50-100 м, що породжується згінними вітрами біля західних узбереж материків у смузі 10-30 км. Маючи знижену температуру і у зв'язку з цим значною насиченістю киснем, глибинні води, багаті біогенними та мінеральними речовинами, входячи в поверхневу освітлену зону, збільшують продуктивність водної маси. Даунвеллінги- низхідні потоки біля східних узбереж материків за рахунок нагону води; вони заносять вниз тепло та кисень. Шар температурного стрибка виражений весь рік, солоність 35-35,5 ‰, вміст кисню 2-4 г/м 3 .

Субтропічні водні маси мають найбільш характерні і стійкі властивості в «ядрі» – кругових акваторіях, обмежених великими кільцями течій. Температура протягом року змінюється від 28 до 15 ° С, є шар температурного стрибка. Солоність 36-37 ‰, вміст кисню 4-5 г/м 3 . У центрі кругообігів відбувається опускання вод. У теплих течіях субтропічні водні маси проникають у помірні широти до 50° пн. ш. і 40-45 ° пд. ш. Ці трансформовані субтропічні водні маси займають тут майже повністю акваторії Атлантичного, Тихого та Індійського океанів. Охолоджуючись, субтропічні води віддають величезну кількість тепла атмосфері, особливо взимку, граючи значну роль планетарному теплообміні між широтами. Кордони субтропічних і тропічних вод дуже умовні, тому деякі океанологи об'єднують в один тип тропічних вод.

Субполярні – субарктичні (50 – 70° пн. ш.) та субантарктичні (45–60° пд. ш.) водні маси. Для них типова різноманітність характеристик і по сезонах року, і півкулями. Температура влітку 12-15 ° С, взимку 5-7 ° С, зменшуючись у бік полюсів. Морських льодів практично немає, але є айсберги. Шар температурного стрибка виражений лише влітку. Солоність зменшується від 35 до 33 ‰ у напрямку до полюсів. Вміст кисню 4 – 6 г/м 3 тому води багаті життєвими формами. Ці водні маси займають північ Атлантики та Тихого океану, проникаючи у холодних течіях вздовж східних берегів материків у помірні широти. У південній півкулі вони утворюють суцільну зону на південь від материків. Загалом це західна циркуляція повітряних та водних мас, смуга штормів.

Полярні водні маси в Арктиці і навколо Антарктиди мають низьку температуру: влітку близько 0°С, взимку –1,5...–1,7°С. Тут постійні солонуваті морські та прісні материкові льоди та їх уламки. Шару температурного стрибка немає. Солоність 32-33 ‰. У холодних водах розчинено максимальну кількість кисню – 5–7 г/м 3 . На кордоні із субполярними водами спостерігається опускання щільних холодних вод, особливо взимку.

Кожна водна маса має своє вогнище формування. При зустрічах водних мас з різними властивостями утворюються океанологічні фронти, або зони конвергенції (Лат. converge - Схожу). Зазвичай вони формуються на стику теплих та холодних поверхневих течій та характеризуються опусканням водних мас. У Світовому океані кілька фронтальних зон, але основних – чотири, по дві у північній та південній півкулях. У помірних широтах вони виражені біля східних берегів материків на межах субполярного циклонічного і субтропічного антициклонічного кругообігу з їх відповідно холодними і теплими течіями: у Ньюфаундленду, Хоккайдо, Фолклендських островів та Новій Зеландії. У цих фронтальних зонах гідротермічні характеристики (температура, солоність, щільність, швидкість течії, сезонні коливання температури, розміри вітрових хвиль, кількість туманів, хмарність тощо) досягають екстремальних значень. На схід через перемішування вод передні контрасти розмиваються. Саме у цих зонах зароджуються фронтальні циклони позатропічних широт. Дві фронтальні зони існують і з обох боків від термічного екватора біля західних берегів материків між тропічними відносно холодними водами та теплими екваторіальними водами міжпасатних протитечій. Вони теж відрізняються високими значеннями гідрометеорологічних характеристик, великою динамічною та біологічною активністю, інтенсивною взаємодією океану та атмосфери. Це райони зародження тропічних циклонів.

Є в океані та зони дивергенції (Лат. diuergento – відхиляюся) – зони розбіжності поверхневих течій та підйому глибинних вод: біля західних берегів материків помірних широт та над термічним екватором біля східних берегів материків. Такі зони багаті на фіто- і зоопланктон, відрізняються підвищеною біологічною продуктивністю і є районами ефективного рибного промислу.

Океанічну стратосферу по глибині ділять на три шари, що розрізняються за температурою, освітленістю та іншими властивостями: проміжні, глибинні та придонні води. Проміжні води розташовуються на глибинах від 300 - 500 до 1000-1200 м. Товщина їх максимальна в полярних широтах і центральних частинах антициклонічних кругообігів, де переважає опускання вод. Їхні властивості дещо різні залежно від широти поширення. Загальне перенесення цих вод спрямоване від високих широт до екватора.

Глибинні та особливо придонні води (товщина шару останніх – 1000–1500 м над дном) відрізняються великою однорідністю (низькими температурами, багатством кисню) та повільною швидкістю переміщення у меридіональному напрямку від полярних широт до екватора. Особливо поширені антарктичні води, «сповзають» з материкового схилу Антарктиди. Вони не тільки займають всю південну півкулю, а й доходять до 10-12 ° с. ш. у Тихому океані, до 40° пн. ш. в Атлантиці та до Аравійського моря в Індійському океані.

З характеристики водних мас, особливо поверхневих, та течій яскраво видно взаємодію океану та атмосфери. Океан дає атмосфері основну масу тепла, перетворюючи променисту енергію Сонця на теплову. Океан - величезний дистилятор, що забезпечує сушу за допомогою атмосфери прісною водою. Тепло, що надходить в атмосферу від океанів, зумовлює різний атмосферний тиск. Через різницю в тиску виникає вітер. Він викликає хвилювання та течії, які переносять тепло у високі широти чи холод у низькі тощо. буд. Процеси взаємодії двох оболонок Землі – атмосфери і океаносфери – складні і різноманітні.

ВОДНІ МАСИ, обсяг води, порівнянний з площею і глибиною водойми, що має відносну однорідність фізичних, хімічних і біологічних характеристик, що формуються в конкретних фізико-географічних умовах (зазвичай на поверхні океану, моря), що відрізняються від водної товщі. Особливості водяних мас, придбані у певних районах океанів і морів, зберігаються поза області формування. Сумежні водних мас відокремлюються одна від одної зонами фронтів Світового океану, зонами розділу і зонами трансформації, які простежуються по горизонтальних і вертикальних градієнтах, що збільшуються, основних показників водних мас. Головні фактори формування водних мас - тепловий та водний баланси даного району, відповідно основні показники водних мас - температура, солоність і залежна від них щільність. Найважливіші географічні закономірності - горизонтальна і вертикальна зональність - виявляються океані як специфічної структури вод, що з набору водних мас.

У вертикальній структурі Світового океану виділяються водяні маси: поверхневі - до глибини 150-200 м; підповерхневі – до 400-500 м; проміжні – до 1000-1500 м, глибинні – до 2500-3500 м; придонні – нижче 3500 м. У кожному з океанів є характерні для них водні маси, поверхневі водні маси називаються відповідно до кліматичного поясу, де сформувалися (наприклад, тихоокеанські субарктичні, тихоокеанські тропічні тощо). Для структурних зон океанів і морів, що знаходяться нижче, назва водних мас відповідає їх географічному району (середземноморська проміжна водна маса, північноатлантична глибинна, глибинна Чорного моря, антарктична придонна і т.д.). Щільність води та особливості атмосферної циркуляції визначають глибину, яку водна маса занурюється в районі свого утворення. Часто при аналізі водної маси враховуються також показники вмісту в ній розчиненого кисню, інших елементів, концентрації ряду ізотопів, які дають змогу простежити поширення водної маси з району її формування, ступінь змішування з навколишніми водами, час перебування поза контактом з атмосферою.

Характеристики водних мас не залишаються постійними, вони піддаються у певних межах сезонним (у верхньому шарі) та багаторічним коливанням, змінюються у просторі. У міру пересування з району формування водні маси трансформуються під впливом теплового і водного балансів, що змінився, особливостей циркуляції атмосфери і океану, перемішуються з навколишніми водами. Внаслідок чого розрізняють первинні водні маси (формуються під безпосереднім впливом атмосфери, з найбільшими коливаннями характеристик) та вторинні водні маси (утворюються при перемішуванні первинних, відрізняються найбільшою однорідністю характеристик). У межах водної маси виділяють ядро ​​- шар з найменш трансформованими характеристиками, що зберігає властиві конкретній водній масі відмітні ознаки - мінімуми або максимуми солоності та температури, вміст ряду хімічних речовин.

При вивченні водних мас застосовується метод температурно-солонісних кривих (Т, S-кривих), метод ядра (дослідження трансформації властивих водній масі екстремумів температури або солоності), ізопікніческій метод (аналіз характеристик на поверхнях рівної щільності), статистичний Т, S-аналіз. Циркуляція водних мас відіграє важливу роль в енергетичному та водному балансі кліматичної системи Землі, перерозподіляючи між широтами та різними океанами теплову енергію та розпресовані (або осолонені) води.

Літ.: Sverdrup Н. U., Johnson М. W., Fleming R. Н. The oceans. N. Y., 1942; Зубов Н. Н. Динамічна океанологія. М.; Л., 1947; Добровольський А. Д. Про визначення водних мас // Океанологія. 1961. Т. 1. Вип. 1; Степанов В. Н. Океаносфера. М., 1983; Мамаєв О. І. Термохалінний аналіз вод Світового океану. Л., 1987; він же. Фізична океанографія: Ізбр. праці. М., 2000; Михайлов Ст Н., Добровольський А. Д., Добролюбов С. А. Гідрологія. М., 2005.

1. Від чого залежить солоність океанічних вод?

Світовий океан — головна частина гідросфери — є безперервною водною оболонкою земної кулі. Води Світового океану неоднорідні за складом і відрізняються солоністю, температурою, прозорістю та інші ознаками.

Солоність вод в океані залежить від умов випаровування води з поверхні та припливу прісних вод з поверхні суші та з «атмосферними опадами. Випаровування води відбувається інтенсивніше в екваторіальних і тропічних широтах і уповільнюється в помірних і приполярних широтах. Якщо порівняти солоність північних і південних морів, можна встановити, що вода у південних морях більш солона. Солоність вод в океанах також змінюється залежно від географічного положення, проте в океані перемішування води відбувається більш інтенсивно, ніж у більш замкнутих морях, тому і відмінність у солоності водних мас океану не буде надто різкою, як у морях. Найбільш солоними (більше 37%) є води океану в тропіках.

2. Які відмінності у температурі води в океані?

Температура води у Світовому океані також змінюється залежно від географічної широти. У тропічних та екваторіальних широтах температура води може досягати +30 °С і вище, у полярних областях знижується до -2 °С. За більш низьких температур океанічна вода замерзає. Сезонні зміни температури вод океану різкіше виявляються в помірному кліматичному поясі. Середня річна температура Світового океану на 3 ° С вище, ніж середня температура суші. Це тепло передається на суходіл за допомогою повітряних мас атмосфери.

3. У яких районах океану утворюються криги? Як вони впливають на природу Землі та на господарську діяльність людини?

Води Світового океану замерзають в арктичних, субарктичних та частково в помірних широтах. Льодовий покрив, що утворюється, впливає на клімат материків, ускладнює використання на півночі дешевого морського транспорту для транспортування вантажів.

4. Що називають водяною масою? Назвіть основні типи водяних мас. Які водні маси виділяють у поверхневому шарі океану?

Визначення поняття водяної маси ви знайдете в підручнику (9).

Водні маси за аналогією з повітряними масами називають географічним поясом, в якому вони сформувалися. Кожна водна маса (тропічна, екваторіальна, арктична) має свої характерні властивості та відрізняється від інших солоністю, температурою, прозорістю та іншими ознаками. Водні маси різняться у залежність від географічних широт їх формування, а й у залежність від глибини. Поверхневі води відрізняються від глибинних та придонних. На глибинні та придонні води практично не впливають сонячне світло та тепло. Їх властивості більш постійні у всьому Світовому океані, на відміну від поверхневих під, властивості яких залежать від кількості одержуваного тепла та світла. Теплої води Землі значно більше, ніж холодної. Мешканці помірних широт із великим задоволенням проводять свої новорічні канікули на узбережжях тих морів та океанів, де вода тепла та чиста. Загоряючи під спекотним сонцем, плаваючи в солоній та теплій воді, люди відновлюють сили та зміцнюють здоров'я.