Процессы нагревания и охлаждения морской воды

море, вода, зима, снег, горы — Изображение из сайта freephotos.cc

ГЛАВА 8. ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ ОКЕАНОВ И МОРЕЙ

§ 28. Процессы нагревания и охлаждения морской воды

Основной источник тепла, получаемого поверхностью Мирового океана это прямая и рассеянная солнечная радиация. Часть ее отражается водной поверхностью, часть излучается в атмосферу и межпланетное пространство.

Морские воды, соприкасаясь с атмосферой, обмениваются с ней теплом. Если вода теплее воздуха, то происходит отдача тепла в атмосферу, если же вода холоднее, она получает некоторое количество тепла в процессе теплообмена.

Большое количество тепла море теряет на испарение. Известно, что на испарение каждого грамма воды затрачивается свыше 2,43*10⁵ Дж/кг (580 кал). Отсюда нетрудно представить, какое большое количество тепла теряют поверхностные слои океана, например, в области пассатов, где испарение очень велико.

В высоких широтах нагревание и охлаждение морской воды связано с ледовыми явлениями. В осенне-зимний период при образовании льда всегда выделяется скрытая теплота ледообразования, которая затрачивается на нагревание воды и воздуха над ней. Весной при таянии льда происходит, наоборот, охлаждение воды и воздуха.

Дополнительным источником тепла могут служить речные воды. Наконец, большая роль в распределении и изменении температуры вод океанов и морей принадлежит материкам, господствующим ветрам и особенно течениям.

Тепло, поступающее от Солнца, поглощается тонким поверхностным слоем и идет на нагревание воды, но благодаря малой теплопроводности воды почти не передается на глубину. Проникновение тепла от поверхности к нижележащим слоям происходит главным образом путем вертикального перемешивания (см. § 36), а также за счет адвекции тепла глубинными течениями. В результате вертикального перемешивания в летнее время к поверхности поднимаются более холодные воды и понижают температуру поверхностных слоев, а глубинные воды отепляются. В зимнее время, когда поверхностные воды охлаждены, с глубин в процессе вертикального обмена происходит подток более теплых вод, задерживающих начало ледообразования. Изучение тепловых процессов, изменений температуры воды во времени, в пространстве и по глубине основано на непосредственных наблюдениях. Измерения температуры воды в различных районах океанов и морей осуществляются на гидрологических станциях при помощи глубоководных опрокидывающихся термометров.

В последние годы в практику океанологических наблюдений широко внедряются самописцы температуры — термографы, батитермографы и термозонды, которые позволяют получить непрерывный ход температуры во времени и по глубине. Методы измерений температуры воды и основных элементов теплового баланса излагаются в специальной литературе и методических руководствах.

Источник: Общая гидрология, Гидрометеоиздат, Ленинград, 1973