Морская вода

Морская вода, вода на земной поверхности, сосредоточенная в морях и океанах. Общий объём воды в Мировом океане 1370 млн. км³. В М. в. находятся в растворённом состоянии минеральные соли, газы (главным образом кислород, азот, двуокись углерода, в некоторых районах сероводород) и незначительное количество органических веществ (1—5 мг/л). Кроме того, в небольших количествах содержатся органические и минеральные взвеси. М. в. характеризуется постоянством количественных соотношений между концентрациями главных ионов, образующих 99,9% состава растворённых в М. в. веществ (т. н. закон Диттмара) (см. табл.). В некоторых морях (Балтийском, Чёрном, Азовском, Каспийском и др.) соотношение между ионами иное.

  Солёностью S в промилле (‰) называется количество твёрдых веществ в граммах, растворённое в 1 кг М. в., при условии, что все галогены заменены эквивалентным количеством хлора, все карбонаты переведены в окислы, органическое вещество сожжено. Хлорность — количество хлора в г/кг или в промилле (‰), эквивалентное всей сумме галогенов в М. в. Средняя солёность М. в. в океане близка к 35‰. Практически солёность всегда находят косвенным путём — либо по хлорности, либо по относительной электропроводности, определяемым непосредственно. В первом случае при этом пользуются таблицами Кнудсена, во втором — Международными океанологическими таблицами ЮНЕСКО, 1966. В обоих случаях в качестве международного стандарта принята т. н. нормальная вода, хлорность которой точно определена.

  Плотность М. в. зависит от солёности S, температуры Т и давления. В океанологии пользуются условной плотностью s_t = (r — 1) ×10³, где r — отношение плотности воды при данных температуре и солёности к плотности дистиллированной воды при 4 °С (обе при атмосферном давлении). В океане s_t равна от 23 до 30. При повышении солёности на 1‰ s_t возрастает приблизительно на 0,8, т. е. плотность возрастает на 0,0008. При понижении температуры на 1 °С s_t возрастает на 0,02—0,35. температура замерзания М. в. зависит от солёности; при S = 35‰ она равна — 1,91 °С. При S = 24,7‰ температуры замерзания и наибольшей плотности совпадают и равны — 1,33 °С. При S менее 24,7‰ процесс замерзания М. в. протекает, как в пресной воде. При S больше 24,7‰ плотность М. в. возрастает до самого замерзания, в результате чего возникает мощная конвекция и процесс замерзания становится более длительным, чем для пресной воды.

  Сжимаемость М. в. незначительна — при возрастании давления на 1000 дбар (в океанологии давление принято измерять в децибарах — см.(смотри) Бар), что соответствует увеличению глубины приблизительно на 1 км, плотность возрастает на 0,004. По данным английских учёных Р. Кокса и Н. Смита (1959), удельная теплоёмкость М. в. c_p понижается как с увеличением солёности [от 4217 дж/(кг×К) при 0 °С и 0‰ до 3985 дж/(кг×К) при 0 °С и 35‰], так при океанской солёности и с понижением температуры [от 3999 дж(кг×К) при 30 °С и 35‰ до 3985 дж/(кг×К) при 0 °С и 35‰].

  Скорость звука в М. в. больше, чем в пресной воде, и возрастает как с повышением солёности (при 0 °С от 1399 м/сек для S = 0‰ до 1445 м/сек для S = 35‰), так и с повышением температуры (для S = 35‰ от 1445 м/сек при 0 °С до 1543 м/сек при 30 °С). Показатель преломления света в М. в. слабо возрастает при повышении солёности и понижении температуры (таблицы Расби, включенные в Международные океанологические таблицы). Коэффициент поглощения света максимален в инфракрасной части спектра.

Концентрация главных ионов в морской воде при S = 35‰ (по С. В. Бруевичу)

  В океанологии широко применяется относительная электрическая проводимость М. в. R_t, определяемая как отношение проводимости данной пробы к проводимости М. в. солёностью 35‰ при одинаковых температурах и атмосферном давлении. R_t растет с увеличением солёности от 0,105 при S = 3‰ до 1,126 при S =40‰ (при температуре 20 °С). О цвете М. в. см.(смотри) Цвет моря.

  Лит.: Бруевич С. В., Элементарный состав воды Мирового океана, «Тр. института океанологии АН(Академия наук) СССР», 1948, т. 2; Зубов Н. Н., Океанологические таблицы, 3 изд., Л. 1957; Шулейкин В. В., Физика моря, 4 изд., М., 1968; Виноградов А. П., Введение в геохимию океана, М., 1967; Алекин О. А., Химия океана, Л., 1966; Мамаев О. И., T, S — анализ вод Мирового океана, Л., 1970; Хорн Р., Морская химия М., 1972; Международные океанологические таблицы, в. 1, [М.], 1969; Fofonoff N. P., Physical properties of sea-water, в кн.: The sea, ed. М. Hill, v. 1, L. — N. Y., 1962; Pytkowicz R. M., Kester D. R., The Physical chemistry of Sea water, «Oceanography and Marine Biology», 1971, v. 9.

  Г. Н. Иванов-Францкевич.