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 st = (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 st равна от 23 до 30. При повышении солёности на 1* st возрастает приблизительно на 0,8, т. е. плотность возрастает на 0,0008. При понижении температуры на 1 ?С st 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. 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. cp 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) Ионы и молекулы анионы катионы Концентрация Сl- SO42- НСО3- Вr- F- Н3ВО3 Na+ Mg2+ Са2+ К+ Sr2+
г/кг
*-эквивалент 19,3534 45,09 2,7007 4,64 0,1427 0,19 0,0659 0,07 0,0013 0,01 0,0265 - 10,7638 38,66 1,2970 8,81 0,4080 1,68 0,3875 0,82 0,0136 0,03
В океанологии широко применяется относительная электрическая проводимость М. в. Rt, определяемая как отношение проводимости данной пробы к проводимости М. в. солёностью 35* при одинаковых температурах и атмосферном давлении. Rt 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. Цвет моря.? Лит.: Бруевич С. В., Элементарный состав воды Мирового океана, "Тр. института океанологии АН 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.