Upload
mishazujev
View
404
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
511 TSD iseloomustus
511 Kirjanduse loetelu
[2] 118-150[3] 42-48[4] 73-102[5] 1-21[6] 31-36[7] 10-20[10] 123-160
Selles moodulis käsitleme...● veemassi peamised
omadused● temperatuur● soolsus● rõhu funktsioon
● TS-diagrammide koostamine
● oskate leida veemassi soolsuse, tiheduse
● oskate lugeda ja interpreteerida TS-diagramme
● oskate hinnata stratifikatsiooni püsivuse
1. Soolsus
● Mis on soolsus● Mis on halokliin● Mis on soolsuse ühikud● Kuidas mõõta soolsust ● Tähtsamad soolad vees● Miks ekvaatoril pinnakiht
soolasem, kui madalamad kihid?
● Millised faktorid määravad soolsust? Millest ta sõltub?
● Määrata soolsus ühe komponendi järgi
● Lugeda soolsuse profiili
Terminid
Soolsus on merevees lahustunud mineraalsoolade suhteline mass. Halokliin on veekiht, kus soolsuse väärtus sügavusega kiiresti muutub, ehk on suur vertikaalne gradient.
Soolsuse mõõtmine
Püsival temperatuuril merevee elektrijuhtivus sõltub kloorsusest praktiliselt lineaarselt. Mugav on mõõta soolsust elektrijuhtivuse mõõtmise meetodil.
KCl lahus temperatuuril 15о C normaalrõhul kasutatakse etaloonina soolsuse mõõtmisel.
Merevesi on hapete, soolade ja gaaside väga lahja lahus. Soolsus on merevees lahustunud mineraalsoolade suhteline mass (g/kg vett)Soolsus sõltub aurumisest, sademetest, lahustamisest, jäätumisest, jõgede sissevoolust, jää sulamisest. Merevees lahustunud ioonide vastastikune suhe on muutumatu. Kõige levinumad soolad on NaCl, MgCl2, KCl, MgSO4, CaSO4, K2SO4, CaCO3. Elektrijuhtivus - etalon KCl, temp 15C, 760 mm Hg - soolsuse 35 jaoks. Soolsuse gradient on halokliin.
Koostisosad
Ioonide sisaldus
Koostis on praktiliselt konstante
Cl 55,04%Na 30,6%SO4 7,68%Mg 3,69%Ca 1,16%K 1,10%HCO3 0,41%Br 0,19%
Soolsusliku koostise püsivuse reegel
Merevees lahustunud ioonide vastastikune suhe on muutmatu, vaatamata üldkontsentratsiooni muutumisele
Soolsuse profiil (Madagascar, 52E 22S, 19.10.2011)
palju sademeid
halokliin
Antarktiline veemassSoolane vesi ekvaatori hoovusega vajub alla
Harjutus● Kloori sisaldus veeproovis massiga 1 kg on 16
g. Kui suur on veemassi soolsus?
Lahendus. Kuna kloor moodustab 55% kogu soolade massist, siis kõikide soolade mass oleks 1,8 korda suurem. 16 : 0,5504 = 29Seega soolsus on 29 psu.
Näide. Halokliini leidmineSoolsusprofiil on näidatud joonisel. Mis sügavusel esineb halokliin?
Lahendus. Vaatame, kus soolsus järsult kahaneb võisuureneb. Kahaneb vahemikus 200-980 m, suurenebvahemikus 1200 - 2000meetrini. Need osad ongi halokliin.
Allikas: Uus-Meremaa, 162E 42S 12.10.2011
KüsimusedMiks meri on soolane?Kuidas määratakse soolsus, ühikud?Mis infot annab see soolsuse profiil okeanograafile?
Kontrolli oma teadmisiMis infot annab see soolsuse profiil okeanograafile?
2. Merevee temperatuur
● Mis on temperatuur?● Kuidas temperatuur jaotub
sügavuti?
● Mis on termokliin?● Mis on potentsiaalne
temperatuur● Mis on adiabaatiline
protsess?● Millest sõltub
temperatuur?
● määrata veemassi temperatuuri
● leida profiili järgi termokliin● interpreteerida
temperatuuri profiili
Terminid
Temperatuur on molekulide kineetiline energia. Termokliin on veekiht, kus temperatuur järsult muutub (kasvab või langeb). Potentsiaalne temperatuur - veemassi temperatuur, kui see oleks viidud veepinnale ilma soojusvahetuseta ümbritseva keskkonnaga.Adiabaatiline protsess - ei toimu soojusvahetust ümbrusega.
Merevee temperatuur
Veetemperatuur sõltub Päikese kiirgusest.
Sügavusega temperatuur langeb alati, v.a. polaaraladel.
Suurel sügavusel temperatuuri tõstab veesamba rõhk, seetõttu potentsiaalne temperatuur on alati väiksem, kui mõõdetud väärtused.
Temperatuuri profiil
Profiili osad: külm kile, segunenud kiht, sesoonne termokliin, külm vahekiht, peatermokliin, põhjakiht (Läänemeri)
Allikas: ekvaatoril Indoneesia lähedal, India ookean
Näide. Termokliini leidmine
Temperatuuriprofiil on näidatud joonisel. Mis sügavusel esineb termokliin?Termokliin on kiht, kus temperatuur muutub hüppeliselt. Need on 100-250 m,260-750 m.Sujuv muutus onsügavustel üle 750 m.
Temperatuuriprofiili lugemineMida ütleb profiil mereuurijale?
Mis on pinnakihi temperatuur?
Kas temperatuur kahaneb pidevalt?
Kas on järsud temperatuuri muutused?
Kontrolli oma teadmisiMis infot annab see temperatuuriprofiil?
Küsimused
Miks polaaraladel sügavamad kihid soojemad, kui veepind?Millest sõltub veemassi temperatuur?
3. Merevee tihedus
● Mis on tihedus● Millest sõltub tihedus
● määrata vee tihedus● interpreteerida profiili
TerminidTihedus - ruumalaühiku mass, vee tihedus sõltub temperatuurist, soolsusest ja rõhust. Eriruumala on 1 kg ainehulga ruumala (m3)Tinglik tihedus σt = (tihedus atm rõhul/ magevee tihedus atm rõhul - 1) * 1000, ülejääk üle 1000Potentsiaalne tihedus (ρθ) - tihedus sellel temp., mille omandab veemass, kui seda tõsta pinnale adiabaatiliselt (soojuse vahetuseta)Tinglik potentsiaalne tihedus = (ρθ atm rõhul / magevee tihedus atm rõhul - 1) * 1000Homogeenne - tihedus = const, muutumatuBarotroopne - tihedus sõltub ainult rõhustBarokliinne - tihedus sõltub T, S ja P
Tiheduse leidmine
Merevee tihedus sõltub kolmest komponendist:temperatuurist, soolsusest ja rõhust. Matemaatiliselt seda saab kirja panna järgmiselt:ρ = f (T, S, P)
Kalkulaator on siin:http://www.phys.ocean.dal.ca/~kelley/seawater/density.html
Harjutus. UNESCO valem
Antud temperatuurid ja soolsused 10 dbar juures. Leida tihedused.Joonistada diagramm, määrata stabiilsus.Leida tinglik tihedus
Tingliku tiheduse leidmine
Antud veemassi tihedus (1028 kg/m3). Leida tinglik ja potentsiaalne tihedus.
Tinglik tihedus σt = (tihedus atm rõhul/ magevee tihedus atm rõhul - 1) * 10001028/1000 - 1 = 0,0280,028*1000 = 28
Tinglik potentsiaalne tihedus = (ρθ atm rõhul / magevee tihedus atm rõhul - 1) * 1000(1024/1000 - 1) * 1000 = 24
Küsimused
Mis tingimustel vee tihedus on minimaalne?Milleks on vaja potentsiaalset tihedust?
Kontrolli oma teadmisiMis järjekorras tuleb kallata veeproovid, et stratifikatsioon oleks püsiv?
4. TS-diagrammid
● Mis on TS-diagramm● Mis on selle diagrammi
eesmärk
● interpreteerida TS-diagrammi
Terminid
TS-diagramm on skeem, mis näitab, millised veemassid moodustavad profiili, kuivõrd püsiv on stratifikatsioon. Sügavused näidatakse numbritega.
TS-diagrammid
Reaalajas - http://dapper.pmel.noaa.gov/dchart/
veepind
põhjalähedased kihid
Ocean viewer
http://iridl.ldeo.columbia.edu/SOURCES/.LEVITUS94/oceanviews2.html
Veemassid
Veemasside omadused
soolsus temperatuur
NADW 34.9...35 +2...+4o
AAIW 33.8...34.3 +2...+4o
AABW 34.6...34.7 -0.8...0o
SAMW soolsus temperatuur
NPDW soolsus temperatuur
CDW soolsus temperatuur
TS-diagrammi lugemineMis infot annab see diagramm mereuurijale?
Mõttekäik:Kus on termokliin?Kus on halokliin?Veepinnal on soe võikülm vesi? Magedamvõi soolasem?Kus on NADW, AADW?
Stratifikatsiooni iseloomustus
Määrata stratifikatsiooni püsivust. Punktide järgi joonistada diagramm. Arva ära, kus on kumb veemass.
Stratifikatsiooni iseloomustus
Hinnata stratifikatsiooni püsivust. Kas ta on püsiv? Kas on oodata veemassi liikumist?
Küsimused
Kas magedam vesi võib olla soolsemast madalamas kihis?
Kontrolli oma teadmisi