Какова температура воды зимой

Температура воды зимой значительно зависит от климатических условий региона и может варьироваться от замерзания в холодных широтах до более высоких значений в умеренных зонах. В пресных водоёмах вода часто замерзает, образуя лед, тогда как в морях и океанах температура остаётся выше нуля за счёт солёности и больших объёмов воды, которые замедляют процесс охлаждения.

Зимой температура воды влияет на экосистемы, обитателей водоёмов и климат в целом. Например, холодная вода в реках и озёрах способствует более медленному метаболизму рыб и других водных организмов, тогда как тепло в морских течениях может воздействовать на климатические явления, включая штормы и изменения в погодных условиях.

Температурный режим пресноводных водоемов

В жизни пресноводных организмов, в том числе рыб, температура воды имеет одно из важнейших значений, являясь безусловным условием существования. Это еще и универсальный экологический фактор, поэтому температура воды влияет на распределение водных обитателей и на скорость их жизненных процессов. Процессы питания, обмена веществ, развития и роста, размножения, миграции, и другие проявления жизнедеятельности у рыб в большей мере, чем у теплокровных организмов, зависят от изменений температурного режима.

Большинство наших пресноводных рыб могут жить в пределах значительных температурных колебаний, при этом основные физиологические процессы происходят при температуре воды 10-25°С и содержании в ней кислорода до 4 куб. см/л. К таким рыбам принадлежит большинство видов из группы озерно-речных: щука, плотва, язь, лещ, окунь, судак, ерш. Эти виды никогда не будут встречаться на глубоководных участках озер и водохранилищ. Самыми выносливыми к колебаниям температур и уровня кислорода являются карп, линь, карась и вьюн. Они способны выдерживать снижение содержания кислорода в воде до 0,5 куб. см/л.

Вода, как и прочие вещества, сжимается от холода. Но это происходит до тех пор, пока столбик термометра не покажет +4°С. После этого вода снова начинает расширяться. Самая плотная и самая тяжелая вода образуется при +4°С, когда 1 кубический ее сантиметр имеет массу 1 г. Поэтому зимой, остыв до +4°С, такая вода опускается на дно водоема и не замерзает. Эта странная особенность воды спасает жизнь всем пресноводным животным, которые зимуют в реках, озерах и прудах.

Кроме того, температура воды устойчивее, чем у воздуха, что объясняется ее большей теплоемкостью. Поэтому даже значительное нагревание или потеря тепла, наблюдаемые летом и зимой, не вызывают резких изменений температуры воды. В связи с этим годовые колебания температуры в континентальных водоемах обычно не превышают 30°С. Температурная стойкость воды предопределена и незначительным перемешиванием холодных и теплых слоев воды, которые характеризуются разной плотностью.

Зимней порой наблюдается такой тип сезонного распределения температуры, как обратное расслоение водной толщи, когда самыми теплыми являются придонные слои с температурой +3-4 градуса. А поверхностные слои, напротив, охлаждены до 0 — +1° С. Так образуются две зоны расслоения воды по плотности, вертикальный обмен между которыми нарушается и в водоеме наступает период застоя.

Весной, после таяния льда, холодная поверхностная вода нагревается до +4 °С, уплотняется и проникает в глубину, а на ее место поднимается более теплая вода снизу. В результате такого круговорота в водоемах возникает весенняя однородность температуры, когда на короткое время вся толща воды имеет температуру +4 °С.

Далее следует летний период застоя, который заканчивается осенним охлаждением поверхностных вод. Они становятся плотнее и опускаются на дно. Процесс перемешивания длится до тех пор, пока не наступит новая — осенняя — однородность температуры. Затем следует осенний круговорот, и в водоеме наступает температурное расслоение — зимний период застоя.

Изложенные сезонные вертикальные распределения температуры воды характерны для озер и водохранилищ с глубинами свыше 7 м. В более мелких водоемах стойкого температурного расслоения не наблюдается. Это объясняется тем, что их водная толща находится под воздействием изменений погоды, и происходит перемешивание водной массы, а в водохранилищах, кроме этого, добавляется еще и сброс воды через дамбы.

Более четкое вертикальное распределение температуры воды заметно в озерах и прудах, где отсутствует или наблюдается незначительное течение. Здесь в летнем расслоении воды различают верхний слой воды, температура которого испытывает резкие сезонные колебания.

Ниже него размещается средний слой, который называется слоем температурного скачка, или термоклинном, в пределах которого температура воды уменьшается до + 8 градусов. Еще ниже находится нижний слой, охватывающий глубинную массу, где температура мало изменяется на протяжении года. Слой температурного скачка относительно тонкий — от нескольких сантиметров до нескольких метров. Благодаря тому, что его вода характеризуется значительной плотностью, он препятствует перемешиванию водной толщи и проникновению кислорода в нижний слой.

Пресноводные рыбы реагируют на колебания температуры воды даже в 1 градус, а некоторые — и того меньше, поэтому вынуждены выбирать самые комфортные температурные слои.

Документ создан: Еще нет. Изменен: Еще нет

Сезонные изменения температуры воды. Ледовый режим

Вода обладает высокой способностью поглощать тепловые солнечные лучи. Они поглощаются, главным образом, верхним, достаточно тонким слоем воды. Это всем хорошо известно из опыта купания в холодных водоёмах в середине лета: верхний слой воды тёплый, а если рискнёте нырнуть — вода просто ледяная!

Из раздела “Особенности климата и погоды” вы знаете, что вода в заливах и бухтах озера может прогреться летом до 24 °С, а в центре озера — до +14. +16 °С. Но такая температура характерна только для самого верхнего слоя, толщиной 1 — 1,5 м. Температура более глубоких слоёв во- ды повышается за счет их перемешивания с теплыми поверхностными водами под действием ветра и течений. По мере перемешивания толщина верхнего прогретого слоя к концу лета постепенно увеличивается.

Вода мелководных водоёмов перемешивается от поверхности до дна. В Байкале, который относится к глубоководным водоёмам, происходит лишь частичное перемешивание, до глубины 200 — 300 м. Температура на этой глубине в течение всего года равна +3,5. +3,6 °С. Глубже 300 м она постепенно понижается на десятые доли градуса, достигая в средней, самой глубокой впадине Байкала +3,1. +3,2 °С.

На больших глубинах, в самом узком придонном слое температура воды непостоянна. Летом и осенью она может увеличиваться на сотые доли градуса за счет внутреннего тепла Земли. А весной и в начале зимы — понижаться на величину до 0,1 °С из-за опускания холодных вод из верхних слоёв озера.

Рассмотрим, каким образом происходит перемешивание и перераспределение тепла в толще байкальских вод. В середине марта, под лучами весеннего солнца температура верхнего подлёдного слоя воды начинает повышаться. После таяния льда вода продолжает прогреваться, верхние слои воды нагреваются сильнее, нижние — слабее.

В это время усиливается ветровая деятельность и перемешивание верхних и нижних слоёв воды. В результате уже в июне температура в слое 0 — 300 м выравнивается, достигая +3,6 °С по всей глубине. Это явление называется весенней гомотермией.

В конце июня, когда стихают ветры, верхние слои воды снова начинают прогреваться под воздействием летнего солнца. В самый жаркий и безветренный месяц года, июль, прогревание верхних слоёв максимально — +14. +16 °С. С глубиной температура постепенно понижается, достигая +3,5. +3,6 °С на глубине 300 м: наступает прямое температурное расслоение — от более высокой температуры на поверхности к более низкой на глубине.

Со второй половины августа воздух над Байкалом становится прохладнее. Вслед за воздухом остывает поверхность воды. Увеличивается количество штормов, усиливается перемешивание, охлаждённые воды распространяются всё глубже и глубже. В ноябре в слое 0 — 300 м вновь устанавливается одинаковая температура, равная 3,6 °С — наступает осенняя гомотермия.

Морозная погода, сильные ветры и штормы усиливают охлаждение байкальских вод. Температура верхних слоёв продолжает понижаться, и в декабре устанавливается обратное температурное расслоение — от более низкой температуры на поверхности к более высокой на глубине. Температура от 0 °С у поверхности увеличивается до +3,6 °С на глубине 300 м. На поверхности воды образуется лёд.

Весной солнечные лучи сквозь лёд снова начинают прогревать верхние слои воды, однако обратное температурное расслоение сохраняется подо льдом, и даже после вскрытия озера от льда. Постепенно прогревание воды под влиянием солнца и перемешивание её верхних и нижних слоёв вновь приводят к весенней гомотермии.

К сезонным изменениям в толще воды приспосабливаются все живые организмы, обитающие в озере. Как правило, микроскопические водоросли и их потребители — мельчайшие рачки — концентрируются в наиболее тёплых и достаточно освещённых слоях. А к скоплениям рачков подходят бычки, омуль и другие рыбы. На самых больших глубинах, где температура ниже +3,6 °С, Байкал также обитаем. Там живут различные бактерии, ракообразные, губки, черви, бычки.

ЛЕДОВЫЙ РЕЖИМ

Около пяти месяцев в году Байкал покрыт льдом. Замерзание происходит постепенно, с севера на юг.

Во время штормов на скалистых берегах намерзают брызги воды, нарастают слои льда в виде сосулек и наплесков, которые имеют название сокуи. Сначала замерзают мелководные заливы. Затем открытый Байкал покрывается "кашей" из кусочков льда, и в один из безветренных и морозных дней поверхность озера быстро "схватывается" тонкой корочкой льда.

Полностью озеро замерзает к середине января. В малоснежные зимы лёд прозрачен, и его толщина достигает 100 — 110 см. В многоснежные зимы лёд более тонкий. Считается, что байкальский лёд не толстый. На небольших сибирских озёрах мощность ледового покрова может достигать 2,5 метров.

Из-за медленного охлаждения больших масс воды лёд на Байкале формируется достаточно поздно, а в конце марта под весенними лучами солнца он уже начинает подтаивать.

После становления льда усиливается мороз, температура, особенно ночью, резко понижается. При резком понижении температуры внутри льда возникает мощное механическое напряжение, и ледяной покров со страшным грохотом разрывается на огромные поля, размер которых может достигать 10 — 30 км в поперечнике. Между полями возникают щели, которые называют.

Ближе к весне температура воздуха начинает резко изменяться в течение суток от отрицательной ночью до положительной днём. Вслед за изменениями температуры воздуха, сужение и расширение льда приводят к тому, что вдоль становых щелей края ледяных полей дробятся и нагромождаются друг на друга, формируя становые торосы. При дальнейшем потеплении могут возникнуть надвиги — огромные глыбы льда под влиянием усиливающихся в это время ветров выдавливаются на берег, сметают со своего пути причальные постройки, и даже могут повредить суда, стоящие на приколе. Так, весной 1960 г. в результате надвига льда пирс в посёлке Листвянка был значительно повреждён, а ледокол "Ангара" водоизмещением 3000 тонн сдвинут на берег.

Зимой на Байкале образуются пропарины — полыньи или участки с очень тонким льдом, от полутора до сотен метров в поперечнике. Они возникают ежегодно в одних и тех же местах в результате подтаивания нижней поверхности льда под влиянием поднимающегося со дна природного газа, вод горячих источников и притоков озера.

Пропарины можно наблюдать вблизи реки Селенга, в районе мыса Лиственничный и мыса Большой Кадильный, в проливе Ольхонские ворота, над Академическим хребтом, около Ушканьих островов, в Чивыркуйском и Баргузинском заливах, в Малом Море и в других местах. Пропарины очень опасны для транспорта, который ходит по ледовым байкальским дорогам до самого вскрытия льда.

Взлом льда начинается, обычно, в конце апреля в районе мыса Большой Кадильный. Это происходит под действием тёплых глубинных вод. Полное очищение Байкала от льда наступает в середине июня. Колебания сроков взлома льда достигает целого месяца. Например, у посёлка Листвянка крайние даты взлома льда в разные годы наблюдались в период с 17 апреля по 10 мая.

При выезде на Байкал в зимнее время, и особенно ближе к весне, когда лёд начинает подтаивать, необходимо соблю- % дать чрезвычайные меры осторожности: ехать на малой скорости, с приоткрытыми дверьми, перед переездом через места повышенного риска выходить из машины и осторожно обходить опасные места.

ВЛИЯНИЕ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ КЛИМАТА

В конце XX столетия на Земле стали проявляться признаки глобального потепления климата. Слово "глобальный" означает, что эти признаки обнаруживаются в любом уголке земного шара — от Северного до Южного полюсов. Наиболее значительные проявления, связанные с глобальным потеплением — таяние ледников на Северном и Южном полюсах и высоко в горах, увеличение количества и силы ураганных ветров, штормов и наводнений.

Отмечаются признаки потепления и на Байкале. Учёные обнаружили, что среднегодовая температура воздуха на Байкале за 100 последних лет, увеличилась на 1,2 °С. Это в два раза быстрее, чем среднегодовая температура на всём земном шаре! Повышение температуры воздуха привело к тому, что прогреваемость поверхностных вод открытого Байкала в летнее время тоже увеличилась.

Так, летом 2003 и 2005 гг. поверхность воды в открытом Байкале прогревалась до +18. +20 °С. До 2003 года максимальный прогрев поверхностных вод достигал всего +14 °С.

В связи с глобальным потеплением климата, на Байкале уменьшается продолжительность ледостава, толщины льда. Если потепление будет происходить такими же темпами, то в последующие 100 лет на Байкале могут появиться зимы с коротким, и даже с неустойчивым ледоставом. Учёные также обнаружили, что за последние 60 лет увеличилась доля мельчайших теплолюбивых рачков, живущих в толще байкальских вод.

Подведём итоги

Температура воды в Байкале в слое 0 — 300 м непостоянна, она изменяется в течение года. В июле и августе наступает прямое, зимой — обратное температурное расслоение. Как в зимнее, так и в летнее время микроскопические водоросли и рачки концентрируются в наиболее тёплых слоях воды. Весной и осенью, перед переходом от одного к другому температурному расслоению, наступают фазы весенней и осенней гомотермии, когда температура воды однородна от поверхности до 300 м и составляет около +3,6 °С.

Глубже 300 м температура воды постепенно понижается на десятые доли градуса, достигая в Средней, самой глубокой впадине Байкала +3,1. +3,2 °С.

Около пяти месяцев в году Байкал покрыт льдом. Толщина льда на Байкале достигает 100 — 110 см. При замерзании Байкала образуются становые щели и становые торосы, надвиги и пропарины. Во время путешествий по Байкалу в зимнее время требуется соблюдать правила безопасности поведения на льду.

Глобальное потепление климата проявляется на Байкале в повышении температуры воздуха, в увеличении прогреваемости верхних слоёв воды в летнее время, в уменьшении толщины льда и продолжительности ледостава, а В увеличении доли микроскопических теплолюбивых рачков.

Проверьте свои знания

1. Что такое гомотермия?

2. Как формируется весенняя и осенняя гомотермия?

3. Как устанавливается прямое температурное расслоение?

4. Как образуется обратное температурное расслоение?

5. Когда и в какой последовательности Байкал покрывается льдом?

6. Как образуются становые щели? Какую роль на Байкале они играют?

7. Что такое пропарины? Где они наблюдаются?

8. Каковы правила поведения на льду Байкала?

9. Как глобальное потепление влияет на температурный режим и обитателей Байкала?

Подумайте!

Рассмотрите схему сезонного распределения температуры воды от поверхности до 300 м. Подумайте, в каком слое воды будут концентрироваться водоросли и рачки в зимнее и летнее время.

Запишите в словарик

Весенняя и осенняя гомотермия

Прямое температурное расслоение

Обратное температурное расслоение

Соленость и температура океанических вод

На поверхности моря температура воды зависит от поступления солнечного тепла. В свою очередь количество солнечного тепла зависит от географической широты, сезона года и времени суток.

Средняя температура поверхностных вод Мирового океана составляет +17,5 °С. Самым теплым является Тихий океан (+19,1 °С), самым холодным — Северный Ледовитый (+0,8 °С).

В тропиках вода имеет температуру от +25 °С до +28 °С. В Красном море она достигает +35 °С (самое теплое море Мирового океана).

В полярных широтах температура поверхностных вод опускается до -1,8 °С.

Замерзание морской воды

Пресная вода рек и озер замерзает при температуре 0 °С. Превращению в лед морской воды при такой температуре мешают растворенные в ней вещества. Чем выше соленость воды, тем ниже температура ее замерзания.

Морские льды покрывают большую часть Северного Ледовитого океана, а еще — морей, которые окружают Антарктиду. Льды также появляются зимой в водах умеренных широт, летом они тают.

Поверхностные льды, которые могут достигать до 7 м в толщину, не следует путать с айсбергами.

Айсберг — плавающая гигантская льдина, которая откололась от ледника на суше.

Температура на глубине

С глубиной температура океанических вод постепенно понижается. В толще океана она довольно постоянна — +2 °С.

На дне температура может повышаться. Это связано с поступлением горячих вод из разломов океанической земной коры и при извержениях подводных вулканов. Здесь температура может достигать до +400 °С.

Соленость

Чистой воды, в которой не было бы каких-то примесей, в природе практически не существует. Морская вода имеет горько-соленый вкус. Горький вкус ощущается из-за солей магния, соленый — в основном из-за поваренной соли.

Больше всего в океанической воде натрия и хлора (85 %). В ней растворены в малых количествах алюминий, медь, серебро, золото и другие вещества.

Пить такую воду невозможно, поэтому моряки, отправляясь в далекие плавания, запасаются пресной водой или используют опреснительные устройства.

Соленость — количество солей, растворенных в воде.

Измеряется соленость в промилле. Обозначается — ‰.

Процент (%) — это одна сотая доля от числа, а промилле (‰) — одна тысячная доля от числа. В 1 л (1 кг) воды 1000 г. Т. е. единица промилле показывает, сколько граммов соли растворено в 1 литре воды.

Почему океаническая вода соленая?

Соль и другие вещества в океан попадают с речными водами, которые растворяют частички горных пород и минералов. Вещества постепенно накапливаются в морской воде. При испарении тяжелые соли не могут подняться в воздух и остаются в океане.

Много таких веществ уже находятся в горных породах, которые слагают дно Мирового океана (каменная соль, известняк и другие).

Огромное количество веществ поставляют подводные вулканы. Соленость в местах извержения вулканов возрастает в десятки раз.

Если выпарить всю соль, которая растворена в водах Мирового океана, а затем равномерно разложить на поверхности суши, то глубина слоя будет составлять 240 м.

Соленость морских вод

Средняя соленость Мирового океана составляет 35 ‰ (35 г соли на 1 л воды). Для сравнения — соленость речных и большинства озерных вод менее 1 ‰.

Соленость поверхностных вод изменяется от экватора к полюсам. Самая высокая соленость в тропиках (38 ‰). В экваториальных и умеренных широтах она понижена. Наименьшая соленость наблюдается в полярных широтах (32 ‰).

Самая высокая соленость — у внутренних морей тропических широт. Самое соленое море Мирового океана — Красное (42 ‰).

Наиболее соленым является Атлантический океан (средняя соленость 35,4 ‰).

Низкая соленость характерна для областей океана, где выпадает огромное количество атмосферных осадков, происходит таяние льдов, куда впадает много крупных рек и где низкий показатель испарения.

Самая низкая средняя соленость характерна для морей Северного Ледовитого океана. Например, соленость Балтийского моря — около 10 ‰.

Эти изменения характерны для поверхностных вод. На глубине соленость остается постоянной и близка среднеокеанической.

От чего зависит соленость вод Мирового океана?

Соленость морской воды зависит от количества атмосферных осадков, испарения, морских течений, притока речных вод, образования и таяния льдов.

На поверхности какого «моря» человек может спокойно лежать, как поплавок?

Мертвое море (на сам деле это озеро) является одним из самых соленых озер в мире. Мертвое море — это один из удивительных лечебных курортов с уникальным составом солей. Почему же человек может спокойно лежать на поверхности воды Мертвого моря? Все просто. Соль повышает плотность воды.

Чем плотность выше, тем выше выталкивающая сила. В соленом море проще плавать, чем в пресноводной реке. В России примерами таких озер являются Эльтон и Баскунчак.

Прозрачность вод Мирового океана

Прозрачность воды — отношение интенсивности света, прошедшего через слой воды, к интенсивности света, входящего в воду.

Прозрачность воды зависит от содержания в ней различных примесей.

Наиболее прозрачными являются воды в центральной части океана. Там вода ярко-синего цвета.

Реки приносят в океан огромное количество загрязняющих веществ, из-за которых прозрачность воды снижается.

Прозрачность вод определяется с помощью диска Секки. Диск опускают в воду. Глубина, на которой диск пропадет из виду, будет показателем прозрачности.

Самым прозрачным считается Море Уэдделла у берегов Антарктиды (диск Секки здесь виден на глубине 80 м).

Почему некоторые моря Мирового океана имеют «цветные» названия?

К «цветным» морям относятся Черное, Красное, Желтое и Белое. Черное море названо из-за действия сероводорода на его дне, который окрашивал якоря в черный цвет. Красное море названо благодаря цветению водорослей бурого цвета. Желтым море назвали из-за песчаных бурь, которые приходят с пустыни Гоби.

Кстати, река Хуанхэ, которая впадает в Желтое море, в переводе означает «Желтая река». У Белого моря история происхождения названия проста, море большую часть года покрыто льдом и снегом.

Часто задаваемые вопросы

Как изменяется температура вод Мирового океана с широтой?

Самая высокая температура поверхностных вод наблюдается в тропиках, самая низкая — в полярных широтах.

Как изменяется температура океанических вод с глубиной?

С глубиной температура океанических вод постепенно понижается. В толще океана она довольно постоянна — +2 °С.

Почему вода в океане имеет горько-соленый вкус?

Горький вкус морской воде придают соли магния, соленый — поваренная соль.

Что такое соленость океанических вод? В каких единицах она измеряется?

Соленость — количество солей, растворенных в воде. Соленость измеряется в промилле. Обозначается — ‰. Промилле показывает, сколько граммов соли растворено в 1 литре воды.

Как соль поступает в Мировой океан?

Соль и другие вещества поступают в океан с речным стоком, из горных пород на дне океана, а также при извержении подводных вулканов.

От чего зависит соленость морской воды?

Соленость морской воды зависит от количества атмосферных осадков, испарения, морских течений, притока речных вод, образования и таяния льдов.