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 σ_t = (ρ — 1) ․10³, где ρ — отношение плотности воды при данных температуре и солёности к плотности дистиллированной воды при 4 °С (обе при атмосферном давлении). В океане σ_t равна от 23 до 30. При повышении солёности на 1‰ σ_t возрастает приблизительно на 0,8, т. е. плотность возрастает на 0,0008. При понижении температуры на 1 °С σ_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. 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)

        --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

        | Ионы и молекулы  | анионы                                                                                 | катионы                                                      |

        |------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

        | Концентрация       | Сl^-          | SO₄^2-      | НСО₃^-    | Вr^-         | F^-           | Н₃ВО₃    | Na⁺       | Mg²⁺    | Са²⁺     | К⁺        | Sr²⁺      |

        |------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

        | г/кг                       | 19,3534  | 2,7007    | 0,1427    | 0,0659    | 0,0013    | 0,0265    | 10,7638 | 1,2970 | 0,4080  | 0,3875  | 0,0136  |

        | ‰-эквивалент       | 45,09      | 4,64       | 0,19       | 0,07       | 0,01       | —          | 38,66    | 8,81     | 1,68     | 0,82     | 0,03      |

        --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

        

         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. 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.