Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
ОБЩАЯ океанологиЯ
Содержание
- 1. ОБЩАЯ океанологиЯ
- 2. Почему морская вода соленая?
- 3. Гидратация (сольватация)Взаимодействие воды с соединениями, образованными ионной
- 4. Растворяющие свойства водыГазыТвердые и жидкие веществаЗависимость от температуры
- 5. 11 главных компонент составляют по массе 99.9993
- 6. Изменение относительного содержания газов в сравнении с
- 7. Почему в морской воде преобладает NaCl?2. Поступление
- 8. Химический состав морской водыЦикл растворенных веществ в океане
- 9. Распределение воды в гидросфере Земли: Мировой океан
- 10. Гидрокарбонатно-кальциевые (по Алекину)Сульфатно-натриевые и хлоридные (по Алекину)Большинство
- 11. Различия в концентрации ионов в речных и морских водахХимический состав природных вод
- 12. Химический состав морской водыБаланс ионов в океане
- 13. БикарбонатКальцийХлорНатрийБиогенные осадочные породы (известняки)Хемогенные осадочные породы (эвапориты),Поровые водыГидротермальные процессыХимический состав морской водыРасход ионов в океане
- 14. Соленость отношение массы растворенного вещества в морской
- 15. Насколько морская вода отличается от пресной по физическим свойствам?
- 16. Повышенная точка кипенияХарактерно для слабых растворовОтличия физических свойств морской и пресной воды
- 17. Как измеряют соленость морской воды?
- 18. Универсальный метод - метод выпариванияОпределение солености до
- 19. Формхаммер (1865) >100 поверхностных проб, 27 элементов,
- 20. Аргентометрический метод (титрование AgNO3)Ag+ + Cl- →
- 21. Учет различия в химическом составе отдельных морейРазница
- 22. Эталон – «нормальная морская вода» при Cl=19.381
- 23. Метод определения по электропроводности водыR - отношение
- 24. Предпосылки для новой шкалы солености по электропроводности:Диапазон
- 25. В базах данных по коду GF3 -
- 26. International Thermodynamic Equation of Seawater – 2010Предпосылки
- 27. Абсолютная соленость SA концентрация растворенного вещества в
- 28. Связь практической солености (PSS-78) c TEOS-10Reference Salinity
- 29. Пространственное распределениеОпределение солености TEOS-10
- 30. Определение солености TEOS-10
- 31. CTDАргентометрический методСолемерыКондуктивные и индуктивные датчики электропроводности морской
- 32. Sea Surface Salinity from SMOS (color) in
- 33. Какие процессы формируют распределение солености в морях и океанах?
- 34. Адвекция солиТурбулентный солеобменСолесодержаниеАдвективный потокГоризонтальный турб. потокВертикальный турб. потокВодный балансСолевой баланс
- 35. ОсадкиИспарениеРечной стокВодный баланс на поверхности моряТаяние/замерзание льдаВодный баланс
- 36. Оборот влаги ~ 10 сутокВодный баланс Земли
- 37. Речной сток
- 38. Речной сток
- 39. Главный водоразделРечной стокБассейны стока
- 40. Речной стокСредиземные моря
- 41. Атмосферные осадки
- 42. ИспарениеЕ = (es – e) ƒ(V) es —
- 43. Соленость на поверхности океана для зимнего периода обеих полушарийP - EРазность осадки - испарение
- 44. Средняя соленость на поверхности океана 2010 г.Распределение солености
- 45. Соленость льда 2 -20 ‰, в среднем 3-8 ‰, многолетних льдов
- 46. Уменьшение солености льда при понижении температуры льда
- 47. Бассейны осолонения(concentration basins)Красное мореПерсидский заливСредиземное море(P-E+R)
- 48. Бассейны опреснения(dilution basins)Адриатическое мореБалтийское мореКарибское мореАрктические моряАвстрало-Азиатские моряЧерное море(P-E+R)>0Водный балансСредиземные моря
- 49. Соленость морской водыТочное измерение солености морской воды
- 50. Скачать презентанцию
Почему морская вода соленая?
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1
ОБЩАЯ океанологиЯ
Соленость и химический состав морской воды
Белокопытов В.Н., МГИ РАН,
Севастополь
Слайд 3Гидратация (сольватация)
Взаимодействие воды с соединениями, образованными ионной связью
Растворяющие свойства воды
Полярные
растворители (вода, спирт, глицерин, кислоты) хорошо растворяют полярные вещества (соли,
сахар, аминокислоты)Неполярные растворители (ацетон, уайт-спирит, бензол) хорошо растворяют неполярные вещества (углеводороды, жиры, масла, парафин)
Слайд 511 главных компонент составляют по массе 99.9993 %,
из них ионы
Cl и Na >85 %
Химический состав морской воды
Растворенные ионы
Слайд 6Изменение относительного содержания газов в сравнении с атмосферой:
увеличение доли кислорода
и углекислого газа
Химический состав морской воды
Растворенные газы
Слайд 7Почему в морской воде преобладает NaCl?
2. Поступление натрия и хлора
с поверхностным материковым стоком.
1. Образование хлоридов при дегазации мантии.
Химический состав
морской воды
Слайд 9Распределение воды в гидросфере Земли:
Мировой океан – 97.2%,
воды
суши – 0.6%,
лед и снег – 2.1%,
влага атмосферы
– 0.001%.Общая минерализация - количество содержащихся в воде растворённых веществ (г/л).
слабоминерализованные (1-2 г/л),
малой минерализации (2-5 г/л),
средней минерализации (5-15 г/л),
высокой минерализации (15-30 г/л),
рассольные минеральные воды (35-150 г/л)
крепкорассольные воды (150 г/л и более)
Химический состав вод суши
Слайд 10Гидрокарбонатно-кальциевые (по Алекину)
Сульфатно-натриевые и хлоридные (по Алекину)
Большинство рек и озер.
Зона избыточного и достаточного увлажнения
Реки и озера с повышенной минерализацией.
Зона недостаточного увлажненияХимический состав вод суши
Слайд 13Бикарбонат
Кальций
Хлор
Натрий
Биогенные осадочные породы (известняки)
Хемогенные осадочные породы (эвапориты),
Поровые воды
Гидротермальные процессы
Химический состав
морской воды
Расход ионов в океане
Слайд 14Соленость
отношение массы растворенного вещества в морской воде к ее
массе (г/кг или ‰).
Суммарная масса в граммах всех твердых растворенных
веществ, содержащихся в 1 кг морской воды, при условии, что все твердые вещества высушены до постоянной массы при 480 °С, органические соединения полностью минерализованы, бромиды и иодиды заменены эквивалентной массой хлоридов, а карбонаты превращены в окислы.Соленость (старое определение)
Forch, Knudsen (1902)
исходит из
солоноватые
[Книпович ]
24.7
<2 распресненные
[Руководство ГОИН ]
Соленость морской воды
пресные
солоноватые
соленые
высокосоленые
0
0.5
30
50
300
Сиваш (до 100‰)
Мертвое море (>300‰)
Красное море (41‰)
Средиземное море (39‰)
Океаны (35‰)
Северный Ледовитый океан (32‰)
Черное море (18‰)
Азовское море (11‰)
Балтийское море (7‰)
Мраморное море (26‰)
Слайд 16Повышенная точка кипения
Характерно для слабых растворов
Отличия физических свойств морской и
пресной воды
Слайд 18Универсальный метод - метод выпаривания
Определение солености до XIX в.
Роберт Бойль
(1670)
Впервые применил измерение солености по AgNO3
Гей-Люссак (1817)
Метод титрования для определения
состава морской воды
Слайд 19Формхаммер (1865) >100 поверхностных проб, 27 элементов, термин соленость
Диттмар
(1884) 77 проб
Принцип Формхаммера (Марсе).
Постоянство отношений между главными компонентами солевого
состава морской воды, а также между каждым из них и их суммойПрактически константы
Na/Cl, K/Cl, SO4/Cl, Br/Cl
Формхаммер S = 1.812 Cl
Диттмар S = 1.8058 Cl
«Challenger»
У. Томсон (1872-1876)
Определение солености XIX в.
Это позволило перейти от метода выпаривания к определению общего содержания солей по одной составляющей (Cl).
Марсе (1819)
химический состав морской воды, 5 элементов
Слайд 20Аргентометрический метод (титрование AgNO3)
Ag+ + Cl- → AgCl
Ag+ + Br-
→ AgBr
Ag+ + I- → AgI
Индикатор изменения цвета раствора хромовокислый
калий K2CrO4 (метод Мора, 1856)S ‰ = 0.030 + 1.8050 Cl ‰
Кнудсен, Форх, Серенсен (1901, 22(9) проб)
диапазон 2.7 – 40.1 ‰, точность до 0.02 ‰
Хлорность (Cl) – суммарная масса ионов хлора, брома и йода в пересчете на хлор.
Якобсен, Кнудсен (1940)
Бойль, Мор, Фольхард, Кнудсен
Сl ‰ = 0.3285234 Ag ‰
Cl ‰ - число граммов атомного серебра, необходимого для осаждения галогенов в 0.3285234 кг морской воды.
Ag+ + Cl- → AgCl
Ag+ + SCN- → AgSCN
Более точный метод Фольхарда, 1874 c использованием тиоцианата (роданида) и индикатора Fe3+
Определение солености до 1960-х гг.
Слайд 21Учет различия в химическом составе отдельных морей
Разница в S для
Черного моря +0.05 ‰
Определение солености до 1960-х гг.
Слайд 22Эталон – «нормальная морская вода» при Cl=19.381 ‰ (S=35 ‰)
для
калибровки раствора AgNO3
В СССР аналитическая лаборатория Института океанологии РАН
Отбор
проб воды на поверхности в Северной АтлантикеФильтрация проб воды
Разбавление дистиллированной водой до нужной солености
Расфасовка и распространение
Определение солености
Стандарты морской воды
Слайд 23Метод определения по электропроводности воды
R - отношение электропроводности пробы к
электропроводности воды 35 ‰ при 15о С.
Tемпература по шкале МПТШ-48
(ITS-48)Диапазон 4 – 42 ‰, точность от 0.005 ‰ до 0.02 ‰ (ГМ-65)
Кокс (1967, 135 проб)
Эталон – «нормальная морская вода» при S=35 ‰
для калибровки солемера
S ‰ = 1.80655 Cl ‰
Кокс (1963, 300 проб)
Аргентометрический метод
Разница со шкалой Кнудсена
более близко к результатам Диттмара (1884)
Определение солености в 1960-х гг.
Слайд 24Предпосылки для новой шкалы солености по электропроводности:
Диапазон 2 – 42
psu (далее расширена до 50 psu), точность 0.002
Практическая шкала
солености (ПШС-78, PSS-78)При подготовке «нормальной воды» наряду с аргонометрией стал применяться солемер с
эталоном – водным раствором KCl
Tемпература по шкале МПТШ-68 (ITS-68)
- Ограниченность диапазона S и T;
- Развитие CTD измерений;
- Смена температурной шкалы в 1968 г.;
- Подготовка нового уравнения состояния.
Электропроводность водного раствора KCl с концентрацией 32.4356 г/кг при 15°C имеет практическую соленость 35.0
Единицы psu
Определение солености с 1978 г.
Слайд 25В базах данных по коду GF3 - до 1978
г. SSAL
после 1978 г. PSALОпределение солености
Различия шкал солености
Слайд 26International Thermodynamic Equation of Seawater – 2010
Предпосылки для нового определения
солености:
С более высокой точностью определен химический состав «нормальной морской воды»;
Диапазон
измерений по шкале практической солености ограничен 2 – 42;Единица практической солености не в системе СИ;
Проблема измерений солености по электропроводности в случае недиссоциированных соединений, например, силикатов и изменений карбонатной системы на больших глубинах.
Определение солености TEOS-10
Слайд 27Абсолютная соленость SA концентрация растворенного вещества в морской воде (г/кг).
Полный
учет химического состава морской воды
Определение солености TEOS-10
Слайд 28Связь практической солености (PSS-78) c TEOS-10
Reference Salinity
SR = (35.165
04/35) g kg–1 x SP
SP – practical salinity (PSS-78)
Разница 0.165
04 g kg–1 (0.47%), что в 80 раз больше, чем точность измерения соленостиAbsolute Salinity
SA = SR +
– поправка на недиссоциированные на ионы вещества, в основном силикаты
Определение солености TEOS-10
Слайд 31CTD
Аргентометрический метод
Солемеры
Кондуктивные и индуктивные датчики электропроводности морской воды.
Шкалы солености
S
‰
S ‰
S psu (епс)
SА г/кг
Определение солености
Развитие методов измерения
Шкала Кнудсена,
1902 → Шкала Кокса, 1966 → Практическая шкала солености, 1978 → TEOS-10, 2010
Слайд 32Sea Surface Salinity from SMOS (color) in the Gulf Stream
region superimposed with surface currents deduced from altimeters (Reul et
al., 2014)Soil Moisture Ocean Salinity (SMOS), 2009
Спутниковые измерения
Определение солености
Развитие методов измерения
Слайд 34Адвекция соли
Турбулентный солеобмен
Солесодержание
Адвективный поток
Горизонтальный турб. поток
Вертикальный турб. поток
Водный баланс
Солевой баланс
Слайд 35Осадки
Испарение
Речной сток
Водный баланс на поверхности моря
Таяние/замерзание льда
Водный баланс
Слайд 42Испарение
Е = (es – e) ƒ(V)
es — упругость насыщенного водяного
пара при данной температуре;
e — упругость водяного пара;
Слайд 43Соленость на поверхности океана для зимнего периода обеих полушарий
P -
E
Разность осадки - испарение
Слайд 46Уменьшение солености льда при понижении температуры льда - различная температура
кристаллизации солей.
Карбонаты -20С
Сульфаты -80С
Хлориды -200С
Последним кристаллизуется хлористый
магний -430С Лед как смесь кристаллов льда и солей — криогидрат.
Соленость льда
Слайд 47Бассейны осолонения
(concentration basins)
Красное море
Персидский залив
Средиземное море
(P-E+R)
Слайд 48Бассейны опреснения
(dilution basins)
Адриатическое море
Балтийское море
Карибское море
Арктические моря
Австрало-Азиатские моря
Черное море
(P-E+R)>0
Водный баланс
Средиземные
моря
Слайд 49Соленость морской воды
Точное измерение солености морской воды представляет собой сложную
задачу, методы ее определения и общие стандарты неоднократно менялись, в
настоящее время преобладает метод, основанный на измерении электропроводности воды;Изменения солености в океане обусловлены как внутренними процессами – перераспределением солей путем адвективного и турбулентного солеобмена, так и внешними воздействиями – водным балансом на поверхности моря;
Составляющие водного баланса – речной сток, количество атмосферных осадков, испарение, таяние/замерзание льда определяются процессами в атмосфере и крайне неравномерно распределены в пространстве и времени.
