دریا

آب تنها جسم طبیعی است که در شرایط معمولی به سه شکل جامد ، مایع و بخار پیدا میشود، فراوانترین نوع آن به شکل مایع میباشد که ویژگیهای شایان توجهی دارد. گرم شدن و سرد شدن آن خیلی تدریجی صورت میگیرد و از این رو نقش اقیانوسها و دریاها در تعدیل و تنظیم حرارت سطح زمین فوقالعاده مهم است. نقطه انجماد آب دریاها تابع درجه شوری است، به این سبب نقطه انجماد آب دریا از از نقطه انجماد آب خالص پایینتر است. در نتیجه ، آب دریا به هنگام یخ بستن به قدری سنگین میشود که به اعماق فرو میرود. این پدیده در پیدایش جریانهای اقیانوسی نقش مهمی دارد. قابلیت فشرده شدن (تراکم) آب زیاد نیست، ولی اگر این قابلیت را نداشت، سطح اقیانوسها حدود سی متر بالاتر از حد فعلی بود.

نمکهای محلول در آب دریا

آب دریا به قدری شور است که قابل خوردن و زراعت نیست. علت این شوری ، وجود نمکهای مختلف به خصوص نمک طعام میباشد. اقیانوس شاید تنها جایی باشد که بتوان تمام عناصر را در آنجا یکجا پیدا کرد. از عناصر ساده بیش از شصت نوع آن در آب اقیانوس شناخته شده و احتمال وجود بقیه چندان بعید به نظر نمیرسد. مقدار بعضی از عناصر در آب دریا ، به قدری ناچیز است که بطور مستقیم تشخیص داده نمیشود، ولی وجود آنها در اندام جانوران دریا ثابت شده است. وزن کل املاح موجود در آب اقیانوسها را حدود تن برآورد کردهاند. این املاح میتواند تمام سطح کره زمین را به ضخامت 45 متر بپوشاند و اگر فقط روی قارهها قرار گیرد، ضخامت آن به 153 متر خواهد رسید.

کلرور سدیم به تنهایی 77 درصد املاح آب اقیانوس را تشکیل میدهد. بنابراین اقیانوسها را میتوان مخازن عظیم نمک به حساب آورد. مهمترین ویژگی آب اقیانوس داشتن ترکیب ثابت است. یعنی با وجود اینکه درجه شوری برحسب زمان و مکان تغییر میکند، مقدار نسبی عناصر اصلی تقریبا ثابت میماند. املاح و عناصر دیگری در آب اقیانوس وجود دارد که مقدار نسبی آنها در آب ثابت نیست. مهمترین آنها فسفاتها ، نیتراتها ، نیتریتها ، سیلیکاتها ، مس ، آهن، روی و منگنز است. این املاح را که به مصرف تغذیه پلانکتونها میرسد، املاح تغذیهای میگویند.

درجه شوری آب اقیانوسها

منظور از درجه شوری ، وزن تمام نمکهای موجود در یک لیتر آب اقیانوس در هر نقطه میباشد. برای تعیین درجه شوری ، روشهای غیرمستقیم مختلفی وجود دارد. با استفاده از جدول مخصوص میتوان از وزن مخصوص آب دریا و یا از مقدار کلر استفاده کرد. قابلیت هدایت الکتریکی آب و میزان شکست نور در آن با میزان درجه شوری نسبت مستقیم دارد. از این دو ویژگی نیز می توان برای محاسبه درجه شوری آب دریا استفاده کرد.

گازهای محلول در آب دریا

در آب دریا گازهای مختلفی به صورت محلول وجود دارد که مهمترین آنها اکسیژن است. حیوانات دریا برای تنفس از اکسیژن محلول در آب استفاده میکنند. به جز اعماق چند دریا وجود جانوران در تمام نقاط مشاهده شده، لذا اکسیژن نیز در تمام قسمتهای دنیای اقیانوس وجود دارد، ولی مقدار آن در همه جا به یک اندازه نیست. آب اکسیژن را از هوا دریافت میکند. در قسمت سطحی به علت اختلاط با هوای مجاور میزان اکسیژن همیشه زیاد است. عللاوه بر آن ، اکسیژنی که گیاهان دریا ضمن فتوسنتز دفع میکنند، در آب حل میشود.

گیاهان در آبهای کمعمق تا جایی که نور خورشید نفوذ دارد، زندگی میکنند و امواج حداکثر تا عمق دویست متری میتوانند آب را به هم بزنند. بنابراین اکسیژن اعماق زیاد از طریق دیگر تامین میشود. روش معلوم برای اعماق متوسط ، جریانهای عمقی است که آب اشباع شده از اکسیژن را به آنجا میرساند. علاوه بر اکسیژن ، گازهای دیگری از قبیل ازت ، گاز کربنیک و آرگون نیز در آب دریاها وجود دارد. بعضی از دریاها از یک عمق معین به پایین فاقد اکسیژن هستند. مثلا در دریای سیاه از عمق 180 _ 200 متر به پایین تنها گاز ازت و هیدروژن سولفوره در آب وجود دارد.

وزن مخصوص آب دریا

وزن یک سانتیمتر مکعب آب خالص در 4،08 درجه حرارت برابر یک گرم است که آن را وزن مخصوص آب میگویند. وزن مخصوص آب دریا به سبب وجود املاح ، همیشه از وزن مخصوص آب خالص بیشتر است. بطور کلی ، وزن مخصوص آب دریا تابع حرارت و درجه شوری است. آب دریا هر قدر سردتر شود، وزن مخصوص آن افزایش مییابد. همین طور افزایش درجه شوری نیز سبب افزایش وزن مخصوص میگردد. وزن مخصوص متوسط آبهای سطحی دریا در حدود 1،025 است. در دریاهای کناری و داخلی بسته به موقعیت جغرافیایی و شرایط محلی ، وزن مخصوص متفاوت است. مثلا در دریای سرخ وزن مخصوص آب بین 25 الی 28 میباشد، ولی در دریای بالتیک بیش از 04 نیست. (معمولا برای نشان دادن وزن مخصوص آب دریا دو رقم سمت راست را مینویسند



رنگ و شفافیت آب دریا

رنگ طبیعی دریا آبی است، ولی به سبب وجود عناصر آلی و مواد معدنی از نواحی مختلف به رنگهای سبز ، زرد و سرخ نیز دیده میشود. رنگ آب دریا در عرضهای بلند متمایل به سبز است. این رنگ به علت وجود پلانکتونهای نوع دیاتومه میباشد. رنگ زرد در اثر وجود مواد تخریبی است که معمولا در دهانه رودهای بزرگ دیده میشود. در دریای سرخ و خلیج کالیفرنیا وجود نوعی آلگ رنگ آب را مایل به سرخ نشان میدهد، به موازات این عوامل انعکاس رنگ آسمان هم ، رنگ آب دریا را تغییر میدهد.

شفافیت آب دریا به مقدار نفوذ اشعه خورشید در آب بستگی دارد. آزمایشها نشان می دهند که در یک متر عمق ، نصف اشعه جذب میشود. تاثیر طیف سبز تا 500 متر و طیف بنفش تا 1500 متر است. شفافیت آب دریا در نزدیکی سواحل به خصوص در نزدیکی مصب رودخانهها به مقدار قابل ملاحظهای کاهش مییابد.

حرارت آب دریا

حرارت آب اقیانوسها یک ویژگی فیزیکی است که در نتیجه تبادل با محیط مجاور حاصل میشود. در آب نیز مثل سایر اجسام چگونگی تبادل حرارت به گرمای ویژه و قابلیت هدایت آن بستگی دارد. گرمای ویژه آب اقیانوس زیاد است، بدان سبب گرم شدن و سرد شدن آن به کندی صورت میگیرد و از این رو اختلاف درجه حرارت روزانه و سالانه آب اقیانوسها نسبت به قارهها خیلی کمتر است. اختلاف درجه حرارت متوسط روزانه در اقیانوس بیش از یک درجه نیست.

اختلاف سالانه نیز بین 5 تا 10 درجه میباشد، ولی در دریاهای داخلی و خلیجها بطور استثنایی حد تغییرات بیشتر است. قسمتی از حرارت جذب شده به وسیله تبخیر به اتمسفر منتقل میشود. در فصل تابستان با وجود سرد بودن آب اقیانوس نسبت به هوای مجاور اختلاف درجه حرارت بین این دو محیط چندان زیاد نیست. ولی در زمستان آب گرمتر از هوا بوده و اختلاف نیز بیشتر است. این اختلاف به خصوص در دریاهای کناری و داخلی به 20 الی 28 درجه و آبهای قطبی به 35 درجه میرسد.

یخ در اقیانوسها

در مناطق قطبی و عرضهای بالا دو نوع یخ در آب اقیانوسها دیده میشود. یکی منشا قارهای داشته و به کوه یخ (آمیبرگ) معروف است و دیگری صفحات یخی میباشد که از انجماد آب سطح اقیانوسها بوجود آمده است. به این یخهای دریا بانکیز Banquise گفته میشود.