1001 вопрос об океане и 1001 ответ

Дубах Гарольд В.

421. Какая часть солнечной энергии поглощается водной оболочкой Земли?

В различных районах океана солнечная энергия поглощается и отражается по-разному. В среднем отражательная способность гидросферы составляет 35%. Наиболее велико поглощение солнечной радиации в тропиках (90%), соответственно отражение там минимально (10%), так как небо в тропиках обычно безоблачно. В противоположность тропикам Арктика является районом высокой отражательной способности и низкого поглощения, так как там почти круглый год сохраняется ледяной покров и велика повторяемость облачности. В полярных районах от подстилающей поверхности

отражается более 60% (может быть, даже 80%) приходящей солнечной радиации.

Химия океана

422. Какое количество твердых веществ растворено в морской воде?

В кубическом километре морской воды содержится около 40 млн. т растворенных твердых веществ.

423. Что такое закон относительной пропорциональности?

Этот закон был открыт в 1884 г. В. Диттмаром (поэтому иногда его называют правилом Диттмара.). Проанализировав 77 проб морской воды, собранных во время кругосветного плавания «Челленджера», Диттмар пришел к выводу, что несмотря на изменчивость общего содержания солей в различных точках океана соотношение между основными компонентами остается неизменным. Такое постоянство позволяет для определения солености морской воды измерять лишь одну основную компоненту раствора, а остальные рассчитывать.

424. Почему химический состав морской воды столь однороден?

Все океаны соединены между собой, и воды их непрерывно перемешиваются. Даже если придонные водные массы в глубоководных районах океана возвращаются на поверхность раз в 2000 лет, то такой круговорот совершился более миллиона раз, ибо океаны существуют уже около 3 млрд. лет.

425. В постоянных ли пропорциях содержатся в морской воде микро элементы?

Нет, относительное содержание таких элементов (алюминий, медь, олово, висмут и др.) не пропорционально общему солесодержанию. Нет связи и между соленостью и растворенными в воде газами — кислородом, углекислым газом и азотом.

426. Сколько химических элементов содержится в морской воде?

В морской воде обнаружено по меньшей мере 72 из 92 встречающихся в естественных условиях химических элементов. Большая их часть содержится в воде в чрезвычайно малых концентрациях. Вероятнее всего, в морской воде присутствуют все элементы, встречающиеся на Земле в природных условиях.

427. Какие химические элементы содержатся в морской воде в наибольших количествах?

Вот главные элементы, расположенные в порядке убывания их содержания в морской воде: хлор, натрий, магний, сера, кальций, калий, бром, углерод, стронций, бор.

428. Как приготовить искусственную морскую воду?

Для этого пользуются разными формулами, однако в любом искусственном составе должны содержаться следующие соли: хлористый натрий (NaCl), хлористый магний (MgCI₂), сернокислый магний (MgSO₄) и хлористый кальций (СаС1₂). Лаймен и Флеминг вместо сернокислого магния (MgSO₄) используют сернокислый натрий (Na₂SO₄). Приблизительное весовое содержание (в г/кг) основных составных

частей таково:

429. Как различные химические элементы попали в морскую воду?

Некоторые элементы (калий, натрий, кальций и магний) представляют собой продукт выветривания горных пород. Другие элементы (хлориды, бромиды и бикарбонаты) могли попасть в воду вместе с вулканическими газами.

430. Почему в морской воде мало силикатов?

Ежегодно реки выносят в море около 400 млн. т силикатов, и тем не менее в морской воде их растворено очень мало. Это можно частично объяснить тем, что силикаты реагируют с бикарбонатами, образуя глину, осаждающуюся на дно. Возможно, однако, что большую часть силикатов потребляют в верхнем слое океана диатомовые водоросли.

431. Какие газы растворены в морской воде?

В воде содержатся все атмосферные газы, хотя и в иных пропорциях, чем в воздухе. Больше всего растворено азота, который, впрочем, в силу своей инертной природы не участвует в биологических процессах. В значительных количествах в воде содержатся кислород и углекислый газ. Аргон, гелий и неон присутствуют в весьма малых концентрациях. В тех районах Мирового океана, где отсутствует кислород, в воде образуется сероводород. В атмосфере этот газ в нормальных условиях отсутствует.

432. Как растворяется в воде угарный газ?

Этот ядовитый газ выделяется некоторыми морскими растениями и животными. Эверетт Дуглас из Скриппсовского океанографического института установил, что окись углерода растворяется в морской воде хуже, чем кислород, но лучше, чем водород или азот.

433. Какие элементы содержатся в океане в больших количествах, чем на суше?

Это хлор, бром, сера и бор. Характерно, что эти элементы относятся к наиболее летучим, и их распространенность в морской воде свидетельствует в пользу вулканической гипотезы формирования состава морской воды.

434. Какое наименьшее количество растворенных в морской воде твердых веществ можно измерить лабораторными методами?

Профессор Дайтон Керрит из Массачусетского технологического института разработал метод прямого анализа проб морской воды на содержание чрезвычайно малых количеств свободных металлов. Употребляя специальные термины, можно определить его методику как анодную пленочную вольтометрию с использованием тонкопленочных ртутно-графитных электродов. Во время 85-го рейса НИС «Чейн» химик У. Ф. Фитцджеральд измерил чрезвычайно малые количества цинка, меди, свинца и кадмия в пробах морской воды. Количество этих элементов составляло примерно миллиардную долю процента.

435. Кислой или щелочной средой является морская вода?

Присутствие щелочных элементов (натрий, кальций, магний и калий) делает морскую воду слегка щелочным раствором.

436. Что понимается под соленостью морской воды?

Соленость определяется как общее количество растворенных веществ, содержащихся в 1 кг морской воды. Океанологи считают соленость в единицах, называемых «промилле» и обозначаемых ‰. Соленость 35‰ означает, что в 1 кг морской воды содержится 35 г солей. Под соленостью подразумевается содержание всех растворенных в воде веществ, а не только солей.