ویزگی دریاها

آشنایی

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.

پراکندگی آبها آبها در روی زمین چگونه است؟ 29 درصد سطح زمین را خشکی ها و بقیه را آب های اقیانوس ها و دریاها پوشانیده اند. اقیانوس آرام بزرگترین پهنه ی آب اقیانوس است که مساحت آن به تنهایی بیش از مساحت تمام قاره های جهان است. 

آیا آب اقیانوس ها و دریاها شیرین است؟  وقتی رودها از خشکی ها به سوی اقیانوس ها و دریاها حرکت می کنند، در مسیر خود نمک های موجود در خاک های بسترشان را در خود حمل می کنند. گاه در بعضی اقیانوس ها، کوه های آتش فشانی فوران می کنند و به این ترتیب موادی از درون زمین وارد آب اقیانوس ها می شود، به همین دلیل در آب اقیانوسها ، نمک ها و گازهای محلولی وجود دارد که مهم ترین آنها نمک طعام و گاز اکسیژن است. این دو ماده در زندگی جانوران و گیاهان اهمیت بسیاری دارد. در بعضی از کشورهای مجاور دریا که برای مردم برای مصارف مختلف، به مقدار کافی آب شیرین در اختیار ندارند. آب شور دریا را با روش های مختلف سنتی یا با استفاده از فناوریهای جدید، شیرین و قابل مصرف می کنند. انسان قرنهاست که از نمک های موجود در آب اقیانوسها و دریاها و نیز از منابع زیر بستر دریا ، به ویژه نفت و گاز استفاده می کند.

حرکات آب دریاها و اقیانوسها:  الف – جزر و مد : بالا آمدن آب اقیانوس و دریا را مد و پائین آمدن آن را جزر می گویند. نیوتن در قرن هیجدهم این نکته را کشف کرد که جزر و مد در اثر نیروی جاذبه ی ماه اتفاق می افتد. هنگام مد، آب به طرف ساحل به پیش می رود و هنگام جزر، به طرف دریا عقب نشینی می کند. شاید این سؤال برای شما پیش بیاید که چرا خورشید تأثیر چندانی بر جزر و مد ندارد؟ در پاسخ باید گفت که خورشید کره بسیار بزرگی است و تأثیر زیادی از نظر نور و گرما بر سطح زمین دارد، اما به دلیل آن که بیشتر از ماه، از زمین فاصله دارد بر جزر و مد تأثیر بسیار کمی می گذارد. وقتی ماه بالای اقیانوس یا دریایی قرار می گیرد. حالت مد اتفاق می افتد و آب در ساحل به جلو می آید. هنگام غروب ماه در افق جزر رخ می دهد. بطور متوالی در هر شبانه روز و هر بار چرخش زمین به دور خود، دو مرتبه مد دو مرتبه جزر اتفاق می افتد. شدت جزر و مد در تمامی روزهای ماه یکسان نیست. در اوایل ماه قمری که ماه، خورشید در یک امتداد قرار می گیرند، نیروی کشش آنها در سطح اقیانوس ها و دریاها مدهای قویتری ایجاد می کند. ب – جریان های دریایی : شاید برای شما جالب باشد که در اقیانوس ها هم مانند خشکی ها ، رودهایی جریان دارند که به آن ها جریان های دریایی (اقیانوسی) می گویند. این جریان ها که مستمر و دائمی نیز هستند، پیوسته از نواحی گرم استوایی به سمت قطب در حرکتند. در مقابل این جریان آب گرم، جریان های آب سرد نیز از نواحی قطبی به سوی آب های گرم استوایی حرکت می کنند.

جریان های دریایی چگونه بوجود می آیند؟  بیشتر جریان های دریایی بر اثر وزش و حرکت باد بوجود می آیند، مثلاً در منطقه استوایی، وزش بادهای منظم موجب شکل گیری جریان های دریایی و حرکت آن ها به طرف قطب شما ل و قطب جنوب می شود. پ – امواج : آب دریاها و اقیانوس ها بی حرکت و ساکن نیست بلکه همیشه در تلاطم و جابجایی است. یکی از انواع مهم حرکت دریاها و اقیانوس ها موج است که در سواحل بیشتر از سایر نواحی به چشم می خورد. آب دریاها و اقیانوس ها، بر اثر اختلاف فشار هوا و وزش باد به شکل موج به جنبش درمی آید. در کنار سواحل، باد پیوسته آب را به جلو می راند و قله ی موج به سمت ساحل منحرف می شود ولی در وسط دریا، هر نقطه از آب فقط درجای خود بالا و پائین می رود. البته هنگامی که وزش باد شدت می گیرد حجم عظیمی از آب به شکل امواج سهمگین به اطراف هجوم می آورند که این امر برای کشتی های کوچک، بسیار خطرناک است . ضربات امواج در تخریب و فرسایش سواحل نقش بسیاری دارند.

شکل ناهمواریهای کف اقیانوس ها چگونه است؟  نتایج تحقیقات اقیانوس شناسان نشان می دهد که در بستر کف اقیانوس ها اشکال گوناگونی از ناهمواریها وجود دارد.

ایوان خشکی (دشتاب ) :  کم عمق ترین بخش اقیانوس است و با شیبی ملایم از نزدیکی ساحل اقیانوس تا عمق 200 متری ادامه می یابد. پهنای قدرت قاره در جاهای مختلف‌، متفاوت است، برای مثال، در سواحلی که شیب بستر اقیانوس ملایم است. فلات قاره وسعت بیشتر دارد. این بخش از نظر ماهی گیری و وجود منابع سرشار نفت و گاز و نیز جزایر اهمی زیادی دارد. قسمت شیبداری که بعد از فلات قاره قرار گرفته است و تاعمق حدود 2000 تا 5000 ادامه می یابد، شیب قاره نام دارد در بخش بسیار عمیق بستر اقیانوس که کف اقیانوس نامیده می شود، ناهمواری های گوناگونی وجود دارد،‌در این بخش ، کوههای فراوانی دیده می شود که بعضی از آن ها آتش فشانی اند. این کوه ها در بعضی جاها سر از آب درآورده و جزایری را تشکیل داده اند : ‌مانند جزایر فیلیپین. رشته کوههای میان اقیانوسی از رشته کوههایی که در خشکی ها هستند بسیار وسیع ترند. برای مثال، رشته کوه میانی اقیانوس اطلس در سراسر قسمت میانی این اقیانوس کشیده شده است. در کف اقیانوس ها دره ها و شکاف های طولانی و باریکی به نام گودال وجوددارد که ژرفای آن ها بسیار زیاد است.


1 – چند درصد سطح زمین را خشکی ها و چند درصد آن را اقیانوس ها و دریاها پوشانیده اند؟  29 درصد سطح زمین را خشکی ها و بقیه (یعنی 71 درصد) آنها را دریاها و اقیانوس ها پوشانیده اند.

2 – آیا میزان نمک موجود در آب همه ی اقیانوس ها و دریاها یکسان است ؟ چرا؟  خیر، برخی دریاها بدلیل تبخیر زیاد شورتر از دریاهای دیگرند. برای مثال آب دریای مدیترانه به علت تبخیر زیاد نیز بیشتر ار آب اقیانوس اطلس است. در دریاهای دیگر منطقه گرم زمین بر اثر تبخیر فراوان میزان شوری آب از دریای مدیترانه بیشتر است ماننددریای سرخ . در منطقه قطبی و در دریاهایی که رودهای بسیار بدانها می ریزند شوری آب کم است . بطور کلی میزان شوری آب به سه عامل عمده بستگی دارد. آب و هوای منطقه ترکیب آب رودخانه هایی ه به دریاچه می ریزند و عمر آب.

3 – مردمی که در اطراف دریاها و دریاچه ها زندگی می کنند، چگونه می توانند ازنمک موجود در آب استفاده کنند؟  با تبخیر آب می توانند نمک را از دریا استخراج کرده و به مصارف مختلفی برسانند.

4 – چرا خورشید بر جزر و مد تأثیر چندانی ندارد؟  اگر چه خورشید کره ی بسیار بزرگی است و تأثیر بسیار زیادی از نظر نور و گرما بر روی زمین دارد، اما دلیل آن که بیشتر از ماه از زمین فاصله دارد بر جزر و مد تأثیر نمی گذارد.

5 – چرا خورشید کمتر از ماه بر آب های کره زمین تأثیر می گذارد؟  زیرا فاصله خورشید از زمین بیشتر از فاصله ی ماه از زمین است.

6 – به نظر شما آیا از نیروی جزر و مد اقیانوس ها و دریاها می توان استفاده کرد؟  از آبی که دارای جزر و مد است برای تولید برق استفاده می شود. در فرانسه ایستگاه نیرویی که در Race (نام رودخانه ای در فرانسه) بنا شده 240 مگا هرتز برق تولید می کند. اما نیروی حاصل از جزر و مدها تنها در مناطقی که دارای مد می باشد مورد استفاده قرار می گیرد.

7 – ازکنار سواحل هند چه جریاناتی عبور می کند؟  جریان جنوب استوا

8 – از روی نقشه ص 53 یک جریان آب سرد پیدا کنید و نام آن را بگویید.  جریان برادور – جریان گرینلند – جریان اویاشیو

9 – جریان های دریایی چگونه بوجود می آیند؟  بیشتر جریان های دریایی بر اثر وزش و حرکت باد بوجود می آیند فقط مثلاً در منطقه استوایی، وزش بادهای منظم موجب شکل گیری جریان های دریایی وحرکت آن ها بطرف قطب شمال و قطب جنوب می شود.
10 – شیب قاره را تعریف کنید؟ 
قسمت شیبداری که بعد از فلات قاره قرار گرفته و تا عمق حدود 2000 تا 5000 متر ادامه می یابد شیب قاره نام دارد.
11 – جزایر فیلیپین از کدام نوع ناهمواریها هستند؟
کوههای آتشفشانی هستند که در کف اقیانوس ها قرار داشته و در برخی جاها سر از آب درآورده و جزایری را تشکیل داده اند.
12 – چرا ایوان خشکی از نظر اقتصادی اهمیت زیادی دارد؟
این بخش از نظر ماهی گیری و وجود منابع سرشار نفت و گاز و نیز جزایر اهمیت زیادی دارد

ویژگیهای کف اقیانوس ها

سطح سنگی زمین دو گونه است: اقیانوسی که پوسته آن حدود 10 کیلو متر ضخامت دارد و قاره ای که ضخامت آن حدود 40 کیلو متر است. حجم آب اقیانوس ها بیش از حوزه های اقیانوسی است لذا مقداری از آب به سمت مناطق پایین تر قاره ها سرازیر می شود. این دریاهای کم عمق فلاتهای قاره ای هستند. برخی مانند دریای چین جنوبی بیش از 1100 کیلومتر وسعت دارند. حال آنکه در برخی دیگر این مقدار نسبتا کمتر است و دارای مق 50-100 هستند. از دیگر فلات های مهم می توان دریای The East China ، The Bering Sea ، The North Sea ، The Grand Bank ، The Patagonian Shelf ، The Arafura Sea ، Gulf Of Carpentaria ، The Sibrian Shelf را نام برد.
پوسته زمین به صفحه های بزرگی تقسیم شده است که به صورت خود به خود به طرف یکدیگر حرکت می کنند.ویژگی های جدید زیر دریاها تاثیر شگرفی بر جریان اقیانوسی دارد.مرزها آبهای عمیق اقیانوسی را که بوسیله گسله های بستری از هم جدا می شوند به حوزه های مجزا تقسیم می کند. دهها هزار کوه دریایی تلاتم هایی را ایجاد می کنند که موجب ترکیب آب اقیانوس ها می شوند.
برخی اقیانوس شناسان مجموع اقیانوس های جهان را یک سیستم با نام اقیانوس جهانی می دانند. اما تا پیش از اختراع ماهواره ها، مشاهده اقیانوسها با چنین عظمتی بسیار دشوار بود. تصاویر فضایی به دست آمده از اقیانوس جهانی ، اطلاعات مهمی را درباره جریانهای اقیانوسی، دما و سایر ویژگی های آن فراهم کرده است . این ابداع باعث ایجاد تحول اساسی در اقیانوس شناسی شده و اطلاعات بسیاری را درباره هوا و اقلیم ، گردش و مشکلات محیطی مانند گرم شدن جهانی ، کاهش حوزه های ماهیگیری در جهان در اختیار محققان گذاشته است. 
شاید بیش از همه این اقیانوس شناسان فیزیکی باشند که از مزایای فن آوری ماهواره ای بهرمند می شوند چرا که به آنها کمک می کند تا به مطالعه حرکت اقیانوسی و نیز نیروهایی که باعث ایجاد این حرکات می شوند مانند بادها، امواج و جزر و مد آبها بپردازند. آنها اثر مقابل اقیانوس بر مرزها - زمین، کف دریا و اتمسفر – و نیز رابطه بین دریا، هوا و اقلیم را مورد بررسی قرار می دهند . اقیانوس شناسان فیزیکی به دنبال یافتن پاسخ این پرسش اند که چرا، کجا و چطور آنها حرکت می کنند و پیامد این حرکات چیست؟برخی از این متخصصان تئوری پردازند و با استفاده از مدلهای کامپیوتری می کوشند تا پاسخ این سوالات را پیدا کنند و فرضیه هایی راجع به فرایندهای اقیانوسی ارائه بدهند.