Densiteten af et materiale er angivet i masseenheder pr. Volumenhed og udtrykt i kg pr. Kubikmeter i SI-enhedssystemet. I oceanografi tætheden af havvand er udtrykt historisk i gram pr. kubikcentimeter. Tætheden af havvand er en funktion af temperatur, saltholdighed og tryk. Fordi oceanografer kræver tæthedsmålinger for at være nøjagtige til femte decimal, kræver manipulation af dataene at skrive mange tal for at registrere hver måling. Også trykeffekten kan forsømmes i mange tilfælde ved anvendelse af potentiel temperatur. Disse to faktorer fik oceanografer til at vedtage en densitetsenhed kaldet sigma- t ( σ t ). Denne værdi opnås ved at trække 1,0 fra densiteten og multiplicere resten med 1.000. Det σ t har ingen enheder og er en forkortet tæthed af havvand kontrolleret af saltopløsning og temperatur kun. Det σ t af havvand stiger med stigende saltholdighed og faldende temperatur.
Forholdet imellem tryk og densitet demonstreres ved at observere effekten af tryk på tætheden af havvand ved 35 psu og 0 ° C. Da en meter (tre fods) søjle af havvand producerer et tryk på ca. en decibar (0,1 atmosfære), er trykket i decibarer omtrent lig med dybden i meter. (En decibar er en tiendedel af en bar, som igen er lig med 105newton pr. kvadratmeter.)
Værdier forbundet med ændringen i havvandstæthed med dybde er anført i tabellen.
| dybde (m) | tryk (decibarer) | tæthed (g / cm3) |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 1.02813 |
| 1.000 | 1.000 | 1.03285 |
| 2.000 | 2.000 | 1.03747 |
| 4.000 | 4.000 | 1.04640 |
| 6.000 | 6.000 | 1.05495 |
| 8.000 | 8.000 | 1.06315 |
| 10.000 | 10.000 | 1.07104 |
Stigende tæthedsværdier viser komprimerbarheden af havvand under de enorme tryk, der findes i dybet ocean . Hvis havvand ikke kunne komprimeres, ville hver kubikcentimeter vand i vandsøjlen ekspandere, og densitetsværdier på alle dybder ville være ens. Hvis det gennemsnitlige tryk, der optræder i en dybde på 4.000 meter (ca. 13.100 fod, den omtrentlige gennemsnitlige dybde af havet), på en eller anden måde blev erstattet med det gennemsnitlige tryk, der opstod ved 2.000 meter, og havene forblev konstant, der ville være en gennemsnitlig havstigning på ca. 36 meter.
hvornår kom pokemon først ud
Temperaturen for maksimal densitet og vandets frysepunkt falder, når salt tilsættes vand, og temperaturen for maksimal densitet falder hurtigere end frysepunktet. Ved saltholdighed mindre end 24,7 psu nås densitetsmaksimumet før ispunktet, mens ved de højere saltholdigheder, der er mere typisk for de åbne oceaner, opnås den maksimale tæthed aldrig naturligt. For eksempel findes ved 5 psu et tæthedsmaksimum mellem 0 og 10 ° C (32 og 50 ° F). (Dens faktiske position er ved 3 ° C [37,4 ° F], hvor σ t værdien er 4,04 for 5 psu.) Denne evne af vand med lavt saltindhold og selvfølgelig ferskvand til at passere gennem et densitetsmaksimum får dem begge til at opføre sig anderledes end marine systemer, når vand afkøles på overfladen, og der opstår tæthedsdrevet væltning.
I løbet af efteråret a sø afkøles på overfladen, synker overfladevandet, og konvektiv væltning fortsætter, når overfladevandets tæthed stiger med den faldende temperatur. På det tidspunkt, hvor overfladevandet når 4 ° C (39,2 ° F), temperaturen for maksimal tæthed for ferskvand, har den tæthedsdrevne konvektive væltning nået bunden af søen, og vælten ophører. Yderligere afkøling af overfladen producerer mindre tæt vand, og søen bliver stabilt stratificeret med hensyn til temperaturstyret tæthed. Kun et relativt lavt overfladelag afkøles under 4 ° C. Når dette overfladelag afkøles til ispunktet, 0 ° C, dannes der is som latent varme af fusion ekstraheres. I en dyb sø forbliver temperaturen på dybden 4 ° C. Om foråret opvarmes overfladevandet, og isen smelter. En lav konvektiv væltning genoptages, indtil søen igen er isoterm ved 4 ° C. Fortsat opvarmning af overfladen giver en stabil vandsøjle.
I havvand, hvor saltholdigheden overstiger 24,7 psu, forekommer konvektiv væltning også under afkølingscyklussen og trænger ind i en dybde bestemt af saltholdigheden og temperaturstyret tæthed af det afkølede vand. Da intet densitetsmaksimum passeres, er den termisk drevne konvektive væltning kontinuerlig, indtil ispunktet nås, hvor havis dannes med ekstraktion af den latente fusionsvarme. Da salt stort set er udelukket fra isen i de fleste tilfælde, stiger saltindholdet af vandet under isen let, og en konvektiv væltning, der både er salt- og temperaturdrevet, fortsætter, når havis dannes.
Den fortsatte væltning kræver, at en stor mængde vand afkøles til et nyt ispunkt dikteret af saltholdighedsforøgelsen, før der dannes yderligere is. På denne måde dannes meget tæt havvand, der er både koldt og med forhøjet saltholdighed. Sådanne områder som Weddellhavet i Antarktis producere det tætteste vand i havene. Dette vand, kendt som Antarktis bundvand, synker til havets dybeste dybde. Den fortsatte væltning sænker den hastighed, hvormed havisen dannes, hvilket begrænser isens sæsontykkelse. Andre faktorer, der styrer istykkelsen, er den hastighed, hvormed varmen ledes gennem islaget og isoleringen fra sneen på isen. Sæsonbestemt havis overstiger sjældent ca. 2 meter (ca. 7 fod). I den varmere sæson leverer smeltende havis et ferskvandslag til havoverfladen og stabiliserer derved vandsøjlen ( se havis).
hvilket land begyndte renæssancen i
Overfladeprocesser, der ændrer temperaturen og saltholdigheden i havvand, bidrager til processen med at drive havenes lodrette cirkulation. Kendt som termohalincirkulation erstatter det konstant havvand på dybden med vand fra overfladen og erstatter langsomt overfladevand andetsteds med vand, der stiger op fra dybere dybder.
Copyright © Alle Rettigheder Forbeholdes | asayamind.com
