Земля

Солоність води виявилася ключовим фактором замерзання полярних морів

З настанням холодів полярні моря покриваються льодом. Однак одних тільки низьких температур для цього було б недостатньо. Важливу роль у формуванні крижаного покриву грає підвищений вміст солі на глибині. Воно не дозволяє теплій воді підніматися до поверхні.

Photo by Xavier Balderas Cejudo on Unsplash

Зимовий холод остуджує приповерхневі шари води. Але це ще не означає, що вони автоматично перетворяться на лід. Холодна вода важче теплої і прагне опуститися на глибину, заміщаючись не такою вже холодною, яка піднімається до поверхні. Ці процеси могли б перешкоджати замерзанню полярних морів, якби не різниця в вмісті солі. До таких висновків прийшли океанологи з Гетеборзького університету (Швеція), стаття яких опублікована в журналі Science Advances.

Щільність звичайної рідини підвищується зі зниженням її температури. Однак завдяки особливій геометрії і сильної полярності молекул вода поводиться не зовсім звичайним чином. Її щільність складним чином залежить від температури і вмісту розчинених речовин. Чиста дистильована вода досягає максимуму щільності приблизно при 4 °C. при подальшому зниженні температури вона знову розширюється, а замерзаючи в лід при 0 °C, виявляється ще менш щільною, залишаючись плавати на поверхні рідини. Так покриваються льодом прісні водойми.

Але в морях все відбувається інакше. Розчинені у воді солі знижують температуру замерзання води і одночасно підвищують її щільність. При тій кількості, яка міститься в морській воді, вона перетворюється в лід приблизно при мінус 2 °С. Щільність її при такій температурі вище, ніж у більш теплої. Завдяки цьому вона прагне піти вниз, а до поверхні піднімається не така холодна вода з глибини. Це веде до перемішування, яке повинно перешкоджати утворенню крижаної кірки.

Однак льоди, що тануть та впадають в річки і опади — все це приносить велику кількість прісної води, знижуючи солоність приповерхневих шарів морів. Автори нової роботи показали, що завдяки цьому щільність такої води виявляється менше, ніж в більш глибоких і солоних частинах, нехай і більш теплих. В результаті вона утворює свого роду “кришку”, яка заважає перемішуванню верхніх і нижніх шарів, перешкоджаючи надходженню води знизу до поверхні.

“Різниця в солоності між водою на поверхні і на глибині служить важливим фактором утворення льоду при низьких температурах в районі полюсів. Без різниці в солоності вода не була б стратифікована і безперервно перемішувалася, не даючи льоду сформуватися»,
пояснив професор Фаб’єн Роке (Fabien Roquet), один з авторів роботи.


Підписуйтеся на нас в Гугл Новини, а також читайте в Телеграм і Фейсбук


comments powered by HyperComments
Back to top button
comments powered by HyperComments