Hidrosfera

1. Hidrosfera OCEANELE ȘI MĂRILE

2. GENERALITĂȚI • ApeleTerrei formează un înveliş numit hidrosferă. Acest înveliş interferează cu litosfera şi atmosfera, fiind o parte a geosistemului. Apa este prezentă sub mai multe forme:- lichidă: râuri, fluvii, lacuri, mări şi oceane, ape freatice şi de adâncime, picături în structura norilor;- solidă: gheaţă, zăpadă;- gazoasă: vapori de apă în atmosferă;- în compoziţia chimică a rocilor, în organismele vii.Prezenţa apei este condiţia indispensabilă vieţii, iar pentru societatea omenească ea reprezintă o resursă naturală fundamentală, de care depinde orice domeniu al activităţii economice.

3. CIRCUITUL APEI ÎN NATURĂ • Există un anumit circuit al apei în natură, care implică următoarele procese:- evaporarea apei de la nivelul scoarţei terestre, în urma încălzirii acesteia de către radiaţia calorică solară;- ascensiunea vaporilor de apă în atmosferă până când aceştia ajung în spaţiul de condensare, unde se produce transformarea lor în picături de apă ce formează norii;- revenirea apei pe suprafaţa terestră sub formă de precipitaţii şi încadrarea sa în cursuri de apă, lacuri, mări, oceane.

4. CIRCUITUL APEI NATURĂ

5. Distribuţia apei în natură • Mai mult de şapte zecimi din suprafaţa Pământului sunt acoperite de apă oceanică. Apa predomină în ambele emisfere dar cu pondere diferită:- emisfera sudică 83% apă 17% uscat;- emisfera nordică 60,7% apă 39,3% uscat.Cea mai mare parte (97,1%) a volumului de apă al planetei se concentrează în mări şi oceane, fiind aşadar apă sărată, iar cea mai mare parte din cele aproximativ 3 procente care rămân, se află în gheţari şi calote glaciare. Populaţia planetei beneficiază de numai cca. 1% din volumul total de apă dulce de pe Glob.

6. Oceanul Planetar • Oceanul Planetar constituie ansamblul întinderilor marine (mări şi oceane) de pe globul pamântesc, care sunt legate între ele, formând o singură masă lichidă.Oceanul Planetar prezintă continuitate, în sensul că din orice punct al său se poate ajunge în orice alt punct şi înapoi, fără a străbate uscatul.Oceanul este o întindere vastă de apă de pe suprafaţa Pământului, cu un bazin oceanic bine delimitat de mase continentale.Marea este o întindere de apă sărată mai redusă decât un ocean, care comunică de obicei cu oceanul prin strâmtori sau peste praguri submarine, prezentând unele particularităţi faţă de regimul hidrologic al apelor oceanice.Suprafaţa apei mărilor şi oceanelor coincide cu “nivelul zero” al planetei.

7. Principalele caracteristici ale oceanelor şi mărilor • - comunică între ele prin strâmtori sau prin zone deschise;- adâncimea medie este de 3800 m, două oceane având valoarea medie a adâncimii peste aceasta (Pacific şi Indian);- adâncimea maximă (de 11.033 m) o depăşeşte de peste 3 ori pe cea medie;- relieful fundului oceanic este neregulat şi cuprinde:• platforma continentală, până la 200 - 400 m;• abruptul continental, de la 200 - 400 m până la 3000 - 4000 m;• platoul continetal, până la 6000 m adâncime;• gropile abisale sau fosele, în care se ating cele mai mari adâncimi.

8. Diviziunile Oceanului Planetar • Oceanul Planetar este divizat în patru bazine oceanice (fiecare înglobând mai multe mări): Pacific, Atlantic, Indian, Arctic.

9. Mările • Marea este o întindere de apă sărată de dimensiuni mai reduse decât oceanul, cu care comunică prin strâmtori sau peste praguri submarine, prezentând particularităţi faţă de regimul hidrologic al apelor oceanice.Clasificarea mărilor:• după geneză:- epicontinentale, situate pe platforma continentală;- de ingresiune, formate prin prăbuşirea unor porţiuni din uscat;• după poziţie (situarea geografică) şi gradul de comunicare cu oceanul:- mări continentale sau mări interioare, înconjurate de uscat, comunicând cu oceanul prin strâmtori (Marea Neagră, Marea Baltică);- mări mărginaşe, aflate la marginea continentului şi comunicând larg cu oceanul, pot fi:- mări deschise, se desosebesc de restul oceanului prin adâncimile mult mai reduse (M. Arabiei, M. Ross);- mări semiînchise, parţial înconjurate de regiunile continentale şi separate de ocean prin insule şi/sau peninsule;- mări interinsulare, delimitate de insule şi arhipelaguri (M. Javei, M. Banda, M. Celebes);

10. Proprietăţile fizice şi chimice ale apelor oceaniceSalinitatea • În apele Oceanului Planetar s-au dizolvat, în decursul timpului, mari cantităţi de săruri. Salinitatea reprezintă concentraţia de săruri existente în apa Oceanului Planetar şi se măsoară în grame/litru sau procente. Aceasta este în medie de 35‰, ceea ce înseamnă că există 35g de săruri într-un litru de apă marină; concentraţia variază de la o regiune la alta, fiind influenţată de climă, de aportul de apă dulce al râurilor şi fluviilor, de curenţii oceanici.

11. Salinitatea variază în fucţie de anumiţi factori, între care zonalitatea climatică şi aportul apelor dulci (precipitaţii, fluvii, gheţari):- în zona ecuatorială, precipitaţiile bogate fac ca salinitatea să fie de 34‰;- în regiunile tropicale aride, cu evapotranspiraţie foarte intensă, salinitatea creşte, atingând valori de 39-42‰ (Golful Persic, Marea Roşie);- în zonele temperate, salinitatea apelor oceanice are valoarea mediei mondiale;- în regiunile polare, unde evaporaţia este redusă şi o parte din apă rezultă din topirea gheţarilor de origine continentală, salinitatea scade până la 30-33‰.Salinitatea poate influenţa mediul:- salinitatea mică face ca punctul de solidificare al apei să crească de la cca -2°C la 0°C, ceea ce este un inconvenient pentru activităţile portuare;- salinitatea mare grăbeşte deşertificarea zonelor litorale.Pe verticală, variaţiile salinităţii sunt reduse şi, de regulă, aceasta creşte o dată cu adâncimea, datorită stratificării apei pe verticală, după densitate, cea mai puţin sărată aflându-se deasupra. În Marea Neagră variaţia este accentuată: la suprafaţă 18-19‰, creşte la 21-22‰ la 200 m şi la 24‰ la adâncimea de 2000 m. Din cauza lipsei mişcării pe verticală a apei, se constată o acumulare a unor cantităţi însemnate de hidrogen sulfurat (Marea Neagră) ceea ce împiedică existenţa vieţii de la 150 m adâncime în jos.

12. Temperatura • Temperatura apei oceanice rezultă, în pricipal din procesul de încălzire, determinat de radiaţia solară directă. În acest caz este foarte important unghiul de incidenţă al razelor solare faţă de întinderea apelor oceanice.Temperatura apei marine variază atât pe verticală cât şi pe orizontală. La această variaţie contribuie dinamica maselor de aer şi dinamica apelor marine (curenţii calzi sau reci), determinând temperatura apelor de suprafaţă astfel:• 25°-30°C, în regiunea intertropicală;• 8°-18°C, în regiunile temperate;• 0...-2°C, în regiunile polare.

13. Valoarea temperaturii apei oceanice scade pe măsură ce creşte adâncimea astfel:- în regiunile calde şi temperate, temperatura scade rapid până la 300 m, ajungând la 5°C, după care, mai lent, până la 1°C la adâncimea de 4000 m;- în regiunile polare, la suprafaţă, temperatura este în jur de 0°C, întreţinută de topirea gheţii din banchizele polare, apoi temperatura creşte la 2°C la 200 m adâncime, de unde scade la -1°C, -2°C, pe fundul oceanului.În ce priveşte mările, sunt de reţinut următoarele aspecte:- în mările care comunică larg cu oceanul, variţia temperaturilor pe verticală este aceeaşi ca în ocean;- în mările separate de Oceanul Planetar prin praguri apar diferenţe de temperatură de o parte şi de alta a pragului, putând rezulta inversiuni termice prin schimbul de ape. De exemplu, apele mai calde şi mai sărate ale Mării Mediterane pătrund prin pragul Bosfor-Dardanele şi ajung pe fundul Mării Negre.

14. Densitatea • Densitatea apei oceanice este strâns legată de salinitate şi temperatură:- cu cât apele sunt mai sărate, cu atât densitatea lor este mai mare, având tendinţa să coboare la fund;- apele reci au o densitate mai mare decât cele calde, apa sărată atinge o valoare mare a densităţii la 0°C, în timp ce apa dulce atinge acest parametru la 4°C. În consecinţă o apă răcită de o masă de aer rece va coborî în adâncime, fiind înlocuită de apa caldă, care va urca în locul celei reci.

15. Culoarea • Culoarea apei oceanice este o proprietate fizică dependentă de gradul de transparenţă al apei şi de conţinutul în substanţe organice şi anorganice. Cu cât apa conţine mai puţine particule în suspensie cu atât transparenţa ei este mai mare. Transparenţa creşte la salinităţi mari şi la temperaturi ridicate. Ea se exprimă prin adâncimea până la care se poate vedea un disc de culoare albă, resperctiv 50-60 m în Marea Sargaselor şi de 6-8 m în Marea Albă.În zona intertropicală, culoarea apei este albastră, întrucât pătrund la adâncimi mari razele albastre din spectrul luminii solare; mările cu o cantitate de masă organică însemnată au o culoare verzuie, iar cele în care fluviile aduc o cantitate mare de aluviuni au o culoare galbenă sau galben-verzuie, când există şi masă organică.

17. Dinamica apelor oceanice • Apele Oceanului Planetar se află într-o continuă mişcare, datorită unor factori cosmici (forţa de atracţie a Soarelui şi a Lunii) sau geografici (valurile, cutremurele, erupţiile vulcanice, diferenţele de temperatură şi de salinitate).Mişcările apei oceanice se reprezintă prin: valuri, maree şi curenţi. • ValurileValurile reprezintă o formă de mişcare caracteristică a apei de la suprafaţa oceanelor, determinată de forţa de frecare a aerului şi de cutremure. Sunt mişcări oscilatorii, de săltare şi de coborâre a apei fără a se deplasa. Spre ţărm, mişcarea apei din circulară devine translatorie, iar valul obişnuit se transformă în val de translaţie.Atunci când are loc răsturnarea valurilor, se produce fenomenul de deferlare (spargere), însoţit de retragerea apei spre adânc printr-o deplasare gravitaţională.

18. Fenomenul de deferlare

19. Elementele unui val • creasta, linia (partea) cea mai înaltă a valului;- baza, linia cea mai joasă a valului;- înălţimea, diferenţa dintre creastă şi bază;- lungimea, distanţa dintre două creste sau dintre două baze.

20. Elementele unui val

21. Valurile din largul oceanului sunt aproape paralele formând hula. La ţărm, forma diferă în funcţie de adâncimea apei.Valurile au dimensiuni mici: 0,5 - 3 m înălţime, ajungând la 6-18 m în timpul furtunilor. În Oceanul Pacific, unde se înregistrează un grad ridicat de seismicitate şi vulcanism, apar valurile tsunami cu viteze foarte mari, datorate erupţiilor vulcanice şi cutremurelor, dar şi alunecărilor submarine.

22. Mareele • Mareele reprezintă o formă specifică de mişcare a apei mărilor şi oceanelor, manifestată prin:- flux, ridicarea nivelului apei şi înaintarea ei spre uscat, invadând plaja şi gurile de vărsare ale cursurilor de apă;- reflux, retragerea apei, redevenind emerse uscaturile acoperite cu apă în timpul fluxului.Producerea mareelor este o consecinţă a atracţiei exercitate de Lună şi Soare, în conformitate cu legea atracţiei gravitaţionale. Forţa de atracţie a Lunii este de 2,1 ori mai mare decât a Soarelui, întrucât distanţa dintre Lună şi Pământ este de 390 de ori mai mică decât dintre Pământ şi Soare.

23. Curenţii oceanici • Curenţii reprezintă o formă de mişcare a apelor oceanice, pe direcţii fixe, sub acţiunea anumitor factori cum sunt vânturile, diferenţa de salinitate, de temperatură şi de nivelul apelor.Acţiunea vânturilor regulate (alizeele) sau periodice (musonii) determină deplasarea pe anumite direcţii a maselor de apă, luând naştere:- curenţii de derivă, în zona de acţiune a vânturilor;- curenţii liberi, în zonele limitrofe, unde vânturile respective nu mai acţionează.Curenţii care se formează datorită diferenţelor de densitate ale maselor de apă din două bazine marine separate printr-un prag ce poartă numele de curenţi de compensaţie. Viteza de deplasare a masei de apă variază, fiind, de regulă, între 0,3 km şi 0,4 km/h.După temperatura apei, curenţii sunt:- calzi, venind din regiunile calde (Curentul Golfului în Oc. Atlantic, Kuro-Shivo în Oc. Pacific)- reci, se formează în regiunile polare sau vin din adâncurile oceanice (Curentul Labradorului în Oc. Atlantic, Oya-Shivo, Curentul Peru în Oc. Pacific).