Чёрное море

 

 

Цвет воды и свечение Черного моря

 

 

 

ГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

 

Черноморская вода по своим гидрофизическим особенностям отличается от воды других морей и океанов.

 

Цвет. Цвет поверхности моря зависит от содержания в воде неорганических и органических взвесей, от цвета неба, глубины, а вблизи берега и от цвета донных отложений.

 

Черное море, называемое в древности темноцветным (Ашаена — по-скифски), действительно имеет более темные воды в сравнении со светло-зелеными водами мелкого Азовского моря, которые похожи скорее на озерные. Воды Мраморного и Эгейского морей более светлые в основном из-за значительно большего числа безоблачных дней, а над Черным морем небо часто покрыто низкими темными дождевыми облаками. Черноморские воды, кроме того, содержат значительно больше планктона, а в прибрежье — детрита и глинистых осадков, чем мраморноморские и эгейские воды.

 

Цвет Черного моря не везде одинаков; он изменяется в зависимости от сезона и погоды.

В прибрежной мелкой опресненной части моря воды обычно зеленоватого цвета, на расстоянии 30—40 миль от берега — чисто синего, в промежуточной зоне — сине-зеленого цвета различных оттенков. Прибрежным водам зеленый цвет придает в основном обилие фитопланктона. Весной, когда наблюдается цветение воды, цвет ее бывает от желто- зеленого до коричневого. Вблизи устьев рек вода постоянно мутная, желто- коричневая от речных осадков. После дождей глинистые частицы прослеживаются у побережья* на значительном протяжении. При сильном волнении воды мелкой прибрежной части моря также приобретают цвет глины. На севере болгарской части побережья вблизи берега белесый оттенок воде придают известковые глины и мергели. Вода в южной части побережья часто бывает совсем черной из-за 'темных водорослей обрастания на подводных скалах. В тихие летние дни, когда развитие фитопланктона незначительно, вода даже вблизи берега и в некоторых заливах сине-зеленого цвета.

 

Бытовые и промышленные стоки различным образом изменяют цвет воды, делают его черным или коричневым. Жирные нефтяные пятна изменяют не только цвет воды, но и вид морской поверхности, неблагоприятно отражаются на гидрофизических (поверхностное натяжение) и химических свойствах воды, сильно влияют на обитателей самого продуктивного тонкого поверхностного слоя воды.

 

Прозрачность. Цвет воды тесно связан с ее прозрачностью. Желто-коричневые воды, содержащие глинистые взвеси, ярко-зеленые воды,' насыщенные фитопланктоном, темные, окрашенные детритными частицами воды малопрозрачны, а сине-зеленые и особенно синие воды прозрачны.

 

Вблизи устьев рек и в мелководных районах после дождя или волнения прозрачность воды, измеренная диском, составляет лишь сантиметры. В открытых прибрежных водах прозрачность в большинстве случаев 2—8 м, в глубоководных районах она увеличивается почти в 3 раза.

 

Для сравнения можно отметить, что в морях, бедных планктоном, прозрачность значительно больше. В открытых районах Средиземного моря она достигает 50—60 м, а в Саргассовом море — 67 м.

 

Разные слои Черного моря имеют разную прозрачность. В прибрежных районах аквалангисты часто обнаруживают на глубинах течения, которые несут взвешенные частицы. Вертикальное распределение вод различной прозрачности в Черном море связано с положением слоя скачка плотности, в котором скапливается планктон, его останки и другие органические и неорганические взвеси.

 

Распространение световых лучей.

 

Солнечные лучи в морской воде рассеиваются и поглощаются. Лучи красной части спектра, необходимые для процессов фотосинтеза, поглощаются уже в верхнем слое моря (к глубине 5м — красные, к глубине 10 м — желтые). Зеленые лучи поглощаются к глубине 15—20 м. Синие лучи проникают на большую глубину (до 25—30 м) и, рассеиваясь и отражаясь, придают воде синий цвет.

 

От глубины проникновения солнечных лучей зависит глубина, на которой могут развиваться растительные организмы. Развиваясь, они уменьшают прозрачность и, следовательно, глубину проникновения лучей, т. е. ухудшают условия своего развития и тем сокращают толщину слоя, благоприятного для их существования.

 

Особое влияние на распространение световых лучей в глубину оказывает соленость морской воды. Проходя из слоя с одной соленостью в слой с другой соленостью, лучи света преломляются. Коэффициент преломления различен для лучей разной длины волны. Самый малый коэффициент преломления имеют красные лучи, а самый большой — фиолетовые. Если соленость поверхностного слоя в Черном море 18°/00 коэффициент преломления красных лучей равен 1,33362, а коэффициент преломления фиолетовых 1,34234. При солености 20 °/оо коэффициент преломления красных лучей равен 1,33452, а коэффициент преломления фиолетовых 1,34329.

 

Значительное влияние на коэффициент преломления оказывает и температура воды. Например, зеленые лучи при температуре 5 °С и солености, присущей поверхностному слою воды в Черном море, имеют коэффициент преломления 1,33732. При температуре 25 °С коэффициент преломления зеленых лучей уже 1,33561.

Таким образом, преломление световых лучей изменяется в зависимости от сезона и географического положения — увеличивается с уменьшением температуры и уменьшается с повышением ее.

 

В прибрежных водах Черного моря, где температура и соленость часто резко меняются с глубиной, характер распространения света еще сложнее.

 

Свечение моря. В темные летние ночи Черное море иногда светится особым серебристым светом — светятся волны, разбивающиеся о берег, завихрения воды, образующиеся около весел лодки, ныряющий человек оставляет в воде светящийся след. При движении корабля от носа отделяются полосы света, а под кормой образуется искрящийся бурун, оставляющий светящийся след. В более южных морях свечение бывает настолько интенсивным,, что его можно даже сфотографировать.

 

Явление это возникает при механическом раздражении некоторых организмов, бурно развивающихся в море, и называется биолюминесценцией. Важную роль в этом играет эвгленовая водоросль ноктилюка (Noctiluca miliaris), которая часто, особенно летом и осенью, составляет значительную часть планктона в водах болгарского побережья. Сам процесс является биохимическим—органическое вещество люциферин окисляется растворенным в воде кислородом. Это свечение холодное — оно не выделяет тепловых (инфракрасных и красных) лучей.

 

В глубинах моря светятся и некоторые высшие организмы, например ракообразные и рыбы,— одни из них сами светятся, другие имеют на теле светящихся бактерий; креветки светятся после поглощения светящихся организмов.

 

Менее интенсивно свечение моря, не связанное с живыми организмами (фосфоресценция, флюоресценция, электролюминесценция и др.), возникающее в результате химических реакций и физических явлений.

 

Термические свойства. К термическим свойствам воды относят теплоемкость, теплопроводность, термическое 'расширение, скрытую теплоту испарения и замерзания и др.

 

Удельная теплоемкость тела зависит от давления и. его объема. При постоянном давлении теплоемкостьчмор- ской воды зависит от температуры и солености.

В диапазоне изменений солености черноморской воды теплоемкость ее изменяется обычно от 0,965 до 0,957 кал на 1 г воды. Это относится к поверхностным слоям. С увеличением глубины на каждые 1000 м вследствие увеличения давления теплоемкость уменьшается на 0,006—0,007 кал.

 

При наличии градиента температуры в воде наблюдают два вида теплопроводности — молекулярную и турбулентную. В море, где абсолютное безветрие и отсутствие волнения — редкое явление, имеет значение турбулентная теплопроводность. Молекулярная теплопроводность черноморской воды при температуре 17,5 °С составляет 0,00135 кал/(град. см). Коэффициент турбулентной теплопроводности в несколько тысяч раз больше коэффициента молекулярной теплопроводности.

 

С изменением температуры воды изменяется ее объем. Коэффициент термического расширения морской воды зависит от солености и глубины. В верхних слоях Черного моря этот коэффициент— (е-10е) —в зависимости от температуры колеблется от —30 до +280, а температура минимального объема в зависимости от солености воды составляет 0—1 °С (в пресных водах 4°С). Увеличение объема при уменьшении температуры ниже температуры минимального объема продолжается вплоть до образования льда, именно поэтому лед легче воды и плавает на ее поверхности.

 

При образовании льда выделяется скрытая теплота льдообразования — около 80 кал на 1 г воды при температуре —1 °С. Скрытая теплота плавления поглощается при таянии льда. Если лед имеет некоторую соленость, скрытая теплота плавления для него меньшая. При солености 4 °/оо и температуре — 1 °С она составляет 64 кал на 1 г.

Скрытая теплота испарения морской поверхности составляет 597 кал на 1 г при 0 °С и 583 кал на 1 г при 25 °С.

 

Звуковые явления. Морская вода представляет собой акустически неоднородную среду, распространение звуковых волн в которой происходит сложным путем. Расслоение водной массы Черного моря, обилие планктона, твердые взвеси, пузырьки газов и т. д. делают распространение звуковых волн еще более сложным. Скорость распространения звука изменяется с изменением солености и температуры.

 

Проходя в водных слоях различной плотности, звуковая волна преломляется. Взвеси и пузырьки газов рассеивают и разлагают звук. Однако расслоение водной массы иногда благоприятствует распространению звука на большое расстояние.

 

Электропроводность. В зависимости от солености и температуры воды электропроводность в Черном море имеет сезонные и пространственные различия. Она колеблется в широких пределах, приблизительно от 0,015 до 0,029 Ом-1 •см-1, причем минимум ее отмечается зимой и весной. На максимальных глубинах электропроводность составляет 0,024 Ом -см-1. Летом максимум обычно наблюдается в поверхностных водах, минимум — на глубине около 75 м, где температура минимальна; ко дну электропроводность постепенно увеличивается, достигая значения, характерного для самых глубоких черноморских вод.

 

В океане электропроводность в большинстве случаев 0,030 — 0,055 Ом~'-см~', а на юго-востоке Средиземного моря и в Красном море иногда она может превышать 0,060 Ом-1 •см-1.

 

Черное море населяет примерно 2000 видов животных и около 1000 видов растений, связанных сложными отношениями. Большинство животных имеет средиземноморское происхождение — они проникли через Босфор после соединения Черного Моря со Средиземным, происшедшего около 6 тыс. лет назад, Незначительная часть видов ,(примерно 150) обитает в Черном море с древних геологических времен. Встречаются здесь и виды чисто пресноводного происхождения, и виды североатлантической зоогеографической области, значительно расширившие свой ареал к югу в период последнего оледенения.

 

В водной толще Черного моря обитают пелагические организмы — планктон (одноклеточные водоросли и беспозвоночные животные различных систематических групп) и нектон (рыбы, морские пресмыкающиеся и млекопитающие).

 

Морское дно населено бентосными организмами — водорослями, некоторыми высшими растениями, различными беспозвоночными и рыбами.

 

Из 167 видов черноморских рыб 37 — пресноводные, 27— обитателя солоноватых вод и 103 — часто морские. У побережья Болгарии известно 140 видов рыб, причем некоторые виды встречаются редко или в единичных экземплярах.

 

Млекопитающих в Черном море представляют три вида дельфинов и малочисленный вид тюленя- монаха.

 

Расслоение водной толщи Черного моря и наличие сероводорода в нижнем слое воды резко сказываются на вертикальном распределении и планктона, и бентоса.

 

На глубинах ниже 200 м водная толща и дно почти безжизненны. Там развиваются в огромном количестве анаэробные бактерии,

 

Различные виды беспозвоночных животных приспособились к жизни в интерстициали на морских, пляжах, где образуют специфический биоценоз. Их динамика отражает сезонные изменения условий обитания и зависит в значительной степени от близости береговой линии.

Все морские организмы находятся в сложных взаимоотношениях, обусловленных окружающей средой, которая оказывает существенное воздействие на пищевые цепи в атом водоеме.

 

 

К содержанию книги:  Чёрное море

 

 Смотрите также:

 

Свечение моря

:: Свечение моря. — явление, обуславливаемое свечением морских животных.
Обыкновенно, поверхность воды издает светь лишь при движении: волнение, вызванное ветром, ударом
Естественно, что цвет зависит от характера лучей, издаваемых светящимися животными.

 

Глубоководные рыбы – особенности строения донных рыб...

Рыбы чаще всего светятся зеленоватым, голубоватым или желтым цветом.
У одних светится слизь, у других свечение вызывается микроорганизмами, у третьих
Глубоководные рыбы из морских [пород] много двигаются, а те, которые возвращаются из моря в пресные воды и...