Ներքևի սառույց: Ծովային սառույց Ծովային սառույցի բաշխում

Մոտ −1,8 °C։

Ծովային սառույցի քանակի (խտության) գնահատումը տրվում է կետերով՝ 0-ից (մաքուր ջուր) մինչև 10 (պինդ սառույց):

Հատկություններ

Ծովային սառույցի ամենակարևոր հատկություններն են ծակոտկենությունը և աղիությունը, որոնք որոշում են նրա խտությունը (0,85-ից մինչև 0,94 գ/սմ³): Սառույցի ցածր խտության պատճառով սառցաբեկորները ջրի մակերևույթից բարձրանում են իրենց հաստության 1/7 - 1/10-ով։ Ծովի սառույցը սկսում է հալվել −2,3°C-ից բարձր ջերմաստիճանում։ Քաղցրահամ ջրի համեմատ ավելի դժվար է կտոր-կտոր անելը և ավելի առաձգական է։

Աղիություն

Խտություն

Ծովային սառույցը բարդ ֆիզիկական մարմին է, որը բաղկացած է թարմ սառցե բյուրեղներից, աղաջրից, օդային փուչիկներից և տարբեր կեղտերից: Բաղադրիչների հարաբերակցությունը կախված է սառույցի առաջացման պայմաններից և դրան հաջորդող սառցե գործընթացներից և ազդում է սառույցի միջին խտության վրա։ Այսպիսով, օդային փուչիկների առկայությունը (ծակոտկենություն) զգալիորեն նվազեցնում է սառույցի խտությունը: Սառույցի աղիությունը ավելի քիչ է ազդում խտության վրա, քան ծակոտկենությունը: Սառույցի աղի 2 ppm և զրոյական ծակոտկենություն սառույցի խտությունը կազմում է 922 կիլոգրամ մեկ խորանարդ մետրի համար, իսկ 6 տոկոս ծակոտկենության դեպքում այն ​​նվազում է մինչև 867: Միևնույն ժամանակ, զրոյական ծակոտկենության դեպքում, աղիության աճը 2-ից 6 ppm-ը հանգեցնում է սառույցի խտության ավելացմանը միայն 922-ից մինչև 928 կիլոգրամ մեկ խորանարդ մետրի համար:

Նիլաս (առաջին պլան) Արկտիկայում

Ջերմոֆիզիկական հատկություններ

Ծովային սառույցի գույնը մեծ զանգվածներում տատանվում է սպիտակից մինչև շագանակագույն:

Սպիտակ սառույցձևավորվել է ձյունից և ունի բազմաթիվ օդային պղպջակներ կամ աղաջրային բջիջներ:

Երիտասարդ ծովային սառույցը հատիկավոր կառուցվածքով, զգալի քանակությամբ օդով և աղաջուրով, հաճախ ունենում է կանաչգույն.

Բազմամյա կոճապղպեղ սառույցը, որից դուրս են քամվել կեղտերը, և երիտասարդ սառույցը, որը սառչում է հանգիստ պայմաններում, հաճախ ունենում են. բաց կապույտ կամ կապույտգույն. Սառցադաշտի սառույցը և այսբերգները նույնպես կապույտ են: Կապույտ սառույցի մեջ հստակ երևում է բյուրեղների ասեղանման կառուցվածքը։

Բրաունկամ դեղնավուն սառույցը գետային կամ առափնյա ծագում ունի, պարունակում է կավի կամ հումինաթթուների խառնուրդներ։

Սառույցի սկզբնական տեսակները (սառցե խոզի խոզի յուղ, ցեխոտ) ունեն մուգ մոխրագույնգույն, երբեմն պողպատե երանգով: Քանի որ սառույցի հաստությունը մեծանում է, նրա գույնը դառնում է ավելի բաց՝ աստիճանաբար սպիտակելով։ Հալվելիս սառույցի բարակ կտորները նորից մոխրագույն են դառնում։

Եթե ​​սառույցը պարունակում է մեծ քանակությամբ հանքային կամ օրգանական կեղտեր (պլանկտոն, էոլիական կախույթներ, բակտերիաներ), ապա դրա գույնը կարող է փոխվել. կարմիր, վարդագույն, դեղին, մինչեւ Սեվ.

Սառույցի երկարալիք ճառագայթումը պահպանելու հատկության շնորհիվ այն ի վիճակի է ստեղծել ջերմոցային էֆեկտ, ինչը հանգեցնում է դրա տակ գտնվող ջրի տաքացմանը։

Մեխանիկական հատկություններ

Սառույցի մեխանիկական հատկությունները նշանակում են նրա դեֆորմացիային դիմակայելու ունակությունը:

Սառույցի դեֆորմացիայի բնորոշ տեսակները՝ ձգում, սեղմում, կտրում, ծռում։ Սառույցի դեֆորմացիայի երեք փուլ կա՝ առաձգական, առաձգական-պլաստիկ և ոչնչացման փուլ։ Սառույցի մեխանիկական հատկությունները հաշվի առնելը կարևոր է սառցահատների օպտիմալ ընթացքը որոշելիս, ինչպես նաև սառցաբեկորների, բևեռային կայանների վրա բեռներ տեղադրելիս և նավի կորպուսի ամրությունը հաշվարկելիս:

Կրթության պայմանները

Երբ ծովի սառույցը ձևավորվում է, աղի ջրի փոքր կաթիլները հայտնվում են ամբողջովին թարմ սառցե բյուրեղների միջև, որոնք աստիճանաբար հոսում են ներքև: Ծովի ջրի սառեցման կետը և ամենամեծ խտության ջերմաստիճանը կախված են դրա աղիությունից: Ծովային ջուրը, որի աղիությունը 24,695 ppm-ից ցածր է (այսպես կոչված, աղաջուր), երբ սառչում է, սկզբում հասնում է ամենաբարձր խտության, ինչպես քաղցրահամ ջուրը, և հետագա սառեցմամբ և առանց խառնելու արագ հասնում է իր սառեցման կետին։ Եթե ​​ջրի աղիությունը 24,695 ppm-ից բարձր է (աղաջուր), ապա այն սառչում է մինչև սառեցման կետ՝ անընդհատ խառնելով խտության անընդհատ աճով (ջրի վերին սառը և ստորին տաք շերտերի միջև փոխանակում), ինչը պայմաններ չի ստեղծում. ջրի արագ սառեցում և սառեցում, այսինքն, երբ նույն եղանակային պայմաններում օվկիանոսի աղի ջուրը սառչում է ավելի ուշ, քան աղաջուրը:

Դասակարգումներ

Ծովի սառույցը յուրովի գտնվելու վայրը և շարժունակությունըբաժանված է երեք տեսակի.

• լողացող (ցրվող) սառույց,

Սառույցի հաստության փոփոխությունների կանխատեսում մինչև 2050թ

Ըստ սառույցի զարգացման փուլերիԿան սառույցի մի քանի, այսպես կոչված, սկզբնական տեսակներ (ձևավորման ժամանակի կարգով).

• ներջրային (ներառյալ հատակը կամ խարիսխը), որը ձևավորվել է որոշակի խորության վրա և ջրի մեջ գտնվող առարկաներ ջրի բուռն խառնման պայմաններում.

Սառույցի հետագա տեսակները ձևավորման ժամանակ. nilas սառույց:

• նիլաներ, որոնք ձևավորվում են ճարպից և ձյունից ծովի հանգիստ մակերևույթի վրա (մուգ նիլաներ մինչև 5 սմ հաստությամբ, թեթև նիլաներ մինչև 10 սմ հաստությամբ) - սառույցի բարակ առաձգական կեղև, որը հեշտությամբ թեքվում է ջրի վրա կամ ուռչում և սեղմելիս ձևավորում է ատամնավոր շերտեր.
• Հանգիստ ծովում աղազերծված ջրի մեջ ձևավորված տափաշիշներ (հիմնականում ծովախորշերում, գետերի մոտ) - սառույցի փխրուն փայլուն կեղև, որը հեշտությամբ կոտրվում է ալիքների և քամու ազդեցության տակ.
• Նրբաբլիթի սառույցը, որը ձևավորվել է թույլ ալիքների ժամանակ սառցե ճարպից, ձյունից կամ ցեխից, կամ կոլբայի, նիլասի կամ այսպես կոչված երիտասարդ սառույցի ալիքների հետևանքով ճեղքման արդյունքում: Դրանք 30 սմ-ից մինչև 3 մ տրամագծով և 10-15 սմ հաստությամբ սառցե թիթեղներ են՝ քսվելու և սառցաբեկորների հարվածների պատճառով բարձրացված եզրերով:

Սառույցի առաջացման զարգացման հետագա փուլն է երիտասարդ սառույց, որոնք բաժանվում են մոխրագույն (10-15 սմ հաստությամբ) և մոխրագույն-սպիտակ (15-30 սմ հաստությամբ) սառույցի։

Ծովային սառույցը, որը առաջանում է երիտասարդ սառույցից և ոչ ավելի, քան մեկ ձմեռ, կոչվում է առաջին տարվա սառույց. Առաջին տարվա այս սառույցը կարող է լինել.

• բարակ առաջին տարվա սառույց - սպիտակ սառույց 30-70 սմ հաստությամբ,
• միջին հաստությունը՝ 70-120 սմ,
• հաստ առաջին տարվա սառույցը `ավելի քան 120 սմ հաստությամբ:

Եթե ​​ծովի սառույցը ենթարկվել է հալման առնվազն մեկ տարի, ապա այն դասակարգվում է որպես հին սառույց. Հին սառույցը բաժանված է.

• առաջին տարվա մնացորդային սառույց՝ սառույց, որը չի հալվել ամռանը և կրկին սառցակալման փուլում է,
• երկու տարեկան - տևեց ավելի քան մեկ տարի (հաստությունը հասնում է 2 մ-ի),
• բազմամյա - 3 մ կամ ավելի հաստությամբ սառույց, որը հալվելուց հետո մնացել է առնվազն երկու տարի: Նման սառույցի մակերեսը ծածկված է բազմաթիվ անկանոնություններով և բազմակի հալման արդյունքում առաջացած կույտերով։ Բազմամյա սառույցի ստորին մակերեսը նույնպես խիստ անհավասար է և տարբեր ձևերով:

Ծովային սառույցի հետազոտություն Հյուսիսային բևեռում

Սառուցյալ օվկիանոսում բազմամյա սառույցի հաստությունը որոշ հատվածներում հասնում է 4 մ-ի։

Անտարկտիդայի ջրերը հիմնականում պարունակում են առաջին տարվա սառույցներ մինչև 1,5 մ հաստությամբ, որոնք անհետանում են ամռանը։

Երբ ծովի մակերեսը սառչում է մինչև սառեցման կետի ջերմաստիճանը, ջրի վերին շերտում (մի քանի սանտիմետր հաստությամբ) հայտնվում են մեծ քանակությամբ մաքուր սառույցի սկավառակներ կամ թիթեղներ, որոնք կոչվում են ցեխ: . Այս սառցաբեկորների հաստությունը շատ փոքր է, միջին չափը մոտավորապես 2,5 սմ * 0,5 է: մմ,իսկ ձևը կարող է չափազանց բազմազան լինել՝ քառակուսիներից (կամ գրեթե քառակուսիներից) մինչև վեցանկյուն ձևավորումներ: Նման ափսեի օպտիկական առանցքը միշտ ուղղահայաց է իր մակերեսի հարթությանը: Այս տարերային սառույցի բյուրեղները լողում են ջրի երեսին՝ առաջացնելով այն, ինչ կոչվում է սառցե յուղ, որը ծովի մակերեսին տալիս է որոշակիորեն յուղոտ տեսք։ Հանգիստ ջրի մեջ թիթեղները լողում են հորիզոնական դիրքով և գտնվում են Հետ- առանցքները ուղղահայաց են: Քամին և ալիքները հանգեցնում են թիթեղների բախմանը, շրջվելու և արդյունքում տարբեր դիրքեր գրավելու. Աստիճանաբար սառչելով՝ նրանք ձևավորում են մշտական ​​սառցե ծածկ, որի մեջ պատահականորեն կողմնորոշվում են առանձին բյուրեղներ։ Ձևավորման առաջին փուլում երիտասարդ սառույցը զարմանալիորեն ճկուն է. բաց ծովից եկող ալիքների ազդեցության տակ կամ շարժվող նավի կողմից առաջացած՝ այն թեքվում է առանց կոտրվելու, իսկ սառցե մակերեսի թրթռումների ամպլիտուդը կարող է հասնել մի քանի սանտիմետրի։

Հետագայում, եթե ջերմաստիճանը չի բարձրանում, առանձին թիթեղները խաղում են սերմերի բյուրեղների դերը: Այս գործընթացի մեխանիզմը դեռ ամբողջությամբ ուսումնասիրված չէ։ Ինչպես երևում է Նկ. 4, սառույցը բաղկացած է առանձին բյուրեղներից, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի զուտ անհատական ​​հատկություններ, օրինակ՝ բևեռացված լույսի հաղորդման աստիճանը (նույնը ամբողջ տվյալ բյուրեղի համար, «բայց տարբերվում է մյուսներից)։ Որոշ դեպքերում, սառույցի կառուցվածքային բջիջը կոչվում է հատիկ, այլ ոչ թե առանձին բյուրեղ, քանի որ պարզ է, որ այն ունի բարդ ենթակառուցվածք և բաղկացած է բազմաթիվ զուգահեռ թիթեղներից: Այս ենթակառուցվածքի և վերը նշված առաջնային տիղմի միջև կապը բավականին ակնհայտ է: Կասկած չկա, որ հացահատիկի մի մասը ձևավորվում է սառեցված տիղմի թիթեղներից, որոնք հետո պահպանվում են որպես բյուրեղի առանձին շերտեր։ Այնուամենայնիվ, ըստ երևույթին, կա ինչ-որ այլ գործընթաց, քանի որ որոշ դեպքերում բյուրեղները սկսում են աճել բավականին հաստ սառցե ծածկույթի ստորին մակերևույթի վրա, և նրանք ունեն նաև ափսեի նման կառուցվածք: Ինչպիսին էլ լինի բյուրեղների առաջացման մեխանիզմը, դրանք բոլորը՝ և՛ ծովի սառույցներում, և՛ քաղցրահամ ջրերում, բաղկացած են մեծ թվով թիթեղներից՝ միմյանց ճիշտ զուգահեռ: Բյուրեղի օպտիկական առանցքը գտնվում է այս թիթեղներին ուղղահայաց:

Հետաքրքիր արդյունքներ են ստացվում բյուրեղների բաշխվածության ուսումնասիրությունից՝ ըստ նրանց օպտիկական առանցքների կողմնորոշման՝ կախված սառույցի հաստության մեջ դրանց առաջացման խորությունից։ Կողմնորոշումը կարող է բնութագրվել երկու անկյուններով՝ բևեռային, որը միջև եղած անկյունն է գ-առանցքինչպես ուղղահայաց, այնպես էլ ազիմուտալ, այսինքն. անկյուն, որը չափվում է ինչ-որ կամայական ուղղությունից, օրինակ՝ հյուսիս-հարավ գծից։ Ազիմուտային անկյունների մեծությունները սովորաբար չեն ենթարկվում որևէ օրենքի. Այս կանոնից հազվադեպ բացառություններ կարող են առաջանալ արտասովոր մակընթացային երևույթների պատճառով: Բևեռային անկյունները ցուցադրում են որոշակի օրինաչափություն: Ինչպես նշվեց վերևում, սառցե մակերեսի մոտ բյուրեղների կողմնորոշումը բավականին փոփոխական է, քանի որ դա կախված է սառույցի ձևավորման ժամանակ քամու ազդեցությունից: Բայց երբ խորանում ես սառույցի մեջ, բևեռային անկյունները մեծանում են և մոտ 20 խորության վրա սմԳրեթե բոլոր բյուրեղների օպտիկական առանցքներն ուղղված են հորիզոնական: Թորած ջրի սառեցման լաբորատոր հետազոտությունը (Perey and Pounder, 1958), պայմանով, որ այն սառչում է միայն մեկ ուղղությամբ և ջուրը գտնվում է հանգիստ վիճակում, տվել է Աղյուսակում ներկայացված արդյունքները: Հորիզոնական հատվածները վերցվել են սառցե մակերեսից և 5-րդ և 13-րդ խորություններից սմ.Յուրաքանչյուր հատված ուսումնասիրվել է ունիվերսալ բևեռասկոպով: Միաժամանակ որոշվել է օպտիկական առանցքների նույն կողմնորոշմամբ բյուրեղների զբաղեցրած տարածքների հարաբերակցությունը (տոկոսներով):

Բյուրեղների կողմնորոշումը սառցե թաղանթներում (Pounder, 1967)

Նմանատիպ իրավիճակ է նկատվում որոշակի «տարիքի» հասած բնական ծովի սառույցներում։ Բացառություններ են լինում այն ​​դեպքերում, երբ սառցե ծածկույթի աճի ժամանակ առաջանում են շարժումներ, որոնք առաջացնում են սառույցի սեղմում և կոտրվածք։ Այսպիսով, ծովի սառույցի հիմնական մասը, որը գոյություն ունի մեկ կամ ավելի տարի, բաղկացած է բյուրեղներից, որոնց օպտիկական առանցքները ուղղորդված են հորիզոնական և քաոսային կողմնորոշված ​​են ազիմուտում: Նման բյուրեղների երկարությունը (ուղղահայաց բարձրությունը) հասնում է 1-ի մև ավելին, 1-ից 5 տրամագծով սմ.Սառույցում հորիզոնական օպտիկական առանցքներով բյուրեղների գերակշռության պատճառները օգնում են հասկանալ Նկ. 4. Քանի որ սառցե բյուրեղն ունի համաչափության մեկ հիմնական առանցք, այն կարող է աճել հիմնականում երկու ուղղությամբ: Սառույցի մոլեկուլները միանում են բյուրեղային ցանցին կամ հարթություններում (բյուրեղի) ուղղահայաց հարթություններում. գ-առանցքև կոչվում են բազալային հարթություններ , կամ c-առանցքի ուղղությամբ, որն իր հերթին հանգեցնում է բազալային հարթությունների տարածքի ավելացմանը: Ելնելով թերմոդինամիկայի օրենքներից՝ կարող ենք գալ այն եզրակացության, որ բյուրեղների աճի առաջին տեսակը պետք է ավելի ինտենսիվ լինի, քան երկրորդը, ինչը հաստատվում է փորձերով։

Բրինձ. 5 Թեք օպտիկական առանցքներով բյուրեղների աճի գերակշռումը՝ առաջացնելով ուղղահայաց բյուրեղի աստիճանական անհետացում Հետ- առանցք. (Pounder, 1967)

Սառցե միջերես -ջուր

Աճող ծովի սառույցի ներքևի մակերեսն ուսումնասիրելը օգնում է հասկանալ, թե ինչպես է ջուրը սառչում: Ստորին 1-2 սմ Սառցե շերտերը բաղկացած են մաքուր (թարմ) սառույցի թիթեղներից, որոնց միջև ընկած են աղաջրի շերտեր: Թիթեղները, որոնք կազմում են առանձին բյուրեղի մի մասը, զուգահեռ են միմյանց և սովորաբար գտնվում են ուղղահայաց: Սա այսպես կոչված կմախքի (կամ շրջանակի) շերտն է: Այս շերտի մեխանիկական ուժը սովորաբար չափազանց ցածր է: Հետագա սառեցման դեպքում թիթեղները որոշակիորեն խտանում են, նրանց միջև հայտնվում են սառցե կամուրջներ և աստիճանաբար ձևավորվում է պինդ սառույց, որի մեջ աղաջրը պարունակվում է ափսեների միջև ընկած կաթիլների կամ բջիջների տեսքով: Սառույցի ջերմաստիճանի նվազումը հանգեցնում է աղաջրով լցված բջիջների չափի նվազմանը, որոնք լայնական կտրվածքով ունենում են գրեթե մանրադիտակային չափերի երկար ուղղահայաց բալոններ: Նման բջիջները կարելի է գտնել Նկ. 4-ը՝ սև կետերի շարքերի տեսքով, որոնք գտնվում են թիթեղների միջև գծերի երկայնքով: Որոշակի քանակությամբ աղաջրերի բջիջներ կան նաև բյուրեղների միջև եղած սահմաններում, սակայն աղի մեծ մասը պարունակվում է առանձին հատիկների ներսում: Նկ. Աղյուսակ 5-ում ներկայացված են տարեկան ծովային սառույցի նմուշում թիթեղների հաստության վիճակագրական ուսումնասիրության արդյունքները: Երևում է, որ թիթեղները ունեն միատեսակ հաստություն՝ միջինը 0,5-0,6 միջակայքում։ մմԱղաջր պարունակող բների տրամագիծը սովորաբար մոտ 0,05 է մմ

Բրինձ. 6

Նման բների երկարության վերաբերյալ բավարար տվյալներ դեռևս չկան. միայն հայտնի է, որ այն տատանվում է տրամագծից շատ ավելի լայն սահմաններում: Մոտավորապես կարելի է ենթադրել, որ բների երկարությունը մոտ 3 է սմ.

Այսպիսով, մենք տեսնում ենք, որ շատ դեպքերում ծովի սառույցը բաղկացած է մակրոսկոպիկ բյուրեղներից՝ բարդ ներքին կառուցվածքով. այն պարունակում է մաքուր սառույցի թիթեղներ և աղաջուր պարունակող մեծ թվով բջիջներ։ Բացի այդ, սառույցը սովորաբար պարունակում է բազմաթիվ փոքր գնդաձև օդային պղպջակներ, որոնք ձևավորվում են ջրում լուծված օդից, որոնք ազատվում են սառեցման գործընթացում: Հեղուկ աղաջրով զբաղեցրած ծովի սառույցի ծավալը չափազանց կարևոր պարամետր է, որը կոչվում է աղի պարունակություն v (նկ. 6): Այն կարելի է հաշվարկել՝ իմանալով ծովի սառույցի աղիությունը, ջերմաստիճանը և խտությունը։ Հիմք ընդունելով ծովի ջրի մեջ ցածր ջերմաստիճաններում պարունակվող աղի լուծույթների փուլային հարաբերությունների իմացությունը (Assur, 1958) հաշվարկել է v-ն աղիության և սառույցի ջերմաստիճանի այն արժեքների համար, որոնք հայտնաբերված են երկրագնդի վրա: Ասուրի ստացած արդյունքները հաշվի չեն առնում սառույցի մեջ օդային փուչիկների առկայությունը, սակայն վերջիններիս ազդեցությունը v-ի արժեքի վրա կարելի է փորձարարականորեն որոշել՝ համեմատելով ծովի սառույցի նմուշի խտությունը քաղցրահամ ջրի սառույցի խտության հետ։ նույն ջերմաստիճանում: (Pounder, 1967)

Բրինձ. 7 Աղի միգրացիան ջերմաստիճանի գրադիենտի երկայնքով (Pounder, 1967)

Ներածություն

Բևեռային և բարեխառն լայնությունների ծովերի ամենակարևոր հատկանիշը քիչ թե շատ կայուն սառցե ծածկույթի առկայությունն է։ Տարածքների գործնական զարգացումը էապես կախված է նրանից, թե որքանով է ուսումնասիրվել անընդհատ գործող այս բնական գործոնը։

Հասկանալի է, որ օվկիանոսաբանական, տեխնիկական և այլ խնդիրներ լուծելիս սառցե ծածկույթի բավական ամբողջական պատկերացումն անհնար է առանց ծովի սառույցի ֆիզիկական հատկությունների և դինամիկայի մանրամասն ուսումնասիրության:

Դաշտային դիտարկումների և փորձերի մեծ քանակությամբ տվյալները, տեսական հետազոտությունները, ինչպես նաև համակարգչային տեխնոլոգիաների ներդրումը ներկայումս նպաստում են ծովի սառույցի խորը ուսումնասիրությանը:

Տարբեր հեղինակների մեծ թվով աշխատություններ նվիրված են այս խնդրի առանձին առանձնահատուկ խնդիրների ուսումնասիրությանը: Հրատարակվել են մի շարք մենագրություններ, որտեղ շատ մանրամասն քննարկվում է սառցե ծածկույթի ֆիզիկան։ Այնուամենայնիվ, այս աշխատանքների մեծ մասում ծովի սառույցը ուսումնասիրվում է կա՛մ պինդ վիճակի ֆիզիկայի (Վ.Վ. Լավրով, Պ.Ա. Շույսկի և այլն) կամ ինժեներական կիրառությունների տեսանկյունից (Ի.

Այս դասընթացի աշխատանքում սառույցը դիտարկվում է որպես ֆիզիկական օբյեկտ, որի գոյությունը և հատկությունները որոշվում են օվկիանոսի և մթնոլորտի փոխազդեցության գործընթացներով: Սառույցի առաջացումը և հալվելը, դրա հաստության և ուժի փոփոխությունները կախված են սառույցի՝ որպես պինդ մարմնի հատկություններից։ Միևնույն ժամանակ, սառույցի բաշխվածությունը, դրա շեղումը, սառցե ծածկույթի կրողունակությունը և մի շարք այլ բնութագրեր հայտնվում են միայն ջրային և օդային միջավայրերի հետ նրա փոխազդեցության պայմաններում։

Չթողնելով խնդրի ֆիզիկական և տեխնիկական ասպեկտները, որպես ամբողջություն, ես իմ հիմնական խնդիրը տեսնում եմ ծովի սառցե ծածկույթի հատկությունների հնարավորինս լիարժեք բացահայտման մեջ՝ որպես սառցակալած ծովերի հիդրոլոգիական տարրերից մեկը:

Դասընթացի նպատակըԱշխատանքը ծովերում և օվկիանոսներում սառցե երևույթները դիտարկելն է:

Նպատակին հասնելու համար սահմանվել են առաջադրանքներ:

.Սառցե երևույթների և դրանց տեսակների նկարագրությունը

.Սառցե ռեժիմի հայեցակարգի ուսումնասիրություն

.Ծովային սառույցի հատկությունների և կառուցվածքի ուսումնասիրություն

.Ծովային սառույցների դասակարգումների վերլուծություն

Դասընթացի աշխատանքը բաղկացած է ներածությունից, 3 գլուխներից, եզրակացությունից, հղումների ցանկից և հավելվածից: Աշխատանքի ընդհանուր ծավալը 29 էջ է։ Տեքստը պատկերված է աղյուսակներով, պատկերներով և գծապատկերներով:

1. Սառույցի երեւույթներ

Սառցե երևույթներ - ծովերի և օվկիանոսների սառցե ռեժիմի տարրեր, ջրային մարմինների վիճակի բնութագրերը սառցե ռեժիմի առումով, սառույցի տարբեր տեսակների առաջացման փուլերը, զարգացումը և անհետացումը: Սովորաբար սառցե երևույթները ներառում են նաև սառցե գոյացություններ, որոնք ջրային մարմիններում սառույցի գոյության ձևեր են։ Կախված համատեքստից, երբեմն դեռ նպատակահարմար է առանձնացնել սառցե երևույթների և սառցե գոյացությունների հասկացությունները: Օրինակ՝ սառցե գոյացություններ՝ ցեխոտ, սառցածածկ, սառցաբեկորներ և սառցե դաշտեր; սառույցի երևույթները, համապատասխանաբար, ցեխոտություն, սառցակալում, սառույցի շեղում:

Սառցե երևույթները և սառցե գոյացումները բաժանվում են 3 խմբի.

աշնանային սառցե երևույթների ժամանակաշրջան;

սառեցում;

գարնանային սառցե երևույթներ.

1.1 . Սառցե երևույթները և սառցե գոյացումները սառցակալման ժամանակաշրջանում

Սառույցի երևույթների տեսակները.

Զաբերեգին սառույցի շերտեր են, որոնք սառչում են դեպի ափ, երբ ջրային մարմնի հիմնական մասը սառեցված չէ: Գոյություն ունեն երեք տեսակի ափամերձ գծեր՝ առաջնային, որոնք ձևավորվում են ափի մոտ ջրի սառցակալումից; ալյուվիալ, առաջանում է սառույցի և ցեխի սառցակալումից դեպի ափ՝ սառույցի տեղաշարժի կամ սառույցի տեղաշարժի ժամանակ. մնացորդներ, որոնք մնում են ափից դուրս, երբ սառցե ծածկը ոչնչացվում է: Մեծ լճերի վրա այս սառցե գոյացությունները կոչվում են արագ սառույց:

Ճարպ - մակերեսային առաջնային սառցե գոյացություններ, որոնք բաղկացած են ասեղաձև և թիթեղաձև, թույլ փոխկապակցված սառցե բյուրեղներից, որոնք արտաքին տեսքով հիշեցնում են սառեցված ճարպի բծերը (այստեղից էլ անվանումը) և վերածվում են բարակ սառցե թաղանթների, երբ աճում են: Այն ձևավորվում է մակերեսային գերսառեցված (այսինքն՝ 0°C-ից ցածր ջերմաստիճան ունեցող) ջրի շերտում։ Դիտվում է օդի բացասական ջերմաստիճանների առաջացման հետ։

Ներքին սառույց - սառցե բյուրեղներ կամ դրանց կուտակումներ սպունգանման, անթափանց զանգվածի տեսքով ջրի սյունակում կամ ներքևում. Ջրի մակերևույթի վրա լողացող ցամաքային սառույցը նման է տարբեր ձևերի ձյունաճերմակ կտորների:

Շուգա - ներքին սառույցի կուտակումներ (նկ. 1): Աշնանային սառույցի շեղումը օվկիանոսում և ծովերում սառցաբեկորների և սառցե դաշտերի տեղաշարժն է:

Բրինձ. 1 Շուգա (Լուսանկարը՝ Մ.Պ. Պրոցկայայի)

Տիղմի շարժումը տիղմի շարժումն է մակերեսի վրա կամ ջրի հոսքի ներսում: Երբեմն ժամանակի ընթացքում առանձին գնդիկներ միասին սառչում են՝ առաջացնելով տիղմային դաշտեր, ինչի հետևանքով դժվար է տարբերել տիղմի հոսքը սառույցի հոսքից։

Սնեժուրան ջրի վրա ձյան ծածկույթ է, որը ձևավորվում է, երբ առատ ձյունը ընկնում է ջրի մակերևույթի վրա սառեցման կետին մոտ: Այն արագորեն հագեցած է ջրով և ձևավորում է մածուցիկ զանգված: Երբ սառչում է, այն ձևավորում է ցեխ: (նկ. 2)

Բրինձ. 2 Սնեժուրա (Լուսանկարը՝ Յու.Պ. Զամոշսկու)

Նրբաբլիթի սառույցը կլորաձև լողացող սառցաբեկորներ է՝ 0,5-ից 3 մ տրամագծով, եզրերի երկայնքով մանրացված սառույցի ծայրով: Այն առաջանում է, երբ ճարպը, տիղմը և փոքր սառցաբեկորները սառչում են։

Կոտրված սառույցը անկանոն ձևի լողացող սառցաբեկորներ են: Կան կոպիտ (20-ից 100 մ) և փոքր կոտրված (2-ից 20 մ չափերի սառցաբեկորներ) և սառույցի կտորներ (0,5-ից մինչև 2 մ):

Սառցե շիլան մանրացված սառույցի խառնուրդ է, երբեմն՝ ցեխոտի և ձնաբքի հետ։ Այն կուտակվում է սառույցի եզրին կամ ափերին՝ մի քանի մետր խիտ շերտում։

Սառցե դաշտերը 100 մ-ից մեծ չափերի սառցաբեկորներ են: Կան փոքր սառցե դաշտեր՝ ամենամեծ չափերով՝ 100-ից 500 մ, և մեծ սառցե դաշտեր՝ ավելի քան 500 մ:

Սառցե լիսեռները սառցե գոյացություններ են՝ ցեխոտ և կոտրված սառույցից կազմված լեռնաշղթաների տեսքով: Դրանք ձևավորվում են ափի երկայնքով աշնանային սառույցի դրեյֆի ժամանակ։ Հանքերի բարձրությունը հասնում է 1 մ-ի; գետը հոսում է այնպես, ասես սառցե ափերով։

Սառցե կամուրջը սառցե ծածկույթի կարճ հատված է, որը ձևավորվում է ափերի հանդիպող վայրերում կամ լողացող սառույցի և տիղմի կանգառի և սառեցման հետևանքով:

Այսբերգը օվկիանոսում և ծովում ազատ լողացող սառույցի մեծ կտոր է (նկ. 3) Որպես կանոն, այն պոկվում է սառցե դարակներից։ Քանի որ սառույցի խտությունը 920 կգ/մ³ է, իսկ ծովի ջրի խտությունը՝ մոտ 1025 կգ/մ³, այսբերգի ծավալի մոտ 90%-ը գտնվում է ջրի տակ։

Այսբերգի ձևը կախված է դրա ծագումից.

· Ելքային սառցադաշտերի սառցաբեկորները սեղանաձև են՝ մի փոքր ուռուցիկ վերին մակերևույթով, որը բաժանվում է տարբեր տեսակի անկանոնությունների և ճաքերի պատճառով: Հարավային օվկիանոսին բնորոշ.

· Ծածկույթի սառցադաշտերի այսբերգներն առանձնանում են նրանով, որ դրանց վերին մակերեսը գործնականում երբեք հարթ չէ: Թեթևակի թեքված է, ինչպես թեք տանիք։ Նրանց չափերը, համեմատած Հարավային օվկիանոսի այլ տեսակի այսբերգների հետ, ամենափոքրն են:

· Սառցե դարակների այսբերգները, որպես կանոն, ունեն զգալի հորիզոնական չափեր (տասնյակ և նույնիսկ հարյուրավոր կիլոմետրեր): Նրանց միջին բարձրությունը 35-50 մ է, ունեն հարթ հորիզոնական մակերես, գրեթե խիստ ուղղահայաց և հարթ կողային պատեր։

Բրինձ. 3 Այսբերգի տեսարան ստորջրյա (#"justify"> Սառցե երևույթները և սառցե ձևավորումները սառցակալման շրջանում

Սառցե ծածկ՝ սառույց՝ շարունակական, անշարժ ծածկույթի տեսքով ջրային մարմինների մակերեսին։

Հումոկները սառցե ծածկույթի վրա սառցաբեկորների կույտեր են, որոնք առաջացել են սառցե ծածկույթի շարժման և սեղմման արդյունքում (նկ. 4):

Բրինձ. 4 Հումոկների լեռնաշղթա (Լուսանկարը՝ Սերգեյ Լյախովցի):

Պոլինիան սառցե ծածկույթում բաց ջրային մակերեսով տարածություն է:

Ճեղքերը սառցե ծածկույթի ճեղքերն են, որոնք առաջանում են օդի ջերմաստիճանի և ջրի մակարդակի տատանումների, շարժումների և այլ պատճառների ազդեցության տակ։ Կան մակերեսային չոր ճաքեր և ջրով լցված ճաքերի միջով։

Սառցե ամբարտակը սառույցի գոյացում է, որն առաջանում է սառույցի մակերևույթ ջրի հասնելու և դրա սառցակալման հետևանքով ջրի հատվածի աճող սառցե ծածկով սահմանափակման և գետի հունի ծանծաղ վայրերում սառչելու հետևանքով։ Որոշ դեպքերում այն ​​ձևավորվում է, երբ ստորերկրյա ջրերը ափերի լանջերից հոսում են սառցե ծածկի մակերեսին։

Շլամուղին սառցածածկույթի մի մասն է, որը ձևավորվում է ափերի միջև երկայնական շերտի տեսքով: Սառույցը տիղմի ճանապարհի վրա սովորաբար խճճված է:

Նստեցված չոր սառույցը սառցե ծածկույթի մի հատված է ափին մոտ կամ ծանծաղ ջրում, որը նստել է հատակը, քանի որ ջրի մակարդակը նվազում է:

Ձյան փաթիլը ջուր է սառույցի վրա, որը ձևավորվել է ձյան հալման արդյունքում երկարատև հալեցման ժամանակ:

Շերտավոր սառույց - երկշերտ և բազմաշերտ սառցաբեկորներ, որոնք ձևավորվում են, երբ սառցաբեկորները շարժվում են միմյանց վրա: Բազմաշերտ սառցաբեկորները հասնում են 2-3 մ կամ ավելի հաստության:

Սառցե երևույթները և սառցե ձևավորումները քայքայման ժամանակաշրջանում

Ծայրերը ափերի երկայնքով բաց ջրի շերտեր են, որոնք ձևավորվել են մինչև կոտրվելը սառույցի հալման, ջրի մակարդակի բարձրացման, ինչպես նաև ստորերկրյա ջրերի ավելացման հետևանքով:

Ջուր սառույցի վրա - սառույցի վրա կանգնած ջրի կուտակումներ, որոնք առաջացել են ձյան հալումից կամ սառցե ծածկույթի տակից դուրս ցցված ջրի պատճառով: Սառույցի բարձրացում - լողացող և սառցե ծածկույթի անջատում ափերից առանց կոտրվելու ջրի մակարդակի բարձրացման ժամանակ. եթե սառույցը բարձրացվեց առանց ափերից անջատվելու, սառույցը ուռեց: Սառույցի շարժումը գետի որոշակի հատվածներում սառցե ծածկույթի փոքր շարժումներն են, որոնք տեղի են ունենում հոսանքների, քամու և մակարդակների բարձրացման ազդեցության տակ: Կարող է լինել մեկ կամ մի քանի շարժում:

Նասլուդը սառույց է, որը ձևավորվում է, երբ հալոցքի ջուրը սառչում է սառցե ծածկույթի վրա հալվելուց հետո (նասլուզ տերմինը նշանակում է բոլորովին այլ ձևավորում՝ լճի սառույցի թափանցիկ շերտի վրա ձնից ձևավորված ցածր թափանցիկ ջրային-ձյան սառույց): Քլիրինգը սառցե ծածկույթում բաց ջրի տարածություն է, որը ձևավորվել է սառույցի շարժման արդյունքում։

Սառցե կույտերը սառցաբեկորների կույտ են, հաճախ ափերի և գետի ողողող հարթավայրում լիսեռների տեսքով, որոնք ձևավորվում են գարնանային սառույցի շեղումների ժամանակ։ Նրանք հասնում են հատկապես մեծ չափերի նախկին սառցաբեկորների տարածքներում: Մնացորդային ափերը անշարժ սառույցի շերտեր են, որոնք մնացել են ափի մոտ գարնանը, երբ սառցե ծածկը փլուզվում է:

2.Ծովերի և օվկիանոսների սառցե ռեժիմի փուլերը

սառցե օվկիանոսի ծածկույթ

Սառցե ռեժիմի փուլերը ջրային մարմինների վրա սառցե գոյացությունների առաջացման, զարգացման և ոչնչացման բնականաբար կրկնվող գործընթացների ամբողջություն են: Առանձնացվում են սառցե ռեժիմի հետևյալ հիմնական տեսակները.

) բացակայում են սառցե գոյացությունները և սառցե երևույթները։ Այս տեսակը բնորոշ է արևադարձային լայնություններին.

) դիտվում են սառցե երևույթներ, բայց սառցակալում չկա (հիմնականում մերձարևադարձային գոտու լեռնային շրջաններ).

) նկատվում է անկայուն սառցածածկ (չափավոր կլիմա մայրցամաքների արևմտյան ափերին).

) Ամեն տարի ձմռանը նկատվում է տարբեր տևողությունների կայուն սառցակալում (ենթաբարկտիկ և բարեխառն գոտիներ).

) սառցակալում ամբողջ տարվա ընթացքում (տեղի է ունենում միայն Արկտիկայի գոտու լճերի և դրան մոտ գտնվող բարձր լեռնային կլիմայի մոտ): 4-րդ տիպի համար, որը զբաղեցնում է Ռուսաստանի տարածքի ճնշող մեծամասնությունը, առանձնանում են սառցե ռեժիմի երեք հիմնական փուլեր.

սառեցում;

սառեցում;

դիահերձում.

Սառցակալումը սառցե ռեժիմի փուլ է, որը բնութագրվում է ջրային հոսքերի և ջրամբարների վրա սառցե ծածկույթի ձևավորմամբ։ Սառեցման շրջանը սկսվում է սառույցի առաջացմամբ և ավարտվում սառցակալման ձևավորմամբ։ Կան սառույցի առաջացման (լողացող սառույցի առաջացում) և շարունակական սառցե ծածկույթի առաջացման գործընթացներ։ Սառույցի ձևավորումը տեղի է ունենում, երբ ջուրը բյուրեղանում է ջրի սյունակի ցանկացած կետում և ներքևում, և շարունակական սառցե ծածկույթի ձևավորումը տեղի է ունենում ինչպես մակերեսի վրա ջրի սառչման, այնպես էլ սառույցի լողացող զանգվածների սառեցման, ափերի և ափերի պատճառով: սառույց, որը բերվում է հոսանքների կամ դրեյֆի հետևանքով: Կախված սառցե ծածկույթի ձևավորման բնույթից՝ առանձնանում են երկու տեսակ՝ ստատիկ և դինամիկ։ Սառցակալման ստատիկ տեսակը բնորոշ է ծանծաղ և փոքր լճերին, ջրամբարներին, լճակներին, փոքր գետերի հատվածներին և դանդաղ հոսող ջրանցքներին։ Մակերեւութային շերտում սառույցի բյուրեղները առաջանում են բարակ թափանցիկ ասեղների տեսքով, որոնց ողկույզները ստեղծում են փայլատ բծեր (քսուք), իսկ ափի մոտ ծանծաղ ջրի մեջ առաջանում են ափեր, որոնք աստիճանաբար աճում են ափից դեպի խորջրյա հատված։ Հանգիստ սառեցման պայմաններում նրանք ունեն հարթ մակերես և փոքր նախնական հաստություն: Դրանց հետագա տարածումն ու դրանց վրա լողացող սառցե գոյացությունների սառեցումը հանգեցնում է անընդհատ սառցե ծածկույթի ստեղծմանը։ Սառեցման դինամիկ տեսակը բնութագրվում է ինտենսիվ խառնմամբ, ջրի սառեցումը տեղի է ունենում խառը շերտի ամբողջ խորության վրա, ինչը նպաստում է ամբողջ հաստության գերսառեցմանը և բյուրեղացման միջուկների խորությանը շեղմանը: Ստացված ցամաքային սառույցը կարող է գերազանցել մակերեսի վրա գոյացած սառույցի քանակը: Ներքևի մասում ձևավորվում են սառույցի կուտակումներ: Մակերեւույթի վրա լողացող սառցե գոյացությունների և սառցե բեկորների սառեցումը մեծացնում է սառցե նյութի քանակը և, ի վերջո, հանգեցնում է անընդհատ սառցե ծածկույթի ձևավորմանը:

Սառցակալումը սառցե ռեժիմի փուլ է, որը բնութագրվում է անշարժ սառցե ծածկույթի առկայությամբ, ժամանակաշրջան, որի ընթացքում նկատվում է անշարժ սառցե ծածկ: Սառեցման առաջին օրերին, երբ սառույցը դեռ բարակ է, և ջրից օդ ջերմության հոսքը զգալիորեն գերազանցում է ջրի սյունակից դեպի մակերես ջերմության հոսքը, սառույցի աճը տեղի է ունենում համեմատաբար արագ: Հետագայում, քանի որ սառույցի հաստությունը մեծանում է, և սառույցի վրա ձյան շերտը մեծանում է, գործընթացը դանդաղում է։ Երբ հավասարակշռություն է հաստատվում ձյան-սառցե ծածկով ջերմային հոսքի և սառույցի ստորին մակերես ներհոսքի միջև, սառույցի հաստության աճը ներքևից դադարում է: Ձմռան երկրորդ կեսին սառույցի զգալի աճ է նկատվում ջրով հագեցած ձյան սառցակալման պատճառով, երբ ձյան զանգվածի ծանրության տակ սառույցի ծռվելու արդյունքում ջուրը մակերես է դուրս գալիս ճաքերով։ Գարնան սկզբին սառույցը սկսում է հալվել ներքևից՝ մթնոլորտ ջերմության կորստի նվազման պատճառով: Սառցե ծածկը ձյունից ազատվելուց հետո սկսվում է վերեւից սառույցի ինտենսիվ հալվելը։

Խզումը սառցե ռեժիմի փուլ է, որը բնութագրվում է սառցե ծածկույթի ոչնչացմամբ: Սառցե ծածկույթի ոչնչացման սկիզբը տեղի է ունենում ջերմային գործոնների ազդեցության տակ՝ ներքևից սառույցի հալչում՝ մթնոլորտ ջերմության կորստի նվազման պատճառով: Սառցե ծածկը ձյունից ազատվելուց հետո սկսվում է վերեւից սառույցի ինտենսիվ հալվելը։ Մեխանիկական գործոնները կա՛մ լրացնում են սառույցի ջերմային ոչնչացման գործընթացները, կա՛մ հանդիսանում են ջրահոսքերի և ջրամբարների բացման հիմնական պատճառը։ Մեխանիկական գործոնները ներառում են ջրի շարժումը սառույցի տակ, որը ստեղծում է մշտական ​​ուժ, որը կիրառվում է սառույցի ստորին եզրին և ուղղված է հոսանքին ներքև, ինչպես նաև աղբյուրի մակարդակի բարձրացումը, որը ստեղծում է դեպի վեր ուժ՝ պոկելով ափի մոտ գտնվող սառույցը։ , ստեղծելով սառցե ծածկույթի շեղում: Սառույցի ոչնչացումն ուժեղանում է բաց ջրային տարածքների ձևավորման հետ՝ քամու աշխատանքին ավելանում է քամու ազդեցությունը, դրեյֆի ժամանակ սառցաբեկորների ոչնչացումը և այլն։

[(#"արդարացնել">)]

. ծովային սառույց

Ծովային սառույցի հատկությունները

Ծովային սառույցի ամենակարևոր հատկություններն են ծակոտկենությունը և աղիությունը, որոնք որոշում են նրա խտությունը (0,85-ից մինչև 0,94 գ/սմ³): Սառույցի ցածր խտության պատճառով սառցաբեկորները ջրի մակերեւույթից բարձրանում են իրենց հաստության 1/7 - 1/10-ով։ Ծովի սառույցի հալումը սկսվում է -2,3°C-ից բարձր ջերմաստիճանում: Քաղցրահամ ջրի համեմատ ավելի դժվար է կտոր-կտոր անելը և ավելի առաձգական է։

1. Աղիություն

Ծովի սառույցի աղիությունը կախված է ջրի աղիությունից, սառույցի առաջացման արագությունից, ջրի խառնման ինտենսիվությունից և դրա տարիքից: Սառույցի աղիությունը միջինում 4 անգամ ցածր է այն ձևավորած ջրի աղիությունից՝ տատանվում է 0-ից մինչև 15 ppm (միջինում 3-8 ppm):

Ծովային ջուրը, որի աղիությունը 24,695 ppm-ից ցածր է (այսպես կոչված, աղաջուր), երբ սառչում է, սկզբում հասնում է ամենաբարձր խտության, ինչպես քաղցրահամ ջուրը, և հետագա սառեցմամբ և առանց խառնելու արագ հասնում է իր սառեցման կետին։

Եթե ​​ջրի աղիությունը 24,695 ppm-ից բարձր է (աղաջուր), ապա այն սառչում է մինչև սառեցման կետ՝ անընդհատ խառնելով խտության անընդհատ աճով (ջրի վերին սառը և ստորին տաք շերտերի միջև փոխանակում), ինչը պայմաններ չի ստեղծում. ջրի արագ սառեցում և սառեցում, այսինքն, երբ նույն եղանակային պայմաններում օվկիանոսի աղի ջուրը սառչում է ավելի ուշ, քան աղաջուրը:

2. Խտություն

Ծովային սառույցը բարդ ֆիզիկական մարմին է, որը բաղկացած է թարմ սառցե բյուրեղներից, աղաջրից, օդային փուչիկներից և տարբեր կեղտերից: Բաղադրիչների հարաբերակցությունը կախված է սառույցի առաջացման պայմաններից և դրան հաջորդող սառցե գործընթացներից և ազդում է սառույցի միջին խտության վրա։ Այսպիսով, օդային փուչիկների (ծակոտկենության) առկայությունը զգալիորեն նվազեցնում է սառույցի խտությունը։ Սառույցի աղիությունը ավելի քիչ է ազդում խտության վրա, քան ծակոտկենությունը: Սառույցի աղի 2 ppm և զրոյական ծակոտկենություն սառույցի խտությունը կազմում է 922 կիլոգրամ մեկ խորանարդ մետրի համար, իսկ 6 տոկոս ծակոտկենության դեպքում այն ​​նվազում է մինչև 867: Միևնույն ժամանակ, զրոյական ծակոտկենության դեպքում, աղիության աճը 2-ից 6 ppm-ը հանգեցնում է սառույցի խտության ավելացմանը միայն 922-ից մինչև 928 կիլոգրամ մեկ խորանարդ մետրի համար:

Ջերմոֆիզիկական հատկություններ

Ծովի սառույցի միջին ջերմային հաղորդունակությունը մոտ հինգ անգամ ավելի բարձր է, քան ջրինը և ութ անգամ ավելի բարձր, քան ձյունը, և մոտ 2,1 Վտ/մ աստիճան է, բայց կարող է նվազել դեպի սառույցի ստորին և վերին մակերևույթները՝ աղիության բարձրացման պատճառով։ և ծակոտիների քանակի ավելացում:

Ծովային սառույցի ջերմային հզորությունը մոտենում է թարմ սառույցին, քանի որ սառույցի ջերմաստիճանը նվազում է, քանի որ աղաջուրը սառչում է: Աղիության աճով և, հետևաբար, աղի զանգվածի ավելացմամբ, ծովի սառույցի ջերմային հզորությունը ավելի ու ավելի է կախված ֆազային փոխակերպումների ջերմությունից, այսինքն՝ ջերմաստիճանի փոփոխություններից: Սառույցի արդյունավետ ջերմային հզորությունը մեծանում է աղիության և ջերմաստիճանի բարձրացման հետ:

Ծովի սառույցի միաձուլման (և բյուրեղացման) ջերմությունը տատանվում է 150-ից մինչև 397 կՋ/կգ՝ կախված ջերմաստիճանից և աղիությունից (ջերմաստիճանի կամ աղիության բարձրացման դեպքում միաձուլման ջերմությունը նվազում է)։

Օպտիկական հատկություններ

Մաքուր սառույցը թափանցիկ է լույսի ճառագայթների համար: Ներառությունները (օդային փուչիկները, աղի աղը, փոշին) ցրում են ճառագայթները՝ զգալիորեն նվազեցնելով սառույցի թափանցիկությունը։

Ծովային սառույցի գույնը մեծ զանգվածներում տատանվում է սպիտակից մինչև շագանակագույն:

Սպիտակ սառույցը ձևավորվում է ձյունից և ունի բազմաթիվ օդային պղպջակներ կամ աղաջրային բջիջներ:

Երիտասարդ ծովային սառույցը, որն ունի հատիկավոր կառուցվածք և պարունակում է զգալի քանակությամբ օդ և աղ, հաճախ կանաչ գույն ունի։

Բազմամյա կոճապղպեղ սառույցը, որից դուրս են քամվել կեղտերը, և երիտասարդ սառույցը, որը սառել է հանգիստ պայմաններում, հաճախ ունենում են կապույտ կամ կապույտ գույն: Սառցադաշտի սառույցը և այսբերգները նույնպես կապույտ են: Կապույտ սառույցի մեջ հստակ տեսանելի է բյուրեղների ասեղանման կառուցվածքը։

Դարչնագույն կամ դեղնավուն սառույցը գետային կամ առափնյա ծագում ունի և պարունակում է կավի կամ հումինաթթուների խառնուրդներ։

Սառույցի սկզբնական տեսակները (սառցե խոզի ճարպ, ցեխ) ունեն մուգ մոխրագույն գույն, երբեմն՝ պողպատե երանգով։ Քանի որ սառույցի հաստությունը մեծանում է, նրա գույնը դառնում է ավելի բաց՝ աստիճանաբար սպիտակելով։ Հալվելիս սառույցի բարակ կտորները նորից մոխրագույն են դառնում։

Եթե ​​սառույցը պարունակում է մեծ քանակությամբ հանքային կամ օրգանական կեղտեր (պլանկտոն, էոլյան կախույթներ, բակտերիաներ), նրա գույնը կարող է փոխվել կարմիր, վարդագույն, դեղին, նույնիսկ սևի։

Սառույցի երկարալիք ճառագայթումը պահպանելու հատկության շնորհիվ այն ի վիճակի է ստեղծել ջերմոցային էֆեկտ, ինչը հանգեցնում է դրա տակ գտնվող ջրի տաքացմանը։

Մեխանիկական հատկություններ

Սառույցի մեխանիկական հատկությունները նշանակում են նրա դեֆորմացիային դիմակայելու ունակությունը:

Սառույցի դեֆորմացիայի բնորոշ տեսակները՝ ձգում, սեղմում, կտրում, ծռում։ Սառույցի դեֆորմացիայի երեք փուլ կա՝ առաձգական, առաձգական-պլաստիկ և ոչնչացման փուլ։ Սառույցի մեխանիկական հատկությունները հաշվի առնելը կարևոր է սառցահատների օպտիմալ ընթացքը որոշելիս, ինչպես նաև սառցաբեկորների վրա բեռներ և բևեռային կայաններ տեղադրելիս և նավի կորպուսի ամրությունը հաշվարկելիս (Իվանով, 1976), (Նազարով, 1938 թ. )

Ծովային սառույցի կառուցվածքը

Երբ ծովի մակերեսը սառչում է մինչև սառեցման կետի ջերմաստիճանը, ջրի վերին շերտում (մի քանի սանտիմետր հաստությամբ) հայտնվում են մեծ քանակությամբ մաքուր սառույցի սկավառակներ կամ թիթեղներ, որոնք կոչվում են ցեխ: . մմ,իսկ ձևը կարող է չափազանց բազմազան լինել՝ քառակուսիներից (կամ գրեթե քառակուսիներից) մինչև վեցանկյուն ձևավորումներ: Նման ափսեի օպտիկական առանցքը միշտ ուղղահայաց է իր մակերեսի հարթությանը: Այս տարերային սառույցի բյուրեղները լողում են ջրի երեսին՝ առաջացնելով այն, ինչ կոչվում է սառցե յուղ, որը ծովի մակերեսին տալիս է որոշակիորեն յուղոտ տեսք։ Հանգիստ ջրի մեջ թիթեղները լողում են հորիզոնական դիրքով և գտնվում են Հետ- առանցքները ուղղահայաց են: Քամին և ալիքները հանգեցնում են թիթեղների բախմանը, շրջվելու և արդյունքում տարբեր դիրքեր գրավելու. Աստիճանաբար սառչելով՝ նրանք ձևավորում են մշտական ​​սառցե ծածկ, որի մեջ պատահականորեն կողմնորոշվում են առանձին բյուրեղներ։ Ձևավորման առաջին փուլում երիտասարդ սառույցը զարմանալիորեն ճկուն է. բաց ծովից եկող ալիքների ազդեցության տակ կամ շարժվող նավի կողմից առաջացած՝ այն թեքվում է առանց կոտրվելու, իսկ սառցե մակերեսի թրթռումների ամպլիտուդը կարող է հասնել մի քանի սանտիմետրի։

Հետագայում, եթե ջերմաստիճանը չի բարձրանում, առանձին թիթեղները խաղում են սերմերի բյուրեղների դերը: Այս գործընթացի մեխանիզմը դեռ ամբողջությամբ ուսումնասիրված չէ։ Ինչպես երևում է Նկ. 4, սառույցը բաղկացած է առանձին բյուրեղներից, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի զուտ անհատական ​​հատկություններ, օրինակ՝ բևեռացված լույսի հաղորդման աստիճանը (նույնը ամբողջ տվյալ բյուրեղի համար, «բայց տարբերվում է մյուսներից)։ Որոշ դեպքերում, սառույցի կառուցվածքային բջիջը կոչվում է հատիկ, այլ ոչ թե առանձին բյուրեղ, քանի որ պարզ է, որ այն ունի բարդ ենթակառուցվածք և բաղկացած է բազմաթիվ զուգահեռ թիթեղներից: Այս ենթակառուցվածքի և վերը նշված առաջնային տիղմի միջև կապը բավականին ակնհայտ է: Կասկած չկա, որ հացահատիկի մի մասը ձևավորվում է սառեցված տիղմի թիթեղներից, որոնք հետո պահպանվում են որպես բյուրեղի առանձին շերտեր։ Այնուամենայնիվ, ըստ երևույթին, կա ինչ-որ այլ գործընթաց, քանի որ որոշ դեպքերում բյուրեղները սկսում են աճել բավականին հաստ սառցե ծածկույթի ստորին մակերևույթի վրա, և նրանք ունեն նաև ափսեի նման կառուցվածք: Ինչպիսին էլ լինի բյուրեղների առաջացման մեխանիզմը, դրանք բոլորը՝ և՛ ծովի սառույցներում, և՛ քաղցրահամ ջրերում, բաղկացած են մեծ թվով թիթեղներից՝ միմյանց ճիշտ զուգահեռ: Բյուրեղի օպտիկական առանցքը գտնվում է այս թիթեղներին ուղղահայաց:

Հետաքրքիր արդյունքներ են ստացվում բյուրեղների բաշխվածության ուսումնասիրությունից՝ ըստ նրանց օպտիկական առանցքների կողմնորոշման՝ կախված սառույցի հաստության մեջ դրանց առաջացման խորությունից։ Կողմնորոշումը կարող է բնութագրվել երկու անկյուններով՝ բևեռային, որը միջև եղած անկյունն է գ-առանցքինչպես ուղղահայաց, այնպես էլ ազիմուտալ, այսինքն. անկյուն, որը չափվում է ինչ-որ կամայական ուղղությունից, օրինակ՝ հյուսիս-հարավ գծից։ Ազիմուտային անկյունների մեծությունները սովորաբար չեն ենթարկվում որևէ օրենքի. Այս կանոնից հազվադեպ բացառություններ կարող են առաջանալ արտասովոր մակընթացային երևույթների պատճառով: Բևեռային անկյունները ցուցադրում են որոշակի օրինաչափություն: Ինչպես նշվեց վերևում, սառցե մակերեսի մոտ բյուրեղների կողմնորոշումը բավականին փոփոխական է, քանի որ դա կախված է սառույցի ձևավորման ժամանակ քամու ազդեցությունից: Բայց երբ խորանում ես սառույցի մեջ, բևեռային անկյունները մեծանում են և մոտ 20 խորության վրա սմԳրեթե բոլոր բյուրեղների օպտիկական առանցքներն ուղղված են հորիզոնական: Թորած ջրի սառեցման լաբորատոր հետազոտությունը (Perey and Pounder, 1958), պայմանով, որ այն սառչում է միայն մեկ ուղղությամբ և ջուրը գտնվում է հանգիստ վիճակում, տվել է Աղյուսակում ներկայացված արդյունքները: Հորիզոնական հատվածները վերցվել են սառցե մակերեսից և 5-րդ և 13-րդ խորություններից սմ.Յուրաքանչյուր հատված ուսումնասիրվել է ունիվերսալ բևեռասկոպով: Միաժամանակ որոշվել է օպտիկական առանցքների նույն կողմնորոշմամբ բյուրեղների զբաղեցրած տարածքների հարաբերակցությունը (տոկոսներով):

Բյուրեղների կողմնորոշումը սառցե թաղանթում (Pounder, 1967)

Խորություն, սմ% տարածք, որը զբաղեցնում են բևեռային անկյուններով բյուրեղները 0 - 10 աստիճան 10 - 20 աստիճան 70 - 80 աստիճան 80 - 90 աստիճան 0 5 1368 12 137 3 26 18 145 26 43

Նմանատիպ իրավիճակ է նկատվում որոշակի «տարիքի» հասած բնական ծովի սառույցներում։ Բացառություններ են լինում այն ​​դեպքերում, երբ սառցե ծածկույթի աճի ժամանակ առաջանում են շարժումներ, որոնք առաջացնում են սառույցի սեղմում և կոտրվածք։ Այսպիսով, ծովի սառույցի հիմնական մասը, որը գոյություն ունի մեկ կամ ավելի տարի, բաղկացած է բյուրեղներից, որոնց օպտիկական առանցքները ուղղորդված են հորիզոնական և քաոսային կողմնորոշված ​​են ազիմուտում: Նման բյուրեղների երկարությունը (ուղղահայաց բարձրությունը) հասնում է 1-ի մև ավելին, 1-ից 5 տրամագծով սմ.Սառույցում հորիզոնական օպտիկական առանցքներով բյուրեղների գերակշռության պատճառները օգնում են հասկանալ Նկ. 4. Քանի որ սառցե բյուրեղն ունի համաչափության մեկ հիմնական առանցք, այն կարող է աճել հիմնականում երկու ուղղությամբ: Սառույցի մոլեկուլները միանում են բյուրեղային ցանցին կամ հարթություններում (բյուրեղի) ուղղահայաց հարթություններում. գ-առանցքև կոչվում են բազալային հարթություններ , կամ c-առանցքի ուղղությամբ, որն իր հերթին հանգեցնում է բազալային հարթությունների տարածքի ավելացմանը: Ելնելով թերմոդինամիկայի օրենքներից՝ կարող ենք գալ այն եզրակացության, որ բյուրեղների աճի առաջին տեսակը պետք է ավելի ինտենսիվ լինի, քան երկրորդը, ինչը հաստատվում է փորձերով։

Բրինձ. 5 Թեք օպտիկական առանցքներով բյուրեղների աճի գերակշռումը՝ առաջացնելով ուղղահայաց բյուրեղի աստիճանական անհետացում Հետ- առանցք. (Pounder, 1967)

Սառույց-ջուր ինտերֆեյս

Աճող ծովի սառույցի ներքևի մակերեսն ուսումնասիրելը օգնում է հասկանալ, թե ինչպես է ջուրը սառչում: Ստորին 1-2 սմ Սառցե շերտերը բաղկացած են մաքուր (թարմ) սառույցի թիթեղներից, որոնց միջև ընկած են աղաջրի շերտեր: Թիթեղները, որոնք կազմում են առանձին բյուրեղի մի մասը, զուգահեռ են միմյանց և սովորաբար գտնվում են ուղղահայաց: Սա այսպես կոչված կմախքի (կամ շրջանակի) շերտն է: Այս շերտի մեխանիկական ուժը սովորաբար չափազանց ցածր է: Հետագա սառեցման դեպքում թիթեղները որոշակիորեն խտանում են, նրանց միջև հայտնվում են սառցե կամուրջներ և աստիճանաբար ձևավորվում է պինդ սառույց, որի մեջ աղաջրը պարունակվում է ափսեների միջև ընկած կաթիլների կամ բջիջների տեսքով: Սառույցի ջերմաստիճանի նվազումը հանգեցնում է աղաջրով լցված բջիջների չափի նվազմանը, որոնք լայնական կտրվածքով ունենում են գրեթե մանրադիտակային չափերի երկար ուղղահայաց բալոններ: Նման բջիջները կարելի է գտնել Նկ. 4-ը՝ սև կետերի շարքերի տեսքով, որոնք գտնվում են թիթեղների միջև գծերի երկայնքով: Որոշակի քանակությամբ աղաջրերի բջիջներ կան նաև բյուրեղների միջև եղած սահմաններում, սակայն աղի մեծ մասը պարունակվում է առանձին հատիկների ներսում: Նկ. Աղյուսակ 5-ում ներկայացված են տարեկան ծովային սառույցի նմուշում թիթեղների հաստության վիճակագրական ուսումնասիրության արդյունքները: Երևում է, որ թիթեղները ունեն միատեսակ հաստություն՝ միջինը 0,5-0,6 միջակայքում։ մմԱղաջր պարունակող բների տրամագիծը սովորաբար մոտ 0,05 է մմ

Բրինձ. 6 Սայրի հաստության վիճակագրական բաշխումը առաջին տարվա ծովային սառույցում: (Pounder, 1967)

Նման բների երկարության վերաբերյալ բավարար տվյալներ դեռևս չկան. միայն հայտնի է, որ այն տատանվում է տրամագծից շատ ավելի լայն սահմաններում: Մոտավորապես կարելի է ենթադրել, որ բների երկարությունը մոտ 3 է սմ.

Այսպիսով, մենք տեսնում ենք, որ շատ դեպքերում ծովի սառույցը բաղկացած է մակրոսկոպիկ բյուրեղներից՝ բարդ ներքին կառուցվածքով. այն պարունակում է մաքուր սառույցի թիթեղներ և աղաջուր պարունակող մեծ թվով բջիջներ։ Բացի այդ, սառույցը սովորաբար պարունակում է բազմաթիվ փոքր գնդաձև օդային պղպջակներ, որոնք ձևավորվում են ջրում լուծված օդից, որոնք ազատվում են սառեցման գործընթացում: Հեղուկ աղաջրով զբաղեցրած ծովի սառույցի ծավալը չափազանց կարևոր պարամետր է, որը կոչվում է աղի պարունակություն v (նկ. 6): Այն կարելի է հաշվարկել՝ իմանալով ծովի սառույցի աղիությունը, ջերմաստիճանը և խտությունը։ Հիմք ընդունելով ծովի ջրի մեջ ցածր ջերմաստիճաններում պարունակվող աղի լուծույթների փուլային հարաբերությունների իմացությունը (Assur, 1958) հաշվարկել է v-ն աղիության և սառույցի ջերմաստիճանի այն արժեքների համար, որոնք հայտնաբերված են երկրագնդի վրա: Ասուրի ստացած արդյունքները հաշվի չեն առնում սառույցի մեջ օդային փուչիկների առկայությունը, սակայն վերջիններիս ազդեցությունը v-ի արժեքի վրա կարելի է փորձարարականորեն որոշել՝ համեմատելով ծովի սառույցի նմուշի խտությունը քաղցրահամ ջրի սառույցի խտության հետ։ նույն ջերմաստիճանում: (Pounder, 1967)

Բրինձ. 7 Աղաջրի միգրացիան ջերմաստիճանի գրադիենտի երկայնքով (Pounder, 1967)

Ծովային սառույցի տեսակները

Կախված իր գտնվելու վայրից և շարժունակությունից, ծովային սառույցը բաժանվում է երեք տեսակի.

լողացող (դրեյֆ) սառույց;

փաթեթավորել բազմամյա սառույց (տուփ)

Արագ սառույցը ֆիքսված սառույցի տեսակ է ծովերում և օվկիանոսներում և ափերի երկայնքով նրանց ծոցերում:

Բրինձ. 8 (Ձյունածածկ արագ սառույց և շարժվող սառույց Բալթիկ ծովում)

Դինամիկորեն ծովի սառույցը բաժանվում է շարժական (դրեյֆտինգ) և անշարժ: Ֆիքսված սառույցը ներառում է արագ սառույց և ստամուխա:

Արագ սառույցը սառույցի շերտ է, որը կցված է ափին կամ ծանծաղուտին, որը տարածվում է ափից մի քանի մետրից մինչև հարյուրավոր կիլոմետրեր, երբ ջուրը սառչում է: Արագ սառույցը զգում է միայն ուղղահայաց թրթռումներ, երբ ջրի մակարդակը փոխվում է: Այն կարող է ձևավորվել ինչպես իր գտնվելու վայրում, երբ ծովի ալիքը սառչում է, այնպես էլ սառցակալման արդյունքում։ Այս տեսակը կարող է մասնատվել և այդպիսով դառնալ դրեյֆ սառույց: Բարձր լայնության տարածքներում արագ սառույցը կարող է գոյություն ունենալ մի քանի տարի և հասնել 10-20 մ հաստության, արագ սառույցի դեմ պայքարելու համար ծովային ուղիներում օգտագործում են սառցահատներ:

Լողացող սառույցը կապված չէ ափին և քշվում է քամու և հոսանքի ազդեցության տակ։ Դրանք ներառում են սառույցի սկզբնական փուլերը (ճարպ, ձյունածածկ, շլամ, նրբաբլիթի սառույց), դրա հետագա ձևերը (նիլաս, երիտասարդ ձուկ, մեկամյա, երկամյա և բազմամյա սառույց), սառույցը դաշտերի տեսքով, դրանց բեկորներ կամ առանձին սառցաբեկորներ, ինչպես նաև այսբերգներ, դրանց բեկորներ և սառցե կղզիներ:

Կախված սառցաբեկորների չափերից՝ լողացող սառույցը բաժանվում է հետևյալ ձևերի.

§ Սառցե դաշտերը տարածության առումով լողացող սառույցի ամենամեծ գոյացումներն են, որոնք ըստ չափերի բաժանվում են հսկա (ավելի քան 10 կմ տրամագծով), ընդարձակ (2-10 կմ), մեծ (0,5-2 կմ) և դաշտերի բեկորների՝ սառույցի։ 100 - 500 մ չափերի լողակներ;

§ կոպիտ սառույց - 20-100 մ չափերով սառցաբեկորներ;

§ փոքր կոտրված սառույց - 2-20 մ չափով սառցաբեկորներ;

§ քերած սառույց - 0,5-2 մ չափսերի սառցաբեկորներ;

§ սառնամանիք - սառցե դաշտում սառեցված տարբեր տարիքի սառույցի կտորներ.

§ հումոկներ - սառցաբեկորների բեկորների (բլուրների) առանձին կույտեր սառցե ծածկույթի վրա, որոնք ձևավորվել են սառույցի ուժեղ բախման կամ սեղմման արդյունքում.

§ nesyak - մեծ հումք կամ միասին սառեցված կոճապղպեղների խումբ, որը ներկայացնում է առանձին սառցաբեկոր՝ համեմատաբար փոքր հորիզոնական և մեծ ուղղահայաց չափսերով. նախագիծը մինչև 20-25 մ և բարձրությունը ծովի մակարդակից մինչև 5 մ:

Փաթեթավոր սառույցը երկարատև բևեռային ծովային սառույց է, որը գոյատևել է աճի և հալման ավելի քան 2 տարեկան ցիկլ: Սովորաբար դիտվում է որպես հսկայական սառցե դաշտեր Արկտիկայի ավազանում, ինչպես նաև արագ սառույցներ Գրենլանդիայի հյուսիսային ափերի երկայնքով, Կանադական Արկտիկական արշիպելագի հյուսիսային նեղուցներում և Անտարկտիդայում: Այգու սառցադաշտերի վրա գտնվող հումքերը սովորաբար հարթվում են կրկնվող հալման արդյունքում՝ դրանց մակերեսը դարձնելով հիմնականում լեռնոտ: Արկտիկայում պարկի սառույցը ծածկում է սառցե ծածկույթի 60-90%-ը: Այգու հաստ սառույցը անանցանելի է նավերի համար.

Փաթեթավոր սառույցը հասկացվում է որպես ազատ լողացող սառցե զանգվածներ, որոնք սահել են ջրի մեջ և անջատվել ցամաքի սառցադաշտերից, ինչպես նաև սառցաբեկորներ, որոնք հետագայում գրավվում են ափամերձ սառույցով: Ծովային սառույցը ունի հետևյալ հատկությունը՝ նույնիսկ երբ ձևավորվում է, այն ավելի քիչ աղի է, քան ծովի ջուրը։ Քանի որ նրա «կյանքը» շարունակվում է, այն ավելի ու ավելի է մոտենում թարմ վիճակին և վերջապես դառնում պիտանի սպառման համար:

Բրինձ. 9 Փաթեթավորեք սառույցը

Եզրակացություն

սառցե օվկիանոսի ծածկույթ

Տվյալների ուսումնասիրությունն ու վերլուծությունը մեզ թույլ տվեց հետևյալ եզրակացությունները անել.

.Սառցե երևույթները ներառում են նաև սառցե գոյացությունները, որոնք ջրային մարմիններում սառույցի գոյության ձևեր են։

.Սառցե ռեժիմի փուլերը համապատասխանում են սառցե ռեժիմին բնորոշ ժամանակաշրջաններին՝ աշնանային սառցե երևույթներ, սառցակալում, գարնանային սառցե երևույթներ։

.Ծովային սառույցը բարդ գոյացություն է՝ տարասեռ իր ջերմաֆիզիկական հատկություններով, որը ձևավորվել է արտաքին գործոնների մի ամբողջ համալիրի ազդեցության տակ։

.Ծովային սառույցի ամենակարևոր հատկություններն են ծակոտկենությունը և աղիությունը, որոնք որոշում են նրա խտությունը (0,85-ից մինչև 0,94 գ/սմ³):

.Ծովային սառույցի կառուցվածքը բաղկացած է մեծ քանակությամբ սկավառակներից կամ մաքուր սառույցի թիթեղներից, որոնք կոչվում են Շուգա.Այս սառցաբեկորների հաստությունը շատ փոքր է, միջին չափը մոտավորապես 2,5 սմ * 0,5 է: մմ,իսկ ձևը կարող է չափազանց բազմազան լինել՝ քառակուսիներից (կամ գրեթե քառակուսիներից) մինչև վեցանկյուն ձևավորումներ:

.Օվկիանոսներում և ծովերում սառույցը սովորաբար դասակարգվում է ըստ մի շարքի
բնութագրեր, որոնցից հիմնականներն են գենետիկական, դինամիկ, տարիքային և ձևաբանական։

Մատենագիտություն

1.Barton V., Cabrera N., Frank F. Բյուրեղների աճը և դրանց մակերեսների հավասարակշռության կառուցվածքը // In: Բյուրեղների աճի տարրական գործընթացները. Պեր. անգլերենից Մ.: Արտասահմանյան հրատարակչություն. lit., 1959. S. 11 - 168.

2. Բուրկ Ա.Կ. Ծովային սառույց. L.: Glavsevmorputi, 1940. 94 p.

Դորոնին Յու.Պ., Kheisin D.E., Ծովային սառույց: L.: Gidrometeoizdat, 1975. 318 p.

Ժուկով Լ.Ա. Ընդհանուր օվկիանոսաբանություն. L.: Gidrometeoizdat, 1976. 376 p.

Զուբով Ն.Ն. Ծովի ջրերը և սառույցը. L., Gidrometeoizdat, 1938. 451 p.

Նազարով Վ.Ս. Ծովային սառույցի հատկությունների ուսումնասիրությանը // AARI 1938, հատոր 110, էջ 101-108:

Փաունտեր Է.Ֆ. Սառույցի ֆիզիկա. Մ.՝ «ԽԱՂԱՂՈՒԹՅՈՒՆ». Պեր. անգլերենից Շինկար Գ.Գ., 1967, էջ. 30 - 39:

Սավելիև Բ.Ա. Ծովային և քաղցրահամ ջրային մարմիններում սառցե ծածկույթի կառուցվածքը, կազմը և հատկությունները: Էդ. Մոսկվայի պետական ​​համալսարան, 1963. 541 p.

Խեյսին Դ.Ե. Սառցե ծածկույթի դինամիկա. L., Gidrometeoizdat, 1967. 215 p.

Կրկնուսույց

Օգնության կարիք ունե՞ք թեման ուսումնասիրելու համար:

Մեր մասնագետները խորհուրդ կտան կամ կտրամադրեն կրկնուսուցման ծառայություններ ձեզ հետաքրքրող թեմաներով:
Ներկայացրե՛ք Ձեր դիմումընշելով թեման հենց հիմա՝ խորհրդատվություն ստանալու հնարավորության մասին պարզելու համար:

Ծովային սառույցը սառույց է, որը ձևավորվում է ծովում (օվկիանոսում), երբ ջուրը սառչում է: Քանի որ ծովի ջուրը աղի է, ապա Համաշխարհային օվկիանոսի միջին աղիությանը հավասար ջրի աղիությամբ ջրի սառեցում տեղի է ունենում մոտ −1,8 °C ջերմաստիճանում:

Ծովային սառույցի քանակի (խտության) գնահատումը տրվում է կետերով՝ 0-ից (մաքուր ջուր) մինչև 10 (պինդ սառույց):

Հատկություններ

Ծովային սառույցի ամենակարևոր հատկություններն են ծակոտկենությունը և աղիությունը, որոնք որոշում են նրա խտությունը (0,85-ից մինչև 0,94 գ/սմ³): Սառույցի ցածր խտության պատճառով սառցաբեկորները ջրի մակերեւույթից բարձրանում են իրենց հաստության 1/7 - 1/10-ով։ Ծովի սառույցը սկսում է հալվել −2,3°C-ից բարձր ջերմաստիճանում։ Քաղցրահամ ջրի համեմատ ավելի դժվար է կտոր-կտոր անելը և ավելի առաձգական է։ Աղիություն

Ծովի սառույցի աղիությունը կախված է ջրի աղիությունից, սառույցի առաջացման արագությունից, ջրի խառնման ինտենսիվությունից և դրա տարիքից: Միջին հաշվով, սառույցի աղիությունը 4 անգամ ցածր է այն ձևավորած ջրի աղիությունից, տատանվում է 0-ից մինչև 15 ppm (միջինում 3 - 8 ‰):

Խտություն

Ծովային սառույցը բարդ ֆիզիկական մարմին է, որը բաղկացած է թարմ սառցե բյուրեղներից, աղաջրից, օդային փուչիկներից և տարբեր կեղտերից: Բաղադրիչների հարաբերակցությունը կախված է սառույցի առաջացման պայմաններից և դրան հաջորդող սառցե գործընթացներից և ազդում է սառույցի միջին խտության վրա։
Այսպիսով, օդային փուչիկների (ծակոտկենության) առկայությունը զգալիորեն նվազեցնում է սառույցի խտությունը։ Սառույցի աղիությունը ավելի քիչ է ազդում խտության վրա, քան ծակոտկենությունը: 2 ppm սառույցի աղիությամբ և զրոյական ծակոտկենությամբ սառույցի խտությունը կազմում է 922 կիլոգրամ մեկ խորանարդ մետրի համար, իսկ 6 տոկոս ծակոտկենության դեպքում այն ​​իջնում ​​է մինչև 867:
Միևնույն ժամանակ, զրոյական ծակոտկենության դեպքում, աղիության բարձրացումը 2-ից մինչև 6 ppm հանգեցնում է սառույցի խտության ավելացմանը միայն 922-ից մինչև 928 կիլոգրամ մեկ խորանարդ մետրի համար:

Ջերմոֆիզիկական հատկություններ

Ծովի սառույցի միջին ջերմային հաղորդունակությունը մոտ հինգ անգամ ավելի բարձր է, քան ջրինը և ութ անգամ ավելի բարձր, քան ձյունը, և մոտ 2,1 Վտ/մ աստիճան է, բայց կարող է նվազել դեպի սառույցի ստորին և վերին մակերևույթները՝ աղիության բարձրացման պատճառով։ և ծակոտիների քանակի ավելացում:

Ծովային սառույցի ջերմային հզորությունը մոտենում է թարմ սառույցին, քանի որ սառույցի ջերմաստիճանը նվազում է, քանի որ աղաջուրը սառչում է: Աղիության աճով և, հետևաբար, աղի զանգվածի ավելացմամբ, ծովի սառույցի ջերմային հզորությունը ավելի ու ավելի է կախված ֆազային փոխակերպումների ջերմությունից, այսինքն՝ ջերմաստիճանի փոփոխություններից:
Սառույցի արդյունավետ ջերմային հզորությունը մեծանում է աղիության և ջերմաստիճանի բարձրացման հետ:

Ծովի սառույցի միաձուլման (և բյուրեղացման) ջերմությունը տատանվում է 150-ից մինչև 397 կՋ/կգ՝ կախված ջերմաստիճանից և աղիությունից (ջերմաստիճանի կամ աղիության բարձրացման դեպքում միաձուլման ջերմությունը նվազում է)։

Օպտիկական հատկություններ

Մաքուր սառույցը թափանցիկ է լույսի ճառագայթների համար: Ներառությունները (օդային փուչիկները, աղի աղը, փոշին) ցրում են ճառագայթները՝ զգալիորեն նվազեցնելով սառույցի թափանցիկությունը։

Ծովային սառույցի գույնը մեծ զանգվածներում տատանվում է սպիտակից մինչև շագանակագույն:

Սպիտակ սառույցը ձևավորվում է ձյունից և ունի բազմաթիվ օդային պղպջակներ կամ աղաջրային բջիջներ:

Երիտասարդ ծովային սառույցը, որն ունի հատիկավոր կառուցվածք և պարունակում է զգալի քանակությամբ օդ և աղ, հաճախ կանաչ գույն ունի։

Բազմամյա կոճապղպեղ սառույցը, որից դուրս են քամվել կեղտերը, և երիտասարդ սառույցը, որը սառել է հանգիստ պայմաններում, հաճախ ունենում են կապույտ կամ կապույտ գույն: Սառցադաշտի սառույցը և այսբերգները նույնպես կապույտ են: Կապույտ սառույցի մեջ հստակ տեսանելի է բյուրեղների ասեղանման կառուցվածքը։

Դարչնագույն կամ դեղնավուն սառույցը գետային կամ առափնյա ծագում ունի և պարունակում է կավի կամ հումինաթթուների խառնուրդներ։

Սառույցի սկզբնական տեսակները (սառցե խոզի ճարպ, ցեխ) ունեն մուգ մոխրագույն գույն, երբեմն՝ պողպատե երանգով։ Քանի որ սառույցի հաստությունը մեծանում է, նրա գույնը դառնում է ավելի բաց՝ աստիճանաբար սպիտակելով։ Հալվելիս սառույցի բարակ կտորները նորից մոխրագույն են դառնում։

Եթե ​​սառույցը պարունակում է մեծ քանակությամբ հանքային կամ օրգանական կեղտեր (պլանկտոն, էոլյան կախույթներ, բակտերիաներ), նրա գույնը կարող է փոխվել կարմիր, վարդագույն, դեղին, նույնիսկ սևի։

Սառույցի երկարալիք ճառագայթումը պահպանելու հատկության շնորհիվ այն ի վիճակի է ստեղծել ջերմոցային էֆեկտ, ինչը հանգեցնում է դրա տակ գտնվող ջրի տաքացմանը։

Մեխանիկական հատկություններ

Սառույցի մեխանիկական հատկությունները նշանակում են նրա դեֆորմացիային դիմակայելու ունակությունը:

Սառույցի դեֆորմացիայի բնորոշ տեսակները՝ ձգում, սեղմում, կտրում, ծռում։ Սառույցի դեֆորմացիայի երեք փուլ կա՝ առաձգական, առաձգական-պլաստիկ և ոչնչացման փուլ։
Սառույցի մեխանիկական հատկությունները հաշվի առնելը կարևոր է սառցահատների օպտիմալ ընթացքը որոշելիս, ինչպես նաև սառցաբեկորների, բևեռային կայանների վրա բեռներ տեղադրելիս և նավի կորպուսի ամրությունը հաշվարկելիս:

Կրթության պայմանները

Երբ ծովի սառույցը ձևավորվում է, աղի ջրի փոքր կաթիլները հայտնվում են ամբողջովին թարմ սառցե բյուրեղների միջև, որոնք աստիճանաբար հոսում են ներքև: Ծովի ջրի սառեցման կետը և ամենամեծ խտության ջերմաստիճանը կախված են դրա աղիությունից:
Ծովային ջուրը, որի աղիությունը 24,695 ppm-ից ցածր է (այսպես կոչված, աղաջուր), երբ սառչում է, սկզբում հասնում է ամենաբարձր խտության, ինչպես քաղցրահամ ջուրը, և հետագա սառեցմամբ և առանց խառնելու արագ հասնում է իր սառեցման կետին։
Եթե ​​ջրի աղիությունը 24,695 ppm-ից բարձր է (աղաջուր), ապա այն սառչում է մինչև սառեցման կետ՝ անընդհատ խառնելով խտության անընդհատ աճով (ջրի վերին սառը և ստորին տաք շերտերի միջև փոխանակում), ինչը պայմաններ չի ստեղծում. ջրի արագ սառեցում և սառեցում, այսինքն, երբ նույն եղանակային պայմաններում օվկիանոսի աղի ջուրը սառչում է ավելի ուշ, քան աղաջուրը:

Դասակարգումներ

Կախված իր գտնվելու վայրից և շարժունակությունից, ծովային սառույցը բաժանվում է երեք տեսակի.

լողացող (ցրվող) սառույց,

բազմամյա փաթեթ սառույց (տուփ):

Ըստ սառույցի զարգացման փուլերի, առանձնանում են սառույցի մի քանի, այսպես կոչված, սկզբնական տեսակներ (ձևավորման ժամանակի կարգով).

սառցե ասեղներ,

սառցե ճարպ,

ներջրային (ներառյալ հատակը կամ խարիսխը), որը ձևավորվել է որոշակի խորության վրա և ջրի մեջ գտնվող առարկաներ ջրի բուռն խառնման պայմաններում.

Հետագա ձևավորման ժամանակ սառույցի տեսակները նիլասային են.

նիլաներ, որոնք ձևավորվում են ճարպից և ձյունից ծովի հանգիստ մակերևույթի վրա (մուգ նիլաներ մինչև 5 սմ հաստությամբ, թեթև նիլաներ մինչև 10 սմ հաստությամբ) - սառույցի բարակ առաձգական կեղև, որը հեշտությամբ թեքվում է ջրի վրա կամ ուռչում և սեղմելիս ձևավորում է ատամնավոր շերտեր.

Հանգիստ ծովում աղազերծված ջրի մեջ ձևավորված տափաշիշներ (հիմնականում ծովախորշերում, գետերի մոտ) - սառույցի փխրուն փայլուն կեղև, որը հեշտությամբ կոտրվում է ալիքների և քամու ազդեցության տակ.

Նրբաբլիթի սառույցը, որը ձևավորվել է թույլ ալիքների ժամանակ սառցե ճարպից, ձյունից կամ ցեխից, կամ կոլբայի, նիլասի կամ այսպես կոչված երիտասարդ սառույցի ալիքների հետևանքով ճեղքման արդյունքում: Դրանք կլորաձև սառցե թիթեղներ են 30 սմ-ից մինչև 3 մ տրամագծով և 10-15 սմ հաստությամբ՝ բարձրացված եզրերով՝ սառցաբեկորների շփումից և հարվածներից:

Սառույցի առաջացման զարգացման հետագա փուլը երիտասարդ սառույցն է, որը բաժանվում է մոխրագույն (10 - 15 սմ հաստությամբ) և մոխրագույն-սպիտակ (15 - 30 սմ հաստությամբ) սառույցի։

Ծովային սառույցը, որը առաջանում է երիտասարդ սառույցից և ոչ ավելի, քան մեկ ձմեռ, կոչվում է առաջին տարվա սառույց:

Առաջին տարվա այս սառույցը կարող է լինել.

բարակ առաջին տարվա սառույց - սպիտակ սառույց 30 - 70 սմ հաստությամբ,

միջին հաստությունը՝ 70 - 120 սմ,

հաստ առաջին տարվա սառույցը `ավելի քան 120 սմ հաստությամբ:

Եթե ​​ծովի սառույցը ենթարկվել է հալման առնվազն մեկ տարի, ապա այն դասակարգվում է որպես հին սառույց:

Հին սառույցը բաժանված է.

առաջին տարվա մնացորդային սառույց՝ սառույց, որը չի հալվել ամռանը և կրկին սառցակալման փուլում է,

երկու տարեկան - տևեց ավելի քան մեկ տարի (հաստությունը հասնում է 2 մ-ի),

բազմամյա - 3 մ կամ ավելի հաստությամբ սառույց, որը հալվելուց հետո մնացել է առնվազն երկու տարի: Նման սառույցի մակերեսը ծածկված է բազմաթիվ անկանոնություններով և բազմակի հալման արդյունքում առաջացած կույտերով։ Բազմամյա սառույցի ստորին մակերեսը նույնպես խիստ անհավասար է և տարբեր ձևերով:

Սառուցյալ օվկիանոսում բազմամյա սառույցի հաստությունը որոշ հատվածներում հասնում է 4 մ-ի։

Անտարկտիդայի ջրերը հիմնականում պարունակում են առաջին տարվա սառույցներ մինչև 1,5 մ հաստությամբ, որոնք անհետանում են ամռանը։

Ելնելով իր կառուցվածքից՝ ծովի սառույցը պայմանականորեն բաժանվում է ասեղաձև, սպունգանման և հատիկավորի, թեև այն սովորաբար հանդիպում է խառը կառուցվածքում։

Տարածման տարածքները

Ելնելով սառցե ծածկույթի պահպանման տևողությունից և դրա ծագումից՝ Համաշխարհային օվկիանոսի ջրերը սովորաբար բաժանվում են վեց գոտիների.

Ջրային տարածքներ, որտեղ սառցե ծածկը առկա է ամբողջ տարվա ընթացքում (Արկտիկայի կենտրոն, Հյուսիսային Սառուցյալ օվկիանոսի ծովերի հյուսիսային շրջաններ, Անտարկտիդայի Ամունդսեն, Բելինգշաուզեն, Ուեդել ծովեր:

Ջրային տարածքներ, որտեղ սառույցը փոխվում է տարեկան (Բարենց, Կարայի ծովեր):

Ջրային տարածքներ սեզոնային սառցե ծածկով, որը ձևավորվում է ձմռանը և ամբողջովին անհետանում ամռանը (Ազով, Արալ, Բալթիկ, Սպիտակ, Կասպից, Օխոտսկ, Ճապոնական ծով):

Ջրային տարածքներ, որտեղ սառույցը ձևավորվում է միայն շատ ցուրտ ձմռանը (Մարմարա, Հյուսիսային, Սև ծովեր):

Ջրային տարածքներ, որտեղ առկա է սառույց, որը բերվում է իրենց սահմաններից դուրս հոսանքների միջոցով (Գրենլանդական ծով, Նյուֆաունդլենդ կղզու տարածք, Հարավային օվկիանոսի զգալի մասը, ներառյալ այն տարածքը, որտեղ տարածված են այսբերգները:

Մնացած ջրային տարածքները, որոնք կազմում են Համաշխարհային օվկիանոսի մեծ մասը, իրենց մակերեսին սառույց չկա:

Ծովային սառույցը սառույց է, որը ձևավորվում է ծովում (օվկիանոսում), երբ ջուրը սառչում է: Քանի որ ծովի ջուրը աղի է, ապա Համաշխարհային օվկիանոսի միջին աղիությանը հավասար ջրի աղիությամբ ջրի սառեցում տեղի է ունենում մոտ 1,8°C ջերմաստիճանում:

Ծովային սառույցի կարևորագույն հատկություններն են ծակոտկենությունը և աղիությունը, որոնք որոշում են նրա խտությունը (0,85-ից մինչև 0,94 գ/սմ3)։ Սառույցի ցածր խտության պատճառով սառցաբեկորները ջրի մակերևույթից բարձրանում են իրենց հաստության 1/7 - 1/10-ով։ Ծովի սառույցի հալվելը սկսվում է ~2,3 °C-ից բարձր ջերմաստիճանում: Քաղցրահամ ջրի համեմատ ավելի դժվար է կտոր-կտոր անելը և ավելի առաձգական է։

Ծովի սառույցի աղիությունը կախված է ջրի աղիությունից, սառույցի առաջացման արագությունից, ջրի խառնման ինտենսիվությունից և դրա տարիքից: Միջին հաշվով, սառույցի աղիությունը 4 անգամ ցածր է այն ձևավորած ջրի աղիությունից, տատանվում է 0-ից մինչև 15 ‰ (միջինում 3-8 ‰):

Ծովային սառույցը բարդ ֆիզիկական մարմին է, որը բաղկացած է թարմ սառցե բյուրեղներից, աղաջրից, օդային փուչիկներից և տարբեր կեղտերից: Բաղադրիչների հարաբերակցությունը կախված է սառույցի առաջացման պայմաններից և դրան հաջորդող սառցե գործընթացներից և ազդում է սառույցի միջին խտության վրա։ Այսպիսով, օդային փուչիկների (ծակոտկենության) առկայությունը զգալիորեն նվազեցնում է սառույցի խտությունը։ Սառույցի աղիությունը ավելի քիչ է ազդում խտության վրա, քան ծակոտկենությունը: 2 ‰ սառույցի աղիությամբ և զրոյական ծակոտկենությամբ սառույցի խտությունը կազմում է 922 կգ/մ³, իսկ 6% ծակոտկենության դեպքում այն ​​նվազում է մինչև 867: հանգեցնում է սառույցի խտության ավելացմանը միայն 922-ից 928 կգ/մ-ի:

Կախված շարժունակության աստիճանից՝ ծովի սառույցը բաժանվում է անշարժ և ցրվող։ Ֆիքսված սառույցի հիմնական ձևը արագ սառույցն է, որը կարող է ձևավորվել ջրի բնական սառեցման կամ ցանկացած տարիքային կատեգորիայի սառույցի ցրտահարման հետևանքով, որը սառչում է դեպի ափ: Ֆիքսված սառույցը ներառում է նաև ստամուխաներ՝ գետնին ծանծաղ ջրերում կամ ափին մոտ նստած հումքավոր գոյացություններ: Ծովային սառույցի մյուս բոլոր տեսակները դասակարգվում են որպես դրեյֆտային սառույց, որը շարժվում է քամու և հոսանքների ազդեցության տակ։ Քամու և ընթացիկ դաշտերի տարասեռության, սառցե դաշտերի հաստության և կառուցվածքի տարբերությունների և ափերի հետ բարդ փոխազդեցության, սառցե դաշտերի, սառցաբեկորների և սառույցի կտորների շեղումը տեղի է ունենում անհավասարաչափ: Սա հանգեցնում է նրանց բախումների, դեֆորմացիաների և կոտրվածքների:

Ելնելով դրանց կոնցենտրացիայից՝ լողացող սառույցը բաժանվում է առանձին սառցաբեկորների, նոսր սառույցի, կոմպակտ սառույցի, շատ կոմպակտ սառույցի և շարունակական սառույցի: Կծկված սառույցի շարժումը ուղեկցվում է դեֆորմացիաներով, ներառյալ սառցե դաշտերի և սառցաբեկորների շարժումներն ու տեղաշարժերը միմյանց նկատմամբ, սառցաբեկորների պտույտները և հումոկների, ճեղքերի և ճեղքերի ձևավորումը: Շարժումների և դեֆորմացիայի արդյունքում սառույցը վերաբաշխվում է ծովի մակերեսին, փոխվում է նրա կոնցենտրացիան, փոխվում է սառցե ծածկույթի կառուցվածքն ու մորֆոլոգիան։

Այն բանից հետո, երբ սառույցը համախմբվել է մինչև 9-10 բալ, եթե դրա պատճառած ուժերը շարունակում են գործել, սկսվում է սեղմումը, որի ընթացքում տեղի է ունենում սառույցի շերտավորում և խճողում: Հումքավորման գործընթացը բաղկացած է սառցե ծածկույթի կոտրումից, որին հաջորդում է բեկորները դեպի ուղղահայաց դիրքի թեքում, սառցաբեկորների եզրերի ջախջախում, սառցաբեկորները միմյանց վրայով հրում և սառցե գագաթներ ու գագաթներ կուտակում: Սառցե դաշտերի հարաբերական տեղաշարժով ձևավորվում են նուրբ մանրացված սառույցի հումոկների երկար ուղիղ եզրեր: Հարվածային ծագման հումոկների ծայրերը բնորոշ են այն տարածքներին, որտեղ նկատվում են դրեյֆի արագությունների զգալի տարբերություններ: Շարժվող սառույցի հետ արագ սառույցի սահմանին, կախված շեղման ուղղությունից, կարող են առաջանալ ճաքեր կամ բացեր, կամ կարող են ձևավորվել հումոկների կտրող գագաթներ կամ սեղմող հումքեր: Ծովերի ծանծաղ խորություններում և ինտենսիվ հումքի ձևավորման դեպքում հումոկների հիմքերը կարող են հասնել գետնին: Նման հումքերը ներքևի մասում փորում են ակոսներ:

Կախված սառույցի առաջ շարժման պատճառներից՝ առանձնանում են շեղումների մի քանի տեսակներ։Քամու շեղումը տեղի է ունենում քամու ազդեցության տակ։ Այս շեղումը որոշ ժամանակ շարունակվում է նույնիսկ այն բանից հետո, երբ քամին դադարում է, քանի որ թափվող սառույցը իր շարժման մեջ ներգրավում է ջրի վերին շերտերը: Ծովային սառույցի քամու շեղման արագությունը մոտ է 1:50 քամու արագությանը: Դրեյֆի ուղղությունը սովորաբար չի համընկնում քամու ուղղության հետ: Արկտիկական ծովերում, Կորիոլսի ուժերի ազդեցությամբ, շեղման ուղղությունը 28° անկյան տակ շեղվում է քամու ուղղությունից աջ, իսկ Անտարկտիդայի ծովերում՝ հակառակ ուղղությամբ։ Շատ ծովերում, օրինակ՝ Սպիտակ, Բարենց, Բերինգի, Օխոտսկի և այլ ծովերում, կարևոր դեր է խաղում մակընթացային սառույցի մակընթացությունը, որը առաջանում է բարձր և ցածր մակընթացությունների ժամանակ հոսանքների հետևանքով։

Դրեյֆի ուղղության վրա մեծ ազդեցություն ունեն ափի մերձությունը, կղզիների և ծանծաղուտների առկայությունը և ստորին տեղագրությունը: Բազմաթիվ գործոնների միաժամանակյա ազդեցության արդյունքում սառույցի շեղումը հաճախ անհավասար է, առանձին սառցե զանգվածները և կուտակումները կարող են շարժվել տարբեր ուղղություններով և տարբեր արագություններով: Նրանց միջև եղած սահմանները կոչվում են դրեյֆ բաժանումներ, որոնք բնութագրվում են քերած սառույցի շերտերի և հումքի գոտիների առկայությամբ:

Ըստ սառույցի զարգացման փուլերի, առանձնանում են սառույցի մի քանի, այսպես կոչված, սկզբնական տեսակներ (ձևավորման ժամանակի կարգով).

սառցե ասեղներ,

սառցե ճարպ,

ներջրային (ներառյալ հատակը կամ խարիսխը), որը ձևավորվել է որոշակի խորության վրա և ջրի մեջ գտնվող առարկաներ ջրի բուռն խառնման պայմաններում. Ձևավորման ժամանակ սառույցի այլ տեսակներ են նիլաս սառույցը.

նիլաներ, որոնք ձևավորվում են ճարպից և ձյունից ծովի հանգիստ մակերևույթի վրա (մուգ նիլաներ մինչև 5 սմ հաստությամբ, թեթև նիլաներ մինչև 10 սմ հաստությամբ) - սառույցի բարակ առաձգական կեղև, որը հեշտությամբ թեքվում է ջրի վրա կամ ուռչում և սեղմելիս ձևավորում է ատամնավոր շերտեր.

Հանգիստ ծովում աղազերծված ջրի մեջ ձևավորված տափաշիշներ (հիմնականում ծովախորշերում, գետերի մոտ) - սառույցի փխրուն փայլուն կեղև, որը հեշտությամբ կոտրվում է ալիքների և քամու ազդեցության տակ.

Նրբաբլիթի սառույցը, որը ձևավորվել է թույլ ալիքների ժամանակ սառցե ճարպից, ձյունից կամ ցեխից, կամ կոլբայի, նիլասի կամ այսպես կոչված երիտասարդ սառույցի ալիքների հետևանքով ճեղքման արդյունքում: Դրանք կլորաձև սառցե թիթեղներ են 30 սմ-ից մինչև 3 մ տրամագծով և 10-15 սմ հաստությամբ՝ բարձրացված եզրերով՝ սառցաբեկորների շփումից և հարվածներից: Սառույցի առաջացման զարգացման հետագա փուլը երիտասարդ սառույցն է, որը բաժանվում է մոխրագույն (10 - 15 սմ հաստությամբ) և մոխրագույն-սպիտակ (15 - 30 սմ հաստությամբ) սառույցի։ Ծովային սառույցը, որը առաջանում է երիտասարդ սառույցից և ոչ ավելի, քան մեկ ձմեռ, կոչվում է առաջին տարվա սառույց: Առաջին տարվա այս սառույցը կարող է լինել.

բարակ առաջին տարվա սառույց - սպիտակ սառույց 30 - 70 սմ հաստությամբ,

միջին հաստությունը՝ 70 - 120 սմ,

հաստ առաջին տարվա սառույցը - ավելի քան 120 սմ հաստություն Եթե ծովի սառույցը հալվել է առնվազն մեկ տարի, ապա այն դասակարգվում է որպես հին սառույց: Հին սառույցը բաժանված է.

առաջին տարվա մնացորդային սառույց՝ սառույց, որը չի հալվել ամռանը և կրկին սառցակալման փուլում է,

երկամյա՝ մեկ տարուց ավելի տևողությամբ (հաստությունը հասնում է 2 մ-ի),

բազմամյա - 3 մ կամ ավելի հաստությամբ սառույց, որը հալվելուց հետո մնացել է առնվազն երկու տարի: Նման սառույցի մակերեսը ծածկված է բազմաթիվ անկանոնություններով և բազմակի հալման արդյունքում առաջացած կույտերով։ Բազմամյա սառույցի ստորին մակերեսը նույնպես խիստ անհավասար է և տարբեր ձևերով:

Ծովային սառույցի բաշխում.

Ծովի սառույցի տարածքը սեզոնային տատանվում է 9-ից 18 միլիոն կմ² հյուսիսային կիսագնդում և 5-ից մինչև 20 միլիոն կմ² հարավային կիսագնդում: Սառցե ծածկույթի առավելագույն զարգացումը Հյուսիսային կիսագնդում դիտվում է փետրվար-մարտ ամիսներին, իսկ Անտարկտիդայում՝ սեպտեմբեր-հոկտեմբեր ամիսներին։ Ընդհանուր առմամբ, երկրագնդի վրա ծովի սառույցը, հաշվի առնելով սեզոնային տատանումները, ընդգրկում է 26,3 միլիոն կմ² տարածք՝ ծածկույթի միջին հաստությամբ մոտ 1,5 մ: Ծովային սառույցը ձևավորվում է Հյուսիսային Սառուցյալ օվկիանոսի բոլոր ծովերում: Ձմռանը դրանք ձևավորվում են նաև Բերինգի, Օխոտսկի, Ազովի, Արալյան և Սպիտակ ծովերում, Բալթիկ ծովի Ֆիննական, Բոթնյան և Ռիգայի ծոցերում, Ճապոնական և Կասպից ծովերի հյուսիսային մասերում և երբեմն՝ հյուսիսարևմտյան ափին։ Սեւ ծովը։

Արկտիկայում կան առաջին տարվա և բազմամյա սառույցների վեց աստիճանավորումներ, որոնք տարբերվում են հաստությամբ և գոյության ժամանակով։ Մեկ տարվա սառույցը կոչվում է բարակ, երբ նրա հաստությունը 30-70 սմ է, միջին հաստությունը՝ 70-ից 120 սմ և հաստությունը՝ ավելի քան 120 սմ, երկամյա սառույցը ունի 180-280 սմ հաստություն, երեք և չորս. տարվա սառույցը - 240-280 սմ Բազմամյա սառույցի հաստությունը հասնում է 280 -360 սմ Սառուցյալ օվկիանոսի սառցե ծածկույթի առավելագույն զարգացման ժամանակահատվածում բազմամյա սառույցը զբաղեցնում է ընդհանուր տարածքի 28%-ը, երկամյա սառույցը` 25%, առաջին տարվա և երիտասարդ սառույցը` 47%:

Հարավային կիսագնդում սառցե ծածկույթը զարգանում է ապրիլից սեպտեմբեր ընկած ժամանակահատվածում Անտարկտիդայի շուրջը համակենտրոնորեն: Բազմամյա սառույցն այնտեղ գործնականում գոյություն չունի, և երկամյա սառույցը ծածկում է սառույցի առավելագույն զարգացման տարածքի 25%-ից պակասը։

Սառցադաշտային ռեկորդ

Սառցադաշտի վրա թափվող ձյունը շերտով է ընկած դրա մակերեսին, իսկ ձմեռային հանքավայրերը կառուցվածքով շատ տարբեր են ամառայիններից: Ամեն տարի ձյան նոր շերտը թաղում է անցյալ տարվա շերտը և այդպես շարունակ տասնյակ և հարյուր հազարավոր տարիներ: Սառցադաշտը աճում է, հնագույն շերտերը դառնում են ավելի ու ավելի խորը, և ամբողջ սառցե զանգվածը բաժանվում է տարեկան շերտերի, որոնք նման են ծառերի տարեկան օղակներին: Այսպես է գրված սառցադաշտային գրառումը, բայց այն կարդալու համար պետք է գոնե սովորել որոշել սառցադաշտային յուրաքանչյուր շերտի տարիքը։

Սառցադաշտի վերին մասում, որը ձևավորվել է «շատ վերջերս»՝ վերջին մի քանի հազար տարիների ընթացքում, առանց մեծ դժվարության որոշվում է շերտի տարիքը։ Դա անելու համար պարզապես հաշվարկեք տարեկան շերտերը, որոնք բաղկացած են ձմեռային և ամառային ավանդներից: Քանի որ խորությունը մեծանում է, դա ավելի ու ավելի դժվար է դառնում, քանի որ սառույցը դանդաղ է հոսում: Հետեւաբար, հնագույն շերտերի տարիքը որոշելիս օգտագործվում են հատուկ հաշվարկներ, որոնք հաշվի են առնում այս շարժումը:

Սառցադաշտերը շատ ավելի մանրամասն տեղեկություններ են գրանցում անցյալ դարաշրջանների մասին, քան ծառերի օղակները: Նրանք կարող են գիտնականներին պատմել, թե ինչպիսի կլիմա, օդի ջերմաստիճան, մթնոլորտ է եղել մեր մոլորակի վրա ոչ թե 10-20, այլ 200-300 հազար տարի առաջ: Նույնիսկ այդ հեռավոր դարաշրջաններում փչած քամիների մասին տեղեկությունը մնում է սառցադաշտերի հիշողության մեջ։ Ինչպե՞ս է այս ամբողջ հարուստ տեղեկատվությունը պահվում սառույցի մեջ: Հայտնի է, որ ջուրը բաղկացած է երկու քիմիական տարրից՝ ջրածնից և թթվածնից։ Բայց թթվածինը և ջրածինը տարբեր են՝ «թեթև» և «ծանր»։ Սովորական ջուրը ձևավորվում է այսպես կոչված թեթև իզոտոպներից, իսկ ծանր ջուրը՝ ծանր իզոտոպներից։ Սովորական ջրի բազմաթիվ մոլեկուլների մեջ միշտ կարող եք գտնել ծանր ջրի մի քանի մոլեկուլներ՝ բնության մեջ դրանք, որպես կանոն, անբաժանելի են: Բայց փաստն այն է, որ սառույցի մեջ ծանր ջրի պարունակությունը կախված է այն ջերմաստիճանից, որում այն ​​առաջացել է: Որքան բարձր է ջերմաստիճանը, այնքան ավելի շատ ծանր ջրի մոլեկուլներ կան սառույցի մեջ: Հետևաբար, չափելով սառույցի մեջ ծանր ջրի քանակը, կարող եք բավականին ճշգրիտ պարզել, թե ինչպիսի ջերմաստիճան է եղել դրա ձևավորման պահին: Ջրի հետ միասին սառցադաշտի հաստության մեջ է պահվում նաև մթնոլորտային փոշին, որը նստել է սառույցի մակերեսին հազարավոր տարիներ առաջ։ Վերլուծելով այն՝ կարող եք պարզել, թե այդ ժամանակաշրջաններում ինչով է աղտոտվել օդը, որտեղից է այն բերվել քամիների կողմից, եղե՞լ են արդյոք այդ ժամանակ հրաբխային խոշոր ժայթքումներ և շատ ավելին։

Նույնիսկ ավելի հետաքրքիր գրառումները սառցադաշտային ռեկորդից վերաբերում են հնագույն մթնոլորտի կազմությանը: Օդի աղտոտվածության խնդիրը ժամանակակից մարդկության հրատապ խնդիրներից է։ Իսկ թե որքան է մթնոլորտը վատացել, կարող եք պարզել միայն՝ համեմատելով դրա ժամանակակից կազմը մարդու և արդյունաբերության հայտնվելուց շատ առաջ ունեցածի հետ: Որտե՞ղ կարող եք գտնել հնագույն օդը:

Սառցադաշտերում. Մակերեւույթ ընկնելով՝ ձյունը սկզբում վերածվում է եղևնի՝ չամրացված հատիկավոր սառույցի՝ շատ օդով։

Երբ եղևնին սեղմվում և սառչում է, այն ձևավորում է սառույց, և դրա մեջ պարունակվող օդային փուչիկները սերտորեն փակվում են սառցադաշտային զանգվածում: Մեկուսացնելով հնագույն օդի այս փոքրիկ փուչիկները՝ գիտնականները կատարում են դրանց քիմիական վերլուծություն և պարզում, թե որքան ածխաթթու գազ, թթվածին, մեթան և շատ այլ մթնոլորտային գազեր են եղել դրանում:

Ամենակարևորն ու ամենահետաքրքիրն այն է, որ սառցադաշտային արձանագրության մեջ գրանցված ողջ տեղեկատվությունը կարելի է կարդալ քայլ առ քայլ, տարեցտարի՝ վերլուծելով սառույցի յուրաքանչյուր տարեկան շերտը առանձին և ըստ հերթականության։ Վերևից ներքև շարժվելով՝ կարող եք հետևել, թե ինչպես են աստիճանաբար փոխվել երկրագնդի մթնոլորտի ջերմաստիճանը, աղտոտվածությունը և կազմը, և ինչպես են տատանվել Երկրի կլիմայական պայմանները հարյուր հազարավոր տարիների ընթացքում: Դա պարզելու համար անհրաժեշտ է փորել հազար մետր հաստությամբ սառցադաշտերի միջով, տարբեր խորություններից սառույցի նմուշներ ստանալ, ապա դրանք գիտական ​​լաբորատորիաներում վերլուծության ենթարկել։

Սառույցի վրա առաջին անցքը բացվել է Ալպերում 1841 թվականին, իսկ կես դար անց մի քանի ալպիական անցքեր արդեն հասնում էին սառցադաշտային հունին։ Մեր օրերում հետազոտողների համար սովորական գործունեություն է դարձել սառցադաշտերի հորատումը։ Գրենլանդիայում և Անտարկտիդայում որոշ հորերի խորությունը գերազանցել է 2 կմ-ը։

Սառույց հորատելը շատ դժվար է իր պլաստիկության պատճառով. հենց որ գայլիկոնը հանեք, անցքի պատերը արագ փակվում են։ Հետեւաբար, ջրհորը պետք է լցվի չսառչող հեղուկով, որն ունի նույն խտությունը, ինչ սառույցը: Սովորաբար հորատման համար օգտագործվում է կա՛մ էլեկտրամեխանիկական, կա՛մ էլեկտրաջերմային մեթոդ, երբ սառույցը հալվում է տաքացվող հորատիչով։

Հորատման ընթացքում սառցադաշտից հեռացված սառույցի սյունը կոչվում է «միջուկ»: Այն խնամքով տեղափոխվում է հատուկ սառնարանային լաբորատորիաներ, որտեղ մանրամասն ուսումնասիրվում է անալիզի ամենաժամանակակից մեթոդներով։

Մինչ այժմ ամենահետաքրքիր արդյունքները ստացվել են Անտարկտիդայի Վոստոկ բևեռային կայանում հորատման արդյունքում, որը սկսվել է 20-րդ դարի 70-ական թվականներին: Վոստոկ կայանը գտնվում է Արևելյան Անտարկտիդայի կենտրոնական մասում 3490 մ բարձրության վրա: Այստեղ միջին տարեկան ջերմաստիճանը -56,6 C է, ձյունը կուտակվում է տարեկան 2 սմ-ից մի փոքր ավելի: Սառցադաշտի հաստությունը 3500 մ-ի վրա պարունակում է սառույց: պահված հարյուր հազարավոր տարիների ընթացքում: