Oceany (wraz z morzami, które stanowią ich część) stanowią 70,8% powierzchni kuli ziemskiej (361,1 mln kmIndeks górny 2²) i obejmują 97,2% zasobów wodnych naszego globu. Ich przewaga nad powierzchnią lądową jest widoczna na wszystkich półkulach. Jednak wyraźna dominacja nad lądami (ok. 81% powierzchni półkuli) w sposób szczególny zaznacza się w części południowej (nazywanej półkulą oceaniczną) i zachodniej naszej planety. Morza i oceany tworzą system, w którym zachodzi ciągła wymiana wód. Tę połączoną powierzchnię wodną określa się mianem Wszechoceanu (oceanu powszechnego lub światowego).

W zależności od kryterium wyróżnia się trzy, cztery, a nawet pięć oceanów na Ziemi. Głównymi wyznacznikami wyodrębniania oceanów są: położenie kontynentów, które oddzielają Wszechocean, budowa geologiczna i rzeźba dna morskiego, układ prądów morskich i cyrkulacja wód, występowanie zjawisk lodowych i odrębne ekosystemy.

Granice między oceanami częściowo wyznacza przebieg linii brzegowych poszczególnych kontynentów, częściowo zaś umownie przyjęte południki przechodzące przez najdalej wysunięte na południe punkty Afryki, Ameryki Południowej i Australii, a także równoleżniki (np. równoleżnik 60°S jako północna granica Oceanu Południowego).

R1OrM5n0INiPb

Na mapie świata zaznaczono podział na trzy oceany. Ocean Atlantycki ciągnie się na całej długości pomiędzy Amerykami a Europą i Afryką. Granicą są linie proste wyprowadzone z przylądków południowych Ameryki Południowej i Afryki, wiodące ku południu. Ocean Spokojny znajduje się pomiędzy wybrzeżami zachodnimi Ameryk a wschodnim wybrzeżem Azji i Australii. W Indonezji granica oceanu przebiega pod Borneo, a nad Sumatrą. Granicą są też linie proste wyprowadzone z przylądków południowych Afryki i Australii, wiodące ku południu. Ocean Indyjski znajduje się pomiędzy granicą wschodnią Atlantyku a a granicą zachodnią Pacyfiku. Oblewa wschodnie wybrzeża Afryki, południowe wybrzeża Azji i zachodnie wybrzeża Australii.

R1Cpk76PupYAm

Na mapie świata zaznaczono podział na cztery oceany. Oceany Indyjski, Atlantycki i Spokojny wydzielone są podobnie jak w podziale na trzy oceany, z tą różnicą, iż Atlantyk i Pacyfik od północy są krótsze, gdyż część ich wód tworzy tutaj Ocean Arktyczny, który rozciąga się wokół bieguna północnego w Arktyce. Granicami Oceanu Arktycznego jest linia między Ziemią Baffina a Grenlandią w rejonie Cieśniny Davisa, następnie od Grenlandii do północno‑zachodniej Islandii; od północno‑wschodniej Islandii do południowego Spitsbergenu i od Spitsbergenu do Nordkapp.

RbNtLAvcbeBUy

Na mapie świata zaznaczono podział na pięć oceanów. Oceany Indyjski, Atlantycki, Spokojny i Arktyczny wydzielone są podobnie jak w podziale na cztery oceany, z tą różnicą, iż Atlantyk, Pacyfik i Ocean Indyjski od południa są krótsze, gdyż ich wody kończą się na równoleżniku 60 stopni szerokości geograficznej południowej. Wody poniżej tego równoleżnika tworzą Ocean Południowy.

Indeks dolny Źródło: Tablice geograficzne, W. Mizerski, J. Żukowski (red.), Wydawnictwo Adamantan, Warszawa 2014. Indeks dolny koniec_{Źródło: Tablice geograficzne, W. Mizerski, J. Żukowski (red.), Wydawnictwo Adamantan, Warszawa 2014.}

Zasolenie mórz

Pod względem właściwości chemicznych wody mórz i oceanów to roztwór, czyli jednorodna mieszanina kilku składników.

Głównymi solami rozpuszczonymi w wodzie morskiej są chlorki i siarczany: chlorek sodu (NaCl), chlorek magnezu (MgClIndeks dolny 2₂), siarczek (VI) magnezu (MgSOIndeks dolny 4₄), siarczek wapnia (CaSOIndeks dolny 4₄) oraz siarczek potasu (KIndeks dolny 2₂SOIndeks dolny 4₄). Dostają się one do mórz głównie z rzek, które wypłukują wietrzejące skały. Od XIX wieku dodatkowym źródłem substancji jest działalność rolnicza, przemysłowa, transportowa i turystyczna człowieka. Sole dodane do wody ulegają rozpuszczaniu (dysocjacji elektrolitycznej), dlatego możemy również powiedzieć, że składnikami wody morskiej są jony. Podstawowe jony w wodzie morskiej to kationy (jony o ładunku dodatnim): sodu, magnezu, wapnia, potasu, a także aniony (jony o ładunku ujemnym): chlorkowy i siarczanowy.

RWohFJE72FNsM

Ilustracja przedstawia na podziałce poziomej skład wody morskiej. 77,8% to chlorek sodu, 10,9% chlorek magnezu, 4,7% siarczan magnezu, 3,6% siarczan wapnia, 2,5% siarczan potasu.

W wodzie morskiej, oprócz rozpuszczonych soli, stwierdzona została również obecność gazów. Znaczna ich część pochodzi z wymiany między atmosferą a hydrosferą. Dodatkowym źródłem gazów są procesy biologiczne i chemiczne zachodzące w oceanach oraz procesy geologiczne na ich dnie. W wyniku pionowego i poziomego mieszania się wody gazy rozprowadzane są w całej objętości Wszechoceanu.

Rozpuszczalność gazów zależy między innymi od temperatury wody, ciśnienia oraz stopnia jej zasolenia. Gdy temperatura lub zasolenie maleją, nasycenie gazami wzrasta. To oznacza, że zimna, słabo zasolona woda (np. w strefach okołobiegunowych) jest bardziej nasycona gazami niż woda ciepła.

Największe znaczenie dla procesów przyrodniczych mają rozpuszczone w wodzie tlen (OIndeks dolny 2₂) oraz dwutlenek węgla (COIndeks dolny 2₂). Ten pierwszy stanowi 6%, a drugi 83% objętości gazów w wodzie morskiej. Ponadto w próbkach wody z oceanu stwierdzono udział azotu (NIndeks dolny 2₂) i siarkowodoru (HIndeks dolny 2₂S).

R14z5ZdQLbShF

Na wykresie pokazano pionowy rozkład zawartości tlenu oraz dwutlenku węgla w przekroju pionowym oceanu. Na wysokości niemal 0 metrów zawartość tlenu sięga około 4,5 mililitra na litr, następnie wraz z głębokością spada, na głębokości 200 metrów jest około 1 mililitr na litr i taka zawartość utrzymuje się do głębokości 800 metrów. Od tej głębokości zawartość tlenu znów wzrasta, do niecałych 3 mililitrów na litr na głębokości 1200 metrów. Zawartość dwutlenku węgla przy powierzchni wynosi 1 mililitr na litr i wraz z głębokością rośnie. Na głębokości około 200 metrów zawartość wynosi około 5 mililitrów na litr, na głębokości około 700 metrów zawartość wynosi około 6 mililitrów na litr, na głębokości około 1000 metrów zawartość wynosi około 7 mililitrów na litr.

Zasolenie oceanów

Ilość gramów soli rozpuszczonej w 1 kg (1000 g) wody morskiej to miara zasolenia wody. Wartość zasolenia podaje się w promilach (‰) lub jednostkach PSU (Practical Salinity Unit). 1 PSU odpowiada 1‰.

Konsekwencje zasolenia wód:

• nie nadaje się ona do spożycia i nawadniania upraw,

• jest dobrym przewodnikiem prądu elektrycznego,

• ma dużą gęstość, co sprawia, że łatwiej utrzymuje unoszące się na niej przedmioty,

• nie powoduje krasowienia skał wapiennych,

• jest czynnikiem powodującym korozję,

• jest środowiskiem życia wielu organizmów.

Średnie zasolenie wód Wszechoceanu wynosi 35‰. To znaczy, że 1 kilogram wody morskiej składa się z 35 g soli i 965 g wody. Jednakże wartość ta różni się w poszczególnych częściach Wszechoceanu.

RFrxfUfAdU2sL

Na mapie świata oznaczono zasolenie powierzchniowej warstwy wód oceanicznych w promilach. Obszary o największym zasoleniu znajdują się na północy Morza Czerwonego i Zatoki Perskiej, w wschodnim skrawku Morza Śródziemnego. Spore zasolenia ma także obszar Oceanu Atlantyckiego na wschód od Karaibów oraz na wschód od Brazylii. Duże zasolenie ma także woda Pacyfiku na zachód od Ameryki Południowej, na szerokości 23 stopni i 26 minut szerokości południowej, a na Oceanie Indyjskim wody na zachód od Australii. Wody o najmniejszym zasoleniu znajdują się w Arktyce. Ponadto do wód o najniższym zasoleniu należy Morze Bałtyckie, północ Zatoki Bengalskiej, Morze Wschodniochińskie, Morze Ochockie, Zatoka Panamska, Zatoka Alaska. Na mapie zaznaczono też prądy morskie – ciepłe i zimne. Do zimnych należą: Arktyczny Prąd Okołobiegunowy, opływający Antarktydę ze wschodu na zachód, Dryf Wiatrów Zachodnich, opływający glob ponad prądem arktycznym, Zachodnioaustralijski, Bengalski, Somalijski, Oja Siwo opływający wschód Japonii od Kamczatki, Kanaryjski, Peruwiański, Kalifornijski, Labradorski, Wschodniogrenlandzki. Do ciepłych prądów należą: Kuro Siwo opływający Japonię, Północnorównikowy, Południoworównikowy, Równikowy Wsteczny, Wschodnioaustralijski, Monsunowy, opływający Półwysep Indyjski i Sumatrę, Mozambicki, Madagaskarski, Agulhas opływający RPA, Gwinejski, Brazylijski, Gujański, Karaibski, Zatokowy, czyli Golfsztrom, opływający wschodnie wybrzeże Kanady, Północnoatlantycki, Alaski, Północnopacyficzny.

RfpbYe8bFOYBL

Na mapie świata oznaczono zasolenie powierzchniowej warstwy wód oceanicznych w promilach. Obszary o największym zasoleniu znajdują się na północy Morza Czerwonego i Zatoki Perskiej, w wschodnim skrawku Morza Śródziemnego. Spore zasolenia ma także obszar Oceanu Atlantyckiego na wschód od Karaibów oraz na wschód od Brazylii. Duże zasolenie ma także woda Pacyfiku na zachód od Ameryki Południowej, na szerokości 23 stopni i 26 minut szerokości południowej, a na Oceanie Indyjskim wody na zachód od Australii. Wody o najmniejszym zasoleniu znajdują się w Arktyce. Ponadto do wód o najniższym zasoleniu należy Morze Bałtyckie, północ Zatoki Bengalskiej, Morze Wschodniochińskie, Morze Ochockie, Zatoka Panamska, Zatoka Alaska.

Przestrzenne zmiany zasolenia wód obserwowane są do głębokości ok. 400 m. Poniżej tego poziomu we wszystkich szerokościach geograficznych obserwuje się zasolenie o wartości ok. 34‰.

Polecenie 2

Przeanalizuj poniższą mapę rozkładu zasolenia wód powierzchniowych Bałtyku. Opisz widoczne różnice oraz wyjaśnij ich przyczyny.

Przeanalizuj opis poniższej mapy rozkładu zasolenia wód powierzchniowych Bałtyku i wyjaśnij przyczyny takiego rozkładu zasolenia.

R1YdeXf2jOBwK

Na mapie Morza bałtyckiego oznaczono rozkład zasolenia wód. Najniższe zasolenie mają wody w Zatoce Botnickiej i Zatoce Fińskiej, nawet do 2 promili. Najwyższe zasolenie mają wody na zachodnich krańcach Morza, przy cieśninach duńskich. Tutaj zasolenie sięga nawet ponad 30 promili.

RaC9Ez4JGi85H

(Uzupełnij).

---

Temperatura oceanów

Oceany pochłaniają ok. 80% dostarczanego promieniowania słonecznego, po czym następuje mieszanie się ciepłych wód powierzchniowych z głębszymi warstwami. Warto zaznaczyć, że temperatura zamarzania wody słonej wynosi od -1 do -2°C.

Średnia roczna temperatura wód powierzchniowych Wszechoceanu wynosi ok. 17,4°C (19,2°C na półkuli północnej i 16°C na półkuli południowej). Jednakże wartość ta różni się w poszczególnych częściach świata (najwyższe wartości występują w okolicach równika: 24‑30°C i w Zatoce Perskiej: ok. 36°C), a najniższe w najwyższych szerokościach geograficznych, zwłaszcza na biegunie północnym: ok. -1°C).  Pora roku również odgrywa istotną rolę w nagrzewaniu i ochładzaniu Wszechoceanu (wody są najcieplejsze na przełomie sierpnia i września, a najchłodniejsze na przełomie lutego i marca).

RUK8VxfPLjgcZ

Na mapie świata oznaczono temperatury powierzchniowej warstwy wód oceanicznych w stopniach Celsjusza. Wody Morza Czerwonego mają temperaturę nawet ponad 30 stopni. Obszary o najwyższej temperaturze znajdują się wzdłuż równika, nawet powyżej 28 stopni, w okolicach zwrotników ponad 24 stopni. Im dalej na północ od Zwrotnika Raka i na południe od Zwrotnika Koziorożca tym zimniejsze wody, aż do poniżej 0 stopni w okolicach Antarktydy i w Arktyce.

R1T55psA9SFrB

Na mapie świata oznaczono temperatury powierzchniowej warstwy wód oceanicznych w stopniach Celsjusza. Wody Morza Czerwonego mają temperaturę nawet ponad 30 stopni. Obszary o najwyższej temperaturze znajdują się wzdłuż równika, nawet powyżej 28 stopni, w okolicach zwrotników ponad 24 stopni. Im dalej na północ od Zwrotnika Raka i na południe od Zwrotnika Koziorożca tym zimniejsze wody, aż do poniżej 0 stopni w okolicach Antarktydy i w Arktyce. Na mapie zaznaczono też prądy morskie – ciepłe i zimne. Do zimnych należą: Arktyczny Prąd Okołobiegunowy, opływający Antarktydę ze wschodu na zachód, Dryf Wiatrów Zachodnich, opływający glob ponad prądem arktycznym, Zachodnioaustralijski, Bengalski, Somalijski, Oja Siwo opływający wschód Japonii od Kamczatki, Kanaryjski, Peruwiański, Kalifornijski, Labradorski, Wschodniogrenlandzki. Do ciepłych prądów należą: Kuro Siwo opływający Japonię, Północnorównikowy, Południoworównikowy, Równikowy Wsteczny, Wschodnioaustralijski, Monsunowy, opływający Półwysep Indyjski i Sumatrę, Mozambicki, Madagaskarski, Agulhas opływający RPA, Gwinejski, Brazylijski, Gujański, Karaibski, Zatokowy, czyli Golfsztrom, opływający wschodnie wybrzeże Kanady, Północnoatlantycki, Alaski, Północnopacyficzny.

Średnie dobowe amplitudy temperatury wód oceanicznych wynoszą 0,2‑2°C. Natomiast amplitudy sezonowe kształtują się od 2,6°C w strefie równikowej i polarnej do prawie 20°C w umiarkowanej.

Zmiany temperatury występują do głębokości ok. 1 500 m. W głębszych warstwach temperatura wód Wszechoceanu wynosi 0‑4ºC.

RfYIIUnem5T1W

Ilustracja przedstawia zmiany temperatury wód wraz z głębokością. Na osi pionowej oznaczono podziałkę głębokości w metrach od 0 do 4000, na osi poziomej temperatury w stopniach Celsjusza od minus 5 do 30. W szerokościach okołobiegunowych temperatura na całej głębokości ma niemal taką samą temperaturę, 0 stopni, nieznacznie mniejsza, o około stopień, na niedużej głębokości, nieznacznie większa na głębokości około 500 metrów. Średnia dla oceanu światowego to między 15 a 20 stopni przy powierzchni, następnie obniżająca się, 10 stopni na głębokości 500 metrów, blisko zera na głębokości 2000 metrów i głębiej. W szerokościach międzyzwrotnikowych ponad 25 stopni przy powierzchni, następnie obniża się szybko, na głębokości 500 metrów ma już między 10 a 15 stopni, kilka stopni na głębokości 2000 metrów i głębiej. Na pewnej głębokości od powierzchni aż do głębokości ponad 1000 metrów zaznaczono warstwę termokliny.

Gęstość

Gęstość wody morskiej wynosi ok. 1,02‑1,03 kg/mIndeks górny 3³ i zależy od wielkości zasolenia, temperatury wody oraz głębokości. Zmiany te są jednak bardzo niewielkie.

Indeks dolny S - zasolenie wody (ang. Salinity)  Indeks dolny koniec_{S - zasolenie wody (ang. Salinity)} 
Indeks dolny Źródło: Tablice geograficzne, W. Mizerski, J. Żukowski (red.), Wydawnictwo Adamantan, Warszawa 2014. Indeks dolny koniec_{Źródło: Tablice geograficzne, W. Mizerski, J. Żukowski (red.), Wydawnictwo Adamantan, Warszawa 2014.}

Przezroczystość

Zależy ona od zawieszonych w niej substancji. Największą przezroczystość mają wody morskie w okolicach bieguna, np. M. Weddella (krążek Secchiegokrążek Secchiegokrążek Secchiego przestaje być widoczny dopiero na głębokości ok. 80 m), najmniejszą zaś - silnie zeutrofizowaneeutrofizacja wódzeutrofizowane, do których należy m.in. Morze Bałtyckie w rejonie Zatoki Gdańskiej (krążek Secchiego przestaje być widoczny na głębokości 6‑15 m).

Barwa

Jest uwarunkowana od natężenia oświetlenia, głębokości morza, zawartości i składu rozpuszczonych substancji oraz świata organicznego:

• niebieska – świadczy o braku planktonu i małej ilości zawiesiny; występuje w strefie międzyzwrotnikowej,

• niebiesko‑zielona – jest związana z obecnością planktonu zwierzęcego; występuje w strefie zimnej,

• żółto‑brunatna – wskazuje na obecność planktonu roślinnego (np. M. Sargassowe) i składników mineralnych pochodzących z rzek (np. M. Żółte).

Zjawiska lodowe

Są charakterystyczne dla wysokich szerokości geograficznych. Stanowią około 6% powierzchni Wszechoceanu i występują głównie na Oceanie Arktycznym i Południowym. Lód morski charakteryzuje się większą kruchością od lodu słodkowodnego. Jego formami są:

• lód stały (przylepa lodowa) – koncentruje się w płytkiej strefie brzegowej i powstaje w wyniku zamarzania wody,

• lód dryfujący – unosi się swobodnie na wodzie; powstaje w wyniku rozkruszenia lodu stałego,

• pak lodowy – pływająca pokrywa lodu morskiego, która koncentruje się na obszarach okołobiegunowych i jest transportowana do niższych szerokości geograficznych za sprawą prądów morskich.

Słownik

krążek Secchiego

krążek Secchiego

przyrząd do pomiaru przezroczystości wody; krążek opuszczany jest na wyskalowanej linie, a poziom, na którym krążek przestaje być widoczny, określa przezroczystość wody

RaC5N0KBJCQXP

Ilustracja przedstawia dwa owale na końcu długich prostych linii "zanurzonych" symbolicznie w wodzie. Wodę oznaczono kolorem niebieskim pod falowaną linią. Lewy owal oznaczono jako 30 centymetrów. Prawy owal jako 20 centymetrów.