Мұхит суы- бұл құрамынан химиялық заттардың бәрі дерлік табылған ерітінді . Онда тұздар , газдар, организімдердің тіршілік әрекеті нәтижесінде түзілген органикалық заттар еріген . Судың ішінде ерімейтін бөлшектер де кездеседі . Су мантиядан бөлініп шыққан кезде- ақ онда кейбір тұздар болған . Басқа тұздар мұхитқа материктерден құйылатын сумен бірге келеді . Мұхит суының тұздылығы барлық қабаттарда бірдей емес. Негізгі өзгерістер беткі қабаттан байқалады . Бұл қабаттың тұздылығы негізінен атмосфералық жауын-шашын мен буланудың арақатынасына байланысты өзгеріп отырады . Судың тұздылығы экватор маңында 34‰ шамасында , тропиктерге таяу жерде, 36‰ қоңыржай және поляр ендіктерінде 33‰ ге жуық. Жауын-шашынның мөлшері буланудан артық, құйылатын өзен суы мол , мұздар еріп жататын жерлерде судың тұздылығы кем болады.Теория жүзінде суда ерімейтін зат жоқ, сондықтан теңіз суларында Менделеев таблицасының барлық элементтері бар деп айтуға болады. Бірақ кейбір элементтер өте аз мөлшерде –олардың бар екендігін біз осы элементтерді бойын-да сұрыптап жинау қабілеті бар теңіз организмдерінің құрамынан ғана анықтай ала-мыз. Олар, мысалы кобальт, никель және қалайы голотурийдің, омарлардың, устрица-лардың және басқа жануарлардың қанының құрамынан табылған .
Дүниежүзілік Мұхит суларында ерітінді түрінде кездесетін қатты заттардың орта-ша
көрсеткіші салмағы бойынша 3,5% . Теңіз суында ең көп тараған хлор -1,9% , натрий-1,6%, магний- 0,13% , күкірт-0,088% , кальций- 0,040% , калий-0,038 %, бром-0,0065% , көміртек- 0,003% . Биогендік және микроэлементтермен қоса есеп-тегенде басқа элементтердің үлесі 0,3 %. Мұхит суларында бағалы металдар да кездеседі, бірақ олардың шоғырлануы нашар, өте аз –бүкіл мұхит суынан шаққан-дағы мөлшері –алтын 55∙105 тонна , күміс -137∙106 тонна , өндіру тиімсіз.
Судағы көп тараған негізгі элементтер «таза»күйінде кездеспейді ; көбінесе әртүр-лі қоспа түрінде таралған . Олардың негізгілері:
- Хлоридтер(NaCl, Mg Cl ) –бүкіл суда еріген заттардың 88,7 %. Осы тұздарға байланысты судың дәмі ащы ;
- Сульфаттар( MgSO4, CaSO4, K2SO4 )-теңіз суындағы мөлшері -10,8% ;
- Карбонаттар(Ca SO3 )-бүкіл ерігн тұздың 0,3% .
Планетарлық деңгейдегі зат айналымы үшін мұхит суларында хлор қоспаларының мол, ал өзен суларында өте аз кездесетінің маңызы зор . (15кесте).
Мұхит пен өзен суларында еріген тұздардың құрамы(%-пен)
| Химиялық заттар | Мұхит суы | Өзен суы |
| Хлоридттер
Сульфаттар Карбонаттар Басқа тұздар
|
88,7
10,8 0, 3 0, 2 |
5,2
9,9 60,1 24,8 |
Керісінше өзен суларының тұздылығының негізін құрайтын карбонаттар мұхиттарда жоқпен тең .
Мұхит суларындағы заттардың құрамы мен қарым-қатынасы судың тұздылығын анықтайтыны белгілі . Ол мұхит суының барлық бөлігінде : беткі қабатында да, терең жерлерінде де тұрақты . Еріген тұздардың сандық шамасы өзгере –де пайыздың қарым-қатынасы өзгермейді . Сондықтан, теңіз суының тұздылығын есептеу үшін бір химиялық элементтің (жылдам анықталатын болған-дықтан әдетте хлордың) сандық шамасын есептеп , сол арқылы жалпы тұздылық пен қалған элементтердің мөлшерін анықтайды. Мұхит суының тұздылығы мен хлордың эмпирикалық қарым-қатынасын төмендегі формуламен анықтайды .
S = 1,81∙CI%
1,81 саны хлор коэффициенті деп аталады.
Кейбір ішкі құрлықтық теңіздердің тұздарының құрамында айырмашылықтар бар, бұл формула жарамайды. Сондықтан еріген тұздардың қарым-қатынасы әрбір теңізге жеке-жеке есептеледі .
Мұхиттардағы тұздың жалпы сандық шамасы 50∙1016 т. Егер де осы тұздарды Мұхит түбінің қазан-шұңқырлары мен тегіс бөлігіне жаятын болсақ, онда қалың-дығы-60м, бүкіл Жер шарын -45м, ал құрлықтарда қалыңдығы -153метрлік қабат түзілер еді.
Мұхит суының тұздылығы барлық жерде бірдей емес, мұхиттың ашық бөлігіндегі тұздылық -33-37‰ , орташа тұздылығы 35‰ — бұл көрсеткіш климаттық жағдайға: жауған жауын-шашын мен буланудың айырмасына байланысты. Сондықтан оның таралуында зоналық ендік сипаты байқалады да, тұздылықтық өзгеруін картаға түсіруге мүмкіншілік туады- изогалин картасы деп аталады.
Мұхит суындағы ең төменгі тұздылық жоғарғы ендіктерде. Оның себебі: жоғарғы ендікте жауын-шашын мөлшері буланудан жоғары, өзенмен келетін ағын судың молдығы (солтүстік жарты шарда) мен қалқып жүретін мұздардың еруі. Тропик-терге жақындаған сайын тұздылық артады, максимальды мөлшері 20 және25 ендік аралығында, өйткені буланудың шамасы жауын-шашын мөлшерінен едәуір артық. Экваторлық ендікте жауын-шашын мөлшерінің көбеюіне байланысты қайтадан тұздылық азаяды.
Дүниежүзілік мұхит суындағы ең жоғарғы тұздылық Атлант-35,3‰, ең төменгі Содтүстік мұзды мұхитында -32% , ірі өзен атырауларында 20‰-ке дейін төмендейді.
Зоналық ендік бойынша да вертикальдық бағытта тұздылықтың таралуы әр-қалай. Поляр ендігінде 200м тереңдікке дейін тұздылық тез өседі де осы тереңдіктен төмен тұрақтанады. Қоңыржай ендікте төмендеген сайын тұздылық аз өзгереді. Субтропиктік ендіктерде 1000м-ге дейін азаяды, осы тереңдіктен төменде тұрақты болады. Экваторлық ендікте тұздылық тереңдеген сайын біртіндеп артады да 100-150м тереңдікте тропиктен тереңдік ағыстарымен келетін суға байланысты тұздың мөлшері күрт көбейеді -36‰ және одан жоғары. 150м тереңдікте тұрақты шамаға ие болады-34,7 -34,9‰ , ал ендік бойынша өзгеруінде айтарлықтай ауытқулар байқалмайды.
Теңіз суының тұздылығының мұхит суының тұздылығынан айырмашылығы бар. Бұл да – ең алдымен су балансымен анықталады, яғни климаттық жағдайға тәуелді. Теңіздегі тұз мөлшері оның беткі қабатында да , тереңдеген сайын да, мұхит-тармен салыстырғанда , үлкен шекте өзгеріп отыруы мүмкін . Теңіздер өздері жағалауын шайып жатқан құрлықтың әсерінде болады және тұздылықтың өзгеруін дүниежүзілік мұхитпен байланысы да анықтайды. Егер де , теңіздің тұздылығы көршілес мұхиттың (теңіздің) тұздылығынан аз болса , онда көршілес теңізден тереңдік ағыстары арқылы келетін судың тығыздығы жоғарғы болғандықтан теңіздің терең қабатын толдырады, сөйтіп теңіздің тұздылығы тереңдеген сайын артады. Мысалы, өте тұзды Жерорта теңізі мен тұзды Қара теңіз аралығында орнасасқан Мрамор теңізі – Жерорта теңізінің тұзды суы Дарданелла бұғазы арқылы еніп, тұздылығы 38-39 ‰ Мрамор теңізінің төменгі қабатын толтырса , тұздылығы 25 ‰ Қара теңіз суы жоғарғы бетін тұшырландырады.
Құрлықтың орталық бөлігінде, яғни дүниежүзілік мұхит суымен байланысы жоқ , орнасасқан теңіздердің тұздылығы климаттың ерекшелігіне (жауын-шашын мөлшерінің булануға қатынасына), географиялық ендікке, теңізге құятын өзен суларының химиялық құрамына , ағын судың шығынына да байланысты ауытқымалы. Мысалы, Қызыл теңіз ыстық және құрғақ климатта орналасқан. Жылына теңіз акваториясына жауатын жауын-шашын мөлшері буланудан 30 есе кем , ал мұхит суымен жалғастырып , су айырбасын іске асыратын Баб-эль-Мандеб бұғазының ені өте тар. Теңіз бен дүниежүзілік мұхит арасындағы су айырбасы нашар, сондықтан Қызыл теңіздің тұздылығы 42‰ . Қара теңізде су балансы шамамен тепе-тең –буланған судың мөлшері жауын-шашыннан артық емес, тұздылығы небәрі 18‰ .
Жыл мезгілдері бойынша мқхит суының тұздылығының айырмашылығы онша көп емес –шамамен -0,2‰, поляр аймағының жағалауға жақын жерлерінде жазғы мұздықтардың еруінен 0,7‰-ге дейін төмендейді. Су өзі түйіскен қабаттағы газдарды сіңіреді, ерітеді. Сондықтан мұхит суында атмосфера газдары , өзен суы алып келетін газдар, әртүрлі химиялық және биологиялық процестердің нәтижесінде пайда болған газдармен қатар мұхит түбіндегі вулкандық атқылаулардан қосылған газдар кездеседі. Мұхит суының әртүрлі газдарды еріту мүмкіншілігі температураға, тұздылыққа және гидростатикалық қысымға байланысты. Температура мен тұздылық жоғары болса-онда теңіз суында еріген газдың мөлшері аз. Жалпы алғанда, суда еріген газдардың мөлшері аз болса да олардың мұхиттар мен теңіздердің органикалық өмірі үшін маңы-зы зор.
Осы газдардың ішіндегі ең маңызды роль атқаратын газ-оттегі. Ьасқа газдар сияқты оттегінің мөлшері де температураға , тұздылыққа жіне теңіз суының араласу қарқындылығына байланысты. Осы көрсеткіштердің географиялық енлік бойынша өзгеруіне қарай оттегінің мөлшері де экватордан полюстерге қарай артады.
Судың құрамына оттегі тек атмосферамен түйіскенде ғана қосылмайды, сонымен қатар мұхиттар мен теңіздерде өмір сүретін балдырлардың фотосинтез процесі сал-дарынан да түседі . Фотосинтез процесі судың беткі қабатында өтетіндіктен тереңдеген сайын оттегігің мөлшері азаяды. Осы жоғарғы қабаттағы (100-300м) оттегінің мөлшері жоғары -180‰-ға дейін. Артық оттегі атмосфера қабатына қосылады. Мұхит сулары-ның өте терең қабатында оттегі жоқ деп айтуға болмайды. Мұнда оттегіні тасымал-дайтын-теңіз ағыстары. Полюстерден келген суық ағыс оттегіге қанық және экватор маңына оттегі жеткізуші қызметін атқарады. Оттегінің мөлшері ендік бойынша ғана емес , жыл мезгілдері , тіптітәулік ішінде өзгермелі-өйткені фотосинтез процесінің даму деңгейі сәулелі энергияның жарықтығына байланысты ауытқып отырады.
Көмір қышқыл газы оттегі мен азоттан айырмашылығы мұхит суында , негізінен алғанда, байланысқан күйде, көмірқышқыл қосындылары түрінде (карбонаттар мен бикарбонаттар) кездеседі. Ол суға атмосферадан келіп түседі, организмдер дем алғанда және органикалық заттар шірігенде бөлініп шығады, су асты атқылауларында жер қыртысынан келіп қосылады. Оттегі сияқты көмірқышқыл газы суда жақсы ериді. Сондықтан температура жоғарылағанда су оны атмосфераға бөледі, төмендегенде сіңіреді. Мұхит суында көмір қышқыл газының еру жылдамдығы оттегімен салыстырғанда жоғары болғандықтан оның мөлшері атмосферадағы шамадан 60 есе көп. Азот та мұхит суында кездеседі, бірақ басқа газдармен салыстырғанда мөлшері аз . Мұхитта ол, сірә үлкен рөл атқармаса керек. Теңіздердегі газдардың таралуы мен сандық көрсеткіші мұхиттармен салыстырғанда мүлде өзгеше. Төменгі тереңдікте оттегі жоқпен тең, орнына күкіртті сутек жиналады. Күкіртті сутек шоғырланған тереңдікте тіршілік көзі болуы мүмкін емес . Мысалы, Қара теңіз суында 200м-ден төменгі тереңдікке күкіртті сутек басым. Өйткені теңіз суы толығымен араласпайды, төмендеген сайын оттегі азайып , күкіртті сутек артады да теңіз түбінде әрбір литрде 6,5 см3-ге тең болады.
Тазартылған судың физикалық қасиеті 2 түрлі көрсеткішке байланысты: темпера-тура мен қысымға, ал теңіз суының физикалық қасиеті үшінші көрсеткіш-тұздылыққа тәуелді. Теңіз суының тұздылығымен тазартылған суда болмайтын, оның мынандай қасиеттері байланысты: осмотикалық қысымы және электр өткізгіші.
Бетіне келіп түсетін күн жылуының әсерінен мұхит суы да құрлық секілді қызады. Ауданы үлкен болғандықтан , мұхит құрлыққа қарағанда жылуды көп қабылдайды. Су бетінің температурасы әркелкі болады және географичлық ендікке қарай бөлінеді. Мұхиттың кейбір аудандарында мұндай заңды бөлінуді мұхит ағыстары, тұрақты желдер, ал жағалау бөліктерінде-материктерден құйылатын едәуір жылы су ағыстары бұзады.
Мұхит суының температурасы тереңдікке қарай да өзгереді. Алғашында ол болма-шы ғана төмендейді де, одан соң баяулайды . 3-4 мың м-ден астам тереңдікте темпера-тура әдетте +20-тан 00С-ге дейінгі аралықта ауытқиды . Мұхитта ең жоғарғы жылдық орташа температура 27-280С экватордың солтүстігінде 5 және 100солтүстік ендікте байқалады. Мұнда жердің термикалық режимі орналасқан. Батыс және Шығыс жаға-лаулардағы орташа температуралық айырмашылық 8-100С . Осы ендіктің шығыс жағалауындағы температураның төмен болуы пассат желдеріне байланысты, өйткені теңіз жағалауынан жылы су ығысады да орнына тереңнен суық су көтеріледі. Оңтүстік жарты шардың қоңыржай ендігінде құрылық жоқ болғандықтан температураның ендік бойынша таралуы-600о.с 00С-тан 400о.е. 100С шамасында ауытқып отырады.
Солтүстік жарты шардың қоңыржай недігінде теңіз суы жылырақ, 100С-тық изотерма тамыз айында поляр шеңберіне дейін жетеді.
Дүниежүзілік мұхит суының беткі қабатының температурасы 17,40С, яғни бүкіл жер бетінің орташа температурасынан 30С жоғары. Ең жылы мұхит-Тынық мұхиты-теңіз бетінің орташа температурасы 19,10С, Үнді мұхитында-17,60С, Атлант-16,90С, Солтүс-тік мұзды мұхитында-0,750С. Ең төменгі температурада(-1,70С) ақпан айында Солтүстік мұзды мұхитта, Ең жоғарғы температура (+320С) Тынық мұхитында тіркелген. Антарктида суының суытуы әсерінен, жалпы алғанда, жыл бойы оңтүстік жарты шардың суы жамылғысымен салыстырғанда суығырақ.
Мұхит бетіндегі тәуліктік температура амплитудасы 10С-тан аспайды. Орташа жылдық температура амплитудасы төменгі және жоғарғы ендіктерде 10С және 20С, тек қоңыржай ендікте 100Сжәне одан жоғары. 0.
Теңіз суының негізгі көрсеткіші –тығыздығы. Тұздылық артқан сайын тығыздық та өседі. Теңіз суының беткі қабатының тығыздығының артуына мқздықтардың пайда болуы, булану және суынуы ықпал етеді. Ашық мұхитта тығыздық температураға бай-ланысты, сондықтан экватордан полюстерге қарай жылжығанда артады .