1. Pionowy podział oceanów

Question 1

Co składa się na cykl hydrologiczny?

Answer 1

Dwa obiegi: duży - głównie związany z oceanem oraz mały - odnoszący się do warunków lokalnych.

Question 2

Temperatura w oceanach zależy głównie od:

Answer 2

• szerokości geograficznej
• kierunku wiatru
• prądów morskich

Question 3

Scharakteryzuj stratyfikację termiczną:

Answer 3

Promieniowanie słoneczne nagrzewa tylko warstwę powierzchniową. Od 200 m do 1000 m temperatura gwałtownie spada - termoklina. Pod termokliną występują niewielkie zmiany temperatury i utrzymuje się ona zwykle na poziomie ok. 4 stopni C.

Question 4

Czy termoklina występuje wszędzie?

Answer 4

Tak, ale spadek temperatury różni się gwałtownością.

Question 5

Co to termoklina?

Answer 5

Warstwa dużego gradientu temperatury. Warstwa przejściowa między cieplejszymi i wymieszanymi wodami powierzchniowymi, a zimniejszymi wodami poniżej.

Question 6

Jakie trzy poziome warstwy wyróżniamy w stratyfikacji termicznej?

Answer 6

• Cienka warstwa ogrzanych wód powierzchniowych, podlegająca ciągłemu mieszaniu (o mniejszej gęstości)
• Termoklina: warstwa nagłego spadku T z głębokością
• Zimne wody głębinowe o większej gęstości.

Question 7

Scharakteryzuj termoklinę w niskich szerokościach geograficznych (równik - 30 st. N/S):

Answer 7

Stała termoklina na głębokości ok. 200-1000 m.

Question 8

Scharakteryzuj termoklinę w średnich szerokościach geograficznych (30 - 60 st. N/S):

Answer 8

Ze względu na silną sezonowość temperatury - występuje również termoklina sezonowa. Jest płytsza niż stała, powstaje latem w wyniku nagrzewania powierzchni wody, zanika zimą z powodu większej miksji i jest bardzo istotna dla fitoplanktonu.

Question 9

Scharakteryzuj termoklinę w wysokich szerokościach geograficznych (60 st. N/S +):

Answer 9

W rejonach polarnych latem powstaje na głębokości 50-100 m zimna warstwa pośrednia - warstwa zimnej (do -1.6 st. C) wody, pomiędzy cieplejszymi wodami powierzchniowymi i głębiej w kolumnie wody. Warstwa ta utrzymuje się dzięki różnicy gęstości.

Question 10

Z czym zazwyczaj zbiega się termoklina?

Answer 10

Z piknokliną - warstwą gwałtownego wzrostu gęstości wraz z głębokością.

Question 11

Co to pelagial?

Answer 11

Strefa pelagialna - wody otwarte mórz i oceanów, oddzielone od brzegu strefą litoralu - strefą przylegającą do lądu (przybrzeżną).

Question 12

Co to bental?

Answer 12

Strefa bentoniczna - dno zbiornika wodnego.

Question 13

Scharakteryzuj epipelagial pod względem fotyczności:

Answer 13

Mniej więcej odpowiada strefie eufotycznej: głębokość 0-200 m, powierzchniowa warstwa wymieszanej wody.

Question 14

Scharakteryzuj mezopelagial pod względem fotyczności:

Answer 14

Głębokość od 200 do 1000 m - strefa półmroku. Górna granica to głębokość, na którą dociera 1% światła. Odpowiada strefie dysfotycznej

Question 15

Scharakteryzuj batypelagial i abisopelagial pod względem fotyczności:

Answer 15

Odpowiadają strefie afotycznej, batypelagial sięga do 3500 m, niżej abisopelagial.

Question 16

Opisz warstwę eufotyczną:

Answer 16

Warstwa wody, do której dociera taka ilość promieniowania słonecznego, że możliwe jest przeprowadzanie fotosyntezy (PAR = 400-700 nm). Jej grubość zależy od przenikania światła, najgrubsza jest w zbiornikach oligotroficznych, średnia w mezotroficznych i mała w eutroficznych.

Question 17

Co określa prawo absorpcji (Lamberta) + wzór?

Answer 17

Opisuje pochłanianie światła - określa stopień pochłonięcia światła przez wodę - współczynnik absorpcji światła (α).

Zmiana radiacji w wyniku absorpcji w ośrodku jest proporcjonalna do początkowej wartości radiacji, a współczynnik proporcjonalności to α.

dL/dr = -α L

Gdzie: dL = zmiana natężenia promieniowania w wyniku absorpcji
dr = grubość ośrodka absorbującego
L - radiacja
α - współczynnik absorpcji (pochłaniania)

Question 18

Od czego zależy wartość współczynnika α?

Answer 18

Od grubości i natury ośrodka - zazwyczaj jest bardzo różna dla różnych długości fal.

α = -1/r ln Lr/L0

Gdzie: α = współczynnik absorpcji [m^-1]
L0 i Lr = wartość radiacji odp. na początku warstwy ośrodka i po przejściu światła prostopadle przez tą warstwę
r = grubość warstwy

Question 19

Podaj prawo Lamberta-Beera + wzór:

Answer 19

Absorpcja (A) promieniowania przez roztwór zależy od jego stężenia (C), od grubości warstwy absorbującej (l) i molowego współczynnika absorpcji (α), charakterystycznego dla danej substancji:

A = α C l

Question 20

Przez co jest pochłaniane światło w wodzie morskiej?

Answer 20

1. Cząsteczki wody
2. Rozpuszczone substancje organiczne (substancje żółte)
3. Zawiesiny, głównie organiczne.

Question 21

Scharakteryzuj absorpcję promieniowania przez cząsteczki wody:

Answer 21

Cząsteczki wody NIE pochłaniają światła widzialnego, za to silnie absorbują podczerwień. Oddziaływanie foton - cząsteczka wody jest przyczyną niebiesko - zielonej barwy wody.

Question 22

Scharakteryzuj absorpcję promieniowania przez rozpuszczoną materię organiczną (DOM):

Answer 22

W wodach przybrzeżnych o dużej zawartości DOM zwiększa się pochłanianie światła niebieskiego (krótkofalowej części widma) i UV - woda staje się bardziej zielona.
Im więcej DOM, tym mniej światła przenika!

Question 23

Opisz materię organiczną w wodzie morskiej:

Answer 23

Może występować w postaci zawieszonej lub rozpuszczonej i występuje w każdym zbiorniku wodnym.
Pochodzi ze źródeł naturalnych lub antropogenicznych (ścieki, odpady przemysłowe, substancje stosowane w rolnictwie).

Question 24

Podaj równanie Redfielda:

Answer 24

106 CO₂ + 16 NO₃^- + HPO₄^2- + 122 H₂O + 18 H⁺ +hv + mikroelementy —fotosynteza—> 138 O₂ + C₁₀₆H₂₆₃O₁₁₀N₁₆P

Question 25

W jakich procesach mogą powstawać cząstki zawiesiny?

Answer 25

• produkcja fitoplanktonu
• tworzenie większych cząstek (agregatów) w wyniku agregacji, koagulacji i flokulacji
• degradacja materiału roślinnego
• wydalanie przez zooplankton
• transport z lądu

Question 26

Co to flokulacja?

Answer 26

Zdolność organicznej materii rozpuszczonej (DOM) do tworzenia koloidów i wytrącania się w postaci bardzo drobnych zawiesin lub agregatów organicznych.

Question 27

Opisz przenikanie promieniowania w głąb kolumny wody:

Answer 27

• Większość energii słonecznej jest pochłaniana w kilkumetrowej warstwie powierzchniowej oceanu, powodując jej ogrzewanie i dostarczając niezbędną energię do fotosyntezy.
• Krótsze długości fal przenikają głębiej niż dłuższe -> jako pierwsze zostaje pochłonięte promieniowanie podczerwone, następnie czerwone itd.
• Przewodzenie ciepła jest b. powolne, więc tylko niewielka część ciepła jest w ten sposób przenoszona w głąb oceanu.
• Głównym mechanizmem przenoszenia ciepła są fale i turbulentne mieszanie przez wiatr.
• Wymieszana warstwa powierzchniowa ma ok. 200-300 m w otwartym oceanie, w wodach przybrzeżnych może to być <10 m.

Question 28

Jakie światło pochłania POM?

Answer 28

Niebieskie i czerwone