Лекция: Факторы, определяющие плотность морской воды

Известно, что плотность морской воды больше плотности пресной воды — 1000 кг/м3 (см. разд. 1.3.2, рис. 1.5), что связано с соленостью морской воды. Плотность воды зависит также от температуры и давления (глубины). Формально эту зависимость можно выразить формулой r = f(S, T, р). Повышение температуры воды (при температуре выше температуры наибольшей плотности) уменьшает ее плотность (см. разд. 1.3.2). Под влиянием давления с глубиной плотность морской воды увеличивается, хотя и весьма слабо, из-за очень малого коэффициента сжимаемости воды. Связь плотности морской воды с температурой, соленостью и давлением называется уравнением состояния морской воды, точные алгоритмы расчета плотности приводятся в специальных океанографических таблицах.

В практических расчетах неудобно оперировать многозначными значениями, изменяющимися лишь в последних знаках (например, 1026,34 кг/м3). Поэтому в океанологии для упрощения вычислений введено понятие условной плотности, которую получают из истинной по формуле

σТ=r-1000 или σТ=(r-1) • 103. (10.5)

Таким образом, практически пользуются цифрами, содержащими лишь последние знаки величин, т. е., например, не 1026,34, а 26,34.

Приняты различные формы записи условной плотности в зависимости от задачи. Если рассматривается плотность воды в данной точке в толще океана, т. е. с учетом давления (in situ), условную плотность записывают с индексами S, T, р : σSTp. Если не учитывать давления воды океана, условную плотность записывают с индексами σST или просто σТ. Это означает, что условная плотность в данном случае зависит лишь от солености и температуры.

Кроме условной плотности для характеристики плотности используют понятие удельного объема a — величины, обратной плотности, т. е. a= 1/r.