Встречающиеся в океане водные массы различаются по температуре (Т), солености (S) и, следовательно, по плотности r. Правда, в океанологии применяется понятие условной плотности s.
s = (r - 1)*10-3
Для анализа процессов, происходящих в море, водные массы удобно изображать соответсвующей точкой в системе ST-координат. Водной массе соответсвует точка на этой координатной плоскости. Прямая, соединяющая две точки, является прямой смешения
Если воды смешиваются в пропорциях m1 и m2, то новое состояние станет отмеченным на этой прямой точкой М, а температура и соленость смешенной воды станет:
Это обычные формулы средневесовых величин. Найдя положение точки на этой прямой, можно процентное содержание смешавшихся масс.
В реальности полного смешивания, как правило, нет, так как в действительности любая часть моря является открытой системой; всегда существует теплообмен с атмосферой, горизонтальный перенос и прочее.
Но при этом происходи странная метаморфоза с плотностью, которая зависит от солености и температуры нелинейно. Следствием этой нелинейности является повышение плотности воды, полученной в результате смешивания.
На приводимой ниже диаграмме кривые тонкие линии представляют изопикны - линии равной условной плотности, а жирная прямая - прямая смешивания.
Так, если смешиваемые воды имеют, как это видно на графике, соответсвенно температуры и солености ТA = 30oС, SA = 35,36o/oo и ТB = -1,5oС, S = 27,38o/oo (условная плотность в обоих случаях одинакова - 22,00), то в результате смешивания температура и соленость станут Т = 14,25oС и S = 31,38o/oo, возрастет до 23,38, то есть, увеличится на 1,36. Причем уплотнение сопровождается выделеинем тепла.
Физико-химическая природа этого явления до конца пока не выяснена, но в местах встреч различных водных масс происходит уплотнение водной смеси, и эта вода опускается в глубины, обогащая из кислородом и вытесняя глубинные воды на поверхность. Это происходит при взаимодействии вод Гольфстрима и Лабрадоского течения, Куросио и Ойясио, в приполярных областях и так далее. Именно к таким районам приурочены самые перспективные промысловые районы Мирового океана, так так поднимающиеся с глубин воды обогащены фосфором и другими биогенными элементами, так необходимыми для развития живого организма.
