Физические и химические свойства морской воды

Соленость. В морской воде заключено огромное количество растворенного твердого вещества. Морская вода-это ионный раствор со средним содержанием растворенного вещества 34,6 г на 1000 г воды. Термин «соленость» используется для характеристики состава этого раствора, выраженного в промилле (‰). Твердое вещество, растворяясь в морской воде, распадается на ионы. В морской воде обнаружено по меньшей мере 67 различных химических элементов; однако главными из них являются хлор, натрий, ионы сульфатов, магний, кальций, калий, ионы двууглекислых солей, бром.
Соленость океанической воды заключена между крайними значениями 33 и 37‰, но обычно колеблется от 34 до 35‰. У поверхности соленость понижается из-за выпадения в море атмосферных осадков, притока пресной воды с суши, таяния ледников, увеличивается же она вследствие испарения с поверхности  или образования морского льда, почти лишенного солей.
Существует несколько возможных источников морских солей: 1) часть их в растворенном виде могла содержаться в первичной воде; 2) некоторые соли, вероятно, были вымыты из пород морского дна; 3) часть солей, по-видимому, поступила за счет дегазации Земли при ее остывании; 4) в настоящее время источником солей служит подводная вулканическая деятельность и горячие источники на морском дне; 5) часть солей выносится в океан реками, в которые они попадают из подземных вод, вымывающих их из пород на суше. В отношении последнего из указанных источников следует заметить, что солевой состав воды в реках существенно отличается от состава морской воды. 

Концентрации кремнезема, железа и алюминия относительно низки в речной воде и составляют менее одной миллионной доли в морской воде.
Происхождение и история становления солености Мирового океана до сих пор остаются интригующей проблемой для химиков-океанографов. Сегодня господствует взгляд, согласно которому состав морской воды отличается поразительным постоянством. Изучение древних форм жизни в океане показывает, что состав воды мало изменился за последние 600 млн. лет (т. е. с начала кембрийского периода).
Температура. Температура океана меняется от экватора к полюсам и от поверхности к абиссальным глубинам. У экватора температура на поверхности в среднем равна примерно 36°С, тогда как в полярных областях она составляет около -2°С, т. е. близка к точке замерзания морской воды. У дна температура воды меняется от -2°С в полярных областях до + 2°С в низких широтах. Температура воды в океане быстро уменьшается от поверхности до глубины
400 м, где она равна примерно 4°С. Затем до глубины 2000 м она понижается уже не столь быстрыми темпами и на этой глубине становится относительно постоянной - около 2°С. Для более глубоких слоев океана характерен большой объем холодной плотной воды, которая движется из полярных и субполярных областей в сторону экватора, входя составной частью в общую систему циркуляции Мирового океана.
Вариации температуры воды у поверхности океана на разных широтах отражают разницу в количестве получаемого солнечного тепла. Вклад в тепловой бюджет океана слабого тепла, поступающего из земных недр, от радиоактивности пород морского дна и окисления органического вещества, пренебрежительно мал.
Растворенные газы. Газы, как и твердое вещество, присутствуют в растворенном виде в морской воде. Самыми распространенными из них являются азот, кислород и двуокись углерода, получаемые из воздуха. Общее количество их здесь во много раз больше, чем в атмосфере, вследствие высокой растворимости газов в холодной воде. Кислород необходим для морских организмов и для процессов гниения органического вещества, двуокись углерода служит пищей для зеленых и бурых морских водорослей.

Освещенность. Солнечный свет быстро пропадает с глубиной; при этом глубже всего проникают лучи голубой части спектра. Более половины световых волн видимой части спектра поглощается в первых десяти метрах морской воды среднего состава, 99% поглощается в верхних 100 м. Большая часть поглощенной энергии трансформируется в тепло, но существенная ее доля усваивается с помощью фотосинтеза морскими растениями.
Плотность и давление. Плотность средней по солености и температуре морской воды составляет примерно 1,025. В холодных полярных водах она увеличивается приблизительно до 1,028, а в теплых тропических морях уменьшается приблизительно до 1,022. Изменение плотности, обусловленное изменением солености, температуры и давления, ответственно за существование определенного вида океанических течений.
Гидростатическое давление на любой глубине соответствует весу толщи воды. Хотя вода почти несжимаема, давление на больших глубинах все же достаточно велико для весьма слабого увеличения плотности. Без этого слабого возрастания плотности воды с глубиной уровень моря был бы примерно на 30 м выше существующего.