Hydrologiaalbikrosno.pl/.../uploads/2017/12/PWMT2-HYDROLOGIA-KDP.pdf · 2020. 10. 26. · Hydrologia morza . Płetwonurek Podlodowy KDP/CMAS (PPL) KDP CMAS 2013/cmaspolska 5 Dlaczego

Płetwonurek Podlodowy KDP/CMAS (PPL) KDP CMAS 2013 WWW.CMAS.PL 1 www.cmas.pl /cmaspolska

Hydrologia

morza

Płetwonurek Wrakowo-Morski

KDP/CMAS (PWM)

Płetwonurek Podlodowy KDP/CMAS (PPL) KDP CMAS 2013 WWW.CMAS.PL 2 www.cmas.pl /cmaspolska www.cmas.pl /cmaspolska

Agenda:

• Hydrologia morza

• Typy wybrzeży morskich

• Ukształtowanie dna strefy przybrzeżnej

• Prądy morskie

• Falowanie morskie

• Upwelling

• Pływy

• Strefy morza

• Życie w wodach morskich

• Bałtyk nasze morze


Morze to zbiornik posiadający:

• własny układ prądów

• samodzielny system dopływów

• typowy poziom zasolenia i temperatur

Hydrologia morza


Dlaczego wody morskie są słone

Wody słone powstały na skutek opadów deszczów

(gwałtownego skraplania wody) i wymywania przez nie z

powierzchni gruntu związków mineralnych.

Zasolenie wód morskich sięga wynosi od 1,2 do 235 ‰.

Hydrologia morza


Dlaczego wody morskie są słone

Występujące w wodzie morskiej praktycznie wszystki

minerały nadają jej słono-gorzki smak.

Wysoka zawartość minerałów, a co za tym idzie duża

gęstość wody, powoduje że płetwonurek musi zabrać

więcej obciążenia niż w wodach słodkich.

Hydrologia morza


Oceany i morza cechują się:

• falowaniem: głównie na skutek działania wiatru

• prądami: wiatr, zasolenie i różnice temperatur

• pływami: oddziaływanie Księżyca na masy wody

Hydrologia morza


Typy wybrzeży morskich


WYBRZEŻE to pas terenu po obu stronach linii brzegowej, na którym dostrzegalne są skutki aktualnie trwających procesów brzegowych (działalności fal morskich, przyboju, prądów przybrzeżnych, itp.).



Pod względem ukształtowania wyróżniamy dwa podstawowe typy wybrzeża:

niskie (np. plaża) wysokie (np. klif).



Podział wybrzeża pod względem genezy i przebiegu linii brzegowej:

• fiordowe

• szkierowe (szerowe)

• riasowe

• dalmatyńskie

• mierzejowo-zalewowe

• lidowo-lagunowe



Wybrzeże fiordowe powstało

w wyniku zalania dolin

polodowcowych na terenach

górskich (Norwegia, Alaska,

Grenlandia, Chile)



Wybrzeże fiordowe



Wybrzeże szkierowe

(szerowe) charakteryzuje się

“tysiącem” małych wysepek.

Powstało w wyniku

częściowego zalania terenów

pagórkowatych rzeźby

polodowcowej (Finlandia,

Szwecja)



Wybrzeże szkierowe



Wybrzeże riasowe powstało

w wyniku zatopienia

wylotowych odcinków dolin

rzecznych ułożonych

prostopadle lub skośnie do linii

brzegowej (Francja, Hiszpania,

Chiny, Irlandia)



Wybrzeże riasowe



Wybrzeże dalmatyńskie

powstało poprzez zalanie

pasm górskich ciągnących się

równolegle do brzegu morza;

grzbiety tworzą łańcuchy wysp

(Chorwacja, Kalifornia).



Wybrzeże dalmatyńskie



Wybrzeże mierzejowo-

zalewowe powstało poprzez

odcięcie zatoki piaszczystą

mierzeją utworzoną przez prąd

przybrzeżny (Polska, Litwa)



Wybrzeże mierzejowo-zalewowe



Wybrzeże lidowo-lagunowe

powstało na skutek odcięcia

płytkiej zatoki od otwartego

morza wynurzonym podczas

odpływu piaszczystym wałem

przybrzeżnym (Laguna

Wenecka, Zatoka

Meksykańska).



Wybrzeże lidowo-lagunowe



Ukształtowanie dna

strefy przybrzeżnej


Rewa, (podwodzie) - element rzeźby dna w strefie

przybojów piaszczystych płytkowodnych wybrzeży.

Jest to wał piaszczysty ze stromymi stokami odlądowymi o

wysokości 0,5-2,5 metra i rozciągłości od kilkuset metrów

do kilku kilometrów

Ukształtowanie dna strefy

przybrzeżnej


Występują seriami:

dwa, trzy lub więcej

wałów ciągnących

się pasami

równoległymi do

siebie i do brzegu


przybrzeżnej


• Dno morskie w przeciwieństwie do innych akwenów

śródlądowych zbudowane jest z na przemian występujących

rowów i rew (płycizn).

• Wchodząc do wody zwykle najpierw napotkamy na rów

a później na rewę po czym znowu na rów.

• Takich rew występujących na kąpieliskach na przemian

z rowami może wystąpić od 2 – 5 w zależności od

miejscowości.


przybrzeżnej


źródło - Wyjazdy Nurkowe - Marcin Dąbrowski


przybrzeżnej


Tam gdzie wczoraj była

rewa, dziś możemy

napotkać rów !


przybrzeżnej


Prądy morskie


Prądy morskie to postępowy ruch mas wodnych w

morzach i oceanach, przenoszący znaczne ilości wody na

duże odległości w określonym czasie.

Duże i niemal niezmienne ruchy wody w oceanach wywołane

różnicami temperatur, ruchem obrotowym Ziemi,

występowaniem wiatrów stałych bądź zasoleniem.

Prędkość prądów morskich jest różna; największa dochodzi

do 10 km/h.

Prądy morskie


Warstwa wody objęta tymi ruchami ma stosunkowo

niewielką szerokość i miąższość w porównaniu z jej

długością.

• Prądy morskie są jednym z podstawowych czynników

pobudzających cyrkulację wód w oceanie.

• Wpływ na prądy morskie wywiera także rozkład lądów

i mórz (zarysy kontynentów) i rzeźba dna oceanu.

Prądy morskie


Ze względu na sposób powstawania rozróżnia

się prądy morskie:

• wiatrowe (dryfowe),

• grawitacyjno-gradientowe,

• pływowe.

Prądy morskie


Prądy morskie wiatrowe powstają wskutek

tarcia o powierzchnię oceanów i mórz

poruszających się mas powietrza oraz parcia

wiatru na dowietrzne zbocza fal.

Prądy morskie


Prąd morski wywołany wiatrami stałymi (pasaty), wiatrami

sezonowymi (monsuny) lub wiatrami zdecydowanie

przeważającymi (np. wiatry zachodnie w strefie umiarkowanej)

jest nazywany prądem dryfowym, w odróżnieniu od prądu

morskiego wywołanego wiatrami krótkotrwałymi zwanego

prądem wiatrowym.

Prądy morskie


Prądy morskie grawitacyjno-gradientowe

obejmują:

• prądy morskie barogradientowe, wywołane

zmianami ciśnienia atmosferycznego nad morzami

i oceanami;

• prądy morskie spływowe, powstające wskutek

dopływu wód rzecznych, opadu atmosferycznego,

parowania, dopływu wód z innego akwenu lub

odpływu wód;

Prądy morskie


• prądy morskie gęstościowe, powstające na

skutek różnic gęstości wody morskiej, o czym

decydują różnice temperatury i zasolenia wody (są

to głównie prądy podpowierzchniowe i głębinowe);

• prądy morskie kompensacyjne, o charakterze

wtórnym, dążące do wyrównania poziomu morza

bez względu na przyczynę, która wywołała

zakłócenie równowagi hydrostatycznej.

Prądy morskie


Prądy morskie pływowe, ruchy wód okresowo

zmieniające kierunek i prędkość, powstające

w związku z przesuwaniem się fal pływowych (pływy)

Szczególnie silne prądy pływowe są obserwowane

w akwenach przybrzeżnych, gdzie obejmują całą

masę wody (do dna); im dalej od brzegów tym są

słabsze

Prądy morskie


Ze względu na stałość i czas trwania rozróżnia się

prądy morskie:

• stałe - mające zawsze ten sam kierunek i tę samą

prędkość

• okresowe - zmieniające kierunek i prędkość

w regularnych odstępach czasu

• czasowe - powstające sporadycznie pod wpływem

krótkotrwałych silnych wiatrów, gwałtownych zmian

ciśnienia atmosferycznego i opadów

Prądy morskie


Zależnie od głębokości położenia warstwy wody

objętej prądem rozróżnia się prądy morskie:

• powierzchniowe (głównie prądy wiatrowe)

• głębinowe (ruchy wymienne między masami

wodnymi; wiatry nie mają na nie wpływu)

• przydenne (rozprowadzają ciężkie wody

antarktyczne w kierunku północnym)

Prądy morskie


W zależności od kierunku, w jakim porusza się

woda morska, wyróżnia się prądy morskie:

• poziome

• pionowe - prądy morskie pionowe mogą być

zstępujące lub wstępujące

Prądy morskie


W zależności od różnic temperatury wód

niesionych prądem morskim i temperatury wód

otaczających rozróżnia się prądy:

• ciepłe (temperatura wód płynących jest wyższa od

temperatury wód otaczających prąd)

• zimne (odwrotnie)

Prądy morskie


Prądy morskie


Prądy morskie rzadko są wywołane jedną

przyczyną; zwykle powstają pod wpływem

działania kilku sił, których rola w ich

formowaniu jest różna

Prądy morskie


Prądy morskie odgrywają ważną rolę

w kształtowaniu mas wodnych oceanu, zakłócają

strefowość w rozkładzie temperatury oraz wpływają

na zasolenie, zawartość tlenu, barwę,

przezroczystość mas wodnych oraz wpływają na

procesy biologiczne.

Prądy morskie


• Prąd przybrzeżny - prąd, który płynie równolegle do

brzegu na wysokości linii przyboju; wywołują go fale

zbliżające się do brzegu pod kątem ostrym

• Prąd strumieniowy - prąd wody tworzący się, kiedy

woda w linii przyboju przepływa przez wąski przesmyk tworzy

się wówczas silny prąd, który płynie prostopadle do linii

brzegowej w kierunku od lądu

• Prąd wsteczny - ruch wody w kierunku od plaży do

morza; powstaje w wyniku ruchu falowego wody (możliwość

przewrócenia nurka podczas wchodzenia/wychodzenia

Prądy morskie



Prądy morskie



Prądy morskie



Prądy morskie


Prądy morskie


Falowanie morskie


Falowanie, fale morskie – jest to oscylacyjny ruch

cząstek wody po orbitach kołowych lub eliptycznych.

Najczęstszą przyczyną falowania jest tarcie wiatru o

powierzchnię wody.

Falowanie morskie


Falowanie morskie


Falowanie wody

A – Na głębinach - kołowy ruch

cząsteczek maleje z głębokością

B – Na płyciznach - ruch kołowy

zamienia się na elipsoidalnie

spłaszczony (tym bardziej im

płytsza jest woda)

Falowanie morskie


Falowanie morskie


Rozmiary falowania (wysokość, długość i okres fali)

zależą od:

• prędkości wiatru generującego falowanie

• czasu wiania wiatru nad wodą z tego samego lub

zbliżonego kierunku

• długość rozbiegu fali

• w akwenach płytkich na parametry fali ma też wpływ

głębokość akwenu

Falowanie morskie


Falowanie morskie


Proces przekazywania energii wiatru powierzchni

wody jest zależny od różnicy prędkości fali i

prędkości wiatru, dlatego dla danej prędkości

wiatru istnieje maksymalna długość i wysokość fali,

którą może wywołać dany wiatr.

Falowanie morskie


Wyróżnia się:

• Falowanie ustalone - które przy danej

prędkości wiatru osiągnęło swoje maksymalne

rozmiary.

• Falowanie nieustalone - które przy danej

prędkości wiatru nie osiągnęło jeszcze swoich

maksymalnych rozmiarów

Falowanie morskie

Nazwa wiatru Stopnie skali m/s km/h węzły Objawy na lądzie Stan morza

Cisza 0 0 - 0,2 1 1

Dym unosi się

prostopadle do

góry

Gładkie lustro wody

Powiew, słaby wiatr 3-1 0,3 - 0,5 19-1 10-1

Wiatr porusza liśćmi i

gałązkami

drzew

Powierzchnia wody

marszczy się,

tworzą się fale i szklista piana

Umiarkowany wiatr 4 5,5 - 7,9 20 - 28 15-11 Unosi z ziemi pył i

papierki

Małe, lekko spienione

fale

Dość silny wiatr 5 8,0 - 10,7 29 - 38 16 – 21 Małe drzewa liściaste

kołyszą się Średnie, spienione fale

Silny wiatr 7-6 10,8 - 17,1 39 - 61 22 – 33

Trudno utrzymać

parasol, drzewa

kołyszą się

Morze wzburzone,

dość wysoka,

spieniona fala

Wicher i wiatr sztormowy 9-8 17,2 - 24,4 62 - 88 34 – 47

Wiatr łamie gałęzie i

wyrządza

drobne szkody

na dachach

domów

Wysoka fala, piana

rozprzestrzenia się na duże

odległości

Sztorm 10 24,5 - 28,4 89 - 102 48 – 55

Wyrwane drzewa z

korzeniami,

zerwane dachy

Bardzo wysoka fala,

morze białe od

piany

Silny sztorm 11 28,5 - 32,6 103 - 117 56 – 63 Poważne i rozległe

zniszczenia

Wyjątkowo wysoka

fala, widoczność

ograniczona z

powodu piany

Orkan 12 32,7 118 64 Spustoszenie

Morze białe od piany,

powietrze

wypełnione

pianą

Skala Beauforta

Skala Beauforta/Pedersena St.B St.P Stan morza Objawy na morzu

Dł.fal

do[m]

Wys.fal

[m]

0 0 zupełnie spokojne lustrzana tafla wody - -

1 1 spokojne niewielkie zmarszczki, drobne łuski 5 0,1-0,25

2

2 prawie spokojne drobna, krótka fala o szklistych grzbietach 25 0,25-0,75 3

4 3 trochę ruchliwe dłuższe fale o wierzchołkach często spienionych 50 0,75-1,25

5 4 ruchliwe wyraźne, długie fale, gęste białe grzebienie na falach 75 1,3-2,0

6 5 lekko wzburzone powstają duże fale, których grzbiety pokryte są białą pianą, szum

morza 100 2,0-3,5

7 6 wzburzone fale stają się strome, powstają pasma piany, silny szum łamiących się

fal 135 3,5-6,0

8 7 bardzo wzburzone Wysokie, długie fale, gęsta piana układa się w długie pasma w

kierunku wiatru; morze zaczyna huczeć 200 6,0-8,5

9 8 rozszalałe tworzą się wysokie góry wodne, które się przełamują 250 8,5-11,0

10

11 9

nadzwyczaj

rozszalałe wiatr porywa grzywy fal i unosi pył wodny, bardzo słaba widoczność

300 i

powyżej

powyżej

11 12


DLA NURKOWAŃ

MAKSYMALNY STAN MORZA

TO 2-3 STOPNI

Falowanie morskie


Oprócz najczęściej spotykanych fal wiatrowych

wyróżnia się także inne rodzaje fali,

wywoływane przez inne czynniki:

• fale sejsmiczne – wywołane podmorskim

trzęsieniami ziemi; mogą wówczas powstać

wysokie i niszczycielskie fale nazywane

tsunami, powstałe w wyniku wybuchu

podmorskiego bądź podoceanicznego wulkanu

Falowanie morskie


• fale pływowe – wywołane przyciąganiem

Słońca i Księżyca

• fale baryczne (sejsze) – wywołane różnicami

ciśnienia atmosferycznego

• fale okrętowe – wywołane ruchem morskich

jednostek pływających

Falowanie morskie


Falowanie morskie


Falowanie morskie


Pływy


Pływy – to okresowy, pionowy ruch wody morskiej

wywołany siłami przyciągania Księżyca i Słońca

(w mniejszym stopniu)

Wzajemne położenie Słońca i Księżyca wpływa na

wysokość pływu

Pływy


Rodzaje pływów

• Pływy Syzygijne

o księżyc w nowiu - powstają najwyższe pływy

o pełnia księżyca – pływy są wysokie, lecz mniejsze

niż w czasie nowiu

• Pływy Kwadraturowe (pierwsza i ostatnia kwadra

księżyca) – pływy niewielkie o małej różnicy między

przypływem a odpływem

Pływy


PŁYWY SYZYGIJNE

PŁYWY KWADRATUROWE

Pływy


Różnice poziomu lustra wody podczas

odpływu i przypływu

Pływy


Pojęcia związane z pływami:

• zero mapy – poziom morza w stosunku do

którego podaje się głębokości na mapie

• woda wysoka – najwyższy stan wody podczas

przypływu

• woda niska – najniższy stan wody podczas

odpływu

Pływy



• przypływ – wznoszenie się poziomu wody do

czasu uzyskania wody wysokiej

• odpływ – opadanie poziomu wody do czasu

uzyskania wody niskiej

• czas przypływu – czas od wody niskiej do

wysokiej

• czas przypływu – czas od wysokiej niskiej do

niskiej

Pływy



• skok pływu – różnica między poziomem wody

wysokiej i poprzedzającej ją wody niskiej

• wysokość pływu – odległość pomiędzy zerem

mapy a poziomem wody w danym momencie

Pływy


Upwelling


Upwelling – zjawisko podnoszenia

się oceanicznych wód głębinowych, zwykle z

głębokości poniżej termokliny, na powierzchnię

Upwelling przybrzeżny występuje w strefie

przybrzeżnej i jest generowany przede wszystkim

przez wiatry wiejące wzdłuż brzegu, które powodują,

odpływanie od brzegu wody powierzchniowej i

zastępowanie jej wodami z niższych warstw

Upwelling


Upwelling


Środowisko morskie

- strefy morza


Strefy morza



TYPY DNA MORSKIEGO

• Dno twarde - zwarte dno skaliste, na którym ze względu na

zbyt silne ruchy wody lub nachylenie nie odkłada się piasek

• Dno skaliste - (spójne, lekko nachylone lub poziome

płaszczyzny skalne charakteryzujące się obecnością w

piasku pojedynczych, większych odłamków skalnych)

• Dno kamieniste - (rumowiska kamienne)

• Rafy

• Dno miękkie (piasek, muł)

Strefy morza


Jednostki miary

wykorzystywane na morzu

Jednostki miary

• Mila morska (Mm) - jednostka odległości 1852m

• Kabel (kbl) - jednostka odległości równa 0,1Mm czyli

185,2m.

• Węzeł - jednostka prędkości równa 1Mm/godzinę.

• Sążeń - jednostka miary głębokości stosowana w starych

mapach morskich, równa 1,8288m (6 stóp).

• Stopa - jednostka miary głębokości stosowana w starych

mapach morskich, równa 0,3048m.


ŻYCIE W WODACH MORSKICH

W morzach i oceanach żyje ok. 150 tys.

gatunków zwierząt

Flora mórz i oceanów jest uboższa

w przeciwieństwie do świata zwierzęcego

Życie w wodach morskich


Ukwiały



Gąbki



Gorgonia



Rozgwiazdy



Meduzy



Korale



Ślimaki



Stawonogi Langusta Homar

Krewetka Krab pustelnik



Ryby



BAŁTYK – „NASZE”

MORZE


Podział Bałtyku na akweny

Bałtyk jest morzem śródlądowym, głęboko

wciśniętym w kontynent europejski

Łączy się z sąsiednim Morzem Północnym

cieśninami, które nazywane są zewnętrznymi

(Kattegat i Skagerrak) i wewnętrznymi (Sund,

Wielki Bałt i Mały Bełt

Bałtyk nasze morze


Bałtyk nasze morze


BAŁTYK W LICZBACH

• Powierzchnia Bałtyku z Kattegatem i cieśninami

duńskimi: 415 266 km²

• Powierzchnia Bałtyku bez cieśnin: 385 tyś. km²

• Średnia głębokość: 52,3 m

• Największa głębokość (Głębia Lansort): 459 m

Bałtyk nasze morze


BRZEGI I WYBRZEŻA

brzegi piaszczyste

archipelagi/szkiery

fiordy

klify

zatoki i zalewy

Bałtyk nasze morze


UKSZTAŁTOWANIE DNA

Dno Bałtyku tworzą baseny oddzielone progami.

Gdyby poziom morza obniżył się o 50 m, z Bałtyku

powstałoby kilka niezależnych od siebie jezior

W kilku miejscach dno gwałtownie opada tworząc

głębie

Bałtyk nasze morze


GŁĘBOKOŚCI

Głębia Arkońska 50 m

Głębia Bornholmska 105 m

Głębia Gdańska 118 m

Głębia Gotlandzka 249 m

Głębia Landsort 459 m

Głębia Alandzka 405 m

Głębia Botnicka 294 m

Bałtyk nasze morze


ZASOLENIE WÓD BAŁTYKU

Przewaga dopływu wód rzecznych i opadowych

nad wlewami słonych wód z Kattegatu ma

decydujący wpływ na zasolenie Bałtyku, które jest

niewielkie w porównaniu z zasoleniem oceanu.

Bałtyk nasze morze


ŚREDNIE ZASOLENIE WÓD

POWIERZCHNIOWYCH

• Bałtyku: 7,5 ‰

• Średnie zasolenie wód oceanicznych: 36,6 ‰

Zasolenie wód bałtyckich nie jest jednolite - zmniejsza

się ono w miarę oddalania się od cieśnin duńskich.

Bałtyk nasze morze


Różnice zasolenia wód Bałtyku

wody powierzchniowe wody przydenne

Bałtyk nasze morze


Różnice zasolenia wód

Bałtyku

Bałtyk nasze morze


STRATYFIKACJA WÓD BAŁTYKU

Istotną cechą wód bałtyckich jest ich uwarstwienie.

Wyróżnia się dwie zasadnicze warstwy:

• Wody powierzchniowe o niskim zasoleniu, dobrze

wymieszane i natlenione - temperatura waha się, w zależności od sezonu, od 0°C do 20°C.

• Wody głębinowe o zasoleniu 12-22 ‰ - wykazujące prawie stałą temperaturę 4-6°C.

Bałtyk nasze morze


STRATYFIKACJA WÓD BAŁTYKU

Bałtyk nasze morze


W warstwie pośredniej, tzw. haloklinie, następuje

gwałtowny wzrost zasolenia i tym samym gęstości

wody

Jest to bariera utrudniająca mieszanie się wód

powierzchniowych z głębinowymi, dlatego też te

ostatnie są gorzej natlenione

Bałtyk nasze morze


BIORÓŻNORODNOŚC Życie w Bałtyku jest ubogie. W naszych wodach

spotykamy znacznie mniej gatunków niż w

sąsiednim Morzu Północnym

Ponadto liczba gatunków zmniejsza się w miarę

przesuwania się od Kattegatu do zatok: Fińskiej i

Botnickiej

Jest to efekt spowodowany niższym zasoleniem

Bałtyk nasze morze


Liczba gatunków fauny

dennej Bałtyku w

zależności od

zasolenia wody

Bałtyk nasze morze


• Znajomość zjawisk zachodzących na morzu

daje możliwość bezpiecznego nurkowania

• Planuj nurkowania uwzględniając warunki

hydrologiczne

• Maksymalny stan morza dla nurkowań to 2-3

Podsumowanie


Autorzy

• Tekst i opracowanie

o Marcin Kasprzak – praca dyplomowa na stopień M3 KDP/CMAS***

o Promotor - Marcin Dąbrowski

• Zdjęcia

o Marian Araszewski

o Marcin Dąbrowski

o Bartosz Kusz

o Robert Goszczyński

o Zbiory OCSP PTTK

o Źródło własne

Prawa autorskie do niniejszej prezentacji przysługują OCSP KDP PTTK.

Powielanie prezentacji w całości lub w części, jej modyfikowanie i

publiczne odtwarzanie bez zgody OCSP KDP PTTK jest zabronione.

Aktualizacja 2017 - Marcin Wajdyk


Pytania?

Documents

Hydrologiaalbikrosno.pl/.../uploads/2017/12/PWMT2-HYDROLOGIA-KDP.pdf · 2020. 10. 26. · Hydrologia morza . Płetwonurek Podlodowy KDP/CMAS (PPL) KDP CMAS 2013/cmaspolska 5 Dlaczego