Egzamin z fizycznej pierwszy termin
1. Na czym polegają fizyczne skutki wiązao wodorowych związku chemicznego wody morskiej?
powodują anomalną rozszerzalnośd wody morskiej (objętośd spada gdy temperatura
rośnie do 4
o
C)
woda morska ma zwiększoną gęstośd
woda staje się dobrym rozpuszczalnikiem soli
tworzy się napięcie powierzchniowe
woda jest dipolem dzięki tym wiązaniom
pojawia się hybrydyzacja
2. Jak rozumiesz pojęcia rozszerzalnośd termiczna, kontrakcja, ściśliwośd wody morskiej?
rozszerzalnośd termiczna – proces termodynamiczny; zmiana objętości właściwej pod
wpływem zmiany temperatury
kontrakcja – proces zmiany objętości właściwej pod wpływem zmiany zasolenia
(powstanie hydratów jonowych, gęsto upakowanych powoduje spadek objętości)
ściśliwośd – proces zmiany objętości właściwej pod wpływem zmiany ciśnienia
3. Czym się różni promieniowanie słoneczne od promieniowania na powierzchni morza?
Promieniowanie słoneczne – to promieniowanie krótkofalowe pochłaniane przez atmosferę,
składające się na strumienie fal elektromagnetycznych (H
SO
,H
B
,H
E+Q
,H
CH
)
Promieniowanie na powierzchni morza – to promieniowanie podczerwone będące wynikiem
nagrzania powierzchni morza (składa się na strumienie fal – H
S
, H
L
,H
E
,H
ODCZ
,H
OP
)
4. Jakie czynniki wpływają o wielkości promieniowania krótkofalowego na powierzchni morza?
Gazy (O
2
, CO
2
, CO)
Zachmurzenie (chmury)
Zawiesiny
Para wodna
Odległośd Ziemia-Słooce
5. Uzasadnij, że jest możliwy większy dopływ dziennej dozy promieniowania słonecznego w
rejonie biegunów niż równika.
Dzienna doza promieniowania zależy to od wysokości Słooca (szerokości geograficznej) i
położenia względem ekliptyki i kąta godzinnego dlatego, też do bieguna dociera największa
ilośd promieniowania.
6. Podziel bilansujące się strumienie na powierzchni morza na zyski i straty.
Zyski – H
OP
,H
S
, H
WT
*
Straty -H
PAROWANIE
*nie jesteśmy pewne co do strumienia odczuwalnego
7. Zarysuj obszary nadwyżek i deficytu w bilansie radiacyjnym.
8. Zlokalizuj miejsce bilansu strumieni ciepła podczas występowania lodu morskiego.
Jest to wypadkowy strumieo ciepła przy podstawie lodu oznaczony wzorem:
H
*
W/L
=H
F
+H
W
gdzie
H
F
to strumieo ciepła przenikający przez lód,
H
W
– strumieo ciepła pod
lodem
9. Jak rozumiesz adwekcyjny strumieo ciepła w morzu?
To przenoszenie ciepła między warstwami mas wodnych.
adwekcja – proces unoszenia substancji przez przepływający płyn
10. Przedstaw południkowy rozkład temperatury wody powierzchniowej w oceanie.
11. Wymieo rejony astrefowego rozkładu temperatury wody morskiej.
Są to rejony gdzie występują:
Słone palce –dyfuzja/transport w dół (opadanie soli)
Dyfuzja różnicowa – transport ciepła w górę
Czyli rejon równikowy i biegunów według :
12. Porównaj pionowe rozkłady temperatury wody w morzu o szerokości umiarkowanej i
polarnej.
Równik - miejsce ocieplenia wód
i ich podnoszenie do góry
dyfuzja różnicowa
Biegun - miejsce ochładzania się
wody i opadania do warstw
głębszych
słone palce
13. Podziel na grupy i podaj przykłady składników wody morskiej, zdefiniuj zasolenie.
jony: Na
+
,K
+
, Mg
2+
, Ca
2+
, Br
-
, HCO
3
-
, SO
4
2-
, Cl
-
metale śladowe: Ba, Zn, Ge, Cu, Cr, Fe
substancje żółte: barwniki, pigmenty
zawiesiny: plankton, detrytus, cząstki min. Pyły atmosferyzcne
gazy rozpuszczone: O
2
; CO
2
Zasolenie- stały skład % głównych składników soli morskiej określające stężenie; według
Knudsena – ciężar nieorganicznej soli na kg wody morskiej
14. Dlaczego morskie obszary tropikalne należą do najbardziej zasolonych?
Ponieważ występuje tam silne mieszanie i wymiana wód oraz parowanie jest większe od
opadów.
15. Porównaj pionowe rozkłady T,S i ρ (gęstości) w morzu/oceanie
Morze:
Ocean:
16. Jak określamy gęstośd wody morskiej?
Gęstośd jest to stosunek masy pewnej ilości substancji do zajmowanej przez nią objętości,
wyrażona wzorem
Określamy ją przy pomocy T, S, p – co daje nam równanie stanu. Oprócz tego jest związana z
objętością właściwą:
17. Określ anomalię termosteryczną gęstości właściwej.
–
)
0
,
0
,
35
(
=
p
T
S
T
,
S
18. Określ które z równao odpowiadają podstawowym procesom przenoszenia masy, ciepła i
pędu na poziomie molekularnym i turbulentnym (przyjęto oznaczenia standardowe)
)
,
,
(
p
S
T
19. Na czym polega dekompozycja Reynoldsa w opisie ruchu burzliwego?
Polega na podziale na ruch średni i ruch pulsacyjny (równanie Reynoldsa jest nazywane
równaniem uśrednionych pulsacji)
20. Określ kryteria ruchu burzliwego mając stosowne liczby:
L
v
Re
2
*
*
)
dz
du
(
dz
d
g
Ri
Odp: Re >1 zaś Ri <1
21. Dlaczego występuje siła Coriolisa w ruchu wód morskich?
Ponieważ związana jest z obrotem Ziemi wokół własnej osi (ruchu obrotowego w układzie
inercyjnym) oraz
o Siła Coriolisa + tarcie -> prąd Ekmana
o Siła Coriolisa + gradient ciśnienia -> prądy geostroficzne
22. Czym różni się równanie Eulera od Reynoldsa w opisie ruchu turbulentnego wód morskich?
Różni się elementem siły Coriolisa
23. Odróżnij prądy dryfowe od geostroficznych.
Prąd dryfowy – przepływ wynikający z bilansowania się siły tarcia z siłą Coriolisa (powstaje w
wkutek działania wiatru z określonej wysokości np. 10m przez długi czas)
Prąd geostroficzny – przepływ wynikający z bilansowania się ciśnienia i siły Coriolisa.
24. Jak rozumiesz tzw. pompę Ekmana?
Tworzą ją siła Coriolisa i naprężenie styczne wiatru – oddziałując na masy wody tworzą wiry
cyklonalne (lub antycyklonalne) powodujące upwelling (lub downwelling).
-
f
div
V
=+rot
z
τ –
upwelling
f
div
V
= -rot
z
τ –
downwelling
25. Na czym polegał eksperyment Stommela w wyjaśnieniu makro cyrkulacji prądów
powierzchniowych oceanu?
Polegał na określeniu wpływu zmian szerokości geograficznej na zagęszczenie linii prądów
wzdłuż zachodnich brzegów oceanów. Wykazał, że przy dużych zmianach
ϕ
,β –efekt staje się
bardzo ważny:
f=2ωsinϕ
Vβ=rot
z
τ
0
-rotz rot
z
τ
-H
26. Naszkicuj i nazwij prądy w wirach subtropikalnych Atlantyku i Pacyfiku:
Atlantyk
Pacyfik
27. Naszkicuj cyrkulację polarną w Morzu Arktycznym i wokół Antarktycznym.
28. Dlaczego występują prądy wsteczne w strefie równikowej?
Ponieważ zapobiega cofaniu się wód; płyną w równikowych pasach ciszy i odprowadzają
nagromadzoną wodę.
29. Jakie rodzaje wirowości występują w oceanie, która spośród nich zależy od topografii dna?
Względna, planetarna,absolutna, potencjalna
Potencjalna wirowośd zależy od topografii dna
30. Podaj podstawowe obszary inicjujące 3wymiarową cyrkulację mas wodnych głębinowych i
pośrednich.
Wody głębinowe – NADW
Wody pośrednie – rejony tropikalne zachodnich wybrzeży Afryki
31. Wykorzystaj równania … dla wyjaśnienia zjawiska upwellingów i downwellingów:
32. Jakie rodzaje upwellingów występują w morzu i podaj ich lokację, podaj także przykłady z
Bałtyku.
-środoceaniczny
-przybrzeżny
-równikowy
Bałtyk – Hel, Łeba, Kołobrzeg
Atlantyk – Benguelski,Kanaryjski
Pacyfik – Peruwiaoski, Kalifornijski
Indyjski – Somalijski, zachodnio-australijski
33. Porównaj skoki pływów w strefie brzegowej(ujściach rzecznych), na otwartym oceanie,
morzach zamkniętych – uzasadnij wielkośd różnic
6-10 -> strefa brzegowa
0,4 – 1 -> na otwartym oceanie
maks.4 -> zamknięte morza
zależne od – topografii dna, nachylenia poziomu wód względem powierzchni potencjału,
obecności kontynetów i ciśnienia hydrostatycznego
34. Jakie znasz rodzaje fal?
Sinusoidalne, Stokesa, Knoidalne, samotne -> regularne
35. Czym jest zdeterminowane ciśnienie hydrostatyczne a czym dynamiczne w ruchu falowym
Ciśnienie statyczne – to ciśnienie prostopadłe do przepływu, występuje w przypadku
falowania regularnego (dla wód głębokich) i gdy osiągnięty jest stan spokoju.
Zdeterminowane jest zależnością względem głębokości, przyspieszenia ziemskiego oraz
gęstości: Ps=p+ρ*g*z
Ciśnienie dynamiczne – to ciśnienie równoległe do przepływu, występuje w przypadku
falowania nieregularnego (dla wód płytkich) gdy zaburzony jest stan spokoju. Dominuje tutaj
prędkośd -> Pd=ρv
2
/2
Ciśnienie całkowite – Pc = Ps+Pd
36. Czym różnią się fale wewnętrzne od powierzchniowych?
Fale wewnętrzne występują pod powierzchnią wody, na styku dówch mas wodnych o różnej
gęstości
Fale powierzchniowe występują na styku wody i powietrza
37. Gdzie występują największe różnice (podaj rząd wielkości) w topografii swobodnej
powierzchni oceanu światowego?
-107m -> Ocean Indyjski
+85,5m -> Atlantyk
38. Od jakich czynników zależą poziomy Morza Bałtyckiego?
Opady,parowanie, wlewy rzeczne i oceaniczne, roztopy
39. Podaj przykłady estuariów w Morzu Bałtyckim.
Wisła, Odra, Newa, Boh (ujścia rzeczne do Bałtyku=estuaria)
40. Przestaw podobieostwa i różnice regionu Arktyki i Antarktyki.
Różnice: Antarktyka – posiada ląd, Arktyka – sam lód; Antarktyka – NADW, Arktyka – AABW;
inna cyrkulacja; wody głębinowe Antarktyki płyną do wszystkich oceanów, Arktyki – głównie
do Atlantyku
Podobieostwa: to obszary polarne z odpowiednią florą i fauną; są to strefy konwergencji
41. Podaj przykłady mórz bezbrzeżnego, zamkniętego, otwartego, najbardziej zasolonego i
najmniej zasolonego, interkontynentalnego i inkontynentalnego
Bezbrzeżne – Sargassowe
Zamknięte – Morze Czarne
Otwarte – Morze Północne
Najbardziej zasolone – Morze Martwe
Najmniej Zasolone – Bałtyk
Interkontynentalne – Morze Śródziemne
Inkontynentalne – Morze Kaspijskie
Powodzenia na drugim terminie! ;D
opracowane przez:
Weronika Wołoszyk, Monika Haod, Sylwia Wrzeszcz