Вікіпедія

Морський розпил

Морський розпил (англ. sea spray) — аерозольні частинки, які утворюються безпосередньо з океану, здебільшого викиданням в атмосферу та розриванням бульбашок на межі повітря-море[1]. Морський розпил містить як органічні речовини, так і неорганічні солі, що утворюють аерозоль морської солі (англ. sea salt aerosol; SSA)[2]. SSA має здатність утворювати ядра конденсації хмари (ЯКХ) та видаляти антропогенні аерозольні забруднювачі з атмосфери[3]. Морський розпил безпосередньо (і опосередковано через SSA) відповідає за значний ступінь потоків тепла та вологи між атмосферою та океаном[4][5], впливає на глобальні кліматичні умови та інтенсивність тропічних штормів[6]. Морський розпил також впливає на ріст рослин та поширення видів у прибережних екосистемах[7] та збільшує корозію будівельних матеріалів у прибережних районах[8].

Морський розпил, що утворюється розбиттям поверхні хвиль

Кліматичні взаємодії ред.

Ентальпійний потік ред.

Вплив морського розпилу на поверхневий тепло- і вологообмін досягає піку у періоди найбільшої різниці між температурами повітря та моря[9].

Екологія ред.

Прибережні екосистеми ред.

Відкладення солі з морського розпилу є головним фактором, що впливає на розподіл рослинних угруповань у прибережних екосистемах[10]. Концентрації іонів морського розпилу, що відкладаються на суші, як правило, відповідають їх концентрації в океані, за винятком того, що калій часто вищий у морському розпилі[7]. Відкладення солей на суші, як правило, зменшується із віддаленням від океану, але збільшується зі збільшенням швидкості вітру[7]. Відкладення солі з морського розпилу корелює зі зменшенням висоти рослин та значним рубцюванням, редукцією пагонів, зменшенням висоти стебла та відмиранням тканин на навітряній стороні чагарників та дерев[11][12]. Варіації в відкладанні солі також впливають на конкуренцію між рослинами та встановлюють градієнти соляної толерантності[11].

Хоча солі, що знаходяться в морському розпилі, можуть сильно інгібувати ріст рослин у прибережних екосистемах, відбираючи солестійкі види, морський розпил також може принести життєво важливі поживні речовини до цих середовищ існування. Наприклад, одне дослідження показало, що морський розпил в Уельсі, Велика Британія, щороку доставляє приблизно 32 кг калію на гектар до прибережних піщаних дюн[13]. Оскільки дюнисті ґрунти вилуговують поживні речовини дуже швидко, підживлення морським розпилом може мати дуже великий вплив на екосистеми дюн, особливо для рослин, які менш конкурентоспроможні в середовищі з обмеженим вмістом поживних речовин.

Мікробні угруповання ред.

 
Морський розпил, що містить морські мікроорганізми, може потрапити високо в атмосферу, де вони перетворюються на аеропланктон. Ці повітряні мікроорганізми можуть подорожувати земною кулею, перш ніж впадуть назад на землю.

Віруси, бактерії та планктон всюди поширені в морській воді, і це біорізноманіття відбивається на складі морського розпилу[14]. В цілому, морський розпил має дещо менші концентрації мікробів, ніж вода, з якої він утворюється. Проте, мікробне угруповання в морському розпилі часто відрізняється від сусідніх водних та піщаних пляжів, що свідчить про те, що деякі види більш схильні до транспортування SSA, ніж інші. Морський розпил з одного пляжу може містити тисячі операційних таксономічних одиниць (ОТО)[14]. Близько 10 000 різних ОТО було виявлено в морському розпилі між Сан-Франциско (Каліфорнія, США) і Монтерей (Каліфорнія, США), лише 11% з них знайшли повсюдно[14]. Це свідчить про те, що морський розпил у кожному прибережному регіоні, ймовірно, має свій унікальний комплекс мікробного різноманіття, з тисячами нових ОТО, які ще не відкрито. Багато найпоширеніших ОТО були віднесені до таких таксонів: Cryptophyta (порядок), Stramenopiles (порядок) та OM60 (родина)[14]. Багато навіть були ідентифіковані до роду: Persicirhabdus, Fluviicola, Synecococcus, Vibrio та Enterococcus[14].

Вчені припустили, що потік мікроорганізмів, що переносяться в повітрі кружляє над планетою над погодними системами, але нижче комерційних повітряних шляхів[15]. Деякі з цих перипатетичних мікроорганізмів підмітаються наземними пиловими бурями, але більшість є морськими мікроорганізмами з морського розпилу. У 2018 році група вчених повідомила, що сотні мільйонів вірусів і десятки мільйонів бактерій щодня осідають на кожному квадратному метрі планети[16][17].

Хімічна стійкість ред.

Морський розпил значною мірою відповідає за корозію металевих предметів поблизу узбережжя, оскільки солі прискорюють процес корозії в присутності великої кількості атмосферного кисню та вологи[8]. Солі не розчиняються у повітрі безпосередньо, а зависають дрібними частинками або розчиняються в мікроскопічних повітряних крапельках води[18].

Випробування у соляному тумані є мірою витривалості матеріалу або стійкості до корозії, особливо якщо матеріал буде використовуватися на відкритому повітрі. Ці результати часто представляють великий інтерес для морської промисловості, продукція якої може зазнати надзвичайного прискорення корозії та подальших руйнувань через вплив солоної води[19].

Посилання ред.

  1. ↑ E., Lewis, Ernie R. VerfasserIn. Schwartz, Stephen (2010). Sea salt aerosol production : mechanisms, methods, measurements and models : a critical review. Geophysical Monograph Series. Т. 152. American Geophysical Union. с. 3719. Bibcode:2004GMS...152.3719L. doi:10.1029/GM152. ISBN 9781118666050. OCLC 1039150843. {{cite book}}: Проігноровано |journal= (довідка)
  2. ↑ Gantt, Brett; Meskhidze, Nicholas (2013). The physical and chemical characteristics of marine primary organic aerosol: a review. Atmospheric Chemistry and Physics. 13 (8): 3979—3996. Bibcode:2013ACP....13.3979G. doi:10.5194/acp-13-3979-2013.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  3. ↑ Rosenfeld, Daniel; Lahav, Ronen; Khain, Alexander; Pinsky, Mark (6 вересня 2002). The Role of Sea Spray in Cleansing Air Pollution over Ocean via Cloud Processes. Science. 297 (5587): 1667—1670. Bibcode:2002Sci...297.1667R. doi:10.1126/science.1073869. ISSN 0036-8075. PMID 12183635.
  4. ↑ Andreas, Edgar L; Edson, James B.; Monahan, Edward C.; Rouault, Mathieu P.; Smith, Stuart D. (1995). The spray contribution to net evaporation from the sea: A review of recent progress. Boundary-Layer Meteorology. 72 (1–2): 3—52. Bibcode:1995BoLMe..72....3A. doi:10.1007/bf00712389. ISSN 0006-8314.
  5. ↑ Andreas, Edgar L (1992). Sea Spray and the Turbulent Air-Sea Heat Fluxes. Journal of Geophysical Research. 97 (C7): 11429—11441. Bibcode:1992JGR....9711429A. doi:10.1029/92jc00876. ISSN 0148-0227.
  6. ↑ Andreas, Edgar L.; Emanuel, Kerry A. (2001). Effects of Sea Spray on Tropical Cyclone Intensity. Journal of the Atmospheric Sciences. 58 (24): 3741. Bibcode:2001JAtS...58.3741A. CiteSeerX 10.1.1.579.3620. doi:10.1175/1520-0469(2001)058<3741:eossot>2.0.co;2. S2CID 10574400.
  7. ↑ а б в Malloch, A. J. C. (1972). Salt-Spray Deposition on the Maritime Cliffs of the Lizard Peninsula. Journal of Ecology. 60 (1): 103—112. doi:10.2307/2258044. JSTOR 2258044.
  8. ↑ а б Schindelholz, E.; Risteen, B. E.; Kelly, R. G. (1 січня 2014). Effect of Relative Humidity on Corrosion of Steel under Sea Salt Aerosol Proxies I. NaCl. Journal of the Electrochemical Society. 161 (10): C450—C459. doi:10.1149/2.0221410jes. ISSN 0013-4651.
  9. ↑ Andreas, Edgar L; Edson, James B.; Monahan, Edward C.; Rouault, Mathieu P.; Smith, Stuart D. (January 1995). The spray contribution to net evaporation from the sea: A review of recent progress. Boundary-Layer Meteorology. 72 (1–2): 3—52. Bibcode:1995BoLMe..72....3A. doi:10.1007/BF00712389. ISSN 0006-8314. S2CID 121476167.
  10. ↑ MALLOCH, A. J. C. (November 1971). Vegetation of the Maritime Cliff-Tops of the Lizard and Land's End Peninsulas, West Cornwall. New Phytologist. 70 (6): 1155—1197. doi:10.1111/j.1469-8137.1971.tb04597.x. ISSN 0028-646X.
  11. ↑ а б Goldsmith, F. B. (1973). The Vegetation of Exposed Sea Cliffs at South Stack, Anglesey: II. Experimental Studies. Journal of Ecology. 61 (3): 819—829. doi:10.2307/2258652. JSTOR 2258652.
  12. ↑ B., Goldsmith, F. (1967). Some aspects of the vegetation of sea cliffs. OCLC 23928269.
  13. ↑ de Leeuw, Gerrit; Andreas, Edgar L; Anguelova, Magdalena D.; Fairall, C. W.; Lewis, Ernie R.; O'Dowd, Colin; Schulz, Michael; Schwartz, Stephen E. (7 травня 2011). Production flux of sea spray aerosol. Reviews of Geophysics. 49 (2): RG2001. Bibcode:2011RvGeo..49.2001D. doi:10.1029/2010rg000349. ISSN 8755-1209.
  14. ↑ а б в г д de Leeuw, Gerrit; Neele, Filip P.; Hill, Martin; Smith, Michael H.; Vignati, Elisabetta (1 грудня 2000). Production of sea spray aerosol in the surf zone. Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 105 (D24): 29397—29409. Bibcode:2000JGR...10529397D. doi:10.1029/2000jd900549. ISSN 0148-0227.
  15. ↑ Living Bacteria Are Riding Earth’s Air Currents [Архівовано 4 березня 2021 у Wayback Machine.] Smithsonian Magazine, 11 January 2016.
  16. ↑ Robbins, Jim (13 квітня 2018). Trillions Upon Trillions of Viruses Fall From the Sky Each Day. The New York Times. Архів оригіналу за 14 квітня 2018. Процитовано 14 квітня 2018.
  17. ↑ Reche, Isabel; D’Orta, Gaetano; Mladenov, Natalie; Winget, Danielle M; Suttle, Curtis A (29 січня 2018). Deposition rates of viruses and bacteria above the atmospheric boundary layer. ISME Journal. 12 (4): 1154—1162. doi:10.1038/s41396-017-0042-4. PMC 5864199. PMID 29379178.
  18. ↑ Blanchard, Duncan C.; Woodcock, Alfred H. (May 1980). The Production, Concentration, and Vertical Distribution of the Sea-Salt Aerosol. Annals of the New York Academy of Sciences. 338 (1 Aerosols): 330—347. Bibcode:1980NYASA.338..330B. doi:10.1111/j.1749-6632.1980.tb17130.x. ISSN 0077-8923.
  19. ↑ Dobrzański, L.A.; Brytan, Z.; Grande, M. Actis; Rosso, M. (1 жовтня 2007). Corrosion resistance of sintered duplex stainless steels in the salt fog spray test. Journal of Materials Processing Technology. 192—193: 443—448. doi:10.1016/j.jmatprotec.2007.04.077. ISSN 0924-0136.
  Це незавершена стаття з океанології.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Морський_розпил&oldid=41582316