Профиль погружения

Если опустить термометр с корабля в тропиках, показания не будут плавно снижаться. Здесь есть три этапа:

1. Перемешанный слой. Ветер и волны перемешивают верхние десятки метров, поэтому температура и солёность почти одинаковы по всему слою. Обычно его толщина составляет около 20–100 м; в местах, где часто бывают штормы, и зимой он толще.
2. Термоклин. Ниже перемешанного слоя температура быстро снижается с глубиной. В тропиках и средних широтах он простирается примерно от глубины 100–200 м до примерно 1 000 м.
3. Глубокий океан. Ниже термоклина вода равномерно холодная — её температура в основном составляет примерно от 1 до 4 °C вплоть до самого дна.

Та же идея применима к солёности и плотности. Галоклин — это слой, в котором солёность быстро меняется, а пикноклин — слой, в котором быстро меняется плотность. Поскольку тёплая вода легче холодной, сильный термоклин создаёт очень устойчивую структуру: лёгкая вода сверху, плотная снизу и почти никакого перемешивания через границу. Поэтому питательные вещества из глубин не попадают в освещённый солнцем слой. Это одна из причин, почему большая часть тропического океана прозрачная и синяя, но бедная планктоном.

У полюсов всё иначе. Поверхность там уже холодная, поэтому термоклин выражен слабо, и глубинная вода может гораздо легче подниматься и перемешиваться.

Может ли глубинная вода замёрзнуть? Не в открытом океане. Соль понижает температуру замерзания: морская вода с солёностью 35 g/kg замерзает примерно при −1,9 °C, а не при 0 °C. Глубинная вода при температуре от 0 до 4 °C остаётся жидкой, а под сильным давлением ей ещё легче оставаться жидкой. Морской лёд образуется только на поверхности, когда верхний слой охлаждается ниже температуры замерзания.