Le acque marine sono miscugli omogenei di acqua e Sali. La loro temperatura, la composizione chimica, la densità, la presenza di gas disciolti, il colore e la trasparenza variano in funzione della latitudine, della stagione e della profondità.
Il profilo termico permette di suddividere, alle medie latitudini, le acque marine in tre stati:
a) superficiale (sino a 150-200 m di profondità),in cui la presenza di moti convettivi rimescola continuamente le acque;
b) di transizione, il termoclino, con uno spessore di 800-1000 m,in cui la temperatura diminuisce rapidamente; c) profondo,in cui la temperatura si stabilizza intorno agli 0°C.
La salinità è in media del 35%. Nel mare sono disciolti, in forma ionica, molti Sali minerali portati dai fiumi. Le concentrazioni saline si mantengono costanti per la perdita di Sali causata dall’attività di organismi marini o da precipitazione chimica. I gas disciolti provengono in gran parte dall’atmosfera (azoto,ossigeno e diossido di carbonio), ma sono poco concentrati. La solubilità di un gas è direttamente proporzionale alla pressione relativa del gas stesso e inversamente proporzionale alla temperatura.
I movimenti del mare sono di tre tipi: oscillatori (le onde), periodici (le maree) e continui (le correnti). Il moto ondoso è un fenomeno irregolare, provocato dall’azione discontinua del vento sulla superficie del mare, che si abbassa (ventre) o si alza (cresta). Le onde forzate sono direttamente originate dal vento, le onde libere si propagano anche in assenza di vento. In mare aperto le particelle d’acqua effettuano solo dei movimenti circolari, sena spostarsi orizzontalmente(onde di oscillazione);con il crescere della profondità il moto circolare si riduce sino ad annullarsi. Altezza e lunghezza delle onde dipendono dalla forza del vento e dalla durata della sua azione; se il vento spira a grande velocità,le onde possono raggiungere un’altezza sino a sette volte maggiore della lunghezza e si inclinano (frangenti di mare aperto). Per misurare l’intensità del moto ondoso si utilizza la scala Beaufort.
In prossimità della costa, le onde del mare subiscono fenomeni di riflessione (nelle coste alte) e di rifrazione (nelle coste basse). Onde del tutto anomale e pericolose sono i maremoti (o tsunami).
Le maree sono una periodica oscillazione del livello del mare;l’innalzamento delle acque è detto flusso (alta marea), l’abbassamento riflusso (bassa marea),il dislivello escursione o ampiezza di marea. Due distinte forze provocano l’innalzamento del livello marino : l’attrazione gravitazionale di Luna e Sole,e la forza centrifuga generata dalla rotazione del sistema Terra-Luna intorno al proprio baricentro. Quando Sole,Terra e Luna sono allineati,si producono maree più intense,sizigiali;quelle di quadratura sono invece più deboli. Le maree possono essere semidiurne (ogni 12h 25min) o diurne (ogni 24h 50min) o miste. L’inerzia delle acque e l’andamento delle coste e dei fondali causano un ritardo nel sollevamento del livello del mare (ora di porto),rispetto alla culminazione lunare sul meridiano.
Le linee cotidali sono costituite dall’unione di tutti i punti che hanno lo stesso ritardo di marea, e si dipartono a raggiera dai punti anfidromici, nei quali il livello del mare è stazionario. Il fenomeno è spiegato dalla teoria dell’onda stazionaria:quando è il momento dell’alta marea, l’acqua presente nel bacino marino si mette a oscillare,abbassandosi da una parte e alzandosi imprime all’oscillazione un moto rotatorio intorno al punto anfidromico.
Se le coste sono basse, le maree possono produrre anche correnti di marea.
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