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Causa de variación en salinidad
Definición 
Al analizar la salinidad y el balance entre la precipitación y la evaporación, se pueden observar las siguientes relaciones:
A: En áreas donde hay una mayor reducción de agua debido a una mayor tasa de evaporación en comparación con la lluvia, se observa una mayor salinidad. Esto se debe a que a medida que el agua se evapora, los minerales y las sales disueltas en el agua se concentran, lo que aumenta la salinidad en la zona. Esta situación ocurre en regiones áridas o semiáridas, donde la evaporación es alta y la precipitación es limitada.
B: Por otro lado, en áreas donde hay una mayor contribución de agua debido a una mayor tasa de lluvia en comparación con la evaporación, se observa una menor salinidad. Esto se debe a que la lluvia aporta agua fresca que diluye las sales y reduce la concentración de minerales disueltos en el suelo y los cuerpos de agua. Estas áreas suelen ser regiones con una alta precipitación o cercanas a fuentes de agua dulce, como ríos o lagos.
Esta imagen ilustra la relación entre la salinidad y el balance de lluvia y evaporación. En las áreas donde la evaporación es mayor que la lluvia, la salinidad tiende a ser alta, mientras que en las áreas donde la lluvia supera a la evaporación, la salinidad tiende a ser baja.
Es importante tener en cuenta que otros factores, como la geología, la circulación de aguas subterráneas y la presencia de corrientes oceánicas, también pueden influir en la salinidad de una región específica. Sin embargo, el balance entre la lluvia y la evaporación es un factor clave para comprender las variaciones de salinidad en diferentes áreas.
ID:(12370, 0)
Relación salinidad y temperatura
Imagen
Si se miden la salinidad y las temperaturas en diferentes profundidades, se observa (en este caso, en una latitud de 9 grados sur) que la relación presenta dos puntos de inflexión:
- Desde la superficie hasta una profundidad de 800 m, se observa un aumento simultáneo de la temperatura y la salinidad.
- Si se continúa descendiendo hasta los 2000 m, la temperatura se mantiene mientras que la salinidad disminuye.
- Pasados los 2000 m, tanto la temperatura como la salinidad continúan aumentando con la profundidad.
Lo interesante es que los 4 grados en los que ocurre este comportamiento corresponden a la temperatura en la que el agua dulce alcanza su máxima densidad. Por ello, se puede interpretar el rango de 800 m a 2000 m como una profundidad en la que el agua 'expulsa la sal', similar a un cambio de fase. Para entender este comportamiento, es necesario primero estudiar cómo se comporta la entropía.
ID:(12371, 0)
Ecuación del estado simple del agua de mar
Descripción
Variables
Cálculos
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Cálculos
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Objetivo :
Ecuación
A utilizar
Ecuaciones
El coeficiente de expansi n t rmica esta definido mediante
| $ k_T = +\displaystyle\frac{1}{ V }\displaystyle\left(\displaystyle\frac{\partial V }{\partial T }\displaystyle\right)_ p $ |
Para el caso del agua oce nica se trabaja con el volumen espec fico
| $ \alpha = \displaystyle\frac{1}{ \rho }$ |
en vez del volumen $V$. Por ello se puede realizar un cambio de variable quedando el coeficiente de dilataci n t rmica como
| $ k_T =\displaystyle\frac{1}{ \alpha_T }\left(\displaystyle\frac{ \partial\alpha_T }{ \partial T }\right)_{ p , i }$ |
(ID 11980)
El coeficiente de compresibilidad con $k_p$ esta definido mediante
| $ k_p = -\displaystyle\frac{1}{ V }\displaystyle\left(\displaystyle\frac{\partial V }{\partial p }\displaystyle\right)_ T $ |
Para el caso del agua oce nica se trabaja con el volumen espec fico
| $ \alpha = \displaystyle\frac{1}{ \rho }$ |
en vez del volumen $V$. Por ello se puede realizar un cambio de variable quedando el coeficiente de compresibilidad como
| $ k_p = -\displaystyle\frac{1}{ \alpha }\left(\displaystyle\frac{ \partial\alpha }{ \partial p }\right)_{ T , S }$ |
(ID 11981)
El signo negativo refleja que un aumento en la salinidad provoca un incremento en la densidad. Como el volumen específico es el inverso de la densidad, un aumento en la densidad implica necesariamente una disminución del volumen específico.
el coeficiente de contracción halina ($k_i$) adopta una forma análoga a el compresividad isotermica ($k_p$) y el coeficiente de dilatación térmica ($k_T$), en función de cómo el volumen ($V$) varía respecto de el salinidad ($i$), lo cual se define mediante:
| $ k_i = -\displaystyle\frac{1}{ V }\displaystyle\left(\displaystyle\frac{\partial V }{\partial i }\displaystyle\right)_ { p , T } $ |
En el contexto oceánico, utilizamos el volumen especifico ($\alpha$) en lugar de el volumen ($V$), definido a través de la siguiente expresión:
| $ \alpha = \displaystyle\frac{1}{ \rho }$ |
Por lo tanto, el coeficiente de contracción correspondiente debe expresarse de la siguiente forma:
| $ k_i = -\displaystyle\frac{1}{ \alpha }\left(\displaystyle\frac{ \partial\alpha_i }{ \partial i }\right)_{ p , T }$ |
(ID 11982)
La variaci n de la temperatura $T$ est regida por la ecuaci n del coeficiente de expansi n t rmica $k_T$:
| $ k_T =\displaystyle\frac{1}{ \alpha_T }\left(\displaystyle\frac{ \partial\alpha_T }{ \partial T }\right)_{ p , i }$ |
La variaci n de la salinidad $i$ est regida por la ecuaci n del coeficiente de concentraci n de sal:
| $ k_i = -\displaystyle\frac{1}{ \alpha }\left(\displaystyle\frac{ \partial\alpha_i }{ \partial i }\right)_{ p , T }$ |
Finalmente, la variaci n de la presi n $p$ est regida por la ecuaci n del coeficiente de compresibilidad:
| $ k_p = -\displaystyle\frac{1}{ \alpha }\left(\displaystyle\frac{ \partial\alpha }{ \partial p }\right)_{ T , S }$ |
Por lo tanto, la variaci n total del volumen espec fico $\alpha$ se puede estimar como la suma de las variaciones individuales:
$d\alpha = d\alpha_T + d\alpha_s +d\alpha_p$
De esta manera, se puede generalizar la variaci n total como:
| $ \displaystyle\frac{ d\alpha }{ \alpha }= k_T dT - k_i di - k_p dp$ |
(ID 11983)
Ejemplos
(ID 16234)
Al analizar la salinidad y el balance entre la precipitaci n y la evaporaci n, se pueden observar las siguientes relaciones:
A: En reas donde hay una mayor reducci n de agua debido a una mayor tasa de evaporaci n en comparaci n con la lluvia, se observa una mayor salinidad. Esto se debe a que a medida que el agua se evapora, los minerales y las sales disueltas en el agua se concentran, lo que aumenta la salinidad en la zona. Esta situaci n ocurre en regiones ridas o semi ridas, donde la evaporaci n es alta y la precipitaci n es limitada.
B: Por otro lado, en reas donde hay una mayor contribuci n de agua debido a una mayor tasa de lluvia en comparaci n con la evaporaci n, se observa una menor salinidad. Esto se debe a que la lluvia aporta agua fresca que diluye las sales y reduce la concentraci n de minerales disueltos en el suelo y los cuerpos de agua. Estas reas suelen ser regiones con una alta precipitaci n o cercanas a fuentes de agua dulce, como r os o lagos.
Esta imagen ilustra la relaci n entre la salinidad y el balance de lluvia y evaporaci n. En las reas donde la evaporaci n es mayor que la lluvia, la salinidad tiende a ser alta, mientras que en las reas donde la lluvia supera a la evaporaci n, la salinidad tiende a ser baja.
Es importante tener en cuenta que otros factores, como la geolog a, la circulaci n de aguas subterr neas y la presencia de corrientes oce nicas, tambi n pueden influir en la salinidad de una regi n espec fica. Sin embargo, el balance entre la lluvia y la evaporaci n es un factor clave para comprender las variaciones de salinidad en diferentes reas.
(ID 12370)
Si se miden la salinidad y las temperaturas en diferentes profundidades, se observa (en este caso, en una latitud de 9 grados sur) que la relaci n presenta dos puntos de inflexi n:
- Desde la superficie hasta una profundidad de 800 m, se observa un aumento simult neo de la temperatura y la salinidad.
- Si se contin a descendiendo hasta los 2000 m, la temperatura se mantiene mientras que la salinidad disminuye.
- Pasados los 2000 m, tanto la temperatura como la salinidad contin an aumentando con la profundidad.
Lo interesante es que los 4 grados en los que ocurre este comportamiento corresponden a la temperatura en la que el agua dulce alcanza su m xima densidad. Por ello, se puede interpretar el rango de 800 m a 2000 m como una profundidad en la que el agua 'expulsa la sal', similar a un cambio de fase. Para entender este comportamiento, es necesario primero estudiar c mo se comporta la entrop a.
(ID 12371)
(ID 16233)
ID:(1532, 0)