ГСССД 76-84

GSSSD 76-84

ТАБЛИЦЫ СТАНДАРТНЫХ СПРАВОЧНЫХ ДАННЫХ


Морская вода. Плотность в диапазонах температур -2...40 °С, давлений 0...1000 бар и соленостей 0...42

Tables of Standard Reference data sea water. Density in the temperature range -2 to 40 °С, pressure range 0 to 1000 bar and salinity range 0 to 42

РАЗРАБОТАНЫ Международной ассоциацией физических наук об океане (МАФНО), Международным советом по исследованию моря (МСИМ), Национальным комитетом по океанографическим исследованиям (СКОР) и ЮНЕСКО

РЕКОМЕНДОВАНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Отделением океанологии, физики атмосферы и географии АН СССР; Советским национальным комитетом по свойствам водяного пара; Всесоюзным научно-исследовательским центром по материалам и веществам Госстандарта

ОДОБРЕНЫ экспертной комиссией в составе:

д-ра техн.наук И.Л.Кузнецова, д-ра физ.-мат. наук К.Н.Федорова, д-ра геогр. наук О.И.Мамаева, д-ра техн.наук А.А.Вассермана, канд. хим. наук Р.В.Чанишвили.

ПОДГОТОВЛЕНЫ К ПЕЧАТИ Морским гидрофизическим институтом АН УССР

Составитель: канд. физ.-мат. наук П.А.Калашников

УТВЕРЖДЕНЫ Государственным комитетом СССР по стандартам 12 декабря 1984 г. (протокол N 222)

Применение стандартных справочных данных обязательно во всех отраслях народного хозяйства

В настоящих таблицах стандартных справочных данных приведены значения плотности морской воды в диапазонах: температур -2...40 °С, давлений 0...1000 бар и соленостей 0...42, рассчитанные по Международному уравнению состояния морской воды, принятому в 1980 г. (УС-80) [1, 2]. Это уравнение разработано Объединенной группой экспертов по океанографическим таблицам и стандартам ЮНЕСКО, Международным советом по исследованию моря (МСИМ), Национальным комитетом по океанографическим исследованиям (СКОР) и Международной ассоциацией физических наук об океане (МАФНО). Оно определено на основе Шкалы практической солености 1978 (ШПС-78) [3, 4], является более точным, чем уравнения, используемые в настоящее время [5-7], и охватывает больший диапазон температур и давлений. Исходные данные и подробности аппроксимации описаны в [8-10].

Плотность морской воды как функция практической солености , температуры и гидростатического давления определяется уравнением

,                                               (1)

где - средний модуль упругости; цифра 0 отвечает 1 стандартной атмосфере (101325 Па). Удельный объем морской воды определяется как

.                                               (2)

Плотность

                                     (3)

где

- плотность стандартной среднеокеанической чистой воды [11] (относящиеся к ней величины обозначены индексом ),

,                                             (4)

где

; ; ; ; ; .

Значение определяется выражением

;                                             (5)

,                       (6)

     
                                                 (7)

    ; ; ; ;

,                                                    (8)

    ; ; ;

,                                               (9)

    ; ; ; ; ;

,                                                  (10)

    ; ; ; ;

,                                                      (11)

    ; ; .

Международное уравнение состояния УС-80 действительно в диапазонах 0...42; -2...40 °С; 0...1000 бар. Среднее квадратическое отклонение плотности от экспериментальных данных в этих диапазонах равно 0,009 кг/м. Для диапазона солености 30...40 среднее квадратическое отклонение плотности равно 0,005 кг/м [3, 8].

В табл.1 приведены опорные значения величин, необходимые для контроля правильности вычислений по УС-80.

Таблица 1. Опорные значения контрольных величин

В табл.2 приведена зависимость плотности стандартной чистой среднеокеанической морской воды от температуры, рассчитанная по соотношению (4) и рекомендованная ИЮПАК [11]. Предельная погрешность данных табл.2 не превышает 0,005 кг/м в диапазоне температур 0...15 °С, 0,007 кг/м при 25 °С и 0,012 кг/м при 40 °С. Отношение концентраций наиболее распространенных изотопов в чистой среднеокеанической морской воде составляет

;

.

Изотопный состав такой воды существенно отличается от изотопного состава пресной воды, характерной для источников СССР, что приводит к систематическому отличию плотности, равному 0,003 кг/м, от данных для пресной воды [12].

Таблица 2. Значения плотности, кг/м стандартной среднеокеанической чистой воды, свободной от растворенных атмосферных газов, при давлении примерно 1 бар (101325 Па) и температуре , °С по Международной практической температурной шкале 1968 г. (МПТШ-68)

     Продолжение

Рассчитанные по УС-80 значения плотности морской воды приведены в табл.3 с шагом по температуре 1 °С, по солености - 1, по гидростатическому давлению - 50 бар. Такой шаг позволяет использовать для определения плотности при промежуточных значениях параметров линейную интерполяцию; при этом ее погрешность не превышает 0,003 кг/м.

Таблица 3. Стандартные справочные значения плотности морской воды (), кг/м