Кіріспе
Теңізден тікелей пайда болатын теңіз суының бөлшектері – теңіз спрейі. Бұл мұхиттан пайда болатын аэрозоль бөлшектері, көбінесе ауа-теңіз интерфейсіндегі көпіршіктердің жарылуынан Жер атмосферасына таралады. Теңіз спрейінің құрамында органикалық заттар мен органикалық емес тұздар болады, олар теңіз тұзы аэрозолін (SSA) құрайды. SSA бұлт конденсациялық ядроларын (CCN) қалыптастыруға және атмосферадан антропогендік аэрозольді ластаушы заттарды жоюға қабілетті. Сонымен қатар, жаңбырлы бұлттардағы найзағайдың дамуын тежейтін қара теңіз спрейі де бар. Теңіз спрейі тікелей (және SSA арқылы жанама түрде) атмосфера мен мұхит арасындағы жылу және ылғал алмасуының маңызды үлесін құрайды. Көпіршіктер жарылғанда, олар нанометрден микрометрге дейінгі өлшемдегі мыңдаған теңіз спрейі бөлшектерін шығарады, олар теңіз бетінен 20 см-ге дейін таралуы мүмкін. Теңіз спрейінің құрамы негізінен оны құраған судың құрамына байланысты, бірақ жалпы алғанда тұздар мен органикалық заттардың қоспасы болып табылады. Теңіз спрейінің өндіріс ағынын анықтайтын факторлар: желдің жылдамдығы, толқынның биіктігі, толқынның периоды, ылғалдылық және атмосфера мен беткі су арасындағы температура айырмашылығы. Сондықтан SSA-ның өндіріс және өлшемдік үлестірілу жиілігі араласу жағдайына сезімтал. Жазғы тыныш айларда теңіз спрейінің жалпы өндірісі төмендейді. Оған еріген органикалық көміртек (DOC) және тіпті бактериялар мен вирустар сияқты микробтар да кіреді. Теңіз спрейіндегі органикалық заттардың мөлшері микробиологиялық процестерге байланысты, бірақ осы процестердің жалпы әсері әлі толыққанды зерттелмеген. Хлорофилл a бастапқы өндіріс пен теңіз спрейіндегі органикалық заттардың мөлшерін бағалау үшін прокси ретінде жиі қолданылады, бірақ оның еріген органикалық көміртек концентрациясын анықтаудағы сенімділігі күмәнді. Теңіз спрейі тамшыларының булану қабатында пайда болатын жасырын жылу ағыны климаттық модельдеуде, әсіресе қатты жел кезінде пайда болатын дауылдар мен циклонға байланысты ауа-теңіз жылу балансын бағалау симуляцияларында маңызды қосымша ретінде қарастырылады. Ақ қалқандар пайда болған кезде теңіз спрейі тамшылары мұхит бетінің қасиеттерін көрсетеді, бірақ қоршаған ауаға жылдам бейімделеді. Кейбір теңіз спрейі тамшылары теңізге бірден сіңіріледі, ал қалғандары толығымен буланып, диметил сульфиді (DMS) сияқты тұз бөлшектерін атмосфераға шығарады, олар турбуленттік арқылы бұлт қабаттарына тасымалданып, бұлт конденсациялық ядролары ретінде қызмет етеді. Диметил сульфид сияқты бұлт конденсациялық ядроларының пайда болуы бұлттардың қалыптасуына және күн сәулесімен өзара әрекеттесуіне байланысты климаттық салдарға ие. Теңіз спрейі сияқты табиғи көздерден келетін жалпы күшті түсіну антропогендік әсердің салдарынан туындаған шектеулерді анықтауға көмектеседі және болашақ мұхит пен атмосфераның өзгеруін болжау үшін мұхит химиясы, биология және физикасымен үйлестірілуі мүмкін. Теңіз спрейі тамшылары ауаға енген кезде массасының шамамен 1%-ын жылулық тепе-теңдікке жеткізеді. Бұл мұхитқа қайта кірмес бұрын жылудың қосылуына әкеледі, осылайша олардың энтальпиялық кіріс әлеуетін арттырады. Атмосфералық шекаралық қабатта теңіз спрейінің жеткілікті мөлшерде болуы ауа-теңіз соғу коэффициентінің қанығуына әкелетінін бірнеше сандық және теориялық зерттеулер көрсетті.
Sea spray are aerosol particles formed from the ocean, mostly by ejection into Earth's atmosphere by bursting bubbles at the air sea interface. Sea spray contains both organic matter and inorganic salts that form sea salt aerosol (SSA). SSA has the ability to form cloud condensation nuclei (CCN) and remove anthropogenic aerosol pollutants from the atmosphere. Coarse sea spray has also been found to inhibit the development of lightning in storm clouds. Sea spray is directly (and indirectly, through SSA) responsible for a significant degree of the heat and moisture fluxes between the atmosphere and the ocean, When they burst, they release up to a thousand particles of sea spray, which range in size from nanometers to micrometers and can be expelled up to 20 cm from the sea surface.''. The composition of the sea spray depends primarily on the composition of the water from which it is produced, but broadly speaking is a mixture of salts and organic matter. Several factors determine the production flux of sea spray, especially wind speed, swell height, swell period, humidity, and temperature differential between the atmosphere and the surface water. Production and size distribution rate of SSAs are thus sensitive to the mixing state. Calmer summer months result in lower overall production of sea spray. (DOC) and even microbes themselves, like bacteria and viruses. The amount of organic matter in sea spray depends on microbiological processes, though the total effect of these processes is still unknown. Chlorophyll a is often used as a proxy for primary production and organic matter content in sea spray, but its reliability for estimating dissolved organic carbon concentrations is controversial. The latent heat flux of sea spray generated at the droplet evaporation layer has been cited as an important addition to climate modeling efforts, particularly in simulations assessing air/sea heat balance as related to hurricanes and cyclones formed during high wind events. During the formation of whitecaps, sea spray droplets exhibit the same properties as the ocean surface, but rapidly adapt to surrounding air. Some sea spray droplets immediately reabsorb into the sea while others evaporate entirely and contribute salt particles like dimethyl sulfide (DMS) to the atmosphere where they can be transported via turbulence to cloud layers and serve as cloud condensation nuclei. The formation of these cloud condensation nuclei like dimethyl sulfide have climate implications as well, due to their influence on cloud formation and interaction with solar radiation. Understanding total forcing from natural sources like sea spray can illuminate critical constraints posed by anthropogenic influence and can be coupled with ocean chemistry, biology and physics to predict future ocean and atmospheric variability. Sea spray droplets injected into the air thermally equilibrate ~1% of their mass. This leads to the addition of sensible heat prior to ocean reentry, enhancing their potential for significant enthalpy input. It has been shown through several numerical and theoretical studies that sea spray, if present in significant amounts in the atmospheric boundary layer, leads to saturation of air sea drag coefficients.
Жағалау экожүйелері
Теңізден шашыраған тұздың қалдыруы жағалау экожүйелеріндегі өсімдіктер қауымдастығының таралуына ықпал ететін басты фактор болып табылады. Құрлыққа қалдырылған теңіз шашырандыларының иондық концентрациясы көбінесе мұхит концентрациясын шағылыстырады, бірақ калий теңіз шашырандыларында көбінесе жоғары болады. Құрлықта тұздың қалдыруы әдетте мұхиттан алшақтаған сайын кемиді, бірақ желдің жылдамдығы артқан сайын көбейеді. Тұздың қалдыруының өзгеруі өсімдіктер арасындағы бәсекелестікке де әсер етеді және тұзға төзімділіктің градиенттерін қалыптастырады. Бұл шаңды дауылдардан кейбір шақырымды микроорганизмдер көтеріліп келеді, бірақ көбінесе теңіз шашырандыларындағы теңіз микроорганизмдерінен пайда болады. 2018 жылы ғалымдар тобы планетаның әр шаршы метріне күн сайын жүздеген миллион вирус пен ондаған миллион бактерия қалдырылатынын хабарлады.
Химиялық кедергі
Теңіз шашырануы жағалауға жақын металл заттардың коррозиясына көп жауапты, себебі тұздар атмосфералық оттегі мен ылғалдың көп болуымен коррозия процесін үдетеді. Тұздар ауада тікелей ерімейді, бірақ ұсақ бөлшектер түрінде немесе микроскопиялық ауа тамшыларында ерітілген күйде болады. Тұз шашырануы сынағы – материалдың коррозияға төзімділігін немесе беріктігін өлшеу үшін қолданылады, әсіресе егер материал сыртқы ортада қолданылатын болса және механикалық жүктемеге немесе басқа да маңызды функцияларды атқаруға тиіс болса. Бұл нәтижелер әдетте теңіз индустриясы үшін өте маңызды, өйткені олардың өнімдері тұзды суға ұшыраудан коррозияның күрт үдеуіне және одан кейін бұзылуға ұшырауы мүмкін.