دریا
علوم فیزیکی > آب دریا

مقالهٔ اصلی: آب دریا
آب دریا همواره شور است و اگرچه درجه شوری آن می‌تواند متفاوت باشد، حدوداً ۹۰ درصد آب اقیانوس‌ها در هر لیتر ۳۴ تا ۳۵ گرم (۱٫۲ اونس) مواد جامد محلول دارند، که شوری ۳٫۴ تا ۳٫۵ درصدی تولید می‌کنند (اقیانوس‌نگاران برای توصیف ساده‌تر تفاوت‌های کوچک، اغلب به جای درصد، شوری را با در هزار یا بخش در هزار (ppt) بیان می‌کنند). شوری سطح آب‌ها در نیم‌کره شمالی به‌طور عمومی نزدیک به ۳۴ در هزار است، در حالی که در نیم‌کره جنوبی ۳۵ در هزار می‌باشد. حل شونده آب اقیانوس‌ها از هم از آب رودخانه‌های درحال جریان و هم از جریان‌های اقیانوسی فراهم می‌شود. ترکیب نسبی مواد مل شونده، در سراسر اقیانوس ثابت است: سدیم و کلرید حدود ۸۵ درصد آن را شکل می‌دهند. سایر حل‌شونده‌ها، شامل یون‌های فلزی مانند منیزیم و کلسیم و یون‌های منفی مانند سولفات، کربنات، و برمید می‌باشد. در غیاب سایر آلودگی‌ها، نوشیدن آب دریا ضرر ندارد، البته بیش از حد شور است؛ به‌طور مشابه، بدون شیرین‌سازی نمی‌توان برای آبیاری اکثر گیاهان از آن استفاده کرد. برای هدف‌های علمی و فنی، اغلب از شکل استاندارد آب مصنوعی دریا استفاده می‌شود.
تنوع‌های شوری تحت عوامل بسیاری قرار دارد: جریان‌هایی که بین دریاها جاری می‌شوند؛ آب شیرین رودخانه‌ها و یخچال‌های طبیعی؛ بارندگی؛ ایجاد و ذوب یخ دریا؛ و تبخیر، که تحت تأثیر دما، بادها و امواج قرار دارد. برای مثال، سطح بالایی دریای بالتیک شوری بسیار کمی دارد (۲۰ تا ۱۵ در هزار) زیرا دمای پایین آب‌وهوای پیرامون، تبخیر را کاهش داده است؛ این دریا رودخانه‌های فراوانی دارد؛ و ارتباط اندک آن با دریای شمال موجب ایجاد لایه زیرین خنک و متراکمی می‌شود که به سختی با آب‌های سطحی مخلوط می‌گردد. در مقابل، دریای سرخ بین صحرای بزرگ آفریقا و صحرای عرب قرار دارد؛ تبخیر در این دریا بالا، ولی بارش کم است؛ رودخانه‌های آن بسیار اندک (و اکثراً فصلی) اند؛ و ارتباط آن با سایر دریاها (کانال سوئز در شمال و باب‌المندب در جنوب) بسیار باریک است. شوری میانگین آن ۴۰ در هزار می‌باشد. شوری دریای مدیترانه اندکی کمتر است (۳۷ در هزار)، درحالی این میزان که برخی دریاهای حدود به خشکی بسیار بالاتر است. دریای مرده در هر لیتر ۳۰۰ گرم (۱۱ اونس) ماده حل شونده دارد (۳۰۰ در هزار).
دمای دریا عمدتاً بر میزان تابش خورشیدی جذب شده وابسته است. در استوا، جایی که نور خورشید به‌طور مستقیم می‌تابد، دمای لایه‌های سطح می‌تواند تا ۳۰ درجه سانتی‌گراد افزایش یابد؛ در اطراف قطب‌ها، دما در نقطه ذوب با یخ دریا در تعادل دمایی است. شوری آب دمای ذوب را کمتر از دمای ذوب آب شیرین کرده است (معمولاً -۱٫۸). این اختلاف دما به گردش مداوم آب در دریا کمک می‌کند. جریان‌های سطحی گرم با دور شدن از استوا سرد می‌شوند. با متراکم‌تر شدن، در آب فرومی‌رود. آب سرد در اعماق دریا، پیش از بالا آمدن سطح، به سمت استوا بازمی‌گردد. در سراسر جهان آب دریای در اعماق، دمایی بین -۲ تا ۵ درجه سانتی‌گراد دارد. در دریاهای منجمد، بلورهای یخی در سطح دریا شروع به شکل‌گیری می‌کنند. این‌ها به قطعات کوچک تقسیم شده، و در صفحه مسطحی یکی می‌گردند، به گونه ای که سوسپانسیون ضخیمی به نام یخ اسفنجی را تشکیل می‌دهند. در شرایط آرام، صفحه نازکی که دریایخ نام دارد، که به عنوان اشکال جدید یخ در دریا به پشت آن ضخیم می‌شود. در آب‌های آشفته، به جای آن، فرازیل در صفحه بزرگی به نام «پنکیک» به یکدیگر متصل می‌شوند. این‌ها در زیر و روی یکدیگر سر می‌خورند، تا تخته یخ‌های شناور را شکل دهند. در طول این فرایندها، آب شور و هوا در میان یخ زندانی می‌شوند. نیلاس با شوری در حدود ۱۲–۱۵ در هزار تشکیل می‌شود رنگ مایل به خاکستری دارد، اما با گذر زمان تازه‌تر می‌شود: بعد از یک سال، مایل به آبی و به ۴–۶ در هزار نزدیک می‌شود.
میزان نور خورشیدی که به داخل دریا نفوذ می‌کند، به زاویه خورشید، آب‌وهوای محلی، و کدری دریا بستگی دارد. از نوری که به سطح دریا می‌رسد، بیشتر آن از سطح دریا بازتاب می‌شود، و طول موج قرمز در چند متر بالایی مشاهده می‌گردد. زرد و سبز تا اعماق بیشتر نفوذ می‌کند، و طول موج‌های آبی و بنفش تا حدود ۱۰۰۰ متر نفوذ می‌نماید.
میزان اکسیژن موجود در آب دریا در درجه اول به دما و موجودات زنده فتوسنتزیکی مانند جلبک، فیتوپلانکتون، و گیاهانی مانند علف دریایی بستگی دارد که در آن زندگی می‌کنند. در طول روز، فعالیت فتوسنتزی آن‌ها اکسیژن تولید می‌کند، این اکسیژن در آب دریا حل می‌شود و حیوانات دریایی از آن استفاده می‌کنند. اشباع آب از اکسیژن در طول شب و در اعماق زیاد کمتر روی می‌دهد. پایین‌تر از عمق حدوداً ۲۰۰ متر، نور کافی برای فتوسنتز وجود ندارد، و در نتیجه اکسیژن حل شده کمتر است. در پایین آن، اندامگان بی‌هوازی مواد ارگانیک رو به پایین را تجزیه و سولفید هیدروژن تولید می‌کنند. گفته می‌شود که گرم‌شدن زمین اکسیژن سطح و عمق دریا را کاهش خواهد داد، زیرا اکسیژن جو نیز در حال کاهش است.