Author name: englandduck123

第二节 海水性质

自学窗:御咸蓄淡变海湾为水库

新加坡是一个岛屿国家,虽然年平均降水量在2000毫米以上,但由于地域狭小,地势低平,无法在陆地上找到蓄水量较大的蓄水区,淡水资源极度匮乏。 如何把丰沛的雨水收集起来?新加坡人将眼光转向海湾——何不把海湾变成蓄积雨水的水库呢?经过约20年的论证、规划、建设,2008年,新加坡建成滨海堤坝(图3.17—图3.18),将滨海湾和外海隔开防止海水倒灌,形成滨海水库。降雨时,雨水汇入水库,水量过多时,可通过闸门泄洪。这样,水库里的海水逐渐被淡水替换。滨海水库于2010年11月开始稳定地提供饮用水,每年的供水量占全国总用水量的10%。御咸蓄淡,变海湾为水库,新加坡找到了一条解决淡水资源危机的新方法。有些面临淡水危机且降水丰沛的岛屿国家也在借鉴新加坡的做法。 下载PDF

第二节 海水性质

海水的密度

海水密度是指单位体积海水的质量。影响海水密度的因素主要有温度、盐度和深度(压力)。其中,表层海水密度与温度的关系最为密切。一般来说,海水的温度越高,密度越低。从水平分布看,大洋表层海水密度随纬度的增高而增大(图3.16),同纬度海域的海水密度大致相同。 思考:大洋表层海水温度、盐度、密度随纬度变化有什么特点? 在垂直方向上,海水密度随深度的变化因纬度而异。通常情况下,在中低纬度海区,一定深度内海水密度基本均匀,往下(一般至1000米深)海水密度随深度增大而迅速增加,再往下则海水密度随深度的变化很小;在高纬度海区,海水密度随深度的变化较小。海水密度随深度增大而迅速增加的海水层,因浮力较大,有利于潜艇的航行。有时候,该海水层中出现海水密度随深度增大而减小的情况,称为“海中断崖”。潜艇如果遭遇“海中断崖”,因海水浮力突然变小,可能会掉到安全潜水深度以下,造成艇毁人亡。 下载PDF

第二节 海水性质

活动:分析红海盐度高、波罗的海盐度低的原因

红海位于非洲东北部与阿拉伯半岛之间,盐度超过40‰,是世界上盐度最高的海域。波罗的海位于斯堪的纳维亚半岛与欧洲大陆之间,盐度不到10‰,是世界上盐度最低的海域。 1. 归纳红海、波罗的海地区的气候特征。 2. 结合河流分布和流域气候特征,推测河流对两海域盐度的影响。 3. 分析红海、波罗的海与外海连通状况对盐度的影响。 4. 分别总结红海盐度高、波罗的海盐度低的原因。 下载PDF

第二节 海水性质

海水的盐度

海水中含有很多盐类物质,其中主要是氯化钠和氯化镁,因此海水的味道既咸又苦。人们用盐度来表示海水中盐类物质的质量分数。盐度通常用千分比表示,指1000克海水所含盐类物质的多少, 世界大洋的平均盐度约为35‰。海洋中的总盐量基本稳定,但不同海域的盐度是不同的。在外海或大洋,海水的温度越高,盐度越高;蒸发量越大,盐度越高;降水量越大,盐度越低。世界大洋表层海水盐度以副热带①海域最高;由副热带海域向赤道和两极,海水盐度逐渐降低(图3.12)。副热带海域炎热少雨,蒸发量大于降水量,因而盐度最高;赤道海域虽然温度最高,蒸发强烈,但降水丰沛,因此盐度并不是最高;从副热带海域向极地海域,海水温度渐低,盐度也渐低。 脚注:副热带一般是指温带靠近热带的地区(大致位于南北纬23.5°附近),其夏季气温与热带相似,但冬季气温明显比热带低。 与外海或大洋不同,近岸地区的海水盐度受到入海径流等因素的影响。有河流注入的海域,海水盐度一般较低。有些海域相对封闭,海水盐度受河流和气候的影响尤为明显。 海水中含有许多对人类有利用价值的化学物质。人类利用海水晒盐具有悠久的历史,日照充足、降水较少的沿海地区适宜建造晒盐场(图3.13)。此外,还可以利用海水制碱,从海水提取镁、溴等资源。对海水养殖而言,盐度的稳定性极其重要。例如,暴雨会引发养殖场的海水盐度降低,如应对不当,会造成养殖的鱼虾等大量死亡。 随着科技的发展和观念的改变,海水也成为淡水资源的重要补充(图3.14)。例如,许多沿海国家和地区将海水淡化,以缓解当地的缺水状况。此外,人们也直接用海水冲厕,将海水作为工业冷却水。 下载PDF

第二节 海水性质

活动:分析海水温度对游泳活动的影响

海滨浴场是当地居民和游客喜爱的去处。我国海岸线绵长,拥有众多海滨浴场。图3.11为2016年6月—2017年6月葫芦岛、厦门、西沙3个海洋站的表层海水月平均温度。通常表层海水温度在20℃以上时适宜游泳。 1. 分别描述3个海域的海水温度季节变化特点。 2. 3个海洋站附近的海滨浴场分别有哪些月份适宜人们游泳? 3. 比较3个海域适宜人们游泳的时间长短差异,并说明原因。 下载PDF

第二节 海水性质

海水的温度

地球表面约有71%的面积被海洋覆盖。海水的温度、盐度和密度是海水最重要的理化性质。 海水温度反映海水的冷热状况,它主要取决于海洋热量的收支情况。太阳辐射是海洋的主要热量来源。海水蒸发消耗热量,是海洋热量支出的主要渠道。 从垂直分布看,海水温度随深度增加而变化。通常情况下,表层水温最高。1000米以内的海水温度随深度变化幅度较大,而1000米以下的深层海水温度变化幅度较小(图3.8)。 从水平分布看,全球海洋表层的水温由低纬向高纬递减(图3.9),相同纬度海洋表层的水温大致相同。从季节分布看,同一海区的表层水温,夏季普遍高于冬季。海洋表层海水的温度状况,还受到海陆分布、大气运动、海水运动等因素的影响。 思考:中高纬度1000米以上的海水温度随深度如何变化? 海水温度影响海洋生物的分布。海洋表层是海洋生物的主要聚集地,深度越深,海洋生物的数量和种类越少。不同纬度的海洋表层生活着不同类型的海洋生物,例如,石斑鱼主要生活在低纬度海域,鳕鱼主要分布在中高纬度海域。海水温度的季节变化,还会导致有些海洋生物发生季节性游动,以追逐更适宜的温度。人类的渔业活动要考虑各海域的水温状况和海洋生物对水温的要求。无论是远洋捕捞还是近海养殖,都受到海水温度的影响。 海水温度影响海洋运输。纬度较高的海域,海水有结冰期,通航时间较短,在冰封海域航行需要装备破冰设施(图3.10)。 与同纬度的陆地相比,海水温度的变化幅度比陆地的小,海洋上空的气温比陆地上空的气温变化慢。从全球尺度来说,海水对大气温度起着调节作用。从区域尺度来说,沿海地区气温的季节变化和日变化均比内陆地区小。 下载PDF

第二节 海水性质

课前引入

1963年4月10日,美国海军“长尾鲨”号核潜艇(图3.7)在美国东部大陆架边缘做下潜300米的潜水试验时,忽然沉入2300米深的海底。艇上129名船员全部遇难。这是世界上第一艘失事的核潜艇。关于该艇的失事原因有诸多猜测,其中之一认为该艇在水下遭遇了“海中断崖”。第二次世界大战以后,多国海军潜艇都经历过“海中断崖”事件。你知道“海中断崖”是怎么回事吗?这一现象涉及海水的什么理化性质? 下载PDF

第二节 海水性质

作业题

1.阅读材料,分析海水淡化对解决该地区水资源短缺有哪些重要作用。 2009年,河北曹妃甸首钢京唐海水淡化项目一期正式投产,日处理海水5万吨。2018年年底,项目二期正式投产,日处理海水达15万吨。首钢京唐海水淡化二期和四期规划工作正在进行,项目完成后将达到海水日处理280万吨的能力。除厂区生产使用外,还可向北京及周边城市供给淡化海水,年供淡化海水可超10亿吨,与南水北调一期工程向北京的输水量基本相同。 首钢京唐海水淡化利用热法工艺,即用钢铁生产时的余热来蒸发淡化海水。目前,淡化海水可以作为工业用水,也可以作为饮用水,成本已接近城市自来水价格。海水淡化生成的浓盐水,可以作为原料,供给附近的化工厂。 2.我国自主研制的部分载人潜水器,下潜的深度设计在4500米。与表层海水相比4500米深度的海水性质有哪些方面的变化? 3.读”大洋表层海水某性质分布”图,思考它反映了海水的哪个性质,其分布规律是什么。 课题2:检查进度:搜集海水性质和运动与其他自然地理要素相互影响的案例,在班上交流。 下载PDF

第二节 海水性质

案例研究:海水中的盐类物质来自何方

一些人认为,海水中的盐类物质主要来自陆地。火山喷出的气体中的氯气和二轧化硫溶解于水,形成了氯化物和硫酸盐,富集于岩石中。陆地上的河流在流向海洋的途中,不断冲刷泥土和岩后,将其中可溶解的盐分带入了海洋。全世界母年都有十分可观的盐分被河流带入海洋。 人们通过分析海洋和河流中的各种矿物质,发现两者的物质组成差别很大。海洋中的盐类按其含量由多至11少分别是氯化物、硫酸盐、碳酸盐,而江河中同样盐类的含量排列顺序刚好相反。在含盐的土嚷或咸水湖中,氯化锐的含量比海洋中少,而硫酸钙和硫酸缓的含量却比海洋中多。 20世纪70年代,新发现的海底大断裂带上的热液活动又为人们提供了海水中盐类物质来源的新证据。海水通过各种裂隙和通道进入洋中脊地区的深层部位,被加热后形成温度高达300-350℃的热水,并溶入了大量矿盐,当它们涌出海底地面后,就将矿盐带入了浅层海水中,这种现象被称为热液活动。许多海洋科学家认为,海底热液活动是海盐的重要补充。 目前,科学家们对海水中盐类物质的来源仍然争论不休,要想彻底揭开这个谜,还需要进一步的研究。 思考:文中提到海水中盐类物质的两种来源,你赞成这些观点吗?你认为海水中的盐类物质还可能来自哪里? 下载PDF

第二节 海水性质

海水的性质对人类活动的影晌

海洋面积广大,人们认识海洋,最直接的就是海水。海水是一个整体,它对人类活动有广泛、深刻的影响。 利用海水制盐,是与人们生活联系最密切的生产活动之一。中国主要的盐场有河北和天津长芦盐场、海南莺歌海盐场、台湾布袋盐场等。 水是人类生产生活必需的自然资源,海水淡化可以解决人类目前面临的淡水资源短缺危机,促进人类社会的可持续发展。 随着海水淡化技术的提高,海水淡化的成本大幅度降低,海水淡化的规模不断扩大。目前,世界海水淡化的日产量己达到2700万吨,并且还以每年10%-30%的速度增长。海水淡化已成为一些沿海国家和地区解决淡水短缺问题的有效途径之一。 海水温度的时空变化,对气象、航海、捕捞业等有深刻的影响。例如,热带海面生成的台风给沿海地区带来暴雨,引发洪水,也带来丰沛的降水。 海水密度变化对航行于海中,特别是深海中的探测船和潜艇有直接的影响,对设在海底的通信电缆也有重要的影响。 下载PDF

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