第二节 海水的性质
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？
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。
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。
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。
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。
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。
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。
问题研究：能否淡化海冰缓解环渤海地区淡水短缺问题
环渤海地区人口众多、城市密集、产业发达，需水量极大，而淡水资源严重不足。南水北调只能缓解部分城市的缺水状况。淡化海水成本较高，目前推广利用较少。我国渤海每年冬季有较长的结冰期，能形成大面积的海冰。能否采用简单技术淡化海冰，缓解环渤海地区淡水短缺问题？
对这一课题的探究，建议采用以下思路。
资料1渤海海冰资源量
渤海海水盐度为28‰—31‰。海水在结冰过程中会析出盐分，渤海海冰融水盐度平均为4‰—13‰。据估算，在气温低于或等于–4℃条件下（图3.28），渤海海冰每天生成1.86厘米厚。以此海冰生成速度计算，辽东湾每年冬季可采海冰7.4—13次，渤海湾可开采3.7—7.4次，莱州湾可开采1.9—3.7次。
在寒冷年份，渤海海冰作为淡水资源的潜在可利用储量可达1000亿立方米，正常年份可达410亿立方米。渤海海冰多生成于岸边，离岸10千米范围内资源量最大。
资料分析
1.渤海海冰资源是否可开采利用？为什么？
2.为什么渤海海冰可开采次数由北向南递减？
资料2渤海海冰淡化研究
海水在低温环境中发生冻结时，一部分来不及排出冰体的高浓度盐水被包裹在冰块内部。海冰淡化就是通过各种方法，将高浓度盐水从海冰中分离出来（图3.29）。
方法1：将采集的海冰堆放在一起，控制温度，经过两三个月，海冰中的高浓度盐水会在重力作用下，沿着冰体内部的缝隙自然排出。
方法2：在低温环境下，将海冰破碎，利用离心机将破碎海冰中的高浓度盐水脱离出来。研究表明，经过上述方法处理的海冰，融水盐度可低至1‰，符合淡水标准，而且成本低于直接淡化海水。
资料分析
1.采取上述方法淡化海冰，产生的高浓度盐水如何处理？
2.从供需角度看，淡化海冰生产淡水是否可行？
问题探讨
虽然渤海海冰资源丰富，淡化海冰技术的应用前景广阔，但是，淡化海冰也需要考虑其他问题。例如，海冰资源的季节性很强；大量开采海冰会导致海水盐度升高，影响海域生态环境；海冰淡化产生大量高浓度盐水，如处理不当，会对沿海的生态环境产生不良影响。
请综合考虑上述问题，对“能否淡化海冰缓解环渤海地区淡水短缺问题”给出自己的观点，并阐述理由。
学习指南
海水盐度的空间分布特征和影响因素分别是什么?
海水温度的时空分布特征和影响因素分别是什么?
海水密度的分布特征是什么?与温度、盐度间有着怎样的关系?
提示：阅读时，注意本节的示意图，思考海水的温度、盐度和密度的分布特征及影响因素。
地球上互相连通的广阔水域构成了海洋。洋是海洋的中心部分，约占海洋总面积的80%。世界上有四个大洋，即太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。海是海洋的边缘部分，主要分布在大陆的边缘(见图2-5-2)。
海水的性质主要指海水的盐度、温度和密度。从宏观上看，世界大洋的盐度、温度和密度分布的特征是:在表层大致沿纬向呈带状分布，即东西方向上的变化小，而在经向，即南北方向上的变化却十分显著:在垂直方向上，基本呈层状分布，且随深度的增加，水平方向上的差异逐渐缩小，深层海水的盐度、温度和密度分布均匀。
海水的盐度及其分布
海水最显著的特征是味道咸而苦涩，这是因为海水中含有氯化纳(约占海水中盐量的77.7%)、氯化镁(约占海水中盐量的10.9%)等多种盐类物质。如果把全球海水中的盐类物质分离出来平铺在陆地上，可使全球陆地平均高度增加约150米。海水中所含盐类物质的质量用盐度表示，即每1000克海水中所溶解的盐类物质的总克数，通常用千分数(‰)表示。
世界海水的平均盐度为35‰，由于海水的盐度受多种因素的影响，因此不同海域的海水盐度是存在差异的。一般而言，降水稀少、蒸发强烈的海域海水盐度偏高，降水丰沛或有大量径流注人的海域海水盐度偏低。
思考：试从纬度位置、气候特点、淡水汇入情况、海区形状等角度，分析为什么红海会成为世界上盐度最高的海区，而波罗的海则成为世界上盐度最低的海区。
世界表层海水平均盐度的纬度分布特征是:从南北半球的副热带海区分别向两侧的高、低纬度海区递减。赤道附近由于降水量大于蒸发量而盐度较低;南北半球的副热带海区由于蒸发量大于降水量，成为盐度高值区域。在各海区中，红海盐度最高，超过40‰，波罗的海盐度最低，平均只有7‰-8‰。
阅读：海水盐度的垂直变化
在垂直方向上，海水的盐度在不同纬度带的海域呈现不同的特点。
思考：海水盐度的水平分布和垂直分布各有什么特点?
海水的温度及其分布
海水热量主要来自太阳辐射，海水热量的主要消耗途径是海水蒸发。海水的温度取决于海水热量的收支状况。受太阳辐射影响，海水温度的时空分布有以下特征。
在水平方向上，表层海水温度表现为从低纬度地区向高纬度地区逐渐降低。
思考：据图2-5-6，沿180°经线画出表层海水温度随纬度变化曲线圈，并与图2-5-3中的表层海水平均盐度的纬度分布曲线比较，分析其异同点。
阅读：海水温度的垂直变化
在垂直方向上，从表层到海底，海水温度呈递减的趋势。大致在1000米以下，海水温度随深度变化不大。
在南北半球分布上，北半球海水等温线分布不规则，而南半球海水等温线近似平行于纬线。北半球水温略高于南半球同纬度水温。
·从等温线的疏密来看，不同温度性质的海流交汇处，海水温度梯度最大，等温线特别密集。
.表层海水温度随时间变化的特征表现为:在一年中，同一海域的表层海水温度，夏季高于冬季;在一天中，表层海水的最高温度出现在14-16时。
思考：海水温度的水平分布和垂直分布各有什么特点?
海水的密度及其分布
海水密度是单位体积海水的质量。海水的密度值为1.02-1.07g.cm-3。海水密度大小取决于温度、盐度和压力三个因素。
在水平方向上，表层海水密度主要受温度和盐度变化的影响。赤道附近的海水温度高、盐度低，表层海水密度最小;向两极方向海水密度逐渐增大，在两极的寒冷海域出现密度最大值。
思考：海水密度的水平分布和垂直分布各有什么特点?
阅读：海水密度的垂直变化
在垂直方向上，由于海水温度随深度的增加而降低，海水密度的总趋势是随着深度的增加而逐渐增大。
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。
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?
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。
探究
2016年，我国“雪龙”号科学考察船进行了第七次北极科学考察。科学考察船航行至北极附近，考察队员们投放温盐仪，观测海水的温度、盐度。
1.你了解海水的温度、盐度吗？“雪龙”号科学考察船为什么要观测海水的温度、盐度？
2.美国电影《后天》讲述的是全球气候变化导致海水温度和盐度异常，对人类社会造成毁灭性灾害的故事。你认为这种状况有可能发生吗？
海水的温度
海水的基本性质主要包括海水的温度、盐度和密度，许多海洋现象都与这些性质有关。
海水温度反映海水的冷热程度。太阳辐射是海水最主要的热源。受太阳辐射的影响，海洋表层水温的高低，随时间和空间而变化。此外，寒暖流经过的海区，水温也受影响。一般来说，同一海区的水温，夏季高些，冬季低些。不同海区的水温，低纬度高些，高纬度低些；暖流水温高于所流经海区的水温，寒流水温低于所流经海区的水温。
活动：读图4-11，完成相关任务。
1.8月份世界海洋表层水温的分布有何特点？形成这些特点的主要原因是什么？
2.太平洋、印度洋、大西洋表层年平均水温为17.4℃。其中，太平洋最高，为19.1℃；印度洋居中，为17.0℃；大西洋最低，为16.9℃。比较三大洋热带和副热带（南北纬30°附近）海域面积、海洋开敞程度等，讨论导致三大洋表层年平均水温差异的主要原因。
海水热导率低，导致水温自表层向深层大体上呈不均匀递减的趋势。在表层区，水温基本上趋向于均匀分布；在温跃层（水温在垂向上存在显著差异的水层），水温随深度的增加而显著降低；在深水区，水温受外界的影响较小，变化缓慢，温度偏低。
海水温度的变化与我们的生活息息相关。海水能够调节大气温度。夏季海水增温慢于大气，会使沿海地区升温变缓；冬季海水降温慢于大气，会使沿海地区降温变缓。海水温度的变化也可能带来负面影响。据统计，以往100年间，由于表层水温上升，大西洋飓风发生的频率显著上升；
1999—2004年，全球范围内海水温度明显升高，致使浮游生物数量显著下降，直接影响到鱼类、海鸟、海兽的食物供应，甚至威胁到它们的生存。
研究表明，在低纬度海区，表层水温每增加0.5℃，飓风的活动性就会提高40%左右。
活动
图4-12中甲、乙、丙三个观测站各自的纬度位置不同，表层水温在17℃至27℃之间不等。读图，完成相关任务。
1.按纬度位置由高到低的顺序，对甲、乙、丙三个观测站排序，并说明理由。
2.据图描述海水温度的垂向变化特点。
3.三个观测站的表层水温差别较大，但是深度1000米以下的深层海水，水温随
深度的变化不大，经常保持着低温状态。想一想，这是为什么？
阅读：海水温差能发电
海水温差能又称海洋热能。海水垂向温差高达20℃甚至更多，蕴藏着丰富的热能资源。海水温差能发电是指将海水温差能转换成电能的水力发电方式。1870年，
法国作家儒勒·凡尔纳在其科幻小说《海底两万里》中，就提出了利用海水温差能发电的设想。1926年，海水温差能发电试验获得成功。如今，耐压、绝热、防腐等技术难题正被逐步攻克，美国、日本、中国皆已掌握海水温差能发电技术。
海水的盐度
海水盐度是指溶解于海水中的盐类物质与海水质量的比值，用单位质量海水中所含盐类物质的质量来量度。世界海洋的平均盐度约为35‰。海水的味道之所以既咸又苦，是因为氯化钠（味咸）和氯化镁（味苦）是海水中主要的溶解盐类。
在海洋表层，盐度因海区所处位置不同而有差异。盐度的高低主要取决于蒸发量和降水量的对比。赤道附近降水丰沛，降水量大于蒸发量，盐度稍低；副热带海区降水少，蒸发量大于降水量，盐度较高；高纬度海区温度低，蒸发量小，加之反复结冰、融冰，盐度偏低。
此外，寒暖流对盐度的影响也很明显。暖流的盐度较高，寒流的盐度较低。在同纬度地带，暖流经过的海区，盐度偏高；寒流经过的海区，盐度偏低。在大陆沿海地区，因河流等淡水注入，盐度降低。
海水盐度在垂向上存在着分层：浅表层盐度比较均匀；随着深度增加，盐度会发生显著变化（这一水层称为盐跃层）；到一定深度，盐度又近似均匀分布。在中低纬度海区，表层盐度较高，随深度的增加，盐度降低；在高纬度海区，表层盐度较低，随深度的增加，盐度升高。
海水盐度的变化，会对渔业和生态产生重大影响。例如，2003年监测结果表明，由于黄河入海径流量减少，河口区表层的最高盐度达34.2‰，与1959年同期相比，增加了约1/4。黄河河口区表层盐度的增加，以及海洋污染、入海径流量减少等方面的原因，导致海洋生物数量减少、种群退化，河口区生态结构发生较大改变。
活动
1.读图4-13、图4-14，完成相关任务。
（1）说出世界海洋表层盐度随纬度变化的特点，并分析其成因。
（2）红海是世界上盐度最高的海区，盐度超过40‰；波罗的海是世界上盐度最低的海区，盐度低于10‰。试从纬度位置、气候特点、淡水汇入情况、海区形状等角度，分析两者盐度差异显著的原因。
2.径流量大的河流，淡水可扩展到河口外很远的海域。例如，长江在洪水期小潮时，淡水向东北扩散，一直影响到朝鲜半岛以南的济州岛，向南进入杭州湾海域。读图4-15、图4-16，描述夏季长江口海域盐度等值线的分布特点，并分析其成因。
阅读
海水的主要成分
海水是一种混合水溶液，主要由水、无机盐、有机物和悬浮物组成。海水中溶解有各种盐类物质，一般认为，海水中的盐类物质主要来源于地壳岩石风化产物及火山喷出物。此外，全球河流每年向海洋输送大量溶解盐，这也是海水盐类物质的来源之一。目前，海水中可以测到的元素有80多种，阳离子主要有Na+，K+，Ca2+，Mg2+，Sr2+五种，阴离子主要有Cl-，SO42-，Br-，HCO3-（CO32-），F-五种，还有以分子形式存在的硼酸，它们共占海水盐类物质的99.9%。
海盐
海水是盐的“故乡”。海水中所含的盐类物质数量巨大，如果把世界上海水中 的盐都分离出来，平铺在陆地上，可使全世界陆地平均高度增加 153 米。利用海水 晒盐，是人类利用海洋资源的重要方式。海盐主要是海水经自然蒸发而晒制出来的。
我国东部沿海的一些地方，海滩宽广，风力强劲，晴天多，日照充足，蒸发旺盛， 适合晒盐。我国海盐产量长期居于世界首位。
活动
阅读下列材料，完成相关任务。以前，主要通过测定出海船只带回的海水样本，来了解某个海域的盐度。后来，在海洋调查中逐步使用了浮标技术。1998—2015年，科学家建立了Argo全球海洋观测网。Argo由3000多个受卫星跟踪的自动探测浮标组成，其中我国有170多个。该观测网能够广泛收集世界海洋温度和盐度的信息，观测范围自海面到水深2000米。2011年发射的“水瓶座”卫星，对世界海洋盐度每周扫描一次，并分析大洋环流等信息。“水瓶座”卫星两个月所获得的观测数据，相当于调查船和浮标125年所能获得的信息量。
1.读图4-12、图4-17思考，Argo全球海洋观测网将观测范围设定为自海面到水深2000米，其主要原因是什么？
2.与传统方式相比，应用卫星遥感技术观测海水盐度有哪些优势？
海水的密度
海水密度是指单位体积海水的质量。海水密度的变化比较复杂，与温度、盐度和压力都有关系。在大洋表层，海水密度主要取决于温度和盐度的变化。例如，大西洋赤道附近温度偏高，盐度稍低，表层密度小，由此向两极逐渐增大。在副热带海区，虽然盐度偏大，但因温度下降幅度不大，尽管密度增大，却没有出现极值。
随着纬度增高，虽然盐度剧降，但因温度降低引起的增密效应，比盐度降低引起的减密效应要大，所以密度继续增大。最大密度出现在寒冷的极地海区。在河流入海口，由于盐度低，因而密度较小，但河水挟带的泥沙可使密度变大。
海水在垂向上存在着明显的密度跃层，不同纬度海水密度垂向差异很大。在低纬度海区，由于表层海水温度高，海水密度相对较低。从海面到一定深度，受海水运动的影响，海水混合良好，因此海水温度和密度的变化不大。随着深度的增加，海水密度迅速增大。但到一定深度之下，海水密度基本不变。在高纬度海区，海水密度在垂向上的变化很小。
活动：1.表层海水的密度可以直接进行测量，是否也可以将深层海水直接提升到海面来测量其密度？为什么？
2.读图4-19、图4-20，说出海洋表层海水密度随纬度变化的特点，以及不同纬度海水密度随深度变化的特点，并简要分析成因。
海水温度
海水的性质主要可以从温度、盐度、密度等方面进行分析。
海水的热量主要来自太阳辐射，因此表层海水温度一般随着纬度的增加而降低。同一海区表层海水的温度，通常随季节及气候的变化而变化，夏季温度较高，冬季温度较低。
在垂直方向，海水温度一般随深度的增加而降低。一定深度以下，海水温度随深度变化不大。在高纬度地区，海水中往往会存在一个冷中间层，是冬季冷却的海水由于密度增大而下沉形成的。
活动读图2-2-3，沿180°经线作海水表层平均温度随纬度变化的剖面图。
描述海水温度随纬度变化的特征，并思考其原因。
海洋面积辽阔，水量多，热容量大，是地球的热量储存库。地球上来自太阳辐射的能量主要储存于海洋中。
海水的比热容比土壤大2～3倍，比岩石大5～7倍，比空气大3000多倍。因此，海水温度的变化幅度小于陆地，变化的过程滞后于陆地，海洋对大气温度变化具有调节作用。
海水温度增高，体积膨胀会引起海平面一定幅度的上升。局部区域海水温度的异常变化，还会引发气候的异常变化。
海水盐度
海水中含有较多的盐类物质，主要是氯化钠和氯化镁，所以海水既咸又苦。单位质量海水中所含溶解的盐类物质的质量叫盐度，世界海水的平均盐度为35‰。
表层海水的盐度主要与降水量和蒸发量有关。一般来说，蒸发量大于降水量的海区，海水盐度较高，反之较低。此外，陆地径流、结冰和融冰、洋流等均会对海水盐度产生一定的影响。世界海洋的平均盐度相对稳定，但是某个局部海区的海水盐度可能会随时间发生一定的变化。
海水中含有大量盐类物质，利用海水蒸发可以制取食用盐和工业盐。渤海沿岸的长芦盐场、海南岛的莺歌海盐场、台湾的布袋盐场等都是我国著名的盐场。江苏省盐城市，因自古以来出产海盐而闻名，故名“盐城”。
活动
1.读图2-2-5，沿180°经线作海洋表层平均盐度随纬度变化的剖面图，分析海水盐度随纬度变化的特征，并说明原因。
2.有条件的学校和班级，可以进行海水性质的实验。
（1）取半烧杯海水，利用pH试纸测量其酸碱度。
（2）蘸一点干净的海水，用舌头舔一下，尝尝海水的味道。
（3）设法测量海水密度，并与淡水比较，说明其差异及原因。
海水密度
单位体积海水的质量称为海水密度，其单位是g/cm³或kg/m³。
海水密度的大小及其变化，主要与海水的盐度、温度、压力及其变化有关。一般来说，盐度越大，密度则越大；压力越大，密度也越大。在冰点温度（35‰盐度的海水冰点温度为-1.91℃）以上，温度越高，海水密度越小。随着深度的增加，压力增大，故深层海水一般比浅层海水密度大。对于表层海水来说，海水密度主要受盐度和温度的影响。波罗的海的海水盐度最低，海水密度也最小；红海海水盐度最高，海水密度也最大。一般来说，在大河的入海口，海水的盐度较低，密度也较小，但密度也可能因为河水裹挟泥沙而增大。
活动读图2-2-7，归纳8月大西洋表层海水密度随纬度的变化规律，说明其成因。
海水密度与人类生产生活有密切的关系。在不同密度的海洋上航行，同一艘船的吃水深度不同。远洋航运中，标准吨位船只的核载重量要考虑不同海区海水密度的差异，以确保航运安全。
海水的密度差异会产生密度流。例如，直布罗陀海峡东侧的地中海海水盐度较高，密度较大，海水下沉，海水从底层流向大西洋，而表层海水则从大西洋流向地中海。
