第二节 海水性质

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

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

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

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

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。 下载PDF

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? 下载PDF

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? 下载PDF

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。 下载PDF