微专题:海水的性质
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。
一、海水的温度:(反映海水的冷热程度。)
1、热量来源:收入主要是太阳辐射,支出主要是海水的蒸发。收支基本平衡,但不同季节,各个海区收支并不平衡,低纬度海区收入大于支出,中高纬度海区支出大于收入
2、海水表层温度的分布规律
(1)空间上:由低纬向高纬递减,同纬度海洋表层水温大致相同。
(2)时间上:夏季普遍高于冬季。
3、海水温度垂直变化规律
太平洋西经°附近3个观测站水温随深度而变化的曲线
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。
时空变化
区域
变化规律
主要影响因素
随时间变化
同一海区
夏季水温高、冬季水温低
太阳辐射(季节变化)
随空间变化
水平变化
不同纬度海区
低纬度水温高、高纬度水温低
太阳辐射(从赤道向两极递减)
同纬度海区
暖流经过水温高,寒流经过水温低
洋流
垂直变化
表层区
水温基本上趋向于均匀分布
深度、太阳辐射
在温跃层
水温随深度的增加而显著降低
米以下
水温变化不大,经常保持低温状态
4、影响海水温度的主要因素:纬度、海陆分布、大气运动、海水运动等。
5、比较海洋中不同地点海水温度的方法
第一步,比较不同纬度,海水温度低纬高于高纬;第二步,比较相同纬度,海水温度暖流高于寒流。
如上图中,若比较A、B、C、D四地的海水温度。第一步,可以先根据纬度,判断出A、B的温度大于C、D;第二步,根据洋流,分别比较A与B、C与D的温度。从图中可以看出,B处为暖流,A处为寒流,所以B的温度高于A;D处为暖流,C处为寒流,所以D处的温度高于C。综合第一、二两步,四点温度由高到低的顺序为:B、A、D、C。
6、海水温度对地理环境的影响
(1)海水对大气温度的调节作用:海水的温度变化比陆地温度变化小;海洋上空的气温变化比陆地上空慢。
(原因:海水比热容>陆地>空气)
(2)海水温度对海洋生物分布的影响:①表层海洋生物聚集,深度越深,海洋生物的数量和种类越少;②纬度不同,海水温度不同,海洋生物类型不同;③海水温度的季节变化导致海洋生物季节性游动;④影响人类的渔业活动。
(3)海水温度对海洋运输的影响:高纬度海域有结冰期,通航时间短,需要破冰设备。
(4)海水温差能发电。
(5)海水温度变化的影响:①据统计,以往年间,由于表层水温上升,大西洋飓风发生的频率显著上升;②-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。
二、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(克)海水中所含盐类物质(氯化钠和氯化镁)的质量来量度,世界大洋的平均盐度为3.5%。)
1、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。
海水中盐的来源:①陆地上的岩石和土壤风化后的矿物质在雨水的作用下汇入河流,最终进入海洋;②最新的科学研究发现,海底断裂带上涌的热液也是海底盐类的来源。
2、海水表层盐度分布规律
空间分布:副热带海域海水盐度最高,从南北半球的副热带海区分别向两侧的高纬度和低纬度递减。
①副热带海区盐度最高的原因:副热带高压控制,下沉气流为主,降水少,气温高,蒸发量大。
②赤道海区盐度较低的原因:赤道低气压控制,降水量大。
③60°附近海区受西风带控制,温带多雨带,降水较多,多河流水注入;气温较低,蒸发量小;故盐度低。
④60°N比60°S海区盐度低的原因:而北纬60°附近因为有陆地,有大量淡水注入,南纬60°附近为成片大洋,没有淡水注入,所以南纬60°的盐度要比北纬60°的盐度高。
3、海水盐度垂直变化规律
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。
4、影响海水盐度的主要因素:温度、蒸发量、降水量、海域封闭程度、入海径流等。
①气候因素——海水盐度的高低主要取决于降水量与蒸发量的关系:降水——降低海水的盐度、蒸发——使海水的盐度升高,降水量大于蒸发量,盐度较低,反之较高。另外,海水温度越高,蒸发量越大,盐度越高。
②洋流因素——同一纬度海区,有暖流经过盐度偏高;寒流经过盐度偏低。
③河流径流注入因素——有大量河水汇入的海区,盐度偏低。
④高纬度海区结、融冰量的大小(有结冰现象发生的海区,盐度偏高;有融冰现象发生的海区,盐度偏低)。⑤海区的封闭度(海区封闭度越强,盐度会趋于更高或更低)、与附近海区海水的交换量等也能影响到海水的盐度高低。
影响海水盐度大小的因素
降水与蒸发的关系
降水量>蒸发量
盐度降低
降水量<蒸发量
盐度升高
河流径流注入量
注入量多
盐度降低
注入量少或无
不影响盐度
结冰或融冰
结冰
盐度升高
融冰
盐度降低
温度
温度低
盐度低
温度高
盐度高
海水运动
(同一纬度)
冷水流流经
盐度降低
暖水流流经
盐度升高
开敞或闭塞
开敞
适中
闭塞
较高或较低
世界盐度最高的海域:红海,盐度达41‰。红海盐度高的原因主要有:①位于副热带海域,降水少而蒸发旺盛,蒸发量大于降水量;②红海两岸是干燥的沙漠地区,几乎没有陆地淡水注入;③红海海域较封闭,与低盐度的海水交换少。
世界盐度最低的海域:波罗的海,盐度不超过10‰。其盐度低的主要原因是:①波罗的海海域降水较多而蒸发量小,蒸发量小于降水量,纬度较高,蒸发小;②四周陆地河流众多,有大量的淡水注入;③海域较封闭,高盐度的海水流入少。
5、比较海洋中不同地点海水盐度的方法
第一步,比较不同纬度,表层海水盐度从南北半球的副热带海区分别向赤道和两极递减。
第二步,比较相同纬度,分两种情况:近岸地区的海水盐度主要看径流,有河流注入的海域盐度低;外海的海水盐度,暖流经过处盐度高,寒流经过处盐度低。
如上图中,若比较A、B、C、D四点的海水盐度。第一步,可以先根据纬度,判断出C、D的盐度高于A、B(由于C、D靠近副热带海区);第二步,A与B相比,B处有明显的径流,盐度较低。结合洋流分布知识,C与D相比,C处有秘鲁寒流,D处有巴西暖流,D处盐度较高。综合第一、二步,四点盐度由高到低的顺序为:D、C、A、B。
6、海水盐度对地理环境的影响
(1)建造盐场,晒制海盐;
(2)利用海水制碱,提取镁、溴等资源;
(3)海水养殖,盐度稳定极其重要;
(4)将海水作为工业冷却水;
(5)海水淡化,淡水资源的重要补充。
(6)海水盐度的变化,会对渔业和生态产生重大影响。例如,年监测结果表明,由于*河入海径流量减少,河口区表层的最高盐度达3.42%,与年同期相比,增加了约1/4。*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。
三、海水的密度(是指单位体积海水的质量。)
1、影响海水密度的主要因素:温度、盐度和压力
2、海水表层密度度分布规律
在大洋表层,海水密度主要取决于温度和盐度的变化。以大西洋为例:
位置
密度
原因
赤道附近
表层密度小,向两极逐渐增大
赤道地区温度偏高,盐度稍低
副热带海区
密度增大,但没有出现极值
虽然盐度偏大,但温度下降幅度不大
随着纬度增高,密度继续增大
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
极地海区
密度最大
海水温度低
河流入海口
密度较小
河水盐度低
密度变大
河水携带的泥沙多
3、海水密度度垂直变化规律
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,海水密度在垂向上变化很小。
低纬海区
高纬海区
表层
海水温度高,海水密度相对较低
垂向上变化很小
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(密度跃层);
但米之下,海水密度基本不变。
4、海水密度的影响
(1)海水密度差异产生密度流;
(2)密度不同,船舶吃水深度不同。(密度小,浮力小,吃水深度深;密度大,浮力大,吃水深度浅。)
习题:
(全国I)海冰含盐量接近淡水,适当处理后可作为淡水资源。图3示意渤海及附近区域年平均气温≤-4℃日数的分布。据此完成7-9题。
7.图示甲、乙、丙、丁四海域中,海冰厚度最大的是()
A、甲B、乙C、丙D、丁
8.下列城市附近海域,单位面积海冰资源最丰富的是()
A、葫芦岛B、秦皇岛C、大连D、烟台
9.推测目前没有大规模开采渤海海冰的原因是()
A、资源量不足B、破坏环境C、成本过高D、市场需求不足
7、B8、A9、C
7、气温越低,低温期持续时间越长,海冰越厚。图中四地气温低于4°C持续时间较长的为甲、乙两地。甲地位于渤海内部,海水深海水体积巨大。乙地位于大陆附近,故乙海水较浅,海水体积较小,易结冰且结冰期更长。B正确。
8、冰层厚度越大,单位面积海冰资源量越大。图中葫芦岛市纬度最高,气温最低,当地海冰厚度最大。故A正确。
9、开采海冰资源比开采河冰资源成本更高,开采难度更大。故C正确。
读材料,完成下列问题。
材料一:海水的密度是海水的一个重要物理特征。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。
材料二:年4月10日,当时美国海*最新的“长尾鲨”号攻击型核潜艇在美国东部科德角沿海公里的大陆架边缘处作下潜米的潜水试验时,神秘地沉入2米深的海底,夺走了艇上名船员的生命,造成潜艇史上最大的一次悲剧,也成为世界上第一艘失事的核潜艇。虽然关于该艇的失事原因有诸多猜测,不过主要推断之一便是该艇在水下遭遇海中断崖并极速下沉,直接沉入深海被压瘪。
(1)为什么在不同的海区轮船的“吃水”(船体在水面以下的深度)不同。
(2)通常海水密度在垂直方向上的分布有何规律?
(3)根据材料,说是有什么是“海中断崖”。
(4)试着用“海中断崖”的相关知识,解释美国“长尾鲨”号核潜艇艇毁人亡的原因。
答案:(1)这主要取决于海水的浮力,也就是与海水的密度有关。密度越大,海水的浮力也越大,轮船“吃水”就越浅。
(2)一般情况下,垂直方向上,海水密度随着深度的增加而增大。
(3)海水层中出现密度随着深度增加而减小的情况,称为“海中断崖”。
(4)海水的浮力与海水的密度有关。如果海水密度随深度增加而迅速增加,海水层因浮力较大,有利于潜艇的航行。如果遭遇“海中断崖”,海水密度随深度增加而突然减小,海水浮力也会突然变小,核潜艇可能会掉到安全潜水深度以下,会被巨大的海水压力破坏,最终会艇毁人亡。
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