一般在海水深度500米~1000米，由於太陽光線不能到達，不但沒有植物進行光合作用釋放氧氣，反因細菌和動物的呼吸作用及有機質的腐敗分解而消耗氧氣，致使該深度氧含量最少，稱為氧最小層。
氧最小層的深度根據海區而異，一般在赤道附近較淺，多在300~500米之間。
深層水的氧含量較低，當極地近表層形成的富含氧層流入深海盆地底部時，由於生物的呼吸和碎屑物質的氧化作用而逐漸失去氧氣，導致含氧量低的深層水年齡較老，可據深層水含氧量的多少作為鑑定海水年齡的指標。
基本介紹
- 中文名：氧最小層
- 外文名：Oxygen minimum layer
- 定義：海水中含氧量最低的水層
- 特點：可形成富含有機質的沉積物等
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概念
大洋中溶解氧的垂直分布，出現一個含氧最小層的分布特徵，這種現象在海洋化學上即稱為“氧最小層”。這是由於大洋中氧的收支平衡過程所致。在中層含氧量最小，出現一氧最小層，而在中層以上含氧量則升高。海洋環境中氧的消耗同有機物的氧化作用密切相關。氧化作用所消耗的溶解氧來源於大氣和光合作用。同時，透光層以下的水體中氧的供應，完全依懶於表層水體的移流和擴散作用，而在表層水體中則靠物理化學和生物過程保持著高含量。海洋中的有機物下沉分解的氧化作用，氧的大量消耗，從表層一直持續到中層水域。同時，氧化速率在較深的海域中急速下降，於是便形成了高氧透光層和深水層含氧量較高，而中層500－1000米的深水含氧最低。如東太平洋南北赤道區等水域出現中層含氧量<20微摩爾/升，甚至檢不出。
決定因素
特點
海水中溶解氧不僅有水平與垂向上的空間變化，而且還隨時間變化。因光合作用受太陽光照而變，故溶解氧午後最高，黎明前最低，因此有周日變化。在不同季節，海水溫度、鹽度、生物、氧化過程、海水運動都有所變化，相應地，溶解氧也隨季節而變。一般地，冬季最高，夏季最低。全球環境在地質時期里有一定的變化，導致海水中氧氣含量的變化，如海洋地層中的缺氧沉積物、黑色頁岩、有機碳、海洋石油天然氣就是海水含氧量在地質時期里變化的結果和記錄。這是當前全球變化、海洋地質學和古海洋學研究的一個重要領域。
研究與運用
①根據1998年7月和1999年1月南海兩個航次的綜合調查結果，對溶解氧（DO）的平面、垂直分布以及海-氣交換通量進行了研究，結果表明：表層海水是DO濃度最高的含氧層，在次表層20～75 m處普遍存在著DO濃度的最大值（440 μmol/dm3），同時該層還出現了pH值的最大值和活性磷酸鹽濃度的最小值，其位置在溫躍層的下界附近。對夏季表層DO和活性磷酸鹽進行相關性分析可知，其相關係數為-0.915（n=288），兩者呈顯著負相關；同時，DO和pH值垂向變化趨勢相一致，相關係數為0.951（n=288），兩者呈強烈正相關.通過計算，得到1998年夏季和1999年冬季海面溶解氧的海-氣交換通量：夏季釋放通量為-0.346～0.226 mol/（m2·d）；冬季為-0.234～3.123 mol/（m2·d）。由於夏季南海海水生物的初級生產力相對要高於冬季，因此夏季溶解氧向上通量的區域較冬季廣，同時，海-氣交換的通量隨區域的變化也有所不同。
②根據1976～1985年黃海和東海北部調查資料，相關學者研究了該海區夏季底層溶解氧最大值和最小值的位置及其成因，分析了黃海中部中、下層溶解氧最大值與黃海冷水團的關係，得出中層溶解氧最大值可做為劃分黃海冷水團範圍的另一個指標。氏江口外夏季底層溶解氧最小值同長江沖淡水中攜帶的懸浮有機物質有關。
