海水的鹽度、溫度和密度

海水的鹽度、溫度和密度,是海水的3個狀態參數,海水的密度隨鹽度、溫度和壓力而變化。

基本介紹

  • 中文名:海水的鹽度、溫度和密度
  • 所屬領域:海水的狀態參數
海水的密度隨鹽度、溫度和壓力而變化。因為壓力一般可用深度表示,所以對固定深度來說,海水的密度只隨溫度和鹽度而變。海水的多種運動,與海水密度的分布和變化密切相關;海水的溫度對大氣溫度有很大的影響,能使地球的氣候發生變異;海水的鹽度是研究海洋中許多物理過程、化學過程和地質過程的重要指標。因此,研究鹽度、溫度和密度在海水中的分布規律,是海洋科學的一項基本內容。鹽度 海水是複雜的溶液,含有氯、鈉等80餘種元素。一般用鹽度表示海水中的含鹽量。在海洋調查中可直接採用物理手段,快速而準確地測定鹽度(見海水鹽度)。在全世界海洋中,海水的鹽度平均值約為34.7。在鹽度為35的1千克海水中,含氯離子19.34克,鈉離子10.77克,還有硫、鎂、鈣、鉀等成分。外海的海水鹽度較高,可達35~36;近海、特別是河口區域的海水鹽度可低於30,這是因為陸地徑流輸入淡水的緣故。全球海洋表層的海水的鹽度分布,主要取決於不同區域的蒸發和降水。但在高緯度海區,它還與結冰和融冰有關:結冰時海水鹽度升高,融冰時鹽度降低。溫度 海水錶層的水溫,主要取決於太陽輻射,因而低緯度海區水溫高,高緯度海區水溫低,高低之差可達30°C。水溫一般隨深度的增加而降低,在深1000米處的水溫約為4~5°C,2000米深處為2~3°C,深於3000米處為1~2°C。占大洋總體積75%的海水,溫度在0~6°C之間,全球海洋平均溫度為3.5°C。密度 世界海洋海水的密度是鹽度(S)、溫度(T)和壓力(p)的函式,以ρSTp表示,也叫現場密度。其倒數為比容,以αSTp表示。因為海水的現場密度稍大於1,一般為1.0255~1.0285,因此常用現場條件密度σSTp=(ρSTp-1)×103表示密度。同理,用現場條件比容VSTp表示比容:VSTp=(αSTp-0.9)×103在大氣壓力下的海水密度(或比容),只是鹽度和溫度的函式,通常用條件密度σT(或條件比容VT)表示。分布和變化 太平洋中部表面海水的鹽度等值線,近似地和緯圈平行;其西部邊緣海等海區的鹽度等值線,大體上和海岸平行。鹽度在35左右的高鹽水在太平洋中所占的海域十分廣闊:赤道海域的鹽度為34.5~35.5;在南北半球的中緯度各出現一個高鹽度(接近36)的海域;高緯度海域鹽度較低,例如南緯60度附近為34,北緯60度附近為31.5~33.0。在北緯40度附近的海域和西部的邊緣海,海水的鹽度梯度較大。除靠近大陸的海區外,冬夏的鹽度分布差別不大。其他大洋的分布特點也類似。大洋表面溫度的分布,冬夏明顯不同,2月份在太平洋中北緯5~50度和南緯20~50度的海域,等溫線基本上和緯圈平行,但在黑潮區有高溫水舌指向東北;南緯10度的海域,有向東伸展的高溫水舌;南緯5~15度的海域,有29°C的高溫區。北半球海水的最低溫度,可低於0°C;白令海、鄂霍茨克海和日本海北部的海水可以結冰;南部大洋海水的溫度,最低可達1°C左右。夏季(8月),太平洋北緯23.5~40度、南緯15~60度海域,等溫線幾乎與緯圈平行,而赤道海域的等溫線呈舌狀分布:高溫舌從加羅林群島附近向西南伸展;在北緯50~70度海域,為向東南伸展的低溫水舌。北太平洋的最低溫度為7°C;南大洋的最低溫度為-1°C,出現在南極附近的海域。其他大洋的溫度分布雖各有特點,但其分布規律仍和太平洋相近。表面海水的鹽度、溫度和密度隨緯度的平均分布特點是:鹽度在赤道附近較低(34.6),在南半球和北半球的中緯度各出現一個高值(接近36),再向兩極又降低,至北緯60度達最低值(32.4);溫度在赤道海域最高(28~29°C),向兩極逐漸降低,可低達0~1.9°C,密度在赤道附近最低(1.022克/厘米3),向兩極逐漸升高,可達1.026克/厘米3(圖1)。溫度、鹽度和密度隨深度的變化,在熱帶、溫帶和寒帶的海洋各有不同特點(圖2),其中以鹽度的變化最為複雜,而溫度的變化趨勢和密度相反。這3個狀態參數在各水層中的變化有明顯的不同:上層(深度小於1000米)變化最大;在深度1000~2000米的水層中,變化已不明顯;在深於4000米的水層中,各個氣候帶的變化規律基本上一致。這種分布特點與大洋水體的混合和環流狀況有關(見水團)。

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