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(2)水分子的结构特殊
水分子呈不对称绪拘,,,
海水的物理特性
海水的化学特性
一、海水的物理特性
1>纯水的独特属性
(1)水的三态
任何物质都能以液态、固态、气态三种状态(相)存在,但水是地球上唯一一种在自然条件下存在三种状态的物质,
(3)水的溶解力很强
水是一种彳良好的溶剂,,容易吸引溶质表面的分子或离子’使其脱离溶质的表面进入水中,海水止是水溥解了许多物质的一种复杂溶液,所以其性质与纯水有差异.
(4)水的密度变化有反常
»热胀冷缩冲是一般物质的性质*
纯水在丸气压力下,温度4C时密度最大,为1000kgm3;以上时,密度随温度的降低而增丸;
4°CW下时却醴温度的降低而减小,即所谓爱反常膨胀”.水结冰时体积增大,密度减小,,所汶冰总是浮在水面上.
对蔓个世聲大洋而言,约祚%的水体温度在0-6V之间,50%的水体温度在13-3.«r之间,整体水温平均为3舟匸・直中,太平洋平均为£7匸,大西洋4川匸,印度洋为3富C
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小结
銀海水的密度
单位体积海水的质量定义为海水的密度,用符号打厂表示,单位是千克每立专米.
温度和盐度决定了海水的密度:盐度越高,温度越低,则密度越大9.-
3、海水的盐度
海水中的含盐量是海水浓度的标志*海洋中的许多现象和过程都与其分布和变化息息相关.
盐度是指海水中所溶解的盐的急量,通常用HUM)克海水完全蒸发后所留存的盐的克数来表示』
盐度平均值以大西洋最乱为34-90;甲度洋次之’为34*76太平洋赣小,.
从宏观上看,世界大洋中温、盐、密度场的基本特征是:
在表层大致沿纬向呈带状分布,即东一西方向上量值的差异相对彳艮小,而在经向,即南一北方向上的变化却十分显著。
在垂直方向上*基本呈层化状态,且随深度的增加其水平差异逐渐缩小*至深层其温、盐、密的分布均匀°
在垂直方向上的变化相对水平方向上要大得多,因为大洋的水平尺慶比其深度要大几百倍至几千倍.
5>世界大洋的水量平衡
海洋与外界不断地进行水量更换.
海洋中水的来源及支出都是在地球系统自身之内进行循环的*所以又称为水循环。海洋中的水量收支分别影响着水温和盐度的分布与变化。
影响水平衡的因子:
海洋中水的收入主要靠■和;
支出则主要是和,
蒸发
蒸发懺海洋失去水量.
每年海洋尖去的水量为(440-454)-126cm,
降水
-416x1()3km3.
大陆径流
大陆径流及地下水入海是海洋水量收入的另一董要因子.
进入各大洋的径流量最大苗为大西洋,,注入最丸的河流是中国的长江.
皓冰与融冰
结冰与赧冰为海洋水平衡中杓可逆过程.
海冰被海水冲击到陆地上使海洋失击水量,相反,冻结在陆地上冰的融化会使海洋水量增加a
如罷被冻结在陆地上的冰全部融化流入海洋,将使海平面上升66nu
就耳前地瑕年枇而言'结冰与融冰的量基本上是平衡的.
二、海水的化学特性
K海水的化学组成
主要成份(丸量生常董元素)
浓度丸于1x10^mg/kgo阳离子有Nf,K\Ca2\Mg"和Sr2\阴离子<cr,SO/-,b爆HC睬(C咛-},F~,分子形式存在的H弭0罪
溶于海水的气体成份
如氧、氮及惰性气体等.
营养元素(营养盐、生源要素)
主要是与海洋植物生长有关的要素,如N,P及Si等.
徽量元素
在海水中含量很低,但又不属于营养元素者口
海水中的有机物據
’如氨基酸、.
,是海洋植物生通常称为44植物营养盐"14微量营养盐卄或
海水中由N
长站需的管养盐
^生源要素悴.
此外*海水中痕量FdMn,CmZntMo,CmB等元素也与生物的生命过程密切相关,称为^痕量营养元素”•
由于各类营养元素在海水中含量很低,在海洋表层常常被海洋浮游植物大量消耗,拄至巌为海洋初圾生产力的限制因索所以,又称它们为“生物制约元素鬥.
晦水中溶解有大最碳化合物,如HCO八庵C<h和CO”
溶解COz可以与大气中的COm进行交换,这个过程起着调节大气co’浓度的作用口
'"温室效应片•极大地影响了全球气候变化。
大气中co』含量的增加,己成为全球关注的璽大问题給虽然大气(Xh增加的原因已经较为清楚,但是一宜没有采取什么切实行动来减少CO2的排放,原因之一就是寻求替代燃料价格昂臥
如何把已经产生的过^co2除去就更令人感兴趣.
海洋资源:鱼■虾、贝、藻;、能源和矿藏;化工原料、海洋药物和肥料.
食盐:烹调淤须的咸份:%是溶解固体物,其中氮化钠占71%.
M:海水中仅次于氧,氢****、,
涣;海水中丰度列第九住的元素,是海水制盐或海水提镁的副产物,它可用作汽轴的抗爆化合物,也可用于制药.
铀:在海水中的浓度是決的1/2000,即使如此,许多国家仍在开展海水提取铀的研究,,故海水提铀尚难迸入商业化.
三•海洋环流
海流是指海水大觌棋相对稳定的流动,是海水重要的普遍运动形式之一.
海流一般是三维的:水平和垂直方囱.
由于水平尺度(数百至數千千米甚至上万千米}远远丸于其铅直尺度,因此水平方向的流动远比铅直方向上的流动强得多•<br****惯上常把海流的水平运动分量猥义地称为海流*而其摆直分量单独命名为上升流和下降流*
整个世界大洋而言,海洋环流的时空变化是连除的’它把世界大洋联系庭一起,.
海流形成的原因:
海面上的风力驱动:它形成凤生海流.
由于海水运动中粘滞性对动董妁消耗,这狰流动噓深度的增大而减弱,直至小到可以履略,其所涉及的深度通常只为几百米,相对于几千米深的大洋而言是一薄层.
海水的温盐变化*
因为海水密度的分布与变化直接熒温、盐的支配,而密度的分布又决定了海洋压力场的结构"实际海洋中的等压面往往是倾酔的,即等压面与等势面并不一致,这就在水平方向上产生了一种引起海水流动的力,从而导致了海流的形成.
、波浪、海洋中的波动是海水的重要运动形式之一。海洋中的波动是海水的重要运动形式之一。波动的基本特点:在外力的作用下,波动的基本特点:在外力的作用下,水质点离开其平衡位置作周期性或准周期性的运动。由于流体的连续性,置作周期性或准周期性的运动。由于流体的连续性,必然带动其邻近质点,导致其运动状态在空间的传播,其邻近质点,导致其运动状态在空间的传播,因此运动随时间与空间的周期性变化为波动的主要特征。与空间的周期性变化为波动的主要特征。最高点为波峰,最低点为波谷,最高点为波峰,最低点为波谷,相邻两波峰(邻两波峰(谷之间的水平距离为波长(九,相邻两波峰((九,相邻两波峰(谷)通过某固定点所经历的时间为周期(T(T,所经历的时间为周期(T,波形传播的速度C=XC=X/速度C=X/To从波峰到波谷之间的铅直距离称为波高(H波高的一半a=H/(H,a=H/2直距离称为波高(H,波高的一半a=H/2为振幅,为振幅,是指水质点离开其平衡位置的向上(或向下的最大铅直位移。向上(或向下的最大铅直位移。引起波浪的原因:海面上的风应力,引起波浪的原因:海面上的风应力,海底及海岸附近的火地震,大气压力变化,月引潮力等。山、地震,大气压力变化,日、月引潮力等。被激发的各种波动的周期可从零点几秒到数十小时以上,被激发的各种波动的周期可从零点几秒到数十小时以上,波高从几毫米到几十米,波长可以从几毫米到几千千米。波高从几毫米到几十米,波长可以从几毫米到几千千米。