内容正文:
第12讲 海水的性质
课程标准
核心素养
运用图表等资料,说明海水性质和运动对人类活动的影响。
1.综合思维:说明海水温度、盐度和密度的时空分布规律及影响因素。
2.区域认知:结合实例,分析不同海区海水性质的特点。
3.人地协调观:结合实例,说明海水性质对人类活动的影响。
一、海水的温度
1.影响因素
(1)主要因素:
海洋热量的收支情况
(2)其他因素:海陆分布、大气运动、海水运动等。
2.分布规律
垂直分布规律
随深度增加而变化,表层水温最高,1 000 m以内温度随深度变化幅度较大,1 000 m以下温度变化幅度较小
水平分布规律
表层水温由低纬向高纬递减
时间分布规律
同一海区,夏季水温高于冬季水温
3.对人类活动的影响
(1)影响海洋生物的分布。
(2)影响海洋运输。纬度较高的海域,海水有结冰期。
(3)调节大气温度。
海水温度最高值并不出现在赤道附近
由于北半球陆地面积较大,陆地对海洋表层水温影响较大。在吸收热量相同的情况下,陆地温度要比海洋温度高得多,同时陆地上方大气吸收的热量也比海洋上方大气吸收的热量多得多,这些热量传递给同纬度的海域,导致世界上水温最高的海域不在赤道附近,而在北纬10˚附近。
二、海水的盐度
1.含义:表示海水中盐类物质的质量分数,通常用千分比表示,世界大洋的平均盐度约为35‰。
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2.分布规律:副热带海域海水盐度最高,由副热带海域向赤道和两极,盐度逐渐降低。
3.影响因素
温度的高低
温度越高,盐度越高
降水量与蒸发量的对比
蒸发量大于降水量,盐度较高,反之盐度较低
入海径流状况
有河流注入的海域,盐度较低
4.对人类活动的影响
(1)利用海水晒盐。
(2)利用海水制碱,提取镁、溴等资源。
(3)影响海水养殖。
(4)随着科技的发展和观念的改变,海水成为淡水资源的重要补充。
三、海水的密度
1.含义:指单位体积海水的质量。
2.影响因素:主要有温度、盐度和深度(压力),其中与温度关系最为密切。一般来说,温度越高,密度越低。
3.分布规律
水平分布
表层海水密度随纬度的增高而增大,同纬度海域的海水密度大致相同
垂直分布
中低纬度海区
一定深度内海水密度基本均匀;往下(一般至1 000 m深)海水密度随深度增大而迅速增加,再往下海水密度随深度变化很小
高纬度海区
海水密度随深度的变化较小
特殊分布
有时随深度增加,海水密度会突然变小,呈现“海中断崖”现象
海水密度对轮船吃水线的影响
轮船上的吃水线又被称为“生命线”。为了安全航行,远洋轮船船体上都有几条水平横线,分别表示该船在不同水域和不同季节所允许的满载时的“吃水深度”,如图所示。其中FW表示淡水线,S表示夏季海洋线,W表示冬季海洋线,除此以外船体上还有北大西洋冬季线和印度洋线。
素能点一 海水的温度
(2020·江苏卷,节选)图1为我国东部部分海域等深线分布图,图2为沿30˚N海域甲—乙的冬季表、底层海水多年平均温度和盐度空间分布图。读图,回答下列问题。(3分)
与乙海域相比,分析甲海域表、底层海水温度的特点,并说明影响因素。
素养对接
区域认知:图示为我国东部部分海域的深度、温度分布状况,不同海域海水的深度、温度特征不同。
综合思维:根据图2,对照乙海域,描述甲海域表层、底层水温的特点;结合图1信息和所学相关知识,进而分析其影响因素。
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[思维路径]
获取信息
解读信息
调用知识
图1:甲海域位于钱塘江口外侧,海水深度在100米以下,等深线稀疏;乙靠近日本,海水深度400米左右
甲海域相对较浅,海水温度垂直差异较小;乙海域靠近日本暖流
影响海水温度水平和垂直分布的因素,世界表层洋流的分布
图2:与乙海域相比,甲海域表层、底层海水温度均较低,且水温大致相等(乙海域表层温度大于底层温度)
[思维终点] 相对较低;表、底层海水温度大致相当。影响因素:海水深度;洋流。
1.海水温度的时空变化及原因
维度
变化规律
原因
随时间变化
夏季水温高,冬季水温低
夏季海水热量收入大于支出,冬季海水热量收入小于支出
随
空
间
变
化
沿南北方向
从低纬度向高纬度递减
太阳辐射能从低纬度向高纬度递减
沿东西方向
暖流经过的海域温度偏高,寒流经过的海域温度偏低
同一纬度,暖流水温高于寒流
沿垂直方向
水温随深度的增加而递减,但1 000 m以下的深层海水温度变化幅度较小
太阳辐射能是海水热量的主要来源,而太阳辐射首先到达海水表面,越向深处海水得到的太阳辐射能越少
2.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,海水温度暖流流经地区高于寒流流经地区。
如图中,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、二步,四点温度由高到低的顺序为:B、A、D、C。
某海湾冬季会出现不同程度的结冰现象,统计发现积雪日数与海冰冰情密切相关,积雪日数多,海冰冰情严重。2011年该海湾跨海大桥竣工,大桥全长41.58 km,共有桥墩864个。大桥建成之后,该海域海冰冰情及空间分布发生明显变化。下图为该区域等深线分布图(单位:m)。据此完成1~3题。
1.一般年份图中四个地点初冰日期最早的是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
2.该区域积雪日数多,冰情严重的原因是( )
A.大气保温作用强 B.雪落入海洋融化吸热
C.地面辐射强 D.冬季风强劲
3.跨海大桥修建后,该海域海冰冰情及空间分布的变化是( )
A.跨海大桥降温速度快,导致海域温度降低,冰情加重
B.跨海大桥阻挡冬季风,风力减弱,冰情减轻
C.跨海大桥阻挡水流及海冰运动,加剧南北差异,海冰北多南少
D.在冬季风影响下,海冰沿桥梁运动,海冰西多东少
答案:1.B 2.B 3.C
解析:第1题,读图可知,相对于丙、丁,甲、乙纬度较高,冬季更容易结冰。同时,乙地位于大沽河口,淡水注入,盐度低,更易结冰,故选B。第2题,大气保温作用强,利于升温,冰情降低,A错误;积雪日数多,大量的雪直接降入海中,由于融雪吸热作用,会使海水温度明显下降,B正确;积雪多,反射作用强,地面增温弱,地面辐射弱,C错误;冬季风强劲与积雪日数多、冰情严重关系不大,D错误。第3题,跨海大桥降温速度对海域温度降低影响有限,对冰情影响小,A错误;大桥桥墩阻挡冬季风的作用较小,B错误;跨海大桥修建之后,桥墩对海湾内水流运动起到阻挡作用,海水流动性减弱,且近岸水浅盐度低,更易结冰,同时桥墩阻挡海冰流动,使得海冰北多南少,C正确;桥梁是东西走向,应该形成南北差异,D错误。
4.(2023·广东模拟,节选)阅读图文材料,完成下列要求。(6分)
我国东海渔业资源丰富,素有“天然鱼仓”之称。下图示意2月份东海所在海域表层水温分布。
描述2月份东海及周边海域表层水温的分布特点,并指出其主要影响因素。
答案:分布特点:水温东南高、西北低(等温线大致呈西南—东北走向);西部南北温差比东部大(西部南北方向等温线比东部密集)。主要影响因素:纬度、洋流、海陆位置。
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素能点二 海水的盐度
(2022·山东卷,节选)亚得里亚海是地中海的一个海湾(下图),其洋流是地中海洋流系统的一部分。洋流在海湾内的运动促进了海水更新。据此完成(1)~(2) 题。
(1)图示甲、乙、丙、丁四处表层海水盐度由高到低的顺序是( )
A.甲乙丁丙 B.甲丁乙丙
C.丙乙丁甲 D.丙丁乙甲
(2)亚得里亚海东岸表层洋流( )
A.为寒流,且丙处流速大于丁处 B.为寒流,且丁处流速大于丙处
C.为暖流,且丙处流速大于丁处 D.为暖流,且丁处流速大于丙处
素养对接
区域认知:从宏观尺度上,明确地中海和亚得里亚海的纬度位置;从微观尺度上,明确亚得里亚海海岸走向、与地中海交界位置附近的喇叭口形状、岛屿分布、周围陆地河流分布等空间格局。
综合思维:进行“要素分解”,思考影响海水盐度的主要因素,以及盛行风、陆地轮廓等洋流流向的影响。
[思维路径]
[思维终点] (1)D (2)C
1.海水盐度的分布
分布规律
随纬度变化呈现双峰分布格局:从南北半球的副热带海域分别向两侧的高纬度和低纬度递减
海域
差异
赤道海域
气温高,蒸发强,但降水丰沛,降水量大于蒸发量,盐度不高
副热带海域
降水稀少,蒸发旺盛,蒸发量大于降水量,盐度最高
中高纬度海域
气温较低,蒸发较弱,盐度较低
南北半球
纬度40˚~60˚附近海域,与南半球相比,北半球盐度较低,主要是因为该纬度带北半球陆地广阔,有较多的河川径流入海,对海水起稀释作用
2.影响海水盐度分布的因素
因素
原因
影响
降水量与蒸发量
降水稀释盐分,使海水盐度降低;蒸发使海水浓缩,盐度升高
降水量大于蒸发量时,盐度较低;蒸发量大于降水量时,盐度较高
入海径流
入海径流能稀释海水
有淡水注入的海区,盐度偏低;入海径流少,则盐度相对偏高;大洋边缘盐度往往比中心低
洋流
暖流增大海水的溶解度且海水蒸发加强,使得盐度升高;寒流降低海水的溶解度且海水蒸发减弱,使得盐度降低
同纬度地带,寒流经过的海区盐度偏低;暖流经过的海区盐度偏高
汇入海水
主要影响内外海水的交换能力和交换量
较封闭的海区,外部高盐度海水注入,盐度高;外部低盐度海水注入,盐度则低
海冰融冻
融冰过程中释放淡水,稀释海水,盐度降低;结冰过程盐度升高
融冰海区盐度降低;结冰海区盐度升高
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3.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,海水盐度从南北半球的副热带海区分别向两侧的赤道和两极海区递减。
第二步,比较相同纬度,分两种情况:内海有明显径流的河流入海口处盐度低;外海暖流流经处盐度高,寒流流经处盐度低。
如图,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位于亚马孙河口处,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。
(2024·河北二轮联考)黑潮是北赤道暖流的延续,起源于台湾岛东南和吕宋岛以东海域,在24˚N左右通过台湾岛以东进入东海,一直延伸至35˚N、141˚E附近海域。在整个黑潮系统中,将位于130˚E以西、30˚N以南海域,主流经过东海外缘的黑潮,称为东海黑潮。东海黑潮的盐度分布具有显著的季节变化特点。下图示意东海黑潮分布。据此完成1~3题。
1.东海黑潮表层海水盐度最高的季节是( )
A.春季 B.夏季
C.秋季 D.冬季
2.影响东海黑潮表层海水盐度的主要因素是( )
A.降水量、含沙量 B.蒸发量、径流量
C.含沙量、蒸发量 D.径流量、降水量
3.黑潮暖流海水盐度垂直变化规律是( )
A.夏季变化率大 B.冬季变化率小
C.春秋变化率大 D.秋冬变化率大
答案:1.D 2.D 3.A
解析:第1题,根据海水表层盐度与降水量、蒸发量和径流量之间的关系推测,东海黑潮表层海水盐度最高的季节应是降水量少、陆地径流量少的冬季,故选D。第2题,根据上题结论,影响东海黑潮表层海水盐度的主要因素是降水量和径流量,因东海黑潮流经纬度较低,全年蒸发量的季节变化不及降水量和径流量季节变化大,故选D。第3题,由于夏季降水多,汇入海洋的陆地径流量大,黑潮暖流表层海水盐度最低,与下层海水盐度差异较大,故夏季海水盐度的变化率大,故选A。
4.(2023·广东佛山三模,节选)阅读图文材料,完成下列要求。(10分)
辽河口南临辽东湾,河口岸线平面形态呈喇叭状,属于强潮河口,大潮潮差可达4 m以上。辽河口内河道迂回曲折,并伴有沙滩和岛屿,分布着我国最大的芦苇湿地;口外海水盐度分布表现出较为复杂的、明显不同于外部海洋的特征。图1示意辽东湾位置,图2示意三道沟站海水盐度随水位变化。
(1)分析辽河口海水盐度的季节变化规律。(6分)
(2)说明潮汐对三道沟盐度的影响。(4分)
答案:(1)春季,气温升高,海冰消融盐度降低;夏季,入海径流量大,盐度最低;秋季,入海径流减少,盐度升高;冬季海水结冰,盐度最高。
(2)涨潮期间,高盐海水入侵河口,盐度升高;退潮期间,河水下泄,高盐海水向口外退出,盐度降低;一天中海水盐度有两次高值和两次低值(海水盐度与潮水位呈正相关)。
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课时测评12 海水的性质
(时间:45分钟 满分:100分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1~6题、8~14题,每题5分,7题17分,15题18分,共100分)
(2024·黑龙江哈尔滨月考)北极海冰是地球系统的重要组成部分,影响气—冰—海之间的能量平衡过程。近年来,北极海冰范围和厚度都在减小,下图示意2018年8月至2019年5月北极月平均海冰生长率。据此完成1~2题。
1.影响图示期间北极月平均海冰生长率的主要因素是( )
A.海水温度 B.海水盐度
C.海水密度 D.海冰厚度
2.与3月份相比,推测5月份北极海域( )
A.海冰厚度大 B.海水盐度低
C.海水面积大 D.海水温度低
答案:1.A 2.A
解析:第1题,读图分析,10月~次年5月北极海冰面积增加,此时主要为北半球的冬半年,海水温度低;8、9月份海冰面积减小,此时为北半球的夏季,海水温度高;由此可知,受海水温度变化的影响,北冰洋高纬度海域海冰生长率变化较大,故选A。第2题,读图分析,与3月份相比,5月份海冰生长率变缓,但生长率为正值;海冰增加速度变慢但面积增大,A正确,C错误;海水结冰,海水盐度变高,B错误;5月份北极海域海水温度较3月高,D错误。故选A。
(2024·四川成都联考)下图示意北印度洋部分海区8月表层海水盐度分布。据此完成3~4题。
3.8月德干高原南部东西侧近海表层海水盐度差异显著,主要是因为西侧( )
A.寒流流经,近海蒸发较弱 B.日照时数较少,近海水温较低
C.地形抬升,沿岸降水较多 D.河流流程较长,淡水稀释较强
4.与2月相比,8月甲区域的表层海水等盐度线( )
A.更密集,弯曲程度大 B.更密集,弯曲程度小
C.更稀疏,弯曲程度大 D.更稀疏,弯曲程度小
答案:3.C 4.C
解析:第3题,根据所学知识可知,德干高原属于热带季风气候区,8月正值雨季,该时期盛行西南季风,受德干高原地形抬升作用,沿岸降水较多,河流汇入海洋,使西侧海洋表层盐度被稀释降低,而德干高原东侧降水相对较少,河水对盐度的稀释作用较弱,海洋表层盐度偏高,故选C。第4题,2月该地进入旱季,河流径流量较少,对海水的稀释作用弱,8月该地进入雨季,河流径流量较大,河流对海水盐度的稀释作用较强,因此8月甲区域的表层海水等盐度线更稀疏,弯曲程度更大,故选C。
(2023·广东深圳一模)海水密度一般在1.02~1.07 g/cm3之间,但不同的海域、不同的海水深度,海水密度差异较大,下图示意南半球某海域海水密度(单位:g/cm3)分布。据此完成5~6题。
5.影响图示海域表层海水密度差异的主导因素是( )
A.盐度 B.潮汐
C.洋流 D.纬度
6.与乙海域相比,甲海域密度偏高,主要原因是甲海域( )
A.洋流影响、海水涨落 B.波浪汹涌、风暴潮多
C.压力大、温度低 D.盐度大、温度高
答案:5.D 6.C
解析:第5题,从图中可以看到,该海域表层海水密度大致由赤道向60˚S地区增大,这是由于随着纬度的增加,太阳辐射减弱,温度降低,海水吸收的热量减少,海水温度降低,因此密度不断增大,故选D。第6题,从图中可以看出,甲海域位于深度4 000米左右,乙海域的海水深度不足1 000米,甲海域由于深度大,其海水压力更大,而海洋表层的热量主要来自太阳辐射,甲海域因位于深海,其温度更低,使得其密度更大,故选C。
7.阅读图文材料,完成下列要求。(17分)
盐场的形成需要有利的地形和天气条件,布袋盐场是我国著名的盐场。图1为台湾海峡及其附近海区冬季海水表层盐度分布图,图2为台湾海峡及其附近海区夏季海水表层盐度分布图。
(1)说明台湾海峡冬、夏季表层盐度分布特征的异同点,并分析造成冬、夏季盐度差异的原因。(8分)
(2)与同纬度的太平洋相比,指出台湾海峡海水盐度的特点,并分析原因。(4分)
(3)分析台湾布袋盐场形成的有利条件。(5分)
答案:(1)相同点:由东南向西北递减。
不同点:冬季盐度较低,南北盐度差异更大。夏季盐度较高,等盐度线稀疏,南北差异较小。
原因:冬季气温低,海水蒸发量小,盐度低;夏季气温高,海水蒸发量大,盐度高。冬季受冷空气和寒流影响大,沿岸海水降温幅度大,降低了沿岸海水的盐度;冬季南北温差大,夏季南北温差小。
(2)盐度低。有大量河水注入,降低了盐度。
(3)降水较少,晴天较多;海水盐度较高;地形平坦开阔,利于晒盐。
(2024·山东潍坊质量检测)东海大陆架海区海水深度不足200米(图1),该海域海水盐度季节变化明显,图2示意图1中PN1~7断面春季盐度等值线。据此完成8~9题。
8.断面PN1点垂直方向盐度变化较大的主要影响因素是( )
A.降水 B.蒸发
C.入海径流 D.海水温度
9.从春季到夏季,31.5等盐度线将( )
A.向偏东方向移动 B.向偏南方向移动
C.向偏西方向移动 D.向偏北方向移动
答案:8.C 9.A
解析:第8题,根据图中信息,PN1点位于长江入海口,根据图中的等盐度线,可以判断出盐度从长江入海口向海洋深处逐渐增大,说明有入海径流稀释海水,所以断面PN1点垂直方向盐度变化较大的主要影响因素是入海径流,C正确。第9题,由于该地区春季降水少,夏季降水多,所以从春季到夏季入海径流量增加,导致海水被稀释,所以31.5等盐度线应当向远离长江入海口的方向移动,即向偏东方向移动,A正确。
(2024·广东模拟)下图为渤海沿岸三个海洋站位置示意图。据此完成10~11题。
10.三个海洋站表层海水月平均盐度最低值可能出现在( )
A.4月 B.7月
C.8月 D.10月
11.与秦皇岛站相比,唐山三岛站表层水温年较差大,其主要原因是( )
A.入海径流较多 B.太阳辐射较强
C.冬季风力较大 D.海水深度较浅
答案:10.C 11.D
解析:第10题,渤海湾海水盐度受地表径流影响较大,我国河流的主要汛期在夏秋季,我国雨带在7、8月份推移至华北地区,所以渤海海水盐度最低值应该出现在8月份,排除A、B、D,故选C。第11题,海水水温受气候、洋流、深度等因素影响。结合图文资料,秦皇岛站与唐山三岛站附近无河流注入,排除A;两地纬度相差不大,太阳辐射对海水温度的影响较小,排除B;秦皇岛站与唐山三岛站冬季风力差异较小,排除C;图中秦皇岛站等深线较为密集,唐山三岛站等深线较为稀疏,证明唐山三岛站海水较浅,海水温度变化大,因此唐山三岛站海水温度年较差大,D正确。故选D。
海洋浮游植物群落受洋流、海水温度和营养盐影响较大,而浮游植物的生长也会消耗海水中的营养盐,从而形成海域浮游植物分布的时空变化。下图示意挪威—格陵兰海洋流分布。据此完成12~14题。
12.该海域浮游植物最丰富的区域是( )
A.P B.Q
C.M D.N
13.浮游植物聚集区表层海水中浮游植物的生物量( )
A.与温度呈正相关、与营养盐呈负相关
B.与温度呈正相关、与营养盐呈正相关
C.与温度呈负相关、与营养盐呈负相关
D.与温度呈负相关、与营养盐呈正相关
14.该海域表层浮游植物生长旺盛的时间是( )
A.2~3月 B.4~6月
C.7~8月 D.10~12月
答案:12.C 13.A 14.B
解析:第12题,M地区为寒、暖流交汇处,营养盐丰富,最利于浮游植物生长繁殖。第13题,海水水温越高,越有利于海域表层浮游植物生长,海域表层浮游植物量越多;浮游植物的生长会消耗海水中的营养盐,海域表层浮游植物量越多,海水中的营养盐越少;故浮游植物聚集区表层海水中,浮游植物的生物量与温度呈正相关、与营养盐呈负相关,A正确,B、C、D错误。第14题,4~6月,该海域水温升高,表层浮游植物生长旺盛;由于大量营养盐的消耗,7~8月海水中营养盐含量下降,表层浮游植物生长速度减弱;2~3月、10~12月该海域水温较低,不利于浮游植物生长。
15.阅读图文材料,完成下列要求。(18分)
斯瓦尔巴群岛(下图)是地球上有人居住的最北区域,群岛气候冷凉,主体部分为冰川覆盖,海滨平原为苔原带,岛上沉积岩岩性较为松软,较易溶于水。中国青少年北极科考队于2017年夏季在斯瓦尔巴群岛对表层海水特征展开研究,通过划区采样的方式掌握不同海域温度、盐度、溶解性总固体量、溶解氧等海水理化性质的空间格局。该地区海水盐度较低,其中中部海峡盐度最低。溶解性总固体量是指单位质量海水里含有的溶解性固体的总质量,既包含溶解盐类,也包含其他有机物质。一般情况下,溶解性总固体量与盐度呈正相关,但中部海峡不符合该规律。海水溶解氧是指溶解在海水中的氧,其含量变化与海水中生物过程及水文条件有密切联系。科考队发现,该区域的某海域溶解氧含量过于饱和,海水向大气释放氧气,成为北冰洋上的“天然氧吧”。
(1)简述中部海峡盐度低的原因。(6分)
(2)说明中部海峡溶解性总固体量与盐度不呈正相关的原因。(6分)
(3)指出“天然氧吧”出现的海域,并分析其形成条件。(6分)
答案:(1)处于高纬度地区,蒸发量小于降水量;夏季部分冰川融化,淡水注入中部海峡;海域相对封闭,与外界盐分交换较弱。
(2)该海域的溶解性总固体量主要受到有机物质的影响;周边陆地苔原广布,生物活动较活跃,给海峡带来丰富的有机物和微生物;夏季冰川融水溶蚀松软的沉积岩,岩石溶解进入海水,进而增加海水中的溶解性固体含量。
(3)西北部海湾。形成条件:有北大西洋暖流流经,海水温度较高,浮游植物相对较多,通过光合作用释放氧气较多。
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