内容正文:
第二节 海水的性质
课程标准
任务目标
学科素养
运用图表等资料,说明海水性质对人类活动的影响
1.了解海水温度的含义及分布规律。
2.掌握海水温度的主要影响因素。
3.理解海水温度对地理环境和人类活动的影响。
4.了解世界大洋表层海水盐度的分布规律。
5.掌握海水盐度的主要影响因素。
6.掌握海水资源的开发利用。
7.理解海水密度的主要影响因素及分布规律
1.综合思维:通过对海水温度、盐度、密度的学习,理解海水温度、盐度、密度的分布规律及影响因素。
2.区域认知:结合具体海域,分析海水的性质对人类活动的影响。
3.人地协调观:了解人类活动对海洋的影响,树立保护海洋环境的意识
一、海水的温度
1.含义:海水温度反映海水的冷热状况,它主要取决于海洋热量的收支情况。太阳辐射是海洋的主要热量来源,海水蒸发是海洋热量支出的主要渠道。
2.分布规律
(1)垂直分布:海水温度随深度增加而变化。通常情况下,表层水温最高。1 000米以内的海水温度随深度变化幅度较大,1 000米以下的深层海水温度变化幅度较小。
(2)水平分布
3.表层海水温度状况的影响因素:太阳辐射(主要因素)、海陆分布、大气运动、海水运动等。
4.海水温度的影响
(1)影响海洋生物的分布:海洋表层是海洋生物的主要聚集地。
(2)影响海洋运输:纬度较高的海域,海水有结冰期,通航时间较短。
(3)对大气温度起着调节作用:沿海地区气温的季节变化和日变化均比内陆地区小。
二、海水的盐度
1.含义:表示海水中盐类物质(主要是氯化钠、氯化镁)的质量分数。世界大洋的平均盐度约为35‰。
2.分布规律:世界大洋表层海水盐度以副热带海域最高,由副热带海域向赤道和两极逐渐降低。
3.影响因素
外海或大洋
近岸地区
4.对人类的影响
(1)晒盐、制盐(晒盐场一般建在日照充足、降水较少的沿海地区)。
(2)海水制碱,提取镁、溴等资源。
(3)海水养殖(盐度需要稳定)。
(4)海水淡化、海水冲厕等可缓解缺水状况。
三、海水的密度
1.含义:单位体积海水的质量。
2.影响因素:温度、盐度和深度(压力)。一般来说,海水温度越高,密度越低。
3.分布规律
(1)水平分布:大洋表层海水密度随纬度的增高而增大。
(2)垂直方向:随深度的变化因纬度而异。通常情况下,在中低纬度海区,一定深度内基本均匀,往下(一般至1 000米深)随深度增大而迅速增加,再往下随深度变化很小;在高纬度海区,随深度变化较小。
4.对人类的影响
潜艇航行:海水密度随深度增大而迅速增加的海区利于航行。
1.(判断)大洋表层海水密度随纬度的增高而减小。(×)
2.(判断)海洋表面温度由高纬向低纬递减。(×)
3.(判断)海水的盐度从低纬向高纬递减。(×)
4.(判断)影响海水密度的因素主要有温度、盐度和深度。(√)
5.(单选)海洋的主要热量来源于(A)
A.太阳辐射 B.地面辐射
C.大气辐射 D.大气逆辐射
解析 太阳辐射是海洋的主要热量来源。
拓展延伸
海水温度的时间变化
(1)日变化:午后(14—16时)水温最高,日出前后(4—8时)最低。
(2)季节变化:夏季的水温高,冬季的水温低。
(3)北半球表层水温的最低值和最高值分别出现在2月和8月;南半球反之,2月水温最高,8月水温最低。
误区防错
1.海洋底层海水温度不一定比表层温度低
通常情况下,表层海水的温度最高,1 000米以内的海水温度随深度变化幅度较大,1 000米以下的深层海水温度变化幅度较小并且保持一个恒低温状态。但是有些海域冬季反而表层水温低,出现逆温现象。若海域底层有海沟,水温反而高。
2.世界海洋表层水温最高的海域在10°N附近,而不是在赤道附近
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,这些热量通过大气运动传递给同纬度的海域,导致世界海洋表层水温最高的海域不在赤道附近,而在10°N附近。
[教材P50思考]
中高纬度1 000米以上的海水温度随深度增加而降低,且变化较明显。
[教材P52活动]
1.西沙附近海域纬度最低,表层海水的月平均温度最高,季节变化最小;厦门附近海域的海水月平均温度较高,季节变化较小;葫芦岛附近海域纬度最高,表层海水的月平均温度最低,季节变化最大。
2.西沙:全年。厦门:4—11月。葫芦岛:6—9月。
3.西沙适宜游泳的时间最长,厦门次之,葫芦岛最短。纬度越低,表层海水的平均温度越高,季节变化越小,适宜游泳的时间越长。反之,纬度越高,表层海水的平均温度越低,季节变化越大,适宜游泳的时间越短。
[教材P54-55活动]
1.红海属于热带沙漠气候,终年高温少雨;波罗的海属于温带海洋性气候,冬季温和,夏季凉爽,降水较多,季节分配比较均匀。
2.红海沿岸地区气候干燥,几乎无河流注入,海水盐度较高;波罗的海周围有众多河流注入,对海水起稀释作用,海水盐度较低。
3.两个海域均较为封闭,与外界海水交换少,易保持较高或较低的盐度。
4.红海盐度高的原因:降水稀少,蒸发旺盛;无淡水注入;海域封闭,海水交换少。波罗的海盐度低的原因:降水较多,蒸发量小;有大量淡水注入;海域封闭,海水交换少。
[教材P55思考]
大洋表层海水的温度大致从低纬度向高纬度减小;而密度则相反,大洋表层海水的密度大致从低纬度向高纬度增加;大洋表层海水盐度从副热带海域向赤道和两极逐渐降低。
探究点1 海水的温度和盐度
2023年11月1日,中国第40次南极科学考察队乘坐“雪龙”号和“雪龙2”号极地科学考察船,从上海出征,奔赴南极执行科学考察任务。下图为南极科考船前往南极科考站的模拟航行路线。
1.(综合思维)分析南极科考船从上海出发到秦岭站附近海域过程中大洋表层水温的大致变化情况,并说明理由。
提示 大洋表层水温的大致变化是先升高后降低。海洋表层水温主要受太阳辐射的影响,赤道地区纬度低,太阳辐射强,水温高,海洋表面温度由低纬向高纬递减。
2.(综合思维)分析海水温度对海洋运输的影响。
提示 南极科考船在较高纬度航行时,由于水温低,海水结冰,需要破冰。
3.(地理实践力)判断图中①②③海域盐度最高的是哪一个,并说明理由。
提示 盐度最高的是②海域。②海域位于副热带海区,气温高,降水少,蒸发量大于降水量,盐度最高。赤道海域虽然温度最高,蒸发强烈,但降水丰沛,因而盐度并不是最高。从副热带海域向极地海域,海水温度渐低,盐度也渐低。
1.海水温度的时空变化规律及其影响因素
海水温度垂直变化
海水温度水平变化
时空变化
区域
变化规律
主要影响因素
随时间变化
同一海域
夏季高,冬季低
太阳辐射季节变化
随空间
变化
水平
变化
不同纬度地区海区
低纬高,高纬低
太阳辐射纬度变化
同纬度海区
暖流高,寒流低
洋流
垂直
变化
海面至水下1 000米
由表层至深层递减
水深、太阳辐射
1 000米以下
变化不大,低温状态
2.海水温度的影响
影响海
洋生物
的分布
海洋表层是海洋生物的主要聚集地,深度越深,海洋生物的数量和种类越少
不同纬度的海洋表层生活着不同类型的海洋生物
海水温度的季节变化会导致有些海洋生物发生季节性游动,以追逐更适宜的温度
人类的渔业活动要考虑各海域的水温状况和海洋生物对水温的要求。无论是远洋捕捞还是近海养殖,都会受到海水温度的影响
影响海
洋运输
纬度较高的海域,海水有结冰期,通航时间较短,在冰封海域航行需要准备破冰设施
调节大
气温度
与同纬度的陆地相比,海水温度的变化幅度比陆地小,海洋上空的气温比陆地上空的气温变化慢
从全球尺度来说,海水对大气温度起着调节作用
从区域尺度来说,沿海地区气温的季节变化和日变化均比内陆地区小
3.影响海水盐度的因素
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
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
海域开敞或闭塞
开敞
盐度适中
闭塞
盐度较高或较低
注:同一纬度,暖流经过的海区蒸发较强、温度高、溶解度大,盐度高;寒流经过的海区蒸发较弱、温度低、溶解度小,盐度低。
4.世界大洋表层海水盐度的分布规律
(1)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。
(2)副热带海域炎热少雨,蒸发量大于降水量,因而盐度最高。
(3)赤道海域虽然温度最高,蒸发强烈,但降水丰沛,因此盐度并不高。
(4)从副热带海域向极地海域,海水温度渐低,盐度也渐低。
(5)南纬60°附近海域盐度比北纬60°附近海域盐度高,是因为南纬60°附近为大面积的海洋,而北纬60°附近海域周围陆地广阔,陆上河流大量淡水汇入海洋,起到稀释的作用。
(2023·浙江学考)下图为大西洋不同纬度海水温度的垂直分布图。据此完成1—2题。
1.在水深1千米以内,海水温度随深度变化最大的海区位于( )
A.热带 B.北温带
C.寒带 D.南温带
2.造成大西洋表层水温纬度差异的主要因素是( )
A.海水深度 B.洋流性质
C.太阳辐射 D.海水蒸发
答案 1.A 2. C
解析 第1题,读图可知,在水深1千米位置,各纬度海水温度差异较小,而表层海水在热带海域温度较高,故热带在水深1千米以内海水温度随深度变化最大,A项正确。第2题,据所学知识可知,大西洋表层水温大致由赤道向南北两侧(由低纬向高纬)递减,说明影响大西洋表层水温纬度差异的主要因素是太阳辐射,C项正确。
下图为南大西洋沿30°W盐度分布图。据此完成3—4题。
3.图中海水盐度( )
A.随深度增大而逐渐减小
B.赤道附近垂直变化最大
C.表层最小值出现在热带
D.表层最大值出现在热带
4.导致甲、乙海区盐度差异的原因是( )
A.甲海域水温高
B.乙海域降水多
C.甲海域径流汇入少
D.乙海域蒸发旺盛
答案 3.D 4. D
解析 第3题,图中海水盐度并不是随深度增大而减小,A项错误;赤道附近垂直方向上海水盐度变化较小,B项错误;图中表层海水盐度最小值出现在60°S附近,C项错误;表层海水盐度最大值出现在20°S附近,属于热带,D项正确。第4题,乙海区位于30°S附近,蒸发量大于降雨量,海水盐度较高;甲海区位于60°S附近,纬度较高,气温较低,蒸发较弱,盐度较低。故蒸发是造成两海区盐度差异的主要原因,D项正确。
探究点2 海水的密度
一幅太平洋和大西洋分界线的图片在网上引起了热议。按照常理来说,地球上的各个海洋都是相连的。但是,在大西洋和太平洋之间,可以看到很清楚的分界线。这条分界线主要是两侧海水的密度不同造成的。在太平洋的一侧,降水充沛,淡化了海水中的盐分,造成大西洋的海水密度比太平洋高。
(地理实践力)图中船只由大西洋驶入太平洋,吃水深度会如何变化,原因是什么?
提示 根据材料可知,丰沛的降水淡化了太平洋的盐分,造成太平洋密度低。密度低,浮力变小,所以船只由大西洋驶入太平洋,吃水深度会增加。
1.影响海水密度的因素
三大因素
2.海水密度的分布及变化特点
(1)水平分布:大洋表层海水密度随纬度的增高而增大。
赤道海区→温度最高,盐度较低→表层海水密度最小。
极地海区→海水结冰、盐度较高→表层海水密度最大。
近海沿岸密度小,海区中央密度大,河口地区密度最小。
(2)垂直分布:海水密度随深度增加而增大。
中低纬→一定深度内基本均匀,往下(一般至1 000米)随深度增大而迅速增加,再往下随深度变化很小。
高纬度→随深度变化较小。
3.海洋航行与海水密度的关系
在不同密度的海洋上航行,同一艘船的吃水深度不同,远洋航行时要考虑不同海区密度的差异,以确保航行安全。
读大洋表层海水温度、盐度、密度随纬度的变化图,完成1—2题。
1.图中曲线a、b、c分别代表( )
A.温度、盐度、密度 B.密度、盐度、温度
C.盐度、密度、温度 D.密度、温度、盐度
2.赤道附近表层海水密度特征的成因是( )
A.温度高,盐度低 B.温度高,盐度高
C.温度低,盐度低 D.温度低,盐度高
答案 1.B 2. A
解析 第1题,表层海水温度从低纬向高纬递减,因此c曲线表示的是大洋表层海水温度。b曲线从副热带海区向南北两侧递减,表示大洋表层海水盐度。a曲线从赤道向高纬递增,表示大洋表层海水密度。B项正确。第2题,赤道附近海域太阳辐射强,水温高,降水多,盐度偏低,A项正确。
吃水深度,简称吃水,是指船舶在水中沉入水下部分的垂直距离。据此完成3—4题。
3.在海洋上航行时,影响船舶吃水深度的直接因素是( )
A.海水盐度 B.海水密度
C.海水运动 D.海水温度
4.下列海区中,吃水深度最深的是( )
A.地中海 B.红海
C.阿拉伯海 D.波罗的海
答案 3.B 4. D
解析 第3题,吃水深度与浮力有关,浮力大小直接取决于密度,B项正确。第4题,海水密度与盐度呈正相关,海水盐度越低,密度越小。四个海区中,波罗的海盐度最低,海水密度最小,浮力最小,吃水深度最深,D项正确。
1.根据等盐度线的变化判断纬度高低
盐度自低纬度向高纬度减小的海域为中高纬度海域,即处在副热带及更高纬度的海域;盐度自低纬度向高纬度增大的海域为低纬度海域,即处在副热带与赤道间的海域。
2.根据海水盐度判断海水的流向
表层海水是由盐度低的海域流向盐度高的海域,深层海水是由盐度高的海域流向盐度低的海域。
3.根据河流入海口的盐度变化判断季节
在河流入海口处,河流汛期流量增大,对海水起稀释作用,海水盐度降低,等盐度线向外海凸出。
根据海水等盐度线变化反推季节。例如,长江口的盐度变化:冬季等盐度线向河口收缩,此时该海域盐度大;夏季等盐度线向外海扩大,此时该海域盐度小。
4.根据等盐度线的弯曲规律判断河流注入情况
入海口等盐度线受河流等影响发生弯曲:注入盐度高的水,则等盐度线向盐度低的方向弯曲(凸出);注入盐度低的水,则等盐度线向盐度高的方向弯曲(凸出)。例如,大江大河入海口由于径流(淡水)注入,等盐度线向盐度较高的外海凸出,且径流量越大,等盐度线弯曲越明显。
(2023·湖南学考)下图为直布罗陀海峡两侧海水盐度剖面及海水流向示意图。完成1—2题。
1.图中①—④处,盐度最低的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
2.关于图中海水流向的表述,正确的是( )
A.表层海水从地中海流向大西洋
B.表层海水从大西洋流向地中海
C.底层海水从大西洋流向地中海
D.表层和底层海水均流向地中海
答案 1.A 2. B
解析 第1题,读图可知,①处盐度约为35.5‰—36.0‰,②处盐度约为37.0‰—37.5‰,③、④处盐度约为38.0‰—38.5‰。因此四处中盐度最低的是①处,A项正确。第2题,盐度高的海水密度大,从底层流向盐度低的海区,则盐度高的海区水位下降,盐度低的海区海水在表层流入盐度高的海区。图中大西洋的盐度低于地中海,则表层海水从大西洋流向地中海,底层海水从地中海流向大西洋,B项正确。
(2023·北京第一次学考)读“长江口及邻近海域夏季表层海水盐度分布图”,完成3—5题。
3.图示海域表层海水盐度( )
A.最高可达35‰以上 B.长江口比杭州湾低
C.南部变化幅度更大 D.从西北向东南降低
4.该海域表层海水盐度分布特点的主要影响因素是( )
A.蒸发 B.径流
C.密度 D.洋流
5.与海水盐度紧密相关的人类活动是( )
A.海洋运输 B.油气开发
C.潮汐发电 D.晒盐制盐
答案 3.B 4.B 5. D
解析 第3题,图示海域表层海水盐度最高值在上方与右下方,为30‰—35‰,A项错误;长江口比杭州湾盐度低,B项正确;该海域南部等盐度线分布较为稀疏,变化幅度较小,C项错误;该海域盐度整体分布特征为从东北向西南降低,D项错误。第4题,图中长江口盐度较周边地区低,且本地区盐度相对于海洋盐度要低,主要影响因素在于地表径流的汇入,B项正确。第5题,据所学知识可知,与海水盐度密切相关的人类活动为利用海水晒盐制盐,D项正确。海洋运输不仅与海水盐度息息相关,也与海水其他性质密切相关;海水盐度的高低对油气开发和潮汐发电影响较小。
1.综合思维——大海的馈赠:盐场
【素养培优】
下图为我国沿海地区主要盐场分布图。
(1)我国盐场多分布在北方地区,而南方相对较少,从气候的角度看,主要的原因是什么?
(2)我们日常生活中所食用的海盐是盐场晒制出来的,这说明了影响海水盐度的什么因素?
(3)长芦盐场是我国最大的盐场。判断该盐场产盐量最大的季节并分析原因。
提示 (1)降水量的多少是影响海水盐度的一个因素。我国北方降水相对南方少,对晒盐有利。
(2)海盐的晒制是太阳的照射促使海水蒸发,盐分结晶而得到的,说明蒸发量的大小是影响海水盐度的一个重要因素。
(3)春季。春季雨季尚未到达,降水量小;春季气温回升快,蒸发旺盛。
【热点解读】
(1)我国北起辽东半岛,南到海南岛,沿海地区几乎都有盐场分布和盐业生产,其中尤以渤海、黄海沿岸海盐产量最大。中国有三大著名盐场,分别是长芦盐场、布袋盐场、莺歌海盐场。
(2)盐场形成条件
①气候条件:晴天多,降水少,蒸发旺盛,平均风速大,有利于海盐晒制。
②地势条件:地势平坦开阔,或位于山地的背风坡(雨天少),有利于盐田布局和海盐晒制。
③海滩条件:泥质海滩,有利于产量提高。
④海水盐度条件:附近无大河注入,海水盐度高,有利于提高产量。
2.区域认知——轮船上的生命之线:吃水线
【素养培优】
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”(下图)。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”。下表为不同海域的盐度。
海洋
表层平均盐度
中心最高盐度
北大西洋
35.5‰
38.2‰
印度洋
34.8‰
36.0‰
(1)冬季海洋线为什么在夏季海洋线的下方?
(2)图中1号横线表示北大西洋冬季线还是印度洋线?为什么?
提示 (1)冬季海水温度降低,密度增大;同一艘船在不同季节和海域航行时受到的浮力不变,海水密度大,排开水的体积小。
(2)印度洋线。由表中数据可知,北大西洋盐度比印度洋盐度高,密度大,排水体积较小,吃水浅,所以图中1号横线表示印度洋线。
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