内容正文:
第二节 海水的性质
第三章 地球上的水
①水循环的类型及环节
②画出水循环的过程
③说明水循环的地理意义
展
教学目标
①说明海水温度、盐度和密度的分布特征
②说明影响海水性质的因素有哪些
②说明海水的性质对人类活动的影响
海水的温度
探一:
1、从垂直分布来看,海水的温度如何变化?
2、从水平分布来看,海洋表层的温度变化?
3、海水温度对人类活动的影响有哪些?
海水温度的来源
太阳辐射
蒸发
热量来源
热量支出
海水温度升高
太阳辐射是海水温度影响的重要因素,这一段可以和水循环结合起来讲
5
1千米以内的海水温度随深度变化幅度较大
1千米以下的海水温度随深度变化幅度较小
温度/℃
深度/km
受太阳辐射的影响较大
几乎不受太阳辐射影响,也无法和表层海水形成对流交换热量
低纬
0 10 20 30 5 1 0.5 0.35 0.2 0.15 0.1
温度/℃
深度/km
思考探究
中高纬度1000米以上的海水温度随深度变化如何
0 10 20 30 5 1 0.5 0.35 0.2 0.15 0.1
温度/℃
深度/km
温度/℃
温度/℃
夏季
冬季
冷中间层
低纬度
中纬度
高纬度
答案:从低纬到高纬海水温度垂直方向上的差异总体在减小,在高纬地区,海水中往往会存在一个冷中间层(冬季冷却的海水由于海水密度增大下沉形成的)
8
0 10 5 1 0.5
0 10 20 5 1 0.5 0.35 0.2
0 10 20 30 5 1 0.5 0.35 0.2 0.15 0.1
冬季冷却的海水由于海水密度增大下沉形成的冷却层
8月份世界海洋表层水温的分布
仔细观察下面这张海洋表面温度图,你能得出什么结论?
这是一张全球海洋温度分布图,红色为高温,蓝色为低温,从这种图上,你可以得出什么结论?
低
高
全球海洋表层的水温由低纬向高纬递减
相同纬度海洋表层的水温大致相同
除纬度因素外,季节变化也影响太阳辐射
一般来说,用一海区的表层水温,夏季普遍高于冬季
结论
从垂直分布看,海水的温度随深度增加而变化。通常情况下,海水温度随深度递减。
从水平分布看,全球海洋表层水温由低纬向高纬递减,相同纬度海洋表层水温大致相同。
从季节分布看,同一海区的表层水温,夏季普遍高于冬季。
海洋表层海水的温度状况,还受到海陆分布、大气运动、海水运动等因素影响。
01
02
03
04
海洋表层的温度较为适宜,是海洋生物的主要聚集地。
不同纬度的海洋表层生活着不同类型的海洋生物。
某些海洋生物因水温的季节变化而发生季节性游动。
影响海洋生物的分布。
海水的温度-影响
影响海洋渔业活动
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。
海水的温度-影响
影响海洋运输
纬度高的海域海水有结冰期,通航时间较短,通航时会受到阻碍。在冰封海域航行需要装备破冰设施。
海水的温度-影响
影响大气温度及沿海地区的气温
全球宏观角度,海洋对大气温度起着调节作用,使温差变小。
区域微观尺度,使沿海地区气温的季节变化和日变化均比内陆地区小。
海水的温度-影响
影响海洋生物的分布
深度越深,海洋生物的数量和种类越小
不同纬度的海洋表层生活着不同类型的海洋生物
影响海洋运输
纬度较高的海域,海水有结冰期,通航时间短
在冰封海域航行需要装备破冰设施
影响大气温度和气象
海洋上空的气温比陆地上的气温变化慢
沿海地区的季节变化和日变化均比内陆地区小
海水对大气温度起着调节作用
海水温度
对地理环境的影响
01
02
03
海水温度的变化幅度小于陆地,变化过程滞后于陆地
18
活动探究
分析海水温度对游泳活动的影响
海滨浴场是当地居民和游客喜爱的去处。我国海岸线绵长,拥有众多海滨浴场。图3.11为2016年6月-2017年6月葫芦岛、厦门、西沙3个海洋站的表层海水月平均温度。通常表层海水温度在20℃以上时适宜游泳。
葫芦岛
厦门
西沙群岛
20℃以上时适宜游泳
20
图3.11 葫芦岛、厦门和西沙海洋站的表层海水平均温度
西沙(16°49′N) 2016.06 2016.07 2016.08 2016.09 2016.1 2016.11 2016.12 2017.01 2017.02 2017.03 2017.04 2017.05 2017.06 30 30 29.5 29 28 27.5 25.5 25 25 25.5 28 30 30 厦门(24°28′N) 2016.06 2016.07 2016.08 2016.09 2016.1 2016.11 2016.12 2017.01 2017.02 2017.03 2017.04 2017.05 2017.06 26 29 28 26.5 25.5 23.5 19 15.5 15 15 20 24 26 葫芦岛(40°42′N) 2016.06 2016.07 2016.08 2016.09 2016.1 2016.11 2016.12 2017.01 2017.02 2017.03 2017.04 2017.05 2017.06 20 25 23 24 15.5 7 3 0 0 4 9 16 21
1、分别描述3个海域的海水温度季节变化特点
葫芦岛:夏季海水温度较高,冬季海水温度寒冷,冬夏季节变化显著。
厦门:夏季海水温度较高,冬季海水温度较低,有季节变化。
西沙:冬夏季节海水温度均较高,季节变化不明显。
2、3个海洋站附近的海滨浴场分别有哪些月份适宜人们游泳?
葫芦岛:7-9月 厦门:5-11月 西沙:全年皆宜
3、比较3个海域适宜人们游泳的时间长短差异,并说明原因。
葫芦岛适宜游泳的时间最短,西沙适宜游泳的时间最长。
原因:纬度越低,海水温度越高,则适宜游泳的时间也越长。
探二:海水的盐度
1、世界大洋表层海水盐度的分布差异及原因
2、影响海水盐度的因素有哪些
海水为什么又咸又苦?
味苦微咸
氯化钠
中文别名:食盐
氯化镁
观察海洋表面盐度图,并和海洋温度图对比
你能得出什么结论?
8月份世界海洋表层盐度分布
8月份世界海洋表层水温的分布
世界海洋表层盐度自南北半球的副热带海区向两侧的高纬度、低纬度海区递减。
副热带海区地处副热带高压带,蒸发大雨降水,因此盐度较高。
赤道附近海区地处赤道低压带,降水大于蒸发,因此盐度较低。
自副热带向高纬度地区,温度逐渐降低,蒸发逐渐减少,盐度也逐渐降低。
8月份世界海洋表层盐度分布
副热带地区,蒸发量大,降水量小,因此盐度最高
在海洋表面温度最高的热带地区,盐度并不是最高的
在海洋表面温度较低的极地地区,盐度是最低的
海洋表面盐度最高的区域,为什么是副热带地区?
低纬度热带地区,蒸发量大,但同时降水量也大,因此盐度并没有出现极大值
高纬度极地地区,蒸发量小,盐度较低
读图,说明圆圈内盐度较低的原因。
大陆沿海地区,河流等淡水注入量大,盐度较低。
温度
降水量
蒸发量
河流汇入
温度越高
盐度越高
降水量越大
盐度越低
蒸发量越大
盐度越高
入海径流越大
盐度越低
海水的盐度-影响因素
问:河流汇入一般影响哪里的盐度?
沿海地区
微观层面
气候
盐度高
盐度低
分析红海盐度高、波罗的海盐度低的原因
红海位于非洲东北部和阿拉伯半岛之间,盐度超过40‰,是世界上盐度最高的海域。波罗的海位于斯堪的纳维亚半岛与欧洲大陆之间,盐度不到10‰,是世界上盐度最低的海域。
1、归纳红海、波罗的海地区的气候特征
红海
热带沙漠气候
终年高温少雨
波罗的海
温带大陆性气候
和温带海洋性气候
全年温和湿润
2、结合河流分布和流域气候特征,推测河流对两海域盐度的影响
红海
红海地区为热带沙漠气候,终年高温少雨,入海河流较少,海水盐度高;
波罗的海
波罗的海为温带海洋性气候,全年温和湿润,入海河流较多,海水盐度低。
红海:温度高、蒸发量大;降水少,入海河流少,水分补充不足。盐度高。波罗的海:温度低,蒸发量小。降水多,入海河流多,水分补充充足,盐度低。
31
3、分析红海、波罗的海与外海连通状况对盐度的影响
红海自身盐度高,波罗的海盐度低,红海和波罗的海水道都非常狭窄。水道狭窄不利于水体的交换,反而有利于原水体的盐度保持。
狭窄
狭窄
狭窄
4.分别总结红海盐度高、波罗的海盐度低的原因
盐度高
盐度低
A 地处副热带海区,降水稀少,而气温高蒸发旺盛。
B 周围陆地为热带沙漠气候,没有较大河流汇入。
C 海域狭长,仅有狭窄水道与外海相通,与外海海水交换不便
红海
A 周围陆地为温带大陆性和温带海洋性气候,降水量大、蒸发量小
B 周围大约有250条河流注入,带来大量淡水
C 海域狭长,仅有狭窄水道与外海相通,与外海海水交换不便,外洋盐度高的海水很难进到波罗的海
波罗的海
海水的盐度-影响因素(小结)
影响海水盐度大小的因素 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
开敞或闭塞 开敞 适中
闭塞 较高或较低
问:沿经线方向坐标统计图的盐度曲线有何特点?
成双峰分布格局,副热带海域表层海水盐度高,从南北半球副热带海域向赤道和两极递减。
二海水的盐度-分布规律
问:比较南北纬60°附近海域盐度的区别?并说明原因?
南纬60°附近海域盐度比北纬60°附近海域盐度高。原因: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。
-10
0
20
40
60
20
40
60
0
10
20
30
南纬
北纬
温度(℃)
3.6
3.5
3.4
3.3
3.2
盐度/%
温度
盐度
思考:大洋表面温度分布规律与盐度分布规律最突出的差异是什么?其原因是什么?
温度呈单峰分布,赤道附近海域最高;
盐度成双峰分布,副热带海域最高。
因为副热带海域与赤道海域的降水量、蒸发量、和太阳辐射量的不同造成。
二、海水的盐度-与温度的关系
人类利用海水晒盐具有悠久的历史,日照充足、降水较少的沿海地区适宜建造晒盐场。
海水的盐度-开发利用
问:盐场的形成条件?
情景:广阔海滩,白花花的颗粒盐堆满场地。
思路:水少到极致则成盐;一片平地则为场。
(原理:水循环)
(1)气候:降水少、日照强、气温高、多风;蒸发旺盛
(2)地形:面积广阔的平坦海滩、淤泥质海岸;背风地带
海水的盐度-开发利用
图 长芦汉沽盐场
利用海水制碱,从海水提取镁、溴等海洋资源。
海水的盐度-开发利用
海水养殖。
盐度的稳定性极其重要。海水盐度降低或升高会造成养殖鱼虾等大量死亡。
二、海水的盐度-开发利用
淡化海水。
二、海水的盐度-开发利用
问:水资源紧缺的原因与解决措施?
问:水资源紧缺的原因与解决措施?
(宏观层面,整个区域都缺水)
缺水原因:
自然(供水):
①总量、分布:可利用淡水资源总量有限,淡水资源的空间分布不均;
②气候:降水较少,季节分配不均,蒸发量大。
③河流:河湖少,地表径流量较少(举例:新加坡国土面积狭小,虽降水充足,但河流少)。
特殊原因:西南云南、贵州、广西多喀斯特地貌,暗河、溶洞较多,地表水缺乏。(漏水)
人为(需求):
③需求:人口稠密,工农业、生活用水量大。
④利用:利用率低,污染、浪费严重。
危害:①制约经济发展
②影响粮食生产安全
③损害生态环境
④损害人体健康
⑤引发国际冲突
问:水资源紧缺的原因与解决措施?
(宏观层面,整个区域都缺水)
解决措施:
开源:
①时间上:修坝蓄水,把大气降水以及洪水期多余的河水蓄积起来
②空间上:开渠引水,进行跨区域调水;
③地下水:合理开发和利用地下水;海水:沿海地区进行海水淡化
④降水:人工增雨;
⑤水源:植树造林,涵养水源;
⑥邻国:(如果可能)邻国买水;(新加坡向马来西亚买水)
节流:
⑦农业:推广耐旱作物,推行生态农业、节水农业(喷灌、滴灌),提高灌溉效率(农业节水);
⑧工业:调整工业结构,推行清洁生产,提高工业用水重复利用效率(工业节水);
⑨生活:提高水价,节约生活用水(生活节水);
⑩宣传执法:加强宣传,提高人们节水意识,严格执法,依法管理保护水资源。(例:缺水区全流域统一管理:黄河、塔里木河)
⑾治理污染:建污水处理厂,污水处理再利用,污水达标排放。
直接利用——冲厕、工业冷却水
工业冷却水系统
二、海水的盐度-开发利用
探三:海水的密度
1、水平方向上海水密度的变化特点?
2、垂直方向上海水密度的变化特点?
概念:海水密度是指单位体积内海水的质量,单位是kg/m³。
影响因素
温度
盐度
深度
温度增加
密度减小
热膨胀
盐度增加
密度增大
溶解物质增加,质量增加
深度增加
压力增大
密度增大
压力对体积的压缩效应
三、海水的密度
问1:上图表层海水密度曲线有何特点?为什么?
三、海水的密度-水平分布规律
特点:随纬度的增高而增加。
原因:
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。
0
10
20
30
温度(℃)
问2:大洋表层的海水密度分布规律与温度分布规律有什么不同?
答案:密度由高纬向低纬递减,温度由高纬向低纬递增。两者呈负相关。
纬度影响海水温度,海水温度影响海水密度。
问:近海与远海密度有何区别?河口密度?同纬度海域呢?
近海沿岸密度小,海区中央密度大;
河口地区密度最小。
同纬度海域大致相同。
海洋表面密度图
副热带海域,温度高,盐度也高,密度较大
观察海洋表面密度图,并和海洋温度图对比
你能得出什么结论?
从水平分布看,大洋表层密度一般随纬度增高而增大,主要受温度影响,其次受盐度影响
极地地区,温度低,海水结冰导致盐度较高,密度最大
赤道地区温度高、盐度低,因此密度较小
1027
1026
1025
1024
1023
1022
1021
1020
60°
40°
20°
0°
20°
40°
60°
N
S
20
10
0
32
33
34
35
36
盐度/‰
密度/(kg·m-3)
密度
盐度
温度
温度/℃
在垂直方向上,海水的密度随着深度的变化因纬度而异
0~50m:密度无变化
随深度增加而增大
低纬度海区
50~100m:密度迅速增加,出现密度的突变层(跃层)
1500m以下:密度变化很小
高纬度海区
变化很小或没有变化,垂向变化曲线近似一条直线
三、海水的密度-垂直分布规律
潜艇躲在密度跃层下方时,因下方海水密度较大,好像潜艇自己触摸海底一样,潜艇可以关闭发动机停靠在上面(故而称液体海底),密度跃层对声波具有折射作用,当敌人的军舰发射探测潜艇的声波时,常被跃层挡回,躲在跃层之下的潜艇就能避开敌人的耳目,从而达到完美的“隐身”效果。
低密度
高密度
密度跃层
(液体海底)
海水跃层
海水密度等参数随深度增加而显著变化的水层
三、海水的密度-海水跃层
低密度
高密度
密度跃层
(海中断崖)
特殊情况
问:右图中的潜艇由高密度下潜进入低密度会发生什么?
密度低
密度高
密 度 低
海中断崖
有时候随着深度的增加,海水密度会突然变小,海水浮力也突然变小,称为“海中断崖”。潜艇如果遭遇“海中断崖”,因海水浮力突然变小,可能会掉到安全潜水深度以下,造成艇毁人亡。这里如果学生难以理解密度变化的话,可以让学生想象一下刚开始走在陆地上,前边的陆地突然变成水面,水的密度小于陆地,人就会掉下去。
52
三、海水的密度-与人类活动
当潜艇进入海中断崖时,由于密度的急剧减小,浮力迅速下降,由于浮力不够,从而迅速发生急剧“掉深”。美国“长尾鲨”号核潜艇就是由于遭遇海中断崖和强烈的海洋内波而迅速下沉,最终由于深度过深,水压过大导致潜艇解体,船员无一生还。
“长尾鲨”号核潜艇事故真相
三、海水的密度-核潜艇事故真相
1.表层海水的盐度主要与下列哪个因素有关( )
A.降水量与蒸发量
B.陆地径流
C.结冰和融冰
D.洋流
练
选A 表层海水的盐度主要与降水量和蒸发量有关。一般来说,蒸发量大于降水量的海区,海水盐度较高,反之较低。此外,陆地径流、结冰和融冰、洋流等均会对海水盐度产生一定的影响。
55
读海水温度和盐度与海水密度关系图,回答2-3题。
2.海水的密度( )
A.与海水温度呈正相关,与盐度呈负相关
B.与海水温度呈正相关,与盐度呈正相关
C.与海水温度呈负相关,与盐度呈正相关
D.与海水温度呈负相关,与盐度呈负相关
3.推断下列四海区表层海水密度最小的是( )
A.南极海域 B.红海
C.赤道海区 D.副热带海区
2.C 3.C 第2题,注意海水密度曲线的变化趋势,密度越大,温度越低,盐度越大,即密度与温度呈负相关,与盐度呈正相关。
第3题,选项四个海域中,赤道海区海水温度最高,盐度较低,因而海水密度相对最小。
56
读图,回答4-5题。
4.图中能表示海水水温垂直变化的曲线是( )
A.曲线① B.曲线②
C.曲线③ D.曲线④
5.造成曲线③分布的主要原因是( )
A.太阳辐射 B.海陆热力性质差异
C.大气环流 D.海水导热率
4.A 5.A 第3题,海水水温的垂直变化表现为海水温度随深度增加而递减。1000 m以上的海水温度随深度变化幅度很大,1000 m以下的深层海水温度变化幅度较小。
第4题,由曲线③可知,纬度越高,海水温度越低,这主要是因为纬度越高,海水接受的太阳辐射量越少。
57
6.下图为某科学考察队路线示意图。图中①处和②处相比( )
A.①处盐度高、温度高
B.②处盐度高、温度高
C.①处温度高,②处盐度高
D.①处盐度高,②处温度高
选D ①处位于南回归线附近,由于该地区蒸发量大于降水量,盐度高,②处位于赤道海域,温度高。
58
海水的性质
海水的温度
海水的盐度
海水的密度
时空分布
影响因素
对人类活动的影响
小结
1.海水的温度、盐度和密度分布特征
2.影响海水温度和盐度的因素
下节展示
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