内容正文:
第四章 地球上的水
第二节 海水的性质和运动
课程标准
素养目标
区域认知: 结合区域图文资料,说明区域内海水温度、盐度、密度的分布特点,并结合区域特征分析其影响因素。
综合思维:通过图表、文字等材料,分析海水的性质(温度、盐度、密度等)分布规律及其影响因素。知道海水运动的基本形式、成因及影响。
地理实践力:了解海洋对人类的重要意义,学会关注海洋污染和海洋生态破坏等问题。
人地协调观:树立正确的海洋观,保护海洋环境,促进人地协调。
运用图表等资料,说明海水性质对人类活动的影响。
目 录
一
海水的性质
二
1.海水的温度
海水运动
2.海水的盐度
3.海水的密度
1.波浪
2.潮汐
3.洋流
3
这是世界上第一艘失事的核潜艇。关于该艇的失事原因有诸多猜测,其中之一认为该艇在水下遭遇了“海中断崖”;第二次世界大战以后,多国海军潜艇都经历过“海中断崖”事件
1963年4月10日,美国海军“长尾鲨”号核潜艇在美国东部大陆架边缘做下潜300米的潜水试验时,忽然沉入2300米深的海底;艇上129名船员全部遇难.
新课导入
你知道“海中断崖”是怎么回事吗?这现象涉及海水的什么理化性质?
物理性质
化学性质
盐度
温度、密度
一、海洋的性质
太阳辐射是海水最主要的热源
收入
蒸发是海水最主要的热量消耗方式
支出
基本平衡
一、海洋的性质
1、海水的温度
概念
海水的冷热程度。
但在不同季节、不同海区,收量收支不平衡
受不同因素的影响,海水温度的空间分布主要表现在垂直分布和水平分布两个方面。
垂直分布
水平分布
1、海水的温度
分布
8月份世界海洋表层水温分布
世界海洋表层水温的有何分布特点?形成这些特点的主要原因是什么?
自赤道向两极逐渐减低;
纬度影响
1.同一季节不同纬度
(整体)不同海区的水温,低纬度高些,高纬度低些。
主要原因:纬度越低,太阳高度越大,单位面积的表层海水获取的太阳辐射(太阳辐射强度)越多,水温越高。
温度水平分布规律
2.同一纬度不同海区
世界大洋8月表层海水温度分布
洋流影响
(局部)中低纬海区大洋西岸水温高于大洋东岸;
中高纬海区大洋西岸水温低于大洋东岸。
温度水平分布规律
暖流
主要原因:
①中低纬度的大洋西岸有暖流经过,水温较高,大洋东岸有寒流经过,水温较低;
②中高纬度大洋西岸有寒流经过,水温较低,大洋东岸有暖流经过,水温较高。
暖流
寒流
寒流
3.同一海区不同季节
同一海区的表层水温,夏季高些,冬季低些。
世界大洋7月表层海水温度分布
世界大洋1月表层海水温度分布
季节影响
主要原因:相较于冬季,夏季同一海区的表层水温太阳高度较大,单位面积的表层海水获取的太阳辐射(太阳辐射强度)较多。
温度水平分布规律
夏季通航的港口
冬季封冻的港口
海水温度日变化和年变化规律
最高温 最低温 影响因素
日变化 14~15时 日出前后 太阳辐射
海水热力性质
年变化 北半球 8月 2月
南半球 2月 8月
8月份世界海洋表层水温分布
南半球海洋面积广阔,南极每年有大量的浮冰进入南半球的海域,使南半球中高纬度的海水温度降低;北半球陆地面积广,陆地阻碍了北冰洋冷水的流入,因而中高纬度的水温较高。
海陆分布影响
同一季节不同海域
温度水平分布规律
太平洋、印度洋、大西洋表层年平均水温为17.4℃。其中太平洋最高,为19.1℃;印度洋居中,为17.0℃;大西洋最低,为16.9℃。比较三大洋热带和副热带(南北纬30°附近)海域面积、海洋开敞程度等,讨论导致三大洋表层水温差异的主要原因。
8月份世界海洋表层水温分布
太平洋:热带和副热带的面积宽广,北部地形封闭,仅有狭窄的白令海峡与北冰洋相接,(海水交换少)北冰洋冷水对太平洋表层水温影响较小。
印度洋:热带和副热带水域较狭窄,广大水域在南半球,不受北冰洋影响,所以整个大洋来看,表层水温高于大西洋,低于太平洋。
大西洋:北端地形开敞,(海水交换多)受北冰洋水域的冷水和浮冰的影响明显,因而其表层水温低于太平洋和印度洋。
海陆分布影响
同一季节不同海域
温度水平分布规律
下图中甲、乙、丙三个观测站各自的纬度位置不同,表层水温在17℃至27℃之间不等。读图,完成相关任务。
1. 按纬度位置由高到低的顺序,对甲乙丙三个观测站排序,并说明理由。
纬度位置由高到低:丙、乙、甲
在相同经度位置的海域,
纬度越高,海洋表层水温越低。
表层水温由高到低:甲、乙、丙
温度垂直分布规律
27℃
20℃
16℃
纬度低
纬度高
水平分布规律:
从低纬度向高纬度递减
14
特点:表层海水温度随深度的增加而显著递减,1000米以内变化比较明显,1000~2000米变化较小,2000米以下保持低温状态。
0-1000m的温跃层,海水温度比底层高,水温随深度增加而显著降低
1000m以下,受外界的影响较小,变化缓慢,温度偏低,
在表层区,水温基本上趋向于均匀分布
水深影响
温跃层
深水区
表层区
2. 据图描述海水温度的垂向变化特点。
温度垂直分布规律
1000~2000米变化较小
2000米以下保持低温状态
3、三个观测站的表层水温差别较大,但是深度1000米以上的深层海水,
水温随着深度的变化不大,经常保持低温状态。想一想,这是为什么?
温度垂直分布规律
三个观测站的表层水温差别较大,是因为纬度不同得到的太阳辐射不同。但海水热导率低,水温深度增加而显著递减,1000米以下的海水表层海水的影响越来越小。
海水温度的分布规律及主要影响因素
时空变化 区域 变化规律 主要影响因素
随时间变化 同一海区
随空间变化 水平
变化 同一季节不同纬度海区
同纬度海区不同季节
垂直
变化 总趋势 水温由表层向深层递减1 000m以下水温差别不大经常保持低温状态
1 000米以上
1 000米以下
特殊海区 水温随深度增加而缓升(逆温) 地热作用
太阳辐射的季节变化
太阳辐射的纬度变化
洋流
海水热导率低太阳辐射热量集中储存于海洋表层
夏季水温高,冬季水温低
低纬度水温高高纬度水温低
暖流经过水温高
寒流经过水温低
水温由表层向深层快速递减
水温变化不大经常保持低温
太阳辐射
特点:N地年均温较高;年温差较小,夏季气温较凉爽,冬季较温暖。
影响:N地位于沿海地区,海水比热容大于陆地,温度变化幅度较小,
夏季海水调节会使沿海地区升温变缓,夏季气温相对较低;
冬季海水调节会使沿海地区降温变缓,夏季气温相对较高。
地点 气候资料 1月 7月 全年
M 气温/℃ -18.3 19.7 2.5
N 气温/℃ 3.0 17.2 9.8
(1)相较于M地,说出N地的气温特点,并分析海洋调节对N地气温的影响
推测比较N地与M地的日温差?
1.读下图,完成下面问题
特点:N地年均温较高,气温差较小;年降水量更大,降水季节变化更小。
影响:N地位于沿海地区,海水比热容大于陆地,温度变化幅度较小,对
调节大气温度,减小温度的季节变化和日变化幅度。
地点 气候资料 1月 4月 7月 10月 全年
M 气温/℃ -18.3 3.8 19.7 5.7 2.5
降水量/mm 19.5 35.9 72 29.5 502
N 气温/℃ 3.0 8.8 17.2 10.0 9.8
降水量/mm 101.8 75.4 80.2 92.6 870
(1)相较于M地,说出N地的气候特点,并分析海洋调节对N地气候的影响
海水温度的影响因素主要有深度、纬度、季节、海陆分布、大气运动、海水运动(洋流)等。
洋流 暖流
寒流
深 深度
浅
高 海水温度 低
低 高
纬度
低 高
冬 夏
季节
影响海水温度的因素
1、海水的温度
(1)影响气候
海水温度变化对地理环境的影响
1、海水的温度
(2)影响海洋生物分布
(3)影响海洋运输
与同纬度的陆地相比,海水温度的变化幅度比陆地的小,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。
(1)影响气候
①调节大气温度
夏季海水增温慢于大气,会使沿海地区升温变缓;
冬季海水降温慢于大气,会使沿海地区降温变缓。
世界大洋7月表层海水温度分布
世界大洋1月表层海水温度分布
(1)影响气候
夏季凉爽的海滨
海滨度假
海水比热容大与陆地,温度变化幅度较小,减小温度的季节变化和日变化幅度。
②海水温度升高带来的负面影响
研究表明,在低纬度海区,表层海水温度每增加0.5℃,飓风的活动性就会提高40%。
全球范围内海水温度明显提高,致使浮游生物数量显著下降,直接影响到鱼类、海鸟、海兽的食物供应,甚至威胁到它们的生存。
水温上升导致珊瑚礁退化
飓风
(1)影响气候
B.影响生物多样性
A.大西洋飓风发生的频率显著上升
海水温差能发电
海水温差能又称海洋热能。海水垂向温差高达20℃甚至更多,蕴藏着丰富的热能资源。海水温差能发电是指将海水温差能转换成电能的水力发电方式。1870年,法国作家儒勒·凡尔纳在其小说《海底两万里》中,就提出了利用海水温差能发电的设想。1926年,海水温差能发电试验获得成功。如今,耐压、绝热、防腐等技术难题正被逐步攻克,美国、日本、中国皆已掌握海水温差能发电技术。
阅读
海水温差能发电设施
海水温差能发电示意图
海水温度与我们的生活
海水温差发电:海水巨大的垂直温差也可以为人类所利用。海水的垂直温差可以转化成电能,是一种新型的水力发电方式。
1、人们可以利用表层海水的热量将沸点较低的氨加热成蒸汽
2、以带动涡轮机发电
3,再通过底层的冷海水
4.使氨重新冷却成为液体,再次循环
(2)影响海洋生物分布
罗非鱼
低纬度海域
鳕 鱼
中高纬度海域
人类的渔业活动要考虑各海城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,都受到海水温度的影响
深度差异:海洋表层是海洋生物的主要聚集地,深度越深,海洋生物的种类和数量减少。
纬度差异:纬度不同,海洋生物的类型不同。
季节差异:海温变化导致某些海洋生物发生季节性游动。
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装备破冰设施。
(3)影响海洋运输
影响 实例
气候 沿海地区气温的季节变化和日变化均比内陆地区小
气象
灾害 由于表层水温上升,大西洋飓风发生的频率显著上升
海洋
生物 海洋表层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
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;全球范围内海水温度升高,致使浮游生物数量显著下降,直接影响到鱼类、海鸟、海兽的食物供应,甚至威胁到它们的生存
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
海洋
运输 在冰封海域航行需要装备破冰设备;纬度较高的海域,海水有结冰期,通航时间较短
海水温度变化对地理环境的影响
知识梳理
海水的温度
分布规律
产生的影响
水平分布规律
垂直分布规律
总体趋势:随深度增加而递减
同一季节:由低纬度向高纬度递减
海洋表层是海洋生物的聚集地
不同纬度的海洋表层有不同类型的生物
海水温度的变化影响海洋生物季节性移动
高纬度海域,有结冰期,通航时间较短
全球尺度:对大气温度起调节作用
深度差异:1000米以上随深度变化幅度很大,1000米以下,随深度变化幅度很小
影响因素
纬度因素、深度、海陆分布、大气运动、海水运动等
对海洋生物
对气候特征
同一海区:夏季水温普遍高于冬季
对海洋运输
区域尺度:沿海地区气温季节变化和日变化比内陆地区小
知识归纳
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。右图示意2016年6月~2017年6月葫芦岛、厦门、西沙三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。
1分别描述三个海域的海水温度季节变化特点。
读图文材料,完成下列问题
葫芦岛表层海水温度季节变化最大,厦门次之,西沙最小。
素养提升
2分析三个海域适宜人们游泳的时间长短的差异及主要影响因素。
葫芦岛适宜游泳的时间最短,厦门次之,西沙最长。
主要影响因素是纬度。
3三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。
读图文材料,完成下列问题
素养提升
表层海水等温线的影响因素
①海水等温线较陆地平直——海洋性质均一
②海水等温线数值由低纬向高纬递减——太阳辐射
③海水等温线偏离纬线弯曲——洋流
方法点拨
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,海水温度暖流高于寒流。
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、二两步,四点温度由高到低的顺序为:B、A、D、C。
比较图中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;
方法点拨
海水为什么既咸又苦?
一、海洋的性质
2、海水的盐度
概念
通常用千分比表示。
均值:世界海洋的平均盐值约为
35‰
来源
地壳岩石风化产物及火山喷出物、河流向海洋输送的溶解盐。
指溶解于海水中的盐类物质与海水质量的比值,用单位质量海水中所含盐类物质的质量来量度。
海水中的盐类物质
氯化钠77.7%
氯化镁10.9%
硫酸镁
4.9%
硫酸钙3.4%
硫酸钾2.5%
碳酸钙0.3%
溴化镁及其他0.3%
物质:主要是氯化钠和氯化镁,因此海水既咸又苦。
海水为什么既咸又苦?
2、海水的盐度
1.总体来看,世界不同纬度海水盐度分布有何规律?
8月份世界海洋表层盐度分布
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。
分布
1.表层盐度水平分布规律
副热带海区(南北纬25°-35°海区)
1.总体来看,世界不同纬度海水盐度分布有何规律?
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。
分布
1.表层盐度水平分布规律
副热带海区(南北纬25°-35°海区)
海洋表层盐度、温度随纬度的分布示意
最高
最高
“马鞍”形曲线
南半球盐度分布的地带性较北半球明显
中低纬度的大洋西岸盐度较大洋东岸高
赤道附近
高纬度海区
盐度/%
3.3
3.2
3.4
3.5
3.6
60°
40°
20°
0°
20°
40°
60°
N
S
副热带海域炎热少雨,蒸发量>降水量
赤道海域全年高温多雨,蒸发强烈,但降水丰沛
副热带海域炎热少雨,蒸发量>降水量
盐度最高
盐度最高
盐度较低
分布
1.表层盐度水平分布规律
北半球陆地面积广阔,海水面积小,有量河流注入,对海水的稀释作用明显,所以北半球高纬度地区比南半球同纬度地区的盐度更低。
高纬度海区:
温度低,蒸发量小,加之反复结冰、融冰,盐度较低。
海洋表层盐度分布规律及其原因
海域 赤道附近海区 副热带海区 副极地海区
盐度 低 高 低
太阳辐射 强 较强 弱
气温 高 较高 低
蒸发量 较大 大 小
气压带 赤道低气压带 副热带高气压带 副极地低气压带
气流 上升 下沉 上升
降水量 大 小 较大
蒸发量、降水量的比较 蒸发量<降水量 蒸发量>降水量 蒸发量<降水量
知识梳理
影响海水盐度水平分布的主要因素
在外海或大洋:
(1)海水的温度越高,能够溶解的盐分就越多,盐度就越高;
(2)降水量越多或有淡水河流注入的海域,盐度越低(稀释作用);
(3)蒸发量越大或降水稀少的海域,盐度越高。
右图中:夏季长江处于丰水期,入海径流量大,大量淡水汇入使长江口的盐度较周边区域明显降低。
知识梳理
(6)海区封闭度(海区封闭度越强,与附近海区海水的交换量
越少,盐度会趋于更高或更低)。
影响海水盐度水平分布的主要因素
A
B
暖流经过的海区,海水温度高,溶解度高,盐度偏高;
寒流经过的海区,海水温度低,溶解度低,盐度偏低。
(4)寒暖流对盐度的影响也很明显。在同纬度地带
结冰会导致冰下海水盐度升高,
融冰会导致冰下海水盐度降低。
(5)结冰和融冰
知识梳理
影响海水盐度的因素
因 素 影 响 备 注
降水量、蒸发量(外海大洋) 降水量>蒸发量,盐度较低
蒸发量>降水量,盐度较高 决定表层海水盐度
纬度分布规律
河川径流淡水
注入(近岸) 河水及冰雪融水汇入,起稀释作用,盐度偏低;反之偏高 大洋边缘的盐度
往往比中心低
海水温度 水温高盐度高;水温低盐度低
融冰、结冰 融冰盐度低,结冰盐度高 对高纬度海域盐度影响显著
洋流 同纬度寒流经过海区盐度偏低
暖流经过海区盐度偏高 对同纬度海域盐度影响显著
海域封闭度 海域闭塞,不利于水体交换,
造成海域内盐度差异较大 相对封闭的海域海水盐度受河流和气候的影响尤为明显
知识梳理
读图找出世界盐度最高和最低的海域
红海盐度最高、波罗的海盐度最低
为什么红海盐度最高
①位于副热带海区,两岸是干燥的沙漠地区,
降水少而蒸发旺盛,蒸发量大于降水量。
②红海两岸是干燥的沙漠地区,几乎无淡水汇入。
③红海海域较为封闭,与低盐度的海水交换少。
为什么波罗的海盐度最低
①位于较高纬度,海水温度低,蒸发弱。
②处于温带海洋性气候区,降水量大于蒸发量。
③四周陆地河流众多,有大量淡水汇入。
④海域较为封闭,高盐度的海水流入少。
柏林
读图找出世界盐度最高和最低的海域
红海盐度最高、波罗的海盐度最低
红海 波罗的海
纬度位置
气候特点
淡水汇入
海区形状
纬度低,气温较高,蒸发强烈
周围河流众多,汇入淡水较多。
海域狭长,海区封闭,与外界低盐度海水交换少。
纬度高,气温较低,海水蒸发量小
附近是热带沙漠气候,降水稀少
位于温带海洋气候区附近,全年温和湿润,降水较多。
周围河流较少,淡水注入较少。
海区封闭,与外界高盐度海水交换少。
红海盐度最高、波罗的海盐度最低
46
径流量大的河流,淡水可扩展到河口外很远的海域。例如,长江在洪水期小潮时,淡水向东北扩散,一直影响到朝鲜半岛以南的济州岛,向南进入杭州湾海域。读下图,描述夏季长江口海域盐度等值线的分布特点,并分析其成因。
长江口盐度分布(夏季)
河口河水与海水交换示意
特点:等盐度线从河口地区向外呈舌状凸出,数值从近岸向外海递增。
原因:夏季长江径流量大,离河口越近,淡水汇入量越大,河水与海水交换多,盐度越低。而离河口越远,长江的淡水对海水的影响就越小,盐度越高。
(1)对于几个海区的盐度比较,一般先考虑纬度的差异,不同纬度海区的降水量和蒸发量不同,盐度也不同。
(2)如果是同一纬度地区,则首先考虑寒暖流的影响:受寒流影响的海域,海水蒸发减弱,盐度较低;受暖流影响的海域,蒸发量增大,盐度较高。
(3)考虑近海岸地区河流注入水量的大小:河流水注入量较大的海域,受河水稀释作用强,盐度降低幅度大,盐度较低;河水注入量较小的海域,受河水稀释作用弱,盐度降低幅度小,盐度较高。
(4)高纬度海区结冰量大或融冰量小的海域盐度高,而结冰量小或融冰量大的海域盐度低。
不同海区盐度的比较方法
方法点拨
在高纬度海区,表层盐度较低,随深度的增加,盐度升高。
浅表层盐度比较均匀
随着深度增加,盐度会发生显著变化,这一水层称为盐跃层
到一定深度,盐度又近似均匀分布
在中低纬度海区,表层盐度较高,随深度的增加,盐度降低;
①通过这张图像分析,三个不同海区的海水盐度在垂直分布上有何差异呢?
②在垂直变化的趋势上三个海区是否有共同点呢?
2.表层盐度垂直分布规律
分布
层次 盐度变化 中低纬度
海区 高纬度
海区
浅表层
盐跃层
2000米以下
世界不同纬度地带海水盐度随深度的变化规律是什么?
比较均匀
显著变化
盐度较高
盐度降低
盐度较低
盐度升高
近似均匀分布
2.表层盐度垂直分布规律
不同纬度变化:
中低纬度海区,表层盐度较高,随着深度的增加,盐度降低;
高纬度海区,表层盐度较低,随深度的增加,盐度升高。
分布
读图4-12、图4-17 思考,Argo 全球海洋观测网将观测范围设定为自海面到水深2 000 米,其主要原因是什么?
海水温度和盐度从海平面到2000米以内变化较为明显,2000米以下温度、盐度变化较小,则保持较为稳定的状态。
2.与传统方式相比,应用卫星遥感技术观测海水盐度有哪些优势?
观测的范围大、精度高;
获取信息速度快、周期短,受自然条件影响较小。
3.你了解海水的温度、盐度吗?“雪龙”号科学考察船为什么要观测海水的温度、盐度?
4.美国电影《后天》讲述的是全球气候变化导致海水温度和盐度异常,对人类社会造成毁灭性灾害的故事。你认为这种状况有可能发生吗?
像《后天》中那样来势汹汹的气候灾害基本不会出现在现实生活中。但是全球气候变暖给地球带来的隐患却是客观存在的。海洋在全球气候变化中能够起到重要作用,所以对海水的温度、盐度的观测十分重要。
海水的温度和盐度是海水的基本性质,温度和盐度一定程度上决定了海水的密度。观测海水的温度和盐度为了确保航行的安全。
晒盐
制碱
提镁
海水养殖
海水淡化
冲厕
海水盐度变化对人类活动的影响
2、海水的盐度
海水中含有许多对人类有利用价值的化学物质(钾、溴、锂、碘、铀等)
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。此外,还可以利用海水制碱,从海水提取镁、溴等资源
渤海沿岸的长芦盐场、海南岛的莺歌海盐场、台湾的布袋盐场等都是我国著名的盐场。
晒盐
海水中的化学资源
盐田法蒸发晒盐
海水是盐的“故乡”。海水中所含的盐类物质数量巨大,如果把世界上海水中的盐都分离出来,平铺在陆地上,可使全世界陆地平均高度增加153米。利用海水晒盐,是人类利用海洋资源的重要方式。海盐主要是海水经自然蒸发而晒制出来的。我国东部沿海的一些地方,海滩宽广,风力强劲,晴天多,日照充足,蒸发旺盛,适合晒盐。我国海盐产量长期居于世界首位。
阅读
长芦盐场
海 盐
中国四大盐场
长芦盐场——中国最大的盐场:沿岸为淤泥质海滩,滩涂宽阔;全年雨季短且降水集中,晴天多,日照充足;春季气温回升快,多大风,蒸发旺盛,有利于海盐生产
布袋盐场、莺歌海盐场——地处平原海岸,夏季风的背风坡, 盛行干热的下沉气流,蒸发强烈,利于海盐生产
长芦盐场
淮北盐场
布袋盐场
莺歌海盐场
盐场形成的条件:
(1)地形:地形平坦开阔,有利于盐场布局。
(2)气候:降水较少,气温较高,多晴天。或:多大风天气。
(3)盐度:海水盐度较大。
(4)海岸:泥质海岸海水不易渗漏,利于海盐的收集,不易混入沙粒。
(5)海水:水质洁净,盐质好。
知识梳理
对海水养殖而言,盐度的稳定性极其重要
例如,暴雨会引发养殖场的海水盐度降低,如应对不当,会造成养殖的鱼虾等大量死亡
海水养殖
例如,2003年监测结果表明,由于黄河入海径流量减少,河口区表层的最高盐度达34.2‰,与1959年同期相比,增加了约1/4。黄河河口区表层盐度的增加,以及海洋污染、入海径流量减少等方面的原因,导致海洋生物数量减少、种群退化,河口区生态结构发生较大改变。
随着科技的发展和观念的改变,海水也成为淡水资源的重要补充
例如,许多沿海国家和地区将海水淡化,以缓解当地的缺水状况;此外,人们也直接用海水冲厕,将海水作为工业冷却水
海水淡化与海水利用
曹妃甸工业区地处渤海湾中心地带,淡水资源短缺
目前,曹妃甸建有多个海水淡化工厂,既满足当地对淡水的需求,也为周边城市提供淡化海水
现在世界上的大型海水淡化工厂,大多采用新的蒸馏法
西亚国家科威特,通过海水淡化每天可以生产淡水100万吨
波斯湾沿岸地区,部分国家的淡化海水已经占到了本国淡水使用量的80%-90%
海水淡化与海水利用
海水的盐度
分布规律
海水利用
表层海水盐度以副热带海域最高
降水量越大盐度越低,蒸发量越大盐度越高
影响因素
降水量与蒸发量
入海径流
建造晒盐场、海水制碱、海水淡化、海水冲厕等
由副热带海域向赤道和两极逐渐降低
海区形状
其他因素
降水量>蒸发量,盐度较低
降水量<蒸发量,盐度较高
有大量江河淡水注入的海区,盐度偏低
大洋边缘盐度往往比中心低
海区封闭,高盐度海水注入少,盐度低
低盐度海水注入少,盐度高
海水运动、结冰、融冰等
知识梳理
4.全球气候变暖,南极大陆周围海域海水盐度将( )
A.变小 B.变大 C.先变大后变小 D.先变小后变大
海水盐度是指海水中全部溶解固体与海水重量之比,通常以每千克海水中所含的克数表示。人们用盐度来表示海水中盐类物质的质量分数。海水盐度受所在海域温度、降水量、蒸发量、汇入淡水量等因素的影响。图为世界海洋表层海水盐度随纬度分布示意图。
A
基础过关
5.图示表层海水盐度整体空间分布特点是( )
①纬度越高盐度越高
②经度越大盐度越低
③沿海盐度比远海低
④西部盐度比东部高
A.①② B.①④
C.②③ D .③④
D
下图为北印度洋冬季表层海水盐度(‰)分布示意。据此完成下面小题。
基础过关
一、海洋的性质
3、海水的密度
概念
指单位体积内海水的质量,单位是kg/m³或g/cm³
【思考】观察此图,阐述海水温度、盐度对密度的影响。
盐度越大,密度越大;在冰点温度以上,温度越高,海水密度越小
影响因素
冰点温度(3.5 %盐度的海水冰点温度为-1.91 ℃)
影响因素 温度(冰点温
度以上热膨胀) 盐度(溶解物质增加,质量增加) 深度(压力对体积的压缩效应) 泥沙含量
高 低 大 小 大 小 大 小
密度 小 大 大 小 大 小 大 小
表层海水密度与温度的关系最为密切
知识归纳
海水密度与盐度、温度、压力(深度)的关系
温度
密度
盐度
密度
深度(压力)
密度
冰点温度(3.5 %盐度的海水冰点温度为-1.91 ℃)
大西洋表层海水密度、温度和盐度随纬度的分布示意
1.大西洋赤道附近温度偏高,盐度稍低,表层密度小,由此向两极逐渐增大
2.在副热带海区,虽然盐度偏大,但因温度下降幅度不大,尽管密度增大,却没有出现极值。
3.随着纬度升高虽然盐度剧降,但因温度降低引起增密效应,故最大密度出现在寒冷的极地海区。
密度水平分布规律
分布
表层海水的密度随纬度的增高而增大,两极地区密度最大。
(由赤道附近向两极地区逐渐增大)
【思考】以大西洋为例,读下图说出海洋表层海水密度随纬度变化的特
点,并简要分析其原因。
原因:海水密度的变化主要取决于海水温度的变化,
而海水温度由赤道向两极递减。
位置 密度 原因
赤道附近 表层密度小,向两极逐渐增大 赤道地区温度偏高,盐度稍低
副热带
海区 密度增大,但没有出现极值 虽盐度偏大,但温度下降幅度不大
随着纬度增高,密度继续增大 温度降低引起的增密效应,比盐度降低引起的减密效应要大
极地海区 密度最大 海水温度低
河流入
海口 密度较小 河水盐度低
密度变大 河水携带的泥沙多
密度水平分布规律
观察下图,分析不同纬度的海水密度在垂直方向上分布的异同点?
【思考】
海水密度分布
密度垂直分布规律
在垂直方向上,海水密度变化的总趋势是随着深度的增加而逐渐增大
海水在垂向上存在着明显的密度跃层,不同纬度海水密度垂向差异很大。
1500m
低纬度海区:
表层(0~50m)海水密度相对较低。
(表层海水温度高)
随着深度(50~1500m)的增加, 海水密度迅速增大。
到(1500m)深度之下,海水密度基本不变。
高纬度海区海水密度在垂向上变化很小或没有变化。
海水导热率低
随着深度增加,水温迅速降低,海水密度也迅速增加。
高纬度海区:
海区
分布 低纬度海区 高纬度海区
表层 海水温度高,海水密度相对较低 垂向上变化
很小或没有变化
从海面到一定深度 受海水运动的影响,海水混合良好,因此海水温度和密度的变化不大。
随着深度的增加 海水密度迅速增大。但2 000米之下,海水密度基本不变。
密度垂直分布规律
表层海水的密度可以直接进行测量,是否也可以将深层海水直接提升到海面来测量其密度?为什么?
答:不可以。因为海水的密度与温度、压力有关。海面与深层海水的温度压力差异巨大,会造成密度的变化。
海水密度变化对人类生产活动的影响
3、海水的密度
(2)影响潜艇航行,造成海中断崖事件
(1)海水的密度差异产生密度流,可以
用于军事战争,躲避敌军侦察
第二次世界大战期间,德军潜艇经常从地中海出入直布罗陀海峡袭击盟军,但没有被盟军发现,利用的就是密度流。
原来,直布罗陀海峡表层海水由大西洋流入地中海,底层海水由地中海进入大西洋,德军利用这一点,过直布罗陀海峡时,关闭所有机器,借助洋流而行,躲过盟军的声呐监听。
密度流
补偿流
海水密度的迅速变化,对声波有折射作用
潜艇在此深度范围以下活动,不易被上部侦测到
第一个声波动画表示声波遇到一定深度后会有折射,第二个声波是现代船舰利用水下声呐传感器的反潜方式之一,老师可根据选择补充
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低密度水层
高密度水层
掉深
高密度水层
如果海水跃层随深度增加而密度减小(上层密度大,下层密度小)的状态,形成负密度梯度跃变层,海水浮力由上至下急剧减小,被称为“海中断崖”。
拓展延伸
海中断崖
海中断崖
潜艇在水下航行中,如突遭海中断崖,会立即失去浮力,急剧掉向海底,大多数常规潜艇的有效潜深为300米,潜艇不受控制的掉到安全潜深以下时,会被巨大的海水压力破坏,造成海中断崖失事,造成艇毁人亡二战以来各国海军出现过数次海中断崖的失事。
由于密度的急剧减小,浮力迅速下降,因此当潜艇进入海中断崖时,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。
还原事故真相
1963年4月10日,美国海军“长尾鲨”号核潜艇在美国东部大陆架边缘做下潜300米的潜水试验时,忽然沉入2300米深的海底;艇上129名船员全部遇难
海中断崖的影响
不利影响:
对水面船只和潜艇安全航行有影响。潜艇潜航时如果维持上层海水密度,一旦进入下层低密度水域,就会因为自身密度过大,迅速下沉,导致艇毁人亡。
对海洋生物的影响:使上、下层海水之间的循环、对流受阻,使下层鱼类和其他生物窒息而死;上层水中海洋生物所需要的营养盐得不到下层海水的供应,不利于生长和繁殖。
有利影响:
潜艇隐蔽在跃层之下就不易被敌舰声呐发现,也可以停泊在跃层上面,伺机向敌舰发起进攻。所以,人们又把密度跃层称为“柔软的液体海底”。
在考察船在克赖斯特彻奇前往南极的过程中,发现船身吃水线在不断变化,这是为什么呢?
由于海水密度在变大
海水密度的分布规律及影响因素
方向 分布规律 影响因素
表层
(水平分布)
垂直分布(从表层到深层)
海水密度随纬度的增加而增大
同纬度海域海水密度大致相同
密度跃层:海水密度随深度的增加而发生显著变化的水层
温度
盐度
压力
一般随深度的增加而增大
海中断崖:海水密度随深度的增加而突然减小的情况
由于海水密度是温度和盐度综合作用的结果,因此其分布不如温度、盐度那样规则,但总的趋势是沿岸密度小,海区中央密度大,河口地区密度最小。
中国近海表层海水密度的分布
海水密度的分布和变化主要取决于温度和盐度。
在中国近海地区,特别是河口地区,海水的盐度变化大,海水密度主要由盐度决定;在距河口较远的海区,海水密度主要由温度决定。
表层海水密度总的分布特点是:冬季密度最大,夏季最小;春季为降密期,而秋季为增密期。
课堂小结
海水的温度
决定因素
分布规律
产生的影响
收:太阳辐射
支:海水蒸发
垂直分布:从海面向海底呈不均匀递减
水平分布:表层海水温度由低纬向高纬递减
季节变化:同海区水温,夏季普遍高于冬季
影响海洋生物分布
影响海洋运输
调节全球气温
海水的盐度
概念
影响因素
分布规律
产生的影响
由副热带海域向两侧递减
温度
降水量与蒸发量的对比
寒暖流、淡水注入、结冰、融冰
晒盐、制碱、海水养殖、海水淡化、冲厕
海水的密度
概念及影响因素
分布规律
垂直分布:随深度的增加而增大
水平分布:随纬度的增高而增大
海水的性质
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