内容正文:
水体锋"横"着长,跃层"竖"着长?
——温跃层 · 盐跃层 · 密跃层
上期讲了水体锋——两个不同水团水平方向相遇形成的界面。其实水体里还有另一类突变:垂直方向的,如温跃层、盐跃层、密跃层。水锋是"横"的,跃层是"竖"的水锋。
两者的联系:①水锋内部往往附有跃层:海洋锋是冷暖水团交汇的倾斜界面,沿锋面向下看,温度快速变化——锋面内部可以附带一个温跃层。可以说,水锋是大的水平交界,它的垂直剖面可以包含跃层。②本质原理一样:都是密度差异形成稳定界面、阻碍水体混合——水锋让不同水团侧向不易混合,跃层让上下水体垂直不易混合。抓住"密度差→稳定界面→阻碍混合",两类题就打通。
一、核心基础知识
概念
方向
突变要素
典型位置
温跃层
垂直
温度
夏季湖泊、中低纬大洋上层
盐跃层
垂直
盐度
河口:上淡下咸
密跃层
垂直
密度
温跃+盐跃常叠加成它
1、温跃层:温度随深度骤降的薄层。
成因:太阳辐射只够加热表层,越往下辐射越难到达;上部又受风浪搅动,混合均匀(混合层),于是在某个深度出现温度骤降的薄层——温跃层。
典型位置:夏季的湖泊(表层被晒暖、下层是冷水、中间一层温度陡降)和中低纬度大洋上层。
季节规律:夏季最强——表层晒得最热、上下温差最大;冬季表层降温,对流混合加强,跃层减弱甚至消失。
影响:有利——温跃层复杂的水文条件会产生强烈的反射折射,可以掩盖潜艇的行踪。不利——跃层像盖子,阻碍上下层水体交换——底层溶解氧得不到补充,不利于生物生存。营养盐也被截留在底部,表层缺营养盐,并在底层水上泛时易发生富营养化。
2、盐跃层:盐度随深度急剧变化的薄层。
河口区域最典型——上层是低盐淡水,下层是高盐海水,中间盐度快速突变(大河入海口,长江口即是)。
3、密跃层:密度随深度快速变化的薄层。海水的密度由温度和盐度共同决定,所以很多时候,温跃层、盐跃层会同时造成一个密跃层。如河口题——"上层淡、下层咸"是盐跃层;淡水轻浮在上面、海水重沉在下面是密跃层。
注意:密度跃层若随深度密度突然变小就会出现潜艇最怕的"海中断崖"。
二、重难点总结
1、 方向是第一判据:材料说"水平方向相遇""水平梯度大"→水锋;说"随深度增加急剧变化""垂直方向出现突变的薄层"→跃层。
2、温跃层的季节规律:夏季最强(表层最热、上下温差最大),冬季对流混合强、跃层减弱甚至消失;湖泊、中低纬大洋上层最典型。
3、跃层的生态影响是高频得分点:跃层阻碍上下交换→底层溶解氧得不到补充(夏季底层低氧)、营养盐被截留——答"水质""生物"类题必写。
4、锋与层互为表里:河口锋(水平)维持盐跃层(垂直),锋在层在、锋破层消
三、试题精讲
考点:海水温度的垂直分布、跃层的判读与季节变化
海水“跃层”是指海水温度、盐度、密度等在垂直方向上出现突变的水层。夏季,黄海海水在水深20米左右处,水温突然降到10℃以下,垂直温差可达20℃,出现一个延伸至海底的巨大冷水团,称为“黄海冷水团”。下图为黄海20米深处水温分布示意图。据此完成下面小题。
1.图示海域“跃层”最明显的是( )
A. 甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.黄海“跃层”夏季最盛的主要原因是夏季( )
A.暖流势力强,对黄海的影响较大
B.气温高,降水多,表层增温减盐
C.盛行东南风,与低纬海水交换多
D.沿岸盛行离岸风,深层冷水上泛
【答案】1.D2.B
【解析】第1题,甲、乙、丙、丁四海域,丁海域20米深度水温最低,与表层海水水温温差最大,"跃层"最明显,D 正确。
第2题,跃层是上热下冷、盐度上低下高。海洋表层水温的热量来源是太阳辐射,夏季太阳辐射更强,表层水温更高;夏季降水多,淡水注入多,盐度低,出现"跃层",B 正确。
考点:海洋混合层与温跃层判读、跃层的生态影响
海洋混合层是指海——气相互作用和风浪搅拌作用使海洋近表层产生的厚度一定、水温均一的水层。其下为水温急剧下降的温跃层,这里常常成为生物以及海水环流的一个重要分界面。下图为2020年8-11月我国南海某海域海水温度和盐度的垂直分布统计图。据此完成下面小题。
3.图中温跃层是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
4. 结合相关知识判断,图中海域混合层厚度达到一年中最大的季节是( )
A.春季 B. 夏季 C. 秋季 D.冬季
5. 图中温跃层会导致( )
A.底层海水出现严重贫氧现象
B.上下层之间海水密度差异小
C.海洋下层冷海水更容易上泛
D.出现“海中断崖”导致潜艇沉毁
【答案】3.B 4.D 5.A
【解析】第3题,②处水温急剧下降,为温跃层,B 正确。
第4题,温跃层夏季最强(表层最热、上下温差最大),冬季对流混合强、跃层减弱甚至消失,跃层弱则混合层深,所以冬季混合层厚度达到一年中最大,D 正确。
第5题,温跃层导致海水的对流减弱,使上下层溶解氧产生较大差距,底层海水出现严重贫氧现象,A 正确,B、C 错误;温跃层的存在一般不会出现海中断崖,D 错。
考点:盐跃层的形成、密度流与盐跃层的生态影响
盐跃层是海水盐度在垂直方向发生剧烈变化的过渡水层。盐跃层犹如海水中隔了一层屏障,使上、下层海水之间的循环、对流受阻,对海洋生物影响大。位于地中海和黑海之间的土耳其海峡(左图),在表层和底层存在双层流动结构,形成明显的盐跃层,其强度(盐度垂直梯度变化的幅度)存在明显的季节变化。右图为A海域随海水深度增加盐度等值线分布(单位:%)。
(1) 分别指出土耳其海峡表层和底层海水的流向。
(2) 分析土耳其海峡夏季盐跃层强度大的原因。
(3) 分析土耳其海峡盐跃层对海洋鱼类的影响。
【答案】(1) 表层:从黑海流向地中海。底层:从地中海流向黑海。
(2) 夏季地中海受副热带高压控制,蒸发强,盐度高;黑海入海径流量大,盐度低;两个海域之间的密度差最大,土耳其海峡表层和底层海水的水平流动更强,盐度垂直变化大。
(3) 盐跃层阻隔上下层海水交换,使表层营养盐较少,表层浮游生物少,底层海水的溶解氧和热量不足,海洋鱼类少;盐跃层上下盐度差异大,海洋鱼类分层明显,生存空间小。
【解析】(1) 结合所学知识,黑海地区降水较多,加上河流注入,因此盐度较低,海面较高;而地中海盐度高,海面低。根据密度流原理,表层海水由黑海流向地中海,底层海水则相反,由地中海流向黑海。
(2) 地中海夏季受副热带高气压带影响,降水较少,加上气温较高,蒸发旺盛,海水盐度较高;而黑海入海径流量较大,盐度较低。两个海域之间密度差最大,使得土耳其海峡表层和底层海水水平流动性更强,盐度垂直变化最大。
(3) 结合材料信息可知,盐跃层犹如海水中隔了一层屏障,使上下层海水之间循环对流受阻,深层营养物质无法到达表层,深层海水也无法获得较多的溶解氧和热量;加上盐跃层使得上下盐度差异较大,海洋鱼类分层较为明显,生存空间有限。
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