海水参考资料比热
海洋工程环境 2-1温度盐度密度
等温线平行于纬度线呈带状分布，见图3-5，表层 水温东西方向差异小，南北方向差异大
赤道附近水温最高，随纬度增高水温降低，到极 圈附近最低。
寒暖流交汇处水温水平梯度大，造成等温线密集
4
第二章 温度、盐度、密度及其分布 变化特点
1
一. 温度 ：基本物理量，单位摄氏温标 ℃
1、海水热性质： 热容：海水温度升高1 ℃吸收的热量焦耳数，单 位J/ ℃ P40表3－1 比热容：单位质量海水温度升高1 ℃吸收的热量 焦耳数，单位J/ (g·℃)或J/ (kg·℃) 如此大的热容，阻止海水温度激烈变化，使得海 水温度变化缓慢，存储热量不断输送到大气，对 气候产生深远影响
(2)、铅直分布： 混合层：表层海水混合强烈，在垂向温度一致 并与海面温度相同而且很均匀。 温跃层：铅直方向上温度梯度较大的水层
温跃层强度：温度铅直分布曲线上的 温度差t与对应水深厚度z的比值(t / z) t随水深递减取正号
深层海水：水温又低又均匀，变化梯度很小
5
(3)、水温时间变化：
表层水温变化-2~30 ℃ ，深处水温变化在4~1 ℃ 水温日变化和年变化主要与太阳辐射有关 日变化幅度小；浅海沿岸可能受潮汐影响水温日
近海密度常用公式:(3-3)
海水密度是盐度（S）、温度（t）、压力 （p）的函数，即 （ S ， t ， p ）。
将盐度、温度和压力（深度）的测定仪器 组合 称盐温深测定仪CTD
水平分布、铅直分布、密温时间变化
11
（1）、水平分布：表层密度与温度、盐度有关 密度超量γ＝ －1000，单位kg/m3。 赤道附近水温高，盐度低，密度最小；向 两极逐渐增大，到两极最大。图3－13 大洋底部密度几乎没差异
第三章海水的物理性质和世界大洋的层化结构
第三章：海水的物理特性和世界大洋的层化结构一、海水的主要热学和力学性质（一）水的密度水结冰时，密度减小，体积增大，所以冰总是浮在水面上，这与一般物质的性质“热胀冷缩”不同，是一种反常膨胀。
水的密度随温度的这种不正常的变化，是由水分子的缔合造成的。
（二）水的热性质特殊水的熔点、沸点、比热、蒸发潜热和表面引力值都比氧的同族氢化物高。
其原因就在于熔化和汽化时，缔合分子的溶解需要消耗较多的能量。
（三）海水的盐度海水是含有多种无机盐类的溶液，盐度是其浓度的一种量度，它是描述海水特征的基本物理量之一。
海洋中发生的许多现象都与盐度的分布和变化密切相关。
长期以来，人们对盐度的定义、计算标准和测量技术进行了广泛的研究和讨论，先后有1902年盐度、氯度定义；1969年的电导盐度定义；1978年的实用盐标。
1、1902年盐度、氯度定义大量海水分析结果表明，不论海水中含盐量的大小如何，各主要成分之间的浓度比基本上是恒定的，这种规律称为“海水组成恒定性”又称为马赛特原则。
海水组成恒定性规律的发现，为测定海水的盐度提供了方便条件。
1902年，克努森（Knudsen）等人建立了盐度、氯度定义。
1)盐度：1千克海水中的碳酸盐全部转换成氯化物，溴和碘以氯当量置换，有机物全部氧化之后所剩固体物质的总克数，单位：克每千克，用符号S‰表示。
2)氯度：1千克海水中的溴和碘以氯当量置换，氯离子的总克数，单位是克每千克。
（氯度量稍大于海水中实际氯含量）用硝酸银滴定法测定海水的氯度时，需要知道硝酸银的浓度，为此，配置一种标准的知道其氯度值的标准海水，作为国际统一标准硝酸银溶液的浓度。
国际上统一使用氯度值精确为19.374‰的大洋水作为标准，称为标准海水，其盐度值对应为35.000‰。
2、1969年的电导盐度定义考克斯等1976年对由大洋和不同海区不深于100米的水层内采集的135个水样，准确的测定其氯度值计算盐度，同时测定水样的电导比R15，得除了盐度S‰与电导比之间的关系式：但此种盐度测定仍然未脱离对氯度测定的依赖，直至1978年实用盐标的建立，才使得盐度测定脱离了对氯度测定的依据。
常用海水热力性质计算综述
Doi:10.19661/ki.mi.2019.02.006!借息技术】常用海水热力性质计算综述邵会福，凌学会，王建国(红沿河核电有限公司大连116001)摘要海水热力性质是计算海水作为冷源换热设备的热力性能的必要参数。
本文通过对海水热力性质相关计算方程梳理，总结给出当前海水热力性质的简化计算方案，方便在工程计算中实现海水热力性质计算，提高工程计算的精度0关键词海水；热力性质；导热系数中图分类号TM623.7Programming for Calculating Thermodynamic Properties of Common SeawaterSHAO Hui-fu,LING Xue-hui,WANG Jian-guo(Liaoning Hong Yan He Nuclear Power Plant Co.,Ltd.,Dalian116001,China)Abstract The thermodynamic properties of seawater are the necessary parameters for calculating the thermodynamic properties of seawater as a cold source heat exchanger.This paper sorts out the latest thermodynamic properties of seawater,summarizes the current simplified calculation scheme for seawater thermodynamic propertiesfor the purpose of facilitating the calculation of seawater thermal properties in engineering calculations,and improving the accuracy of engineering computation.Keywords seawater;thermal properties;thermal conductivity海水热力性质在工程上应用的极为广泛，尤其在对以海水为介质的换热器热力性能评价时,海水热力性质是必需参数$海水热力性质的计算方法在UNESCO的文章中有较为详细的介绍,但该文献时间较为久远，与最新的测算数据存在一定的偏差，而且对于导热系数计算也没有相关的描述$最新的海水热力性质计算在IOC的文章何中表述的较为详尽，计算方法较为复杂，需要分别计算水部分和盐部分的数据进行叠加，且文中中同样没有导热系数这个常用热力学迁移性质的计算公式$IAPWS的文章冈中给出了海水导热系数的计算方程，需要依赖于水和水蒸气热力性质计算程序才能求解。
海水的物理性质复习讲义
海水的比热在3.89×103 J·Kg-1℃-1 左右；而 空气比热1×103 J·Kg-1℃-1 。
即海水的热容量约为空气的3100倍，这就是 说，1m3的海水降低1℃所放出的热量，可使 3100m3的空气增高1℃。
二、海水的蒸发热
定 义：使1克海水化为同温度的蒸汽时所需的热量， 单位为焦耳∕克。 海水平均每年蒸发掉126cm厚的海水，伴随蒸发中 的失去海水，海洋同时失去巨额热量，这些热量通 过水汽带入大气，对大气温度产生极大的影响。 热带海洋洋面形成的热带气旋就与海水蒸发及其有 关。
密度跃层与内波的形成 密度的梯状分布与海底潜艇
巴士海峡的海水密度跃层可以为潜艇产生"液体海底"效果，便于潜艇 的设伏和隐蔽攻击。海水密度跃层通常较为稳定，能有效地阻止海水的 水下对流。在上层密度小、下层密度大的正密度梯度跃变层中，海水的 浮力增大，俗称"液体海底"；在上层密度大，下层密度小的负密度梯度 跃变层中，海水浮力减小，称为" 海中断崖"。较为稳定的正海水密度梯 度跃层可以使潜艇相对静止地旋浮在跃层水中，可以通过调节自身的浮 力，在"液体海底"中慢速"静音"巡航，而不易被发现，象雄狮慢慢接近羚 羊一样，在对方全无知觉的情况下，搜索并接近目标，确定截击方位， 对水面舰只实施快速的攻击，然后隐蔽潜航，迅速脱离攻击战位。
热带气旋相关图片
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热带气旋过去统称为台风，现在根中心附近最大风 力的大小，分为四个等级。 热带低压：6-7级风力 热带风暴： 8-9级风力
强热带风暴： 10-11级风力
台风： 大雨或等于12级风力
三、海洋温度的分布变化
① 水平分布：大洋表层的海水水温主要与太阳 辐射变化和大洋环流、海陆分布有关系。等 温线大致表现为平行于纬度线的带状分布。 ② 铅直分布：混合层，温跃层，冷水区。
高中地理海水的温度与盐度
高低并说明原因？
B
2、比较C、D两点盐度和
温度的高低并说明原因？
3、请你将A、B、C、D四
点盐度按由高到低顺序排
列。
C
A 0° D 23.5°
巩固练习
同一海船，在下列海区中吃水最深的是：( D )
A.红海 B.北海 C.加勒比海 D.波罗的海
海水盐度越小，吃水线越深。
巩固练习
A 读某大洋等水温线图，判断
3、海洋表层海水盐度的分布规律
南
北
海洋表层海水盐度随纬度的分布规律：
从南北半球的副热带海区，分别向两侧的低纬度 和高纬度递减。（呈马鞍型曲线）
3、海洋表层海水盐度的分布规律
思考：
为什么副热带海区，盐度最高？
南
北
副热带海区，受副热带高气压带和信风带 控制，天气稳定而干燥，蒸发量大大超过降水 量，因而海洋表面盐度最高。
A．降水 B．暖流 C．寒流 D．径流
2、在等值线的年内变动中，Q点（2.8等值线上的最东
点）距大陆最近的时段是 A
A．2月 B．5月 C．7月 D．10月
读“某局部地区大洋表层平均水温（℃）分布示意图”，回答问 题．
（1）此海区位于 北 （南或北）半球．
（2）在图中正确的位置上画洋流．实线箭头 表示暖流，用虚线箭头表示寒流。
水平分 同一纬度 夏季水温高； 布规律 季节分布 冬季水温低
太阳辐射 季节变化
同一纬度，暖流流经海区水温高； 洋流 不同洋流 寒流流经海区水温低
3、海洋表层海水温度的分布规律
南
北
从低纬向高纬递减
（2015 湖南）海冰含盐量接近淡水，适当处理后可作为淡水资源。 图示意渤海及附近区域年平均气温≤-4℃日数的分布。据此完成下 列小题。
初三物理专题2 海边更凉爽之比热容
专题2 海边更凉爽之比热容一、课型：班课二、教学重点：比热容的概念，比热容的应用及热量的计算。
三、教学目标：了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性；记住水的比热容，会解释生活中与比热容有关的一些现象；通过探究认识不同物质的吸热能力。
四、教学方法：讲授法五、教学用具：教材全解、基础知识手册、五三、启东中考六、教学课时：4h七、教学步骤：1、导入：烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热的发烫，但海水却非常凉爽；傍晚太阳西落，沙子很快凉了下来，但海水却仍然暖暖的。
同样的日照条件，为什么沙子和海水的温度不一样。
2、涉及的知识归纳（1）比热容的定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号c表示。
（2）比热容的单位：在国际单位制中，比热容的单位是J/（kg·℃），读作“焦每千克摄氏度”。
（3）正确理解比热容应注意的两个方面：a、比热容是物质本身的一种性质，每种物质都有自己的比热容。
同种物质的比热容一般相同，不同物质的比热容一般不同。
b、比热容的大小只取决于物质本身，与物体质量的大小、温度改变的多少、物体吸收和放出热量的多少无关，但是同种物质在不同物态时的比热容一般不同，例如冰和水的比热容就不同。
（4）水的比热容及物理意义：水的比热容是4.2╳103J/(kg·℃)，其物理意义是：1kg的水升高或降低1℃吸收或放出的热量是4.2╳103J。
（5）水的比热容大的应用a、冷却或取暖。
由于水的比热容较大，在一般情况下一定质量的水升高（或降低）一定的温度而吸收（或放出）的热量比相同质量的其他物质升高（或降低）相同温度吸收（或放出）热量多，所以我们用水做冷却或取暖。
做冷却剂时让水吸收更多的热量；用来取暖时，让水放出更多的热量。
b、另一方面，由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）较多的热量而自身的温度却改变不多，这一点有利于调节气候。
第三章 海水的物理特性
规律：从低纬向高纬递减
各大洋表层水温差异：与所处地理位置、大洋形状、大洋环流有关； 大洋在南、北两半球的表层水温差异：赤道流、地形。
海水的温度
日本暖流（从低 纬度流向高纬度） 流经，气温较高
加利福尼亚寒流 （从高纬度流向 低纬度）流经， 气温较低
注意观察：北回归线穿过的太平洋的东西岸气温的差异
力学性质：
包括：海水的粘滞性、渗透压、表面张力。
海水对大气温度的调节作用
一般而言，水的热容量比土壤大2—3倍，比空 气大3000多倍。海洋面积广大，水量大，而且热容 量又很大，这就限制了海水温度的大幅度变化。海 水温度的变化比陆地温度的变化小得多，因而使海 洋上空的气温比陆地上空的气温变化慢，海水对大 气温度起着调节作用。 表现：沿海地区一般具有“冬暖夏凉”的海洋性气 候特征。
海水热量的收支
海水热量收入主要来自太阳辐射的热量。海水热 收入 量支出，主要是海水蒸发所消耗的能量。
海水热量的收支
海水热量收入主要来 收入 自太阳辐射的热量。海水 热量支出，主要是海水蒸 发所消耗的能量。
在一年中的不同季节，不同的海区，热量收支并不平 衡。但由于大气环流、海水的运动，调整和维持着全球的 热量平衡，因此一年中，世界海洋热量的收入和支出基本 上是平衡的。
海 水 温 度
空间分布 时间分布 影响因素
水平分布：由低纬向高纬递减 垂直分布：随深度的增加而递减 （1000米以下变化不大） 夏季高于冬、昼高于夜 太阳辐射 天气气候 洋流
思考题
1、关于海水温度的叙述，正确的是 （ C）
A 海水表层温度变化不明显，1000米以下，急剧下降 B 海水热容量大，温度变化比陆地大得多 C 不同纬度海区水温，低纬高些，高纬低些 D 中低纬度海区水温，海洋东岸低些，西岸高些 2．海水对大气温度起明显的调节作用，根本原因是 （ C ） A 海水的温度变化比陆地小 B 海水热容比陆地小 C 海水热容很大 D 海水中盐类物质含量高
高考一轮复习地理课件：海水的性质
02
海水温度分布规律
水平方向上温度变化
从纬度上看
低纬度海区水温高，高纬 度海区水温低。
从海陆位置上看
同纬度海区，夏季近岸海 水温度偏高，冬季则偏低 。
从洋流上看
暖流经过的海区，水温偏 高；寒流经过的海区，水 温偏低。
垂直方向上温度变化
01
表层海水温度随深度增加而递减 ，在1000米以下垂直温差较小。
02
海水温度的垂直变化还受到季节 、洋流和气象条件的影响。
季节性温度变化特点
同一海区
夏季水温高，冬季水温低。
不同海区
低纬和高纬海区季节变化大，中纬海区季节变化小。
异常年份温度变化分析
厄尔尼诺现象
东太平洋海域海水温度异常升高，导 致全球气候异常。
其他异常气候事件
如北极海冰融化、南极臭氧洞扩大等 也会对海水温度产生影响。
海水透明度及影响因素
海水透明度
指海水能见度的程度，受悬浮物、浮 游生物、光照、深度等因素影响。
影响因素
包括海洋生产力、陆源污染物排放、 气象条件等。
海水颜色变化原因
海水颜色
通常呈蓝色或绿色，受光照、深度、悬浮物、浮游生物等因 素影响。
变化原因
不同深度的海水对光线的吸收和散射作用不同，导致海水颜 色发生变化；此外，悬浮物和浮游生物的种类和数量也会影 响海水颜色。例如，富含浮游植物的海域通常呈绿色，而富 含浮游动物的海域则可能呈蓝色或无色。
。
海岸侵蚀与防护
潮汐作用可能导致海岸侵蚀， 需采取相应防护措施。
航运与港口
潮汐对航运和港口建设有重要 影响，需考虑潮汐规律进行设
计和运营。
潮汐能开发利用前景
潮汐能特点
教案第三章海水物理性质
第三章海水的物理特性和世界大洋的层化结构海水组成(ConstituentsofSeawater)一、海水组成(ConstituentsofSeawater)：11种主要无机盐，占99.99%；海水：混合溶液=淡水+无机盐+有机物+悬浮质+……二、海水组成恒定性原理(Principleofconstantproportion)：Marcet原理或Dittwar定律无论海水所溶解的盐类的浓度大小如何，其中常量离子间比值总是恒定的。
海水的物理性质一、淡水(Freshwater)分子结构(Molecularstructure)：极性，分子缔合力溶解力强：水分子有很强的极性密度变化异常：不遵从“热胀冷缩”。
最大密度时温度是4摄氏度沸点(boilingpoint)和融点(meltingpoint)、比热(specificheat)、蒸发潜热(latentheatofvaporization)等热性质比氧的同族化合物高。
二、海水的热力学性质(Energeticpropertyofseawater)1)热容(seatcapacity)、比热容(specificheat)热容(heatCapacity)：海水温度升高1K所吸收的热量。
（单位：J/K）比热容((specificheatcapacity))：单位质量海水的热容。
单位：J/(Kkg)定压比热Cp:在一定压力下测定的比热容。
定容比热Cv:在一定体积下测定的比热容。
二者皆是温(T)、盐(S)、压(P)的函数。
Cp在海洋学中较常用，比Cv值略大。
Cp值随盐度的增高而降低，随温度的变化比较复杂，低温、低盐时随温度升高而减小，高温、高盐时随温度升高而增大。
2)热膨胀热膨胀系数:温度升高1K单位体积海水的增量。
是T、S、P的函数。
海水的热膨胀系数比纯水的大，且随温度、盐度和压力的增大而增大；在大气压力下，低温、低盐海水的热膨胀系数为负值，说明当温度升高时海水收缩。
海水的物理性质
② 铅直分布：存在盐度跃层。 ③ 盐度变化：盐度变化规律比较复杂，具体海域要做 具体分析。盐度等值线与大洋环流类似
海冰的性质
一、海冰的盐度 二、海冰的密度 三、海冰的热性质
一、海冰的盐度
定 义：海冰的盐度是指 海冰融化后所得的海水盐 度。
海冰中的盐类，并不像海 水那样均匀地分布，而是
以“盐泡”的形式存在。
一、海冰的盐度
海水结冰时，是其中的水冻结，
而将其中的盐分排挤出来，部
分来不及流走的盐分以卤汁的 形式被包围在冰晶之间的空隙
四、1978年实用盐标（PSS1978）
盐度公式： 2≤ S ≤ 42
式中K15 是在“一个标准大气压力”下，温度15℃时， 海水样品的电导率与标准KCl 溶液的电导率之比。 特点：用电导方法，但不依赖海水的氯度，而是以可 以精确测定的KCl溶液（32.4356 ‰ ），作为电导标准。
五、海洋盐度的分布变化
热带气旋相关图片
热带气旋相关图片
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热带气旋过去统称为台风，现在根据中心附近最大风 力的大小，分为四个等级。 热带低压：6-7级风力 热带风暴： 8-9级风力
强热带风暴： 10-11级风力
台风： 大于或等于12级风力
三、海洋温度的分布变化
① 水平分布：大洋表层的海水水温主要与太阳 辐射变化和大洋环流、海陆分布有关系。等 温线大致表现为平行于纬度线的带状分布。 ② 铅直分布：混合层，温跃层，冷水区。
第三章海水的物理特性
第三章海⽔的物理特性第三章海⽔的物理特性和世界⼤洋的层化结构§ 3.1海⽔的主要热学和⼒学性质⼀、海⽔与纯⽔研究对象为海⽔，海⽔是⼀种溶解有多种⽆机盐、有机物和⽓体，并含有许多悬浮物质的混合液体。
因测定出海⽔中含有80多种元素，溶解⽆机盐总量约3.5%，⽽不同于纯⽔。
纯⽔——不包含任何溶解物和悬浮物的纯粹的⽔，当然也不包括⽓体。
它有特殊的⽔分⼦结构，强溶解性和反常的密度变化，作为海⽔的主体部分，纯⽔的这些性质是必要影响到海⽔特性。
⽔的强溶解性：由于⽔的强极性可以吸引溶质表⾯的分⼦或离⼦，使其脱离溶质的表⾯进⼊⽔中。
海⽔的溶解性强于纯⽔。
⽔的反常密度变化：现象——纯⽔在⼤⽓压⼒下4℃时密度最⼤，为1000千克每⽴⽅⽶t > 4 ℃—热胀冷缩，t↘V ↘ρ↗t < 4 ℃—反常膨胀，t ↘ V ↗ρ↘反常膨胀原因——⽔分⼦的缔合⽔分⼦缔合成分⼦晶体，其晶格排列松散，体积增⼤，故密度减⼩。
t < 4 ℃时有利于分⼦的缔合。
0 ℃⽔结冰时，⽔分⼦全部缔合成⼀个巨⼤的分⼦晶体，体积增⼤，密度减⼩，所以冰总是浮在⽔⾯上。
0 ℃—4 ℃升温过程中，较⼤的缔合分⼦离解为较⼩的缔合分⼦，体积收缩，密度增⼤。
⼆、海⽔的温度、盐度、密度1、海⽔温度：物质内部分⼦热运动激烈的程度。
表征物体冷热程度的物理量，建⽴在热平衡定律基础上。
?海温，就是海⽔的温度。
2、海⽔盐度a、绝对盐度——海⽔中溶解物质质量与海⽔质量的⽐值。
b、盐度的⾸次定义（1902）1kg海⽔中将(Br-,I-)以氯置换，碳酸盐分解为氧化物,有机物全部氧化,所余固体物质的总克数。
(480度加热48⼩时）利⽤海⽔组成恒定性性质——不同地域，海⽔中主要成分的绝对含量不同，但各含量间的⽐值近似恒定。
测定出其中某⼀主要成分的含量，便可推算出海⽔盐度。
Knudsen盐度公式——S? = 0.030 + 1.8050Cl?，其中Cl?为氯度，1kg海⽔中的溴和碘以氯当量置换，氯离⼦的总克数。
2024届高考一轮复习地理教案(新教材湘教版)：海水的性质
课时20海水的性质一、海水的温度1．热量来源：主要来自太阳辐射。
2．分布规律分布规律示意图水平方向一般随着纬度的增加而降低；同一海区表层海水夏季温度较高，冬季温度较低；同一纬度，暖流经过海区水温高，寒流经过海区水温低垂直方向自表层向深层大体上呈不均匀递减的趋势。
①表层区：水温基本上趋向于均匀分布；②温跃层：水温随深度的增加而显著降低；③深水区：水温受外界的影响较小，变化缓慢，温度偏低3.对人类的影响(1)有利影响①调节大气温度：海水的温度变化比大气慢；②海水温差能发电。
(2)负面影响：飓风发生频率上升、生物多样性减少。
思考海水温度最高值并不出现在赤道附近，请说明原因。
答案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，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。
特别提醒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)水温最低。
(2)季节变化：夏季的水温较高，冬季的水温较低。
(3)年变化：海水的比热容大于陆地，海水温度变化慢于陆地，因此最热月和最冷月出现时间晚于陆地约一个月。
即北半球大陆气温的最低值和最高值出现在1月和7月，而近海表层水温的最低值和最高值分别出现在2月和8月；南半球相反，2月水温最高，8月水温最低。
二、海水的盐度1．概念：指溶解于海水中的盐类物质与海水质量的比值。
世界海洋的平均盐度约为35‰。
2．分布规律(1)水平方向：赤道附近盐度稍低；副热带海区盐度较高；高纬度海区盐度偏低。
(2)垂直方向：浅表层盐度比较均匀；盐跃层盐度会发生显著变化；到一定深度，盐度又近似均匀分布。
3．影响因素：蒸发量和降水量的对比、洋流、河流等淡水注入。
4．对人类的影响：影响渔业生产；影响生态结构。
三、海水的密度1．概念：指单位体积海水的质量。
第3章海水性质
9月份海冰范围的年际变化
2. 海冰
海冰减少的速度超过了模式的预期
3. 大洋的热量与水量平衡 海面热收支： 太阳辐射 海面有效回辐射
感热交换
蒸发或凝结 潜热
海 面
3. 大洋的热量与水量平衡
海面热收支：
Qt QS Qb Qe Qh
太阳辐射 海面有效 回辐射 蒸发或凝 结潜热 感热交换
• 沸点 • 海水沸腾时的临界温度，海水沸点随海 水盐度升高而升高
1. 海水的热学和力学性质
• 冰点 • 海水结冰时的温度，海水冰点随着盐度 的增加而降低
撒盐防冻
1. 海水的热学和力学性质
• 绝热过程 • 是指与周围环境之间没有热量交换并且没有 质量交换 • 位温 q • 海洋中某一深度的海水微团，绝热上升到海 面时所具有的温度 • 由于温度受压强影响，因此需要将温度放在 同一参考面上进行比较 • 位密 q • 海水微团绝热上升到海面时的密度
2. 低纬地区海面获得热量，高纬地区海面 失去热量 3. 在大洋内部，必然存在从低纬向高纬的 热量输送
3. 大洋的热量与水量平衡
• 海洋内部的热交换 1. 垂直方向上的热输运 Qz
• 主要通过海面上的风、浪、流等引起的 涡动混合，把海面的热量向下输送，以
及上升流和下降流
t q z
3. 大洋的热量与水量平衡 2.水平方向热输送 QA • 在海洋内部水平方向上，通过海流的热 输运
• 由于海洋表层水文和气温一般是不相等的，所
以两者之间通过热传导存在热量交换。
• 影响因素
海面风速和海气温差。
• 分布
寒暖流区较强
3. 大洋的热量与水量平衡
• 感热交换分布
寒暖流区较强
海水物理性质
第三章海水物理性质v第一节海水组成v第二节海水的物理性质（淡水和海水）v第三节温、盐、密概念及之间关系v第四节海冰第一节海水组成v海水组成：11种主要无机盐，99.99%第二节海水的物理性质一、淡水v分子结构：极性，分子缔合力v溶解力强（极性）v密度变化异常：“热胀冷缩”？v沸点和融点、比热、蒸发潜热等热性质比氧的同族化合物高分子结构溶解性二、海水的热力学性质热容、比热容：v热容：海水温度升高1K所吸收的热量。
单位：（J/K）v比热容：单位质量海水的热容。
单位：J/(K kg)v海水的比热容比空气的比热容大比热：水：3890J/kg.K，空气：1000J/kg.K 密度：水：1025kg/m3，空气：1.29kg/m3海洋是大气的空调器v热膨胀：热膨胀系数(温度升高1K单位体积海水的增量)，是T、S、P的函数。
由正转负对应的密度最大。
v压缩性在研究中通常视为不可压流体。
v绝热变化：绝热下沉，温度升高绝热上升，温度下降位温：比现场温度低v蒸发潜热和饱和水汽压v比蒸发潜热：1Kg水变成同温度汽所吸收的热量。
v饱和水汽压：水变汽和汽变水过程达动态平衡时具有的水汽压。
v热传导：相邻海水温度不同时，热量由高温向低温转移。
分子热传导，湍动热传导v沸点升高、冰点降低：冰点温度随盐度的增加而降低。
三、海水的其他物理性质v粘滞性：摩擦v渗透压：随盐度的增加而增大三、海水的其他物理性质v表面张力：液体的自由面上，由于分子之间的吸引力所形成的合力使自由表面趋向最小。
随温度的增高而减小，随盐度的增大而增大。
v导电性：介于纯水和铜之间电导率随温度、盐度和压力的增加而增大压力和温度一定时，电导与盐度有一定的函数关系。
第三节温、盐、密概念及之间关系l温度描述物质分子热运动的量度。
热力学温度T=273+t摄氏温度t华氏温度F=32+(t×9/5)l海水的盐度海水中的含盐量是海水浓度的标志l基于化学方法的盐度的首次定义l1969年电导盐度定义l1978年实用盐度标度v盐度(1902)：化学方法1kg海水中将(Br-,I-)以氯置换，碳酸盐分解为氧化物,有机物全部氧化,所余固体物质的总克数。
海水的物理性质资料
Lehodey,P. et al., 2000. El Nino Southern Oscillation and tuna in the western Pacific. Science
Temperature distribution in California coastal area
长江水的扩展
Review
• The shape and size of the earth Pear-shaped; average radius(6371km);rotation rate (7.3×10-5s-1); L(1°) ↔111.13km; L(1′) ↔1.852km; 1 nautical mile(海里)=1.852km; 1kts(节）=1nautical mile/hour=0.51m/s • Distribution of Ocean and Land Land and water are not uniformly distributed on the surface of the earth
The effect of Temperature
The effect of Salinity
T↓，D↑ T↓, D↓
•S>24.7, the density will continue to increase with decreasing temperature until the water freezes
• Salinity Based on Chlorinity
(1902) (1969)
where chlorinity Cl is defined as “the mass of silver required to precipitate completely the halogens in 0.328 523 4 kg of the sea-water sample.”
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（specific heat of sea water）是一克海水温度增加1℃所需热量之卡数。
单位为卡／克·度。
海水比热有定压比热（cp）和定容比热（cv）之别。
一般所说比热，均指海水的定压比热。
它随盐度的增大而降低。
在温度为17．5℃，一个大气压力下，各种盐度海水的比热如下：
S(%) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 cp 1．000 0．982 0．968 0．958 0．951 0．945 0．939 0．932 0．926
海水比热还随温度的增高而减小，随压力的增加而增大。
海水的定容比热较定压比热略小。
盐度为34．85‰之海水，在一个大气压和0℃时，cp／cv之值为1．0004，温度升至30℃后，其值则为1．0207。
定压比热与定容比热比值的温度效应和压力效应，在研究海水传声速度时具有重要意义
1千卡(KCAL)=4.184千焦耳(KJ)= 0.00度
1千焦耳(KJ)=0.239千卡(KCAL)
1千瓦小时（kW·h）=3.6×10^6焦耳（J）
1焦耳＝2.389×10^-4千卡
（1000卡等于1大卡，大卡是一个俗称,相当于千卡）
所以，1度＝1千瓦小时（kW·h）=3.6×10^6焦耳（J）
＝860.04千卡
＝860.04大卡
如果你是用压力容器烧高温开水的话，水的比热是1kcal/kg ℃，所以850公斤水提升一百摄氏度所需的热量为85000kcal，也就是98.8kwh，相当于98.8kw的设备烧一小时，或者1kw的小火炖98.8小时，其中不考虑设备向大气和接触结构的散热。
如果你是用常压容器烧蒸汽的话，水烧到100摄氏度就汽化了，所以水的比热只能计算到100摄氏度，约69.2kwh。
然后再加上汽化潜热和蒸汽比热部分。
汽化潜热约506000kcal，也就是588.3kwh，蒸汽比热并非常数，要查蒸汽性质表得出两个状态饱和蒸汽的焓差，850kg蒸汽从100摄氏度加热到130摄氏度需要9000kcal也就是10.4kwh热量。
三部分加总起来，常压容器烧蒸汽的话，从30摄氏度水烧到130摄氏度蒸汽总共需要667.9kwh的热量
换热面积A=Q/K(Tr-△t)
式中:
Q为总换热量.
K为导热系数,不同的材料导热系数不一样,相同的材料采用的介质不同其换热系数也不同,相同的材料如采用换热器的结构形式不同其K值选取也不同.由于题中未说明工艺条件,K值无法选取.
Tr为较热介质的平均温度.
△t为次热介质的平均温度.
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