第一章地球上水的性质与分布剖析
2022届浙教版初中科学同步8年级上册 第一章地球上的水(教师版含解析)
地球上的水1．水的分布(1)分布：在海洋、陆地、大气和生物体中，其中海洋水是主体，约占地球总水量的96.53%，地球上最大的淡水主体是冰川水。
(2)存在形式：地球上大部分的水是以液态的形式存在。
在极地和高山上，水常常以固态的形式存在。
在空气中，水则主要以气态的形式存在。
在通常环境条件下，水的状态可以发生改变。
海洋水是咸水，是地球上最庞大的水体，约占地球总水量的96.53%。
地球上的淡水(包括陆地淡水和大气水)仅占总水量的2.53%，剩余的0.94%的水量是陆地咸水。
陆地淡水包括冰川水、地下淡水、湖泊淡水、土壤水、河水等。
它虽然占总水量的比例很小，但水体的种类较多，并为人类提供了几乎全部的生活和生产用水。
生活用水大多来自浅层地下水或江河湖泊水。
2．水的循环(1)定义：分布在地球各处的水处于不断运动和相互转化之中。
在一定的条件下，陆地上的河流水、湖泊水和海洋水以直接蒸发的形式，转化为大气水。
植物体也会将根系吸收的水分，以蒸腾的形式释放出来。
冰川在一定条件下，也会直接升华为水蒸气，或融化成液态水补给河流、湖泊和地下水。
空气中的水汽在一定的条件下，又会重新凝结成为液态水或凝华为固态水，并以液态雨水或固态的雪、冰雹等形式降落到地表或海洋。
降落到陆地上的水，一部分汇集成为河流水、湖泊水，或转化为冰川，另一部分则下渗转变为地下水和土壤水。
汇集到河流、湖泊或渗透到地下的水，又会流入大海，成为海洋水体的一部分。
分布在地球各处的水通过蒸发、水汽输送、降水、下渗、沿地表或地下流动而紧密地联系在一起，进行着持续不断的循环。
(2)类型：水的循环⎩⎪⎨⎪⎧小循环⎩⎪⎨⎪⎧①陆上内循环：陆地——大气②海上内循环：海洋——大气大循环——海陆间水循环： 海洋——大气——陆地(3)意义：①使地球上的水、大气、岩石和生物发生密切的联系；②使海洋源源不断地向陆地供应淡水，使水资源得到再生。
(4)水体更新：大气水的平均更新周期最短，冰川的更新周期最长。
水文学 第一章 地球上水的性质与分布
2.海水的盐度
绝对盐度(SA):定义为海水中溶解物质的质量与海水质 量的比值.实际工作中以实用盐度代替. 实用盐度(S):在温度为15℃,压强为一个标准大气压 下的海水样品的电导率,与质量比为32.4356×10-3的 标准氯化钾(KCl)溶液电导率的比值K15来定义.当K15 等于1时,海水样品的实用盐度恰好等于35.实用盐度 根据下式计算:
3
按矿化度分类
天然水的分类
按主要离子成分比例分类 (1)地表水分类
Ⅰ型:[HCO3-]>[Ca2+ +Mg2+]
Ⅱ型:[HCO3-]< [Ca2++Mg2+] <[HCO3-+SO42+] Ⅳ型: [HCO3-]=0
Ⅲ型:[HCO3-+SO42+]<[Ca2++Mg2+] 或[Cl-]>[Na+]
天然水的分类 ——按主要离子成分比例分类
(2)地下水分类(舒卡列夫分类)
四.水体的化学性质
(一)大气水的化学组成及特性 矿化度低 溶解气体含量近于饱和 降水普遍显酸性
(二)海水的化学组成及特点
1.海水的化学组成 大量元素:氯,钠,镁,硫,钙,钾等 12种元素占海水全部化学元素含量的 99.8-99.9% 微量元素 :其它元素,含量在1mg/l以 下 海水组成的恒定性:12种大量元素的含 量比例保持不变
二,水资源涵义与特性 (一)水资源涵义
1,广义水资源 地球上的一切水体 2,狭义水资源 一定时期内,能被人类直接或间接 开发利用的那一部分动态水体
(二)水资源的特性
1,再生性与有限性 2,时空分布的不均匀性 3,利用的广泛性与不可代替性 4,利与害的两重性
第1章 第1节 地球上的水
学生姓名：上课时段：上课日期：阮老师编辑第1节地球上的水〖要点整理〗1.水的分布⑴从物质状态上看:水在地理环境中以固态、液态、气态三种形式相互转化，形成各种水体，共同构成了一个连续的圈层——水圈。
⑵从空间分布上：①海洋水：占全球水储量的96.53%，是地球水的主体。
②大气水：数量虽少，但是成云致雨的必要条件。
③陆地淡水：包括冰川水、地下淡水、湖波淡水、河水、生物水等，数量虽不多，但在自然环境中作用巨大，冰川水是地球淡水的主体。
人类利用的淡水主要是浅层地下水、河流水、湖波淡水。
2.水的循环⑴形成原因：内因：水的物理性质，即水随温度的改变，以固态、液态、气态三种形态出现，因而使水分在循环过程中的转移、交换成为可能。
外因：太阳辐射和地心引力。
⑵水循环的主要环节和类型：①水循环的环节主要包括蒸发、凝结、水汽输送、降水、径流输送。
②水循环的类型：海上内循环是水量最大的水循环方式；陆地内循环水量小，但也能使陆地淡水得到更新补充，对干旱地区尤为重要；海陆间循环也叫大循环，是陆地淡水得以补充和更新的最重要途径。
⑶水循环的意义：①维持全球的水量平衡；②使陆地上淡水资源得到更新。
③不断地塑造着地表形态。
⑷水资源的分布：从全球范围看：赤道附近地区和沿海地区水资源往往比较丰富，而内陆和沙漠地区，水资源则比较贫乏。
我国是一个缺水国家，空间上分布不均，北少南多；时间上分布不均，夏多冬少。
3.水与生命(1)水是地球生命有机体的组成之一。
(2)水参与地球生物体的活动过程，即生物的生命活动也离不开水。
(3)长期生存在不同水分条件下的生命体，为了适应当地水分供给特点，往往会形成特定的行为特点和生理结构特点。
总之，水对生命活动可以说是至关重要的。
对人来说，水比食物更重要。
〖例题解析〗）A.大气的水汽运输B.地表径流C.大气降水D.海洋水的蒸发分析与解答：水循环可分为海陆间循环、海上内循环、陆上内循环。
水循环的主要环节有：蒸发、降水、水汽输送、地表径流、下渗、地下径流、植物蒸腾等。
1.1地球上的水(PPT课件(初中科学)25张)
第1节 地球上的水
1.水的散布
海
冰
洋
川
杭州长来自西江湖
• 根据水的状态不同，可分为三类： 液态、固态、气态。
• 根据水中所含成分不同，可分为两类： 淡水、咸水。
• 根据水的散布空间可分为四类： 海洋水、陆地水、大气水、生物水。
地球上水的散布图
想一想： 1.地球上水的主体是什么？ 海洋水
修建水库、跨流域调水（南水北调）、植树造林、 毁林开荒等。
读下表，你能获取什么信息？
地球上主要水体的平均更新周期： 更新最快———— 大气水 更新最慢———— 冰川
3.水资源的散布
对于一个区域来说，可利用的水相当于该区域在一段时间内 降水的总量和同期蒸发损失的水量之差，即可提供地表和地 下径流的水。 它与该地区的水循环活跃程度密切相关。
1.水的散布 海洋水占主体，淡水中冰川水占主体。 2.水的循环 海上内循环，陆上内循环，海陆间循环 3.水资源的散布 空间、时间上散布不均，大部分地区缺水 4.水与生命 生物的各种生命活动都离不开水
②食物的消化、营养物质的输送、代谢产物的排出等 都离不开水。
生物体内的含水量
名称
一般动物 水母
草本植物 黄瓜
干种子
含水量
70%—80% 98%
70%—85% 95%
10%—40%
想一想：
骆驼几天不喝水可以在沙漠中行进, 是不是骆驼的生 命活动中不需要水?
生活在沙漠地区的骆驼为
了能适应沙漠地区的生活, 可以通过关闭汗腺来做到在 较长时间内保持体内的水分。
4.水与生命
想一想： 水与生命有什么关系？
（1）水是植物的重要组成部分
①光合作用需要水分。 ②溶解土壤中的有用元素，使之能被植物根系吸取，并承 担输送养分的任务。 ③通过叶表面的蒸腾，调节叶表面的温度，避免叶面被太 阳光灼伤。
浙教版科学八年级上册——地球上的水 PPT
咸水
青海湖是中 国最大的内 陆湖泊，也 是中国最大 的咸水湖
陆地咸水
中东地区 的死海
陆地淡水
湖
河
泊
水
水
地
冰
下
川
水
在这宝贵的淡水中，绝大多数是人类目前还不易利用的冰川 （主要在南、北极地区）和岩层深处的地下水，两项共占了地球
上全部淡水资源的99%左右。
可以被人类利用的淡水存在于河流湖泊和沼泽土壤中，
2、对人的生命活动来说，水是至关重要的物质。 一个成年人每天平均约需水2.5L
3、偶尔摄入较多的水对人体几乎是无害的，但 是当人体内含水量不足时会造成脱水，严重脱水 时人就会有生命危险
算一算：自己体内的水分有多少
水和食物，哪个更重要？
一个人绝食1-2周只要饮水还可以生存，但如绝水 则仅能存活几天；据研究，人体失水20-22%就无 法生存。因此，水是人体最丰富，也是最重要的 物质。
第一章-水和水溶液
1.1地球上的水
2022-20布 三、水资源的分布特点 五、课堂练习
二、水的循环 四、水对生物体的重要性
一、地球上水的分布
我们可以在哪里获取水？
小溪
井
湖泊
海洋
水的分类：
地球上水的分布
1、地球上的水的总储量约为1.368×1018米3，它以各种不同的形式分布在海洋、陆地、大气和生物体 中。 2、海洋水是咸水，是地球上最庞大的水体，约占地球地球总水量的96.53%。 3、地球上的淡水（包括陆地淡水和大气水）仅占总水量的2.53%，剩余的0.94%是陆地咸水。 4、陆地淡水包括冰川水、地下淡水、湖泊淡水、土壤水、河水等。它虽然占总水量的比例很小，但 水体的种类较多，并为人类提供了几乎全部的生活和生产用水
地球上水性质与分布特征
地球上水的性质与分布特征
13
（一）海水温度
1、海水热量的收支
o 从整个海水的年平均温度来看，几乎没有变化；
o 一年中不同季节、不同海区的热量收支并不平衡， 从而引起了海水中温度的分布与变化的不同。
地球上水的性质与分布特征
14
海水热量收入：
1．来自太阳和天空的短波辐射 2．来自大气的长波辐射 3．地壳内热通过海底传给海水的热量 4．海面水汽凝结时放出的热量 5．洋流带来的热量 6．海水垂直交换中所得的热量 7．化学的、生物的和放射性物质放出的热量 8．海水运动产生的热量
B. 南半球三大洋相连，并与南极大陆相接，因此冷 却效果特别明显；
C. 印度洋热带海区三面受亚、非、澳大利亚大陆包 围，并受暖流影响，所以水温最高。
地球上水的性质与分布特征
18
• 世界大洋表面水温分布的总趋势是：
第一，水温从低纬向高纬递减； 第二，南北回归线之间的热带海区水温最高； 第三，寒暖流交汇处水温变化较大； 第四，夏季大洋表面水温高于冬季。
地球上水的性质与分布特征
地球上水的性质与分布特征
1
第一节 地球上水的物理性质
一、水分子的结构 二、水的三态及其转化 三、水的热学性质 四、水的温度 五、水的密度 六、透明度与水色
地球上水的性质与分布特征
2
一、水分子的结构
• 每个水分子（H2O）都是由一个氧原子和两个 氢原子组成。水分子的键角为104°31’ ，形成 等腰三角形。
地球上水的性质与分布特征
4
➢ 在自然界，水不完全是单水分子，而更 多的情况下是水分子的聚合体。
➢ 水分子聚合体包括：单水分子(H2O)，双 水分子(H2O)2、三水分子(H2O)3 。
第1章水的性质与分布
三、天然水的分类
1、按水化学成分分类
2、按矿化度分类
3、按主要离子成分比例分类
（1）地表水分类（前苏联）阿列金提出一个简单的水化学分 类系统。首先按占优势的阴离子将天然水分为三类：重碳酸盐类 （C）、硫酸盐类（S）、氯化物类（Cl）。其次，对每一类天然水 按占多数的阳离子分为钙质（Ca）、镁质（Mg）、钠质（Na）三组。 然后，在每一组内又按各种离子摩尔的比例关系，分为四个水型： Ⅰ型：［HCO3-］＞［Ca2++Mg2+］。Ⅰ型水是低矿化水，系由 火成岩溶滤或离子交换作用形成的。 Ⅱ型：［HCO3-］＜［Ca2++Mg2+］＜[HCO3-+SO42-）。Ⅱ型水是 低矿化和中等矿化水，多由火成岩、沉积岩的风化物与水相互作用 形成。河水、湖水、地下水大多属于这一类型。 Ⅲ型：［HCO3-+SO42-］＜［Ca2++Mg2+］或[Cl-]＞[Na+]。Ⅲ型 水包括高矿化度的地下水、湖水和海水。 Ⅳ型：［HCO3-］=0。Ⅳ型水是酸性水，pH＜4.5时，水中游离 的CO2和H2CO3、HCO3-的浓度为零。例如，沼泽水、硫化矿床水和煤 田矿坑水。按此系统共分27个类型。
水分子间存在氢键而发生缔合， 形成水的团簇结构 (H2O)n。
死水由于氢键而发生缔合，降 低活性
氢键的意义
2.水的三态
2.水的三态及其转化
补充：相
系统中任何分布均匀、物理性质和化学 性质均相同的部分称为相。 聚集状态：物质在一定温度和压力下所 处的相对稳定的状态。聚集状态是物质 的一种存在形式，它们决定于分子、原 子的相互作用。
九寨沟
§1.2 地球上水的化学性质
水文学(黄锡荃)第一章 地球上水的性质和分布
1.3 地球上水的分布与水资源
1.3.1 地球上水的分布
地球上的总水量为大约13.86亿立方千米
44
视频资源：水的星球
思考：地球上为什么会有那么多水？
45
1.3 地球上水的分布与水资源
1.3.2 水资源涵义与特性
• 广义水资源
o 世界上一切水体，包括海洋、河流、湖泊、沼泽、 冰川、土壤水、地下水及大气中的水分
21
1.2 水的化学性质
1.2.2天然水的矿化过程 • • • • • • 溶滤作用 吸附性阳离子交替（交换）作用 氧化作用 还原作用 蒸发浓缩作用 混合作用
22
溶滤作用
• 溶滤
o 土壤和岩石中某些成分进入水中的过程。当地 动态 表水或地下水流经土壤或岩石时，在与其密切 接触过程中，不断地溶解其中常含有的易溶盐 类，从而提高了矿化度。 静态 o 溶解
4
1.1 水的物理性质
1.1.1水分子极性结构
o 较强的表面张力
水表面的水分子由于上层空间气相分子对它的吸引力小于 内部液相分子对它的吸引力，产生垂直指向液体内部的合 力，结果导致液体表面具有自动缩小的趋势，这种收缩力 称为表面张力。 如果液面是平面，表面张力就在这个平面上。 如果液面 是曲面，表面张力就在这个曲面的切面上。
36
舒卡列夫分类当量比例计算
项目 mg/l ClSO4
2-
HCO3
-
Ca2+ 99.8
Mg2+ 32.1
Na+ 145.8
132.8 291.1
253.2
mmol/l
毫克当 量/升 毫克当 量%
3.75
3.75 26.9
3.03
6.06 43.4
1.1地球上的水(1)PPT课件(初中科学)
我国de降水 特点
我国降水的季节变化
哈尔滨、北京、武汉、广州降水量年变化柱状图
夏季丰富，冬季短缺，且降水年际变化很大。
第1节 地球上的水
一、水的散布 二、水的循环 三、水资源的散布
1、可供人们使用的水资源 2、水资源和水循环的关系 3、世界水资源的散布特点 4、我国的水资源
（1）我国是一个干旱缺水较为严重的国家。 （2）我国的水资源在地区散布上很不均匀。 （3）我国的水资源在时间散布上也很不均衡。
(a)联系各水体的纽带，使水圈成为一个动态系统。
(b)地球上的水、大气、岩石和生物产生了密切的联 系。
(c)使海洋源源不断向陆地供应淡水。
第1节 地球上的水
一、水的散布 二、水的循环
1、水循环的过程： 2、水循环的组成环节： 3、水循环的途径： 4、导致水循环的原因： 5、水循环的重要性: 6、主要水体的平均更新周期：
1、水是生物生存所必需的最基本的物质 之一。 2、水是植物的重要组成部分。 3、水是动物生存的基本条件。
（1）一般动物体的含水量高于植物 （2）一些动物也有自己特殊的结构适应缺水 的环境。
有“沙漠之舟”美誉的骆驼，一次可以喝 大量的水并贮存在胃（里面有可以贮水的水脬） 中，之后几天不喝水也不会有生命危险。
人类在生产和生活的各种活动中，常常通过对 地表的改造，影响地球上水循环的过程。
思考：
人类通过对地表的改造，影响地球上水 循环的过程。常常采用什么措施？
修建水库、植树造林、引水灌溉、跨区域 调水（如：南水北调）毁林开荒
第1节 地球上的水
一、水的散布 二、水的循环 三、水资源的散布
1、可供人们使用的水资源
夏季丰富、冬季欠缺，江河径流量的年际变化 很大，尤其在北方更加明显。
第一章 地球上的水
1.1.4 生物水
（1）活质水
（2）植物水
1.1.5 地表水
（1）河流 洪水期、枯水期、平水期。
（2）湖泊
大多是自然营力（如地质板壳运动）所造成的
（3）沼泽
• 地表经常过湿或有薄层积水，水流 异常缓慢，能使植物滋生，土层严 重潜育化或有泥炭的形成与积累。
中国最美的沼泽湿地
• 若尔盖(藏语意思是牦牛喜欢的地方。 )县位 于青藏高原东部边缘地带，地处阿坝藏族 羌族自治州北部。黄河与长江分水岭将其 划为东西两部，东部群山连绵，峰峦叠翠 ，林涛澜荡；西部草原湿地辽阔无际，水 草丰茂，牛羊成群，素有“川西北高原的 绿洲”之称。
1.1.2 地球水圈的结构
1.1.3 大气圈的水
（1）水汽 （2）水滴和冰晶
冰雹
• 2005年5月31日下午，一 场突如其来的冰雹突袭京 城。最大的冰雹尤如鸡蛋 大小，可以说是几十年罕 见。许多汽车在这次特大 的冰雹也遭了殃，车顶被 砸得星星点点，许多的自 行车棚也被砸得千疮百孔 ，场面狼藉。
自然循环的周期与意义
• 水体在参与水循环过程中全部水量被更新一次 所需的时间称为水体的更新周期。 水 体 名 称 更 新 周 期 水 体 名 称 更 新 周 期 极地冰盖 世间海洋 山地冰川 深层地下水 湖泊水 10000年 2650年 1600年 1400年 17年 沼泽水 土壤水 河流水 大气水 生物水 5年 1年 16天 8天 数小时
1.1.6 地下水
• 是由于降水和地表水 经土壤地层渗透到地 面以下而形成。
• 常见的井水、泉水都是地下水，在岩溶发育地区，地下水 还可以形成地下河。
地下水是重要的水资源
– 地下水与地表水一样是人类社会得以生存和发展必 不可少的水资源。
第一章 水
第一章水1地球上的水一、水的分类：1按物理性质分：固态水、液态水、气态水；2按化学性质分：咸水、淡水；3按存在空间分：海洋水、陆地水、大气水；4按生命作用分：生物水和非生物水。
二、水比例及水作用:(一) 海洋水: 性质咸水（占96.5%）--- 1咸水----(如青海湖)(占3.5%)(占1%)1)不可利用水:(1) 冰川(2)地下水（尤其深层地下水开发易造成地面下沉）2淡水---(占2.5%) 2)可利用水:存在于（1）河流湖泊、（淡水的0.3%）（2）沼泽土壤(三)大气水:1)性质:淡水(量很少) 2)特点:量少3)作用:非常大,形成复杂的天气(成云致雨)4)存在:下雨、雪、霜、冰雹、清晨的露水；夏天空调排水管流水；冬天室内玻璃有水珠；冬天戴眼镜进房间，镜片上有小水珠面模糊过一会又清晰；拆封后的饼干变软(四) 生物水(生物体内的水):性质:最好的水1、一般生物:1)分布特点(1)不同生物其含水量不同;(2)同种生物不同部位含水量不同；嫩的高，如根尖、嫩梢、苗；（3同种生物同一部位不同时期其含水量也不同。
2）测量方法：小麦种子烘前M1，烘后M2，含水量：（M1-M2）/M1*100%2、人体内水：1）占60%左右2）血液高：80%，骨头少：50%3）水代谢：（1）达到平衡；(如夏天汗多尿少)（2）获得：A：食物B：喝水：每天至少2-2.5升（3）排出：A：排尿1.5升/天；B：排汗呼吸0.5—1.5升/天总结：1咸水占97.5%2有利用淡水:占淡水0.3%;占水2.5%*0.3%=0.0075%3大气水现象解释:共同话术补充:海洋作用:提供食物;矿产资源;能量(利用潮汐发电)三、地球上的水循环1、在陆地、海洋、大气之间不断地循环。
2、特点：总量保持不变。
3、作用：1）使水可再生；2）产生复杂的天气，带来水资源；4、循环：1）向上：太阳辐射作用下，动力：AB2）水汽运输：随气流运动3）下降：动力：重力遇冷小冰晶/小水珠；重力作用下降水（包括下雪等）至陆地、海洋；4）陆地水：一部分至海洋；一部分地下水；一部分植物。
地质大水文地质学基础讲义01地球上的水及其循环
1．1 地球上的水第一章 地球上的水及其循环①地球是一个富水的行星。
地球上的水不仅存在于大气圈、地球表面、岩石圈和生物圈中，也存在于地球深部的地幔乃至地核中。
关于地球上水的起源，曾有多种假说。
目前普遍接受的看法是：组成地球水圈的水（包括地表水与地下水）是在原始地壳形成以后，在整个地质时期内从地球内部不断逸出而起源的。
地球各个层圈水的分布状况及其存在状态都有很大差别，可以区分为浅部层圈水与深 部层圈水两大部分。
从大气圈到地壳上半部属浅部层圈水。
其中分布有大气水、地表水、地下水以及生物体中的水，这些水均以自由态H 2O 分子形式存在，以液态为主，也呈气态与固态存在。
据联合国教科文组织资料，不包括生物体中的水与矿物中的水，浅部层圈中水的总体积约为13.86×108km 3。
若将这些水均匀平铺在地球体表面，水深约为2718m 。
但其中咸水约占97.47％，淡水只占53％。
各类水体的体积及比例参见表1—1〔中国大百科全书·大气科学·海洋科学·水文科学，1987〕。
表1-1 地球浅部层圈水的分布 水 体体积（km 3） ％ 大 气 体12 900 0.001 海 洋1 338 000 000 96.5 冰川和永久积雪24 064 100 1.74 湖 泊176 400 0.013 沼 泽11 470 0.0008 地表水 河 流2 120 0.0002 包气带水 16 500 0.001 饱和带水 23 400 000 1.7 地下水永久冻土带固态水 300 000 0.022 合 计1 385 983 490 100 据联合国教科文组织资料，转引自中国大百科全书《大气科学·海洋科学·水文科学》卷。
未包括生物圈及岩石圈矿物结合水。
表l—1中未包括生物圈的水及矿物结合水。
人体构成中水平均占70％。
植物体的水分含量可高达90％以上。
矿物结合水是指矿物结晶内部及其间的水，如沸石水、结晶水、结构水等。
第一章_地球上水的性质和分布
1
课程内容
1.1
地球上水的物理性质
1.2
地球上水的化学性质
1.3
地球上水的分布与水资源
2
本章重点：水资源涵义、我国水资源分布 本章难点：水体的化学性质
3
第一节 地球上水的物理性质
水的形态 及其转化
水的热学性质
水温
水的密度
水色及透明度
4
一、水的形态及其转化
（一）水分子的结构 水的组成最先由Henry Cavendish 在1781年左右提出的。 分子式为：H2O。
5
• 每个水分子都是由一个氧原子
和两个氢原子组成。
• 在吸引力作用下，电子向氧原
子一端靠近，氧原子一端形成
负极，而氢原子一端形成正极
。使得水分子具有极性结构。
6
• 水有很强的溶解能力，是一种极性溶剂。
• 溶剂可分为极性溶剂、非极性溶剂两种。 • 极性溶剂能够溶解离子化合物以及能离解的共价 化合物，而非极性溶剂则只能够溶解非极性的共 价化合物。比如，食盐，是一种离子化合物，它 能在水中溶解，却不能在乙醇中溶解。
◇ 河流水温的垂直变化
•河流中的水流是紊流，一般情况下垂直方向上水 温比较均匀。
紊流：速度、压强等流动要素随时间和空间 作随机变化，质点轨迹曲折杂乱、互相混掺 的流体运动 •然而特别大而平静的河流，河水很难彻底混合， 垂线上水温的分布具有成层特性。
清晨，表面水温低，愈向河底水温愈高，成逆温现象。 14时左右，表面水温高，愈向河底水温愈低，成正温现象。
2）水温的垂直分布
大洋水温的垂直分布，从海面向 海底呈不均匀递减的趋势。南北 纬40°之间，海水垂直结构可分 两层，即表层暖水对流层和深层 冷水平流层。表层暖水对流层的 最上一层受气候影响明显，紊动 混合强烈，对流旺盛，水温垂直 分布均匀，垂直梯度极小，称为 表层扰动层。此层下部与冷水之 间形成一个温跃层，水温垂直梯 度递减率达最大值。
水文学-第一章 地球上水的性质与分布
2011级地理科学
第一章 地球上水的性质与分布
一、天然水的化学性质
– 1.地下水温度变化规律 – 2.地下水温度分类
状态 非常冷水 极冷水 冷水
温度
＜0℃
0℃—4℃
4℃— 20℃
温水
20℃— 37℃
热水
37℃— 42℃
极热水
42℃— 100℃
沸水 ＞100℃
– 3.地下热水分类
相 类型 热水名称 水温（℃）
低温热水
液相 热水 中温热水
高温热水 低温过热水
液气相 过热水
••• 影水日•响温变最水年深低温变度：年的一4变地般时的理可—因分达6时素布10有规—：律20太：米阳，辐最射高、可洋过流60性—质70、米季。风和海陆位置。 • 从赤道和热带海区向中纬海区增大，然后向高纬海区减小； • 在同一热量带，大洋西侧较东侧变幅大，靠近海岸地区更大； • 南北两半球相比，北半球各纬度带的年较差大于南半球； • 水温年变深度，一般可达100—150米，最大深度可达500米左右。
2011级地理科学
第一章 地球上水的性质与分布
一、水的形态及其转化
• （一）水分子的结构
– 1、单水分子结构
• 单水分子结构图 • 氧原子附近形成负极，氢原子附近形成正极；水分子具有
极性。
– 2、水分子聚合体
• 由于水分子具有极性，故有聚合体。 • 双水分子聚合体 • 三水分子聚合体
2011级地理科学
第一章 地球上水的性质与分布
五、水色与透明度
• （二）透明度
– 1.透明度：表示各种水体能见程度的一个量度。 – 2.测量方法：透明度板（白色圆盘直径为30cm米），
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河水温度
受到太阳辐射、气温等地带性因素的控 制，因而水温和冰情的分布基本上体现 了地带性规律。 河流水温还受补给来源的影响：高山冰 雪融水补给的河流水温低；雨水补给的 河流水温较高；地下水补给的河流水温 变幅小。
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一个标准大气压下： 0℃以下为固体 0—100℃为液体 100℃以上为气体
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随着水温的升高，水分子聚合体不断地减少，而单 水分子不断地增多。
随着温度的降低，水分子聚合体不断增多，单水分 子不断减少。
水温在3.98℃时，结合紧密的二水分子最多，所以此 时水的密度最大，比重为1。
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水的热学性质
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世界大洋表面水温分布的总趋势是：水温从 低纬向高纬递减；在南北回归线之间的热带 海区水温最高；
大洋东西两侧，水温分布有明显差异；在寒 暖流交汇 处等温线特别密集，水温水平梯度 很大；
夏季大洋表面水温普遍高于冬季，而水温的 水平梯度则冬季大于夏季。
大洋表面水温分布的这些特点，主要是由太 阳辐射和洋流性质所决定的。
水是所有固体和液体中热容量最大的物质之一， 能吸收相当多的热量而不损害其稳定性。 水变成水汽或冰融成水都要吸收热量。相反，
水汽凝结和水结成冰都要放出热量，而且吸收 或放出的热量是相等的,这种吸收或放出的热量
称为水的潜热。
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冰的融解和水的蒸发，其潜热均较其它液体为大， 这与水分子结构有关。因为热量不仅用于克服分子
水温的分布 湖水温度的变化
白 洋 淀
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水温的分布
水温垂直梯度方程
式中，Qz为深度z处单位时间通过1平方厘米水平面垂直紊动 热流通量；
C
的水温垂直梯度
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如果，C=1，ρ=1时，上式可记为：
此式说明垂直梯度与热流通量成正比， 与紊动扩散系数成反比。
西 湖
当湖水温度随水深的增加而降低时，即水温梯 度成负值时，将出现上层水温高，下层水温低， 但不低于4℃，这种水温的垂直分布，称为正 温层（图1－10）
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水温的垂直分布
大洋水温的垂直分布，从海面向海底呈 不均匀递减的趋势。
表层扰动层 表层暖水对流层
深层冷水平流层
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海水温度的时间变化
➢水温的日变 影响水温日变的因素 ：太阳辐射、季节 变化、天气状况（风、云）、潮汐和地 理位置等 大洋表面水温日变一般很小，日较差不 超过0.4℃。水温的日变随纬度的增加而 减小。
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➢水温的年变
• 影响因素 ：太阳辐射、洋流性质、季风 和海陆位置
• 地理分布 ：
➢
从赤道和热带海区向中纬海区增大，然后向高
纬海区减小；
➢
在同一热量带，大洋西侧较东侧变幅大，
靠近海岸地区更大；
➢
南北两半球相比，北半球各纬度带的年较
差大于南半球。
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较 高冰点温度、最大密度温度与盐度关系
湖水温度的变化
水温的日变以表层最明显，随温度的增加日变
幅逐渐减小，最高水温一般出现在每天的14— 18时，最低水温出现在5—8时，水温日变幅在 阴天和晴天之间的差别也较大，
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水分子的结构
水
分
子
的
极
性 结
O
构
每个水分子（H2O）都是由一个氧原子和二个氢原子组成。
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水分子
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由于水分子具有极性，在自然界，水不完全是单水分子H2O， 而更多的情况下是水分子的聚合体。水分子聚合体包括：单水 分子（H2O）、双水分子（H2O）2、三水分子（H2O）3，
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水的三态及其转化
地球上的水以气态、液态、固态三种 形式存在，在常温条件下三相可以相 互转化。
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第一节：地球上水的物理性质
水具有不同于一般物质的物理性质，这些异常 的物理性质使水在自然界和生物体内，表现出 某些独特的效应与作用。
水的形态及其转化 水的热学性质 水温 水的密度 水色与透明度
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水的形态及其转化
地球上的水以气态、液态和固态三种形式存在， 在常温条件下三相可以互相转化。
水分子的结构 水的三态及其转化
4．海面水汽凝结时放出的热量
4．海水垂直交换中耗掉的热量
5．洋流带来的热量 6．海水垂直交换中所得热量 7．化学的、生物的和放射性物质放出的热量
8．海水运动产生的热量
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海水温度的分布
三大洋表面年平均水温约为17.4℃，其中 太平洋最高，达19.1℃；印度洋17.0℃； 大西洋16.9℃。 三大洋表面年平均水温的分布特点是： 北半球高于南半球，在南北纬0°—30° 之间以印度洋水温最高，在南北纬 50°—60°之间大西洋水温相差悬殊。
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河流水温在空间上、时间上都有变化。
冬季 夏季
我国河流水 温的年变幅 一般都较大。 这也是我国 气候大陆性 较强，各地 气温年变幅 一般很大的 反映。
长江
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黄 河
河流中的水流是紊流， 一般情况下水温比较均匀
特别大而平静的河流，河水很难彻底混合， 垂线上水温的分布具有成层特性。
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湖泊、水库水温
力，而且需要用于双水分子（H2O）2和三水分子
（H2O）3聚合体的分解上。水的热容量与潜热特性， 对整个地球上的热量变化具有重要的调节作用，使 冬季不致过冷，夏季不致过热。
水温
水的温度是一个重要的物理特性，它影响到水中 生物，水体自净和人类对水的利用。天然水的温 度因其所得到的热量来源不同而异。
➢海水温度 ➢河水温度 ➢湖泊、水库水温 ➢地下水的水温
当湖温随水深的增加而升高时，即水温垂直梯 度成正值时，将出现上层水温低，下层水温高， 但不高于4℃。这种水温的垂直分布，称为逆 温层 （图1－10）
当湖温上下层一致，即水温垂直梯度等于零时， 将出现上下层水温完全相同，这种水温的垂直 分布，成同温状态。
当湖泊出现正温层时，在湖面以下一定深度常 常形成温跃层，即上下层水温有急剧变化的一 段。
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海水温度
海水热量的收支 海水温度的分布 海水温度的时间变化 海冰
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对海水温度分布 与变化影响
海水热量的收支 仅对局
最为重要
部海区
收入
支 出温化度影变响
1．来自太阳和天空的短波辐射
1．海面辐射放出的较热大量
2．来自大气长波辐射
2．海水蒸发时所消耗的热量
3．地壳内热通过海底传给海水的热量
3．洋流带走的热量