海洋水温的测量

1.水温

太阳辐射的作用，使海洋水能保持一定的温度。水是地球上热容量最大的物质之一。水的热容量比花岗石的热容量大5倍，比空气的热容量大3000多倍。正是由于水域面积辽阔，热容量很大，所以海洋水温的变化比陆地温度变化幅度小。

海洋温度因季节不同而异，夏天海水的温度低于空气的温度，冬天则相反，海水温度高于空气的温度。海洋表层年平均水温的变化幅度很大，通常在零下2℃到30℃之间。全世界海洋表面的年平均温度是17.4℃，而全世界大气的年平均温度是14℃。因此，冬天的海洋能起到温暖大陆的作用。

海水温度不仅因季节不同而有所差异，还会随昼夜变化而变化，这种昼夜水温的变化幅度，在热带为0.5～1℃，在温带为0.4℃，在寒带为0.1℃。

深海的温度变化较小，因为大约只有5%的光线能量可以透过5000米的深海，1%的光线能量可以透入1万米的深海。

距海水表层300～350米以下的地方，水层的温度常年不变，这叫恒温层。恒温层以下的海水温度，随深度的增加而逐渐下降。但是，在深海中，无论热带或寒带，无论夏天或冬天，无论白天或夜晚，海水温度总是维持在0℃左右的低温。

1.1水温测量的精度要求

（1）对于大洋，因其温度分布均匀，变化缓慢，测量精度要求较高。一般温度应准确到一级，即±0.02℃。但对用遥感手段观测海温，或

用BT、XBT等观测上层海水的跃层情况时，可适当放宽要求。

（2）在浅海，因海洋水文要素时空变化剧烈，梯度或变化率比大洋的要大上百倍乃至千倍，水温测量的精度可以放宽。

1.2 观测时次

沿岸台站只观测表面水温，观测时间一般在每日2，8，14，20时进行。海上观测分表层和表层以下各层的水温观测，观测时间要求为：大面或断面站，船到站就观测一次。连续站每两小时观测一次。

1.3测量方法

a. 表层水温表法

表层水温表用于测量海洋、湖泊、河流、水库等的表层水温度，它由测量范围为—5～+40℃，分度0.2℃的玻璃水银温度表和铜制外壳组成。

用表层水温表测量时应先将金属管上端的提环用绳子栓住，在离监测船舷0.5 m以外的地方放入0～1 m水层中，待与外部的水温达到热平衡之后，即感温3 min左右，迅速提出水面读数，然后将筒内的水倒掉，把该表重新放入水中，再测量一次，将两次测量的平均值按检定规程修订后，即为表层水温的实测值。

风浪较大时，可用水桶取水进行测量，测量时把表层水温表放入水桶内，感温1～2min后，将水桶和表管中的水倒掉，重新取水，将该表再放入水桶中，感温3 min读数，然后过1 min再读数，当气温高于水温时，把两次读数偏低的一次读数，按检定规程修订后的值，即为表层水温的实测值。反之，把两次读数偏高的一次读数，按检定规程

修度后的值，即为表层水温的实测值。

b. 颠倒温度表法

颠倒采水器，又名南森采水器(Nansen Bottle)─19世纪挪威探险家内森所发明，一直沿用至今。

南森采水器由一个两端具有活门的镀镍黄铜（或不锈钢）圆筒构成,总长度为65厘米，容积约1升。圆筒两端的活门由螺旋形弹簧调节松紧，在两个活门较粗端装有两根平行的杠杆，并由连接杆连在一起，使两个活门可以同时开关。通过采水器下端的固定夹和上端的释放器把采水器固定在钢丝绳上，释放器由撞击开关和挡片构成。采水器沉放到规定水层之前，挡片将采水器上端扣在钢丝绳上。当使锤投下时,撞击开关,挡片移开，采水器上端离开钢丝绳，整个采水器以固定夹为中心旋转180度，两个活门自动关闭。采水器颠倒时，连结杆上的圆锥体移到弹簧片后面，使活门更加密闭。释放器离开钢丝绳时，使锤沿着钢丝绳滑下击在固定架的小杠杆上，使下面的第二个使锤滑落

在下一个采水器的撞击开关上，下面的采水器也自动颠倒过来。如此反复可以使成串南森采水器工作。

附在采水器上的两支颠倒温度表随同采水器颠倒，记录采水时的温度，通过两支表的读数，还可以估算采水时的深度。

南森采水器适于常规水文、海水化学和微生物调查，由于结构简单，工作可靠，使用方便，是各国常规使用的一种采水器。

颠倒采水器

颠倒温度表用以测量表层以下水温。颠倒温度表分为：测量海水温度的闭端颠倒温度表和测量海水深度及温度的开端颠倒温度表。由主温表和辅温表组装在厚壁玻璃套管内而成的温度表。专用于测量海洋或湖泊表层以下各水层的温度，准确度高达±0.02℃，只适用于定点不连续的测量。适用于测量水深在40m以上的各层水温。见

图。闭端(防压)式颠倒温度计由主温计和辅温计

组装在厚壁玻璃套管内构成，套管两端完全封

闭。主温计测量范围－2～＋32℃，分度值为

0.10℃，辅温计测量范围为－20～＋50℃，分度

值为0.5℃。主温计水银柱断裂应灵活，断点位

置固定，复正温度计时，接受泡水银应全部回流，

主、辅温计应固定牢靠。颠倒温度计需装在颠

倒采水器上使用。

受压型的颠倒温度计的套管一端封闭，防压型的

两端完全封闭。主温表为双端式水银温度表，

由贮蓄泡、接受泡、毛细管和盲枝等部分组成。

贮蓄泡和玻璃套管之间充以水银，为避免深水水压影响主温表中水银柱的升降，特留有一定的空间。感温时贮蓄泡向下，盲枝的交叉点（断点）以上的水银柱高度取决于现场温度。将温度表颠倒时，水银柱便在断点处断开，从而保留了现场的温度读数。将温度表提出水面后，即可读出所测量的水层的温度。辅温表为普通的水银温度表，可用其测量环境的温度，计算出主温表读数的误差而加以订正。闭端颠倒温度表的水银柱高度不受水压（或水深）的影响，故可利用闭端的和开端的颠倒温度表的差值算出仪器沉放的深度。

将二只闭端颠倒温度表装在颠倒采水器的温度表管内，当水深超过200m 时，其中一只要装开端颠倒温度表。采水器挂在离重锤 1m 的钢丝绳上沉入海里。使采水器所在的实际深度尽量接近标准层深度。