海水物理性质

§2-1 海水的物理性质 五、海水的比容
比容随压力的变化，用 压缩率T表示。 图 4 表 示 海 水 在 0℃ ， 各 种压力、盐度时的压缩 率。
§2-1 海水的物理性质
• 一、海水的温度 • 二、海水颜色 • 三、海水透明度 • 四、海水的密度 • 五、海水的比容
§2-1 海水的物理性质 一、海水的温度
• 海水的温度决定于海水的热量收支状况。 • 海水最主要的热量来源是：太阳辐射。
• 其他来源：大气对海面的长波辐射、海面 水汽凝结、暖于海水的降水和大陆径流、 地球内部向海水放出的热能。
第二章 海水物理性质
• 1 海水的物理性质
1.1 海水的温度 1.2 海水颜色 1.3 海水透明度 1.4 海水的密度 1.5 海水的比容
• 2 海水的依数性质
1.1基本概念：理想溶液、拉乌尔定律 1.2 海水冰点 1.3 蒸汽压 1.4 渗透压
• 3 与输运有关的性质
3.1 介电常数 3.2 扩散 3.3 粘度 3.4 电导
为什么有的海水不是蓝颜色？ 海水中的浮游生物也吸收和反射太阳光，因而，生物丰富 的海水和没有生物的海水颜色不同。沿岸海水多绿、黄和 棕色，部分原因便是由于生物丰富和河水带来泥沙所致。
§2-1 海水的物理性质 三、海水透明度
• 海水的透明度以直径30厘米的白圆盘投入 海水中的可见深度来表示。
• 海水的颜色、水中的悬浮物质、浮游生物、 海水的涡动、入海径流，甚至天空的云量 都对海水的透明度有影响。
3)不同温度的洋流交会处，海水温度梯度最大，等 温线特别密集。
§2-1 海水的物理性质 二、海水颜色
海水的颜色决定于海水对太阳光线的吸收和反射状况。 肉眼中，海水是什么颜色？
太阳光中的红光、橙光和紫光进入海水后，在水深20米 以内即被吸收，绿光、黄光和蓝光伸入得更深一些，极少 量蓝光能够伸进1000米以上。射入海水的光线除被吸收 外，还要受到海水中悬浮微粒和水分子的散射，最后只剩 下蓝光，所以海水呈现蓝色。
（1）
例如密度s,,p为1.02575时，海水的s,,p值为25.75。
•在所采集的环境下海水的密度叫现场密度，在1大气
压下，t℃时的值用t表示，此外还可以换算成1大气 压，0℃时的值，以0来表示。
§2-1 海水的物理性质 四、海水的密度
•由于0仅仅是盐度的函数，根据克努森(Knudsen)的 意见，它与氯度有如下关系：
0＝-0.069+1.4708 Cl-1.5710-3Cl2+3.9810-5Cl3
•此外还有计算出在t℃下的密度的复杂公式。但在实 际上可用表来计算，可采用克努森的水文表及海洋 学会发行的海洋观测指南的附录{海洋观测常用表}。
பைடு நூலகம்
§2-1 海水的物理性质 四、海水的密度
• 世界大洋表面海水密度的地理分布规律： 从赤道向两极地区增大，最大密度往往出 现在高纬地区。
• 一般愈近大陆透明度愈低，愈近大洋中部 透明度愈高。
§2-1 海水的物理性质 四、海水的密度
• 单位体积内所含海水的质量叫海水密度，单位： 克/厘米3。
• 它的大小取决于盐度、水温和压力(或深度)，在 数值上一般都大于1，而且前面两位有效数字对各 种海水都相同，如1.01600,1.03222……。
• 海水密度有现场密度和条件密度之分。
• 现场密度是指在现场温度、盐度和压力条件下所 测得的海水密度；
• 条件密度是指当大气压等于零时的密度。
§2-1 海水的物理性质 四、海水的密度
•海水的密度s,,p是盐度(S)，温度()和压力(p)的函数， 但用数值表示时，采用下式表示的s,,p：
s,,p＝（s,,p -1）1000
• 其垂直分布规律：从表层向深层逐渐增加。 • 海水密度是决定洋流运动的重要因素之一。
§2-1 海水的物理性质 五、海水的比容
• 比容是密度的倒数。 • 纯水的比容随温度、压力的变化： 温度在0≤T≤45℃，压力在1≤p≤1000巴范围 内，可用下式表示：
V纯水= V0,1一C log{(B+p)／(B+1)} (2.13) 式中，B=2688.0+19.867T-0.311T2+1.77810-3T3
§2-1 海水的物理性质 一、海水的温度
海水表层温度分布具有如下特征：
1)平均温度变化于-1.7-30℃，最高水温并不位于赤 道上，而是出现在赤道以北，称为热赤道。
从热赤道向两极逐渐降低。
2)由于陆地集中于北半球，故北半球海水等温线分 布不规则，而南半球等温线近似平行于纬线。同 时，北半球水温略高于南半球同纬度的水温。
C=0.315 V1 在 表 1 中 ， 为 以 上 各 式 计 算 出 来 的 、 盐 度 为 35‰ 和 30‰的海水在各种温度压力下的比容。
§2-1 海水的物理性质 五、海水的比容
•比容随温度的变化，可用下式表示的热膨胀系数来 表示：
•在图2.3中表示出纯水及海水在各种盐度及压力下的 膨胀系数。
C=0.315 V0,1
§2-1 海水的物理性质 五、海水的比容
•海水的比容Vs随盐度、温度、压力的变化： 在温度(T)0≤T≤20℃，压力(p)在1≤p≤1000巴，盐度(S) 在30-40‰的范围内为：
Vs= V1-(1-10-3S)C log{(B+P)／(B+1)} 式中：B=(2670.8+6.89656S)+(19.39-0.0703178S)T-0.223T2
• 海水热量损失主要途径：海面蒸发。
• 其他途径：海面向空气的长波辐射和海面 与冷空气的对流热交换。
§2-1 海水的物理性质 一、海水的温度
海水温度有明显的季变化和日变化。 水温的季变化主要取决于太阳辐射的季变化。 水温季变化最为明显的海洋区域是：温带海洋。 温带海洋中,冬季海水中普遍存在混合层(等温层),春季形 成较弱的温度梯度,夏季温度梯度增大,入秋后表水温度降 低,混合层愈来愈深,于是形成一个突出的变温层。 水温日变化的最主要原因是：太阳辐射的日变化。 最低水温通常出现在4-8时,最高水温出现在14-16时,日差 一般不超过0.4℃,在晴天或静风时,或在邻近大陆的浅海区, 日较差可超过1℃。表现水层深度一般只表现在深度1020m以内的水层中。