newc第三章海水物理性質(zhì)-haibing-revise

第二章的復(fù)習(xí)第二節(jié)

地球的運(yùn)動(dòng)第三節(jié)地球概觀第四節(jié)

構(gòu)造學(xué)說(shuō)第五節(jié)

海洋起源第六節(jié)

海洋的劃分第七節(jié)

海底地形第八節(jié) 各大洋及中國(guó)海形態(tài)日、地、月關(guān)系地球公轉(zhuǎn)及效應(yīng)地球自轉(zhuǎn)及效應(yīng)地球圈層結(jié)構(gòu)形狀：近似橢球體尺度：海陸分布特點(diǎn)大陸漂移說(shuō)海底擴(kuò)張說(shuō)板塊構(gòu)造說(shuō)水的來(lái)源：地球內(nèi)部：水蒸氣結(jié)晶；外部星體：彗星是冰組成，撞擊帶來(lái)水鹽分的來(lái)源：基巖溶解火山噴發(fā)一、海和洋的定義及水文特征二、洋的劃分和海的分類海灣：海峽：邊緣海：陸間海、地中海：內(nèi)陸海：大陸邊緣大陸架

大陸坡大陸基（裙）島弧和海溝洋中脊洋盆中國(guó)海形態(tài)渤海：內(nèi)陸海，從老鐵山角（老鐵山頭）至蓬萊角（登州頭）聯(lián)線與黃海為界。面積7.7萬(wàn)km2，平均深度18m，最深83m。黃海：半封閉淺海，南界為長(zhǎng)江口海門（啟東嘴）至濟(jì)州島連線與東海相接。38萬(wàn)km2，平均深度44m，最深超過(guò)100m。地形中央凹地。東海：太平洋邊緣海，水域遼闊，77萬(wàn)km2，平均深度370m，最深2719m。南海：350萬(wàn)km2，平均深度1212m，最深5377m。渤海黃海第三章

海水物理性質(zhì)第一節(jié)

海水組成第二節(jié)

海水的物理性質(zhì)（淡水和海水）第三節(jié)

溫、鹽、密概念及之間關(guān)系第四節(jié)

海冰1第一節(jié)

海水組成一、海水組成：

11種主要無(wú)機(jī)鹽，99.99%2陽(yáng)離子：主要基巖溶解陰離子：主要火山噴發(fā)二、海水組成恒定性原理（Marcet原理）：海水的總含鹽量或鹽度是可變的，但常量成分濃度之間的比值幾乎保持恒定。成因混合作用——大洋海水通過(guò)環(huán)流、潮流、垂直流等運(yùn)動(dòng)，連續(xù)不斷地進(jìn)行混合。體積巨大——海水體積極大，它所擁有的多種成分的總量也十分巨大，外界的影響（如大陸徑流等）很難使其相對(duì)組成發(fā)生明顯的變化。

3三、鹽的循環(huán)事實(shí)1：河流將巖石風(fēng)化產(chǎn)生的鹽帶到大海每年1015克/年事實(shí)2：海洋鹽度在過(guò)去15億年中保持不變穩(wěn)定狀態(tài)鹽的輸入率等于輸出率4第二節(jié)

海水的物理性質(zhì)一、淡水分子結(jié)構(gòu)：極性，分子締合力5H2O:唯一一種能在地球表面以固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)同時(shí)存在的物質(zhì)。三種相下的分子狀態(tài)見下圖：分子締合6溶解力強(qiáng)（極性）水合作用:溶質(zhì)的分子或離子與溶劑的分子相結(jié)合的作用對(duì)于水溶液來(lái)講稱為水合作用

SodiumChloride氯化鈉離子鍵CationAnion陽(yáng)離子

陰離子

7密度變化異常：“熱脹冷縮”？密度隨溫度變化-----分段函數(shù)最大密度溫度8沸點(diǎn)和融點(diǎn)、比熱、蒸發(fā)潛熱等熱性質(zhì)比氧的同族化合物高9二、海水的熱力學(xué)性質(zhì)熱容、比熱容：熱容：海水溫度升高1K所吸收的熱量。單位：（J/K）比熱容：?jiǎn)挝毁|(zhì)量海水的熱容。單位：J/(Kkg)

海水的比熱容比空氣的比熱容大。10計(jì)算：?jiǎn)挝幻娣e上，1m深海水水柱溫度降低1oC所放出的熱量可以使多高的空氣柱溫度升高1oC？比熱：水：3890J/kg.K，空氣：1000J/kg.K;

密度：水：1025kg/m3，空氣：1.29kg/m3）。定壓比熱Cp：在一定壓力下測(cè)定的比熱容。是溫、鹽、壓的函數(shù)，隨鹽度的增大而降低，隨壓力的增加而減小。定容比熱Cv:在一定體積下測(cè)定的比熱容。其值略小于定壓比熱Cp。11熱膨脹：熱膨脹系數(shù)(溫度升高1K單位體積海水的增量)，是T、S、P的函數(shù)。由正轉(zhuǎn)負(fù)對(duì)應(yīng)的密度最大。12壓縮系數(shù)：在研究中通常視為不可壓流體。單位體積海水，壓力增加1Pa體積的負(fù)增量。是T、S、P函數(shù)，隨T、S、P

的增大而減小。分等溫、絕熱過(guò)程。（聲波）絕熱變化：絕熱下沉位溫：某一深度海水絕熱上升到海面時(shí)溫度稱該深度海水的位溫。比現(xiàn)場(chǎng)深度低。微團(tuán)此時(shí)相應(yīng)的密度，稱為位密，記為壓縮性、絕熱變化，位溫13蒸發(fā)潛熱和飽和水氣壓比蒸發(fā)潛熱：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的海水變成同溫度汽所吸收的熱量。飽和水氣壓：水變汽和汽變水過(guò)程達(dá)動(dòng)態(tài)平衡時(shí)具有的水汽壓。熱傳導(dǎo)：相鄰海水溫度不同時(shí)，熱量由高溫向低溫轉(zhuǎn)移。分子熱傳導(dǎo)，湍動(dòng)熱傳導(dǎo)沸點(diǎn)升高、冰點(diǎn)降低：冰點(diǎn)溫度隨鹽度的增加而降低。14三、海水的其他物理性質(zhì)粘滯性：摩擦滲透壓：表面張力：液體的自由面上，由于分子之間的吸引力所形成的合力使自由表面趨向最小。15第三節(jié)

溫、鹽、密概念及之間關(guān)系溫度

描述物質(zhì)分子熱運(yùn)動(dòng)的量度。T的單位是Celsius,Kelvin,andFahrenheitBoltzmann常數(shù)16鹽度鹽度(1902)：

1kg海水中將(Br-,I-)以氯置換，碳酸鹽分解為氧化物,有機(jī)物全部氧化,所余固體物質(zhì)的總克數(shù)。(480度加熱48小時(shí)）氯度:1kg海水中將(Br-,I-)以氯代替，所含氯的總克數(shù)。（AgNO3滴定）電導(dǎo)鹽度(1969):C~S(不深于100m水層內(nèi)采集的135個(gè)水樣)

R15:為15oC,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水樣的電導(dǎo)率與鹽度精確為35%0的標(biāo)準(zhǔn)海水電導(dǎo)率的比值。實(shí)用鹽標(biāo)PSS78：固定參考點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)海水鹽度、氯度

35.000%0~19.374%017思考題：假如海水沒有鹽度（純水），海水的物理性質(zhì)會(huì)發(fā)生哪些變化，從而導(dǎo)致海洋要素的分布和海洋中的動(dòng)力現(xiàn)象與現(xiàn)在會(huì)有什么差異？密度密度和比容:單位體積物體的質(zhì)量是密度；單位質(zhì)量物體的體積是比容；他們都是溫鹽壓函數(shù)。18條件密度：kg/m3

在海面P=0時(shí)的密度與純水密度的差密度超量：kg/m3狀態(tài)方程（p-V-t關(guān)系）:描述海水密度與溫、鹽、壓等理化特征參量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。19經(jīng)驗(yàn)公式！現(xiàn)場(chǎng)密度位密第四節(jié)

海冰海冰定義：廣義：在海洋中所見到的冰統(tǒng)稱為海冰。狹義：由海水凍結(jié)而成的冰稱為海冰。13%-4%海洋面積被海冰覆蓋第四節(jié)

海冰海冰的形成：Tf、Tmax與鹽度關(guān)系均是鹽度的函數(shù)，隨鹽度的增加而降低，鹽度為24.695時(shí)二者均是-1.33oC.結(jié)冰條件：到達(dá)冰點(diǎn)溫度，結(jié)晶核淡水結(jié)冰：表層開始結(jié)冰。當(dāng)鹽度大于24.695時(shí)，海冰冰點(diǎn)高于最大密度溫度，只有當(dāng)對(duì)流混合層的溫度同時(shí)達(dá)到冰點(diǎn)時(shí)，海水才會(huì)結(jié)冰海水結(jié)冰的特點(diǎn)：主要是純水的凍結(jié)，鹽分大部排出冰外，增大了冰下海水的鹽度，加強(qiáng)了冰下海水的對(duì)流和進(jìn)一步降低了冰點(diǎn)；同時(shí)冰層阻礙了其下海水熱量的散失，從而大大減緩了冰下海水繼續(xù)凍結(jié)的速度；海冰表面比較粗糙。海水結(jié)冰2海水結(jié)冰的過(guò)程當(dāng)海水溫度降至冰點(diǎn)以下時(shí)，海水出現(xiàn)過(guò)冷狀態(tài)，海水以有機(jī)物、無(wú)機(jī)物懸浮微粒或雪花晶體作為結(jié)晶核，形成針狀冰(frazilice)，繼而形成海綿狀（雪泥slush），當(dāng)溫度繼續(xù)下降的情況下，冰片增厚，面積擴(kuò)大。什么地方的海水最先結(jié)冰？淺水區(qū)如海岸、海灣、海峽等處低鹽區(qū)如河口海冰的發(fā)展過(guò)程冰形成初期速度很快，以后漸漸放緩3FraziliceSlushPancakeice海冰的分裂和消融灰塵、雜質(zhì)和鹽包是溶化的中心形成水坑，由于其反射率低，更多的吸收太陽(yáng)熱量，于是加速融化SurfaceAlbedovalue海水0.05-0.10耕地0.10-0.25無(wú)雪海冰0.30-0.40融化的雪0.40-0.50新雪0.80-0.90表反射率數(shù)值4海冰分類初生冰針狀或薄片狀的細(xì)小冰晶（Frazilice）；大量冰晶凝結(jié)，聚集形成粘糊狀或海綿狀冰(slush)；在溫度接近冰點(diǎn)的海面上降雪，可不融化而直接形成粘糊狀冰；

尼羅冰（Nilas）10cm左右有彈性的薄冰層，在外力的作用下，易彎曲，易被折碎成長(zhǎng)方形冰塊。

餅狀冰（Pancakeice）在外力的作用下互相碰撞、擠壓，邊緣上升，形成直徑為30cm至3m，厚度在10cm左右的園形冰盤。5(一)按發(fā)展階段：海冰生成過(guò)程Frazilice片冰粗糙海面平靜海面Pancakeice餅狀冰Greaseice油脂狀冰Nilas尼羅冰Sheetice片狀冰6初期冰由尼羅冰或餅狀冰直接凍結(jié)一起而形成厚約(10～30)cm的冰層。多呈灰白色。

一年冰由初期冰發(fā)展而成的厚冰，厚度為30cm至3m。時(shí)間不超過(guò)一個(gè)冬季。

多年冰至少經(jīng)過(guò)一個(gè)夏季而未融化的冰。其特征是，表面比一年冰平滑。

7 固定冰與海岸、島嶼或海底凍結(jié)在一起的冰。隨潮位而運(yùn)動(dòng)。其寬度可從海岸向外延伸數(shù)米甚至數(shù)百千米。冰架：海面以上高于2m的固定冰稱為冰架；冰腳：附在海岸上狹窄的固定冰帶，不能隨潮汐升降，是固定冰流走的殘留部分,稱為冰腳。擱淺冰：也是固定冰的一種。8(二)按運(yùn)動(dòng)狀態(tài)劃分 流冰（浮冰）自由浮在海面上，能隨風(fēng)、流漂移的冰稱為流冰。

特點(diǎn)：大小不一、厚度各異；例外：由大陸冰川或冰架斷裂后滑入海洋且高出海面5m以上的巨大冰體——冰山，不在其列。密度：流冰面積小于海面1/10～1/8者，可以自由航行的海區(qū)稱為開闊水面；密度4/10～6/10者稱為稀疏流冰，流冰一般不連接；密度7/10以上稱為密集流冰。。

9千姿百態(tài)、鬼斧神工。。。。?？臻g分布：高緯海區(qū)特有的海洋水文現(xiàn)象。北冰洋和南極洲是地球上海冰最集中的地區(qū)。在北冰洋邊緣的附屬海,以及白令海、鄂霍茨克海、日本海、波羅的海以及中國(guó)的渤海和黃海每年冬季都有海冰出現(xiàn)。

10海冰的分布北冰洋北冰洋終年被海冰覆蓋；3～4月覆蓋面積最大，約占北半球面積的5%；8～9月覆蓋面積最小，約為最大覆冰面積的3/4；多年冰的厚度一般為3～4m；流冰主要繞洋盆邊緣流動(dòng)，其冰界線的平均位置約在58°N；格陵蘭是北半球主要的冰山發(fā)源地，每年約有7500座冰山由此進(jìn)入海洋，僅隨拉布拉多寒流進(jìn)入大西洋的就有388座/年，其中約5%到達(dá)48°N，0.5%可達(dá)42°N。冰山的平均界限為40°N。個(gè)別冰山曾穿過(guò)灣流抵31°N海域。

11南極洲南極大陸是世界上最大的天然冰庫(kù)，周圍海域終年被冰覆蓋；覆冰面積：暖季(3～4月)為(2～4)×106km2，寒季(9月)達(dá)(18～20)×106km2；南極大陸周圍為固定冰架，一年冰的厚度多為(1～2)m；南大洋流冰界：太平洋在50o～55oS；印度洋在45o～55oS；大西洋在43o～55oS；南大洋海域經(jīng)常有22萬(wàn)座冰山在海上游弋，曾觀測(cè)到長(zhǎng)335km，寬97km的大冰山；南大洋中冰山的平均壽命為13年，是北半球冰山平均壽命的4倍多；冰層厚度平均為1700m，最厚達(dá)4000m，12海冰的物理性質(zhì)每1Kg海冰中所含鹽分的克數(shù)為海冰的鹽度。3-7左右海冰鹽度與結(jié)冰速度、結(jié)冰前海水鹽度、冰齡有關(guān)。（1）

在結(jié)冰過(guò)程中，大部分鹽析出冰晶之外。所以，海冰鹽度小于其海水的鹽度；（2）在結(jié)冰的過(guò)程中，T氣越低，結(jié)冰速度越快，冰層厚度發(fā)展越厚，被包圍在其中的鹵水越多，海冰的鹽分越高；（3）在海冰中，上層結(jié)冰速度快，鹽度高；下層結(jié)冰速度慢，鹽度??；（4）冰的鹽度隨冰齡增大而減小。131、海冰的鹽度海冰的密度小于海水的密度，其大小在很大程度上取決于其中的空氣量和鹽量。純水冰：00C，ρ=0.918海冰：新冰：0.915－0.914夏末：0.86142、海冰的密度

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