地球上水的性質(zhì)

地球上水的性質(zhì)第1頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第一節(jié)地球上水的物理性質(zhì)

一、水的形態(tài)及其轉(zhuǎn)化（一）水分子的結(jié)構(gòu)第2頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第3頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.水的三態(tài)與水溫隨著水溫的變化，三態(tài)水分子的聚合體也在不斷的變化。從表1－1可見：表1－1不同水溫水分子聚合體的分布（％）分子式冰水0℃0℃4℃38℃98℃H2O019202936(H2O)24158595051(H2O)35923212113（二）水的三態(tài)及其轉(zhuǎn)化

固態(tài)

液態(tài)

氣態(tài)第4頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1）隨著水溫的升高，水分子聚合體不斷地減少，而單水分子不斷地增多。當(dāng)溫度高于100℃呈氣態(tài)時(shí)，水主要由單水分子組成。2）隨著溫度的降低，水分子聚合體不斷增多，單水分子不斷減少。水溫達(dá)到0℃結(jié)冰時(shí)，單水分子為零，而強(qiáng)力締合結(jié)構(gòu)的三水分子增多，因三水分子結(jié)構(gòu)特性，使液態(tài)水變成固態(tài)冰時(shí)，體積膨脹10％，若冰變成液態(tài)水時(shí)，體積減小10％。3）水溫在3.98℃時(shí)，結(jié)合緊密的二水分子最多，所以此時(shí)水的密度最大，比重為1。2.固態(tài)水（冰）的結(jié)構(gòu)氣體水分子能凝聚成液態(tài)水和固態(tài)水（冰），主要是氫鍵起著強(qiáng)烈的締合作用。第5頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第6頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、水的熱學(xué)性質(zhì)水變成水汽或冰融成水都要吸收熱量。相反，水汽凝結(jié)和水結(jié)成冰都要放出熱量，而且吸收或放出的熱量是相等的。這種吸收或放出的熱量稱為水的潛熱。水在0℃直接蒸發(fā)，其蒸發(fā)潛熱為2500J/g；在100℃時(shí)，汽化潛熱為2257J/g；冰在0℃時(shí)，融解潛熱為1401J/g；冰直接升華潛熱為1401+2500=3901J/g。第7頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四水的熱容量（或比熱）、融解熱和蒸發(fā)熱都比其他物質(zhì)大。其原因是水分子的異常結(jié)構(gòu)。水分子結(jié)構(gòu)的突出特點(diǎn)是具有極性和生成氫鍵的能力，使水分子相互間的作用力即內(nèi)聚力大增強(qiáng)。水在溫度變化和三態(tài)轉(zhuǎn)化過程中，不僅要克服分子間的范德華作用力，而且還要克服氫鍵的束縛，分解雙水分子和三水分子聚合體，因此需要較多的熱量。水的熱容量與潛熱特性，對(duì)整個(gè)地球上的熱量變化具有重要的調(diào)節(jié)作用，使冬季不致過冷，夏季不致過熱。結(jié)論：

水是所有固體和液體中熱容量最大的物質(zhì)之一，能吸收相當(dāng)多的熱量而不損害其穩(wěn)定性。也就是說，把水加熱到某一溫度，要比重量相同的其它物質(zhì)加熱到同一溫度，需要更多的熱量。

第8頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三、水溫溫度是表示物體冷熱程度的物理量，其單位為℃或℉。水溫是各個(gè)水體的重要物理性質(zhì)之一，水體的溫度取決于各個(gè)水體的熱量收支狀況，其中太陽(yáng)輻射是地球上各種水體的主要熱源之一。第9頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（一）海水的溫度海水的溫度是表示海水冷熱程度的物理量，是海水重要而又基本的物理性質(zhì)之一。1、影響海水溫度的因素海水的溫度取決于海水的熱量收支狀況（如表1-2）。當(dāng)收入熱量大于支出熱量時(shí)，海水熱量有盈余，內(nèi)能增加，水溫升高；反之，收入熱量少于支出熱量時(shí)，熱量虧損，內(nèi)能減少，水溫下降。第10頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四海水的熱量收支收入支出1.來自太陽(yáng)和天空的短波輻射2.來自大氣的長(zhǎng)波輻射3.地殼內(nèi)熱通過海底傳給海水的熱量4.海面水汽凝結(jié)時(shí)放出的熱量5.洋流帶來的熱量6.海水垂直交換所得的熱量7.化學(xué)的、生物的放射性物質(zhì)放出的熱量8.海水運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熱量1.海面輻射放出的熱量2.海水蒸發(fā)時(shí)所消耗的熱量3.洋流帶走的熱量4.海水垂直交換中耗掉的熱量第11頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（1）海水熱量的收入有太陽(yáng)輻射、大氣對(duì)海面的長(zhǎng)波輻射（大氣逆輻射）、海面水汽凝結(jié)釋放的熱量、暖于海水的降水和大陸徑流帶入的熱量，地球內(nèi)部通過海底傳導(dǎo)給海水的熱量、海洋中物理、化學(xué)、生物的反應(yīng)產(chǎn)生的熱量以及海水的對(duì)流、平流和混合運(yùn)動(dòng)所得的熱量等，其中太陽(yáng)短波輻射和大氣長(zhǎng)波輻射最為重要，太陽(yáng)輻射是海水熱量最主要的來源。洋流帶來的熱量只對(duì)局部海區(qū)有較大影響，其它方式所提供熱量較少。（2）海水的熱量支出有海面蒸發(fā)、海面長(zhǎng)波輻射、海洋傳給大氣的亂流熱，海洋內(nèi)部的對(duì)流、平流和混合所失去的熱量等。熱量的支出以海面輻射和蒸發(fā)更為重要，在局部海區(qū)由洋流帶走的熱量對(duì)水溫變化也有較大影響。對(duì)高緯海區(qū)，結(jié)冰和融冰對(duì)水溫也有一定影響。第12頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、世界大洋表層水溫水平分布特點(diǎn)世界大洋表層水溫年平均變化于－1.7℃－30℃之間。其分布特點(diǎn)：（1）世界大洋表層水溫最高值出現(xiàn)在熱赤道，由熱赤道向兩極遞減。熱赤道位處赤道以北，大致處在5°N－7°N，水溫最高。海洋表層水溫的這一分布特點(diǎn)，主要受太陽(yáng)輻射控制。低緯海區(qū)，全年正午太陽(yáng)高度角（太陽(yáng)入射角）大，太陽(yáng)輻射強(qiáng)，則水溫高。由低緯向高緯，太陽(yáng)高度角（入射角）降低，太陽(yáng)總輻射減少，則水溫下降。（2）大洋東西兩側(cè)水溫明顯不同中低緯海區(qū)西側(cè)水溫高于東側(cè)，中高緯海區(qū)則相反。這主要是洋流對(duì)局部海區(qū)水溫影響的結(jié)果。中低緯海區(qū)，大洋西側(cè)為暖流，東側(cè)為寒流，所以西側(cè)水溫高于東側(cè)；中高緯海區(qū)則相反，大洋西側(cè)為寒流，東側(cè)為暖流，則水溫西側(cè)低于東側(cè)。在寒暖流交匯處，等溫線特別密集，水溫的水平梯度大。第13頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（3）南北半球水溫有較大差異①南半球等溫線比較規(guī)則，尤其高緯度海區(qū)幾乎與緯線平行。原因是陸地集中于北半球，而南半球海洋遼闊，尤其在高緯度海區(qū)三大洋幾乎連成一片成為廣闊的海洋。②同緯度相比，北半球水溫略高于南半球。原因有三個(gè)：一是熱赤道北移，位于北緯5°－7°；二是北半球暖流勢(shì)力強(qiáng)大，一直影響到高緯海區(qū)；三是南半球海洋開闊，與南極大陸相接，冷卻效果明顯。（4）夏季海面水溫普遍高于冬季，但南北水溫梯度冬季大于夏季原因是：夏季不僅太陽(yáng)高度角大，而且日照時(shí)間（白晝時(shí)間）長(zhǎng)，則太陽(yáng)總輻射量多，水溫高。冬半年不僅太陽(yáng)高度隨緯度增加而減小，而且白晝時(shí)間也隨緯度增加而縮短（極圈內(nèi)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象），則南北輻射梯度大，所以水溫南北梯度也大；但是，夏半年，盡管太陽(yáng)高度隨緯度增加而減小，而白晝時(shí)間卻隨緯度增加而增長(zhǎng)（極圈內(nèi)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象），所以太陽(yáng)輻射的南北梯度小，水溫的南北梯度比冬半年小。第14頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四世界大洋表面水溫分布具有如下規(guī)律：第15頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、大洋水溫的垂直分布大洋水溫的垂直分布，從海面向海底呈不均勻遞減的趨勢(shì)。在南北緯40°之間，海水垂直結(jié)構(gòu)可分兩層，即表層暖水對(duì)流層（一般深度達(dá)600—1000米）和深層冷水平流層。表層暖水對(duì)流層的最上一層（約0—100米）受氣候影響明顯，紊動(dòng)混合強(qiáng)烈，對(duì)流旺盛，水溫垂直分布均勻，垂直梯度極小，故稱為表層擾動(dòng)層。在此層下部與冷水之間形成一個(gè)溫躍層，水溫垂直梯度遞減率達(dá)最大值。原因：太陽(yáng)輻射是海水最主要的熱量來源。而太陽(yáng)輻射首先到達(dá)海面，然后通過熱傳導(dǎo)、海水垂直渦動(dòng)、對(duì)流向深處傳輸，隨深度增加，太陽(yáng)輻射迅速減少。則從海面向海底，水溫呈不均勻遞減。第16頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四世界大洋水溫的垂直分布規(guī)律是：從海面向海底呈不均勻遞減的趨勢(shì)；在南北緯400之間，海水可分為表層暖水對(duì)流層和深層冷水平流層（圖5．31）。

第17頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4、海水溫度的時(shí)間變化1）水溫的日變影響水溫日變的因素有：太陽(yáng)輻射、季節(jié)變化、天氣狀況（風(fēng)、云）、潮汐和地理位置等。大洋表面水溫日變一般很小，日較差不超過0.4℃。水溫的日變隨緯度的增加而減小。在靠近大陸淺海區(qū)日較差可達(dá)3—4℃以上。最高、最低水溫出現(xiàn)的時(shí)間各地不同，但最高水溫每天出現(xiàn)在14—16時(shí)，最低水溫則出現(xiàn)在4—6時(shí)。水溫日變深度，一般可達(dá)10—20米，最大深度可達(dá)60—70米。2）水溫的年變影響水溫年變的因素有：太陽(yáng)輻射、洋流性質(zhì)、季風(fēng)和海陸位置。水溫年變的地理分布為：從赤道和熱帶海區(qū)向中緯海區(qū)增大，然后向高緯海區(qū)減??；在同一熱量帶，大洋西側(cè)較東側(cè)變幅大，靠近海岸地區(qū)更大；南北兩半球相比，北半球各緯度帶的年較差大于南半球，見表1-3。水溫年變深度，一般可達(dá)100—150米，最大深度可達(dá)500米左右。第18頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第19頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5、海冰海上出現(xiàn)的冰有兩種來源：一種是海水自身凍結(jié)而成的，稱為海冰；另一種是進(jìn)入海洋中的大陸冰川、河冰和湖冰等淡水冰。廣義地，出現(xiàn)在海上的冰都稱為海冰。下面主要探討海水結(jié)冰過程及其物理性質(zhì)。第20頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1）海冰的主要物理性質(zhì)（1）淡水的冰點(diǎn)Ti為0℃，最大密度的溫度TM是3.98℃（約4℃）；而海水的冰點(diǎn)和最大密度的溫度都不是固定值，都隨鹽度值的增加而線性下降，但冰點(diǎn)溫度降低較和緩。當(dāng)海水的鹽度大于24.695×10－3時(shí)，最大密度的溫度低于冰點(diǎn)溫度；而鹽度小于24.695×10－3時(shí)，最大密度的溫度高于冰點(diǎn)溫度；只有鹽度在24.695×10－3時(shí)，海水的最大密度的溫度才與冰點(diǎn)溫度相同，為－1.332℃（圖5．32）。

第21頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四海冰圖1－9冰點(diǎn)溫度、最大密度溫度與鹽度關(guān)系第22頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）海冰中含有少量鹽分海冰呈蜂窩狀，由淡水冰晶和鹽室中的鹽汁構(gòu)成。海冰中所含鹽分的多少取決于海冰冰齡（成冰時(shí)間長(zhǎng)短）、結(jié)冰速度、原始海水鹽度。當(dāng)成冰時(shí)間短、結(jié)冰速度快、原始海水鹽度高，則海冰中所含鹽分越多。（3）海冰密度低于海水（4）海冰比淡水冰易融（因冰點(diǎn)低）。第23頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2）海水的結(jié)冰過程分兩種情形：（1）當(dāng)海水鹽度S＜24.695×10－3時(shí)因海水的最大密度溫度高于冰點(diǎn)溫度，則結(jié)冰過程與淡水結(jié)冰過程相同。即隨海面氣溫下降，水溫降低，密度增大，表層海水下沉，產(chǎn)生對(duì)流，當(dāng)海水溫度降到最大密度溫度時(shí)，海水密度最大；隨后，表層海水溫度進(jìn)一步下降，密度減小，對(duì)流宣告結(jié)束，當(dāng)表層水溫降至冰點(diǎn)溫度或過冷卻狀態(tài)時(shí)，可能產(chǎn)生結(jié)冰。然而，大洋表面鹽度均大于24.695×10-3

，其結(jié)冰過程與淡水結(jié)冰迥然不同。第24頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）當(dāng)海水鹽度S＞24.695×10－3時(shí)其結(jié)冰過程非常困難緩慢。①一方面，鹽度＞24.695×10－3時(shí)，海水的最大密度溫度TM低于冰點(diǎn)溫度Ti，隨著海面溫度的不斷下降，表層海水密度總是不斷增大，必然導(dǎo)致表層海水下沉而形成對(duì)流。這種對(duì)流過程將一直持續(xù)到結(jié)冰時(shí)為止，這種對(duì)流作用可達(dá)到很大的深度乃至海底。由于對(duì)流，下層海水熱量向上輸送，使海水的冷卻速率減慢，因此海水結(jié)冰非常困難。只有相當(dāng)深的一層海水充分冷卻后才開始結(jié)冰。②另一方面，海水結(jié)冰時(shí)，要不斷地析出鹽分，使表層海水鹽度增加，密度增大，因而表層水繼續(xù)下沉，加強(qiáng)了海水的對(duì)流（助長(zhǎng)對(duì)流）；同時(shí)，鹽度值的增加，又使冰點(diǎn)溫度進(jìn)一步下降，所以結(jié)冰就更困難、更緩慢。第25頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3）海水結(jié)冰條件（1）氣溫長(zhǎng)期處于過冷卻此條件促使海水通過對(duì)流混合，在相當(dāng)深的一層海水達(dá)到某種程度的過冷卻（即水溫低于冰點(diǎn)）。（2）要有結(jié)晶核存在如巖屑、礦物碎屑等。則海面和海水內(nèi)部均可結(jié)冰，但大洋中部不易結(jié)冰，邊緣海區(qū)容易結(jié)冰。第26頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四海冰主要分布在高緯海區(qū)。北冰洋終年有9000萬KM2的海面被冰覆蓋，冬季的范圍更廣，可一直延伸到大西洋西北部45°N附近。海冰有岸冰和浮冰兩種。第27頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（二）河流水溫與冰情1、河流的水溫河流水溫取決于河段熱量的收支狀況，若收入熱量大于支出熱量，則水溫升高；反之，則水溫下降。影響河流水溫的因素太陽(yáng)輻射是地球主要的熱源，也是河水增溫的主要熱收入。水溫的分布，大體與氣溫一致，體現(xiàn)著隨緯度增加和地勢(shì)增高而降低的地帶性規(guī)律，但水溫的變幅小于氣溫的變幅。原因是水的熱容量大。此外，河流水溫還受補(bǔ)給水源、上游來水及冰情等的影響。第28頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四河流水溫的日變化與年變化（1）日變規(guī)律水溫的日變化與氣溫的日變化大體一致，早晚較低，午后升高，水溫最高值落后于氣溫2－3小時(shí)，日變幅常在1－3℃左右，比氣溫日變幅小。其原因是水的熱容量大，對(duì)熱量變化的反應(yīng)比較遲緩，變化速度稍落后于氣溫，變幅也較氣溫小。河水溫度的日變化與水量、季節(jié)、天氣和地理位置有關(guān)。河水水量越多，日變幅越?。恢懈呔暤貐^(qū)暖季水溫日變幅大于冷季；中低緯河流，水溫日變幅稍大；晴天水溫日變幅大于陰天。補(bǔ)給水源：高山冰雪融水補(bǔ)給河流，水溫偏低；雨水補(bǔ)給河流，水溫較高；湖泊水補(bǔ)給河流，春溫低，秋溫高；地下水補(bǔ)給河流，水溫變幅小。冰情：河水結(jié)冰要放熱，對(duì)水溫的降低起抑制作用；河冰解凍要吸熱，對(duì)水溫升高起抑制作用。由于水的熱容量大，則上游來水的溫度和水量將對(duì)河流水溫起著重要作用。第29頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四(2)水溫的年變規(guī)律①水溫年變趨勢(shì)大體與氣溫一致，但年變幅比氣溫小，河流年平均水溫比當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁芈愿摺４合募?，收入熱量大于支出熱量，水溫升高，最高值多出現(xiàn)在盛夏，且水溫小于氣溫；秋冬季，收入熱量小于支出熱量，水溫降低，最低值多出現(xiàn)在氣溫最低的時(shí)期，且水溫高于氣溫。②中緯地區(qū)水溫年變幅比低緯和高緯都大（中緯地區(qū)水溫年變幅最大）。原因是：低緯地區(qū)，太陽(yáng)輻射和氣溫的年變化?。桓呔暤貐^(qū)氣溫年變化雖較大，但受結(jié)冰和融冰影響，水溫年變幅也較小，暖季融冰吸熱和冷季結(jié)冰放熱都將緩和水溫水溫的年變化。③水溫年變幅度隨海拔高度增高而減小地勢(shì)增高，氣溫年變幅變小，同時(shí)受結(jié)冰和融冰影響，水溫年變幅減小。④水溫年變幅隨大陸性增強(qiáng)而加大我國(guó)河流水溫年變幅最大地區(qū)在華北平原地勢(shì)最低、氣溫年較差最大的地區(qū)；東南沿海各河流，水溫年變幅較??；青藏高原上，水溫年變很小；云貴高原，地勢(shì)較高，地下水補(bǔ)給比重較大，為水溫年變最小的地區(qū)。第30頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四水溫的空間分布（1）斷面分布水溫的垂直分布具有成層性：清晨，表面水溫低，向下水溫升高（逆溫分布）；午后，表面水溫高，向下水溫降低（正溫分布）。暖季，兩岸水溫高，由岸邊向河心、由河面向河底，水溫升高。（2）水溫的沿程變化水溫沿流程的變化，與河流長(zhǎng)度、流程所在的氣候條件、補(bǔ)給狀況及流向等因素有關(guān)。①流程長(zhǎng)度：流程越短，水溫與補(bǔ)給水源的溫度越接近；流程越長(zhǎng)，水溫受流程內(nèi)氣溫影響越顯著。②補(bǔ)給狀況：高山冰雪融水補(bǔ)給河流，水溫沿程增加。③流向：ａ、東西向河流（緯向河流），受上下游地勢(shì)高低影響，一般地河流上游水溫低，年變幅小；下游地區(qū)，水溫高，年變幅大；ｂ、南北向河流：由高緯流向低緯河流，受緯度和海拔高度影響，下游緯度和地勢(shì)都降低，則河流水溫由上游到下游沿程增加較快；反之，由低緯流向高緯的河流（或河段），水溫的沿程變化取決于地勢(shì)和緯度的綜合影響，水溫沿程變化較小。一般來講，下游水溫低。第31頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、河流的冰情當(dāng)河流的水溫低于0℃處于過冷卻狀態(tài)時(shí)，河流中可能出現(xiàn)冰晶。若氣溫持續(xù)保持在0℃以下，河流就會(huì)出現(xiàn)冰情。河流的冰情包括結(jié)冰、封凍和解凍的全過程。（1）結(jié)冰期（結(jié)冰階段）從河水開始結(jié)冰起，到最初形成穩(wěn)定冰蓋時(shí)為止，稱為結(jié)冰期?？煞譃槿齻€(gè)過程：①岸冰、水內(nèi)冰和水面薄冰的形成：隨著氣溫降低，水溫下降，當(dāng)氣溫降到0℃以下，河面水溫亦降到0℃時(shí)，水面尤其水流緩慢的河灣附近開始出現(xiàn)冰晶。河岸水溫比河流中央降溫快，水流慢，則易結(jié)冰。②流冰或行凌過程：岸冰、水內(nèi)冰，伴隨流水向下游流動(dòng)，稱為流冰或行凌。③大塊冰層的形成：冰塊在流動(dòng)過程中相互碰撞而聚集起來，遇到狹窄河段、河灣或受沙洲、人工建筑物的阻擋，流動(dòng)的冰塊便停積在一起，使冰塊增大，冰面擴(kuò)展，直至最后形成穩(wěn)定冰蓋，進(jìn)入第二階段━━封凍期。第32頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）封凍期（封凍階段）河面結(jié)冰后，若氣溫持續(xù)下降，冰面不斷擴(kuò)大，最后水面冰與岸冰結(jié)合一塊，甚至全河面被冰層覆蓋，稱為封凍。自形成穩(wěn)定冰蓋起，到冰蓋破裂開始再次出現(xiàn)流冰之日止，稱為封凍期。（3）解凍期（解凍階段）次年春季，氣溫回升到0℃以上，冰蓋逐漸融化、破裂，形成許多冰塊，再次出現(xiàn)流冰，直至河冰全部消融，稱為解凍。從穩(wěn)定冰蓋開始破裂到河冰全部消融為止，稱為解凍期。（4）凌汛在秋冬結(jié)冰期和春季解凍期，若河流由低緯流向高緯的河段比較長(zhǎng)，則在結(jié)冰期，上游封凍比下游晚；而在解凍期，上游解凍早于下游，這樣上游流動(dòng)的冰塊常在下游受阻而壅積起來，形成冰壩，引起上游水位抬高，以致泛濫成災(zāi)的現(xiàn)象，叫做凌汛。如黃河河套段和山東境內(nèi)，幾乎每年春季都發(fā)生凌汛。第33頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（三）湖泊、水庫(kù)水溫1影響湖庫(kù)水溫的因素（1）太陽(yáng)輻射太陽(yáng)輻射是湖庫(kù)水的主要熱源。到達(dá)湖庫(kù)水面的太陽(yáng)輻射，一部分被吸收轉(zhuǎn)化為熱能，使水溫升高，另一部分則被反射回宇宙空間。據(jù)觀測(cè)，湖水表面以下1m深的水層可吸收80%的輻射能，而且大部分輻射能被靠近水面20cm的水層所吸收，只有1%的能量可以到達(dá)10m深?？梢?，太陽(yáng)輻射在水中分布十分不均勻，由表面向下迅速遞減。又由于水的傳熱性能差，因此，大部分太陽(yáng)輻射能用于提高表層水溫，它是影響表層水溫的主要因素。（2）渦動(dòng)、對(duì)流、混合作用渦動(dòng)、對(duì)流、混合作用是湖泊深層水溫的主要影響因素。一般地，水深Z＞10m的湖泊，深層水通常不受上層水溫的影響而保持一定的溫度（4－8℃）；水深Z＜10m的湖泊，則整個(gè)湖泊水溫均可受到太陽(yáng)輻射的影響。此外，湖庫(kù)形態(tài)、水面大小、湖岸曲折程度與島嶼多少、冰雪蓋層、風(fēng)力大小、蒸發(fā)強(qiáng)弱等因素也能影響湖溫。第34頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四圖1－10湖泊水溫垂直分布圖1－11太湖表層水溫日變化1.鄱陽(yáng)湖2.白洋淀3.鏡泊湖4.洱海5.博斯騰湖6.青海湖7.賽里木湖圖1－12我國(guó)湖面水溫年變化（三）湖泊、水庫(kù)水溫

1．湖水溫度的分布

導(dǎo)致湖水溫度分布差異的原因，一是水氣界面上增溫與冷卻作用，一是湖泊、水庫(kù)水內(nèi)部紊動(dòng)、對(duì)流的混合作用。正溫層，逆溫層，同溫狀態(tài)。（三）湖泊、水庫(kù)水溫第35頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四①正溫層：當(dāng)湖水溫度隨水深的增加而降低時(shí)，即水溫垂直梯度成負(fù)值時(shí)，將出現(xiàn)上層水溫高，下層水溫低，但最低水溫不低于4℃，這種水溫的垂直分布，稱為正溫層。正溫層多產(chǎn)生在溫暖季節(jié)，溫帶湖的夏季、熱帶湖的全年均具有正溫層特點(diǎn)。②逆溫層：當(dāng)湖溫隨水深的增加而升高時(shí)，即水溫垂直梯度成正值時(shí)，將出現(xiàn)上層水溫低，下層水溫高，但最高值不高于4℃。這種水溫的垂直分布，稱為逆溫層，見圖1－10。③同溫層：當(dāng)湖溫上下層一致，即水溫垂直梯度等于零時(shí)，將出現(xiàn)上下層水溫完全相同，這種水溫的垂直分布，成同溫狀態(tài)。▲當(dāng)湖泊出現(xiàn)正溫層時(shí)，在湖面以下一定深度常常形成溫躍層，即上下層水溫有急劇變化的一段。出現(xiàn)溫躍層的深度各湖不一，它決定于表層增溫程度、風(fēng)力大小、湖盆形態(tài)等。第36頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）湖溫的水平分布湖溫的水平分布，因受湖盆形態(tài)、湖底地形、水深、湖中島嶼、距岸遠(yuǎn)近和入湖徑流等因素的影響而有很大差異。如俄羅斯拉多湖，在晚春季節(jié)，其北部深水區(qū)與南部湖濱淺水帶的表層水溫差可達(dá)15℃以上。第37頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、湖溫的時(shí)間變化湖水溫度具有日變和年變的特點(diǎn)。（1）日變水溫的日變以表層最明顯，隨深度的增加日變幅逐漸減小，最高水溫一般出現(xiàn)在每天的14—18時(shí)，最低水溫出現(xiàn)在5—8時(shí)，水溫日變幅在陰天和晴天之間的差別也較大，水溫日較差小于氣溫日變幅。（水的熱容量大，具有熱惰性）。第38頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2．湖水溫度的變化2．湖水溫度的變化湖水溫度具有日變化和年變化的特點(diǎn)。（1）水溫的日變化以表層最明顯，隨溫度的增加日變幅逐漸減小，最高水溫一般出現(xiàn)在每天的14—18時(shí)，最低水溫出現(xiàn)在6—8時(shí)，水溫日變幅在陰天和晴天之間的差別也較大，見圖1－11。第39頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）年變①湖面水溫的年變，除結(jié)冰期外，水溫變化與當(dāng)?shù)貧鉁啬曜兿嗨?，但最高、最低水溫出現(xiàn)的時(shí)間要遲半個(gè)月到一個(gè)月左右。水溫月平均最高值多出現(xiàn)在7、8月，月平均最低值多出現(xiàn)在1、2月，見P15圖1-12。②湖溫年較差比氣溫年較差小，大湖較小湖小。我國(guó)湖面水溫年變幅最大是太湖，最大值可達(dá)38℃。高山、高原區(qū)湖泊水溫年變幅最小。③湖溫年較差隨水深增加而減小。第40頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）湖面水溫的年變化除結(jié)冰期外，水溫變化與當(dāng)?shù)貧鉁刈兓嗨?，但最高、最低水溫出現(xiàn)的時(shí)間要遲半個(gè)月到一個(gè)月左右。水溫月平均最高值多出現(xiàn)在7、8月，月平均最低值多出現(xiàn)在1、2月，湖溫年較差比氣溫年較差小，大湖較小湖小。我國(guó)湖面水溫年變幅最大是太湖，最大值可達(dá)38℃。高山、高原區(qū)湖泊水溫年變幅最小。1.鄱陽(yáng)湖2.白洋淀3.鏡泊湖4.洱海5.博斯騰湖6.青海湖7.賽里木湖圖1－12我國(guó)湖面水溫年變化第41頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（四）地下水的水溫1、地下水溫的垂直分布地下水溫度的差異主要取決于地下水埋藏的地溫條件。地殼表層（包括地下水）的熱源主要來源于太陽(yáng)輻射，而內(nèi)部則來自地球內(nèi)部的熱能。按地溫的垂直分布特點(diǎn)，可分為三個(gè)垂直帶，不同垂直溫度帶，水溫變化特點(diǎn)不同。第42頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Ⅰ、變溫帶（外熱帶、太陽(yáng)輻射熱帶）（1）概念：指地殼表層，地溫和水溫隨外界溫度（氣溫）變化而變化，其熱源主要是太陽(yáng)輻射熱。又叫“外熱帶”、“太陽(yáng)輻射熱帶”、“可變溫度帶”。一般厚度15－20米。（2）本帶地溫和水溫特點(diǎn)溫度變化受太陽(yáng)輻射熱的控制。①本帶地溫和水溫具有周期性變化：一般在日常溫層以上，水溫有明顯的晝夜變化；在年常溫層以上，水溫具有季節(jié)性變化。在年常溫層中，地下水溫度變化很少，一般不超過0.1℃。②水溫年變幅比地溫小，一般為0.5－5℃，且以中緯度地區(qū)水溫年變最大。原因：水的熱容量比巖土大，則變幅小。低緯太陽(yáng)輻射和氣溫年變?。?，高緯地區(qū)盡管太陽(yáng)輻射的年變大，但受結(jié)冰融冰影響及地下凍土層導(dǎo)熱性能差的原因，則地溫和水溫變幅并不大。中緯地區(qū)太陽(yáng)輻射年變較低緯大，巖石土層導(dǎo)熱性能比高緯好，地溫和水溫變幅大。③水溫和地溫年變幅隨深度增加面減小。第43頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Ⅱ、常溫帶（常溫層）指地下一定深度，地溫保持常年不變，不隨外界溫度發(fā)生變化。它實(shí)質(zhì)上是太陽(yáng)輻射熱與地球內(nèi)熱共同影響的熱平衡帶。年常溫帶的深度各地不同，它與地面溫度的年變幅度、巖石土壤的物理性質(zhì)及水文地質(zhì)條件等因素有關(guān)。一般中緯地帶比赤道和兩極深，一般為20－30米。溫度特點(diǎn)：①年常溫帶的地溫相當(dāng)于當(dāng)?shù)仄骄乇頊囟?，略比?dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁馗?－2℃；而水溫與當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁叵喈?dāng)。②水溫變幅很小，一般小于0.1℃。第44頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Ⅲ、增溫帶（內(nèi)熱帶）大量觀測(cè)資料表明：在年常溫層以下，地溫和地下水溫則隨深度的增加而逐漸升高，其熱量來源于地球內(nèi)部，又叫內(nèi)熱帶。其變化規(guī)律決定于一個(gè)地區(qū)的地?zé)嵩鰷丶?jí)。地?zé)嵩鰷丶?jí)是指在常溫層以下，溫度每升高1℃所需增加的深度，單位為m/℃。各處地?zé)嵩鰷丶?jí)不同，一般為33m/℃。第45頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、地下水溫的水平差異地下水溫主要受當(dāng)?shù)貧鉁睾偷責(zé)峥刂啤Ｔ诓煌貐^(qū)，地下水溫度差異很大。如在新火山地區(qū)，地下水溫可達(dá)100℃以上；而在寒帶、極地及高山、高原地區(qū)，地下水的溫度很低，有的可低至-5℃。第46頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、地下水的溫度類型地下水的溫度差異可分為如下幾類（表1-4）。地下水在一定地質(zhì)條件下，因受地球內(nèi)部熱能的影響而形成地下熱水。它通過一定的通道，例如，沿?cái)嗔哑扑閹А@孔等上涌，致使地?zé)嵩鰷丶?jí)大大提高，這種地區(qū)叫地?zé)岙惓^(qū)。具有良好的地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)條件的地?zé)岙惓^(qū)，有可能形成大量地下熱水或天然蒸汽的地?zé)崽铩睦脽崮芸紤]，地下熱水按溫度分類見表1-5。第47頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四相熱水類型熱水名稱溫度界限(℃)主要用途液相熱水低溫?zé)崴袦責(zé)崴邷責(zé)崴?0—4040—6060—100農(nóng)用灌溉、浴療、洗滌生活、取暖、鍋爐用水、調(diào)節(jié)灌溉水源取暖、工業(yè)熱供水、鍋爐用水、發(fā)電液氣相過熱水低溫過熱水高溫過熱水>100>374發(fā)電，動(dòng)力發(fā)電，動(dòng)力表1-5地下熱水溫度分類第48頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四四、水的密度（一）純水的密度水溫不同，水分子的結(jié)構(gòu)狀態(tài)不同。所以溫度變化直接影響水的密度變化，見表1-6。①0℃的冰密度為0.9167g/cm3，0℃的水密度為0.9999g/cm3，則水從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)密度要減小，體積增加；②水的最大密度溫度是3.98℃，3.98℃時(shí)純水密度為1；50℃水的密度為0.9881g/cm3。③液態(tài)水由最大密度溫度3.98℃向低和向高變化，密度均減小；固態(tài)冰隨溫度下降密度增大。第49頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四四、水的密度（一）純水的密度：0℃的冰密度為0.9167g/cm3；

0℃的水密度為0.9999g/cm3；3.98℃時(shí)純水密度為1g/cm3；50℃水的密度為0.9881g/cm3。

（二）海水的密度：指單位體積內(nèi)所含海水的質(zhì)，其單位為克/立方厘米。用符號(hào)來表示。

第50頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（二）海水的密度海水密度是指單位體積海水的質(zhì)量，以ρ表示，其單位為g/cm3。但是習(xí)慣上使用的密度是指海水的比重，即指在一個(gè)大氣壓力條件下，海水的密度與水溫3.98℃時(shí)蒸餾水密度之比。因此在數(shù)值上密度和比重是相等的。海水的密度狀況，是決定海流運(yùn)動(dòng)的最重要因子之一。

海水的密度，是鹽度、水溫和壓力的函數(shù)。因此，海水密度可用產(chǎn)s,t,p來表示。

在現(xiàn)場(chǎng)溫度、鹽度和壓力條件下所測(cè)定的海水密度，稱為現(xiàn)場(chǎng)密度或當(dāng)場(chǎng)密度。當(dāng)大氣壓等于零時(shí)的密度，稱為條件密度，用s,t,0表示。在正常大氣壓下(一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力)下，于大洋表面測(cè)得的海水密度稱為條件密度，在大洋表面以下某一深度處測(cè)得的海水密度，稱為現(xiàn)場(chǎng)密度，

第51頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1、影響海水密度的因素海水的密度是水溫、鹽度與壓力的函數(shù)。(1)海水的密度隨鹽度值的增加而增大，與鹽度成線性正相關(guān)；(2)海水具有一定的可壓縮性，則壓力加大，海水密度增加，即與壓力成正相關(guān)；(3)海水的密度隨溫度的變化比較復(fù)雜。我們知道，純水在4℃（3.98℃）密度最大，而海水最大密度溫度是個(gè)變值，隨鹽度值增加而降低。一般來講，海水的最大密度溫度低于0℃。因此，一般地，隨海水溫度的降低，海水的密度是增加的。全球而論，由于水溫變幅大，由-2℃-30℃，而鹽度變幅小，一般在2－3，因此水溫是影響海水密度的主導(dǎo)因素。由此可得出海水密度的分布規(guī)律。

第52頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、海水密度的分布規(guī)律(1)水平分布

表層海水密度從熱赤道海區(qū)隨緯度的增高而增大，等密度線大致與緯線平行。赤道海區(qū)由于溫度很高，降水多，鹽度較低，因而表面海水的密度很小，約1.02300（23）。亞熱帶海區(qū)鹽度雖然很高，但那里的溫度也很高，所以密度仍然不大，一般在1.02400左右（24）。極地海區(qū)由于溫度很低，降水少，所以密度最大。在三大洋的南極海區(qū)，密度均很大，可達(dá)1.02700（27）以上。

第53頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四(2)垂直分布在垂直方向上，海水的結(jié)構(gòu)總是穩(wěn)定的，隨深度增加，水溫降低，壓力加大，海水密度由表層向深層遞增。在南北緯20°之間100m左右水層內(nèi)，密度最小，并且在50米以內(nèi)垂直梯度極小，幾乎沒有變化；50-100米深度上，密度垂直梯度最大，出現(xiàn)密度的突變層（躍層）。它對(duì)聲波有折射作用，潛艇在其下面航行或停留，不易被上部偵測(cè)發(fā)現(xiàn)，故有液體海底之稱。約從1500m開始，密度垂直梯度很??；在深層大于3000m，密度幾乎不隨深度而變化。第54頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四五、水色與透明度（一）水色所謂水色，是指自海面及海水中發(fā)出于海面外的光的顏色，是海水質(zhì)點(diǎn)及懸浮物質(zhì)對(duì)太陽(yáng)光的選擇性吸收和散射作用的綜合結(jié)果。它并不是太陽(yáng)光線透人海水中的光的顏色，也不是日常所說的海水的顏色。它取決于海水的光學(xué)性質(zhì)和光線的強(qiáng)弱，以及海水中懸浮質(zhì)和浮游生物的顏色，也與天空狀況和海底的底質(zhì)有關(guān)。第55頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四到達(dá)海面的太陽(yáng)光線，一部分被海面反射，另一部分則折射進(jìn)入海水之中。進(jìn)入海水中的光線，一部分被海水質(zhì)點(diǎn)和懸浮物質(zhì)所吸收，一部分被散射。而海水對(duì)太陽(yáng)光的吸收和散射均具有選擇性，對(duì)可見光中的紅、橙、黃光易被吸收而增溫，而藍(lán)、綠、青光散射最強(qiáng)，故海水多呈蔚藍(lán)色、綠色。但沿岸海區(qū)，渾濁度大，水色低，多呈黃色和棕色。水色常用水色計(jì)測(cè)定。水色計(jì)由21種顏色組成，由深藍(lán)到黃綠直到褐色，并以號(hào)碼l－21代表水色。號(hào)碼越小，水色越高；號(hào)碼越大，水色越低。

第56頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（二）海水的透明度

海水的透明度，是表示海水透明程度的物理量，即海水的能見度。也是指海水清澈的程度。它表示水體透光的能力，但不是光線所能達(dá)到的絕對(duì)深度。海水透明度取決于光線強(qiáng)弱和水中懸浮物質(zhì)和浮游生物的多少。光線強(qiáng)，透明度大，反之則小。水色越高，透明度越大；水色越低，透明度越小。

透明度的測(cè)定：用一個(gè)直徑30cm的白色圓盤（透明度板），垂直放到海水中，直到肉眼隱約可見圓盤為止，這時(shí)的深度，則為透明度。第57頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四世界大洋以大西洋中部的馬尾藻海透明度最大，達(dá)66.5m。其原因是：馬尾藻海處在亞熱帶海區(qū)的大洋中部，受大陸影響小，是一個(gè)海水下沉區(qū)域，表層海水缺乏營(yíng)養(yǎng)鹽分，浮游生物極少，因而顏色最藍(lán)，透明度最大。沿岸海區(qū)尤其大河口海區(qū)，海水透明度和水色低。我國(guó)南海透明度為20－30m，黃海只有3－15m。第58頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)

地球上水的化學(xué)性質(zhì)第59頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四§1.2

地球上水的化學(xué)性質(zhì)一、天然水的化學(xué)成分天然水經(jīng)常與大氣、土壤、巖石及生物體接觸，在運(yùn)動(dòng)過程中，把大氣、土壤、巖石中的許多物質(zhì)溶解或挾持，使其共同參與了水分循環(huán)，成為一個(gè)極其復(fù)雜的體系。目前天然水體中已發(fā)現(xiàn)80多種元素。天然水中各種物質(zhì)按性質(zhì)通常分為三大類：1）懸浮物質(zhì)（Φ＞100毫微米（納米）＝10－7米）粒徑Φ大于100納米（10-7米）的物質(zhì)顆粒，在水中呈懸浮狀態(tài)，例如泥沙、粘土、藻類、細(xì)菌等不溶物質(zhì)。懸浮物的存在使天然水有顏色、變渾濁或產(chǎn)生異味。有的細(xì)菌可致病。2）膠體物質(zhì)（粒徑Φ為1－100納米）粒徑為100—1納米（10-7米）的多分子聚合體，為水中的膠體物質(zhì)。其中無機(jī)膠體主要是次生粘土礦物和各種含水氧化物。有機(jī)膠體主要是腐殖酸。3）溶解物質(zhì)粒徑小于1納米（10-7米）的物質(zhì)，在水中成分子或離子的溶解狀態(tài)，包括各種鹽類、氣體和某些有機(jī)化合物。第60頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四天然水中形成各種鹽類的主要離子是K+、Na+、Ca2+、Mg2+四種陽(yáng)離子還有Fe、Mn、Cu、F、Ni、P、I等重金屬、稀有金屬、鹵素和放射性元素等微量元素；水中溶解的氣體有O2、CO2、N2，特殊條件下也有H2S、CH4等?？傊瑹o論哪種天然水，八種主要離子的含量都占溶解質(zhì)總量的95—99％以上。

單位體積天然水中各種元素的離子、分子與化合物的總量或烘干后殘余物的重量稱為礦化度。各種溶解質(zhì)在天然水中的累積和轉(zhuǎn)化，是天然水的礦化過程。第61頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、天然水的礦化過程地殼中含有87種化學(xué)元素，目前在天然水中基本都已發(fā)現(xiàn)。這些元素在天然水中的含量與巖石圈的平均組成（克拉克值）相差很大。多種化合物溶于水，又隨著水文循環(huán)一起遷移，經(jīng)歷著不同環(huán)境，其數(shù)量、組成及存在形態(tài)都在不斷變化。這個(gè)過程受到兩方面因素的制約：一是元素和化合物的物理化學(xué)性質(zhì)，尤其是它們的水遷移性；二是各種環(huán)境因素，如天然水的酸堿性質(zhì)、氧化還原狀況、有機(jī)質(zhì)的數(shù)量與組成，以及各種自然環(huán)境條件等。天然水的主要礦化作用如下：第62頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1、溶解溶濾作用嚴(yán)格地講，溶解與溶濾是兩個(gè)不同概念。溶解是巖石、礦物全部溶于水中；而溶濾是部分物質(zhì)溶于水中，即有選擇性的溶解。溶濾溶解作用是最基本的礦化作用。產(chǎn)生地區(qū)：分布廣泛，尤其易溶巖分布地區(qū)。作用結(jié)果：改變天然水的成分，化學(xué)成分復(fù)雜化，礦化度升高。第63頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、陽(yáng)離子交替吸附作用當(dāng)天然水與巖石、土壤顆粒相互作用時(shí)，水中的離子與巖石、土壤表面吸附的離子之間，常常發(fā)生相互置換，從而引起天然水成分及其礦化度的變化，這種作用稱為陽(yáng)離子交替吸附作用。其作用特點(diǎn)：：①離子交換是可逆反應(yīng)，處于動(dòng)態(tài)平衡；②離子交換以當(dāng)量關(guān)系進(jìn)行，即離子間交換以離子價(jià)為依據(jù)作等價(jià)交換；③離子交換遵守質(zhì)量作用定律。巖、土吸附能力強(qiáng)弱與其比表面各大小相對(duì)應(yīng)。顆粒越細(xì)小，比表面積越大，則其吸附能力越強(qiáng)；水中離子濃度越大，越易被吸附；離子價(jià)越高，越易被吸附。第64頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四膠體吸附的飽和容量稱為吸附容量。以100克膠體中吸附離子的摩爾數(shù)來表示。常見的粘土礦物，例如蒙脫石、伊利石、高嶺石吸附容量分別為80、30，10摩爾/100克。腐殖質(zhì)膠體的吸附容量可達(dá)350摩爾/100克。膠體對(duì)各種陽(yáng)離子的吸附能力不同，并有如下順序：H+＞Fe3+＞Al3+＞Ba2+＞Ca2+＞Mg2+＞K+＞NH

4+＞Na+＞Li+特別是在地下水和海水中，陽(yáng)離子交替作用廣泛存在。常見到礦物初期地下水中的Ca2+與膠體上面吸附的Na+交替，使硬度較大的HCO3-Ca型水變?yōu)橛捕容^小的HCO3-Na型水。Ca2+的吸附能力大于Na+

，則Ca2+易于交替吸附在巖土表面的Na+

。當(dāng)土壤中由于吸附Na+過多，使土質(zhì)變壞時(shí)，可撒些石灰，Ca2+交替吸附Na+

，從而改變土質(zhì)。盡管在地殼平均組成中，鉀和鈉的豐度很接近，而且鉀鹽的溶解度普通高于鈉鹽，但由于膠體吸附K+的能力大于Na+，并且植物普遍吸收K+，合成有機(jī)質(zhì)。所以天然水中鉀的含量遠(yuǎn)小于鈉的含量。第65頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、氧化作用天然水中的氧化作用，包括使圍巖的礦物氧化和使水中有機(jī)物氧化。黃鐵礦是巖石中常見的硫化物，含氧的水滲入地下，使黃鐵礦氧化。2FeS2+7O2+2H2O=2FeSO4+2H2SO412FeSO4+3O2+6H2O=4Fe(SO4)3+2Fe2O3·3H2O游離的硫酸進(jìn)而侵入圍巖中的CaCO3。CaCO3+H2SO4=CaSO4+CO2↑+2H2O硫化礦物的氧化是地下水中富集硫酸鹽的重要途徑。硫化作用結(jié)果：使SO42－增多。產(chǎn)生地區(qū)：在硫化礦床附近和富含黃鐵礦的煤田地區(qū)，在礦坑和風(fēng)化殼中往往形成含大量硫酸鹽（10—15克/升）的酸性水。而在深層承壓水中，因含氧不足，就不會(huì)出現(xiàn)這種情況。第66頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4、還原作用和脫硫酸作用在還原環(huán)境里，天然水若與含有機(jī)物的圍巖（油泥、石油等）接觸，或受到過量的有機(jī)物污染，碳?xì)浠衔锟梢允顾械牧蛩猁}還原。如：CH4+CaSO4=CaS+CO2↑+2H2O硫化物與CO2、H2O進(jìn)一步作用生成CaCO3沉淀，而水中失去了硫酸鹽，富集了H2S。CaS+CO2+H2O=CaCO3↓+H2S在油田地下水、河湖底泥中及封閉的海盆底部，水中的有機(jī)質(zhì)受脫硫細(xì)菌作用，也會(huì)產(chǎn)生同樣結(jié)果。這些厭氧細(xì)菌就是依靠奪取硫酸根中的氧而生存的。作用結(jié)果：使SO42－減少，HCO3－增加，故稱脫硫酸作用。第67頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5、蒸發(fā)濃縮作用產(chǎn)生地區(qū)：在干旱和半干旱地區(qū)的內(nèi)陸湖和淺層地下水。我國(guó)西北、東北、華北地區(qū)。作用結(jié)果：在蒸發(fā)濃縮過程中，地下水的礦化度逐漸增高，易溶鹽類逐漸在水中富集，而溶解度低的鹽類逐漸從水中析出。因此蒸發(fā)濃縮作用的結(jié)果，不僅使礦化度增高，而且水中基本鹽類的比例發(fā)生了變化，水化學(xué)類型也發(fā)生改變，由重碳酸鹽水→硫酸鹽水→氯化物水。在蒸發(fā)濃縮過程中，各種鹽類的沉淀順序?yàn)椋篈l、Fe、Mn的氫氧化物→

Ca、Mg的碳酸鹽、硫酸鹽和磷酸鹽→

Na的硫酸鹽→

Na、K的氯化物→

Ca、Mg的氯化物→最后為硝酸鹽。在青藏高原有眾多的鹽湖，富集了大量的KCl、NaCl，有的富集了Br、I、B、Li、Sr等，形成可供開采的鹽湖資源。第68頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四6、混合作用指兩種或多種礦化度不同或成分不同的天然水相遇，相互混合以后的礦化度和化學(xué)組成都要發(fā)生變化的作用。如雨水滲入補(bǔ)給地下水，地下水補(bǔ)給河水，河水注入湖泊或大海，河口段的潮水上溯，濱海含水層的海水入侵等，都是天然水的混合。第69頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四7、脫碳酸作用碳酸鹽類在水中的溶解度取決于水中CO2的含量。當(dāng)溫度升高或壓力減小時(shí)，水中CO2含量降低，促使水中的重碳酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓猁}而發(fā)生沉淀，使水中HCO3－含量減少的作用稱為脫碳酸作用。Ca(HCO3)2→CaCO3↓+H2O+CO2↑產(chǎn)生地區(qū)：巖溶地區(qū)（碳酸鹽巖分布區(qū)）。作用結(jié)果：使礦化度降低，HCO3－含量減少，并出現(xiàn)石灰華、石泉華及溶洞中的各種堆積地貌（石鐘乳、石筍等）。第70頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三、天然水的分類環(huán)境條件的不同，必然導(dǎo)致天然水的礦化度和化學(xué)成分不同。水化學(xué)分類方法很多，其主要有如下分類方法。第71頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1、按礦化度分類礦化度：指單位體積天然水中所含各種元素的離子、分子與化合物的總量或烘干后殘余物的重量，以克∕升表示。天然水的礦化度，綜合反映了水被礦化的程度，主要離子的組成與礦化度大小存在著密切關(guān)系。根據(jù)礦化度大小，可將天然水分為五類，見表1-8。

礦化度大小與主要離子成分存在密切關(guān)系。低礦化度水以HCO3－為主，中礦化度水以SO42－為主，高礦化度水以Cl－為主第72頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、按水的硬度分類天然水的硬度是由水中鈣、鎂離子含量來確定。分總硬度、暫時(shí)硬度和永久硬度三種。總硬度：指水中鈣、鎂離子總含量。暫時(shí)硬度：指把水加熱煮沸以后，因脫碳酸作用而沉淀下來的鈣鎂離子總量。Ca2+/Mg2++2HCO3－→CaCO3(MgCO3)↓+CO2↑+H2O永久硬度：指把水加熱煮沸以后，仍不發(fā)生沉淀的鈣鎂離子總含量?？傆捕龋綍簳r(shí)硬度＋永久硬度硬度的單位有兩種：一種是德國(guó)度，相當(dāng)于每升水中含10毫克CaO或7.2毫克MgO；另一種是每升水中所含鈣鎂離子的毫克當(dāng)量數(shù)來表示。第73頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四天然水按硬度分成五級(jí)：極軟水，其硬度＜1.5毫克當(dāng)量∕升（＜4.2德國(guó)度）；軟水：硬度介于1.5－3.0毫克當(dāng)量∕升（4.2－8.4德國(guó)度）；弱硬水：硬度介于3.0－6.0毫克當(dāng)量∕升（8.4－16.8德國(guó)度）；硬水：硬度介于6.0－9.0毫克當(dāng)量∕升（16.8－25.2德國(guó)度）；極硬水：硬度大于9.0毫克當(dāng)量∕升（＞25.2德國(guó)度）；注：1德國(guó)度=0.35663毫克當(dāng)量/升

第74頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、按天然水的酸堿度分類天然水的酸堿度一般用PH值來表示。按PH值大小，天然水可分為五級(jí)：PH＜5，強(qiáng)酸性水；PH介于5－7，弱酸性水；PH＝7，中性水；PH值介于7－9，弱堿性水；PH＞9，強(qiáng)堿性水。第75頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4、按主要離子成分比例分類1）地表水分類（前蘇聯(lián)）阿列金提出一個(gè)簡(jiǎn)單的水化學(xué)分類系統(tǒng)。其分類要點(diǎn)：①首先按占優(yōu)勢(shì)的陰離子將天然水分為三類：重碳酸鹽類（C）、硫酸鹽類（S）、氯化物類（Cl）。②其次，對(duì)每一類天然水按占多數(shù)的陽(yáng)離子分為鈣質(zhì)（Ca）、鎂質(zhì)（Mg）、鈉質(zhì)（Na）三組。③然后，在每一組內(nèi)又按各種離子摩爾的比例關(guān)系，分為四個(gè)水型：第76頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Ⅰ型：［HCO3-］＞［Ca2++Mg2+］。Ⅰ型水是低礦化水，系由火成巖溶濾或離子交換作用形成的。Ⅱ型：［HCO3-］＜［Ca2++Mg2+］＜[HCO3-+SO42-）。Ⅱ型水是低礦化和中等礦化水，多由火成巖、沉積巖的風(fēng)化物與水相互作用形成。河水、湖水、地下水大多屬于這一類型。Ⅲ型：［HCO3-+SO42-］＜［Ca2++Mg2+］或[Cl-]＞[Na+]。Ⅲ型水包括高礦化度的地下水、湖水和海水。Ⅳ型：［HCO3-］=0。Ⅳ型水是酸性水，pH＜4.5時(shí)，水中游離的CO2和H2CO3、HCO3-的濃度為零。例如，沼澤水、硫化礦床水和煤田礦坑水。重碳酸鹽類、鈣組、Ⅱ型水。第77頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四表1-9天然水化學(xué)分類表第78頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2）地下水化學(xué)分類地下水化學(xué)分類方法很多，現(xiàn)介紹C.A.舒卡列夫的分類方法，見表1-10。這個(gè)分類法既考慮了各主要離子成分的摩爾百分?jǐn)?shù)，又考慮了水的礦化度。分類要點(diǎn)如下：第79頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第80頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（1）將六種主要離子成分進(jìn)行組合，以橫坐標(biāo)代表陰離子組合類型（七種），縱坐標(biāo)代表陽(yáng)離子組合類型（七種），共組成49種類型。并且分類時(shí)只考慮含量＞25%毫克當(dāng)量的主要離子成分。（2）按總礦化度不同，分成四組：A組礦化度＜1.5克∕升；B組礦化度1.5－10克∕升；C組礦化度10－40克∕升；D組礦化度＞40克∕升?？梢姡珻.A.舒卡列夫的分類既考慮了主要離子成分，又考慮了礦化度，各個(gè)基本類型能大體反映地下水的形成過程。不足：將礦化度與離子成分分開考慮，使得有些種類在自然界中難以找到。如高礦化度水與Cl含量有關(guān)，隨礦化度增高，Cl含量增大。則49－A型和1－D型水在自然界中很難找到。第81頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四四、水體的化學(xué)性質(zhì)在水文循環(huán)過程中，水經(jīng)歷了各種各樣的環(huán)境，攜帶各種物質(zhì)一起遷移，并常常由一種形態(tài)轉(zhuǎn)化為另一種形態(tài)，導(dǎo)致各種元素在不同水體中的分散和富集。第82頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（一）大氣水的化學(xué)組成及特性大氣降水含有多種離子（表1-11、1-12）及微生物和灰塵。大氣水的化學(xué)成分和性質(zhì)有以下特點(diǎn)：1、在天然水中，雨水的礦化度較低一般為20—50毫克/升，在海濱有時(shí)超過100毫克/升。2、溶解氣體的含量近于飽和水汽蒸發(fā)上升及雨滴在凝結(jié)降落過程中與空氣充分接觸，在一定溫度、壓力條件下，O2、N2、CO2

在降水中都近于飽和。3、降水普遍顯酸性空氣中CO2的含量為0.03％，當(dāng)雨雪中飽和的CO2達(dá)到電離平衡時(shí)，其pH值為5.6，故顯酸性。大氣降水的pH值小于5.6即為酸雨。酸雨中含有多種無機(jī)酸，絕大部分是硫酸和硝酸，它是人為排放的SO2和NO、NO2轉(zhuǎn)化而成的。大量燃燒礦物燃料、金屬冶煉和化工生產(chǎn)，在無凈化的情況排放廢氣，都可能釀成酸雨危害。降水中的物質(zhì)來源：①海面上汽包崩解和浪花卷起的泡沫飛濺彌散在空中，水滴蒸發(fā)成極細(xì)的干鹽粒。每年從海面濺入大氣的鹽分估計(jì)有1010噸；②風(fēng)從地面吹起的揚(yáng)塵；③火山爆發(fā)噴入大氣的易溶物質(zhì)及塵埃；④人類活動(dòng)向大氣排放的廢氣和煙塵。第83頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第84頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第85頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四總之，降水礦化度最低。呈弱酸性，對(duì)于各種可溶性鹽類遠(yuǎn)未飽和。故降水落到地面便具有能使各種元素進(jìn)入水中的能力。第86頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（二）海水的組成與鹽度

1、海水的化學(xué)組成海水是一種含有多種溶解固體和氣體，成分極其復(fù)雜的混合水溶液。其中水約占96.5%，其他物質(zhì)占3.5%。其他物質(zhì)大致可分為溶解物質(zhì)和不溶物質(zhì)兩大類。溶解物質(zhì)：包括各種溶解無機(jī)鹽類、有機(jī)化合物和溶解氣體。不溶物質(zhì)：一是以氣相存在于水體中的氣泡；二是固相物質(zhì)——無機(jī)固體（巖屑、礦屑）、有機(jī)固體（各種藻類、生物遺體等）和膠體顆粒。第87頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1）、海水中的化學(xué)元素氫和氧是海水中最主要的元素。此外，就目前所知，海洋中已發(fā)現(xiàn)的天然化學(xué)元素有80多種，但含量差別極大。通常按含量大小及其與海洋生物的關(guān)系，海水中的無機(jī)鹽分可分為三類：（1）常量元素（大量元素、主要成分）指海水中除H、O外，含量大于1毫克/升（1毫克/千克、1PPM濃度）的元素。海水中含量大于1mg/l的元素有12種，即氯Cl、鈉Na、鎂Mg、硫S、鈣Ca、鉀K、溴Br、碳C、鍶Sr、硼B(yǎng)、硅Si、氟F（P24表1－13）。一般地，將硅以外的11種成分稱為海水的主要成分或常量元素。這11種成分的總含量占海水總鹽分的99.9%。第88頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第89頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四通過大量的海水分析結(jié)果表明：在任何海區(qū)，無論海水中含鹽量大小如何，各主要成分之間的濃度比例（含量比例）基本上是恒定的，為一常數(shù)。這種規(guī)律稱為“海水組成的恒定性”。因此，海水主要成分又稱為保守成分。海水組成恒定性規(guī)律為研究海水的鹽度提供了極為有利的條件。如果準(zhǔn)確地測(cè)出各主要成分之間的濃度比值，則可通過測(cè)定海水中某一種或幾種主要成分的含量，推算出其它各種主要成分的含鹽量和海水的總含鹽量，這是建立海水鹽度與氯度關(guān)系的重要依據(jù)。第90頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）營(yíng)養(yǎng)元素（營(yíng)養(yǎng)鹽、生原元素）指在功能方面與海洋生物過程有關(guān)，影響浮游生物產(chǎn)量，并為浮游生物大量攝取的元素。一般指N、P、Si的無機(jī)化合物。N、P、Si元素，在海水中的含量主要受生物過程控制，當(dāng)它們含量很低時(shí)，會(huì)影響海洋生物的正常生長(zhǎng)。（3）微量元素海水中，除11種主要成分和3種營(yíng)養(yǎng)元素外，含量低于或等于1mg/l的元素稱為微量元素。如Li、I、Mo、U、Fe等。海水中的化學(xué)元素主要以離子形式存在，部分以不解離的無機(jī)化合物和氣體形式存在。第91頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第92頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四凡是嘗過海水的人都知道，海水又咸又苦。原因是海水中的溶解鹽類，氯化物含量最高，達(dá)88.6%；其次是硫酸鹽，占10.8%；而其中氯化鈉占77.7%，氯化鎂占10.9%，含量很高。海水中的鹽分不僅種類多，而且總量大得十分驚人。據(jù)估算，若把世界大洋的海水全部蒸發(fā)掉，整個(gè)大洋底將留下60m厚的鹽層，鹽分的總量達(dá)5.06億億噸（5.06×1016噸）。如果將大洋中的所有鹽分提取出來，平鋪在全球陸地上，全球陸地海拔將加高150m，若堆在印度半島上，整個(gè)半島將與珠穆朗瑪峰一樣高。第93頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2）、海水中鹽類的來源

對(duì)海水中鹽類的來源說法不一。一種說法是，海水中的鹽類是由河流帶來的?？墒呛铀c海水在目前所含的鹽類差別很大（表1-15）。雖然河水所含的碳酸鹽最多，但當(dāng)河水入海后，一部分碳酸鹽便沉淀；另一部分碳酸鹽被大海中的動(dòng)物所吸收，構(gòu)成它們的甲殼和骨骼等，因此海水中的碳酸鹽大大減少。氮、磷、硅的化合物和有機(jī)質(zhì)也大量地被生物所吸收，故海水中這些物質(zhì)的含量也減少。硫酸鹽近于平衡狀態(tài)。唯有氯化物到大海中被消耗得最少，因長(zhǎng)年日積月累，其含量不斷緩慢增多。另一種說法是，由于海底火山活動(dòng)使海洋中的氯化物和硫酸鹽增多。第94頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第95頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四總之，海水的成分是在悠久的地質(zhì)年代中形成的，海底火山把大量鹽分從地下帶給海水，河水和地下水匯集入海，也把陸地上溶解的鹽分帶入海洋。由于海水的不斷運(yùn)動(dòng)，不同區(qū)域海水進(jìn)行混合，使海水的成分比較均勻和穩(wěn)定，而蒸發(fā)和降水只能改變?nèi)軇┧康亩嗌伲荒芨淖兂煞种g的相對(duì)比例，河流等外部的影響也是局部的，都不足以使其主要成分發(fā)生很大的變化，這就是海水組成恒定性的原因。第96頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、海水的鹽度和氯度從化學(xué)中知道，反映溶液溶質(zhì)含量大小，常用濃度表示。而海水濃度則用鹽度和氯度表示。1）、鹽度和氯度的定義（1）鹽度——海水中溶解鹽的濃度，指海水中溶解鹽的質(zhì)量與海水質(zhì)量的比值，通常以每千克海水中所含溶解鹽的總克數(shù)來表示。其符號(hào)S、S‰，單位為克/千克、‰和10－3。（2）氯度概念根據(jù)海水組成恒定性規(guī)律，只要測(cè)出其中一種主要成分的含量，便可按比例求出其他主要成分的含量，進(jìn)而求出海水的鹽度。海洋學(xué)上選用了氯離子來作為推求鹽度的元素。由于在海水的11種主要成分中，氯離子占55%，含量大，而且可使用硝酸銀滴定法簡(jiǎn)單而又準(zhǔn)確地測(cè)定它，于是產(chǎn)生了氯度的概念。第97頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四在使用AgNO3滴定海水的氯含量時(shí)，海水中的溴、碘離子也同時(shí)參與反應(yīng)。

生成鹵化銀沉淀物，因而所得的結(jié)果并非真正的氯含量，而包含溴和碘的量。所以氯度可定義為：在每千克海水中，將溴和碘以氯代替后，所含氯的總克數(shù)，稱為氯度，單位：克/千克、‰和10－3，符號(hào)Cl%。（3）鹽度和氯度的關(guān)系式克努森公式：鹽度＝0.030＋1.805×氯度近年國(guó)際多采用公式：鹽度＝1.8065×氯度第98頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2）、鹽度的地理分布世界大洋的平均鹽度約35‰，即標(biāo)準(zhǔn)海水的氯度為19.381‰，但不同海區(qū)的鹽度是不一樣的，甚至同一海區(qū)在不同時(shí)間也有差異。這與影響鹽度的因素有關(guān)。（1）影響鹽度的因素（重點(diǎn)▲）我們知道，要改變?nèi)芤旱臐舛炔煌夂跞N方式：一種是改變?nèi)苜|(zhì)質(zhì)量，增加或減少溶質(zhì)；第二種是改變?nèi)軇┵|(zhì)量，加水稀釋或蒸發(fā)濃縮；第三種是不同濃度溶液進(jìn)行混合。據(jù)此原理，海水鹽度的時(shí)空變化，主要取決于影響水量平衡的各項(xiàng)自然因素和過程，另外還與海底含鹽沉積物的溶解有關(guān)。第99頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第100頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四①氣候因素━━蒸發(fā)量和降水量的差值（E－P）氣候是影響鹽度的主要因素，海水鹽度主要取決于蒸發(fā)量與降水量的差值（E－P）。蒸發(fā)使海水濃縮，鹽度增加；降水使海水稀釋，鹽度降低，鹽度與蒸發(fā)量和降水量的差值（E－P）成正相關(guān)。鹽度＝34.6＋0.0175（E－P）②洋流的性質(zhì)暖流的水溫和鹽度較高，寒流的水溫和鹽度相對(duì)較低。在同緯地帶，暖流經(jīng)過的海區(qū)，鹽度值偏高；寒流經(jīng)過的海區(qū)，鹽度值偏低；寒暖流交匯處，鹽度的水平梯度大。③高緯海區(qū)的結(jié)冰和融冰結(jié)冰過程要排除鹽分，增加附近海區(qū)的鹽度；反之，融冰將降低海水鹽度。冰晶中只保持3－7‰的鹽分。④沿岸海區(qū)，大陸淡水的注入，鹽度降低另外，海水的渦動(dòng)、對(duì)流混合也將影響鹽度的變化，含鹽沉積物的溶解也會(huì)使鹽度增加。第101頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）鹽度的分布規(guī)律（特點(diǎn)）①世界大洋表面的鹽度具有從亞熱帶海區(qū)（副熱帶海區(qū)）分別向低緯度海區(qū)和高緯度海區(qū)遞減，并呈馬鞍形分布的規(guī)律。即是說，赤道附近海區(qū)鹽度較低，為34.5‰；南北回歸線附近的亞熱帶海區(qū)鹽度最高，達(dá)35.7‰；中緯海區(qū)，又隨緯度增加而降低，到高緯海區(qū)最低。這種規(guī)律主要是受蒸發(fā)量與降水量差值影響的結(jié)果（見P131圖4－2）。南北回歸線附近，常年受副熱帶高氣壓帶和信風(fēng)帶控制，盛行下沉氣流，干燥少雨，但因緯度低，氣溫高，空氣飽和差大，蒸發(fā)旺盛，蒸發(fā)量E大于降水量P，蒸發(fā)量與降水量的差值（E－P）大，則海面鹽度高；赤道附近海區(qū)常年受赤道低壓帶和赤道輻合帶控制，降水量豐沛，降水量P大于蒸發(fā)量E，則鹽度較低；中高緯海區(qū)，因降水量P大于蒸發(fā)量E，鹽度值隨緯度增加而減小。這種緯度地帶性，在南半球中高緯海區(qū)尤其明顯。原因是南半球陸地面積小，尤其南緯40°S以南三大洋幾乎連成一片，成為廣闊的海洋。第102頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第103頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四全球降水、蒸發(fā)、海水鹽度變化曲線圖，ABCD分別表示四個(gè)海區(qū)第104頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四②邊緣海區(qū)，尤其大河口地區(qū)受大陸徑流注入影響，海水鹽度比大洋中部低。但是個(gè)別邊緣海區(qū)，如紅海、地中海和波斯灣等，由于位處亞熱帶，受副高控制，蒸發(fā)旺盛，降水和徑流量都很小，與鄰近大洋水分交換又不通暢，所以鹽度特別高。③寒、暖流交匯處，等鹽度線密集，鹽度水平梯度大。這在大西洋和太平洋西北部海區(qū)表現(xiàn)最明顯突出。大西洋西北部，溫暖而高鹽的灣流與寒冷面低鹽的拉布拉多寒流相遇；太平洋西北部，黑潮暖流與親潮寒流相遇，鹽度的水平梯度很大，有的竟達(dá)到每海里0.5‰以上。④大西洋表面鹽度高于太平洋和印度洋（同緯度相比）平均而論，北大西洋的表面鹽度最高（35.5‰），南大西洋和南太平洋次之（35.2‰），北太平洋最低（34.2‰）。其原因是：a、大西洋沿岸無高大山脈，大量水汽可毫無阻擋地被輸送到較遠(yuǎn)的地方，減少了直接降落到洋面的大氣降水和流入大西洋的大陸徑流。a、歐洲地中海把大量的高鹽海水輸送到大西洋深層，然后通過垂直混合作用影響到大洋表面。⑤大洋深層和底層海水鹽度為中等鹽度，變幅小。第105頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（三）河水化學(xué)成分的特點(diǎn)河水具有溶解性能，在流動(dòng)過程中，與流域內(nèi)各種物質(zhì)包括周圍的空氣、土壤、巖石、植被等相接觸，溶解了各種物質(zhì)。因此，河水是一種成分極其復(fù)雜的溶液。河水溶解物質(zhì)的來源：一是來源于空中降水；二是來源于與地表、地下環(huán)境的接觸。1、影響河流水化學(xué)的因素1）河水理化性質(zhì)河水的溶蝕能力與水溫、CO2含量有關(guān)。當(dāng)水溫降低到冰點(diǎn)時(shí)，河水結(jié)冰將排除鹽分，使冰層附近的河水礦化度增高。但多數(shù)情況是河水礦化度與水溫成正相關(guān)關(guān)系，即水溫增高，河水溶蝕能力增強(qiáng)，礦化度增高。第106頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2）河流的補(bǔ)給水源一般地，河水礦化度有：冰雪融水補(bǔ)給河流＜雨水補(bǔ)給河流＜湖沼水補(bǔ)給河流＜地下水補(bǔ)給