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海水的性质
湘教版高中地理新教材
知识梳理：课标要求和解读
　　课标要求：运用图表等资料，说明海水性质对人类活动的影响。
　　课标解读：
人地协调观：通过分析海水的基本性质，说明海水温度、盐度和密度对人类活动的影响。
综合思维：了解海水的基本性质，分析海水温度、盐度、密度的主要影响因素。
区域认知：通过自主学习、探究学习、合作学习，获得解决问题的方法，将所学的知识点能够前后联系，分析海水温度、盐度、密度的分布规律。
地理实践力：运用地图分析海水温度、盐度、密度在现实生活中的运用。
问题探究：
2016 年，我国“雪龙”号科学考察船进行了第七次北极科学考察。科学考察船航行至北极附近，考察队员们投放温盐仪，观测海水的温度、盐度。
1. 你了解海水的温度、盐度吗？“雪龙”号科学考察船为什么要观测海水的温度、盐度？
提示：海水的温度和盐度是海水的基本性质，温度、盐度在一定程度上还决定了海水的密度。了解海水的温度和密度，对我们认识海洋、利用海洋能起到非常积极的作用，例如，掌握更多的海水温度和盐度数据，能够为海上航行提供更安全的保障。
问题探究：
2016 年，我国“雪龙”号科学考察船进行了第七次北极科学考察。科学考察船航行至北极附近，考察队员们投放温盐仪，观测海水的温度、盐度。
2. 美国电影《后天》讲述的是全球气候变化导致海水温度和盐度异常，对人类社会造成毁灭性灾害的故事。你认为这种状况有可能发生吗？
提示：在电影《后天》中，由于全球气候变暖，北极冰层融化后流入大西洋，导致海水盐分稀释，冲过了临界值，使得“温盐环流”停止流动，于是海洋温度急剧下降，导致灾难性天气的出现。影片中的“后天情景”通过艺术的手段夸大了，像《后天》中那样来势汹汹的气候灾害基本是不会出现在现实生活中的。虽然影片中使用了夸张的艺术手法，但是，全球气候变暖给地球带来的隐患却是客观存在的，海洋在全球气候变化中能够起到重要作用，故而对海水温度、盐度的观测不可或缺。
知识梳理：海水的性质
海水的基本性质主要包括海水的温度、盐度和密度，许多海洋现象都与这些性质有关。
海水的性质包括：
1．海水温度：海洋水的温度是海洋热能的一种表现形式。
2．海水密度：海水的密度比纯水大，约为1.022~1.028g/cm3它随温度、盐度和气压而变化。
3．海水的颜色和透明度：海水的颜色决定于海水对太阳光线的吸收和反射状况。
4．海水成分：海洋水是含有多种溶解固体和气体的水溶液，其中水约占96.5%，其他物质占3.5 %。
5．海水的盐度：海水盐度指海水中全部溶解物质与海水重量之比，通常以每千克海水中所含的溶解物质的克数来表示。
6．营养盐类：海水中的营养盐类主要为磷酸盐、硅酸盐和硝酸盐等。
知识梳理：海水的温度
　　海水温度反映海水的冷热程度。太阳辐射是海水最主要的热
源。受太阳辐射的影响，海洋表层水温的高低，随时间和空间而变化。此外，寒暖流经过的海区，水温也受影响。一般来说，同一海区的水温，夏季高些，冬季低些。不同海区的水温，低纬度高些，高纬度低些；暖流水温高于所流经海区的水温，寒流水温低于所流经海区的水温。
问题探究：
读图 4-11，完成相关任务。
1. 8 月份世界海洋表层水温的分布有何特点？形成这些特点的主要原因是什么？
提示：特点：海洋表层水温自赤道向两极逐渐降低。中低纬海区大洋西岸水温高于大洋东岸，中高纬海区大洋西岸水温低于大洋东岸。主要原因：这是因为纬度越低，太阳高度越大，单位面积的表层海水获取的太阳辐射越多，水温越高。此外，中低纬度的大洋西岸有暖流经过，水温较高，大洋东岸有寒流经过，水温较低；中高纬度大洋西岸有寒流经过，水温较低，大洋东岸有暖流经过，水温较高。
问题探究：
读图 4-11，完成相关任务。
2. 太平洋、印度洋、大西洋表层年平均水温为 17.4 ℃。其中，太平洋最高，为19.1 ℃；印度洋居中，为 17.0 ℃；大西洋最低，为 16.9 ℃。比较三大洋热带和副热带海域面积、海洋开敞程度等，讨论导致三大洋表层年平均水温差异的主要原因。
提示：太平洋表层水温最高。因为它的热带和副热带的面积宽广，北部地形封闭，仅有狭窄的白令海峡与北冰洋相接，北冰洋冷水对太平洋表层水温影响较小。印度洋热带和副热带(南北纬30°附近)水域较为狭窄，广大水域在南半球。以整个大洋来看，太平洋海面年平均温度要高于印度洋。大西洋北端地形开敞，受北冰洋水域的冷水和浮冰影响明显，因而其表层水温低于太平洋和印度洋。
知识梳理：海水热导率
　　海水热导率低，导致水温自表层向深层大体上呈不均匀递减
的趋势。在表层区，水温基本上趋向于均匀分布；在温跃层（水
温在垂向上存在显著差异的水层），水温随深度的增加而显著降低；在深水区，水温受外界的影响较小，变化缓慢，温度偏低。
问题探究：
4-12 中甲、乙、丙三个观测站各自的纬度位置不同，表层水温在 17 ℃至27 ℃之间不等。读图，完成相关任务。
1. 按纬度位置由高到低的顺序，对甲、乙、丙三个观测站排序，并说明理由。
提示：纬度位置由高到低的顺序依次为丙、乙、甲。理由：由图可知，三个观测站所处海域的表层水温从低到高依次为丙、乙、甲，结合所学知识可知，海水表层水温由低纬向高纬逐渐降低，即可得出三观测站所处纬度位置由高到低的顺序依次为丙、乙、甲。
问题探究：
4-12 中甲、乙、丙三个观测站各自的纬度位置不同，表层水温在 17 ℃至27 ℃之间不等。读图，完成相关任务。
2. 据图描述海水温度的垂向变化特点。
提示：表层海水温度随深度的增加而显著递减，1000米以内变化较明显，1000～2000米变化较小，2000米以下保持低温状态。
问题探究：
4-12 中甲、乙、丙三个观测站各自的纬度位置不同，表层水温在 17 ℃至27 ℃之间不等。读图，完成相关任务。
3. 三个观测站的表层水温差别较大，但是深度 1 000 米以上的深层海水，水温随深度的变化不大，经常保持着低温状态。想一想，这是为什么？
提示：三个观测站的表层水温差别较大，是因为纬度不同得到的太阳辐射不同。但海水热导率低，水温随深度增加而显著递减，1 000米以下的海水受表层海水的影响越来越小。
知识梳理：海水温度的影响
　　海水温度的变化与我们的生活息息相关。海水能够调节大气温度。夏季海水增温慢于大气，会使沿海地区升温变缓；冬季海水降温慢于大气，会使沿海地区降温变缓。海水温度的变化也可能带来负面影响。据统计，以往 100 年间，由于表层水温上升，大西洋飓风发生的频率显著上升；1999—2004 年，全球范围内海水温度明显升高，致使浮游生物数量显著下降，直接影响到鱼类、海鸟、海兽的食物供应，甚至威胁到它们的生存。
知识梳理：海水温差能发电
　　海水温差能又称海洋热能。海水垂向温差高达 20℃甚至更多，蕴藏着丰富的热能资源。海水温差能发电是指将海水温差能转换成电能的水力发电方式。1870 年，法国作家儒勒·凡尔纳在其小说《海底两万里》中，就提出了利用海水温差能发电的设想。1926 年，海水温差能发电试验获得成功。如今，耐压、绝热、防腐等技术难题正被逐步攻克，美国、日本、中国皆已掌握海水温差能发电技术。
知识梳理：海水的盐度
　　海水盐度是指溶解于海水中的盐类物质与海水质量的比值，用单位质量海水中所含盐类物质的质量来量度。世界海洋的平均盐度约为 35‰。海水的味道之所以既咸又苦，是因为氯化钠（味咸）和氯化镁（味苦）是海水中主要的溶解盐类。
游子吟 (《虾球传》电影主题曲) - 成方圆
词：凯传 曲：马丁
都说那海水又苦又咸，
谁知那流浪的悲痛辛酸
遍体的伤痕，满腔的仇冤，
呵游子的脚印啊血泪斑斑
啊流浪流浪，流浪流浪，
游子的脚印啊血泪斑斑
历尽了人间的风暴雨寒，
踏遍了世上的沟沟坎坎
人情的冷暖，世道的艰难，
呵游子的心中啊盼望春天
啊流浪流浪，流浪流浪，
游子的心中啊 盼望春天
啊流浪流浪，流浪流浪，
游子的心中啊 盼望春天
知识梳理：世界海洋表层盐度分布
　　
知识梳理：海水的主要成分
　　海水是一种混合水溶液，主要由水、无机盐、有机物和悬浮物组成。海水中溶解有各种盐类物质，一般认为，海水中的盐类物质主要来源于地壳岩石风化产物及火山喷出物。此外，全球河流每年向海洋输送大量溶解盐，这也是海水盐类物质的来源之一。目前，海水中可以测到的元素有 80 多种，阳离子主要有 Na+， K+， Ca2+，Mg2+， Sr2+ 五种，阴离子主要有 Cl-， SO4 2-， Br-，HCO3 -（CO3 2-），F- 五种，还有以分子形式存在的硼酸，它们共占海水盐类物质的 99.9%。
知识梳理：海洋表层盐度、温度随纬度的分布
　　
为什么同是纬度 50° ~60°的海区，南北半球表层的盐度不一致？
提示：影响盐度高低的因素除降水和蒸发的关系外，还有陆地淡水的注入以及洋流的影响等，同在50度到60度纬度的海区，南北半球降水与蒸发的关系较为接近，但南北半球大陆分布差异很大，北半球这一纬度陆地面积广大，有大量淡水注入海洋，从而影响这一海区的盐度偏低，而南半球这一纬度基本为海洋，因而盐度值高于北半球相应海区。
问题探究：
1. 读图图 4-14，完成相关任务。
（1）说出世界海洋表层盐度随纬度变化的特点，并分析其成因。
提示：世界海洋表层盐度自南北半球的副热带海区向两侧的高纬度、低纬度海区递减。副热带海区地处副热带高压带，蒸发量大于降水量，因此盐度较高；赤道附近海区地处赤道低压带，降水量大于蒸发量，因此盐度较低；自副热带向高纬度海区，温度逐渐降低，蒸发量逐渐减少，海水表层盐度也逐渐降低。
问题探究：
1. 读图图 4-14，完成相关任务。
（2）红海是世界上盐度最高的海区，盐度超过 40‰；波罗的海是世界上盐度最低的海区，盐度低于 10‰。试从纬度位置、气候特点、淡水汇入情况、海区形状等角度，分析两者盐度差异显著的原因。
提示：红海较波罗的海盐度高。一是红海纬度较低，气温较高，蒸发强烈；波罗的海纬度较高，气温较低，海水的蒸发量较小。二是红海位于热带沙漠气候区，降水稀少；而波罗的海位于温带海洋性气候区，降水较多。三是红海周围河流较少，汇入淡水少；波罗的海周围河流众多，汇入淡水较多。四是从海区形状看，红海海域狭长，更加封闭，只有南部的狭窄海峡与外海相连，与外界低盐度海水交换少；波罗的海海域较封闭，与外界高盐度海水交换少。
问题探究：
2. 径流量大的河流，淡水可扩展到河口外很远的海域。例如，长江在洪水期小潮时，淡水向东北扩散，一直影响到朝鲜半岛以南的济州岛，向南进入杭州湾海域。读图 4-15、图4-16，描述夏季长江口海域盐度等值线的分布特点，并分析其成因。
提示：等盐度线从河口地区向外呈舌状凸出，数值从近岸向外海递增。原因：夏季长江径流量大，离河口越近，淡水汇入量越大，河水与海水交换多，盐度越低；而离河口越远，长江的淡水对海水的影响就越小，盐度越高。
知识梳理：海水盐度随深度的变化
　　海水盐度在垂向上存在着分层：浅表层盐度比较均匀；随着深度增加，盐度会发生显著变化（这一水层称为盐跃层）；到一定深度，盐度又近似均匀分布。在中低纬度海区，表层盐度较高，随深度的增加，盐度降低；在高纬度海区，表层盐度较低，随深度的增加，盐度升高。
知识梳理：海盐
　　海水是盐的“故乡”。海水中所含的盐类物质数量巨大，如果把世界上海水中的盐都分离出来，平铺在陆地上，可使全世界陆地平均高度增加 153 米。利用海水晒盐，是人类利用海洋资源的重要方式。海盐主要是海水经自然蒸发而晒制出来的。我国东部沿海的一些地方，海滩宽广，风力强劲，晴天多，日照充足，蒸发旺盛，适合晒盐。我国海盐产量长期居于世界首位。
问题探究：
阅读下列材料，完成相关任务。
以前，主要通过测定出海船只带回的海水样本，来了解某个海域的盐度。后来，在海洋调查中逐步使用了浮标技术。1998—2015 年，科学家建立了 Argo 全球海洋观测网。Argo 由 3 000 多个受卫星跟踪的自动探测浮标组成，其中我国有 170 多个。该观测网能够广泛收集世界海洋温度和盐度的信息，观测范围自海面到水深 2 000 米。2011 年发射的“水瓶座”卫星，对世界海洋盐度每周扫描一次，并分析大洋环流等信息。“水瓶座”卫星两个月所获得的观测数据，相当于调查船和浮标 125 年所能获得的信息量。
1. 读图 4-12、图 4-17 思考，Argo 全球海洋观测网将观测范围设定为自海面到水深 2 000 米，其主要原因是什么？
提示：海水温度和盐度从海平面到2 000米以内变化较为明显，2 000米以下则保持较为稳定的状态。
问题探究：
阅读下列材料，完成相关任务。
以前，主要通过测定出海船只带回的海水样本，来了解某个海域的盐度。后来，在海洋调查中逐步使用了浮标技术。1998—2015 年，科学家建立了 Argo 全球海洋观测网。Argo 由 3 000 多个受卫星跟踪的自动探测浮标组成，其中我国有 170 多个。该观测网能够广泛收集世界海洋温度和盐度的信息，观测范围自海面到水深 2 000 米。2011 年发射的“水瓶座”卫星，对世界海洋盐度每周扫描一次，并分析大洋环流等信息。“水瓶座”卫星两个月所获得的观测数据，相当于调查船和浮标 125 年所能获得的信息量。
2. 与传统方式相比，应用卫星遥感技术观测海水盐度有哪些优势？
提示：遥感技术观测的范围大、精度高；获取和更新大量数据时，速度快、周期短，受自然条件的影响较小。
知识梳理：海水密度水平分布规律
　　海水密度是指单位体积海水的质量。海水密度的变化比较复杂，与温度、盐度和压力都有关系。在大洋表层，海水密度主要取决于温度和盐度的变化。
（1）大西洋赤道附近温度偏高，盐度稍低，表层密度小，由此向两极逐渐增大。
（2）在副热带海区，虽然盐度偏大，但因温度下降幅度不大，尽管密度增大，却没有出现极值。随着纬度增高，虽然盐度剧降，但因温度降低引起的增密效应，比盐度降低引起的减密效应要大，所以密度继续增大。
（3）最大密度出现在寒冷的极地海区。
（4）在河流入海口，由于盐度低，因而密度较小，但河水携带的泥沙可使密度变大。
知识梳理：大西洋表层海水密度、温度和盐度随纬度的分布
　　
知识梳理：海水密度在垂向分布规律
　　
海水在垂向上存在着明显的密度跃层，不同纬度海水密度垂向差异很大。在低纬度海区，由于表层海水温度高，海水密度相对较低。从海面到一定深度，受海水运动的影响，海水混合良好，因此海水温度和密度的变化不大。随着深度的增加，海水密度迅速增大。但到一定深度之下，海水密度基本不变。在高纬度海区，海水密度在垂向上的变化很小。
问题探究：
1. 表层海水的密度可以直接进行测量，是否也可以将深层海水直接提升到海面来测量其密度？为什么？
提示：不可以。海水密度的变化与温度、盐度和压力都有关系。深层海水直接提升到海面后，其温度、压力等都会发生变化，因此深层海水的密度也会随之变化，导致测量不准确。
问题探究：
2. 读图 4-19、图 4-20，说出海洋表层海水密度随纬度变化的特点，以及不同纬度海水密度随深度变化的特点，并简要分析成因。
提示：海洋表层海水由赤道向两极，密度逐渐变大，两极海域密度最大。不同纬度海水密度随深度变化的特点：低纬度海区从海面至海平面下1 500米，海水密度迅速增大。从海平面下1 500米至2 000米左右，海水密度缓慢增大。2 000米以下海水密度基本不变。高纬度海区海水密度在垂向上的变化很小。成因：海水密度的变化主要取决于海水温度的变化。低纬度从赤道到副热带海区，表层水温较高，密度较小。但因海水热导率低，随着深度的增加，水温迅速降低，海水密度也迅速增加。但到2 000米以下，海水温度基本保持稳定，密度也基本不变。高纬度海区，表层海水温度较低，且随深度增加水温下降较小，所以海水密度在垂向上的变化也很小。
知识总结：海水温度
　　
知识总结：海水盐度
　　
知识总结：海水密度
1、定义：海水密度是指单位体积海水的质量。
2、影响因素：温度、盐度和压力。
3、分布规律：
（1）水平分布规律：大洋表层海水密度随纬度的增高而增大，主要影响因素是温度和盐度；
（2）垂直分布规律：海水在垂向上存在着明显的密度跃层，不同纬度海水密度垂向差异很大。主要影响因素是压力。
4、对人类生产生活的影响：
（1）对海洋航行的影响：在不同密度的海洋上航行，同一艘船的吃水深度不同。海水的密度越大，海水的浮力越大，船的吃水深度越小。
（2）对海水运动的影响：海水的密度差异会产生密度流。
典例探究：
1.影响海洋表层水温高低的因素是(　　)
A.太阳辐射 B.地面辐射
C.海洋深度 D.人类活动
2.下列关于海水温度的叙述,正确的是(　　)
A.海水温度随深度的增加而升高
B.在温跃层,水温随深度的增加而显著升高
C.表层海水的温度一定高于深层海水的温度
D.同一海区的水温,夏季普遍高于冬季
典例探究：
【解析】
1.A　海洋表层海水热量的主要来源是太阳辐射。
2.D　海水温度随深度的增加而降低,A项错误;在温跃层,水温随深度的增加而显著降低,B项错误;表层海水的温度一般高于深层海水的温度,但这不是绝对的,在寒冷的冬季,高纬度地区表层海水温度很低,并出现结冰现象,此时,表层海水的温度低于深层海水的温度,C项错误;同一海区的水温,夏季普遍高于冬季,D项正确。
答案：1.A　2.D
典例探究：
3.对海洋表层海水盐度没有明显影响的是()
A.降水量和蒸发量的对比关系 B.河流汇入
C.洋流 D.沿海人工养殖
4.正确反映海洋表层盐度随纬度分布规律的是()
典例探究：
【解析】
3.D　海洋表层海水的盐度与降水量、蒸发量、河流汇入、海水运动(洋流)都有关系,而沿海人工养殖对海洋表层海水的盐度影响不大,D选项正确。
4.C　北纬60°附近海区有大量陆地淡水注入,故盐度明显低于南纬60°附近海区,C选项符合题意。
答案：3.D　4.C
典例探究：
海水的密度受很多因素的影响。结合相关知识,完成下面两题。
5.影响表层海水密度最明显的因素是(　　)
A.盐度 B.深度
C.径流 D.温度
6.下列关于海水密度的说法,正确的是(　　)
A.影响海水密度的因素主要有温度、盐度,与深度无关
B.一般来说,温度高的海域的海水密度相对较大
C.海水密度随纬度的增高而增大
D.海水密度垂直分布上出现的“海中断崖”现象不会影响人类活动
典例探究：
【解析】
5.D　结合所学知识可知,影响表层海水密度最明显的因素是温度,故D项正确。
6.C　结合所学知识可知,海水密度会受到温度、盐度以及深度等诸多因素的影响,故A项错误;一般来说,温度高的海域的海水密度相对较小,故B项错误;海水密度随纬度的增高而增大,故C项正确;海水密度垂直分布上出现的“海中断崖”现象一定程度上会影响人类在海洋中的活动,故D项错误。
答案：5.D 6.C　
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