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海水的性质
NATURE of SEA WATER
Earth hydrology
GEO PPT
Chapter4 section 2
第4章 第2节
2 019
我国“雪龙”号科学考察船
2016年，我国“雪龙”号科学考察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？
活动探究
海水温度和盐度是海水的基本性质，温度、盐度决定海水密度。
了解海水温度和密度，对我们认识、利用海洋起到积极作用，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。
2016年，我国“雪龙”号科学考察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？
活动探究
2016年，我国“雪龙”号科学考察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？
活动探究
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，导致灾难性天气出现。《后天》情景通过艺术手段夸大了，那样来势汹汹气候灾害基本是不会出现在现实生活中。
但是，全球气候变暖给地球带来隐患是客观存在的，海洋在全球气候变化能够起到重要作用，故对海水温度、盐度观测不可或缺。
一、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
物理性质
化学性质
盐度
温度、密度
海水的性质
The temperature of the sea water.
……
海水的温度
/ 01
海水温度反映海水的冷热程度
它主要取决于海洋热量的收支情况
海水温度的概念
太阳辐射
蒸发
热量来源
热量支出
海水温度升高
海水温度的来源
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
但在不同季节、不同海区，热量收支不平衡
图、8月份世界海洋表层水温分布
海水温度的分布规律
分布特点①：一般来说，同一海区的水温，夏季高些，冬季低些。
。原因：夏季海水热量收入大于支出，冬季反之（太阳辐射）
图、8月份世界海洋表层水温分布
分布特点2：
表层海水温度从赤道向两极逐渐降低。
A
B
C
D
E
降低
降低
观察，8月份世界海洋表层水温的分布有何特点
图示-全球平均海面温度图
低
高
全球海洋表层的水温由低纬向高纬递减
相同纬度海洋表层的水温大致相同
纬度越高，太阳高度越小，日照强度弱，则单位面积表层海水获取的太阳辐射越少，因此海水温度也较低
纬度越低，太阳高度越高，日照强度大，则单位面积表层海水获取的太阳辐射越大，因此海水温度也较高
原因：地表获得太阳辐射的热量大致由低纬度向高纬度递减。
图、8月份世界海洋表层水温分布
分布特点3：
中低纬度海区，大洋西岸水温高于大洋东岸。
＞25℃
A
B
20-25℃
主要原因：
中低纬大洋西岸有暖流流经，水温较高；大洋东岸有寒流流经，水温较低。
图、8月份世界海洋表层水温分布
分布特点3：
中高纬度海区，大洋西岸水温低于大洋东岸。
C
D
主要原因：
中高纬大洋西岸有寒流流经，水温较低；大洋东岸有暖流流经，水温较高。
10-15℃
0-5℃
洋流
暖流
寒流
一般情况：低纬流向高纬，从水温高的海区流向水温低的海区
一般情况：高纬流向低纬，从水温低的海区流向水温高的海区
20℃
15℃
10℃
北半球暖流
20℃
15℃
10℃
南半球暖流
10℃
15℃
20℃
南半球寒流
10℃
15℃
20℃
北半球寒流
指海洋中具有相对稳定的流速和流向的大规模海水运动，也称为海流。
③空间变化：同一纬度，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。
原因：暖流具有增温作用，寒流具有降温作用。
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。
太平洋：
年平均水温为17.4℃
印度洋
年平均水温17℃
大西洋
年平均水温16.9℃
活动探究
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。
太平洋：表层水温最高。
原因：①它的热带和副热带的面积宽广②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。
活动探究
印度洋：表层水温次于太平洋。
原因：热带和副热带水域较为狭窄，广大水域在南半球。
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。
活动探究
大西洋：表层水温较低。
原因：北端地形开敞,受北冰洋水域的冷水和浮冰影响明显。
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。
活动探究
热带和副热带水域较为狭窄，广阔水域在南半球。
热带和副热带的面积宽广，北部地形封闭，北冰洋对太平洋表层水温影响较小。
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。
活动探究
分析海水温度对游泳活动的影响
海滨浴场是当地居民和游客喜爱的去处。我国海岸线绵长，拥有众多海滨浴场。图3.11为2016年6月-2017年6月葫芦岛、厦门、西沙3个海洋站的表层海水月平均温度。
通常表层海水温度在20℃以上时适宜游泳。
葫芦岛
厦门
西沙群岛
① 分别描述3个海域的海水温度季节变化特点。
② 3个海洋站附近的海滨浴场分别有哪些月份适宜人们游泳
③ 比较3个海域适宜人们游泳的时间长短差异，并说明原因。
葫芦岛：夏季海水温度较高，冬季海水温度寒冷，冬夏季节变化显著。
厦门：夏季海水温度较高，冬季海水温度较低，有季节变化。
西沙：冬夏季节海水温度均较高，季节变化不明显。
① 分别描述3个海域的海水温度季节变化特点。
② 3个海洋站附近的海滨浴场分别有哪些月份适宜人们游泳？
葫芦岛：7-9月 厦门：5-11月 西沙：全年皆宜
③ 比较3个海域适宜人们游泳的时间长短差异，并说明原因。
葫芦岛适宜游泳的时间最短，西沙适宜游泳的时间最长。
原因：纬度越低，海水温度越高，则适宜游泳的时间也越长。
分布特点④：海水温度的垂直分布
图、太平洋西经170°低纬度某个观测站水温随深度变化的曲线
原因：表层海水吸收了太阳辐射而增温，在以长波辐射的形式把热量传递给近海面的大气的同时，又以传导的方式向下传递热量。海水导热率低，1000米以下深度的海水几乎不受太阳辐射的影响，导致水温自表层向深层大体上呈不均匀递减的趋势。
从垂直分布看，海水温度随深度增加而变化
①通常情况下，表层水温最高；②1000米以内的海水温度随深度变化幅度较大；③而1000米以下的深层海水温度变化幅度较小
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
图、太平洋西经170°低纬度某个观测站水温随深度变化的曲线
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
表层区
温跃层
深水区
分布特点④：海水温度的垂直分布
下图中甲、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。
活动探究
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。
纬度位置由高到低：
丙、乙、甲
在相同经度位置的海域，纬度越高，海洋表层水温越低。
表层水温由低到高：
丙、乙、甲
深度 \千米
0
1
2
3
4
5
0
10
20
30
0
10
20
0
10
20
甲
乙
丙
太平洋170°W附近三个观测站海水温度随深度的变化
温度 \℃
2、据图描述海水温度的垂向变化特点。
表层海水温度随深度的增加而显著递减，1000米以内变化明显，1000-2000米变化较小，2000米以下保持低温状态。
深度 \千米
0
1
2
3
4
5
0
10
20
30
0
10
20
0
10
20
甲
乙
丙
太平洋170°W附近三个观测站海水温度随深度的变化
温度 \℃
3、三个观测站的表层水温差异大，但是深度1000米以上的深层海水，水温随深度变化不大，经常保持着低温状况。想一想，这是为什么？
三个观测站的表层水温差异较大，是因为纬度不同得到的太阳辐射不同。
但是海水的热导率低，
水温随深度增加而显著递减，1000米以下的海水受表层海水的影响越来越小。
深度 \千米
0
1
2
3
4
5
0
10
20
30
0
10
20
0
10
20
甲
乙
丙
太平洋170°W附近三个观测站海水温度随深度的变化
温度 \℃
结论
从垂直分布看，海水的温度随深度增加而递减。
从水平分布看，南北方向全球海洋表层水温由低纬向高纬递减，相同纬度海洋表层水温大致相同；东西方向暖流经过的海域水温偏高。
从季节分布看，同一海区的表层水温，夏季普遍高于冬季。
海洋表层海水的温度状况，还受到海陆分布、大气运动、海水运动等因素影响。
01
02
03
04
海水温度影响因素的规律总结
同纬度北半球海水温度高于南半球
深度
纬度
海陆分布
越深温度越低，变化幅度越小
海水温度由低纬到高纬递减
大气运动
洋流
多晴天海区水温高，多阴天海区水温低
暖流流经地区水温高，寒流流经地区水温低
季节
夏季海水温度高，冬季海水温度低
影响海洋生态系统
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。
影响自然灾害
由于表层水温上升，大西洋飓风发生的频率显著上升
调节大气温度
1)夏季海水增温慢于大气，会使沿海地区升温变缓
2)冬季海水降温慢于大气，会使沿海地区降温变缓
——使沿海地区气温的日较差、年较差较小
海水温度
对地理环境的影响
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04
海水温差能发电
海水温差能又称海洋热能，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。
图示-海水温差能发电试验原理
Hydrology
抽水机
工作液
温暖的海水
涡轮发电机
电
涡轮叶片
换热器
（冷凝器）
换热器
（蒸发器）
冷海水
磁场
海水温度影响海洋运输。纬度较高的海域，海水有结冰期，通航时间较短，在冰封海域航行需要装备破冰设施。
05对海洋航行的影响
海洋中上下层水温度的差异，蕴藏着一定的能量，叫做海水温差能，或称海洋热能。利用海水表层（热源）和深层（冷源）之间的温度差发电的电站，叫海水温差发电站，可以连续性输出电力且伴生淡水。1930年在法国首次试验成功，但当时发出的电能还不如耗去的电力多。近年来世界各国海水温差发电的研究取得了实质性进展。据此完成1～3题。
1、根据海水温差发电原理，下列海域最有利于海水温差发电的海域是
A.美国东海岸 B. 副热带海域
C.地中海沿岸 D. 20°S-20°N的海洋洋面
2、下列有关海水温差发电的说法，正确的是
A. 发电成本低 B. 海洋污染大 C. 发电量稳定 D. 能源总量小
3、从深海抽取的冷海水营养成分丰富且无菌，有多种用途，深海水的利用不包括
A．养殖 B.冷冻 C.制药 D.直接饮用
D
C
D
读图，完成4～5题。
4.图中表示海洋表层海水温度水
平变化和垂直变化的曲线分别是
A.③① B.②④
C.③④ D.①②
√
解析　海洋表层海水温度由低纬到高纬递减，曲线③符合。
海水温度的垂直变化表现为随深度增加而递减。由于海洋表层受太阳辐射影响大，上层水温高，下层水温低，对流和传导困难，因此1 000 m以下的深层海水经常保持着低温状态，曲线①符合海洋水温的垂直变化。故选A。
5.造成曲线③分布情况的主要原因是
A.太阳辐射
B.海陆热力性质差异
C.大气环流
D.海水导热率
√
解析　曲线③表示的是海洋表层海水温度曲线，再排除干扰因素深度可知，纬度越高，表层海水温度越低。这主要是因为纬度越高，海水接受的太阳辐射量越少，故选A。

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