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海水盐度

发布时间:2019-06-29 15:16 来源:未知 编辑:admin

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  海水盐度是指海水中全部溶解固体与海水重量之比,通常以每千克海水中所含的克数表示。人们用盐度来表示海水中盐类物质的质量分数。世界大洋的平均盐度为35‰。

  海水中含盐量的一个标度。海水含盐量是海水的重要特性,它与温度和压力3者,都是研究海水的物理过程和化学过程的基本参数。海洋中发生的许多现象和过程,常与盐度的分布和变化有关,因此海洋中盐度的分布及其变化规律的研究,在海洋科学上占有重要的地位。

  世界各大洋表层的海水,受蒸发、降水、结冰、融冰和陆地径流的影响,盐度分布不均:两极附近、赤道区和受陆地径流影响的海区,盐度比较小;在南北纬20度的海区,海水的盐度则比较大。深层海水的盐度变化较小,主要受环流和湍流混合等物理过程所控制。根据大洋中盐度分布的特征,可以鉴别水团和了解其运动的情况。在研究海水中离子间的相互作用及平衡关系,探索元素在海水中迁移的规律和测定溶于海水中的某些成分时,都要考虑盐度的影响。此外,因为实际工作中往往难以在现场直接准确测定海水的密度,所以各国通常测定盐度、温度和压力,再根据海水状态方程式计算密度。

  在1902年首次建立了盐度定义之后,随着海洋科学的发展,对盐度值的准确性的要求,越来越高,因此对盐度的定义,作了几次修订。

  首次定义19世纪末期,欧洲一些国家召开了国际海洋会议,为了统一观测资料,成立了专家小组,研究了海水的盐度、氯度(见海水氯度)和密度等有关问题。这个小组在M.H.C.克努曾的领导下,提出了一种测定盐度的方法,即取一定量的海水样品,加盐酸酸化后,再加氯水,蒸干后继续升温,最后在480°C条件下烘至恒重,称量剩余的盐分。根据这种测定方法,海水盐度的定义为:“1千克海水中的溴和碘全部被当量的氯置换,而且所有的碳酸盐都转换成氧化物之后,其所含的无机盐的克数。”以符号“

  这种测定方法的操作繁杂,需要较长的时间,不适用于海洋调查。为了应用方便起见,在海水组成恒定的基础上,自北海波罗的海红海等海区采集了9个表层水样,测定了它们的盐度和氯度,从这些数据归纳出盐度和氯度(Cl)的关系式

  重新定义盐度与氯度的上述关系式,建立在海水组成恒比规律的基础上,这是不严格的;况且当时所取的水样,多数为波罗的海表层水,难以代表整个大洋水的规律。实际上,关系式中的常数项0.030,不符合大洋海水盐度变化的实际情况。1950年以后,电导盐度计的研究和发展,使盐度的测定方法得到简化,精密度也提高,比测定氯度后计算盐度的方法,更加准确和方便。因此,联合国教科文组织(UNESCO)、国际海洋考察理事会(ICES)、海洋研究科学委员会(SCOR)和国际海洋物理科学学会(IAPSO)4个国际组织联合发起,于1962年5月召开会议,成立了海水状态方程式联合小组。此小组于1963年第二次会议上改名为“海洋用表与标准联合专家小组(JPOTS)”。经过多次讨论和研究,为了保持历史资料的统一性,将盐度公式改为

  R.A.考克斯等对采自各大洋和海区的135个水样(深度在100米以内)的氯度值进行了准确的测定,按上述公式换算成盐度,并测定了电导比R15,得到S‰与R15关系的多项式

  =35.000的标准海水电导率的比值。1966年,JPOTS推荐这多项式为海水盐度定义。同年,联合国教科文组织和英国国立海洋研究所出版的《国际海洋用表》,其中的盐度数据,就是采用上述测定电导率后换算成盐度的方法。

  海水盐度因海域所处纬度位置不同而有差异,主要受纬度、河流、海域轮廓、洋流等的影响。

  在外海或大洋,影响盐度的因素主要有降水,蒸发等;在近岸地区,盐度则主要受河川径流的影响。

  从低纬度到高纬度,海水盐度的高低,主要取决于蒸发量和降水量之差。蒸发量使海水浓缩,降水使海水稀释。有河流注入的海区,海水盐度一般比较低。

  Water salinity based on percentage of dissolved salts

  在海洋,赤道一带降雨量大,盐度较低。在高纬度地区,溶解的冰降低了盐度。盐度最高的地区是蒸发量高而降雨相对较低的中纬地区。

  能生存于较大的盐度范围的生物称为“广盐性”(euryhaline),反之为“狭盐性”(stenohaline)。

  盐度大幅改变时,因为渗透作用的关系,细胞可能涨破或萎缩。有些生物的体液的浓度随盐度而改变,称为变渗压性生物(poikilosmotic / osmoconformers);亦有生物以各样方法维持身体渗透压,称为恒渗压性的(homoiosmotic / osmoregulators)。这类方法有:

  盐度的基本定义为每一千克的水内的溶解物质的克数。1902年ICES提出的定义为:“每一千克的水内,将溴和碘化物计算为氯化物,将碳酸盐计算为氧化物,将所有有机化合物计算为完全氧化的状态,溶解物质的克数。”由于盐度和氯度(海洋内的氯的含量,约为55.3%)相关,加上氯度很易测得,因此有了一条经验公式:S‰ = 0.03 + 1.805Cl‰。其中氯度的定义为“令海水样本中所有卤素沈淀的所需银的质量”。联合国教科文组织和其他国际团体设立的专家小组JPOTS,在1966年提出此式应是S‰ = 1.80655 Cl‰,同时又推荐海洋学家提出使用海水的导电性来定义盐度。1978年JPOTS提出

  (Practical Salinity Scale)为现时最广泛采用的专业定义:

  S = 0.0080 - 0.1692 Rt0.5 + 25.3851 Rt + 14.0941 Rt1.5 - 7.0261 Rt2 + 2.7081 Rt2.5 + ΔS

  ΔS = [(t - 15) / (1 + 0.0162(t - 15))] + 0.005 - 0.0056 Rt0.5 - 0.0066 Rt - 0.0375 Rt1.5 + 0.636 Rt2 - 0.0144 Rt2.5

  C (KCl, t, 0)表示32.4356克的KCl溶于1千克的水的溶液,在t度和标准大气压力下的导电性

  海水的平均盐度是35‰,即每千克大洋水中的含盐量为35克。一般来说,大洋水中盐度的变化很小,近海水域的盐度变化较大。 在大洋水中,盐度的变化主要与海水的蒸发、降雨、洋流、海水混合等因素有关。

  近岸海水的盐度主要受陆地河流向海洋输入淡水(入海径流)有关,所以盐度的变化范围较大。我国长江口海域,在冬季的枯水期可以测到海水的盐度为12‰;但是,夏季洪水季节,同一地点测得得盐度仅有2.5‰。此外,在地球的高纬度地区,冰层的结冰和融化对这些海区海水的盐度影响很大。不过,从整个世界大洋看,海水的盐度呈“M”状变化:

  (1)赤道附近,降雨量大于蒸发量,这一海区的年净得雨水约22厘米,雨水使海水的盐度降低。

  (2)在南纬20度和北纬20度附近是地球的信风带,天气干燥、降雨量小,蒸发量大大高于降雨量,海水的盐度自然增加。

  (3)位于南极和北极附近的高纬度地区,气温较低,蒸发量小,降雨量增加,盐度相对小一些。

  世界的个别海域盐度差别很大。地中海东部海域盐度达到39.58‰,西部受到大西洋影响,盐度下降,只有37‰。红海海水盐度达到40‰,局部地区高达42.8‰。波罗的海有众多入海径流,海水盐度只有10‰,为世界各大海中最低。

  世界上盐度最高的水体是死海(内陆咸水湖泊),表面的盐度为227‰~275‰,深度40米处,湖水盐度达到281‰。

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