海洋工程环境课件02-1-海水的温度.盐度.密度及其分布2

《海洋工程环境学》

海水盐度及密度

二、海水盐度

1. 2. 3. 4. 5.

盐度的概念 影响盐度分布的因素 表层海水盐度的分布规律 世界盐度之最 海水盐度的时间变化

2.1 盐度的概念



海洋中含有丰富的盐类物质。其中， 主要是 氯化钠（咸）和氯化镁（苦）



盐度：表示海水中盐类物质的质量分数。 世界大洋的平均盐度约为3.5%。 单位质量海水盐度的计算： 盐度= 盐类物质的质量（溶质） 海水的质量（溶质+溶剂）

结合化学相关知识思考：哪些方法可以改变溶液的盐度？ 自然界中的哪些地理因素或现象能改变海水的盐度？

2.1 测定盐度的方法

1）原始盐度定义

1902年，在化学分析测定方法的基础上，盐度首次被定义为“1千克海水中 的碳酸盐全部转换成氧化物，溴和碘全部被氯当量置换，有机物全部氧化之 后所剩固体物质（无机盐）的总克数。”它的符号为“S‰”，单位为 “g/kg”。 采用标准的化学分析方法莫尔滴定法来测定海水氯度和盐度。 后来利用海水组成恒定性的特性，可用测定海水中的氯含量来计算得到海水 盐度。 缺点：

海水组成成分不完全符合恒比关系； 海水样品存在代表性、准确性与局限性等方面的问题； 氯度的滴定技术也会产生误差。

2）电导盐度定义 电导盐度计问世后，盐度的测定变得快速、简单、更准确，并 适用于海上现场测定。它利用的是海水电导率( Conductivity)与 盐度的关系来求出盐度值。 海水电导率是表示海水导电性能的物理量，它定义为长1m、截 面积lm2海水的电导。 缺点：电导盐度仍建立在海水组成恒定的基础上，依赖对氯度 的测定，海水样品的局限性影响盐度标准；

3）实用盐度定义 1978年国际提出了实用盐度标度,其目的是要使海水盐度的 测定不再依赖对氯度的测定，进而提高盐度的测定精度。 采用高纯度的KCl配制一定浓度(32.4356‰)的KCl溶液作为 实用盐度的参考标准，而标准KCl溶液与盐度为35.0‰的国际标 准海水的电导率相同，由海水样品的电导率与标准KCl溶液的电 导率之比来计算确定海水盐度。因此标准海水的测定仍使用海 水电导率测定，但已与海水样品的氯度无关，使得海水盐度标 准不再受到海水成分变化的影响。

2.2 影响盐度分布的因素

降水——增加溶剂量

蒸发——减少溶剂量

降水量和 蒸发量 地表径流

盐 度 的 变 化

改变溶剂量

河流淡水—— 增加溶剂量

改变溶质量

盐度高 盐度低

暖流 寒流

洋流

因素

影响

备注

最主要的因素；决 降水量＞蒸发量，盐度较低； 定了表层海水盐度 气候 的纬度分布规律 蒸发量＞降水量，盐度较高 有河水、冰雪融水汇入，起稀 淡

水 释作用，盐度偏低 汇入 无河水、冰雪融水汇入，盐度 偏高 同纬度海区，寒流经过的海区 洋流 盐度偏低；暖流经过的海区盐 度偏高 对局部海域（近岸 海区）影响显著； 大洋边缘的盐度往 往比中心低 对同纬度海域盐度 影响显著

2.3 表层海水盐度的分布规律

大洋盐度的平均值在大西洋最高，为34.90，印度洋次之 为34.76，在太平洋为34.62。 海洋盐度的分布复杂，分别用它的水平方向分布、铅直 方向分布及随时间变化三个方面来描述其分布变化特征。

2.3.1 盐度的水平分布规律

降水、蒸发

随纬度的分布规律： 随纬度的分布规律 从南北半球的副热带海 区，分别向两侧的低纬 度（赤道）和高纬度 （两极）递减。（呈马 递减 鞍型曲线）

A C B

E

D

1.读图,A、E两点的盐度最高而B点的盐度较低，为什么呢 (请注意他们的纬度位置)

A、E位于副热带海区，受副热带高气压带控制，天气 稳定而干燥，蒸发量大大超过降水量，因而海洋表面盐度 最高。 B位于赤道地区，虽然气温高，蒸发量大，但由于受赤 道低气压控制，降水丰沛，降水量大于蒸发量，盐度稍

随纬度的 分布规律： 分布规律 从南北半球的 副热带海区， 副热带海区 分别向两侧的 低纬度（赤 道）和高纬度 （两极）递 减。（呈马鞍 型曲线）

2.3.2 盐度的铅直分布规律

盐度跃层

盐度跃层强度

我国的《海洋调查规范》和《专属经济区和大陆架勘测技 术规程》对盐度跃层规定的取值标准。 水深小于200m的浅海盐度跃层最低值为：

S

z

=0.1/m

水深大于200m的深海温跃层强度最低标准为：

S

z

=0.01/m

2.4世界盐度之最

世界盐度最高的海域：红海，盐度达4.1%

红海盐度高的原因： ①位于副热带海区，降 水少而蒸发旺盛，蒸发量大 于降水量； ②红海两岸是干燥的沙 漠地区，几乎没有陆地淡水 注入； ③红海海域较封闭，与 世界盐度最高和最低的海域在哪儿？ 低盐度的海水交换少。

世界盐度最低的海域：波罗的海， 盐度不超过1%

波罗的海盐度低的原因： ①波罗的海海域位于副极地多雨 带，降水较多而蒸发量小，降水量 大于蒸发量； ②波罗的海四周陆地河流众多， 有大量的淡水注入； ③波罗的海海域较封闭，高盐度 的海水流入少。

2.5 海水盐度的时间变化

盐度的变化规律较复杂，具体海域要做具体分析。一般而 言，对盐度有影响的蒸发和降水的日变化很小，这使得大洋表 面盐度的每日变化幅值也很小，约为0.05，并随海水混合的向 下传播而减小。 季节性变化的降水量、蒸发量及径流量影响着大洋盐度的 年变化，如冬季降水量的减小会使盐度相对增高，夏季时往

往 因为降水量大和河流径流集中而使盐度减小。

3、海水密度

3.1 密度的概念 3.2 影响密度分布的因素 3.3 海洋表层海水密度的分布规律 3.4 海洋海水密度的铅直分布

3.1 密度的概念

密度：单位体积海水的质量，用符号“ρ”表示，单位是 kg/m3,g/cm3 。 比容 ：即单位质量海水的体积。 两者皆是盐度、温度和压力的函数，海洋学中常用ρ（S，t，p）的 形式书写。

3.2 影响密度分布的因素

•温度：海水降温，密度增加； •盐度：盐度减少，密度减小； •压力：压力对密度的影响最大。

海水状态方程：

适用范围为温度在-2～40℃之间，盐度在0～42之间

海洋调查中将海水的盐度、温度和压力（深度）的测 定仪器组合起来称为盐温深测定仪CTD。

3.3 海洋表层海水密度的分布规律 海 水 密 度 的 水 平 分 布

3.4 海洋海水密度的铅直分布

S

z

我国的《海洋调查规范》和《专属经济区和大陆架勘测技 术规程》对密度跃层规定的取值标准。 水深小于200m的浅海密度跃层最低值为：

 t / z  0.1 t

水深大于200m的深海温跃层强度最低标准为：

 t / z  0.015 t

其中

 t   ( S , t ,0)  1 10 3

称为“条件密度”。