海水为什么不容易结冰?关于海水盐度的话题(附盐度专题设计)

表层海水盐度分布规律这个知识点在人教版教材上没有体现出来,可实际上很多考试或习题会以此为知识背景出题,致使很多同学不知道如何下手做题。新的教材里已把海水盐度再一次的加入进入,其实如果能抓住影响海水盐度高低的因素,此类问题也就可以迎刃而解了,这里做了一个梳理。

①气候因素——海水盐度的高低主要取决于气候因素,即降水量与蒸发量的关系。降水量大于蒸发量,盐度较低,反之较高。

②洋流因素——同一纬度海区,有暖流经过盐度偏高;寒流经过盐度偏低。

③河流径流注入因素——有大量河水汇入的海区,盐度偏低。

附此以外,我们还应考虑如下因素:

高纬度海区结、融冰量的大小(有结冰现象发生的海区,盐度偏高;有融冰现象发生的海区,盐度偏低);

海区的封闭度(海区封闭度越强,盐度会趋于更高或更低);

与附近海区海水的交换量等也能影响到海水的盐度高低。

各个因素具有时空不同的变化,因此海水的盐度高低也具有时空的差异。

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。

分布规律

1、海洋表层海水水平盐度:由南北半球的副热带海区向各自南北两侧的高纬、低纬递减。海洋表层海水平均盐度按纬度分布规律如上图所示。

南半球盐度分布的地带性较北半球明显。

中低纬度的大洋西岸盐度较大洋东岸高。

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。

大西洋盐度略高于太平洋。

2、海洋表层海水垂直盐度:大致在热带和中高纬地区,表面盐度低,向下增大。副热带地区表面盐度大,向下先是迅速减小,然后又逐渐增大。

影响盐度垂直分布的主要因素有:蒸发与降水、结冰与融冰、河水的流入、海水的涡动对流等。

典型海区的盐度分布及原因

就全世界而言,副热带海区的盐度高于热带海区,这是因为虽然热带海区的温度高于副热带海区,但热带是全球的多雨带,而副热带是全球的少雨带,综合降水量和蒸发量两个因素来考虑,副热带海区的盐度高于热带海区。

从高纬地区来分析,北半球高纬度海区的盐度低于南半球高纬度海区,这两个地区气候条件大致相同,起主要作用的是淡水汇入,在北半球高纬度地区有数条大河汇入北冰洋,而南半球这个纬度恰恰没有河流。

红海是世界上盐度最高的海区,这是由于红海位于副热带,降水少,蒸发又很强烈,红海的两岸都是大面积的沙漠,几乎无陆地淡水的注入。海域封闭,与外界海水交换量少,所以红海的盐度高达4.1%。

波罗的海是世界上盐度最低的海区,这是由于波罗的少两岸有众多的河流淡水汇入,同时地处亚寒带地区蒸发量很不,海域较封闭,与外界海水交换量少,所以盐度不超过1%。

河流入海口区的盐度低于周围的海区。例如亚马孙河口,从三角洲向外大约160千米内的海水都是淡水。对于流量季节变化比较大的河流,入海口处的盐度会随季节发生变化,一般来讲河流汛期盐度较低,河流枯水期盐度较高。

不同海区盐度的比较方法

对于几个海区的盐度比较,一般先考虑纬度的差异,不同纬度海区的降水量和蒸发量不同,盐度也不同。

如果是同一纬度地区,则首先考虑寒暖流的影响:受寒流影响的海域,海水蒸发减弱,盐度较低;受暖流影响的海域,蒸发量增大,盐度较高。

其次考虑近海岸地区河流注入水量的大小:河流水注入量较大的海域,受河水稀释作用强,盐度降低幅度大,盐度较低;河水注入量较小的海域,受河水稀释作用弱,盐度降低幅度小,盐度较高。

另外,高纬度海区结冰量大或融冰量小的海域盐度高,而结冰量小或融冰量大的海域盐度低。

海水结冰和淡水结冰的条件不一样。住在海边的人都有这样的体会,每当初冬冷空气来临时,陆地浅水池塘很快冻结成一层薄冰;深冬时节,江河封冻,而海面却照样波涛汹涌,海浪起伏。只有在寒潮频频爆发,空气较长时间处于低温的情况下,海水才会出现结冰现象。
  海水结冰需要三个条件:①气温比水温低,水中的热量大量散失;②相对于水开始结冰时的温度(冰点),已有少量的过冷却现象;③水中有悬浮微粒、雪花等杂质凝结核。淡水在4℃左右密度最大,水温降到0℃以下即可结冰。海水中含有较多的盐分,由于盐度比较高,结冰时所需的温度比淡水低,密度最大时的水温也低于4℃。随着盐度的增加,海水的冰点和密度最大时的温度也逐渐降低。
  海冰初生时,呈针状或薄片状冰晶;继而形成糊状或海绵状;进一步冻结后,成为漂浮于海面的冰皮或冰饼,也叫莲叶冰;海面布满这种冰后,便向厚度方向延伸,形成覆盖海面的灰冰和白冰。
  海冰是淡水冰晶、“卤水”和含有盐分的气泡混合体。按发展阶段,可分为初生冰、尼罗冰、饼冰、初期冰、一年冰和老年冰6大类;按运动状态可分为固定冰和流冰两大类。固定冰与海岸、海底或岛屿冻结在一起,能随海面升降,从海面向外可延伸数米或数百千米。流冰漂浮在海面,谭老师地理工作室综合整理随着海面风向和海流向各处移动。
  海水含盐度很高,大约在34.5‰左右,这种盐度下的海水的冰点大约在-2℃。即使达到-2℃,由于表面海水的密度和下层海水的密度不一,造成海水对流强烈,也大大妨碍了海冰的形成。此外,海洋受洋流、波浪、风暴和潮汐的影响很大,在温度不太低的情况下,冰晶很难形成。
  海洋难以封冻对我们人类很有好处,海洋冬天不结冰使世界的气候比较湿润,易于生物的发展。再者海洋不结冰可以使我们的船只在冬天可以继续航行。
  现在常年存在海冰的地方是南极和北极。在北极,即使在夏天海冰的面积也有大洋洲那么大。
海水盐度的一般分布规律是:由南北半球副热带海区分别向两侧的高纬度和低纬度递减。从这一规律可以看出,海水盐度大小并非从赤道向两极递减,即海水的盐度分布规律并不是与海水温度的纬度分布规律相吻合,因为影响海水盐度的因素除气候因素外,还受洋流、陆地径流、结冰与融冰、海域的封闭与否等因素影响。
一、气候因素
影响海水的气候因素主要考虑“降水量与蒸发量的对比关系”。因为降水使海水稀释,而蒸发使海水浓缩,因此在外海和大洋,影响盐度的最主要的因素是降水量与蒸发量。
例1、读全球降水、蒸发、海水盐度变化曲线图,A、B、C、D分别表示四个海区,回答下列问题。
(1)简析D海区盐度低的原因。
(2)简析A海区盐度比B海区盐度低的原因。
解析:此题的难点在于能否准确抓住影响盐度的主导因素,能否全面分析影响盐度的主要因素。因此,在思考时应该应用盐度影响因素的思维方法来进行分析:应考虑影响盐度的因素有哪些?哪一个是主导因素?谭老师地理工作室综合整理除了主导因素外还有哪些主要因素?读图1可知,第(1)小题D海区之所以盐度低,是因为D海区分布于中高纬度,气温低,蒸发量小,且降水量大于蒸发量。第(2)小题,由于A海区位于赤道附近,气温高,蒸发量大,但其降水量高于蒸发量,因此其盐度并非最高,而B海区位于副热带海区,盛行下沉气流,降水少,气温高,蒸发量大,蒸发量远远大于降水量,因而盐度高。
答案:(1)D海区位于北半球中高纬度海区,由于气温低,蒸发量小,降水量大于蒸发量。(2)A海区位于赤道附近,气温高,蒸发量大,但其降水量高于蒸发量,因此其盐度并非最高,而B海区位于副热带海区,盛行下沉气流,降水少,气温高,蒸发量大,蒸发量远远大于降水量,因而盐度高。
二、洋流
同一纬度暖流经过的海区盐度偏高,寒流经过的海区盐度偏低。
例2、读图,盐度由高到低排列正确的是
A. ②①④③
B. ①②③④
C. ①②④③
D. ③④②①
解析:根据海水盐度的分布规律可以推知①、②海区的盐度大于③、④海区的盐度,结合世界洋流的分布规律可知,①处有暖流经过,②处有寒流经过,因此盐度①大于②,而③处有寒流经过,④处有暖流经过,应用“暖流经过的海区盐度偏高,寒流则相反”这一原理可得出答案。
答案:C
三、入海径流
大量来自陆地的淡水汇入,对海水起稀释作用。因此,有无陆地河流淡水汇入也是影响盐度的因素之一。由于许多河流的补给主要是雨水,因此雨水的季节变化会造成河流径流的季节变化,而径流的季节变化也会造成海水盐度的季节变化。
例3、读某海域等盐度线图,影响该海域沿海地区盐度季节变化的主要因素是
A. 海区封闭程度
B. 蒸发量
C. 河流径流量的变化
D. 洋流
解析:影响盐度高低的主要因素有降水量和蒸发量、洋流、入海径流量等。降水量和蒸发量是决定不同纬度海水盐度高低的因素,洋流对同纬度海区的海水盐度有显著的影响,入海径流量对大陆沿岸海区的海水影响较大。图示地区为渤海,从等盐度线可以看出,二月近海地区盐度高,八月近海地区盐度低,结合本地区的气候特点和径流状况,可知沿海地区盐度季节变化的主要因素是河流径流量的季节变化。
除降水量和蒸发量、洋流、入海径流量三类影响因素外,结冰与融冰、海域的封闭与开敞也影响海水的盐度。高纬度海区由于海水有结冰与融冰现象,因而同一海区会呈现冬夏盐度的季节变化,冬季温度低海水结冰,因而盐度偏高;春季以后海水融冰,盐度偏低。波罗的海是世界上盐度最低的海区,红海是世界上盐度最高的海区,除了受“气候因素和有无陆地河流淡水汇入”这两大因素的影响外,还有一个原因就是波罗的海和红海都是由于“海域比较封闭”,其海水与外海的海水沟通比较少。
答案:C
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