释惑| 海水性质的九问九答
海水性质作为新教材增加的一部分内容。对于很多老师和同学来说,这部分内容几乎是没有接触过的,我们这里整理了本部分涉及到的一些典型疑问,供大家参考。
海水盐度
No.1
海水温度对盐度影响是通过蒸发还是增加溶解?
直接给出答案:海水温度对盐度的影响,主要是通过蒸发。
盐度,归根结底是受到化学上提到的溶剂和溶质的量的影响,例如降水是增加溶剂、蒸发是减少溶剂、河流淡水是增加溶剂。
海水中的盐分远远是没有达到饱和的,因此我们可以近似于认为“海水中没有存盐”,因此增加温度虽然能够改变海水的饱和度,但是已经几乎没有盐分可以来溶解了。
因此,海水温度增加,主要是通过增加蒸发量,减少了溶剂,导致海水盐度上升的。
No.2
全球平均,北纬60°比南纬60°海水盐度低?
这一问题,是新教材使用初期、低年级考试的重点内容。原因主要是北纬60°附近入海径流多,因此海水盐度小。
No.3
大西洋,为何北纬60°比南纬60°盐度高?
之前我们写过详细的解答:释惑| 新教材的这张图错了?NO,是你错了
海水温度
No.4
海水温度最高值为何在北半球?
通过观察海水表层平均温度分布可以看出,最高水温并非出现在赤道,而是出现在赤道以北,称为热赤道,热赤道是指地球表面上平均温度最高的纬度性区位。
赤道地区虽然正午太阳高度角较大,但云量多,对太阳辐射的削弱作用强;加上赤道上有许多高大山脉,因此也产生了降温效应,最终导致了热赤道不在赤道上空。
此外南半球多为海洋,海洋比热容大,受热较慢,北半球则由于陆地面积广大,陆地比热容小,吸热快,温度也就高,因此形成热赤道的区域大多偏向北半球。
从气温过渡到海水温度,主要原因有:
一是洋流,世界表层年平均气温的最高值是出现在北半球,因此会影响到气压带风带的分布,进一步影响了我们学过的洋流分布,洋流的分布进一步影响了海水温度的变化。
注意看洋流分布图,南北赤道暖流是不是以赤道为对称轴?不是,是偏北的!
二是与两极水的交换程度,北半球的海洋与北冰洋之间存在较大面积的陆地阻隔,因此与冷水交换少,而南半球的海洋直接靠近南极洲,与南极洲周围的冷水交换多,所以水温更低。
No.5
海陆分布是如何影响海水温度的?
因为海陆存在热力性质差异,海洋和陆地的表层温度肯定是存在差别的,因此深入大陆内部的封闭海域,或者说临近大陆的海域,其水温一定会受到大陆的影响,而远离大陆的海区,肯定受到的影响较小。
No.6
一定深度下,海水温度几乎不再变化
由于海水导热率并不高,因此太阳辐射热量集中储存在海洋表层,海洋表层受太阳辐射影响大,海洋深层受太阳辐射影响小。
No.7
高纬度海区冷中间层是如何形成的?
鲁教版教材对高纬度海区的冷中间层有一个简单的解释,是说冬季冷却的海水由于密度增大而下沉形成的,这里其实需要一定的物理知识作为依托,那就是水的密度随着温度的变化规律,水的密度在4℃时,是最大的。
因此当表层水温下降到4℃时,这部分海水便会下沉,在海平面以下100到200米范围内形成密度较大的冷中间层。
课本上给出的高纬度曲线图上,表层水温大约在9℃左右,应该是夏季的曲线,因此冷中间层一般是出现在夏季。我们认为,这可能是冬季冷水效应没有完全消散的结果,这是课本上没有点明的。
海水密度
No.8
密度最低位于北纬6-7度附近?
海水密度主要受到盐度和温度的影响,盐度和温度的变化曲线均是以上述纬度为对称中心,两侧对称变化的,因此密度的变化曲线也必然以上述纬度为对称中心变化。
No.9
海平面上升与海水密度的关系?
通过观察密度变化曲线和温度变化曲线之间的关系,可以看出明显的负相关,因此表层海水密度主要与海水温度有关。
根据m=pv,全球气候变暖导致海水温度增加,海水体积膨胀(海水密度减小),才是导致海平面上升的主要原因。并非是很多人所理解的全球气候变暖导致两极冰川融化,海平面上升,后者是次要原因。