海水

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Photo of surf
位於馬六甲海峽的海水

海水即是海洋內的

成分[編輯]

地球海水的元素構成
(表中數據是質量百分比,而非濃度百分比)
元素名稱 百分比 元素名稱 百分比
85.7 0.0885
10.8 0.04
1.9 0.0380
1.05 0.0065
0.1350 0.0026

已被發現海水化學物質及元素有92種,其中11種(氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、溴、鍶、硼、碳、氟)占海水溶解物質總量的99.8%,其它含量甚微;目前可以從海水中提取60多種化學物質。

世界海水的鹽度大約為35psu(35‰),這意味著平均每一海水中就含有35(大部分是氯化鈉)溶解其中。高於人體溶質度級別,非直接飲用水來源。

有機物[編輯]

海水有機物由海洋生物代謝、死亡過程產生,或者是陸地上生物活動生成並由大氣和河流帶進海洋。這些有機物最終大部分變成二氧化碳,被浮游植物吸收,經過光合作用變成有機碳,形成循環;小部分沉入海底,進入海洋沉積。

微量元素[編輯]

  • 海洋生物所需的元素取自海水。碳、鉀、硫等元素,含量很大;氮、磷、矽等元素,僅能滿足生物的需要,又是生物必需的(營養元素)。浮游生物通過光合作用,吸收營養元素,放出氧;殘骸的分解消耗氧,釋放營養元素。一些元素,銅、鎘在海水中的分布,與氮、磷相似,鋇、鋅、鉻的分布與矽相似等。
  • 懸浮在海水中的粘土礦物、鐵、錳的氧化物、腐殖質等顆粒在下沉中,大量吸附海水中各種微量元素,將它們帶到海底,進入沉積物中。
  • 有幾種微量元素在表層海水中濃度高,在深層濃度低。如表層海水中主要來自大氣,濃度最大,在1000米以下的海水中,濃度迅速降低;還有氚、氡蛻變的鉛-210等。
  • 海底地殼內部的熱液,常通過地殼裂縫注入深層海水中,形成海底熱泉,含大量微量元素,使附近深海區的海水組成變化。如1965年,紅海裂縫區2000米深的海水中,出現熱鹽水,最深處溫度達59.2℃,微量元素的組成有很大變化;東太平洋的加拉帕戈斯裂縫,有海底熱泉噴射,向海水輸送了大量元素,海水中溶解態錳的總量,明顯隨深度增加。
  • 海洋沉積物間隙水中,鋇、錳、銅等的濃度高於上覆海水。這些微量元素從間隙水向上覆水中擴散。即便在遠離海底熱泉的深層海域,這些元素的濃度隨深度增加。

性質[編輯]

溫度[編輯]

海水吸收來自太陽短波輻射和大氣長波輻射,或以暖流帶來的熱量;海水以海面輻射和蒸發放出熱量,在寒流經過的海域,帶走的能量也相當可觀。

冰點[編輯]

海水結冰的溫度,隨著海水的鹽度增加而降低;海水密度隨著溫度增高而降低、鹽度增加而增加,所以密度最大的海水溫度最低,鹽度最大;在海水鹽度為24.695時,海水冰點與海水密度最大時的溫度一致,均為-1.33℃。

透明度[編輯]

海水的透明度主要取決于海水中懸浮物大小、數量和地理位置。大洋中懸浮物少,透明度為50~60米;近岸海水懸浮物比較多,透明度為10~30米;河口水中含有大量泥沙,透明度為1~2米。

顏色[編輯]

大洋、近海的海色差別明顯。清潔的大洋水,懸浮顆粒少,粒徑小,分子散射起主要作用。水分子、溶解物質的粒子、粒徑遠小於光波波長的懸浮物粒子,散射係數與波長的4次方成反比,波長愈短,散射愈強,大洋顏色為深藍色,峰值波長約為470奈米。近海水中含較多的懸浮物質,粒徑遠大於光波波長,散射係數與波長無關。近岸水中不同的溶解物質,光譜吸收、散射特徵不同。水中懸浮物、溶解物質、海水本身的光譜散射吸收作用,使海面向上的光譜峰值達500奈米以上;近海顏色為藍綠色至黃褐色。

此外,海洋中的多種顏色的浮游生物,在某海區大量繁殖,影響了顏色。在近岸、河口區有大量懸浮泥沙,使海色變黃。當某種海藻急劇繁殖,可發生赤潮

蒸發[編輯]

海水蒸發從海洋吸收了熱量,大氣獲得了海洋所損失的熱量。海面蒸發是決定海-氣界面的水分、熱量、鹽度平衡的主要因素。

在鄰接水面的空氣中,水氣未達飽和狀態,海水不斷蒸發。飽和水氣壓隨溫度升高迅速增大,氣溫愈高,空氣能容納更多的水氣。已被水氣飽和了的空氣,當流經較暖的海面時,因接觸海水升溫,就處於不飽和狀態,有利於海水蒸發;相反,當暖空氣流經冷水面時,遇冷呈過飽和狀態,一部分水氣凝結成霧,不利於海水蒸發。

赤道海區的空氣濕度高,海風較弱,蒸發量最小;副熱帶的暖海面上,有較乾燥的空氣平流,蒸發量最大;高緯度地區溫度低,飽和水氣壓小,空氣容納水氣能力低,蒸發量小。世界大洋的年均蒸發量為1米。大洋西側蒸發量高於東側,在極向暖流輸運區更加突出,例如灣流區的年蒸發量最高達3米,黑潮區為2.3米。渤海黃海東海的年均蒸發量大於1.25米,從東南向西北降低。

參見[編輯]