海水

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Photo of surf
位于马六甲海峽的海水

海水即是海洋內的

成分[编辑]

地球海水的元素构成
(表中数据是质量百分比,而非浓度百分比)
元素名称 百分比 元素名称 百分比
85.7 0.0885
10.8 0.04
1.9 0.0380
1.05 0.0065
0.1350 0.0026

已被发现海水化学物质及元素有92种,其中11种(氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴、锶、硼、碳、氟)占海水溶解物质总量的99.8%,其它含量甚微;目前可以从海水中提取60多种化学物质。

世界海水的盐度大约为35psu(35‰),这意味着平均每一海水中就含有35(大部分是氯化钠)溶解其中。高于人体溶质度级别,非直接饮用水来源。

有机物[编辑]

海水有机物由海洋生物代谢、死亡过程产生,或者是陆地上生物活动生成并由大气和河流带进海洋。这些有机物最终大部分变成二氧化碳,被浮游植物吸收,经过光合作用变成有机碳,形成循环;小部分沉入海底,进入海洋沉积。

微量元素[编辑]

  • 海洋生物所需的元素取自海水。碳、钾、硫等元素,含量很大;氮、磷、硅等元素,仅能满足生物的需要,又是生物必需的(营养元素)。浮游生物通过光合作用,吸收营养元素,放出氧;残骸的分解消耗氧,释放营养元素。一些元素,铜、镉在海水中的分布,与氮、磷相似,钡、锌、铬的分布与硅相似等。
  • 悬浮在海水中的粘土矿物、铁、锰的氧化物、腐殖质等颗粒在下沉中,大量吸附海水中各种微量元素,将它们带到海底,进入沉积物中。
  • 有几种微量元素在表层海水中浓度高,在深层浓度低。如表层海水中主要来自大气,浓度最大,在1000米以下的海水中,浓度迅速降低;还有氚、氡蜕变的铅-210等。
  • 海底地壳内部的热液,常通过地壳裂缝注入深层海水中,形成海底热泉,含大量微量元素,使附近深海区的海水组成变化。如1965年,红海裂缝区2000米深的海水中,出现热盐水,最深处温度达59.2℃,微量元素的组成有很大变化;东太平洋的加拉帕戈斯裂缝,有海底热泉喷射,向海水输送了大量元素,海水中溶解态锰的总量,明显随深度增加。
  • 海洋沉积物间隙水中,钡、锰、铜等的浓度高于上覆海水。这些微量元素从间隙水向上覆水中扩散。即便在远离海底热泉的深层海域,这些元素的浓度随深度增加。

性质[编辑]

温度[编辑]

海水吸收来自太阳短波辐射和大气长波辐射,或以暖流带来的热量;海水以海面辐射和蒸发放出热量,在寒流经过的海域,带走的能量也相当可观。

冰点[编辑]

海水结冰的温度,随着海水的盐度增加而降低;海水密度随着温度增高而降低、盐度增加而增加,所以密度最大的海水温度最低,盐度最大;在海水盐度为24.695时,海水冰点与海水密度最大时的温度一致,均为-1.33℃。

透明度[编辑]

海水的透明度主要取决于海水中悬浮物大小、数量和地理位置。大洋中悬浮物少,透明度为50~60米;近岸海水悬浮物比较多,透明度为10~30米;河口水中含有大量泥沙,透明度为1~2米。

颜色[编辑]

大洋、近海的海色差别明显。清洁的大洋水,悬浮颗粒少,粒径小,分子散射起主要作用。水分子、溶解物质的粒子、粒径远小于光波波长的悬浮物粒子,散射系数与波长的4次方成反比,波长愈短,散射愈强,大洋颜色为深蓝色,峰值波长约为470纳米。近海水中含较多的悬浮物质,粒径远大于光波波长,散射系数与波长无关。近岸水中不同的溶解物质,光谱吸收、散射特征不同。水中悬浮物、溶解物质、海水本身的光谱散射吸收作用,使海面向上的光谱峰值达500纳米以上;近海颜色为蓝绿色至黄褐色。

此外,海洋中的多种颜色的浮游生物,在某海区大量繁殖,影响了颜色。在近岸、河口区有大量悬浮泥沙,使海色变黄。当某种海藻急剧繁殖,可发生赤潮

蒸发[编辑]

海水蒸发从海洋吸收了热量,大气获得了海洋所损失的热量。海面蒸发是决定海-气界面的水分、热量、盐度平衡的主要因素。

在邻接水面的空气中,水汽未达饱和状态,海水不断蒸发。饱和水汽压随温度升高迅速增大,气温愈高,空气能容纳更多的水汽。已被水汽饱和了的空气,当流经较暖的海面时,因接触海水升温,就处于不饱和状态,有利于海水蒸发;相反,当暖空气流经冷水面时,遇冷呈过饱和状态,一部分水汽凝结成雾,不利于海水蒸发。

赤道海区的空气湿度高,海风较弱,蒸发量最小;副热带的暖海面上,有较干燥的空气平流,蒸发量最大;高纬度地区温度低,饱和水汽压小,空气容纳水汽能力低,蒸发量小。世界大洋的年均蒸发量为1米。大洋西侧蒸发量高于东侧,在极向暖流输运区更加突出,例如湾流区的年蒸发量最高达3米,黑潮区为2.3米。渤海黄海东海的年均蒸发量大于1.25米,从东南向西北降低。

参见[编辑]