《海洋工程环境》第2章温度、盐度、密度及其分布变化特点.ppt

热容：海水温度升高1 ℃吸收的热量焦耳数，单位J/ ℃ P40表3－1 比热容：单位质量海水温度升高1 ℃吸收的热量焦耳数，单位J/ (g·℃)或J/ (kg·℃) 海面与大气之间的热量交换 大洋表层水温年平均值17.4℃，比近地面平均气温14.4 ℃还高。 表层水温与太阳辐射变化、大洋环流和海陆分布有关，高纬度极地海域还受到结冰和融冰情况的影响，水温水平分布广泛 等温线平行于纬度线呈带状分布，见图3-5，表层水温东西方向差异小，南北方向差异大 赤道附近水温最高，随纬度增高水温降低，到极圈附近最低。 寒暖流交汇处水温水平梯度大，造成等温线密集 混合层：表层海水混合强烈，在垂向温度一致并与海面温度相同而且很均匀。 温跃层：铅直方向上温度梯度较大的水层 深层海水：水温又低又均匀，变化梯度很小 表层水温变化-2~30 ℃ ，深处水温变化在4~1 ℃ 水温日变化和年变化主要与太阳辐射有关 日变化幅度小；浅海沿岸可能受潮汐影响水温日变化较大；夏季日变化比冬季大；天气状况对日变化亦有影响（风大和云大时日变化小） 赤道和极地海域表层水温年变化小于2~3 ℃，副热带年变化最大达8~9 ℃；北半球表层水温年变化比南半球大。 与降水量和蒸发量有关。 赤道附近盐度较低，北纬30°和南纬20 °～30 °盐度最大，为35～37。两极最低，为33左右。图3－9 大陆径流对海水收支有影响，进而影响盐度。河口海区盐度下降。 盐度等值线沿纬度具有带状分布特征，图3－10 存在性质差异。图3－11 盐度跃层：铅直方向上盐度梯度较大的水层 盐度跃层强度：盐度铅直分布曲线上的盐度差?S与对应水深厚度?z的比值(?S / ?z) 海水密度是盐度（S）、温度（t）、压力（p）的函数，即? （ S ， t ， p ）。 p对?影响最大：表面?＝1.028g/cm3;5000m水深?＝1.051g/cm3；然后是温度影响，海水降温密度增加；最后是盐度影响，盐度减小密度减小 海水密度是盐度（S）、温度（t）、压力（p）的函数，即? （ S ， t ， p ）。 将盐度、温度和压力（深度）的测定仪器组合 称盐温深测定仪CTD 密度超量γ＝ ? －1000，单位kg/m3。 赤道附近水温高，盐度低，密度最小；向两极逐渐增大，到两极最大。图3－13 大洋底部密度几乎没差异 随深度密度增大。图3－11 表层密度均匀 密度跃层：铅直方向上密度梯度较大的水层 深度较大时密度趋于均匀 水平分布：跨越温带、亚热带和热带，气候差异造成水温分布很大差异；受大陆季节性影响，渤海、黄海和东海季节性变化大；表层水温水平梯度大 铅直分布：存在季节性温跃层 时间变化：年变化比日变化大，浅海年变幅比大洋大 水平分布：受径流影响，河口盐度低，很强季节性变化；渤海<黄海<东海<南海 铅直分布：存在季节性盐度跃层，强度小些 时间变化：日变化比大洋大；年变化也大，表现复杂 * 第二章 温度、盐度、密度及其分布变化特点 一. 温度 ：基本物理量，单位摄氏温标 ℃ 1、海水热性质： 如此大的热容，阻止海水温度激烈变化，使得海水温度变化缓慢，存储热量不断输送到大气，对气候产生深远影响 蒸发热、热传导、热膨胀、绝热变化 2、海水温度分布变化影响：海洋热量收支结果的影响 海洋内部的热交换 太阳热辐射 海面有效回辐射 海气间的感热（显热）交换 蒸发潜热 铅直方向：湍流热交换为主 水平方向：海流热交换为主 (1)、水平分布： 水平分布、铅直分布、水温时间变化 (2)、铅直分布： 温跃层强度：温度铅直分布曲线上的温度差?t与对应水深厚度?z的比值(?t / ?z) ?t随水深递减取正号 (3)、水温时间变化： 二. 盐度 实用盐度S：公式3－1，适用范围为2≤S ≤42， 量纲为一 盐度分布与水量收支平衡有关，主要影响因素为蒸发、降水、径流和融冰 水平分布、铅直分布、盐度时间变化 1、水平分布： 2、铅直分布： 表层盐度每日变化很小 ；下层变化大些；浅海海域日变化大些。 年变化：冬季盐度增高，夏季降低 3、盐度变化： 三. 密度 1、海水密度?：单位体积海水质量。kg/m3,g/cm3 海水比容1/?：海水密度的倒数 2、一标准大气压下，海水密度?的国际海水状态方程