登陆注册
3504500000022

第22章 海水的主要理化特性(2)

海水、淡水与半咸水的区分

盐度1被作为界定淡水与海水的分界点,通常将盐度低于1的水界定为淡水,高于17为海水,1~17之间的称为半咸水。

顾名思义,海水的透明度是指海水的透明程度。影响海水透明度的因素主要是海水中的浮游生物以及其他颗粒状悬浮物的多少,因而透明度也被作为表达海水质量的指标之一。正常海水的透明度一般都在几米至几十米范围,近岸水域由于受风浪及河流携带泥沙等的影响,海水中颗粒悬浮物较多,因而透明度大多只有几米。越向外海悬浮物越少,透明度越高。外海水的透明度一般都在十几米至几十米,而大洋水的透明度大多为几十米。

我国渤海的海水透明度一般仅3~5米,黄海约3~15米,东海的外海约25~30米。全球各大洋中以马尾藻海的透明度最大,最高时可达72米,这是因为该海远离大陆,处于大洋的环抱之中,除了漂浮有马尾藻等大型海藻外,浮游生物及颗粒悬浮物非常少,因而其透明度要比其他海域高。

海水透明度的测量方法

测量海水透明度的经典方法是用透明度板:将一个直径30厘米的白色圆盘——透明度板(也称塞克板)系于测深绳上,再平放至海水中,由重锤带其缓慢下沉,在水面上垂直向下观察,当透明度板下沉至刚刚看不到时的水深,即为该处海水的透明度值(常以米为单位计量)。

随着测量技术的进步,现在人们也可以用带有光电管的测量仪器,如光束透射计等来测量海水透明度,因而其测量也将变得更加准确快捷。

大海是蔚蓝的,这是人们对海洋的第一印象。水是无色透明的,而海水为什么会是蔚蓝色的呢?究其原因,主要是由于海水对阳光中不同单色光的散射结果。海水对阳光中波长较长的红光与橙光吸收多而散射少,而对蓝光则吸收少而散射多,因而人们看起来大海与天空一样都是蔚蓝的。其实大海也并不总是蔚蓝的,特别是近岸的海水,更多的时候是呈现蓝绿色、黄绿色,甚至是棕黄色。

海水之所以会呈现不同的颜色,主要由海水的光学性质以及海水中颗粒状悬浮物的颜色与多少等因素所决定。在热带的大洋中,海水是洁净的,水深且颗粒悬浮物很少,因而在阳光照耀下海水总是湛蓝湛蓝的。若海水中悬浮有泥沙等颗粒物,由于泥沙呈棕黄色乃至黑褐色,根据含泥沙量的不同,海水可呈现黄色、棕黄色乃至褐色等不同颜色。当海水中生存有大量的浮游微藻类,由于微藻的种类及其色泽不同,海水可呈现绿色、黄绿色、黄褐色、棕红色,甚至是红色。人们常说的赤潮,就是由于水中含有大量赤潮生物而使海水呈现红色(或黄褐色),赤潮也是因此而得名的。此外,海水的颜色还要受天空中的云层高度、云层色泽、光照强度、太阳高度等因素的影响。例如,当天空晴朗时海水本来还是十分悦目的蔚蓝色,一旦阴云密布海水会立即变为昏暗的墨绿色。

海水水色的测定一般多使用透明度板和水色计。在阳光不能直接照射处将透明度板下沉至透明度一半的深度,由水面上垂直观察透明度板白盘所显示的颜色即为该处海水的水色。水色级别的确定还需要用水色计进行比较,与水色计中系列标准水色管的色泽最接近的色级就是该处海水的水色级别。

水色计是由22支长10厘米、直径8毫米,内封装“弗莱尔水色标准液”的无色玻璃管组成。标准液是由精制的蓝、黄、褐3色溶液按不同比例配置而成,由蓝色逐渐过渡到褐色共分为21个色级,1号为蓝色,21号为褐色;中间则依次为深浅不同的天蓝色、蓝绿色、绿色、黄绿色、黄色、棕黄色、黄褐色、红褐色、棕褐色等,按色泽变化深浅程度依次排列。

海水的冰点

海水开始冻结的温度称为海水的冰点。海水的冰点随盐度及水深的改变而改变,盐度增高冰点降低,水深增加冰点下降。例如:在正常压力下,盐度5的海水冰点为-0.275℃,盐度15的海水冰点为-0.81℃,盐度25的海水冰点为-1.36℃,盐度33的海水冰点为-1.81℃,盐度35的海水冰点为-1.92℃。海水深度每增加100米,冰点下降-0.08℃。

海水的酸碱度(pH 值)

海水的酸碱度又称海水pH 值。海水中由于含有较多的碱性元素,如钠、钙、镁等,因而正常情况下呈弱碱性,pH 值大约为8.1。

溶解氧

海水中氧气的含量大约在4.6~7.5毫克/升范围。

其含氧量受水温及压力影响较大,水温升高则含氧量减少,压力增大含氧量也减少。由于全球的海洋是相互沟通的,因此自然状态下很少存在不含氧的水团。但黑海却是个例外,其200米以下的水层中几乎不含氧。黑海由于有几条大河注入,表层水的盐度很低,海水几乎不存在垂直对流的现象,因此表层水中溶解的氧很难达到底层,加上黑海与其他海的沟通又不是特别顺畅,因而底层水极度缺氧。在缺氧的情况下,底层中的嗜硫菌将硫酸盐分解为硫化氢,致使其底层海水略呈黑色。黑海也由此而得名。

海水中光的传播和声音的传播

在热带海域,照射到海面上的太阳光大约有10%被反射,90%被海水吸收。而在极地海域,因为冰层的反光率高,大约有60%~80%的阳光被反射,只有20%~40%被海水吸收。全球海洋的平均吸光率约65%。

海水对不同波长的光吸收率不同。有人曾用洁净的海水做过实验,将不同波长的单色光透过1米厚的海水层,结果波长675纳米的红光被吸收30.7%,波长450~475纳米的蓝光被吸收1.8%~1.9%,波长400纳米的紫光被吸收4.0%,由此可见,海水对蓝光的吸收率最低,而对波长大于或小于蓝光的其他色光的吸收率都高于蓝光。

太阳光照射到海面后,除了约35%被反射外,其余的均被海水吸收。在洁净的大洋水中,红光透过5米水层后被吸收20%,透过10米水层后被吸收99.5%,透射率仅0.5%;而蓝光透过60米水层后才有80%被吸收。透过140~150米水层后大约99%被吸收。照射到海面的阳光,在海洋表面1米的水层中大约有60%被吸收,透过10米水层后有80%被吸收,能透射到10米以下水层的光主要是蓝绿光。在洁净的大洋水中,蓝绿光的穿透深度可达数百米,至800米的水层还能发现极其微弱的蓝绿光,1000米水层只有依靠仪器才能记录到光的存在,1000米以下的水层则基本上是一片黑暗,只有用非常灵敏的仪器才能测到缕缕微光。

根据海水中的光照以及动植物的分布,可将大洋水垂直划分为3个不同的区:

洋面区,也称优光区,其分布水深通常在0~200米范围内,该水层中有一定的光线透过,浮游植物、浮游动物、鱼类等海洋生物在这里生活。洋面区的上层可以为浮游植物的生长提供足够光照,该水层也被称为光亮带。

中层区,也称弱光区,其分布水深约200~1000米,海水中仅有极其微弱的光线透过,因而浮游植物已不能生存,水层中只有鱼类、虾以及头足类等动物。

深层区,也称无光区,分布水深通常在1000米以下。

其中,1000~4000米的水层也称海洋曙光区,只有用非常灵敏的仪器才能测到缕缕微光;4000~6000米水层为深渊区,6000米以下水层为洋底区,这两个区均为完全黑暗的无光地带。

海水传播声音的能力比空气强。声音在空气中的传播速度大约为340米/秒,而在海水中的传播速度大约为1500米/秒,传播速度比空气快4倍。声音在海水中的传播距离也要比空气中远得多,美国哥伦比亚大学的调查船“维玛”号于1960年所记录到的最大传播距离为1.2万海里,折合为2万千米。

声音在海水中的传播速度与海水的盐度、温度、水深(压力)有关。据研究,海水的含盐量每增加1‰,声音的传播速度就增加1.4米/秒;温度每增高1℃,传播速度增加3.1米/秒;深度每增加10米,声音的传播速度就增加0.2米/秒。

同类推荐
  • 法治社会(“科学与文化”系列科普图书)

    法治社会(“科学与文化”系列科普图书)

    我们生活在一个法治的社会里,法治社会让我们更好的生活学习。本书将为你介绍法制生活。
  • 有趣的昆虫王国

    有趣的昆虫王国

    广袤太空,神秘莫测;大千世界,无奇不有;人类历史,纷繁复杂;个体生命,奥妙无穷。
  • 环境美化(“科学与文化”系列科普图书)

    环境美化(“科学与文化”系列科普图书)

    环境是城市经济社会发展的载体,城市环境美化是提升城市竞争力的途径和居民生活品质的手段。本书为你介绍环境美化。
  • 造纸:知道这些就够了

    造纸:知道这些就够了

    谁没用过纸?谁不知道蔡伦?可谁知道如何造纸?造纸:知道这些就够了!作者戴尔·沃勒在圣路易斯长大,现居匹兹堡。他曾在海军服役,目前是一名核能工程师,写作是他的兼职工作之一。他自2013年开始自出版创作,至今已有百本涉及人文社科领域各类话题的作品与读者见面。
  • 生活中不可不知的冷门知识

    生活中不可不知的冷门知识

    知识是一座巨大的宝库,取之不尽,学之不完,我们通过教育获得的知识,仅仅是一些基础的必备的知识,还有太多的知识我们甚至闻所未闻。本书是一本趣味性知识大集合,本书收录有各种各样的冷门知识和奇怪问题,这些知识涵盖历史、文化、自然科学、生活、饮食等方方面面,这些问题立足科学,趣味性强,可以让读者在快乐的阅读过程中,增长知识,启迪智慧。
热门推荐
  • 凛修传

    凛修传

    “怒发冲冠,凭阑处,潇潇雨歇。抬望眼,仰天长啸,壮怀激烈。”这是个腥风血雨的时代,这是个玄之又玄的时代,幻气、仙法与护法凝聚在这里,这里便是——天魂大陆!
  • 中国文学发展历史大纵览(中国文学知识漫谈)

    中国文学发展历史大纵览(中国文学知识漫谈)

    《中国文学知识漫谈》主要包括中国文学发展历史、民族与民间文学、香港与台湾文学、神话与传说、诗歌与文赋、散曲与曲词、小说与散文、寓言与小品、笔记与游记、楹联与碑铭等内容, 具有很强的文学性、可读性和知识性, 是我们广大读者了解中国文学作品、增长文学素质的良好读物, 也是各级图书馆珍藏的最佳版本。
  • 最强齐天大圣

    最强齐天大圣

    被割断手筋脚筋,绝望之际,融合齐天大圣孙悟空的记忆。从此逆天崛起,一发不可收拾。非洲某军阀:我想再活五百年,您看……某将士:米国的万磁王太嚣张了,又毁了我们200颗人造卫星,您不管管吗?PS:推荐本书《从今天开始捡属性》,巨龙泰坦奇幻文,喜欢的朋友可以去瞅瞅!
  • 妖孽难缠,悍妃也倾城!

    妖孽难缠,悍妃也倾城!

    人家穿越吃香喝辣,她穿越直接从乱葬岗往出爬。身为特工教官的玉妖娆一时脚滑窝囊穿越,醒来的第一眼就瞧见那一堆堆的白骨和要食她肉的禽兽。徒手杀禽脚踹猛兽,凭借你弄不死我,我就弄死你的决心离开了乱葬岗!身体的本尊是大辛国将军府的嫡女,出落得娇俏可人宛如天上的明月。可惜的是还未及笄就被人绑架残害扔到了乱葬岗!妖娆异世重生,性格大变,刚刚爬回玉府就落了个失贞的罪名……片段一:熊孩子:大叔!等等有事告诉你!美大叔:等什么?说!熊孩子:不是等,是等等有事告诉你!美大叔:不是告诉你别等了,说!熊孩子:大叔,是等等!美大叔:……,我告诉你别等了!熊孩子眉头蹙起:大叔你火星来的啊,怎么听不懂人话呢,我就叫等等!美大叔:……片段二:玉妖娆看着自己隆起的肚子暗中骂娘,这年头药流不可靠,人流更疯狂,轻者终身不孕,重者立刻身亡,从府里那几个姨娘身上已经得到了血一般的教训,这孩子流不得!十月怀胎生下个额头带红痣的美娃娃,我擦,怎么这么眼熟呢!********女主无良没节操,男主嚣张暴力狂,狼狈为奸祸害天下苍生!好吧,又是宠文,爱你们没商量!
  • 报告!我爱你

    报告!我爱你

    “我们领证吧!”“好啊,带证件没?”“带了,走吧。”某天,米未央相亲遇见前任和极品小三,一时冲动就答应与认识不到五分钟的陌生男子结婚了。不到两个小时就从成熟美女变成了成熟少妇。陌生男子也变成了四大豪门之首的冷家二少,冷轩,那个常年神龙不见首尾的“冷面阎王”。外表高冷,内心痴情。米未央,米家独女,米氏唯一继承人,盛氏集团总经理,名校毕业,干脆利落的女强人,外表坚强,内心柔软,容易受伤。【极品前任篇】洛雪儿对米未央说道:“哼!这是有勾引了那个豪门公子哥啊!让你这么有底气说话了,你以为你是谁呀!不过是个米家,我洛家对付你绰绰有余!”米未央不怒反笑着说道:“我可不是洛小姐,有一身的狐媚子术,走过之处都是骚味!不过抢衣服这种事只有你能做出来吧!毕竟连人都能抢,我确实不如洛小姐你!”当即洛雪儿脸都气成了猪干色,她扭头对着南宫晨哭着说道:“晨,你看这个女人!”南宫晨开口道:“央央,我知道你还在为当年的事生气,但是这些都过去了,我们都忘了好吗?对不起,是我负了你!你不要和雪儿争了好吗?把衣服让给雪儿!”米未央翻了和白眼,嘲讽道:“谢谢你曾经不要我,真的,我今天终于知道你们两个确实是绝配!天造地设的渣男贱女!我凭什么让给你们,这衣服明明是我先看中的好吗?真的够不要脸!”“南宫晨,我们在一起两年,都没发现你这么不要脸啊!是你太会隐藏了还是近朱者赤,近墨者黑?因为毕竟洛小姐的不要脸是出了名的!”接着,不给他们说话的机会,转身拿出卡对着服务员说道:“结账!”【表白篇】某日,米未央搭乘飞往国外的航班被恐怖分子劫持了,在凶恶的匪徒面前,米未央想到的第一个人是冷轩,想着他如果在身边就好了。结果下一秒他就出现在了他眼前,他与歹徒周旋,成功配合警察解救一飞机的人。到达目的地后,下飞机时,一个热情奔放的女人走过来对着冷轩一边抛媚眼一边说:“帅哥!你刚刚的行为真是太帅了,我为你倾倒,我想做你女朋友可以吗?”说完还往米未央那较小的身躯上瞄了一眼,挺了挺胸脯。冷轩看着米未央笑了笑,冷漠地拒绝了。米未央在心里想着:“还真是招蜂引蝶。”突然米未央踮起脚凑近冷轩耳边:“冷先生,我爱你!”【小剧场】某天闯祸被惩罚冷家宝宝问他母上大人:“你当年为什么要嫁给这么凶的男人?连累我这么惨”某女子悠悠的答道:“因为你爹长得帅啊!”某宝宝:“······”
  • 一帘风月娴

    一帘风月娴

    重生后,苏娴儿女双全,还附赠一个英俊体贴的丈夫,苏娴表示,人生如此,夫复何求?
  • 妖凡修仙传

    妖凡修仙传

    朝霞初露的星月峰,每一天都带着对师父的崇拜,对大师姐的倾慕,对大师兄的敬佩,默默努力希望能够看到他们的背影,身后还跟着从小一起长大的小师妹,原本以为这样的日子会一直持续下去,原本以为师姐和师兄会成为让人羡慕的侠侣,然而,惊天的变故悄悄地接近了山上小小的门派,身世和这个江湖都变得复杂而令人困惑。
  • 加缪作品系列(3部)

    加缪作品系列(3部)

    阿尔贝·加缪,1957年诺贝尔文学奖得主,存在主义文学、“荒诞哲学”的代表人物,文笔简洁、明快、朴实,其文学作品总是同时蕴含哲学家对人生的严肃思考和艺术家的强烈激情。本套装包含《局外人》、《鼠疫》、《西西弗神话》三部加缪代表作,都曾在欧美产生巨大影响。
  • 佛说犊子经

    佛说犊子经

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 绯闻女友攻略

    绯闻女友攻略

    他曾是绯闻缠身的世家大少,被迫与千金小姐订婚后,却对她一见钟情!他成功摆脱未婚妻,绯闻女友的纠缠,成功俘获了她的心!曾经天真烂漫的她,一场意外,让她对一切心灰意冷......她是他三生三世都要独宠的,没有哪个男人能把她抢走!!而他能否唤醒她沉睡的心呢......