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第三讲海水物理性质和大洋层化结构

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第三讲 海水物理性质和大洋层化结构 一、海水的主要热学和力学性质 1.1 纯水的特殊性质 1.1.1水分子特殊结构: 有极性 1.1.2水的溶解力很强 :极好溶剂 1.1.3水密度随温度的变化特殊反常膨胀 1.1.4 水的热性质特殊 在二价(氧族)氢化物(H2S, H2Se, H2Te)中沸点、熔点似应为-80℃-90℃。 1.2 海水的盐度 1.2.1 1902年的定义: knudsen首次定义盐度:1 千克海水中将 (Br-,I-) 以氯置换,碳酸盐分解为氧化物,有机物全部氧化, 所余固体物质的总克数。(480 度加热48 小时) 利用海水组成恒定性性质——不同地域,海水中主要成分的绝对含量不同,但各含量间的比值近似恒定。测定出其中某一主要成分的含量,便可推算出海水盐度。 Knudsen盐度公式——S‰ = 0.030 +1.8050Cl‰, 其中Cl‰为氯度,1kg海水中的溴和碘以氯当量置换,氯离子的总克数。用硝酸银滴定法测定。 标准海水——国际上统一用一种氯度值为19.374‰,对应盐度值为35.000‰的大洋水作为标准,称为国际标准海水。 1.2.2 1969年定义: 与海水导电率建立关系: S‰=f (R15) 式中R15为电导比: (15℃,一个大气压) 1.2.3 1978年实用盐标(PSS78 , PSU78) ①基本思想—与氯度脱钩,另选一个可再制的电导标准,再用海水相对新 标准的电导比来确定海水的盐度值。 ②选择标准—保持盐度历史资料与实用盐度资料的连续性。(氯度19.374 ‰ 的国际标准海水,实用盐度为 35.000 ‰ ) ③实用盐度的固定参考点—浓度为32.4356 ‰的高纯度KCl溶液。它在15°C,一个大气压下的电导率,与同温同压国际标准海水的电导率相同 K15=C(35,15,0)/C(32.4356,15,0)=1,即在一个标准大气压下,温度15℃时,标准海水的电导率与标准KCl溶液的 电导率之比。 实用盐度的计算公式: 其中,进一步用任意温度t的电导比Rt 给出计算公式。实用盐度为旧的盐度的1000 倍;废止‰,且无量纲。 1.2.4 实用CTD测盐度 1.2.5 广义的盐度定义——“密度盐标” 1.3 海水的主要热学性质和力学性质 1.3.1 热容和比热容:很大。1m3 海水降温 1℃,可使 3100m3空气升温 1℃。 1.3.2体积热膨胀:远小于空气;有反常膨胀;tρ (max)随S 增而降。 1.3.3压缩性、绝热变化和位温 ①压缩性: 量值小—— “不可压缩”假设 影响大——海面升 30m 水声学 ②绝热变化; ③位温、位密 1.3.4蒸发潜热及饱和水汽压 ①比蒸发潜热:所有物质的最大者。蒸发一年使...

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