第三讲海水物理性质和大洋层化结构

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...