海洋地理水圈探究.ppt

水圈的组成及运动 水圈的结构 水量平衡 水圈与人类 水圈组成 水是有生命物质存在的条件，也是地球上分布最广泛的物质之一，被水覆盖的面积占地球表面积的71% 海洋水 海洋总面积为3.61×108km2，占地球表面积的71%；总体积约为1.37×109km3，占地球总体积的1/800 海水是一种化学成分复杂的混合溶液，其中溶解有盐类和气体，氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、硼等约占海水总盐分的99%以上，还含有微量的碘硅等化学元素，以及溶解于海水的氧气和二氧化碳等 海水温度 影响因子：海水的热量收支——太阳辐射 分布： 表层：沿纬线呈带状分布，由低纬向高纬逐渐递减 垂直：呈层化状态，随深度的加深，温度成不规则递减，上层温度变化快，越往深处，温度变化越小，水温在平面上趋于均匀 时间变化：有明显的季变化和日变化（取决于太阳的季变化和日变化） 大洋平均温度典型垂直分布（Pickard et al, 1990） 由图可见 （1） 表层水温随着纬度的增加而降低 （2）海水温度随着深度的增加，一般来说，是降低的，在高纬度略有差异 （3）低纬海域在约200米深度处存在一个相对均匀的混合层，其下是一个水温迅速递减的主温跃层，又称永久性跃层 （4）中高纬度海水温度有季节性的变化，中纬度地区夏季形成季节性跃层，冬季消失。高纬海域夏季存在一个冷中间水，冬季表层结冰 （5）随着深度的增加，水温经线方向梯度明显减少，甚至趋于均匀。 思考 海水的温度会变化吗？ 海水的温度如果变化，会有什么影响？ 海水盐度 盐度：每千克海水中，溶解的盐类物质的总重量，通常用‰表示。海水的平均盐度为35 ‰ 影响因素：主要是蒸发量、降水量，其次是陆地径流、结冰和融冰、洋流等因素 降水量大于蒸发量的海区盐度偏低 暖流流经的海区盐度偏高，寒流流经的海区盐度偏低 结冰时盐度增高，融冰时盐度降低 陆地径流的汇入对海水有稀释作用 分布：从南北半球的副热带海区，分别向两侧的高纬和低纬递减，成马鞍形分布 思考 海水盐度会变化吗？ 如果变化会有什么影响？ 冰河时期气候寒冷可能与海水盐度有关---《自然》杂志 热带辐合区，大量的降水使得淡水被注入到海洋里面，使得海水的盐度下降，海水变淡。 如今，热带降雨区位于加勒比海北部区域，但在冰河时期，这条热带降雨带则被推进到更南的区域，到达巴西附近，这样淡水就远离了北大西洋，因此那里的海水盐度变高。北大西洋的海洋循环将暖而咸的海水推向北方，使得欧洲的气候相对的比较温和。温暖的气候、更高的降雨量以及变淡的海水都会改变深海循环。在冰河时期，这种循环减少就会引起气候的寒冷。 这项新的研究表明，因为格陵兰岛的气候变冷，北大西洋亚热带循环的盐度迅速的增高。当冰河时期海水循环减少的时候海水的盐分就开始增加，这使得整个系统立刻开始重新向温暖的时期转变。但是，至于是什么激发冰河时期大西洋循环系统重新启动的仍然是个谜。 当气候再次变暖的时候，溶化的冰块带来的大量淡水被注入到大西洋里面，这将减缓大西洋已经升高的海水盐度。 这项研究由美国国家科学基金委员会提供资金援助。 总结：盐度影响洋流，洋流影响气候 海水密度 密度：单位体积海水的质量。是S、P、T的函数 分布 表层：由赤道向两极逐渐升高 垂直：密度随深度增加而增大 海水的运动 波浪：每个水质点作周期性运动，所有水质点相继振动，引起水面呈周期性的起伏 潮汐：由于月球和太阳的引力引起的地球海水面的周期性升降运动 潮流：海水受月球和太阳引力而发生周期性的水平流动 洋流：指海洋中具有相对稳定的流速和流向的海水，从一个海区水平地或垂直地向另一个海区大规模的非周期性运动 原因：天体引力，太阳辐射作用，气压梯度 意义：输送水量、物质、能量，影响全球天气和气候 波浪要素 水质点在其平衡位置附近做近似封闭的圆周运动，便产生了波浪，并引起了波形的传播 波浪的传播仅是波形的传播，而不是水质点的向前移动 波峰、波谷、波高、波长、周期、波速等 波浪分类 按波动发生位置：表面波，内波，边缘波 按成因：风浪，涌浪，内浪，潮浪，海啸 按水深：深水波，浅水波 按波形传播性质：前进波，驻波 按作用力情况：强制波，自由波 潮汐要素图 潮汐是由于月球和太阳的引力引起的地球海水面的周期性升降运动 要素：高潮或满潮；低潮或干潮；涨潮；落潮；平潮；停潮；高潮时；低潮时；潮差 潮汐运动 受力：引潮力——月球引力和公转惯性离心力的合力 月球引潮力是太阳引潮力的2.17倍 分类：正规半日潮，正规全日潮，不规则半日潮，不规则全日潮 影响：河流或海港的航运，建立潮汐电站发电 公转惯性离心力：大小相同，方向相同，背向天体 月球引力：大小与月地距离成反比，方向方向指向月球 月球引潮力：地球绕地月公共质心运动所产生的惯性离心力与月球引力的合力 赤纬为0