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海水温度垂直分布

 榆杨 2011-03-23

    1 海洋水水量占全球总水量的96。53%
    2 海洋不仅是地球的库,还是大气中水汽和陆地水的主要来源。
    3 地球表面是大气的主要的直接的热源,而海洋占地球表面的71%,因此可以说,海洋是大气的主要热源(也是水源)
    4 海岸:是陆地和海洋间的过渡地带。从滨海平原到大陆架之间的广阔区域,是陆地和海洋相互作用最强烈的地区。
    5 海水运动是塑造海岸地形的重要因素。
    6 目前,全球50%以上的人口,生活在距离海岸60千米的范围内。
    7 海水温度
    (1) 海水热量收入:主要是太阳辐射的热量
    (2) 海水热量支出:主要是海水蒸发所消耗的热量
    (3) 一年中,世界海洋热量的收支基本上是平衡的:
    从北半球图上看,赤道至30oN之间是收入大于支出,30oN附近收支平衡,从30oN至极地是支出大于收入。
    同一海区:夏季收入大于支出,冬季支出大于收入
    (4)全球海洋表层水温的分布规律:由低纬(赤道)附近向两极递减
    注意:此规律在图上的曲线只有一个高峰,据此可判断南、北半球
    同一海区夏季高于冬季
    同纬度地区(一定要注意些前题)暖流水温高,寒流水温低
    (5)海水温度随深度变化规律:从海洋表面至1000米深,水温迅速下降,1000米以下的深层海水,经常保持低温状态。
    注意:据不同地点的水温垂直分布图,从表面温度可以判断各点间的纬度高低。
    8 海水的盐度:
    (1)氯化纳(咸)、氯化镁(苦)
    (2)世界大洋平均盐度3。5%;最高海区在:红海,原因位于副热带,是热带沙漠气候,蒸发量大于降水量,且陆地上几乎无径流注入;最低海区在:波罗的海,原因是主要是温带海洋性气候,降水量大于蒸发量,且陆地上有大量径注入,稀释作用明显。
    (3)影响盐度高低的因素:
    在外海或大洋:主要是降水和蒸发
    在近岸地区:主要是河川径流(亚马孙河口盐度很低,中国长江口夏季盐度低于冬季)
    在同纬度地区:暖流流经地区盐度高,寒流流经地区盐度低。
    (4)盐度分布规律:主要受蒸发量与降水量之差的影响
    规律:从南北半球的副热带海区向两侧逐渐递减
    注意:盐度的两个高峰值在副热带,据此也可判断海区是在哪个半球
    3.2 海水运动
    1 海水运动形式:主要有波浪、潮汐、洋流三种
    2 波浪:风浪——风速越大,波浪规模越大,能量越大。
    海啸——由海底地震、火山爆发或风暴引起的巨浪,它能毁坏沿海建筑,夷平村镇,破坏力极大(一定要记住)
    (今年印度洋海啸海底地震的震中在印度尼西亚苏门达腊岛西北,陆地上离其最近的地方叫“班达亚齐”,此地位于印度洋板块和亚欧板块的交界处,主要气候类型是热带雨林气候,南亚的印度半岛和斯里兰卡、泰国等地是热带季风气候,马尔代夫是著名的由珊瑚岛组成的群岛国家,这些国家热带风光旅游业十分发达,是较高纬度的如北欧、北美国家在严寒的圣诞假期中理想的休闲胜地。(同学们把初中地理书中的东南亚和南亚的知识期末时要复习一下)。
    潮汐——海水在月球和太阳引力下发生的周期性涨落现象。
    注意:月球的引力影响大于太阳
    一天中通常观测到海水的两次涨落(白天涨落叫潮、夜晚的涨落叫汐)
    钱塘大潮:杭州湾为三角形河口,夏秋季节夏季风加剧了潮势(阴历八月十八)
    3 洋流(海流):海洋中的海水常年比较稳定地沿着一定方向作大规模的流动。(暖流和寒流指相对温度的高低)
    (1) 世界最强大的暖流:墨西哥湾暖流
    (2) 洋流的形成:主要动力——大气运动和近地面风带(风海流)
    (3) 洋流的分类:按形成原因
    风海流:盛行风吹拂形成。是最主要的洋流形式
    举例:信风带里的北、南赤道暖流
    西风带里的西风漂流,在北半球被陆地分开分别叫北大西洋暖流和北太平洋暖流,在南半球则环绕南极洲一圈,连接三大洋(印度洋、太平洋、大西洋),南半球西风漂流是寒流。还有最经常考到的北印度洋季风洋流(冬季东北风吹逆时针流动,夏季西南风吹顺时针流动。
    密度流:因各海域海水的温度、盐度不同导致密度不同,引起海水流动。
    举例:地中海与大西洋之间经直布罗陀海峡形成著名的密度流
    表层海水:大西洋(密度小)流入地中海(密度大,原因是蒸发旺盛,周围又无大河流入)
    底层海水:地中海流入大西洋
    注意:在世界盐度最高的红海与印度洋之间的曼德海峡也有密度流。
    补偿流:由于风力和密度差异所形成的洋流,使海水流出的海区海水减少,相邻海区的海水便会流来补充形成的。
    举例:水平补偿流——太平洋里有加利福尼亚寒流,日本暖流,阿拉斯加暖流、千岛寒流、秘鲁寒流(记住它是水平补偿流)、东澳大利亚暖流,大西洋里有墨西哥湾暖流,加那利寒流,巴西暖流,本格拉寒流,南印度洋里有厄加勒斯暖流,西澳大利亚寒流。
    上升补偿流:秘鲁渔场(秘鲁国家西侧太平洋上)的形成就是上升补偿流使冷海水上泛,将深处的磷酸盐、硅酸盐带到表层,给浮游生物提供了丰富的养料,浮游生物又是鱼类的饵料。
    注意:整个南半球的秘鲁寒流是水平补偿流。在渔场附近是上升补偿流。
    (4)表层洋流的分布
    中低纬度——以副热带为中心的大洋环流(有四条洋流)北半球顺时针流动(与半球反气旋方向一致),南半球逆时针方向流动(与南半球反时针方向一致)。
    中高纬度(主要指北半球)——以副极地为中心的大洋环流(有三条洋流,其中的西风洋流与中低纬是一样的)。
    南半球西风带里的西风漂流,世界最强大的寒流。
    北印度洋的季风洋流
    注意:比较盐度要要用到同纬度是暖流还是寒流,沿岸的气候也要考虑是暖流还是寒流,船舶航行也要考虑洋流,渔场分布也要用到洋流。
加利福尼亚寒流的水温比阿拉斯加暖流的水温要高(不同纬度),同纬度暖流水温高于寒流。
    (4) 洋流对地理环境的影响:
    总体上来说,全球大洋环流,对高、低纬度间的热量输送和交换,调节全球的热量分布,有着重要的意义。
    暖流:由低纬流向高纬的洋流,水温比流经海区温度要高叫暖流。
    注意:北、南赤道暖流是东西方向流动,因为在海洋表面水温最高的赤道附近流动,规定其叫是暖流
    寒流:由高纬流向低纬的洋流,水温比流经海区水温要低叫寒流。
    注意:南半球的西风漂流也是东西方向流动的,但其国围绕南极洲流动,水温相对于北半球同纬度海区来说较低,规定其叫寒流
    注意:据此可判断南北半球,海洋上的等温线因洋流而向流动的方向弯曲。
    ① 洋流对沿岸气候的影响:
    暖流起到增温、增湿作用。
    举例:西欧海洋性气候的形成,得益于北大西洋暖流
    寒流起到降温、减湿作用
    举例:澳大利亚西海岸的维多利亚沙漠、秘鲁太平洋沿岸的阿塔卡马沙漠的形成都与沿岸的西澳大利亚沙漠和秘鲁寒流有关
    ② 洋流对海洋生物的影响——渔场的分布
    寒暖流交汇处,给鱼类带来了丰富多样的饵料。
    举例:太平洋西北部的日本附近的北海道渔场——日本暖流与千岛寒流的交汇处。 大西洋西北部的纽芬兰渔场——拉布拉多寒流与墨西哥湾暖流的交汇处。 北海渔场——北大西洋暖流与高纬南下的冷海水交汇形成。
    上升补偿流使深层海水上泛,带来深海的硅酸盐类,使浮游生物大量繁殖,浮游生物又是鱼类的饵料。著名的是秘鲁渔场。
    ③ 对海洋污染的影响:
    有利的一面——有利于污染物的扩散,加快净化速度
    不利的一面——使污染物的范围扩大
    ④ 对海洋运输事业的影响:顺流——船速加水速,航行速度快
    逆流——船速减水速,航行速度慢
    举例:郑和下西洋——出发时为受偏北风影响的深秋,在东海时为顺风逆日本暖流,但是到北印度洋时,为顺风(东北风)顺流(海水逆时针),回来时,受西南季风影响,顺风、顺流。
    4 神奇的厄尔尼诺
    (1) 秘鲁寒流通常沿秘鲁海岸向西北流动(融入南赤道暖流)。寒冷的表层海水不有丰富的浮游生物,是鱼类的良好饵料。
    (2) 出现厄尔尼诺时:温暖的海水从赤道向南流动,迫使秘鲁寒流向西流动,出现的时间在圣诞节前后(注意日期,会是试题的切入点),这一暖洋流叫厄尔尼诺。
    (3) 危害:温暖的海水“杀死”了浮游生物,使渔业严重受损,使秘鲁沿岸降水增多,导致洪水泛滥。可能引起澳大利亚、印度、非洲等地出现严重的旱灾。
    3.3~3.4 海洋资源的开发和利用
    1 海洋资源类型(目前利用的):海洋化学资源、海洋生物资源、海底矿产资源、海洋能源四类
    2 海水还以直接作为工业冷却用水源,还是取之不竭的淡化水源。
    举例:核电站的冷却用水一般是海水(需水量很大),其排入到海中造成废热污染。
    3 海洋化学资源:达工业规模的有盐、镁、溴、淡水
    4 海洋生物资源:现在,人类的海洋捕捞活动已从近海扩展到世界各个海域。渔具、渔船、探鱼技术的改进,大提高了人类的海洋捕捞能力。
    鱼、虾、贝、藻等是主要的海洋生物资源——食用、药用、养殖、增殖进行可持续利用。
    5 海洋矿产资源:
    (1) 大陆架浅海海底:石油、天然气、煤、硫、磷
    (2) 近岸带的滨海砂矿中:砂、贝壳等建筑材料和金属矿产。
    (3) 在多数海盆中:深海锰结核(未来可利用潜力最大的金属矿产资源)
    6 海洋能源:
    特点:可再生能源,没有污染,但是能量密度很小,开发利用要用特殊的转换装置。
    现在:具有商业开发价值的是潮汐发电和波浪发电,但是工程投资较大,效益也不高。
    7 海洋渔业生产
    (1) 海洋渔业资源的集中分布:沿海大陆架海域,也就是从海岸延伸到水下200米深的大陆部分。原因:这里阳光集中,生物光合作用强,入海河流带来丰富的营养盐类,因而浮游生物繁盛,而浮游生物又是鱼类的饵料。
    (2) 渔业资源丰富的地区和国家都集中在在温带地区。这里形成渔场的原因:营养盐类丰富,这些营养盐类来自于冬季与夏季表层与底层海水交换时,上泛的底部海水带来的,或者是暖流与寒流交汇处或有冷海水上泛的地方从深海带来的,形成鱼类丰富的饵料。
    (3) 大陆架面积占海洋总面积的7。5%,渔获量占世界海洋总量的90%以上。
    (4) 温带地区海洋渔获量较多的国家:中国(近海)、日本(远洋)。
    8 海洋油、气开发
    (1)经历了从近海到远海、从浅海到深海。形成崭新的近海石油工业部门
    (2)地质学家和地球物理学家通常利用地震波方法来寻找海底油气矿藏。
    (3)海上钻井平台是实施海底油气勘探和开采的工作基地,它标志着海底油气开发技术的水平。
    (4)海上油、气运输:船舶或海底输油管道。
    (5)评价:海底石油和天然气的勘探、开采是一项高投资、高技术难度、高风险的工程,国际合作和工程招标是可行的方式之一。
    举例:西欧北海油田的开发,北海分属于英国、挪威、丹麦、荷兰、德国、比利时和法国。英国约占海域面积的一半,北海石油的开发使英国走了上繁荣与振兴之路。
    9 海洋空间利用:海上、海中、海底三部分。
    (1) 海洋环境不同于陆地的复杂性和特殊性:抗御多变的海洋气象状况和海水的运动;深海要能适应黑暗、高压、低温、缺氧的环境;海水的腐蚀性强,海冰的破坏性大。
    (2) 传统的海洋空间利用方式——交通运输
    现在扩展到:生产、通信、电力输送、储藏、文化娱乐等诸多领域。(举例)
    10 海洋运输和港口建设
    (1)现在,人类已经能够将船舶驶入世界任何海域
    (2)20世纪60年代的海洋货物运输革命:集装箱船的兴起
    (3)港口:海洋运输船舶停泊、中转和将装卸的场所,也是人们开发利用海洋空间的主要场所。
    港口的服务区域即腹地,该区域的商品和货物(客运)通过这个港口向外扩散,该区域所需要的货物(客运)也可以通过这个港口运入。
    港口特殊政策:自由贸易区、自由港
    世界最大的港口之一荷兰的鹿特丹港:位于莱茵河河口,通过开凿连通北海的运河,改善水运条件,利用中转散装货物的机能,发展了农、矿产品加工和造船工业,中继贸易也带动了腹地近代工业的迅速发展。二战后,成为欧洲联盟的大门,腹地覆盖了欧盟的半数国家。
    11 围海造陆——缓解人多地少矛盾的重要途径
    (1) 原因:沿海地区人地矛盾激化
    (2) 荷兰:从13世纪就开始围海造陆,位于西风带,用风力车水,目前有1/5的国土是从海中围起来的。
    (3) 围海造陆要经过充分的论证,特别是做好以水利工程为中心的配套建设。(否则海水倒灌、土壤含盐量高不利于使用等)
    12 人工岛:主要在沿海发达国家,日本、美国、法国、荷兰。
    海上城市规模最大、功能最齐全。日本神户人工岛是世界上第一座海上城市。
    13 填海造陆——澳门,100多年,土地面积扩大了1倍。
    澳门沿岸有许多淤积成的浅滩,有的在落潮时能露出水面,澳门人将它们视为良好的后备土地资源。
    3.5 海洋环境保护和海洋权益
    1 海洋环境保护
    (1) 海洋污染问题:污染物质进入海洋,超过海洋的自净能力
    污染物来源:绝大部是陆地上的生产过程,工业生产活动是主要来源。
    举例:大型港口和工业城市附近污染最严重。日本九州岛的水俣湾发生的汞污染事件(水俣病):工业刻主废水——海洋——鱼和贝类体内富集——人类食用中毒。
    核电站和工厂排出的冷却水,水温较高,影响海洋生物
    施入农田的杀虫剂,最终进入海洋
    偶发性的海上石油平台和油轮事故,导致石油渗漏,造成海洋污染。
    (2) 海洋生态破坏:各种人为因素和自然因素的影响下,海洋生态环境遭到破坏。
    原因:工程建设(围垦)和渔业生产(滥捕),使原有的海洋生态破坏,还有自然环境的变化,如全球气候变暖和海平面上升等。目前,人类海洋开发活动还缺乏综合、长远的规划,综合效益比较差。
    2 石油污染和监测防治
    (1) 石油污染的主要来源:沿海工业生产和海运航线上的船舶。
    (2) 石油污染集中于沿海水域和海上航道沿线。
    (3) 人类关注的中心事件:由意外事故造成的石油泄漏,因为污染迹象明显,污染物集中,危害严重,这也是目前治理污染的重点。
消污办法:
    分散——化学洗涤剂,不宜在近岸或渔场附近
    沉降——粉状石灰,危害海底生物
    吸收——用麦杆、泥炭、聚苯乙烯等,只能在静水环境中进行
    围栏——小面积,静水环境
    放任——大洋中(离海岸较远,一般是公海上)
    燃烧——油层厚达2毫米时。
    3 海洋权益和《联合国海洋法公约》:1994年11月6日正式生效
    (1)沿海国家除拥有12海里领海权外,其管辖范围面积可外延至200海里(包括12海里在内),作为专属经济区,享有勘探、开发、利用、保护、管理海床上覆水域及底土自然资源的主权。
    (2)我国管辖的海域面积为300万平方千米,约相当于我国陆地面积的1/3,因此,加强海洋综合管理显得日益重要。
最近最热点的就是和日本在开发东海、气资源上的矛盾,我国在自己的专属经济区内开发,日本提高异议。
    (3)在划界重叠的区域,存在主权争议,还有岛屿主权争议和渔业资源分配等,要求有关国家本着友好协商的精神,予以公平合理的解决。

三、

水温垂直分布

  

 

  台湾海峡中、北部海区,水温垂直分布主要有垂直均匀、正梯度和负梯度三种类型(图2-7)。
  (一)垂直均匀型
  垂直均匀型是指从海面到海底水温差异极微(水温垂直变幅≤0.3℃,最大的垂直梯度值≤0.05℃/米),水温垂直分布曲线近似于直线(图2-7b)。这种类型存在于冬半年(10月至翌年5月),主要出现在海区南部。此外,还见于东北海域。它的分布范围以1月最为广泛。
  


  

图2-7 台湾海峡海水温度垂直分布图
  

  (二)正梯度型
  正梯度型又称逆温型,表现为海水温度随深度的增加而递增(图2-7a)。这一类型主要存在于11月至翌年4月,分布范围较广。正梯型又可分为出现跃层(△T/△Z≥0.2℃/米)和不出现跃层(△T/△Z<0.2℃/米)两种情况(△T/△Z为水温垂直梯度)。跃层现象,主要见于1~4月,大多数出现在近岸海域,分布范围以3月为最广,跃层所在深度在海区北部为10~20米,海区南部为20~30米。它们的变化不大,绝大多数在0.5℃/米,最大值为0.95℃/米。海区正梯度的出现,极大部分是温度较低,密度较小的浙闽沿岸水覆盖在温度较高,密度较大的海峡暖流水之上而形成;另一部分则是由于冬季气温低、风大、海水涡动混合强烈,使上层海水降温所致。海区温度正梯度比较稳定,存在时间较长,这是因为出现温度正梯度型的海域同时也存在较强的盐跃层,使海水处于垂直稳定的状态。
  (三)负梯度型
  负梯度型是指海水随深度增加而降低(图2-7c)。这是下半年最常见的类型。3月在海区南部及东北部小范围海域已有出现,垂直梯度较小。进入4月,上层增温加剧,使上、下层水体间温差增大,此时除海区北部小范围海域呈正梯度型及南部小范围海域呈垂直均匀分布外,整个海区水温皆呈负梯度型分布。7~9月,由于上表层继续增温,而深层水温变化较小,使水温垂直梯度达一年之中最大值,而且分布范围广。进入10月,负梯度的分布范围迅速缩小,仅在海区南部的近岸海域出现。负梯度也可分为出现跃层(△T/△Z≤-0.2℃/米)和不出现跃层(△T/△Z>-0.2℃/米)两种情况。


  

图2-8 福建近海海水温度垂直分布图
  

  4月跃层现象仅局限在闽江口外海域。且都存在于上(表)层。5月跃层仅在海区南部近海海域出现,所在深度不一,强度一般在0.20~0.35℃/米间。6月跃层的分布已扩展到南部整个海区。7月则在海区近岸海域出现,跃层所处深度在近岸一带大多为10米左右,离岸稍远海域位于15米附近,其强度在0.20~0.35℃/米间,最大值为0.41℃/米。8月跃层的分布范围最广,它们所处深度近岸在10~20米间。远岸则在20~30米间,强度比其他各月强,大多在0.25~0.50℃/米间,最大值为0.52℃/米。9月跃层的分布范围迅速减少,只出现在个别海域,强度也明显减弱。
  由图2-8可见,台湾海峡南部海区,夏季(8月)温度的垂直分布存在着均匀分布、单跃层和双跃层三种型。温度的均匀分布主要出现在福建省南部浅海域。单跃层和双跃层主要出现在台湾浅滩以北和以南海域,单跃层强度为0.3~0.5℃/米,厚度为10米以上。双温跃层的上跃层出现在10~20米,下跃层出现在40米以下,上下跃层强度为0.3℃/米和0.2℃/米,上跃层厚度为8米,下跃层厚度为8米以上。

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