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第二节 海水的性质和运动
湘教版必修一 第四章 地球上的水
Nature of sea water
海水的性质
01
Part one
2.海水温度的来源:太阳辐射
太阳辐射
蒸发
热量来源
热量支出
海水温度升高
1.海水温度:反映海水的冷热程度。
一、海水温度
1、8月份世界海洋表层水温的分布有何特点?形成这些特点的主要原因是什么?
8月份世界海洋表层水温的分布
活动一
分布特点:
海水表层温度由赤道向两级逐渐降低。
主要原因:
纬度越低,太阳高度越大,单位面积的表层海水获取的太阳辐射越多,水温越高。
分布特点:
中低纬海区,大洋西岸水温高于大洋东岸。
>25℃
A
B
主要原因:
中低纬大洋西岸有暖流流经,水温较高;大洋东岸有寒流流经,水温较低。
20-25℃
分布特点:
中高纬海区,大洋西岸水温低于大洋东岸。
A
B
主要原因:
中高纬大洋西岸有寒流流经,水温较低;大洋东岸有暖流流经,水温较高。
10-15℃
0-5℃
时间变化
空间变化
同一海区的水温,夏季高些,冬季低些
全球海洋表层水温自赤道向两级逐渐递减。
暖流水温高于所流经海区的水温,寒流水温低于所流经海区的水温
一、海水温度
Ⅰ.海水表层水温的变化特点
3.分布规律
下图中甲、乙、丙三个观测站各自的纬度位置不同,表层水温在17℃至27℃之间不等。读图,描述海水温度的垂向变化特点。
活动二
表层区,水温基本上趋向于均匀分布;
温跃层
深水区
水温随深度的增加而显著降低
水温受外界的影响较小,变化缓慢,温度偏低。
几乎不受太阳辐射影响,也无法和表层海水形成对流交换热量
一、海水的温度
海水热导率低,导致水温自表层向深层大体呈不均匀递减的趋势。
在表层区,水温基本上趋向于均匀分布。
在跃温层(水温在垂向上存在显著差异的水层),水温随深度的增加而显著降低。
在深水区,水温受外界的影响较小,变化缓慢,温度偏低。
一、海水的温度
Ⅱ.海水温度随深度而变化
太平洋、印度洋、大西洋表层年平均水温为17.4℃。其中,太平洋最高,为19.1℃;印度洋居中,为17℃;大西洋最低,为16.9℃。比较三大洋热带和副热带(南北纬30°附近)海域面积、海域开敞程度等,讨论导致三大洋表层年平均水温差异的主要原因。
活动三
太平洋表层水温最高
原因:
太平洋的热带和副热带的面积宽广,北部地形封闭,仅有狭窄的白令海峡与北冰洋相接,北冰洋对太平洋表层水温影响较小。
印度洋海面平均温度要低于太平洋。
原因:
印度洋热带和副热带(南北纬30°附近)水域较为狭窄,广阔水域在南半球。
大西洋表层水温低于太平洋和印度洋。
原因:
大西洋北端地形开敞,受北冰洋水域的冷水和浮冰影响明显。
4.影响海水温度的因素
A.纬度——海水温度由低纬向高纬逐渐降低;
B.季节——夏季海水温度高于冬季 ;
C.海水深度——表层海水温度高于深层海水;
D.其他因素——如海陆分布、大气运动、海水运动等;
有利影响
不利影响
海水能够调节大气温度。
从全球尺度来说,海水对大气温度起着调节作用。
从区域尺度来说,沿海地区气温的季节变化和日变化比内陆地区小。
表层水温上升,大西洋飓风发生的频率显著上升;
影响海洋生物的分布与生存;
影响海洋运输:纬度较高的海域,海水有结冰期,通航时间短,在冰封海域航行需要装备破冰设施;
5.海水温度与人类
海水的盐度是指溶解于海水中的盐类物质与海水质量的比值,用单位质量海水中所含盐类物质的质量来量度。
世界海洋的平均盐度约为35‰。
二、海水的盐度
氯化钠(味咸)和氯化镁(味苦)是海水中主要的溶解盐类。
8月份世界海洋表层盐度分布
读图,说出世界海洋表层盐度的特点。
二、海水的盐度
2.分布规律
(2)水平方向
盐度呈双峰分布格局。
自南北半球的副热带海区向两侧的高纬度、低纬度海区递减。
世界盐度最高的海域:红海,盐度达41‰.
世界盐度最低的海域:波罗的海,盐度不超过10‰.
副热带海区地处副热带高压带,蒸发大雨降水,因此盐度较高。
赤道附近海区地处赤道低压带,降水大于蒸发,因此盐度较低。
自副热带向高纬度地区,温度逐渐降低,蒸发逐渐减少,盐度也逐渐降低。
8月份世界海洋表层盐度分布
指出同纬度地区的A、B两地盐度差异,并说明原因。
A
B
AA地附近寒流流经,盐度较低。
B地附近暖流流经,盐度较高。
日本暖流
加利福尼亚寒流
读图,说明圆圈内盐度较低的原因。
大陆沿海地区,河流等淡水注入量大,盐度较低。
影响海水水平方向盐度的因素
气候因素
01
洋流因素
02
入海径流量
03
海区封闭度
04
其他因素:结冰、融冰
05
二、海水的盐度
暖流的盐度较高,寒流的盐度较低。
河流等淡水注入越多,海水盐度越低。
海区越封闭,与外界海水交换少,盐度会趋于更高或更低。
不同维度海水盐度的高低主要取决于气候因素,即降水量和蒸发量的关系。降水量 蒸发量,
>
盐度稍低;
有结冰现象发生的海区,盐度偏高。
盐度 \‰
30
北纬
不同纬度海区海水盐度随深度的变化示意
20
10
0
-10
南纬
60°
20°
0°
20°
40°
60°
36
35
34
33
32
盐度
温度
温度\ ℃
40°
结合8月份世界海洋表层盐度分布图及左图,说明为什么同是纬度50°-60°的海区,南北半球表层盐度不一致?
北半球陆地面积大,河流注入的淡水多,盐度较低
思考
34
盐度 \‰
35
36
37
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
深度 \米
不同纬度海区海水盐度随深度的变化示意
低纬度海区
中纬度海区
高纬度海区
读图,说出海水盐度在垂向上的差异。
浅表层盐度比较均匀
海水深度增加,盐度发生变化(这一层称为盐跃层),到一定深度,盐度有近似均匀分布。
在中低纬度海区,表层盐度较高,随深度的增加,盐度降低。
在高纬度海区,表层盐度较低,随深度的增加,盐度升高。
2.分布规律
二、海水盐度
(2)垂直方向
影响渔业
生态系统发生变化
例如:2003年监测结果表明,由于黄河入海径流量减少,河口区表层的最高盐度达到34.2‰,与1959年同期相比,增加了约四分之一。
黄河河口区表层盐度的增加,以及海洋污染、入海径流量减少等方面的原因,导致海洋生物数量减少、种群退化,河口生态结构发生较大改变。
4.海水盐度变化带来的影响
二、海水盐度
布袋盐场
布袋盐场是台湾省最大的盐场。这里海水含盐量高达35‰以上,约等于长江口外的7倍多,是我国含盐度最高的水域之一。
布袋一带海水含盐度之所以很高,主要是因为沙滩广布,河流注入淡水量少,全年日照时间长,气温高,蒸发快,使海水出现相对的高浓度。
莺歌海盐场
莺歌海盐场位于乐东西南海滨,是海南岛最大的海盐场,在华南地区也是首屈一指。
莺歌海盐场建在海山之间,尖峰岭的连绵群山挡住了来自北方的台风云雨,使这里长年烈日当空,有充分的光热进行盐业生产。加之这里的海水含盐度高,这样便造就了得天独厚的生产条件。
长芦盐场
长芦盐场主要分布于河北省和天津市的渤海沿岸。我国海盐产量最大的盐场,产量占全国海盐总产量的四分之一。
长芦盐场地处渤海湾西岸,形成条件为地势平坦、海滩宽广;雨日较少,日照充足,蒸发旺盛,适合晒烟制盐。
二、海水盐度
A.降水较少,光照充足;
B.气温高,蒸发旺盛;
C.地势平坦,利于盐田布局;
D.入海径流量少,海水盐度高
有利于晒盐的自然条件:
红海是世界上盐度最高的海区,盐度超过40‰;
波罗的海是世界上盐度最低的海区,盐度低于10‰。
试从纬度位置、气候特点、淡水注入情况、海区形状等角度,分析二者盐度差异显著的原因。
红海
波罗的海
活动四
红海附近是热带沙漠气候,终年高温少雨;
降水稀少的波罗的海位于温带海洋气候区附近,全年温和湿润,降水较多。
①气候特点
波罗的海周围河流众多,
汇入淡水较多。
红海周围河流较少,
淡水注入较少。
②淡水注入情况
波罗的海
红海
红海自身盐度高,波罗的海盐度低,红海和波罗的海水道都非常狭窄。水道狭窄不利于水体的交换,反而有利于原水体的盐度保持。
③海区形状
1.海水密度是指单位体积海水的质量。
海水密度的变化比较复杂,与温度、盐度和压力都有关系。
三、海水密度
大西洋表层海水密度、温度和盐度随纬度的分布
2.分布规律
海水密度与温度呈负相关,与海水盐度呈正相关。
三、海水密度
Ⅰ.水平分布:大洋表层海水 密度随纬度增高而增大。
密度\(千克·米-3 )
1023
1024
1025
1026
1027
1028
0
1000
2000
3000
4000
深度\米
赤道海区
热带海区
高纬度海区
不同纬度海区海水密度随深度的变化示意
读下图,说出不同纬度海水密度随深度变化的特点,并简要分析其原因。
1500m
2300m
低纬度海区从海面至海平面下1500m,海水密度迅速增大。
从海面1500m-2300m,海水密度缓慢增长。
2300m以下海水密度基本不变。
高纬度海区海水密度在垂向上变化很小。
三、海水密度
Ⅱ.垂向分布:
影响因素 表现
海水温度 海水密度与海水温度呈负相关。海水温度越低,海水密度越大;海水温度越高,海水密度越小
海水盐度 海水密度与海水盐度呈正相关。海水盐度越高,海水密度越大;海水盐度越低,海水密度越小
海水深度 (压力) 海水密度与海水深度呈正相关。海水深度越大,海水密度越大;海水深度越小,海水密度越小
3.海水密度的影响因素及表现
三、海水密度
The movement of sea water
海水的运动
02
Part two
01 波浪
常见的波浪主要是由风力作用产生的。风吹佛海面,引起海水的波动,形成风浪。
风浪离开源地向远处继续传播的海浪,或风浪区域内的风已平息而继续存在的海浪,称为“涌浪”。
一、波浪
波浪对地理环境和人类活动的影响
塑造海岸地貌的主动力
对海上航行、海洋工程、渔业作业有影响
巨大波浪破坏沿海水工建筑物
(如防波提、港口和码头)
海啸:海底地震、火山爆发或水下滑坡、坍塌可能会引起海水的波动,甚至形成巨浪,这种巨浪称为海啸。
风暴潮:在强风等作用下,近岸地区海面水位急剧升降,称为风暴潮。
一、波浪
02 潮汐
潮汐是沿海地区的一种自然现象,是指海水在天体(主要是月球和太阳)引潮力作用下所产生的周期性运动。
二.潮汐
A
B
A处受太阳和月球的吸引,引潮力大,出现大潮,B处受地球绕地月公共质心旋转产生的离心力的影响,海水上涨,出现大潮。
大潮 : 日、地、月大致在同一条直线上
朔日(每月初一)月球在地球和太阳之间。
A
B
A处受太阳的吸引及地球绕地月公共质心旋转产生的离心力的影响,出现大潮;B处受月球的吸引及地球绕日旋转产生的离心力的影响而出现大潮
大潮 : 日、地、月大致在同一条直线上
望日(每月十五或十六),地球在月球和太阳之间。
A
B
太阳对地球的引潮力与月球对地球的引潮力垂直,月球对地球的引潮力被太阳对地球的引潮力抵消了一部分,因此出现小潮
小潮:太阳、地球的连线与月球、地球的连线垂直
上弦和下弦农历初七、初八和二十二、二十三
金山
海宁
慈溪
镇海
舟山
杭州
杭
州
湾
钱
塘
江
钱塘江位置示意图
案例分析:钱塘江大潮
读图思考
“八月十八潮,壮观天下无”,请对这个诗句进行合理的解释?
钱塘江大潮在农历八月十八最为壮观的原因
思考
天文:地、月、日位置在一条直线上,引潮力最大,形成大潮。
地形:杭州湾外宽内窄,河口呈喇叭状,浪潮涌入狭窄河道,水位暴涨。
气候:夏秋季节盛行东南季风,风向与潮水方向一致,加剧潮势。
水文:钱塘江夏秋季节处于汛期,河流水量大,与海潮相互顶托,助长潮势。
潮汐影响
(1)潮汐蕴藏着巨大能量,可建潮汐电站。
(2)海港工程、航运交通、军事活动、近海环境研究与污染治理等,都与潮汐现象密切相关。
潮水涨落与军事活动
潮汐发电
潮间带采集养殖
沿海港口建设与航运
双向潮汐水电站原理图
利用潮汐运动发电
跃动在滩涂上的韵律——福建霞浦紫菜养殖场
人们利用竹竿搭出养殖紫菜的网帘。潮水落去,紫菜苗出露在空气中,进行光合作用;潮水涨起,紫菜侵入海水中,可以吸收养分。
潮 汐 的 应 用
03
洋流
三、洋流
洋流是指海洋中具有相对稳定的流速和流向的大规模海水运动,也称为海流。
2.分类(按照水温高低):
寒流
暖流
从水温高的海区流向水温低的海区的洋流,叫做暖流。
从水温低的海区流向水温高的海区的洋流,叫做寒流。
水温高低比较是在两个不同海域进行的!
三、洋流
判断半球
1
20℃
18℃
北半球
20℃
18℃
南半球
判断流向
2
判断性质
3
洋流流向与等温线凸出方向一致
20℃
18℃
20℃
18℃
北半球
暖流
寒流
暖流
气候
生物
航运
污染
3.洋流对地理环境的影响
三、洋流
全球大洋环流的意义:
促进高、低纬度间热量和水分的输送和交换,维持全球热量平衡。
卑尔根
符拉迪沃斯托克(海参崴)
气 候
冬季气温
卑≈2°C
符 ≈-14 °C
年降水量
卑>符
卑尔根
符拉迪沃斯托克(海参崴)
气 候
暖 流
增 温 增 湿
寒 流
降 温 减 湿
北大西洋暖流
千岛寒流
马达加斯加暖流
气 候
还有哪些地方也存在类似的情况?
1、马达加斯加岛东部位于来自印度洋的东南信风的迎风坡,多地形雨;
2、马达加斯加暖流对沿岸气候起增温增湿的作用。
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远离赤道的热带雨林气候成因:
信风
迎风坡
暖流
+
+
1
2
3
4
寒 流 对 沿 岸 气 候 起 降 温 减 湿 的 作 用
阿卡塔玛沙漠沙漠:沙漠直逼海岸
秘鲁寒流
面积小的渔场
面积大的渔场
世 界 海 洋 渔 业 资 源
北海渔场
北海道渔场
纽芬兰渔场
寒暖流
交 汇
海水扰动
营养上泛
饵料
丰富
浮游生
物繁殖
渔场
世 界 海 洋 渔 业 资 源
秘鲁渔场
面积大的渔场
面积小的渔场
秘鲁寒流
海水扰动
营养上泛
寒暖流
交汇
上升流
海水上涌
饵料
丰富
渔场
浮游生
物繁殖
洋 流 对 渔 场 的 影 响
美国爱克松公司在海洋气象局的帮助下利用湾流助航,收到了很好的效果。
海洋气象局把通过人造卫星测得的湾流路线、流速主轴位置等资料提供给该公司。该公司的六艘船根据所获资料, 在湾流最大流速区向北航行;返航时则避开主流区,尽量靠近海岸南下,结果全年节约燃料油12500多桶,节约资金36万美元。
航行
顺流加速,逆流减速
泰坦尼克号中在41.5°N 遭遇冰山撞击,撞击泰坦尼克号的冰山从哪儿而来呢?船员为何不能及时看见冰山示警呢?
寒暖流交汇容易形成海雾,降低能见度。
拉布拉多寒流
墨西哥湾暖流
海洋污染
利:加速污染物的净化
弊:扩大污染的范围
北太平洋暖流
日本暖流
阿拉斯加暖流
加利福利亚寒流
促进了高低纬度间热量的输送和交换,对全球热量平衡具有重要意义。
01
洋流影响沿岸气候:暖流流经沿岸增温增湿,寒流流经沿岸降温减湿。
02
对海洋生物产生影响:寒暖流交汇处多鱼类资源。
03
3.洋流的影响
对航海产生影响:顺风顺水(顺洋流航行),减少航行时间及燃料。
对航海产生影响:利:加速污染物的净化
弊:扩大污染的范围
04
大陆架海区
阳光集中、生物光合作用强
入海河流带来丰富的营养盐类
暖寒流交汇处
海水发生搅动
上升流海区
底层海水上泛
表层海水养分丰富
浮游生物繁殖鱼类饵料丰富
渔场
海洋底部营养物质上泛
中低纬寒流夏季多雾:中低纬海区纬度低,水汽充足,寒流流经使气温
降低,水汽遇冷凝结成雾。
中高纬冬季暖流多雾:暖流流经带来充足水汽,中高纬海区气温低,水
汽遇冷凝结成雾。
寒暖流交汇多雾:暖流带来充足水汽,寒流经过降温,水汽遇冷凝结成雾。
海雾