(共32张PPT)
2014年某个夜晚,我国的372潜艇正潜向大海深处。
半夜,艇内响起警报:掉深了!这次掉深可不是普通的掉深,而是遇到了海底断崖,就像疾驰的汽车突然遇到悬崖一样。在潜艇急速下沉过程中,全艇官兵沉着应对,最终化解了这次险情。
2014年,海军授予372潜艇一等功;2016年,习近平总书记签署命令,授予海军372潜艇“践行强军目标模范艇”荣誉称号。
故事:372潜艇遇到“海底断崖”
什么是海底断崖?和海水的性质有什么关系呢?
4.2 第一课时 海水的性质
【课程标准】
运用图表等资料,说明海水的性质(温度,盐度,密度)及其对人类活动的影响。
海水的性质
海水的基本性质主要包括海水的温度、盐度和密度,许多海洋现象都与这些性质有关。
海水的性质包括:
1.海水温度:海洋水的温度是海洋热能的一种表现形式。
2.海水密度:海水的密度比纯水大,约为1.022~1.028g/cm3它随温度、盐度和气压而变化。
3.海水的盐度:海水盐度指海水中全部溶解物质与海水重量之比,通常以每千克海水中所含的溶解物质的克数来表示。
4.海水的颜色和透明度:海水的颜色决定于海水对太阳光线的吸收和反射状况。
5.海水成分:海洋水是含有多种溶解固体和气体的水溶液,其中水约占96.5%,其他物质占3.5 %。
6.海水的盐度:海水盐度指海水中全部溶解物质与海水重量之比,通常以每千克海水中所含的溶解物质的克数来表示。
7.营养盐类:海水中的营养盐类主要为磷酸盐、硅酸盐和硝酸盐等。
一、海水的温度:海水的冷热程度
1、海水温度的影响因素
(1)海水热量的收支:
收入——太阳辐射
支出——海水蒸发
(2)分布规律
A 空间分布:
B 时间分布:
B 时间分布:同一海区,夏季水温高于冬季
海水温度的日变化、年变化比陆地温度的变化小
思考:读图总结世界大洋8月表层海水温度分布规律,并分析原因?
全球海洋表层的水温由低纬向高纬递减,
同纬度海洋表层水温大致相同。
纬度越低,太阳高度越高,日照强度大,则太阳辐射越强,
海水的温度变化规律--水平分布,表层海水
表层海水温度大致从低纬向高纬递减
受太阳辐射影响
海洋表层温度随纬度的变化
温度/°C
纬度
注意观察:北回归线穿过的太平洋的东西岸气温的差异
8月份世界海洋表层水温分布
暖流(从低纬度流向高纬度)流经,气温较高
寒流(从高纬度流向低纬度)流经,气温较低
西岸海水温度高,东岸海水温度低。
西岸受暖流影响,海水温度较高;东岸受寒流影响,海水温度较低。
海水温度的分布规律——季节分布规律(时间)
同一海区表层水温,夏季普遍高于冬季。
白天高于晚上
(2)表层海水温度的水平分布规律:
不同纬度地区
低纬水温高,高纬水温低
原因:太阳辐射纬度不均
同一海区,不同季节
夏季水温高,冬季水温低
原因:太阳辐射纬度不均
同一纬度,不同海区
暖流流经区水温高,寒流流经区水温低
原因:洋流
同纬度地区,洋流影响:
较高纬度
较低纬度
较高纬度
较低纬度
10°C
20°C
30°C
10°C
20°C
30°C
暖流
(增温增湿)
寒流
(降温降湿)
海水的温度
概念
分布规律
影响因素
海水温度的主要影响
海水的温度变化规律--垂直分布规律
水温自表层向深层大体上呈不均匀递减
0
10
20
30
1
2
3
4
5
6
深度/km
温度/°C
1000米
温跃层:
水温迅速下降
深水区:
水温变幅较小,保持低温
表层区,
水温基本上趋向于均匀分布
1. 按纬度位置由高到低的顺序,对甲、乙、丙三个观测站排序,并说明理由。
2.三个观测站的表层水温差别较大,但是深度 1 000 米以上的深层海水,水温随深度的变化不大,经常保持着低温状态。想一想,这是为什么?
纬度位置由高到低的顺序依次为丙、乙、甲。
海水温度的影响
1.海水能够调节大气温度。
海水调节大气温度,沿海气温季节变化和日变化小于内陆地区。
夏季海水增温慢于大气,会使沿海地区升温变缓;
冬季海水降温慢于大气,会使沿海地区降温变缓。
2.海水温度的变化也可能带来负面影响。
①由于表层水温上升,大西洋飓风发生的频率显著上升;
局部海水温度异常变化,会引发气候异常变化。
②影响海洋生态系统: 1999—2004 年,全球范围内海水温度明显升高,致使浮游生物数量显著下降,直接影响到鱼类、海鸟、海兽的食物供应,甚至威胁到它们的生存。
③海平面
温度升高,体积膨胀引起海平面上升(淹没沿海低地)
温度降低,海平面下降。
3.海水温差能发电
海水垂向温差高达 20℃甚至更多,海水温差能发
电是指将海水温差能转换成电能的水力发电方式。
如今,耐压、绝热、防腐等技术难题正被逐步攻克,
美国、日本、中国皆已掌握海水温差能发电技术。
北极东北航道与传统航道相比有什么优势?最大的限制因素是什么?
北极东北航道,缩短了亚洲东部到欧洲西部的航运距离,节省运输时间和能源消耗。
但是,受高纬度水温低的影响,结冰期长,通航时间短,在冰封海域航行需要装备破冰设施。
4海水温度影响海洋运输。
高纬度有结冰期,通航时间短,破冰设施
①海洋表层生物数量种类多,深度越深,生物数量种类越少。
海洋表层水温较高,阳光充足,有利于浮游生物繁殖,饵料充足,因此海洋生物聚集
②不同纬度海区水温不同,生活的海洋生物也不同。
③海水温度的季节变化,会导致有些海洋生物发生季节性的移动
④人类的渔业活动,都受到海水温度的影响。
5海水温度影响海洋生物的分布,进而影响人类活动
二、海水的盐度
1.盐度:表示1000克海水中的溶解盐类物质的总克数
盐类物质:氯化钠(咸)和氯化镁(苦)
世界大洋平均盐度:35‰
2、影响海水盐度
的因素
读右图“”世界大
洋8月表层海水盐度
分布,思考影响海水
盐度的因素有哪些?
C
B
A
E
D
海洋表面盐度水平分布有什么规律?
从南北半球的副热带海域,分别向赤道和两极递减(呈马鞍型曲线)
降水与蒸发的关系
降水与蒸发
问题一:说出世界海洋表层盐度随纬度变化的特点,并分析原因?
特点:世界海洋表层盐度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
原因:①副热带海区地处副热带高压带,蒸发大于降水,因此盐度较高;②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;③自副热带向高纬度海区,温度逐渐降低,蒸发逐渐减少,盐度也逐渐降低
探究:红海和波罗的海的盐度差异及其原因
探究:红海和波罗的海的盐度差异及其原因
盐度高
超过40‰
盐度低
不到10‰
总结红海盐度高、波罗的海盐度低的原因
红海,盐度达41‰ ①位于副热带海域,降水少而蒸发旺盛,蒸发量大于降水量;
②红海两岸是干燥的沙漠地区,几乎没有陆地淡水注入;
③红海海域较封闭,与低盐度的海水交换少。
红海
波罗的海,盐度不超过10‰
①波罗的海海域降水较多而蒸发量小,蒸发量小于降水量;
②四周陆地河流众多,有大量的淡水注入;
③海域较封闭,高盐度的海水流入少。
波罗的海
淡水注入
问题探究: 径流量大的河流,淡水可扩展到河口外很远的海域。例如,长江在洪水期小潮时,淡水向东北扩散,一直影响到朝鲜半岛以南的济州岛,向南进入杭州湾海域。读图 4-15、图4-16,描述夏季长江口海域盐度等值线的分布特点,并分析其成因。
等盐度线从河口地区向外呈舌状凸出,数值从近岸向外海递增。
原因:夏季长江径流量大,离河口越近,淡水汇入量越大,河水与海水交换多,盐度越低;而离河口越远,长江的淡水对海水的影响就越小,盐度越高。
(1)盐度最高的海区为什么不是赤道,而是副热带海区?
(2)高纬地区的盐度为什么会降低?
(3)同样是高纬度地区,为什么北半球盐度更低?
(4)同一地点,冬季、夏季的盐度是否相同?
问题总结:
纬度较低,蒸发旺盛,盐度较高,但赤道地区降水量大于蒸发量,因而盐度并不是最高。副热带海区蒸发强烈,降水少,盐度比高纬和低纬海域都高。
纬度越高,蒸发渐小,盐度渐低
北半球陆地面积广阔,海水面积小,有大河流注入,对海水的稀释作用明显,所以北半球高纬度地区比南半球相同纬度地区的盐度更低
同一地点,由于冬季和夏季气温和降水不同,盐度也会发生变化
海水的盐度变化规律--垂向分层
①.浅表层:
盐度比较均匀
②.盐跃层:
随着深度增加,
盐度会发生显著变化
③深水层
盐度又近似均匀分布
(一)同一海区
(二)不同纬度海区:
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。
海水盐度对人类活动的影响:
(1)海水制盐:气候:降水蒸发光照风+地形
(2)海水制碱
可以利用海水制碱,从海水提取镁、溴等资源。
(3)影响海水养殖——盐度的稳定性极其重要
(4)淡水资源重要补充—海水淡化、工业冷却水 冲厕、
三.海水的密度
1、含义:海水密度是指单位体积海水的质量。
2、影响因素:温度、盐度和深度。
A、水平方向上:密度由低纬向高纬递增(两极海域密度大) 温度越高,密度越小,温度越低,密度越大。
2、海水密度的分布规律
在河流入海口,由于盐度低,因而密度小,但是河水携带的泥沙可使密度变大。
B、垂直方向上:
(1).在中低纬度海区,
①表层海水温度高,海水密度相对较低②从海面到一定深度,受海水运动的影响,海水混合良好,因此海水温度和密度的变化不大。③随深度增大而迅速增加,再往下则海水密度随深度的变化很小
(2).在高纬度海区,
海水密度随深度的变化较小
特殊情况
高密度
海中
断崖
海水密度等参数随深度增加而显著减小
(3)、特殊分布:有时随深度增加,海水密度会突然变小,呈现“海中断崖”现象
潜艇遇到“海底断崖”
由于密度的急剧减小,浮力迅速下降,因此当潜艇进入海中断崖时,由于浮力不够,从而迅速发生急剧“掉深”。若迅速下沉,最终由于深度过深,水压过大导致潜艇解体
3、对人类生产生活的影响:
(1)对海洋航行的影响:在不同密度的海洋上航行,同一艘船的吃水深度不同。海水的密度越大,海水的浮力越大,船的吃水深度越小。
(2)对海水运动的影响:海水的密度差异会产生密度流。
(3)对潜艇航行的影响:海水密度随深度增大而迅速增加的海水层,因浮力较大,有利于潜艇的航行。
由于密度的急剧减小,浮力迅速下降,因此当潜艇进入海中断崖时,由于浮力不够,从而迅速发生急剧“掉深”。美国“长尾鲨”号核潜艇就是由于遭遇海中断崖和强烈的海洋内波而迅速下沉,最终由于深度过深,水压过大导致潜艇解体,船员无一生还。
还原事故真相