(共41张PPT)
第二节 海水的性质
第四章 地球上的水
海水的性质
1、理解并说明海水温度、盐度和密度的变化和分布。
2、学会运用有关图示说明海洋表层平均盐度,温度和密度的分布规律。
3、结合案例分析,能根据有关图表分析海水盐度、温度的分布规律及其原因。
4、联系生产生活实际,分析海水性质与人类活动的关系。
课标要求
运用图表等资料,说明海水性质和运动对人类活动的影响。
学习目标
新课导入
2016 年,我国“雪龙”号科学考察船进行了第七次北极科学考察。科学考察船航行至北极附近,考察队员们投放温盐仪,观测海水的温度、盐度。
你了解海水的温度、盐度吗?“雪龙”号科学考察船为什么要观测海水的温度、盐度?
新课导入
1. 你了解海水的温度、盐度吗?“雪龙”号科学考察船为什么要观测海水的温度、盐度?
2. 美国电影《后天》讲述的是全球气候变化导致海水温度和盐度异常,对人类社会造成毁灭性灾害的故事。你认为这种状况有可能发生吗?
像《后天》中那样来势汹汹的气候灾害基本不会出现在现实生活中。但是全球气候变暖给地球带来的隐患却是客观存在的。海洋在全球气候变化中能够起到重要作用,所以对海水的温度、盐度的观测十分重要。
海水的温度和盐度是海水的基本性质,温度和盐度一定程度上决定了海水的密度。观测海水的温度和盐度为了确保航行的安全。
海水性质
海水的温度
海水的盐度
海水的密度
01
海水的温度
海水的温度
海水的温度反映海水的冷热状况,它主要取决于海洋热量的收支情况。世界海洋每年热量的收入和支出基本上是平衡的。
海水的热量收入:太阳辐射
海水的热量支出:海水的蒸发所消耗的热量。
探究活动
8月份世界海洋表层水温分布图
思考: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?
探究活动
原因: ①纬度低,太阳高度越大,获取的太阳辐射越多,水温越高;
②中低纬度的大西洋西岸有暖流经过,水温较高,大洋东岸有寒流经过,水温较低;
③中高纬度大洋西岸有寒流经过,水温较低,大洋东岸有暖流经过,水温较高。
特点: ①海洋表层水温自赤道向两极逐渐降低;
②中低纬海区大洋西岸水温高于大洋东岸;
③中高纬海区大洋西岸水温低于大洋东岸。
思考: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?
探究活动
2.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17.0℃;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、海洋开敞程度等,讨论导致三大洋表层年平均水温差异的主要原因。
太平洋表层水温最高: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,北冰洋冷水对其影响较小。
印度洋热带和副热带水域较为狭窄,广大水域在南半球。以整个大洋来看,太平洋海面平均温度要高于印度洋。
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,因而其表层水温低于太平洋和印度洋。
探究活动
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,完成相关任务
深度/千米
0
10
20
30
0
10
20
0
10
20
温度/℃
5
4
3
2
1
甲
乙
丙
太平洋170°W附近三个观测站海水温度随深度的变化
探究活动
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.据图描述海水温度的垂向变化特点。
3.三个观测站的表层水温差别较大,但是深度1000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?
三个观测站所处海域的表层水温从低到高依次为丙、乙、甲。在相同经度位置的海域,纬度越高,海洋表层水温越低。
表层海水温度随深度的增加而显著递减,1000米以内变化比较明显,1000-2000米变化较小,2000米以下保持低温状态。
三个观测站的表层水温差别较大,是因为纬度不同得到的太阳辐射不同。但海水热导率低,水温随深度增加而显著递减,1000米以下的海水受表层海水的影响越来越小。
探究活动
海水温差能发电
海水温差能又称海洋热能。海水垂向温差高达20℃甚至更多,蕴藏着丰富的热能资源。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。1870年,法国作家儒勒·凡尔纳在其科幻小说《海底两万里》中,就提出了利用海水温差能发电的设想。1926年,海水温差能发电实验获得成功,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。
海水温差能发电原理
海水的温度
探究: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?
空间:
1、从赤道向两极逐渐降低;
2、中低(高)纬度海区大洋西岸水温高(低)于大洋东岸
时间:
夏季高于冬季
表层海水温度的变化——时空变化
海水温度的水平分布规律
表层海水的温度分布规律:从低纬度向高纬度递减
◆大致从低纬向高纬递减(太阳辐射影响)。
◆夏季普遍高于冬季,中纬度尤其明显。
◆南半球变化幅度与北半球不同。
60
30
20
10
0
-10
/
40
20
0
20
40
60
S
N
大洋表层温度随纬度的变化
海水温度的垂直分布规律
/
0 10 20 30
1
2
3
4
5
6
/km
170
在垂直方向,海水温度一般随深度的增加而降低。
1000米深度以下,海水温度随深度变化不大。
在高纬度地区,海水中往往会存在一个冷中间层,是冬季冷却的海水由于密度增大而下沉形成的。
海水热导率低,导致水温自表层向深层大体上呈不均匀递减的趋势。
探究:世界海洋水温的垂直分布有何特点?形成这些特点的主要原因是什么?
同一海区水温,夏季高,冬季低。
1、海水温度在空间上分布规律:
(1)水平方向:
纬度:
低纬度海区水温高, 高纬度海区水温低。
洋流:
同一纬度,暖流流过水温
增高,寒流流过,水温降低
(2)垂直方向:
1000米以上,随深度增加而递减,1000米以下,随深度变化不大。
2、海水温度在时间上分布规律:
海水温度分布规律
海水温度的分布规律
海水温度对地理环境的影响
海水温度对海洋生物的影响
① 深度差异:深度越深,海洋生物的种类和数量减少。
② 纬度差异:纬度不同,海洋生物的类型不同。
③ 季节差异:海温变化导致某些海洋生物发生季节性游动。
海水温度对地理环境的影响
纬度较高的海域,海水有结冰期,通航时间较短,在冰封海域航行需要装备破冰设施。
海水温度对海洋运输的影响
海水的温度与人类生产生活
秘鲁渔场:秘鲁寒流带来营养物质,鱼类资源丰富。
对渔业生产的影响
02
海水的盐度
海水的盐度
海水中含有较多的盐类物质,主要是氯化钠和氯化镁,所以海水既咸又苦。
盐度:单位质量海水中所含溶解的盐类物质的质量,
世界海水的平均盐度为35‰。
8月世界海洋表层海水盐度分布
影响盐度分布的因素
1) 纬度(温度):温度高→盐度高
2) 气候:蒸发量>降水量→盐度高
(外海或大洋)蒸发量<降水量→盐度低
3)径流 :有淡水汇入→盐度低
(河口、近岸)
4) 洋流:暖流流经→盐度高
寒流流经→盐度低
5)海区形状:封闭海域减少本区域与其他区域的海水交换。
探究活动
(1)图中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?
探究活动
(1)盐度最高的海区为什么不是赤道,而是副热带海区?
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。
(2)高纬地区的盐度为什么会降低?
纬度越高,蒸发渐小,盐度渐低。
(3)同样是高纬度地区,为什么北半球盐度更低?
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。
(4)同一地点,冬季、夏季的盐度是否相同?
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。
探究活动
1、红海纬度低,气温高,蒸发强;波罗的海纬度高,气温低,蒸发弱。
2、红海周围是热带沙漠气候,降水稀少;波罗的海位于温带海洋性气候,降水多。
3、红海周围河流少,汇入淡水少;波罗的海周围河流多,汇入淡水较多。
4、红海海域狭长,更加封闭,与外界海水交换少;波罗的海周围更开阔,与外界海水交换多。
1、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、淡水汇入情况、海区形状等角度,分析两者盐度差异显著的原因。
探究活动
2、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,淡水向东北扩展,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,描述夏季长江口海域盐度等直线的分布特点,并分析其成因。
长江口盐度分布(夏季)
河口河水与海水交换示意
探究活动
特点: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。
长江口盐度分布(夏季)
河口河水与海水交换示意
海水的盐度分布规律
盐度分布规律——表层盐度
赤道稍低
降水丰沛,降水量大于蒸发量。
副热带地区较高
降水少,蒸发量大于降水量
高纬度海区偏低
温度低,蒸发量小,反复结冰、融冰
海水的盐度分布规律
同一海区深度变化:
浅表层盐度比较均匀;
盐跃层:随着深度增加,盐度会发生显著变化;
一定深度,盐度又近似均匀分布。
不同纬度变化:
中低纬度海区,表层盐度较高,随深度的增加,盐度降低;
高纬度海区,表层盐度较低,随深度的增加,盐度升高。
探究活动:读图说出世界海洋表层盐度随深度变化的特点,并分析其成因。
探究活动
阅读下列材料,完成相关任务。
以前,主要通过测定出海船只带回的海水样本,来了解某个海域的盐度。后来,在海洋调查中逐步使用了浮标技术。1998-2015年,科学家建立了Argo全球海洋观测网。Argo由3000多个受卫星跟踪的自动探测浮标组成,其中我国有170多个。该观测网能够广泛收集世界海洋温度和盐度的信息,观测范围自海面到水深2000米。2011年发射的“水瓶座”卫星,对世界海洋盐度每周扫描一次,并分析大洋环流等信息。“水瓶座”卫星两个月所获得的观测数据,相当于调查船和浮标125年所能获得的信息量。
探究活动
1.读图,思考Argo全球海洋观测网将观测范围设定为自海面到水深2000米,其主要原因是什么?
深度/千米
0
10
20
30
0
10
20
0
10
20
5
4
3
2
1
甲
乙
丙
温度/℃
太平洋170°W附近三个观测站海水温度随深度的变化
不同纬度海区海水盐度随深度的变化示意
探究活动
1.读图,思考Argo全球海洋观测网将观测范围设定为自海面到水深2000米,其主要原因是什么?
2.与传统方式相比,应用卫星遥感技术观测海水盐度有哪些优势?
海水温度和盐度从海平面到2000米以内变化较为明显,2000米以下则保持较为稳定的状态。
观测的范围大、精度高;
获取信息速度快、周期短,受自然条件影响较小。
03
海水的密度
海水的密度
影响因素:海水的温度、盐度、深度(压力)。
表层海水的密度与温度关系最为密切。一般来说,海水的温度越高,密度越低
概念:海水密度是指单位体积海水的质量
海水的密度
密度/(千克﹒)
1020
1021
1022
1023
1024
1025
1026
1027
南纬
60°
40°
20°
0°
20°
40°
60°
北纬
34
35
36
37
0
10
20
盐度/‰
温度/℃
大西洋表层海水密度、温度和盐度随纬度的分布示意
读海水的密度分布规律图,思考海水的密度变化规律。
海水的密度
◆大洋表层海水密度随纬度的增高而增大。
◆同纬度海域的海水密度大致相同。
水平分布规律:海水密度由低纬向高纬递增
海水的密度
◆中低纬地区,一定深度内海水密度基本均匀;往下(一般至1000米),
随深度增大迅速增大;再往下则变化很小。
◆高纬度地区,海水密度随深度的变化较小。
垂直分布规律:海水密度随深度变化而不同
海水在垂向上存在着明显的密度跃层,不同纬度海水密度垂向差异很大
知识结构
海水的性质和运动
海水的性质
海水的运动
海水的温度
海水的盐度
海水的密度
1、 概念
2、影响因素
3、分布规律
4、对人类影响
波浪
潮汐
洋流
1、概念
2、成因(原理)
3、对环境的影响
随堂检测
北黄海冷水团是出现在渤海海峡口东侧深层和底部的季节性水团,具有低温高盐、温差大、盐差小、较长时间几乎恒定不变的性质,其底层水温与上层水温差异明显。如图为北黄海冷水团底层温度分布示意图。读图回答问题。
1、甲处水温可能是( )
4.5℃ B. 5.5℃
C. 6℃ D. 7.5℃
2、北黄海冷水团最明显的季节是( )
A. 春季 B. 夏季
C. 秋季 D. 冬季
B
B
3、北黄海冷水团( )
A. 增温增湿,丰富沿岸动植物类型
B. 相对高盐的水体非常适合用来晒盐
C. 对全球大气环流意义重大
D. 稳定的水环境为部分生物提供适宜的生长环境
D
随堂检测