第二节 海水的性质
课标要求 命题趋势
运用图表等资料,说明海水性质对人类活动的影响。 1.基础性考法:厘清特定区域海水的性质及其分布规律。 2.综合性考法:从要素综合、区域综合、时空综合的角度,分析影响海水温度、盐度、密度的因素。 3.创新性考法:从地理环境对人类影响的角度,理解海水温度、盐度、密度对人类生产生活的影响。通过实验、调查,认识海水的温度、盐度、密度特征。
考点1 海水的温度和密度
【必备知识 排查】
1.海水的温度:
(1)海洋热量主要收支状况。
①热量来源:太阳辐射。
②支出渠道:海水蒸发消耗热量。
(2)海水温度的分布规律。
①垂直规律:随深度增加而变化;表层水温最高;1 000米以内水温变化幅度较大,而1 000米以下变化幅度较小。
②水平变化:全球海洋表层水温由低纬向高纬递减。
③时间分布规律:同一海区,夏季水温高于冬季水温。
(3)影响因素:纬度、深度、海陆分布、大气运动、海水运动等。
(4)产生的影响。
①影响海洋生物分布:海洋表层是海洋生物的主要聚集地。
②影响海洋运输:在冰封海域航行时需要装备破冰设施。
③影响气候特征:从全球尺度来说,海水对大气温度有调节作用;从区域尺度来说,影响气温的季节变化和日变化。
2.海水的密度:
(1)概念:指单位体积海水的质量。
(2)影响因素:温度、盐度和深度(压力)。
(3)分布规律。
①水平方向:大洋表层海水密度随纬度的增高而增大。
②垂直方向:海水密度随深度的变化因纬度而异。通常情况下,在中低纬度海区,一定深度内海水密度基本均匀;在高纬度海区,海水密度随深度变化较小。
③特殊分布:有时随深度增加,海水密度会减小,呈现“海中断崖”现象。
【填绘】
绘制海水温度的分布规律图
提示:
【点拨】
世界海洋表层水温最高的海域不是在赤道附近
北半球陆地面积较大→在吸收的热量相同的情况下,陆地的温度要高得多→陆地上方的大气吸收的热量也要高得多→这些热量通过大气环流传递给同纬度的海域→世界上水温最高的海域不在赤道附近,而在北纬10°左右。
【深研】
阅读教材图3.16,思考:全球海洋表层海水温度的分布规律是什么 主要受哪种因素的影响
提示:由低纬向高纬递减。主要受太阳辐射的影响。
【核心要点 突破】
1.海水温度的时空变化、原因及影响:
(1)海水温度的时空变化及原因。
项目 变化规律 原因
随时间变化 夏季水温高,冬季水温低 夏季海水热量收入大于支出,冬季海水热量收入小于支出
随 空 间 变 化 沿南 北方向 从低纬向高纬递减 太阳辐射能从低纬向高纬递减
沿垂直 方向 水温随深度的增加而递减,但1 000米以下的深层海水温度变化幅度较小 太阳辐射是海水热量的主要来源,而太阳辐射首先到达海水表面,越向深处海水得到的太阳辐射能越少
(2)系统分析海水温度的影响。
2.海水密度的影响因素及时空分布特征:
(1)海水密度的影响因素及表现。
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
(2)海水密度的分布及变化特点。
①水平分布:大洋表层海水密度随纬度的增高而增大。
a.赤道海区→温度较高,盐度较低→表层海水密度最小。
b.极地海区→海水结冰,盐度较高→表层海水密度最大。
c.近海沿岸密度小,海区中央密度大,河口地区密度最小。
②垂直分布:海水密度随深度的变化因纬度而异。
a.在中低纬度海区,一定深度内海水密度基本均匀,往下(一般至1 000米深),海水密度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。
b.在高纬度海区,海水密度随深度变化较小。
③时间分布:表层海水密度冬季最大、夏季最小,春季为降密期,而秋季为增密期。
【知识拓展】海水温度对气温具有调节作用
(1)海洋是低层大气的主要热源。地球表面是低层大气主要的直接热源,而海洋约占地球表面积的71%,因此,低层大气的主要热源是海洋。
(2)海洋和陆地热力性质差异。海洋和陆地的热容量和传热方式不同,与陆地相比,海水温度变化慢,变化幅度较小。
【高考预测 精练】
角度1 海水的温度
某海湾冬季会出现不同程度的结冰现象,统计发现积雪日数与海冰冰情密切相关,积雪日数多,海冰冰情严重。2011年该海湾跨海大桥竣工,大桥全长41.58 km,共有桥墩864个。大桥建成之后,该海域海冰冰情及空间分布发生明显变化。下图为该区域等深线分布图(单位:m)。据此完成1~3题。
1.一般年份,图中四个地点初冰日期最早的是 ( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.该区域积雪日数多,冰情严重的原因是 ( )
A.大气保温作用强
B.雪落入海洋融化吸热
C.地面辐射强
D.冬季风强劲
3.跨海大桥修建后,该海域海冰及空间分布的变化是 ( )
A.跨海大桥降温速度快,导致海域温度降低,冰情加重
B.跨海大桥阻挡冬季风,风力减弱,冰情减轻
C.跨海大桥阻挡水流及海冰运动,加剧南北差异,海冰北多南少
D.在冬季风影响下,海冰沿桥梁运动,海冰西多东少
【解析】1选B,2选B,3选C。第1题,图中相对于丙、丁,甲、乙纬度较高,且深度较浅,冬季更容易结冰。同时,乙地位于大沽河口,淡水注入,盐度低,更易结冰。第2题,大气保温作用强,利于升温,冰情降低;积雪日数多,大量的雪直接降入海中,由于融雪吸热作用,会使海水温度明显下降;积雪多,反射作用强,地面增温弱,地面辐射弱;冬季风强劲与积雪日数多、冰情严重关系不大。第3题,跨海大桥降温速度快,导致海域温度降低影响有限,对冰情影响小;大桥桥墩阻挡冬季风作用较小;跨海大桥修建之后,大量桥墩对海湾内水流运动起到阻挡作用,海水流动性减弱,更易结冰,且近岸水浅盐度低,更易结冰,同时桥墩阻挡海冰流动,使得海冰北多南少;桥梁是东西走向,应该形成南北差异。
角度2 海水的密度
海水密度一般在1.02~1.07,但不同的海域,不同的海水深度,海水密度差异较大,下图示意南半球某海域海水密度分布。据此完成4、5题。
4.影响图示海域表层海水密度差异的主导因素是 ( )
A.盐度 B.潮汐 C.洋流 D.纬度
5.与图中乙海域相比,甲海域密度偏高,其主要原因是甲海域 ( )
A.洋流影响、海水涨落
B.波浪汹涌、风暴潮多
C.压力大、温度低
D.盐度大、温度高
【解析】4选D,5选C。第4题,从图中可以看到,该海域表层海水密度大致由赤道向60°S地区增大,这是由于随着纬度的增加,太阳辐射减弱,温度降低,海水吸收的热量减少,因此密度不断增大,故影响图示海域表层海水密度差异的主导因素是纬度因素。第5题,从图中可以看到甲海域位于深度4 000米左右,乙海域海水深度不足1 000米,甲海域由于深度大,其海水压力更大,由于海洋表层的热量来自太阳辐射,甲海域水更深,故其温度更低,使得其密度更大;甲海域位于深海,受到洋流及风暴潮的影响相对较小。
【加固训练】
松恩峡湾(61°N左右)宽914 m,深度达1 200 m,挪威计划在此打造全球首个“漂浮”两车道海底隧道,预计于2035年前完工。该海底隧道是在不妨碍船舶航运的条件下,建造在海底供人员及车辆通行的海洋建筑物,建成后将大大缩短海湾两岸之间的行程,有利于改善海湾两侧地区交通紧张的局面。读图完成(1)(2)题。
(1)松恩峡湾中的水是淡水和海水的混合物,河流和瀑布带来数米厚的上层淡水,下层则是比较重的海水。该峡湾内淡水和海水上下层分层最明显的季节在( )
A.春季 B.夏季 C.秋季 D.冬季
(2)相对于在松恩峡湾建造跨海大桥,“漂浮”海底隧道 ( )
A.受天气影响大
B.对生态环境破坏大
C.阻碍水上航运
D.工程量小,造价低
【解析】(1)选B,(2)选D。第(1)题, 由材料分析可知,松恩峡湾中的水是淡水和海水的混合物,河流和瀑布带来数米厚的上层淡水,下层则是比较重的海水,因此,峡湾中的水是淡水和海水的混合物。它会随着潮汐而发生变化,涨潮时会带来更多的海水。春秋季气温比夏季低,淡水注入量没有夏季多;在夏季融冰时节,会为峡湾带来更多的淡水,从而导致峡湾内淡水和海水上下层分层最明显;冬季气温低,河流和瀑布结冰封冻,注入峡湾的淡水少,该峡湾内淡水和海水分层不明显。第(2)题,由材料分析可知,建海底隧道受天气影响小,对生态环境破坏小;在松恩峡湾建造“漂浮”海底隧道,没有阻碍水上航运;该峡湾为挪威峡湾,峡湾是一种冰川地貌,海岸线呈现出独特的锯齿状,而且该峡湾宽914 m,深度达1 200 m,架桥需要桥墩以承接桥身的重量,然而峡湾水深可达千米,技术难度大,且工程量极大,而建设管道,宽度较窄,工程造价较低,工程量较小。
考点2 海水的盐度
【必备知识 排查】
1.含义:海水中盐类物质的质量分数,通常用千分比表示。
2.影响因素:
(1)温度:海水的温度越高,盐度越高。
(2)蒸发量:蒸发量越大,盐度越高。
(3)降水量:降水量越大,盐度越低。
(4)入海径流:有河流注入的海域,海水盐度一般较低。
3.分布规律:
世界大洋的平均盐度约为35‰,以副热带海域最高,由副热带海域向赤道和两极逐渐降低。
4.对人类活动的影响:
(1)利用海水晒盐,日照充足、降水较少的沿海地区适宜建造晒盐场。
(2)利用海水制碱,从海水提取镁、溴等资源。
(3)对海水养殖而言,盐度的稳定性极其重要。
(4)随着科技的发展和观念的改变,海水也成为淡水资源的重要补充。
【点拨】
分析影响海水盐度因素的方法
(1)不同纬度海区主要考虑各海区降水量与蒸发量的关系。
(2)同一纬度海区,主要考虑寒、暖流的影响;其次考虑近岸海区河流径流注入量的大小;高纬度海区还要考虑结、融冰的情况。
【深研】
阅读教材图3.16,思考:
为什么60°N附近海水的盐度低于相同纬度的南半球海域
提示:该纬度附近,北半球的陆地面积大,注入的淡水多。
【高考真题 剖析】
(2022·山东等级考)亚得里亚海是地中海的一个海湾(下图),其洋流是地中海洋流系统的一部分。洋流在海湾内的运动促进了海水更新。图示甲、乙、丙、丁四处表层海水盐度由高到低的顺序是 ( )
A.甲乙丁丙 B.甲丁乙丙
C.丙乙丁甲 D.丙丁乙甲
[考场速解模式]
抓 信 息 ①地点→亚得里亚海; ②事象→表层海水盐度的分布; ③考查→影响海水盐度的因素
建 联 系 丙地→在四地中纬度最低→受副高控制时间最长→其盐度最高; 甲地→纬度最高→受副高控制时间短,且北部有大量河流注入→甲地盐度最低; 乙地和丁地→处于同纬度地区→降水与蒸发较为接近; 乙地→有河流注入→其盐分较丁地相对更低
【解析】选D。亚得里亚海位于地中海沿岸,受地中海气候影响明显,其南部受副高控制时间更长,北部受西风带影响时间更长。南部受副热带高气压带控制时间更长,晴天多,降水少,蒸发旺盛,故其南部盐度较高,丙地在四地中纬度最低,受副高控制时间最长,其盐度最高;甲地纬度最高,受副高控制时间短,且北部有大量河流注入,甲地盐度最低。乙地和丁地处于同纬度地区,降水与蒸发较为接近,乙地有河流注入,使其盐分较丁地相对更低。故盐度由高到低的顺序为丙丁乙甲。
【核心要点 突破】
1.从六个角度分析影响海水盐度的因素:
降水与蒸发的关系 降水量>蒸发量 盐度降低
降水量<蒸发量 盐度升高
河流径流注入量 注入量多 盐度降低
注入量少或无 不影响盐度
结冰或融冰 结冰 盐度升高
融冰 盐度降低
温度 温度低 盐度低
温度高 盐度高
洋流(同一纬度) 寒流流经 盐度降低
暖流流经 盐度升高
海域形状 开敞 适中
闭塞 较高或较低
2.影响海水盐度因素的实际应用分析:
因素 盐度最高的海域 盐度最低的海域
红海 波罗的海
位置
气候 位于副热带海区,降水少而蒸发旺盛,蒸发量大于降水量 位于副极地海区,降水较多而蒸发量小,降水量大于蒸发量
淡水 汇入 两岸为干燥的沙漠地区,几乎没有陆地淡水注入 四周陆地河流众多,有大量淡水注入
海域 形状 海域较封闭,仅有狭窄水道与外海相通,与低盐度的海水交换少 海域封闭,仅有狭窄水道与外海相通,高盐度的海水流入少
【知识拓展】海洋资源的开发利用
(1)海洋化学资源的开发利用。海水中含有许多对人类有利用价值的化学物质。其开发利用的主要方式有:
①建造盐场,晒制海盐。日照充足、降水较少的沿海地区适宜建造晒盐场。
②利用海水制碱。
③从海水中提取镁、溴等。
④海水养殖。
(2)海洋水资源的利用:
利用 方式 用途 特点 意义
直接 利用 公厕冲洗、消防用水、工业冷却水 利用方便、投资小、普及程度高 减少淡水的使用
间接 利用 海水淡化,成为淡水资源的重要补充 成本较高,尚未普及,不受降水季节变化影响 能在一定程度上缓解滨海地区的水资源短缺状况
【高考预测 精练】
下图示意舟山渔场冬季表层海水盐度分布(单位:‰)。据此完成1、2题。
1.影响舟山渔场近岸与外海表层盐度差异的主要因素是 ( )
A.气温 B.降水 C.径流 D.洋流
2.冬季,123°E以东地区等盐度线呈弯曲状分布的主要原因是 ( )
A.长江径流量减少 B.台湾暖流增盐
C.台风雨增加 D.冷海水上泛
【解析】1选C,2选B。第1题,舟山渔场近岸受长江及钱塘江等地表径流汇入的影响,海水盐度稀释明显,外海受径流影响较小;气温、降水、洋流不是影响近岸与外海表层盐度的主要原因。第2题,冬季,台湾暖流势力增强,海水盐度较同纬度海区增加,等盐度线向北凸出。长江径流量减少、台风雨增加、冷海水上泛不会导致等盐度线向北凸出。
【加固训练】
下图为南海1、4、7、10月海洋表层盐度(‰)多年平均分布图,据此完成(1)~(3)题。
(1)图中甲海域表层盐度年变化小的主要原因是( )
A.河流的注入量年变化小
B.热带雨林气候降水均匀
C.海湾地区海区相对封闭
D.云量多,全年蒸发量较小
(2)影响图中乙海域全年等盐度线弯曲方向基本一致的因素是 ( )
A.海陆分布 B.陆地径流
C.盛行风向 D.洋流因素
(3)图中10月盐度分布图中,丙点的盐度值可能是 ( )
A.31.5 B.31.8 C.32.0 D.32.3
【解析】(1)选C,(2)选D,(3)选B。第(1)题,据图可知甲海域位于泰国湾,其表层盐度年变化小的主要原因是海湾地区海区相对封闭,与外海海水交换少;泰国湾沿岸以热带季风气候为主,河流注入量年变化大;地处热带海域,蒸发量大。第(2)题,据图可知,图中乙海域全年等盐度线均凸向低值方向,说明其盐度高于同纬度地区,结合洋流分布可知,该处为日本暖流(同一纬度,暖流流经地区盐度高),所以其弯曲方向基本一致的影响因素是洋流因素;海陆分布、陆地径流、盛行风向对乙海域盐度影响较小,都不是导致乙海域盐度线弯曲的原因。第(3)题,图中丙点位于河口处,有河流的稀释作用,故其盐度应当较低,据等盐度线分布可知其盐度值应当介于31.5‰~32‰。