4.2海水的性质课件(共78张PPT)

(共78张PPT)
海水的性质
—— The Nature And Movement Of Seawater
第四章《地球上的水》
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
1.运用教材提供的图表资料，探究分析海水的性质及影响因素。
2.学会分析特定海域的海水性质、人类活动方式等。
3.知道海水运动的基本形式、成因及影响。
4.了解海洋对人类的重要意义，学会关注海洋污染和海洋生态破坏等问题。
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。
4．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 %。
5．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。
6．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。
海水的性质
物理性质
盐度
化学性质
温度、密度
01
03
02
海水的温度
海水性质
海水的盐度
海水的密度
海水温度：反映海水的冷热状况，它主要取决于海洋热量的收支情况，海洋学上一般用摄氏度（°C）来表示海水温度。
海水温度的概念
但在不同季节、不同海区，收量收支不平衡
太阳辐射
海水蒸发
海水的性质
垂直分布
水平分布
分布规律
（1）受不同因素的影响，海水温度的空间分布主要表现在垂直分布和水平分布两个方面。
热源:太阳辐射是海水最主要的热源。
(2)季节分布：夏季普遍高于冬季。
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。
1.海水温度的分布特点
描述2月、8月世界海洋表层水温差异，并分析影响因素
时间分布：
同一海区表层海水，夏季高，冬季低
一天中，表层海水最高温出现在14—16时。
影响因素：太阳辐射
世界2月海洋表层水温
世界8月海洋表层水温
1.海水温度的分布特点
描述8月世界海洋表层水温分布规律，并说出影响因素
8月份世界海洋表层水温的分布
海水温度递减
海水温度递减
低纬
高纬
高纬
1.海水温度的分布特点
分布特点：海水表层温度由赤道向两极逐渐降低。
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。
8月份世界海洋表层水温的分布
比较大洋东西岸AB和CD两个海域温度的差异，并分析原因
＞25℃
20-25℃
A
B
C
D
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
1.海水温度的分布特点
60°
30
20
10
0
-10
温度/℃
40°
20°
0°
20°
40°
60°
S
N
海水温度
(1)水平分布
a.全球海洋表层的水温
不同纬度—由低纬向高纬递减；
同一纬度—暖流区大于寒流区；
b.同一海区的表层水温，随季节及气候的变化而变化；一天中水温午后普遍大于日出前后；夏季普遍高于冬季；
1.分布规律
影响因素：
纬度位置、季节变化和气候变化
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.海水温度的垂直分布特点
理由：三个观测站所处海域的表层水温从低到高依次为丙、乙、甲，结合所学知识可知，海水表层水温由低纬向高纬逐渐降低。
按纬度位置由高到低的
顺序依次为丙、乙、甲
2.据图描述海水温度的垂向变化特点。
0
10
20
30
1
2
3
4
5
6
深度/km
温度/°C
海水温度随深度的增加而不均匀递减；
表层海水：水温基本上趋于均匀分布；
温跃层：1000米以内，海水温度随深度变化幅度较大（受太阳辐射的影响较大）
深水区：1000米深度以下，海水温度随深度变化幅度不大（几乎不受太阳辐射的影响）。
2.海水温度的垂直分布特点
3.三个观测站的表层水温差异大，但是深度1000米以下的深层海水，水温随深度变化不大，经常保持着低温状况。想一想，这是为什么？
三个观测站的表层水温差异较大，是因为纬度不同得到的太阳辐射不同。
但是海水的热导率低，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。
深度 \千米
0
1
2
3
4
5
0
10
20
30
0
10
20
0
10
20
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
温度 \℃
2.海水温度的垂直分布特点
海水温度自表层向深层呈现不均匀递减趋势。
表层区：基本趋向于均匀分布；
温跃层：随深度增加而显著降低；
深水区：受外界影响较小，变化缓慢。
从水平分布看，全球海洋表层水温由低纬向高纬递减，相同纬度海洋表层水温大致相同。
从季节分布看，同一海区的表层水温，夏季普遍高于冬季。
02 水平分布规律：
01 时间分布规律：
03 垂直分布规律：
根本原因：热量收支状况的差异
分布规律小结
海水温度的分布特点
3.海水温度的影响因素
太平洋：
年平均水温为17.4℃
印度洋
年平均水温17℃
大西洋
年平均水温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。
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。
3.海水温度的影响因素
影响海水温度高低的主要因素有：洋流、季节、纬度、水深。
洋流
暖流
寒流
高
低
海水温度
低
高
夏季
冬季
季节
纬度
高纬
低纬
水深
深层
表层
其他因素——如海陆分布、大气运动、海域面积、开敞程度等；
海水温度特点会产生什么影响？
深度：深度越深，海洋生物的种类和数量越少
对海洋生物影响
海洋生物垂直分布图
季节：海温变化导致某些海洋 生物发生季节性游动
沙丁鱼洄游路线示意图
罗非鱼分布
鳕鱼分布
对海洋生物影响
纬度：纬度不同，海水温度不同，海洋生物的类型不同
对海洋生物影响 → 渔业活动
纬度：纬度不同，海水温度不同，海洋生物类型不同
海水温度影响海洋生物分布
深度：深度越深，海洋生物的种类和数量越少
季节：海温变化导致某些海洋生物发生季节性游动
远洋捕捞、近海养殖等渔业活动，要考虑海温状况、生物对水温要求
温度变化的影响
海水温度
热量收入
太阳辐射
热量支出
海水蒸发
（1）海水温度升高，体积膨胀引起海平面一定幅度的升高
（2）局部区域海水温度的异常变化，还会引起气候的异常变化
海水温度
同纬度地区，气温变化沿海小于内陆地区。
调节大气温度
对比同纬度的瓦伦西亚、伯明翰、汉堡三城市可知，自东向西，受海洋影响越来越大，温差越来越小。
使沿海地区气温的季节变化和日变化均比内陆地区小。
71%
海洋面积
29%
陆地面积
调节大气温度
海水对大气温度起调节作用
海洋对大气温度起着调节作用，使温差变小。
使沿海地区气温的季节变化和日变化均比内陆地区小。
据统计，以往100年间，由于表层水温上升，大洋飓风发生的频率显著上升。
飓风发生频率上升
“雪龙”号和“雪龙2号”极地科考船/破冰船
纬度较高海域，海水有结冰期，通航时间较短，在冰封海域航行必须装备破冰设施。
影响海洋运输
白令海峡
新加坡
苏伊士运河
大连
鹿特丹
北极航道
22天
传统航道
35天
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。
影响海洋运输
北极
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
海水温差发电
01
03
02
海水的温度
海水性质
海水的盐度
海水的密度
海水的盐度
盐度
指1000克海水所含盐类物质的多少
世界大洋的平均盐度35‰
海水中主要的盐类物质是氯化钠和氯化镁
海水既咸又苦的原因
盐类物质主要来源：
地壳岩石风化产物及火山喷出物。
全球河流每年向海洋输送大量溶解盐。
8月份世界海洋表层盐度分布
1）海洋表层盐度最高的区域出现在哪？最低的区域出现在哪？
2）读图，说出世界海洋表层盐度的特点，并分析原因。
1.海水盐度的分布规律
水平分布
世界海洋表层盐度
最高值在：副热带海区；
最低值在：两极地区。
8月份世界海洋表层盐度分布
1）海洋表层盐度最高的区域出现在哪？最低的区域出现在哪？
1.海水盐度的分布规律
水平分布
1.表层海水盐度的分布规律
读图，说出世界海洋表层盐度的特点。
自南北半球的副热带海区向高纬度、低纬度海区递减。
盐度呈马鞍形分布格局。
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
表层：盐度比较均匀
盐跃层：海水深度增加，盐度发生显著变化
深层：盐度近似均匀分布。
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。
1.表层海水盐度的分布规律
（1）垂直分布
读图，说出海水盐度在垂向上的差异。
自南北半球的副热带海区向高纬度、低纬度海区递减（呈马鞍形分布）
01 水平分布规律：
02 垂直分布规律：
分布规律小结
1.海水盐度的分布特点
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。
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。
8月份世界海洋表层盐度分布
影响因素：降水量与蒸发量
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。
高纬度海区温度低，蒸发小，反复结冰、融化，盐度低
盐度的高低主要取决于蒸发量和降水量的对比。
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
影响因素：洋流
同一纬度：
暖流流经海区，盐度偏高；寒流流经海区盐度偏低
图3.12 世界大洋8月表层海水盐度分布
与海岸线平行。
原因：陆地径流带来大量淡水，使得河口处盐度较低，越向海洋中部盐度越高。
表层海水盐度的分布规律
红线圈出的海区，表层海水等盐度曲线的延伸方向有什么特点？试推断原因。
影响因素：入海径流
思考：描述夏季长江口海域研读等值线的分布特点，并分析其原因。
等盐度线从河口向外呈舌状凸出，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。
降水量和蒸发量
（气候）
入海径流
结冰和融冰
海区封闭度
2.海水盐度的影响因素
洋流
降水量 ＞蒸发量，盐度低
暖流盐度高，寒流盐度低
河流注入多，盐度越低
海区封闭，不利于交换
有结冰现象，盐度偏高
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
分析红海、波罗的海盐度
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。
气候特点
活动探究：分析红海盐度高、波罗的海盐度低的原因
原因
位于副热带海区，气候炎热，蒸发旺盛
以热带沙漠气候为主，降水稀少
两岸多干燥的沙漠，几乎没有淡水汇入
海域较为封闭，与低盐度的海水交换少
纬度高，气温低，蒸发弱
以温带海洋气候为主，降水丰富
四周陆地河流众多，有大量淡水汇入
海域较为封闭，与高盐度的海水交换少
海水盐度特点对人类活动有哪些影响呢？
长芦盐场
长芦盐场是我国海盐产量最大的盐场，位于渤海沿岸，产量占全国海盐总产量的1/4。
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，适合晒盐制盐。
长芦盐场
渤
海
提取化学物质（晒盐、制碱等）
01
海水盐度对人类的影响
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，是我国含盐度最高的水域之一。
布袋海水盐度很高，主要是因为沙滩广布，河流注入淡水量少，位于东南季风的背风坡，全年日照时间长，气温高，蒸发快，使海水出现相对的高浓度。
台湾山脉
布袋盐场
提取化学物质（晒盐、制碱等）
01
海水盐度对人类的影响
莺歌海盐场
布袋盐场
长芦盐场
布袋盐场：北回归线附近，副热带高压控制，气流下沉，加之位于台湾山脉的背风坡，故降水少，多晴天，气温高，有利于蒸发；台西平原地势平坦，有利于晒盐。
莺歌海盐场：热带、地势平坦、背风坡
盐场形成条件分析：
①气候：气温高、降水少、多风、日照强，有利于蒸发
②地形：面积广阔的平坦海滩、淤泥质海岸
③海域条件：海水盐度高，少污染
盐场的区位因素小结
01 地势平坦、滩涂宽广、利于晒盐；
02 气温较高，蒸发旺盛；
03 靠近海洋，原料丰富。
02 提取海水中的化学资源，如镁、溴
海水盐度对人类的影响
海水盐度的稳定性很重要。注意暴雨会引发养殖场的海水盐度降低，如应对不当，会造成养殖的鱼虾等大量死亡。
海水养殖
03
海水盐度对人类的影响
海水淡化
曹妃甸工业区地处渤海中心地带，淡水资源短缺。目前，曹妃甸建有多个海水淡化工厂，在满足当地对淡水需求的同时也为周边城市提供淡化海水。
04
海水盐度对人类的影响
3、海水盐度对人类生活的影响。
长芦盐场
布袋盐场
莺歌海盐场
长芦盐场——中国最大的盐场：
沿岸为淤泥质海滩，滩涂宽阔；
全年雨季短且降水集中；春季气温回升快，多大风，蒸发旺盛，有利于海盐生产
布袋盐场、莺歌海盐场——地处平原海岸，夏季风的背风坡， 盛行干热的下沉气流，蒸发强烈，利于海盐生产
1、海水制盐
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、海水制碱
利用海水制碱，从海水中提取镁、溴等资源
3、海水养殖
对海水养殖而言，盐度的稳定性极其重要
4、海水淡化
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
01
03
02
海水的温度
海水性质
海水的盐度
海水的密度
海水密度
单位体积内海水的质量称为海水密度，其单位是g/cm3或kg/m3。
影响因素
温度
盐度
压力
温度增加
密度减小
热膨胀
盐度增加
密度增大
溶解物质增加，质量增加
压力增加
密度增大
压力对体积的压缩效应
大西洋表层海水密度、温度和盐度随纬度的分布示意
密度\（千克·米-3 ）
盐度\‰
温度℃
南纬
1027
1026
1025
1024
1023
1022
1021
1020
北纬
60°
40°
20°
0°
20°
40°
60°
37
36
35
34
0
10
20
温度
盐度
密度
读下图，指出影响海水密度的最主要因素
影响因素：海水温度
海水密度的分布规律
大西洋表层海水密度、温度和盐度随纬度的分布示意
读下图，说出海洋表层海水密度随纬度变化的特点，并简要分析其原因。
原因：海水密度的变化主要取决于海水温度的变化，而海水温度由赤道向两极递减。
海水密度的分布规律
①水平分布规律
海洋表层海水密度特点：由赤道向两极，密度逐渐变大，两极地区密度最大。
大西洋赤道附近温度偏高，盐度稍低，表层密度小，由此向两极逐渐增大。
在副热带海区，虽然盐度偏大，但因温度下降幅度不大，尽管密度增大，却没有出现极值。
随着纬度增高，虽然盐度剧降，但因温度降低引起的增密效应，比盐度降低引起的减密效应要大，所以密度继续增大。最大密度出现在寒冷的极地海区。
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
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。
海水密度的分布规律
②垂直分布规律：
密度跃层
水平分布
大洋表层海水密度随纬度增高而增大，同纬度大致相等。
垂直分布
随深度的增加而增大。但有时随着深度的增加，海水密度会突然变小，海水浮力突然变小，称为“海中断崖”。
1.分布规律
海水密度
60°
27
26
25
24
23
22
21
20
大洋表层海水密度分布
盐度/kg·m-3
40°
20°
0°
20°
40°
60°
S
N
例：海中断崖
如果海水跃层是上层密度大，下层密度小的状态，形成负密度梯度跃变层，海水浮力由上至下急剧减小，被称为“海中断崖”。
潜艇在水下航行中，如突遭海中断崖，会立即失去浮力，急剧掉向海底，大多数据常规的有效潜艇为300米，潜艇不受控制的掉到安全潜深以下时，会被巨大的海水压力破坏，造成海中断崖事故。
1963年4月10日，当时美国海军最新锐的“长尾鲨”号攻击型核潜艇在美国东部科德角沿海330公里的大陆架边缘处作下潜300米的潜水试验时，神秘地沉入2300米深的海底——在这个过程中，潜艇外壳被挤压，先是漏水，最终在无法抵抗的强大压力下彻底成为扭曲的碎片，，夺走了艇上129名船员的生命，造成潜艇史上最大的一次悲剧，也成为世界上第一艘失事的核潜艇。
密度低
密度高
密 度 低
海中断崖
海水密度垂直变化的情况非常复杂，有时会出现随深度增加密度减小的情况。也就是所说的“海中断崖”，给潜艇的航行带来毁灭性的影响。
海中断崖
海水密度的分布规律及影响因素
方向 分布规律 影响因素
表层 （水平分布）
垂直分布 （从表层到深层）
海水密度随纬度的增加而增大
同纬度海域海水密度大致相同
密度跃层：海水密度有时随深度的增加会突然变小，称为“海中断崖”
温度、盐度
压力
一般随深度的增加而增大
小结
对地理环境的影响
1、远洋航行中，要考虑不同海水密度的差异，以确保航运安全
①在不同的密度的海洋上，同一艘船的吃水深度不同。
②海中断崖威胁潜艇安全
2、海水的密度差异会产生密度流
密度流：因海水的密度差异而产生的海水流动
海水的密度与人类生产生活
影响航运——在不同的密度的海洋上，同一艘船的吃水深度不同。
密度高
密度低
海水的密度
海水表层
由大西洋流向地中海
海水底层
由地中海流向大西洋
【学生活动】
材料：第二次世界大战时，德军控制地中海，英国占领直布罗陀海峡，德军潜艇关闭发动机，利用密度流浮在表层或降到底层随洋流进出直布罗陀海峡，发动机没有噪声很难被英军发现。德军潜艇进入大西洋时，应该是深潜还是浮潜？为什么？
深潜。直布罗陀海峡西侧的大西洋海水盐度比地中海低，密度小，水面高，表层海水经直布罗陀海峡流入地中海，底层海水由地中海流入大西洋。
课堂小结
海水的性质：温度、盐度、密度
读世界表层海水密度分布图，回答3-4题。
3．影响图中密度分布的主要因素是
A．海水温度 B．海水盐度 C．海水深度 D．海水运动
4．关于大洋表层海水密度的叙述，错误的是
A．在赤道处最低
B．在两极地区高
C．一般来说，纬度低，密度低
D．一般来说，纬度高，密度高
课堂练习