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海水的化学组成.pdf

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内容要点:
海水的化学组成,16z 最早提出盐度的目的在于表征海水中溶解盐分的总量,现在所使用的实用盐度概念是基于海水样品与KCl标准溶液的电导比确定,为无量刚的量。z 沿岸海域由于受到河流径流与地下水输入的影响,盐度变化很大。在开阔大洋,表层水盐度主要受控于蒸发导致的水分损失与降雨导致的水分增加之间的相对平衡。z 海水化学组分的物理输送主要通过水体的平流与湍流作用来实现,可应用平流 —扩散方程表述。作业题①如果将海洋的水分完全蒸发(盐度为S=35,海洋平均深度为4000 m,海盐的密度假设为2.2 g/cm3),请计算所形成盐层的厚度。② 计算S=38的海水中6种常量离子( Cl-、Na+、Mg2+、SO42-、Ca2+、K+)的浓度(mol/kg)③ 如果海冰的密度大于海水,请想象海洋将成为什么样的图象。15z 控制海水中保守性组分C浓度变化的等式:二、 物质输送的平流 —扩散方程222[] [] [] [] [] [] [][][][][][]xyzxyzCC CCCCCDDDVVVtx y z xyz?? ? ? ???=++???z 宇宙、太阳与地球分别形成于距今约140亿年、50亿年和46亿年的时间,在地球形成后的8亿年时间里,通过地球的脱气作用和冷却,在距今约38亿年前形成了海洋。z 海水具有一系列特殊的物理、化学性质,包括高的冰点与沸点,高的热容量,异常的密度变化,较高的渗透压以及很好的溶解能力。地球幸运地拥有大量性质独特的液态水,从而为地球生命的诞生与繁衍提供了物质基础。本章小结z 海水的化学组成在历史长河中并非一成不变,原始海水的K、Mg、Ca浓度比现代海水来得高,而Na浓度比现代海水来得低。但有证据显示,距今几亿年里,海水化学组成基本是恒定的。z 海水主要由Cl-、Na+、SO42-、Mg2+、Ca2+、K+、HCO3-、Br-等常量离子组成,海水中的常量元素占元素总量的99%以上,这就为人工海水的配制提供了可行性。z 常量元素组成一般符合Marcet-Dittmar恒比规律,即海水的大部分常量元素,其含量比值基本上是不变的。但在河口区、缺氧海盆,以及受海冰形成、矿物沉淀与溶解、海底热液输入、盐卤水的混合、海-气界面物质交换和沉积物间隙水输入等过程的影响,常量元素的恒比规律可能会被打破。14z海洋水体的运动主要由两个过程来完成,即平流和湍流。z平流作用导致水体经历大尺度的净替换,而湍流作用是水分子的随机运动。z海洋中绝大多数的平流输送是通过海流来实现的,地转流驱动的表层水的运动速率一般介于1 ̄10 cm/s之间,而热盐环流驱动的深层水的运动速率一般仅0.01 ̄0.1 cm/s。第5节海水化学组分的物理输送一、 水团运动z 平流作用可将水体在水平与垂直方向上运动,最典型的例子即全球热盐环流。z 平流作用速率比湍流作用来得快,水团往往可保留住它们最后一次在海表面时所获得的温度、盐度特征,因此,可以利用深层水团独特的温度、盐度信号来追踪热盐环流的路径。当然,相邻水团之间的湍流混合最终将磨灭这些独特的温盐信号。全球海洋主要水团的温盐特征34.7-0.4南极底层水(AB)34.8 ̄35.12 ̄4北大西洋深层与底层水(NAD和B)深层与底层水团35.1 ̄35.78 ̄12红海中层水(RSI)35.3 ̄36.56 ̄12地中海中层水(MI)33.8 ̄34.73 ̄7南极中层水(AI)34.0 ̄34.54 ̄10北太平洋中层水(NPI)34.7 ̄34.93 ̄5北极中层水(NAI)中层水团34.6 ̄34.70 ̄2南大洋绕极水33.9 ̄34.73 ̄10亚南极水33.5 ̄34.43 ̄6太平洋亚北极水34.6 ̄34.74 ̄5大西洋亚北极水高纬表层水团34.5 ̄35.67 ̄16印度洋水(IC)34.5 ̄35.610 ̄17西南太平洋水(SPC)34.0 ̄

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