《海水的性质思维导图》

中心主题： 海水的性质

一、物理性质

• A. 温度

  • 1. 定义：描述海水冷热程度的物理量。
  • 2. 分布：
       • a. 水平分布：
       • i. 纬度分布：一般情况下，由赤道向两极递减。
       • ii. 海陆分布：受洋流和陆地影响，同纬度不同海区差异显著。
       • iii. 深海：温度较低且稳定。
       • b. 垂直分布：
       • i. 表层混合层：受风力搅拌，温度均匀。
       • ii. 温跃层：温度随深度迅速下降。
       • iii. 深海层：温度低且稳定。
  • 3. 影响因素：
       • a. 太阳辐射：主要热源。
       • b. 洋流：暖流增温，寒流降温。
       • c. 季节：夏季升温，冬季降温。
       • d. 陆地：近陆海域受陆地影响大，温差变化大。
       • e. 混合作用：风力、波浪等。
  • 4. 重要性：影响海洋生物分布、洋流形成、气候变化等。

• B. 密度

  • 1. 定义：单位体积海水的质量。
  • 2. 影响因素：
       • a. 温度：温度越高，密度越小（普遍规律，特殊情况除外）。
       • b. 盐度：盐度越高，密度越大。
       • c. 压力：压力越大，密度越大（深海影响显著）。
  • 3. 分布：
       • a. 水平分布：与温度和盐度分布密切相关。
       • b. 垂直分布：一般情况下，深度增加，密度增大，形成密度梯度。
  • 4. 重要性：驱动海洋环流，影响物质输送，影响海洋生态系统稳定性。
       • a. 温盐环流：由温度和盐度差异驱动的全球性洋流。
       • b. 密度层结：影响海洋垂直混合，阻碍营养物质向上输送。

• C. 光学性质

  • 1. 光的透射：
       • a. 衰减：光在海水中传播过程中，能量逐渐减弱。
       • b. 波长：不同波长的光透射能力不同，蓝色光透射能力最强。
  • 2. 颜色：
       • a. 散射：海水中的悬浮颗粒对光产生散射作用。
       • b. 吸收：海水对不同波长的光吸收程度不同。
       • c. 颜色成因：主要受散射和吸收作用影响，通常呈现蓝色或绿色。
  • 3. 重要性：影响海洋植物光合作用，影响海洋生物视觉，影响水下通信。
       • a. 真光层：光合作用发生的区域，光强达到表面光强的1%。

• D. 声学性质

  • 1. 声速：
       • a. 影响因素：温度、盐度、压力。温度越高，盐度越高，压力越大，声速越快。
       • b. 声速梯度：声速随深度变化形成声速梯度。
  • 2. 声波传播：
       • a. 折射：声波在声速梯度中发生折射。
       • b. 声影区：由于声波折射形成的听不到声音的区域。
       • c. 深海声道：声波在深海声道中传播距离很远，能量损失小。
  • 3. 重要性：水下通信、水下导航、水下目标探测。

二、化学性质

• A. 盐度

  • 1. 定义：海水中溶解盐类的质量分数（通常用‰表示）。
  • 2. 主要成分：氯化钠（NaCl）含量最高，其次是氯化镁（MgCl2）、硫酸盐等。
  • 3. 分布：
       • a. 水平分布：
       • i. 高盐度：副热带海域（蒸发量大于降水量）。
       • ii. 低盐度：赤道附近（降水多）、两极附近（冰川融化）、大河入海口（淡水注入）。
       • b. 垂直分布：一般情况下，盐度随深度增加而略有增加，但在特殊情况下，如存在密度跃层，盐度变化较大。
  • 4. 影响因素：
       • a. 蒸发：增加盐度。
       • b. 降水：降低盐度。
       • c. 径流：降低盐度。
       • d. 冰川融化：降低盐度。
       • e. 海冰形成：提高盐度（盐析现象）。
       • f. 洋流：不同海域海水混合。
  • 5. 重要性：影响海水密度、冰点、渗透压、海洋生物分布等。

• B. 溶解气体

  • 1. 主要气体：氧气（O2）、二氧化碳（CO2）、氮气（N2）。
  • 2. 分布：
       • a. 氧气：表层含量高（大气溶解和光合作用），中层含量最低（生物呼吸消耗），深层含量增加（低温高压）。
       • b. 二氧化碳：随深度增加而增加。
  • 3. 影响因素：
       • a. 温度：温度越低，溶解度越高。
       • b. 盐度：盐度越高，溶解度越低。
       • c. 压力：压力越高，溶解度越高。
       • d. 生物活动：光合作用释放氧气，呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳。
  • 4. 重要性：维持海洋生物生存，参与海洋碳循环，影响气候变化。
       • a. 海洋是重要的二氧化碳汇。

• C. pH值

  • 1. 定义：衡量海水酸碱性的指标。
  • 2. 正常范围：通常在7.5-8.5之间，呈弱碱性。
  • 3. 影响因素：
       • a. 二氧化碳浓度：二氧化碳浓度升高，pH值降低（酸化）。
       • b. 生物活动：光合作用提高pH值，呼吸作用降低pH值。
       • c. 溶解物质：某些溶解物质会影响pH值。
  • 4. 重要性：影响海洋生物生存和生理活动，影响海洋化学反应，指示海洋环境变化。
       • a. 海洋酸化：大气中二氧化碳含量增加导致海水pH值下降的现象。

• D. 营养盐

  • 1. 主要营养盐：氮（N）、磷（P）、硅（Si）。
  • 2. 来源：河流输入、大气沉降、海底释放、生物分解。
  • 3. 分布：
       • a. 表层：通常较低，因为被植物吸收。
       • b. 深层：通常较高，因为生物分解。
       • c. 上升流区域：营养盐丰富。
  • 4. 重要性：海洋植物生长必需物质，维持海洋食物链基础。
       • a. 赤潮：营养盐过剩导致藻类大量繁殖的现象。

三、海洋环流（作为海水的整体运动，受到海水性质影响）

• A. 形成机制

  • 1. 风力驱动：主要驱动表层环流。
  • 2. 密度差异驱动：主要驱动深层环流（温盐环流）。
  • 3. 地转偏向力：影响环流方向。
  • 4. 陆地阻挡：改变环流路径。

• B. 类型

  • 1. 风海流：由风力直接驱动。
  • 2. 温盐环流：由温度和盐度差异驱动。
  • 3. 密度流：由密度差异驱动。

• C. 全球环流系统

  • 1. 大洋环流：
       • a. 北太平洋环流
       • b. 南太平洋环流
       • c. 北大西洋环流
       • d. 南大西洋环流
       • e. 印度洋环流
  • 2. 温盐环流：
       • a. 北大西洋深层水
       • b. 南极底层水
       • c. 南极中层水

• D. 影响

  • 1. 气候：调节全球气候，影响降水和气温分布。
  • 2. 海洋生物：影响海洋生物分布和迁徙。
  • 3. 污染物扩散：影响海洋污染物扩散和清除。
  • 4. 航运：影响航运路线和效率。

四、与人类活动的关系

• A. 海水资源利用

  • 1. 海水淡化：提供淡水资源。
  • 2. 海水养殖：提供水产资源。
  • 3. 海水化工：提取化学物质。
  • 4. 海洋能：利用潮汐、波浪、温差等能量。

• B. 海洋污染

  • 1. 陆源污染：工业废水、生活污水、农业径流。
  • 2. 海上活动污染：船舶泄漏、油田开采。
  • 3. 大气沉降：大气污染物进入海洋。
  • 4. 塑料污染：塑料垃圾进入海洋。

• C. 海平面上升

  • 1. 原因：全球气候变暖导致冰川融化和海水热膨胀。
  • 2. 影响：淹没沿海低洼地区，加剧风暴潮灾害。

• D. 海洋保护

  • 1. 减少污染排放。
  • 2. 保护海洋生态系统。
  • 3. 可持续利用海洋资源。
  • 4. 加强国际合作。