第二节 海 洋
海水的组成
一 海水的化学成分
海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%。海水中还有少量
有机和无机悬浮固体物质。氢和氧是海水中最主要
的化学成分。化学元素周期表上的天然元素,在海
水中已发现约 80 种,但是,这些元素的含量差别很
大。通常把每升海水中含 100 毫克以上的元素,叫
常量元素,不足 100 毫克的叫微量元素。现在,所
有的常量元素都已经过精确的测定,微量元素经过
测定的也达到 40 余种。
海水中的溶解气体主要是氧和二氧化碳。
在海水上层的光亮带,这种气体接近饱和
程度。由于表层与深层海水经常发生混合,
深海中也含有一定数量的溶解气体,这是
底栖生物能存在的原因之一。
二 海水的盐度和氯度
海水的不断运动,使不同区域中海水主要
化学成分含量的差别减小到最低限度,因
而其含量具有相对的稳定性。海水的这一
性质是建立海水盐度、氯度和密度相互关
系的基础。根据这一性质,可以通过任何
一种主要盐分的含量估算其他所有各种主
要成分的含量。
? 三、海水的温度、密度和透明度
? (一)海水的温度
海水的温度决定于海水的热量收支状况。太阳辐
射是海水最主要的热量来源。大气对海面的长波
辐射,海面水汽凝结,暖于海水的降水和大陆径
流,以及地球内部向海水放出的热能,也是海水
热量来源。海水热量消耗则以海面蒸发为主,此
外,海面向空气的长波辐射和海面与冷空气的对
流热交换,也可使海水消耗热量。当海洋表层接
收太阳热能后,即通过热传导和海水运动传播至
深处。
海水表层温度分布具有如下特征:
? 1)平均温度变化于 -1.7— 30℃,最高水温并
不位于赤道上,而是出现在赤道以北,称为热
赤道。水温从热赤道向两极逐渐降低。
? 2)由于陆地集中于北半球,故北半球海水等
温线分布不规则,而南半球等温线近似平行于
纬线。同时,北半球水温略高于南半球同纬度
的水温。
? 3)不同温度性质的洋流交会处,海水温度梯
度最大,等温线特别密集。
? (二)密度
单位体积中的海水质量就是海水的密度 ρ,
单位是 g/cm3。海水密度值比纯水大,约为
1.022— 1.028。它是温度、盐度和压力的函数。
温度升高时密度减小,盐度增加时,密度增大。
纯水密度在温度 4℃ 时最大,海水最大密度的
温度则随盐度增加而降低。结冰温度也随盐度
增加而降低,但比较和缓。当盐度为 24.7‰ 时,
最大密度的温度与结冰温度均为 -1.332℃ 。通
常情况下海水盐度为 34.6‰,所
以,最大密度的温度比结冰温度低。
? (三)颜色与透明度
海水的颜色决定于海水对太阳光线的吸收和
反射状况。太阳光中的红光、橙光和紫光进入
海水后,在水深 20 米以内即被吸收,绿光、
黄光和蓝光伸入得更深一些,极少量蓝光能够
伸进 1000 米以上。射入海水的光线除被吸收
外,还要受到海水中悬浮微粒和水分子的散射,
最后只剩下蓝光,所以海水呈现蓝色。海水中
的浮游生物也吸收和反射太阳光,因而,生物
丰富的海水和没有生物的海水颜色不同。沿岸
海水多绿、黄和棕色,部分原因便是由于生物
丰富和河水带来泥沙所致。
? 海水的透明度以直径 30 厘米的白圆盘投入海
水中的可见深度来表示。海水的颜色、水中
的悬浮物质、浮游生物、海水的涡动、入海
径流,甚至天空的云量都对海水的透明度有
影响。一般愈近大陆透明度愈低,愈近大洋
中部透明度愈高。大西洋中部的马尾藻海,
是一个海水下沉区域,表层水中缺乏上涌海
水带来的营养盐分,浮游生物极少,因而颜
色最蓝,而且透明度最大,约为 66.5 米。黄
海的透明度只有 3— 15 米左右。
海水的运动
? 海水运动形式
? 洋流的形成
? 表层洋流的分布
? 洋流对地理环境的影响
? 一 波浪:风浪、海啸
海洋中的波浪是指海水在外力和惯性力
的作用下,水面随时间起伏(一般周期为
数秒至数十秒)的现象。即海水质点以其
原有平衡位置为中心,在垂直方向上作周
期性圆周运动的现象。
最大的地震 海啸 最大的一次由地震
引起的 海啸,或者称之为 "海震 "是 1971年 4
月 24日发生在日本琉球群岛中的石垣岛
的那一次,估计当时巨大海浪的波峰高达
84.7米,排出倒海的巨浪将重量达 850吨的
整珊瑚礁抛出 2.092公里以上,这次海震所
击起的海浪,据测它的行进速度为每小时
788.557公里,
印度洋海啸
印度洋海啸
? 二 潮汐
潮汐是海水位周期性涨落的现象。潮汐
主要在地球的低纬度海区最为显著,因为
潮汐是地球自转及日月引力所致。一般一
个太阴日有两次涨落,白天的称潮,晚上
的称汐,合称潮汐。
海面下降,海水从岸上后退,叫落潮。涨
潮时海水面最高处称为高潮,落潮时海水
面最低处称为低潮。高潮与低潮的高差,
即是潮差。潮差是以朔望月为周期变化的。
潮差最大时,叫大潮,潮差最小时叫小潮。
潮 汐
由月亮和太阳的引力驱动,以及地 ─月 ─日系统转动和
地球自转的影响,海水呈现周期性的上下波动,这种波动
称作潮汐。潮汐对航海等海上活动以及近岸生态有着直接
影响。
一天内有两次高潮,两次低潮,潮周期约为12小时
25分,称作半日潮。一天内出现两次不相等的高潮和两
次不相等的低潮,有时出现一个高潮一个低潮,称作混合
潮。一天内只出现一次高潮一次低潮,称作日潮。
在一些水深逐渐变浅、海岸陡峭的喇叭形河口湾,涨
潮时水宛如一堵水墙咆哮前进,这种现象称作涌潮。中国
钱塘江涌潮,水高势急,潮端竖立,浪花四溅,涛声如雷
,为闻名中外之奇观。





钱塘江大潮
涨潮 落潮
吴 淞
WUSONG
31° 24′N 121° 30′E
每 日 高 低 潮
日 月相 潮时 潮高 潮时 潮高 潮时 潮高 潮时 潮高 潮时 潮

1 0358 257 1054 88 1611 308
2 E 0012 91 0445 243 1129 102 1657 289
3 0056 96 0548 233 1229 116 1800 267
4 0155 97 0710 235 1405 122 1920 252
5 0310 93 0832 254 1549 112 2040 250
6 0424 82 0938 283 1716 94 2148 257
7 0532 69 1032 313 1833 76 2245 26
? 三 洋流
海洋中的海水,常年比较稳定的沿着一定
方向作大规模的流动,叫洋流。
洋流是海水的主要运动形式。风力是洋流
的主要动力,地球偏转力、海陆分布和海底
起伏等等,也有不同程度的影响。例如,地
球偏转力使洋流在北半球发生右偏,在南半
球发生左偏,大陆的障碍使任何洋流都不可
能环绕地球流动,岛屿或大陆的突出部分,
可以使洋流发生分支。另一方面,洋流对于
自然地理成分,尤其是对气候也发生巨大的
(虽然并不是直接的)影响,许多沿海地区
的温度和降水状况,都与附近的洋流有关。
洋流,海洋表层的海水,常年比较稳定
地沿着一定方向作大规模的流动,
叫洋流,又叫海流。
1.洋流的分类
( 1)按水温分类可分为暖流和寒流。
暖流:若洋流带来的海水温度比到达海区的
水温高,这样的洋流叫暖流。如,由低纬流
向高纬的洋流属于暖流。在洋流日中,一般
用红色箭头表示。
寒流:与暖流相反,若洋流所带来的海水温
度比到达海区的水温低,就叫寒流。如,由
高纬流向低纬的洋流属于寒流。
? ( 2)按成因分类可分为风海流、密度流和
补偿流三类。
风海流:是海水在风的摩擦力(切应力)
作用下形成的水平运动。也称漂流或吹流。
风力作用于海面时,可产生对海面的正压
力和摩擦力,故风作用于海面时,可同时
产生波浪运动和使海水向前运动的洋流。
? 密度流:密度流是由于海水密度差异而引起
的海流。这是由于海水密度分布不均,使海区
形成了压力梯度,在压力梯度力作用下,海水
产生了流动。故密度流也称梯度流。
? 补偿流:是由于某一种原因使海水从一个海
区流出,而使另一部分海水流入进行补充,海
水的这种流动叫补偿流。补偿流可以是水平流
动,也可以是垂直流动(上升流和下降流)。
? 综上所述,产生洋流的主要原因是风力和密
度差异。实际海洋中的洋流总是由几种原因综
合作用的结果。
赤 道 低 压 带
副 热 带 高 压 带
副 热 带 高 压 带
副 极 地 低 压 带
副 极 地 低 压 带
极 地 高 压 带
极 地 高 压 带
大气运动和近地面风带的存在,
是海洋水体运动的主要动力。
低 纬 信 风
西 风 带
东 风 带
低 纬 信 风
西 风 带
东 风 带
风海流
0
400
800
1400
10 9 8 7 6 5 4
15.5°
13.0 °
11.0 °
10.0 °
9.5 °
温度 ( ° C)
36.5
37.0
38.0
36,0
36,5
?36.5
温度 ( ° C)
西经
盐度 ‰36.5
深度
(米)
36,0
直布罗陀海底山脊直布罗陀海底山脊
密度流
13.5o
13.0o
12.9o
补偿流 水平补偿流垂直补偿流


气旋


反气旋
以副热带为中心的
反气旋型大洋环流
北半球中高纬海区
气旋型大洋环流
南纬 40-60o形成西
风漂流
北印度洋
北印度洋洋流受西南
季风影响,海水自西向
东呈 顺时针 方向流动,
北印度洋洋流受东北
季风影响,海水自东向
西呈 逆时针 方向流动,
夏季
冬季
季风洋流
? 3.洋流的作用
洋流对高低纬度之间热能的输送和交换,对全球
的热量平衡,有重大影响。据统计,从低纬地区输
送到高纬地区的热量,约有一半是由洋流完成的。
一般来说,暖流流经的地区,气温增高,降水机会
多;寒流流经的地区,气温降低,降水的机会极少。
如大西洋西岸受湾流影响,使高纬地区的西北欧气
候终年温和多雨,冬季最冷月均温比同纬度高 16-
20℃,呈现森林景观;而同纬度的北美洲东海岸,
由于受拉布拉多寒流影响,一年冰冻期达 9个月,出
现冻原景观。在寒流和暖流相遇的地区,由于温度
不同的空气混合冷却,常常是多雾地区;在寒暖流
分歧的大陆酉岸,出现地中海式的气候。
? 海洋中的浮游生物随着洋流漂流,暖流和寒
流相遇,有机物质十分丰富。因为寒暖流交
汇,把热带和寒带的浮游生物混合在一起,
使海水中有机营养物质大量增加,吸引着大
批鱼群向这里集中寻饵,形成大渔场。
? 陆地上排放到海洋中的污染物质,可以
被洋流扩散到别的海域,虽使污染范围扩大,
但也能加快污染物净化的速度。
?1 对气候的影响
暖流对经过的沿海地区 ——
寒流对经过的沿海地区 ——
增温、增湿
降温、减湿
俄罗斯境内有两个世界著名的港口:一是北
冰洋流沿岸的摩尔曼斯克港,位于北极圈以内
(约 68° N)却终年不冻;而在其太平洋沿岸的
符拉迪沃斯托克港,位于 43° N附近,却有长达
半年的结冰期,这是什么原因呢?
北海道渔场
北海渔场
? 2 洋流对生物分布的影响
上升流海域世界著名渔场多位于
寒、暖流交汇处
洋流对地理环境的影响还有哪些方面?
? 3.对海洋污染的影响
加速海区污染物净化;
扩大海区的
污染范围
? 4.对航海的影响
影响海轮速度
顺流 —— 速度快
逆流 —— 速度慢
海洋资源和海洋环境护
? 一、海洋资源
海洋是地球上最大的沉积场所,也是水
生生物最广阔的生活场所。从任何意义上
都可以说,海洋是一个巨大的资源宝库。
所谓海洋资源,主要是指与海水本身有着
直接关系的物质和能量而言。例如,溶解
于海水中的化学元素,海洋生物,海底矿
藏,由海水运动所产生的能量,以及贮藏
在海水中的热量,等等。
? 海洋资源指来源、形成和存在方式 均直
接与海水或海洋有关的资源。据属性,海
洋资源可分为海洋化学资源、海洋矿产资
源、海洋动力资源和海洋生物资源四类。
? ( l)海洋化学资源是指海水中所含的大量化学物
质。其中有 80多种化学元素,各种元素的储量也
相当可观。这些元素可提取的有 70多种。海水中
各种化学物质的数量十分丰富。如:黄金在海水
中含量虽然非常小,但总量也有 500万吨以上;铀
有 45亿吨以上;镁 1800万吨以上。据计算,在
2.5km3的海水中,可以生产 32种产品(除淡水
外),总产值在 30亿美元以上。从经济效益看,
海水价格低廉,取之不尽。目前,对海水化学资
源的利用,局限于部分元素,已达工业规模生产
的有淡水、食盐、镁和滨等。



















? 海洋矿产资源
? 海洋矿产资源又称海底矿产资源。包括海滨、浅海、
深海、大洋盆地和洋中脊底部的各类矿产资源。按矿
床成因和储存状况分为:①砂矿,主要来源于陆地上
岩矿碎屑,经外力作用搬运和分选,在海滨最直地段
沉积富集而成,如砂金、砂铂、金刚石、金红石和独
居石等,就海南岛来说,东部沿海的锆、钛矿较为典
型。②海底自生矿产,由化学、生物和热液作用等在
海洋内生成的自然矿物,可直接形成或经富集后形成,
如磷灰石、海绿石、重晶石、海底锰结核及海底多金
属热液矿(以铜、锌为主)。③海底固结岩中的矿产,
大多属于陆上矿床向海下的延伸,如海底油气资源、
硫矿及煤等。在海洋矿产资源中,以海底油气资源、
海底锰结核及海滨复合型砂矿的经济意义最大。
? 海洋动力资源
? 海洋动力资源海水运动可以产生巨大的动力
资源。如波动能量每秒为 27亿 kw,海洋中
每年波能总量达 236 520亿 kW;表层与深
层间的温差总能量为 100亿 kW,它的热能
发电达 600亿 kW;潮汐能量每年达 3500亿
kW;潮流能量当流速为 2m/s时,1m2的水
面每年可产生 2万 kW·h电力。
中国海洋能源的总蕴藏量
中国海洋能源的总蕴藏量
? 海洋生物资源
? 海洋生物资源又称海洋水产资源,指海洋
中蕴藏的经济动物和植物的群体数量,是有
生命、能自行增殖和不断更新的海洋资源。
海洋生物资源按种类可分为:①海洋鱼类资
源,占世界海洋渔获量的 88%,其中以上层
鱼类为多,约占海洋渔获量的 70%,主要有
鳀科、鲱科、鲭科、鲹科和金枪鱼科等;底
层鱼以鳕产量最大,次为鲆、鲽类等。
二、海洋环境保护
? 海洋是人类生活和生产不可缺少的物质和能
量的源泉。随着科学技水的不断发展,人类
利用开发海洋的规模愈来愈大,对海洋的依
赖程度愈来愈高。同时人类对海洋的影响也
日益增大,把生活与生产中产生的废弃物排
人海洋。这些废弃物主要有工业废物如矿渣、
废油、汞、废纸浆、废热等,农业废物如有
机汞化合物、有机磷化合物、化肥、家禽粪
便等,生活废物如垃圾、食品废渣、洗涤剂、
杀虫剂等,军事废物如放射性废物、裂变衍
生物。有机物等。
? 虽然海洋具有很强的自净能力和较大容量,
但如果废弃物超过自净力和容量时,就会造
成海洋污染。特别是在人类活动频繁的近海
海域及河口、港湾,海洋污染更严重。海洋
污染危害鱼类、海鸟和其他海洋生物,使海
洋生态失去平衡;恶化水质;恶化海滨环境;
危及人类健康;妨碍海事活动。因此,海洋
环境保护愈来愈引起人们的重视。为了可持
续发展的需要,人们在采取合理开发利用海
洋资源、限制污染物排人海洋的数量等措施
的同时,还必需加强对环境污染所引起的海
洋环境质量变化规律及其保护方法的研究,
以及依据有关法律法规,保护海洋生态环境。
水资源的合理利用和保护
? 建立蓄水工程
? 修建跨流域的引水工

? 合理开采地下水
? 科学用水,节约用水
? 保护水资源,防治水
污染
? 水的时间分配不均
? 水的空间分布不均
? 地下水更新周期长
? 水资源有限及世界用
水量的迅速增加
? 水污染严重