第三章 海水的物理特性和 世界大洋的层化结构 (4学时)
基本要求：掌握 标准海水、位温、密度超量、盐度（3种定义）、太阳高 度、温（盐）跃层、水团等概念(特性）；理解 海面热平衡方程、整个海洋全 热量平衡方程、局部海域的及整个海洋的全水量平衡方程（状态）；熟悉 温度、 盐度、密度一般分布规律及三者的水平、铅直分布特征（形式）；了解一些物 理海洋学中常用术语及表示方法，包括分布图形（类型）。本章是学习物理海 洋学、化学海洋学、海洋生物学的基础。
KCl溶液的电导比来确定海水的盐度值。 【教材59页】 即电导比K15 = C标海/C标KCl = 1）则
（二）实用盐度的计算公式
∑5Βιβλιοθήκη S=aiK i/2 15
i=0
（3-3）
式中K15是在101325Pa下，温度15℃时，海水样品的电导率与标准所配 KCl溶液的电导率之比。式中a0=0.0080，a1=-0.1692，a2=25.3851， a3=14.0941，a4=-7.0261，a5=2.7081；，适用范围为2≤S≤42。【S定义域2 为淡水最高值，计算结果1×10-3，盐度都是在10-3小数点变化】故此：
S‰=-0.08996+28.29720R15+12.80832R２15
-10.67869R315+5.98624R415-1.32311R515
(3-2)
实测的海水的电导率，查《海洋学常用表》可得S‰ 值
三、1978年实用盐度标度（P78）
（一）建立实用盐度的固定参考点 配制浓度为32.435‰KCl溶液代替上述标准海水，用海水相对于此
§3.1 海水的主要热学和力学性质 (1学时)
海水是一种溶解有多种无机盐、有机物质和气体以及含有许多悬浮物质的 混合液体。
3.1.1 纯水的特性 P56 （自学）
水为极性分子，自身以氢键 结合，故4℃密度最大，熔点、沸 点、比热、相变热、表面张力等 都异常高（大），常见溶剂。
图3-1 水分子的结构
实用盐度不再使用符号“‰” ，并且是旧盐度的1000倍。
四、在任意温度t的条件下测定电导比Rt，计算盐的公式【1978年实用盐度标度】为【参
考书43页】
∑5
S = ai Rti / 2 +ΔS
i=0
（3-4）
其中
ΔS
= t 15 1+K (t 15)
∑5
bi Rti / 2
i=0
是温度变化引起的盐度改正值。系数a的值与式（3-3）中相同。
全球海表面溫度分布状况(八月)。
全球海表面溫度分布状况(二月)。 以上二图均摘自D.E. Ingmanson and W.J. Wallace (1995) "Oceanography, An Introduction", 5th ed.。
3.1.3 海水的主要热性质和力学性质
水的热性质一般指海水的热容、比热容、位温、热膨胀及压缩性，热导率 与比蒸发潜热等。
系数b分别为：
b0=0.0005，b1=-0.0056，b2=-0.0066
b3=-0.0375，b4=0.0636，b5=-0.0144
且
∑5
bi =0.0000, K =0.0162
i=0
五、利用CTD现场观测资料计算海水盐度的方法（Rt实用盐度）
利用CTD观测到的电导率是在其盐度为S，温度为t（℃），压力为p （kPa）的情况下取得的，记为C（S，t，p）。
§3.1 海水的主要热学和力学性质（海洋化学应用） (1学时) §3.2 海 冰 （海洋工程设计与开发、自然灾害） (0.5学时) §3.3 世界大洋的热量与水量平衡 （环流与海-气流循环作用）(1学时) §3.4 世界大洋温度、盐度、密度的分布和水团 （物理海洋对化学海洋及 海洋生物分布作用）(1.5学时)
3.1.2 海水的盐度（S)
盐度是描述海水的最基本特征参数之一，可近似表示海水的含盐量，
是一相对值。
度化
定 义
学 方 法
一 、
的基
盐于
1kg海水中
碳酸盐全部转换成氧化物 CO32- +2H + =CO2 +H 2O 溴和碘以氯当量置换 2Br- (I - ) +Cl2 =2Cl- +Br2(I2) 有机物全部氧化之后所剩固体物质的总克数
二 、盐度的电导比（R）定义【1966年国际海洋表和标准专家小组JPOTS】
在101325Pa（一个标准大气压）下，水样的电导率C（S-盐度，15-温度，0-工程压 力）与盐度精确为35.000‰（Cl‰=19.374‰）的标准海水电导率C（35，15，0）之比值， 称为水样的电导比R15 ，则水样盐度：
一、热容和比热容 （P60） 海水温度升高1K（或1℃）时所吸收的热量称为热容，J/K或J/℃。 单位质量海水的热容称为比热容，J·kg-1·℃-1。在一定压力下定压比
热容Cp 。
表（3-1），Cp值在低温、低盐时随温度的升高而减小，在高温、高盐时随 温度的升高而增大。
海水的比热容约为3.89×103J·kg-1· ℃-1 ，其密度为1025 kg·m-3， 而空气的比热容为1×103J·kg-1·℃-1，密度为1.29kg·m-3。
单位是g/kg， 符号‰表示 （为原始定义）
氯度定义 —1kg海水中的溴和碘以氯当量置换，氯离子的总克数。
单位是克每千克，以‰号表示。[ 参考书40页]
S‰=0.030+1.8050Cl‰ （盐度—氯度转换关系式） （3-1）
标准海水—1937年哥本哈根以氯度值精确为19.374‰的大洋水作 为标准；一千克海水的卤素全部沉淀时其盐度值对应为35.000‰。
实际工作中可直接根据国际海洋学常用表查算 ，【参考书45（3-18）】
海洋表層之鹽度分佈狀況。摘自D.E. Ingmanson and W.J. Wallace (1995) “Oceanography, An Introduction”, 5th ed.。 【近岸淡水稀释】
大洋中盐度 ，降雨多或有河流注入之海面可小于5 ，中緯度蒸发过大之 孤立海面則可高达39.0（如地中海、红海 41 ），表面海水的平均盐度，北 大西洋最高(35.5)，南大西洋及南太平洋较少(35.2) ，北太平洋最少(34.2)。
表3—1气压为1013.25 hPa时海面的比热容cp（×103J·kg-1·℃-1）