海水温度简称水温,是表示海水冷热的物理量,用摄氏度(℃)表示。水温升高或降低,标志着海水内部分子热运动平均动能的增加或减少。水温的高低,决定了海-气之间的热量交换和蒸发等动力学过程。
1.水温的水平分布
进入海洋中的太阳辐射能,除很少部分返回大气外,其余全部被海水吸收,并转化为海水的热能。海水吸收的辐射能约60%被表层1m厚的水层吸收,因此海洋表层水温较高。
大洋表层水温位于-2℃~30℃,年平均值为17.4℃,比陆地气温的年平均值14.4℃高3℃,其中太平洋年平均表层水温为19.1℃,印度洋为17℃,大西洋为16.9℃。
各大洋表层水温的差异,是由其所处地理位置、大洋形状以及大洋环流的配置等因素决定的。太平洋水温高是因为太平洋的热带、亚热带面积宽广,其3/5面积位于南、北纬30°之间,因此其表层温度高于25℃的面积约占66%;大西洋热带区域面积较小,表层水温高于25℃的面积仅占18%;印度洋介于两者之间。太平洋水温高的另一原因是太平洋北部的大陆块使其与北冰洋分隔,阻碍了大量北冰洋冷水的进入,而大西洋的北部与北冰洋连通。在南半球,三大洋与南大洋相通,情况相似。
南、北两半球的大洋表层水温有明显差异。北半球的年平均水温比南半球相同纬度带内的温度高2℃左右,尤其在大西洋南、北半球50°~70°纬度范围特别明显,相差7℃左右。造成这种差异的原因,一方面是由于南赤道流的一部分跨越赤道进入南半球;另一方面是由于北半球的陆地阻碍了北冰洋冷水的流入,而南半球则与南极海域直接连通。图3.1为全球表层水温平均值图。
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图3.1 全球海洋表层水温平均值图(Thurman,1988)
注:图中数字单位为℃
2.水温的垂直分布
图3.2表明,海洋表层海水温度不均匀向深处递减;在南、北纬45°之间,海水温度大致可分为上、下两层,自表层至600~1000m深处为对流层,对流层之下为平流层。在对流层中,上部0~l00m深处,由于大气与水体交换,风和波浪的扰动,温度无垂直梯度变化;这层之下,形成一个明显的温度梯度,1000m深处,海水温度为4℃~5℃。平流层中,垂直温度梯度小,2000m深处,水温为2℃~3℃,3000m深处,水温为1℃~2℃,因而占大洋体积75%的海水温度在0℃~6℃,全球海水平均温度为3.5℃。
图3.2 海水温度的垂直变化图
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