理论教育 海洋水文测量中的海水盐度表示

海洋水文测量中的海水盐度表示

时间:2023-09-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:克纽森盐度公式在使用时,用统一的硝酸银滴定法和海洋常用表,在实际工作中显示了极大的优越性,一直使用了70年之久。在实用盐标中采用了高纯度的KCl,用标准的称量法制备了一定浓度的溶液,作为盐度的准确参考标准,而与海水样品的氯度无关,并且定义盐度:在一个标准大气压下,15℃的环境温度中,海水样品与标准KCl溶液的电导比。

海洋水文测量中的海水盐度表示

绝对盐度是指海水中溶解物质质量与海水质量的比值。因绝对盐度不能直接测量,所以,随着盐度的测定方法的变化和改进,在实际应用中引入了相应的盐度定义。

1.克纽森盐度公式

在20世纪初,克纽森(Knudsen)等概括了盐度定义,当时的盐度定义是指在1000g海水中,当碳酸盐全部变为氧化物、溴和碘以氯代替,所有的有机物质全部氧化之后所含固体物质的总数。其测量方法是取一定量的海水,加盐酸和氯水,蒸发至干,然后在380℃和480℃的恒温下干燥48h,最后称所剩余固体物质的重量。

用上述的称量方法测量海水盐度,操作十分复杂,测一个样品要花费几天的时间,不适用于海洋调查,因此,在实践中都是测定海水的氯度,根据海水的组成恒定性规律,来间接计算盐度。克纽森盐度公式在使用时,用统一的硝酸银滴定法和海洋常用表,在实际工作中显示了极大的优越性,一直使用了70年之久。但是,在长期的使用过程中也发现,克纽森的盐度公式只是一种近似的关系,而且代表性较差;滴定法在船上操作也不方便。于是人们寻求更精确更快速的方法,即根据海水的电导率取决于其温度和盐度的性质,通过测定其电导率和温度就可以求得海水的盐度。

2.1969年电导盐度定义(www.daowen.com)

在20世纪60年代初期,英国国立海洋研究所考克思(Cox)等从各大洋波罗的海、黑海、地中海红海,采集了200m层以浅的135个海水样品,首先应用标准海水,准确地测定了水样的氯度值,然后测定具有不同盐度的水样与盐度为35.000‰、温度为15℃的标准海水在一个标准大气压下的电导比(R15),从而得到了盐度与相对电导率的关系式,又称为1969年电导盐度定义。电导测盐的方法精度高,速度快,操作简便,适于海上现场观测。但在实际运用中,仍存在着一些问题:首先,电导盐度定义的盐度公式仍然是建立在海水组成恒定性的基础上的,它是近似的。在电导测盐中校正盐度计使用的标准海水标有氯度值,当标准海水发生某些变化时,氯度值可能保持不变,但电导值将会发生变化。其次,电导盐度定义中所用的水样均为表层(200m以浅),不能反映大洋深处由于海水的成分变化而引起电导值变化的情况。最后,国际海洋用表中的温度范围为10℃~31℃,而当温度低于10℃时,电导值要用其他的方法校正,从而造成了资料误差和混乱。为克服盐度标准受海水成分影响的问题,进而建立了1978年的实用盐标。

3.1978年实用盐标

实用盐标依然是用电导的方法测定海水的盐度,与1969年电导盐度定义不同之处在于,它克服了海水盐度标准受海水成分变化的影响问题。在实用盐标中采用了高纯度的KCl,用标准的称量法制备了一定浓度(32.4357‰)的溶液,作为盐度的准确参考标准,而与海水样品的氯度无关,并且定义盐度:在一个标准大气压下,15℃的环境温度中,海水样品与标准KCl溶液的电导比。

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