理论教育 海洋水文测量:海水的主要溶解成分

海洋水文测量:海水的主要溶解成分

时间:2023-09-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:尽管各大洋海水的含盐量随海域和深度而异,但海水主要溶解成分的含量间有恒定的比例,因此称海水的组成是恒定的,并称这些成分是保守成分。但由于生物作用、海底热泉和大陆径流等的影响,局部海区的某些主要溶解成分的含量并不严格遵守恒比关系。

海洋水文测量:海水的主要溶解成分

海水中含量大于1mg/kg的11种化学成分主要包括:①Na、Mg2+、Ca2+、K和Sr2+等5种阳离子;②Cl(包括)、Br和F等5种阴离子;③硼酸分子。这些成分的总量占海水中所有溶解成分的99.9%以上。被河川搬运入海的岩石风化产物和火山等的喷发物,是海水主要溶解成分的主要来源。

自从地球表面出现了海洋,在漫长的地质年代中,不但经历了海陆变迁,而且海水中的溶解成分曾有过组成的演变。尽管各大洋海水的含盐量随海域和深度而异,但海水主要溶解成分的含量间有恒定的比例,因此称海水的组成是恒定的,并称这些成分是保守成分。

19世纪以来,人们对海水的主要溶解成分进行了许多研究工作。1819年,A.M.马赛特分析了取自大西洋、北冰洋、波罗的海、黑海和黄海的14个水样,发现虽然Mg2+、Ca2+、Na、Cl等5种成分在不同水样中的含量都各不相同,但它们在每一份水样中的比值是近似守恒的,即这些溶解成分的组成有近似的恒比关系。(www.daowen.com)

1884年,W.迪特马尔分析了英国“挑战者”号调查船从主要大洋和海区的不同深度采集的77个海水样品,根据(Cl+Br)、、CO2、Ca2+、Mg2+、K和Na等7种成分的含量,证实了海水主要溶解成分的恒比关系。20世纪60年代中期,为深入研究海水中主要溶解成分的含量及其保守性,英国国立海洋研究所和利物浦大学通过海洋调查,收集了世界各大洋及某些海区不同深度的海水样品,分别测定表层水、中层水和深层水中主要溶解成分的含量,讨论了某些成分变化的情况。1975年,T.R.S.威尔逊对海水的主要溶解成分进行了全面的总结。

海水主要溶解成分之间,之所以具有恒比关系这一特点,是因为海水中的含盐量相对稳定,加上海水的不停运动,各成分能充分混合。但由于生物作用、海底热泉和大陆径流等的影响,局部海区的某些主要溶解成分的含量并不严格遵守恒比关系。例如,深层海水中Ca2+相对含量大约比表层水高5‰。因此,不同的主要溶解成分的保守性(相对含量的守恒性)略有差异。要研究溶解成分的保守性,考虑的不是它的浓度大小,而应考虑其相对含量,即浓度与含盐量之比。由于通常以氯度或盐度表示含盐量的大小,故引用浓度(克/千克)与氯度或盐度之比为参量,称为氯度比值或盐度比值。直接用氯度比值或盐度比值的恒定性和变化范围来说明海水中溶解成分的保守性。

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