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鹽度
鎖定
鹽度簡介
對鹽度的適應是海洋生物最基本的生理特點,污損生物也不例外。外海和大洋的鹽度高(34‰左右)且恆定,沿岸和港灣、河口鹽度低,鹽度變化大。河口、港灣和沿岸帶是人類活動最頻繁、港上建設最多的區域,污損生物在這一帶的浮標、碼頭、養殖設施和船底呈現出很大的適鹽差異
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幾十億年來,來自陸地的大量化學物質溶解並貯存於海洋中。如果全部海洋都蒸發幹,剩餘的鹽將會覆蓋整個地球達70米厚。根據測定,海水中含量最多的化學物質有11種:即鈉、鎂、鈣、鉀、鍶等五種陽離子;氯、硫酸根、碳酸氫根(包括碳酸根)、溴和氟等五種陰離子和硼酸分子。其中排在前三位的是鈉、氯和鎂。為了表示海水中化學物質的多寡,通常用海水鹽度來表示。海水的鹽度是海水含鹽量的定量量度,是海水最重要的理化特性之一,它與沿岸徑流量、降水及海面蒸發密切相關。鹽度的分佈變化也是影響和制約其它水文要素分佈和變化的重要因素,所以海水鹽度的測量是海洋水文觀測的重要內容
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鹽度分佈
極地地區全年封凍,水分不易蒸發,也沒有多少降水,所以鹽度也高。
鹽度影響因素
影響海水鹽度的主要因素:
1.降水量與蒸發量的對比關係。降水量大於蒸發量,則鹽度較低;
2.有暖流經過的海區鹽度較高,有寒流經過的海區鹽度較低;
3.有大量淡水注入的海區鹽度偏低;
4海區形狀越封閉,鹽度就會越趨向於更高或更低。
鹽度定義和演變
克紐森鹽度公式
在20世紀初,克紐森(Knudsen)等人建立了鹽度定義,當時的鹽度定義是指在 1000g海水中,當碳酸鹽全部變為氧化物、溴和碘以氯代替,所有的有機物質全部氧化之後所含固體物質的總數。其測量方法是取一定量的海水,加鹽酸和氯水,蒸發至幹,然後在380℃和480℃的恆温下乾燥48h,最後稱所剩餘固體物質的重量。
用上述的稱量方法測量海水鹽度,操作十分複雜,測一個樣品要花費幾天的時間,不適用於海洋調查,因此,在實踐中都是測定海水的氯度,根據海水的組成恆定性規律,來間接計算鹽度,氯度與鹽度的關係式(克紐森鹽度公式)如下:
S‰=0.030+1.8050Cl‰
克紐森的鹽度公式使用時,用統一的硝酸銀滴定法和海洋常用表,在實際工作中顯示了極大的優越性,一直使用了70年之久。但是,在長期使用中也發現,克紐森的鹽度公式只是一種近似的關係,而且代表性較差;滴定法在船上操作也不方便。
1969年電導鹽度定義
在60年代初期,英國國立海洋研究所考克思(Cox)等人從各大洋及波羅的海、黑海、地中海和紅海,採集了200m層以淺的135個海水樣品,首先應用標準海水,準確地測定了水樣的氯度值,然後測定具有不同鹽度的水樣與鹽度為35.000‰、温度為15℃的標準海水、在一個標準大氣壓下的電導比,從而得到了鹽度相對電導率的關係式,又稱為1969年電導鹽度定義:
S‰=1.80655Cl‰
電導測鹽的方法精度高,速度快,操作簡便,適於海上現場觀測。但在實際運用中,仍存在着一些問題:首先,電導鹽度定義的上兩鹽度公式仍然是建立在海水組成恆定性的基礎上的,它是近似的。在電導測鹽中校正鹽度計使用的標準海水標有的氯度值,當標準海水發生某些變化時,氯度值可能保持不變,但電導值將會發生變化。其次,電導鹽度定義中所用的水樣均為表層(200m以淺),不能反映大洋深處由於海水的成份變化而引起電導值變化的情況。最後,國際海洋用表中的温度範圍為10~31℃,而當温度低於10℃時,電導值要用其它的方法校正,從而造成了資料的誤差和混亂。
為了克服鹽度標準受海水成分影響的問題,進而建立了1978年的實用鹽標(PSS78)。
1978年實用鹽標
實用鹽標依然是用電導的方法測定海水的鹽度,與1969年電導鹽度定義不同之處是,它克服了海水鹽度標準受海水成分變化的影響問題。在實用鹽標中採用了高純度的KCl,用標準的稱量法制備成一定濃度(32.4357‰)的溶液,作為鹽度的準確參考標準,而與海水樣品的氯度無關,並且定義鹽度:在一個標準大氣壓下,15℃的環境温度中,海水樣品與標準KCl溶液的電導比: