第四章海洋和陆地水.ppt
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1、第四章 海洋和陆地水,地球水的来源,学说一:含水星云降落地球说 学说二:氢和氧合成说 学说三:来源于地球的上地幔 学说四:地球岩石熔化时,硅酸盐释放水分,第一节 地球水循环与水量平衡,一、地球上水的分布,存在形式 海洋、河流、湖泊、大气水分、冰雪、地下水、土壤水、化合水、结合水等 水的总量 1970年国际水文学会(UNICEF)认为地球上水的总体积接近15108km3。 当量深度:各部分水量在地球表面的平局深度。比如海水为2700-2800m。,地球水量估计,全球水循环过程和数量,二、水循环与水量平衡,水循环,水循环:地球水体通过运动和相变在不同地圈或空间之间相互转化的现象。 大循环:海陆大循
2、环 小循环:陆地内循环、海洋内循环 动因:太阳辐射、地心引力 环节:蒸发、降水、径流是水循环的三个重要环节。,水量平衡,水量平衡是水循环的数量表示。 降水量、蒸发量、径流量是水量平衡的三个重要因素。,1、全球水量平衡方程:,PC+PO=EC+EO 式中: PC为大陆降水量 PO为海洋降水量 EC为大陆蒸发量 EO为海洋蒸发量。,P+R-E=0 或 P+R=E 由此可见,地表径流入海是全球水量平衡的重要环节,而不是淡水资源的浪费。,2、年平均大洋淡水平衡方程:,(1)海陆降水量之和等于海陆蒸发量之和,说明全球水 量保持平衡,基本上长期不变。 (2)海洋蒸发量提供了海洋降水量的85和陆地降水的 8
3、9,海洋是大气水分和陆地水的主要来源。 (3)陆地降水量中只有11来自陆地蒸发,说明大陆气 团对陆地降水的作用远远不及海洋气团的作用。 (4)海洋蒸发量大于降水量,陆地蒸发量小于降水量, 海洋和陆地水最后通过径流达到平衡。,3、全球水量平衡特征:,全球降水量与蒸发量的纬度变化,赤道地区,特别是010 N一带水分过剩。 南北纬1040 水分不足。 南北纬4090 又出现水分过剩。 需要指出的是:“过剩”只是表示水量平衡水平高,并不意味着有任何水的积累。,4、全球降水与蒸发的纬度变化特征:,我国水量平衡情况,第二节 海洋与海水理化性质,一、世界大洋及其区分,大洋:地球表面连续的广阔水体。 世界大洋
4、:太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋。,大洋界线,界线1:从南美合恩角沿68oW线至南极洲,是太平洋与大西洋的分界线。 界线2:从马来半岛起通过苏门答腊、爪哇、帝汶等岛、澳大利亚的伦敦德里角,沿塔斯马尼亚岛的东南角至南极洲,是太平洋与印度洋的分界。 界线3:从非洲好望角起沿20oE线至南极洲,是印度洋与大西洋的分界。 界线4:北冰洋则大致以北极圈为界。,世 界 大 洋 的 面 积 和平 均 深度,二、海及其分类,海:大洋的边缘因为接近或伸入陆地而或多或少与大洋主体相分离的部分称为海。海是洋的组成部分。据国际水道测量局统计,各大洋共有海54个。 分类:内海、边缘海、外海、岛间海。,海的分类,内海:四
5、周几乎完全被陆地包围,只有一个或多个海峡与洋或邻海相通。它位于一个大陆内部或两个大陆之间。如地中海、黑海、波罗的海、渤海等。 边缘海:位于大陆边缘,以半岛或岛屿与大洋或邻海相分隔,但直接受外海洋流和潮汐的影响。如白令海、黄海、东海、南海等。 外海:虽位于大陆边缘,但与洋有广阔联系的海。如阿拉伯海、巴伦支海等。 岛间海:大洋中由一系列岛屿所环绕形成的水域,称为岛间海。如爪哇海等。,内海,边缘海,外海,岛间海,三、海水的组成,化学成分 海水是含有多种溶解固体和气体的水溶液,其中水约占96.5,其它物质占3.5。 海水中还有少量有机和无机悬浮固体物质。通常把每升海水中含100mg以上的元素,叫常量元
6、素,不足100mg的叫做微量元素。 海水中溶解气体主要是O2和CO2。,海水主要成分,盐度和氯度,盐度:是指海水中全部溶解固体与海水质量之比,通常以每千克海水中所含的克数表示,S 。 氯度:每千克海水中所含氯的克数,Cl 。,盐度随纬度的变化,全球降水对盐度的影响,世界大洋盐度分布,世界盐度之最高41,位于副热带海区,降水少而蒸发旺盛,蒸发量大于降水量; 两岸是干燥的沙漠地区,几乎没有陆地淡水注入; 海域较封闭,与低盐度的海水交换少。,世界盐度之最低8,位于副极地多雨带,降水较多而蒸发量小,降水量大于蒸发量; 四周陆地河流众多,有大量的淡水注入; 海域较封闭,高盐度的海水流入少。,四、温度、密
7、度和透明度,海水温度 海水的温度决定于其热量收支状况。太阳辐射是海水最主要的热量来源。热量消耗主要以海面蒸发为主。 海水表层平均温度变化于1.730间,最高水温出现在赤道以北,水温从热赤道向两极逐渐降低。同时存在季节变化和日变化。,海水密度 单位体积中海水的质量就是海水的密度。 海水密度值约为1.0221.028g/cm3。温度升高时密度减小,盐度增加时,密度增大。,颜色与透明度 海水的颜色取决于海水对阳光的吸收和反射状况。 海水透明度以直径30cm的白圆盘投入水中的可见深度来表示。 海水颜色、悬浮物质、浮游生物、海水涡动、入海径流,甚至天空的云量都对透明度有影响。,第三节 海水的运动,一、潮
8、汐与潮流,潮汐:由月球和太阳的引力引起的海面周期性升降现象,称为潮汐。海面升高,海水涌上海岸,叫涨潮。海面下降,海水从岸上后退,叫落潮。 高潮:涨潮海水面最高处 低潮:落潮海水面最低处 潮差:大潮和小潮,潮汐能与潮汐发电,潮流:海水沿一定的方向,发生周期性水平流动的现象,称为潮流。 主要是海水受月球和太阳的引力而发生潮汐的同时产生的,按周期分为半日潮流、混合潮流、全日潮流。,潮流,东 海,杭州湾地形,杭州,舟山,二、洋面流和水团运动,洋流:海水沿着一定方向有规律的水平运动。风是洋流的主要动力。 水团:大洋中具有特别温度和盐度值的、性质 相同的大团水体。,洋流的分类,按成因划分: 摩擦流:风海流
9、 重力气压梯度流:倾斜流、密度流、补偿流 潮流:涨潮流、落潮流 按水温划分: 暖流:黑潮暖流、墨西哥湾流 寒流:亲潮寒流、加利福利亚寒流,世界洋流,北大西洋暖流,西澳大利亚寒流,秘鲁寒流,澳大利亚西部,澳大利亚西部,澳大利亚西部,智利太平洋沿岸地区,第四节 海平面变化,一、7万年来的海平面变化,高海平面证据:近代在全球各个大陆发现的贝壳堤、海滩岩、珊瑚礁、牡蛎堤,以及取自钻孔剖面中的沉积物和生物遗迹标本,证明即使在最近地质历史时期,出现过远高于现代的海平面。 低海平面证据:大量埋藏在今天的海水下的贝壳堤、海滩、海滨沼泽、村落遗址、河口三角洲和外陆架,证明过去确曾发生过海平面远低于现代海平面的情
10、况。,主要原因,全球范围的海平面变化是全球气候变化的反映。冰期中冰盖和冰川的发展,使大量水体以固态形式储存于极地和其它大陆的山地,全球水循环机制发生巨变,必然导致海平面降低。,二、近百年的海平面变化,由于气候变暖导致海洋热膨胀和冰川消融加剧,加上CO2排放量猛增形成的温室效应,全球海平面普遍呈上升趋势。 许多研究者对海平面上升进行观测和估算,但所得结果差异悬殊。但是,对海平面上升这一点没有异议。,三、21世纪海平面上升预测,IPCC(政府间气候变化委员会)的预测 (1)如果21世纪CO2 不受限制照常排放,21世纪海平面上升速度为20世纪的35倍。 (2)如果 A、能源供应转向低碳燃烧;B、可
11、再生能源与核能取代矿物燃料;C、2050年CO2排放量降到1985年的一半。那么,2050年全球海平面上升2031cm。,IPCC1990年的21世纪海平面上升量估算,1992年,一批欧洲学者与中国学者合作,依据IPCC1992年的温室气体排放方案,提出2050年海平面上升最佳估计值为22cm,2100年为48cm。 1993年中国科学院地学部以全球海平面2050年上升20到30cm为依据,估计我国珠江三角洲海面将上升4060cm,上海地区5070cm,天津地区70100cm,同时考虑了上述各地区地面下沉幅度的。,山东沿海海平面,马尔代夫,马尔代夫水下内阁会议,第五节 海洋资源和海洋环境保护,
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