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海水的物理特性

　2000-10-16 19:49:43

　　海洋之所以构成一个独特的环境系统，与海水的特征是分不开的。
　　
　　海水首先是水，因为就大多数海水而言，其盐度在32~35‰之间，平均值接近35‰。这个事实表明海水中纯水占绝大部分，因此海水的物理性质与纯水很相似。而且这也说明为什么海洋本身是一个取之不尽，用之不竭的大“淡水库”。
　　
　　与其他液体相比，水有许多明显的异常性。蒸发成汽，冷缩结冰。在0°C（熔点）-100°C(沸点)之间是流动的液态水，而且在4°C的水以及水结成的冰都浮在水面上，而4°C的水永远在最底层。这个特性对生活在其中的生物是非常重要的。
　　
　　另一方面水又是一种溶剂，能溶解许多物质。这就是海水的另一特性的基础。它不同于一般的淡水，而是含有许多无机盐类的混合液，并且还溶有多种气体，特别是氧和二氧化碳，以及大量的有机和无机的悬浮物质。这些物质对海水的物理性质均有不同程度的影响，更重要的是，为生物的生长提供了良好的营养物质。
　　
　　海水的盐度一般都在35‰左右，海洋中发生的许多现象都与盐度的分布和变化有密切关系，所以盐度是海水的基本特性。有些海区如红海，由于日照相当强烈，蒸发量大，盐度可高达40‰以上；而降雨量大，河流注入较多的波罗的海北部的波的尼亚湾里，盐度可低至3‰。即使同一海区，海水的盐度在水平方向垂直方向上都有不同的变化。
　　
　　海水的颜色又称为海色。由于海水中包含有一些悬浮物质和溶解的物质，当阳光照射时，表层进行散射而造成了海水的颜色，由蓝到黄绿及褐色。一般大洋的海水是深蓝色，近岸的海水为蓝绿色和黄褐色。有些海用海色来命名，如黄海、红海等。海色在一定程度上反映了海水中悬浮和溶解组分的性质，红海是海水中有大量的红色藻类繁殖而呈红色。
　　
　　海洋水体积占地球上总水体积的97%，覆盖了地球表面的十分之七。海洋对全球气候的维持及气温的变化有着巨大的调节缓冲作用，这归功于海水的比热比空气和陆地要大得多的缘故（比热就是使1克物质升高1°C时所需的热量，当然，降低1°C时就会释放出相当的热量）。
　　
　　比方说使1CM3的海水温度降低1°C时所放出的热量，可使3100CM3的空气温度升高1°C，所以海水的温度不会升降的如空气的温度升降的那样快。因此沿海地区的气候受海洋影响较大，冬天不会很冷，夏天也不会太热。
　　
　　海水中的水要蒸发，就要吸收热量。水蒸汽上升到空中聚集起来，温度降低时冷凝成水，成雪或霜，降落到陆上或回到海洋中，所以海洋对全球的水汽平衡起重要作用。可以说，海洋是风雨的故乡，它才能真正的“呼风唤雨”。
　　
　　当然，除了上述海水的热性质外，海水还有其它物理特性，如海水的沸点升高，冰点降低。海水还具有渗透性、压缩性；如果海水不可压缩，现今的海平面将升高30多米，恐怕这世界上有许多国家和城市都将是“海底之都”了。另外，海水还能传热，能导电等等。
　　
　　还值得一提的是海冰，这种一般出现在高纬度地区（象极地）的冰山、流冰等，是极地探险工作的劲敌。海水由于含盐，所以它冰点随盐度的升高而降低，当水温度降至其冰点以下时，海水首先达到某种程度的过冷以后，在有结晶核存在时，开始结冰。在海面上最初形成一些细小的冰针或冰片，相互冻结形成一层油脂状冰，继而出现薄冰。随着温度的降低，冰不断变白变大，形成广阔的冰原。也可能由于波浪海流，潮汐的的不断作用，冰原碎裂成大大小小的冰块，漂浮在海面上成为浮冰。
　　
　　这些浮冰在风平浪静气温再降低时又冻结起来，航行于其中的船只将无法行动，而陷于冰原中。这是浮冰的形成过程。而冰山主要来自陆地上河流，冰山往往巨大，由于密度关系，浮在水面上，水面以下的体积是上部的两倍，所以一座巨大的冰山往往产生无坚不摧的力量，令避之不及的船舶遭遇噩运。这就有“泰坦尼克号”的悲剧。

（网上科学馆）

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