1. 海洋中海水的運(yùn)動(dòng)以什么運(yùn)動(dòng)為主
海水酸堿度的標(biāo)志
海水pH值是測(cè)量海水酸堿度的一種標(biāo)志,,海水一般呈弱堿性,,是海水酸堿度的一種標(biāo)志。海水的pH值大于7,,所以海水呈弱堿性,。海水pH值因季節(jié)和區(qū)域的不同而不同:夏季時(shí),由于增溫和強(qiáng)烈的光合作用,,使上層海水中二氧化碳含量和氫離子濃度下降,,于是pH值上升,即堿性增強(qiáng),,冬季時(shí)則相反,,pH值下降。在溶解氧高的海區(qū),,pH值也高,;反之,pH值
基本簡(jiǎn)介
天然海水的PH值經(jīng)常穩(wěn)定在 7.9—8.4之間
未受污染的海水pH值在8.0~8.3之間,,也就是說,,天然的海洋有點(diǎn)偏堿
太平洋海域平均PH值是7.889—8.268
海水的pH值
海水的pH值約為8.1,其值變化很小,,因此有利于海洋生物的生長,;海水的弱堿性有利于海洋生物利用 CaCO3組成介殼,;海水的 CO2含量足以滿足海洋生物光合作用的需要,因此海洋成為生命的搖籃,。
一般氣體在海水中的溶解量與其在大氣中的分壓成正比,,但CO2是個(gè)例外。CO2與水有反應(yīng),,因此提高了它在海水中的濃度,。CO2在生物過程中起重要作用,,藻類光合作用消耗CO2,,產(chǎn)生有機(jī)物和氧氣。因此,,大部分地區(qū)的海水表層是不飽和的,,深層水由于下沉有機(jī)物的分解含有較多的CO2。赤道海域環(huán)流和美洲大陸西岸上升流把CO2帶入表層水,。
海水從大氣中吸收CO2的能力很大,,而且最初它所能吸收的CO2是現(xiàn)今的幾倍。要準(zhǔn)確估計(jì)海水吸收CO2的能力是較為困難的,,因?yàn)檎麄€(gè)體系處于動(dòng)態(tài)之中,。CO2與水生成碳酸,碳酸離解得到碳酸氫根和碳酸根,,這是海水中溶解碳的主要化學(xué)形式,。CO2濃度隨深度增加,因?yàn)樵孱惞夂献饔孟腃O2而在呼吸中放出CO2,,另一個(gè)原因是CO2的溶解度隨壓力增加而增加,。
天然的碳有三種同位素:12C,13C和14C,。其中C是放射性同位素,。大氣中的C有兩種來源,一是宇宙射線與大氣中的N2發(fā)生核反應(yīng)產(chǎn)生的,;另一種是由于核爆炸產(chǎn)生的,。C進(jìn)入海洋后,隨著海水的運(yùn)動(dòng)減低濃度,,因此可以用來研究CO2的氣體交換速率和水團(tuán)的年齡等,。
海水中的二氧化碳含量約為2.2mmol/kg。CO2的各種形式隨pH的變化而變化,。海水的pH值等于8.1,,以HCO3形式為主;其次是CO3,;而CO2+H2 CO3含量很低,。在CO2+H2 CO3中則是以溶解CO2為主,,H2 CO3更少。常常把CO2+H2 CO3稱為“游離CO2”,,寫為CCO2(T),。
海水pH值是測(cè)量海水酸堿度的一種標(biāo)志。海水由于弱酸性陰離子的水解作用而呈弱堿性,。海水pH變化不大,,一般在在8.0~8.5之間,表層海水通常穩(wěn)定在8.l±0.2左右,,中,、深層海水一般在7.8~7.5之間變動(dòng)。
pH標(biāo)度
1909年Sorensen首次提出了pH標(biāo)度,,定義為
pHs=-log CH+
這里是使用H+的濃度標(biāo)度的,,在1924年離子活度概念提出后,他又提出一個(gè)用活度標(biāo)度的定義:
pHa=-loga H+
這兩種標(biāo)度之間差一個(gè)常數(shù),,25°C時(shí),,pHa=pHs+0.027。
實(shí)用標(biāo)度
但是,,實(shí)際上單獨(dú)離子的活度無法測(cè)定,,為了得到一個(gè)確定的值,需要確定一個(gè)實(shí)用標(biāo)準(zhǔn),,即根據(jù)現(xiàn)有的pH標(biāo)準(zhǔn)液(pHs)對(duì)比未知溶液的pH
pH= pHs +(E-Es)F/2.303RT
這里的pHs標(biāo)準(zhǔn)一般采用0.05mol/dm苯二甲酸氫鉀的水溶液在25°C時(shí)pH值,,即4.00。
影響因素
大洋水的pH變化主要是由CO2的增加或減少引起的,。
海水的pH一般在7.5~8.2的范圍變化,,主要取決于二氧化碳的平衡。在溫度,、壓力,、鹽度一定的情況下,海水的pH主要取決于H2CO3各種離解形式的比值,。海水緩沖能力最大的時(shí)候pH應(yīng)當(dāng)?shù)扔谔妓岬谝?、第二?jí)離解常數(shù)。反過來,,當(dāng)海水pH值測(cè)定后也可以推算出碳酸的濃度,。當(dāng)鹽度和總CO2一定時(shí),由于碳酸第一,、第二級(jí)離解常數(shù)隨溫度,、壓力變化,所以海水的pH值也隨之變化,。計(jì)算出不同溫度,、壓力下的碳酸第一,、第二級(jí)離解常數(shù)值,就可以計(jì)算出pH,。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定海水的pH時(shí),,如果溫度、壓力與現(xiàn)場(chǎng)海水不同,,則需要進(jìn)行校正,。
溫度校正可用下式
pHt1(現(xiàn)場(chǎng))=pHt1(測(cè)定)+0.0113(t2-t1)
由于深度改變引起的壓力校正可以通過查表得到。
測(cè)量
測(cè)海水pH值的意義
海水pH值是研究二氧化碳體系時(shí)易于直接測(cè)定的最重要的物理量之一,。
1,、根據(jù)所測(cè)的pH值,結(jié)合其他一些可測(cè)的物量參量,,即可計(jì)算海水二氧化碳體系中各分量的含量,;從而得到不同海區(qū)不同水層中二氧化碳平衡體系比較明確的圖象,,以避免一一直接測(cè)定這些分量,;
2、借助于pH值的分布,,有助于認(rèn)識(shí)各種海洋動(dòng)植物的生活環(huán)境,,進(jìn)而掌握海洋動(dòng)植物的生長繁殖規(guī)律;
3,、海水的pH值也直接影響到海洋中各種元素的存在形態(tài)及其反應(yīng)過程,。
總之,海水pH是海洋化學(xué)研究的重要參數(shù)之—,,測(cè)定海水pH值對(duì)研究開發(fā)利用海洋資源具有十分重要的意義,。
測(cè)定步驟
一、pH值的校準(zhǔn)
1,、打開儀器連通電源,,電極插頭與儀器電極插座連接,預(yù)熱30分鐘,。
2,、將儀器選擇開關(guān)撥至pH檔
3、將溫度調(diào)至當(dāng)前溫度(25℃)
4,、用蒸餾水沖洗電極,,并使用潔凈濾紙吸干水分
5、將電極浸入pH=6.864的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液瓶,,將斜率旋鈕置100%處(順時(shí)針旋到底),,搖動(dòng)瓶子,待平衡后調(diào)定位旋鈕至顯示6.86
6,、取出電極,,用蒸餾水沖洗電極,,并使用潔凈濾紙吸干水分
7、將電極浸入pH=4.003的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液瓶,,搖動(dòng)瓶子,,待平衡后調(diào)斜率旋鈕,至顯示4.00,,保持斜率,、定位旋鈕不動(dòng)
8、核準(zhǔn),,再次浸入pH=6.864的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液瓶,,看讀數(shù)是否一致,若不一致,,重復(fù)定位和調(diào)斜率步驟
9,、取出電極并用蒸餾水洗干凈,并用潔凈濾紙吸干水分,,放入保護(hù)液中或直接測(cè)定樣品
二,、水樣pH的測(cè)量:
1、調(diào)準(zhǔn)后,,取出電極用蒸餾水洗凈,,并用潔凈濾紙吸干水分
2、將電極侵入待測(cè)溶液,,搖動(dòng)瓶子,,待平衡后,可從顯示器讀出樣品的pH值
3,、測(cè)量完畢后,,取出電極并用蒸餾水洗干凈,并用潔凈濾紙吸干水分,,放入保護(hù)液中
計(jì)算: ,,r:溫度校正系數(shù);t'w:測(cè)定時(shí)的溫度℃,;tw:現(xiàn)場(chǎng)溫度℃,;β:壓力校正系數(shù);d:深度m,。
性質(zhì)
海水pH值與溫度的關(guān)系
海水pH值隨溫度升高而略有降低,,這是海水中弱酸的電離常數(shù)隨溫度升高而增大的結(jié)果,因此,,如果實(shí)際測(cè)定海水pH值時(shí)的水溫與現(xiàn)場(chǎng)溫度不同,,就需進(jìn)行校正。
海水pH值與壓力的關(guān)系
海水靜壓增大,,海水的pH值降低,,這是由于碳酸的離解度隨深度而增大,,壓力對(duì)pH值的影響可按Culberson等(1968)提出的校正式進(jìn)行校正。
海水pH值與鹽度的關(guān)系
海水鹽度的增加,,離子強(qiáng)度增大,,海水中碳酸的電離度就降低。從而氫離子的活度系數(shù)及活度均減少,,即海水的pH值增加,。
晝夜變化
夏季:白天表層海水光照時(shí)間長,浮游植物光合作用強(qiáng)度大于生物呼吸及有機(jī)質(zhì)氧化分解強(qiáng)度,,結(jié)果海水中出現(xiàn)CO2的凈消耗,,pH值逐漸上升;午后3—4小時(shí)內(nèi),,pH值幾乎達(dá)到最大值,;晚間,光合作用停止,,但呼吸作用和有機(jī)質(zhì)降解作用照常進(jìn)行,,產(chǎn)生的CO2逐漸積累,海水pH值逐漸下降,。
冬季:由于水溫低,,生物的光合作用與有機(jī)質(zhì)的分解速率均下降,pH值的晝夜變化幅度比夏季小,。
2. 海水有哪些運(yùn)動(dòng)方式?各有何特點(diǎn)?
1、中低緯海區(qū),,形成以副熱帶為中心的反氣旋型大洋環(huán)流,,北半球順時(shí)針流動(dòng),南半球相反,;
2,、北半球中高緯度海域,形成逆時(shí)針方向流動(dòng)的大洋環(huán)流,;
3,、南極大陸外圍,在南緯40度到60度附近海域終年受西風(fēng)影響,,形成橫貫太平洋,、大西洋、印度洋的西風(fēng)漂流,,其性質(zhì)為寒流,;
4、北影響洋流的有地轉(zhuǎn)偏向力,,風(fēng)帶,,大陸位置,,個(gè)別的還有季風(fēng)的因素印度洋,形成“夏順時(shí)針冬逆時(shí)針”的季風(fēng)洋流,,這主要與該海域夏季刮西南季風(fēng),,冬季刮東北季風(fēng)有關(guān);
5,、從高緯到低緯的是寒流,,從低緯到高緯的是暖流。
3. 海水及其運(yùn)動(dòng)
海水流動(dòng)有三種主要形式:波浪,、潮汐和洋流,。
1、波浪 :波浪按成因分類,風(fēng)浪是最常見的一種波浪,,受風(fēng)力作用而產(chǎn)生,。風(fēng)吹拂海面時(shí),海水會(huì)不斷起伏形成波浪,,風(fēng)力風(fēng)速越大,,波浪的規(guī)模、能量越大,。
海嘯:一種特殊性質(zhì)的波浪,,它規(guī)模巨大,破壞力相當(dāng)強(qiáng),。它可分為兩類:一類是由海底地震,,深海地震或火山爆發(fā)而引起的地震海嘯;另一類是由風(fēng)暴而產(chǎn)生的氣象海嘯,,也叫風(fēng)暴潮,,掀起形成的滔天巨浪幾十米高,可以吞沒整個(gè)海岸地區(qū),,摧毀建筑,、村鎮(zhèn),造成重大災(zāi)害。海嘯能以每小時(shí)800km以上速度橫掃海面,。
2,、潮汐:在海岸邊,能看到漲潮、落潮,海面上升,、下降.潮汐是海水在月球和太陽引力作用下發(fā)生的周期性漲落現(xiàn)象,,漲潮時(shí),海面上升,,落潮時(shí)海面下降,。日、地月成直線 日月引力疊加,形成大潮 (朔、望) 日,、地月成直角關(guān)系 日,、月引力分散形成小潮 (上弦月、下弦月) 海水受到引力較分散 一天中海水漲落兩次,,一天有兩次漲潮和兩次落潮,。地球每天自轉(zhuǎn)一周,地球上各個(gè)地方在一天里面,,向著月球時(shí),,形成漲潮、落潮,,背著月球時(shí)也會(huì)形成漲潮落潮,。
3、洋流:海水常年大規(guī)模的定向流動(dòng),,例墨西哥灣暖流(具有相對(duì)穩(wěn)定的流速流向,非常大的規(guī)模),。
4. 海洋中海水的運(yùn)動(dòng)以什么運(yùn)動(dòng)為主體
彎曲的河流,藍(lán)色的大海,,隆重的儀式,,巍峨的城邦,紅紅的火炬,,激烈的運(yùn)動(dòng)
5. 海水的運(yùn)動(dòng)具有哪些特征
海洋食物鏈?zhǔn)侵冈诤Q笊锷缛褐?,從自營性細(xì)菌或光合作用形成的有機(jī)物開始,經(jīng)浮游生物,、草食性動(dòng)物至各級(jí)肉食性的動(dòng)物,,依次形成捕食者與被食者的需求關(guān)系。食物鏈的結(jié)構(gòu)和金字塔類似,,底座很大,,而每上一級(jí)就比前一級(jí)縮小,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)是由多種復(fù)雜的食物鏈所形成的,。 例如最常見的:藻類--小魚、蝦子-鯊魚,、鯖魚,、金槍魚等有些會(huì)發(fā)出超聲波,比如鯨類,。有些會(huì)發(fā)出次聲波,,通常用于呼喚同伴或求偶。 掠食動(dòng)物通常是通過出其不意或者是用速度去追趕獵物,,而以浮游動(dòng)物為食的掠食動(dòng)物的動(dòng)物移動(dòng)速度卻很慢海底動(dòng)物各有各的活動(dòng)特點(diǎn),。
海參靠肌肉伸縮爬行,每小時(shí)只能前進(jìn)四米
梭子魚每小時(shí)能游幾十千米,攻擊其他動(dòng)物的時(shí)候,,比普通的火車還要快,。
烏賊和章魚能突然向前方噴水,利用水的反推力迅速后退,。
有些貝類自己不動(dòng),,但能巴在輪船底下做免費(fèi)的長途旅行。
還有些深水魚,,它們自身就有發(fā)光器官,,游動(dòng)起來像閃爍的星星。
6. 海洋中海水的運(yùn)動(dòng)以什么運(yùn)動(dòng)為主題
潮汐能發(fā)電
僅是海洋能發(fā)電的一種,但是它是海洋能利用中發(fā)展最早,、規(guī)模最大,、技術(shù)較成熟的一種。
潮汐能發(fā)電是海洋能發(fā)電的一種,,但它是海洋能利用中發(fā)展最早,,規(guī)模最大的一種。
潮汐能海水周期性漲落運(yùn)動(dòng)中所具有的能量,。其水位差表現(xiàn)為勢(shì)能,,其潮流的速度表現(xiàn)為動(dòng)能。這兩種能量都可以利用,,是一種可再生能源,。由于在海水的各種運(yùn)動(dòng)中潮汐最守信,最具規(guī)律性,,又漲落于岸邊,,也最早為人們所認(rèn)識(shí)和利用,在各種海洋能的利用中,,潮汐能的利用是最成熟的,。
擴(kuò)展資料
海洋的潮汐中蘊(yùn)藏著巨大的能量。在漲潮的過程中,,洶涌而來的海水具有很大的動(dòng)能,,而隨著海水水位的升高,就把海水的巨大動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能,;在落潮的過程中,,海水奔騰而去,水位逐漸降低,,勢(shì)能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,。
世界上潮差的較大值約為13—15m,但一般說來,,平均潮差在3m以上就有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,。潮汐能是因地而異的,不同的地區(qū)常常有不同的潮汐系統(tǒng),他們都是從深海潮波獲取能量,,但具有各自獨(dú)特的特征,。盡管潮汐很復(fù)雜,但對(duì)于任何地方的潮汐都可以進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)報(bào),。
潮汐能的利用方式主要是發(fā)電,。潮汐發(fā)電是利用海灣、河口等有利地形,,建筑水堤,,形成水庫,以便于大量蓄積海水,,并在壩中或壩旁建造水利發(fā)電廠房,,通過水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。
只有出現(xiàn)大潮,,能量集中時(shí),,并且在地理?xiàng)l件適于建造潮汐電站的地方,從潮汐中提取能量才有可能,。雖然這樣的場(chǎng)所并不是到處都有,,但世界各國都已選定了相當(dāng)數(shù)量的適宜開發(fā)潮汐電站的站址。
7. 海水的運(yùn)動(dòng)形式主要有波浪潮汐洋流三種
涌浪是指在海洋中,,因?yàn)楹C嫔系某毕?、洋流等因素引起的海浪,呈現(xiàn)出直線運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的波浪,。
這種波浪通常比較高,,而且非常危險(xiǎn),對(duì)船只造成威脅,。
涌浪還分為繼續(xù)波,、入射波、反射波等不同類型,。
航海學(xué)上,,還學(xué)習(xí)了許多其他的波浪類別,如:
1.自由波:自由波是水流隨機(jī)運(yùn)動(dòng)或外界擾動(dòng)造就的波,,通常是角顆粒波或馬蘭基諾夫波等。
2.強(qiáng)制波:強(qiáng)制波是在其他水動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)或物理系統(tǒng)強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)下出現(xiàn)的波,。
3.恒速波:恒速波是指在介質(zhì)密度或波導(dǎo)幾何形狀保持不變的情況下,波速為恒定值的波,。
4.折射波和繞射波:這兩種波是在水流面或引發(fā)它們的環(huán)境發(fā)生變化時(shí)形成的波,。
總之,不同類型的波浪在航海學(xué)中各有不同的表現(xiàn)形式和應(yīng)用,對(duì)于航海員來說,,了解不同類型的波浪能夠幫助他們更好地預(yù)測(cè)和應(yīng)對(duì)海上情況,。