海洋地理 水圈

1、第六章第六章 水圈水圈n水圈的组成及运动水圈的组成及运动n水圈的结构水圈的结构n水量平衡水量平衡n水圈与人类水圈与人类水圈组成水圈组成n水是有生命物质存在的条件，也是地球上分布最水是有生命物质存在的条件，也是地球上分布最广泛的物质之一，被水覆盖的面积占地球表面积广泛的物质之一，被水覆盖的面积占地球表面积的的71%123456冰川与冰盖地下水淡水湖咸水湖河流土壤水地下水冰川与 冰盖地地球球上上水水的的组组成成 液液态态水水 97.859% 地地表表水水 99.389% 海海水水 97.23% 海海水水 97.23% 固固态态水水 2.14% 地地下下水水 0.61% 咸咸水水 0.008% 湖湖

2、水水 0.017% 气气态态水水 0.001% 大大气气水水 0.001% 淡淡水水 2.762% 河河水水 0.000 1% 冰冰川川水水 2.14% 地地下下水水 0.61% 土土壤壤水水 0.005% 陆地水海洋水海洋水海洋水n海洋总面积为海洋总面积为3.61108km2，占地球表面积，占地球表面积的的71%；总体积约为；总体积约为1.37109km3，占地球，占地球总体积的总体积的1/800n海水是一种化学成分复杂的混合溶液，其中溶海水是一种化学成分复杂的混合溶液，其中溶解有盐类和气体，氯、钠、镁、硫、钙、钾、解有盐类和气体，氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、硼等约占海水总盐分的碳、锶、

3、硼等约占海水总盐分的99%以上，还以上，还含有微量的碘硅等化学元素，以及溶解于海水含有微量的碘硅等化学元素，以及溶解于海水的氧气和二氧化碳等的氧气和二氧化碳等海水温度海水温度影响因子：影响因子：海水的热量收支海水的热量收支太阳辐射太阳辐射分布：分布：n表层：表层：沿纬线呈带状分布，由低纬向高纬逐渐递沿纬线呈带状分布，由低纬向高纬逐渐递减减n垂直：垂直：呈层化状态，随深度的加深，温度成不规呈层化状态，随深度的加深，温度成不规则递减，上层温度变化快，越往深处，温度变化则递减，上层温度变化快，越往深处，温度变化越小，水温在平面上趋于均匀越小，水温在平面上趋于均匀n时间变化：时间变化：有明显的季变化和

4、日变化（取决于太有明显的季变化和日变化（取决于太阳的季变化和日变化）阳的季变化和日变化）n大洋平均温度典型垂直分布（大洋平均温度典型垂直分布（Pickard et al, 1990）由图可见n（1） 表层水温随着纬度的增加而降低n（2）海水温度随着深度的增加，一般来说，是降低的，在高纬度略有差异n（3）低纬海域在约200米深度处存在一个相对均匀的混合层，其下是一个水温迅速递减的主温跃层，又称永久性跃层n（4）中高纬度海水温度有季节性的变化，中纬度地区夏季形成季节性跃层，冬季消失。高纬海域夏季存在一个冷中间水，冬季表层结冰n（5）随着深度的增加，水温经线方向梯度明显减少，甚至趋于均匀。思考n海水

5、的温度会变化吗？n海水的温度如果变化，会有什么影响？海水盐度海水盐度盐度：盐度：每千克海水中，溶解的盐类物质的总重量，通常每千克海水中，溶解的盐类物质的总重量，通常用用表示。海水的平均盐度为表示。海水的平均盐度为35 影响因素：影响因素：主要是蒸发量、降水量，其次是陆地径流、主要是蒸发量、降水量，其次是陆地径流、结冰和融冰、洋流等因素结冰和融冰、洋流等因素n降水量大于蒸发量的海区盐度偏低降水量大于蒸发量的海区盐度偏低n暖流流经的海区盐度偏高，寒流流经的海区盐度偏低暖流流经的海区盐度偏高，寒流流经的海区盐度偏低n结冰时盐度增高，融冰时盐度降低结冰时盐度增高，融冰时盐度降低n陆地径流的汇入对海水有

6、稀释作用陆地径流的汇入对海水有稀释作用分布：分布：从南北半球的副热带海区，分别向两侧的高纬和从南北半球的副热带海区，分别向两侧的高纬和低纬递减，成马鞍形分布低纬递减，成马鞍形分布思考n海水盐度会变化吗？n如果变化会有什么影响？冰河时期气候寒冷可能与海水盐度有关冰河时期气候寒冷可能与海水盐度有关-自然杂志自然杂志n 热带辐合区，大量的降水使得淡水被注入到海洋里面，使得海水的盐度下降，海水变淡。n如今，热带降雨区位于加勒比海北部区域，但在冰河时期，这条热带降雨带则被推进到更南的区域，到达巴西附近，这样淡水就远离了北大西洋，因此那里的海水盐度变高。北大西洋的海洋循环将暖而咸的海水推向北方，使得欧洲的

7、气候相对的比较温和。温暖的气候、更高的降雨量以及变淡的海水都会改变深海循环。在冰河时期，这种循环减少就会引起气候的寒冷。n这项新的研究表明，因为格陵兰岛的气候变冷，北大西洋亚热带循环的盐度迅速的增高。当冰河时期海水循环减少的时候海水的盐分就开始增加，这使得整个系统立刻开始重新向温暖的时期转变。但是，至于是什么激发冰河时期大西洋循环系统重新启动的仍然是个谜。n 当气候再次变暖的时候，溶化的冰块带来的大量淡水被注入到大西洋里面，这将减缓大西洋已经升高的海水盐度。 这项研究由美国国家科学基金委员会提供资金援助。n 总结：盐度影响洋流，洋流影响气候总结：盐度影响洋流，洋流影响气候海水密度海水密度密度：

8、密度：单位体积单位体积海水的质量。海水的质量。是是S、P、T的的函数函数分布分布n表层：由赤道表层：由赤道向两极逐渐升向两极逐渐升高高n垂直：密度随垂直：密度随深度增加而增深度增加而增大大海水的运动海水的运动n波浪：波浪：每个水质点作周期性运动，所有水质点相继振动，引每个水质点作周期性运动，所有水质点相继振动，引起水面呈周期性的起伏起水面呈周期性的起伏n 潮汐：潮汐：由于月球和太阳的引力引起的地球海水面的周期性由于月球和太阳的引力引起的地球海水面的周期性升升降运动降运动n 潮流：潮流：海水受月球和太阳引力而发生周期性的海水受月球和太阳引力而发生周期性的水平流动水平流动n 洋流：洋流：指海洋中具

9、有相对稳定的流速和流向的海水，从一个指海洋中具有相对稳定的流速和流向的海水，从一个海区水平地或垂直地向另一个海区大规模的非周期性运动海区水平地或垂直地向另一个海区大规模的非周期性运动原因：原因：天体引力，太阳辐射作用，气压梯度天体引力，太阳辐射作用，气压梯度意义：意义：输送水量、物质、能量，影响全球天气和气候输送水量、物质、能量，影响全球天气和气候波浪要素波浪要素n水质点在其平衡位置水质点在其平衡位置附近做近似封闭的圆附近做近似封闭的圆周运动，便产生了波周运动，便产生了波浪，并引起了波形的浪，并引起了波形的传播传播n波浪的传播仅是波形波浪的传播仅是波形的传播，而不是水质的传播，而不是水质点的向

10、前移动点的向前移动n波峰、波谷、波高、波峰、波谷、波高、波长、周期、波速等波长、周期、波速等H波浪分类波浪分类n按波动发生位置：表面波，内波，边缘波按波动发生位置：表面波，内波，边缘波n按成因：风浪，涌浪，内浪，潮浪，海啸按成因：风浪，涌浪，内浪，潮浪，海啸n按水深：深水波，浅水波按水深：深水波，浅水波n按波形传播性质：前进波，驻波按波形传播性质：前进波，驻波n按作用力情况：强制波，自由波按作用力情况：强制波，自由波水下海洋的表面潮汐要素图潮汐要素图潮汐是由于月球和太阳的引力引起的地球海水面的周期潮汐是由于月球和太阳的引力引起的地球海水面的周期性升降运动性升降运动要素：要素：高潮或满潮；低潮或

11、干潮；涨潮；落潮；平潮；高潮或满潮；低潮或干潮；涨潮；落潮；平潮；停潮；高潮时；低潮时；潮差停潮；高潮时；低潮时；潮差潮汐运动潮汐运动n受力：受力：引潮力引潮力月球引力和公转惯性离心力月球引力和公转惯性离心力的合力的合力n月球引潮力是太阳引潮力的月球引潮力是太阳引潮力的2.17倍倍n分类：分类：正规半日潮，正规全日潮，不规则半日正规半日潮，正规全日潮，不规则半日潮，不规则全日潮潮，不规则全日潮n影响：影响：河流或海港的航运，建立潮汐电站发电河流或海港的航运，建立潮汐电站发电n公转惯性离心力：大小相同，方向相同，背向公转惯性离心力：大小相同，方向相同，背向天体天体n月球引力：大小与月地距离成反比

12、，方向方向月球引力：大小与月地距离成反比，方向方向指向月球指向月球n月球引潮力：月球引潮力：地球绕地月公共质心运动所产生的惯性离心力惯性离心力与月球引力月球引力的合力n赤纬为0时，地球各点均为正规半日潮n月赤纬不为0时n1)赤道永远出现正规半日潮正规半日潮n2) 高纬地区出现正规日潮正规日潮 n3) 其他纬度出现日不等现象日不等现象，越靠近赤道，半日潮成分越大；越靠近南北极，日潮的成分越大n4) 同时考虑月球和太阳对潮汐的效应n在朔望之时，长轴方向靠近，两潮叠加形成大潮n上、下弦之时，两潮抵消形成小潮n岩石-固体潮-促使引发地震n水-潮汐-能量，军事意义n大气-大气潮-影响气候和天气 n生物-

13、生物潮-影响身体、精神洋流分类洋流分类按成因：按成因：n风海流：在风力作用下形成的风海流：在风力作用下形成的n密度流：海水温度、盐度不同导致密度不均引起的密度流：海水温度、盐度不同导致密度不均引起的n补偿流：海水从一个海区流出，另一个海区的海水流过来补充形成补偿流：海水从一个海区流出，另一个海区的海水流过来补充形成按洋流本身与周围海水的温度：按洋流本身与周围海水的温度：n暖流：洋流水温比流经海区水温高的洋流暖流：洋流水温比流经海区水温高的洋流n寒流：洋流水温比流经海水水温低的洋流寒流：洋流水温比流经海水水温低的洋流按其流经的地理位置：按其流经的地理位置： 赤道流、大洋流、极地流、沿岸流等赤道流

14、、大洋流、极地流、沿岸流等受力：受力：n产生运动的力：风对海水的应力、海水的压强梯度力产生运动的力：风对海水的应力、海水的压强梯度力n运动后受力：摩擦力、地转偏向力、离心力运动后受力：摩擦力、地转偏向力、离心力n以南北回归线的副热带高压为中心形成的反气旋型大洋环流以南北回归线的副热带高压为中心形成的反气旋型大洋环流n以北半球中高纬海上低压区为中心形成的气旋型大洋环流以北半球中高纬海上低压区为中心形成的气旋型大洋环流n南半球中高纬度为西风漂流南半球中高纬度为西风漂流n在南极大陆形成绕极环流在南极大陆形成绕极环流n在北印度洋形成季风环流，冬季形成反时针方向的东北季风漂流；夏季在北印度洋形成季风环流

15、，冬季形成反时针方向的东北季风漂流；夏季形成顺时针方向的西南季风漂流形成顺时针方向的西南季风漂流n进行全球性的水量交换和循环进行全球性的水量交换和循环n表层环流主要是风成环流表层环流主要是风成环流n中层和底层主要为盐度环流中层和底层主要为盐度环流影响中国的洋流影响中国的洋流1.黑潮（主要）黑潮（主要）2.台湾暖流台湾暖流3.对马暖流对马暖流4.黄海暖流黄海暖流5.黄海沿岸流黄海沿岸流6.东海沿岸流东海沿岸流7.南海东北季风南海东北季风漂流漂流8.南海西南季风南海西南季风漂流漂流（左：（左：2月，右：月，右：8月）月） （赵济（赵济中国地理中国地理）洋流的意义洋流的意义n促进全球热量平衡促进全球

16、热量平衡n对沿岸气候的影响（冷暖洋流）对沿岸气候的影响（冷暖洋流）n影响海洋生物资源的分布。渔场的分布，海洋影响海洋生物资源的分布。渔场的分布，海洋生物的迁徙生物的迁徙n影响海洋航运（顺洋流，海雾，冰山随洋流运影响海洋航运（顺洋流，海雾，冰山随洋流运动）动）n污染物的运移（稀释与扩散）污染物的运移（稀释与扩散）陆地水陆地水河流河流n河流河流：大气降水或地下涌出地表的水，汇集在地表低洼大气降水或地下涌出地表的水，汇集在地表低洼处，在重力作用下经常的或周期性的沿流水本身造成的处，在重力作用下经常的或周期性的沿流水本身造成的洼地流动，就形成了河流洼地流动，就形成了河流n水系：水系：河流沿途接纳支流，

17、形成复杂的干支流网络系统河流沿途接纳支流，形成复杂的干支流网络系统n流域：流域：每一条河流或每一个水系都从一定的陆地面积上每一条河流或每一个水系都从一定的陆地面积上获得补给水，这一集水区就是河流或水系的流域获得补给水，这一集水区就是河流或水系的流域n分水线：分水线：两相邻流域间地面高程最高点的连线，就是两两相邻流域间地面高程最高点的连线，就是两个水系的分水线个水系的分水线n河网密度（河网密度（D）：）：流域中干支流总长度和流域面积比。流域中干支流总长度和流域面积比。用来表示地表径流丰富程度，影响因素：流域气候、植用来表示地表径流丰富程度，影响因素：流域气候、植被、地貌特征、岩石和土壤的渗透性和

18、抗蚀能力等被、地貌特征、岩石和土壤的渗透性和抗蚀能力等径流形成过程径流形成过程径流：径流：大气降水到达地面时，除一部分蒸发外，其余则通大气降水到达地面时，除一部分蒸发外，其余则通过地面或地下汇集到河流，这种汇水过程称为径流，可过地面或地下汇集到河流，这种汇水过程称为径流，可以反映一个国家或地区水资源的丰歉程度以反映一个国家或地区水资源的丰歉程度径流过程：径流过程：n大气降水阶段：大气降水阶段：降水总量、降水强度、历时长短、降水降水总量、降水强度、历时长短、降水分布分布n植物截流阶段：植物截流阶段：降水初期降水初期n流域蓄渗阶段：流域蓄渗阶段：下渗和填洼下渗和填洼n坡地漫流过程：坡地漫流过程：雨

19、水在坡面上大范围流动的过程雨水在坡面上大范围流动的过程n河槽集流过程：河槽集流过程：干流和支流接纳漫流的雨水后，逐渐汇干流和支流接纳漫流的雨水后，逐渐汇集于河槽集于河槽河水补给来源河水补给来源n雨水补给：雨水补给：最重要的补给形式，水情有干湿季最重要的补给形式，水情有干湿季变化变化n季节性积雪融水补给：季节性积雪融水补给：寒带、温带地区，冬季寒带、温带地区，冬季降雪补给春夏季降雪补给春夏季n冰川融水补给：冰川融水补给：高山及高纬地区，春夏季节，高山及高纬地区，春夏季节，融水补给河流，水情与气温密切相关融水补给河流，水情与气温密切相关n湖泊与沼泽水补给：湖泊与沼泽水补给：山地高原的湖泊沼泽或者山

20、地高原的湖泊沼泽或者过水性湖泊过水性湖泊n地下水补给：地下水补给：补给稳定而可靠补给稳定而可靠河水的运动河水的运动 河水在重力的作用下沿河槽不断向下游流动河水在重力的作用下沿河槽不断向下游流动受力：受力：重力、地转偏向力、惯性离心力、机械摩擦力重力、地转偏向力、惯性离心力、机械摩擦力层流：层流：水质点运动的轨迹线（流线）平行，在水流中运动方向一致，流速水质点运动的轨迹线（流线）平行，在水流中运动方向一致，流速均匀均匀紊流：紊流：水流中每个水质点运动速度与方向均随时在变化，而且其变化是围水流中每个水质点运动速度与方向均随时在变化，而且其变化是围绕一个平均值上下跳动绕一个平均值上下跳动环流：环流：

21、河水内部还具有局部水流环绕着一定的旋转轴做往复运动。引起河河水内部还具有局部水流环绕着一定的旋转轴做往复运动。引起河床泥沙的运动，塑造河床地貌。螺旋流和漩涡流床泥沙的运动，塑造河床地貌。螺旋流和漩涡流双向环流双向环流单向环流单向环流n河流转弯处堤坝为什么要比平直部分修得更坚固n住宅前面的道路或河流适逢U字型转弯处，如果住宅在U字弧内者，貌似在护城河内侧的城堡，在心理上偏向稳健兼具信心；而设立在U字弧外的建筑物，貌似被排挤在外，缺乏安稳的感觉。n 对于海港类城市不论左右，以“山环水抱”为主。放松一下n春天配以东方，青龙，代表了春天的生机、万物生长之气。青龙的生气勃勃，这就等于春天的花草萌芽之象。

22、n夏天配以南方，朱雀，即红色的火雀。天气炎热，以红色火作代表。雀鸟特别多活动。n秋天则配以西方，白虎，代表秋天的落寞、肃杀的气氛，秋天带有肃杀之气，古时行刑亦多于秋季，称之为秋决。n冬天配以北方，玄武，黑色的大龟，黑色代表收敛，龟有收藏之象。湖泊湖泊湖泊：湖泊：陆地表面具有一定规模的天然洼地的蓄水体系，陆地表面具有一定规模的天然洼地的蓄水体系，是湖盆、湖水以及水中物质组合而成的自然综合体是湖盆、湖水以及水中物质组合而成的自然综合体分布：分布：世界湖泊最集中的地区为北欧和北美，我国主世界湖泊最集中的地区为北欧和北美，我国主要分布在青藏高原区和东部平原区要分布在青藏高原区和东部平原区影响湖泊水量因

23、素影响湖泊水量因素：入湖径流量、湖面降水量、湖面入湖径流量、湖面降水量、湖面蒸发量以及工农业用水量蒸发量以及工农业用水量湖泊的作用：湖泊的作用：拦蓄本流域上游来水，减轻下游洪水；拦蓄本流域上游来水，减轻下游洪水；使湖滨地区湿度增加使湖滨地区湿度增加-湖泊效应湖泊效应P317湖泊分类湖泊分类n按湖泊成因：按湖泊成因：构造湖、火山湖、堰塞湖、河成湖、风成构造湖、火山湖、堰塞湖、河成湖、风成湖、冰成湖、海成湖、溶蚀湖湖、冰成湖、海成湖、溶蚀湖n按湖水补排情况：按湖水补排情况：吞吐湖、闭口湖吞吐湖、闭口湖n按湖水与海洋沟通情况：按湖水与海洋沟通情况：外流湖、内陆湖外流湖、内陆湖n按湖水矿化度：按湖水矿

24、化度：淡水湖、微咸湖水、咸水湖和盐水湖淡水湖、微咸湖水、咸水湖和盐水湖n按湖水营养物不同：按湖水营养物不同：贫营养湖、中营养湖、富营养湖贫营养湖、中营养湖、富营养湖n湖泊成因湖泊成因沼沼 泽泽n沼泽：沼泽：地面长期处于过湿状态或潴滞着微弱流动的水，地面长期处于过湿状态或潴滞着微弱流动的水，生长喜湿和喜水植物，并有泥炭积累的洼地生长喜湿和喜水植物，并有泥炭积累的洼地n分布：分布：亚、欧、美三大洲的亚、欧、美三大洲的寒温带地区寒温带地区，我国主要分布，我国主要分布在四川的若尔盖高原、东北的三江平原、大小兴安岭、在四川的若尔盖高原、东北的三江平原、大小兴安岭、长白山地等长白山地等n形成的自然条件：形

25、成的自然条件：地势低平、排水不畅、蒸发量小于降地势低平、排水不畅、蒸发量小于降水量、地表组成物质粘重不易渗透水量、地表组成物质粘重不易渗透n作用：作用：保护生物多样性，接纳污染物，拦蓄洪水保护生物多样性，接纳污染物，拦蓄洪水n沼泽化：沼泽化：水体沼泽化和陆地沼泽化水体沼泽化和陆地沼泽化缓岸沼泽化缓岸沼泽化 陡陡岸岸沼沼泽泽化化草甸沼泽化草甸沼泽化 森林沼泽化森林沼泽化n地下水：地下水：存在于地表以下岩（土）层空隙中的各种不存在于地表以下岩（土）层空隙中的各种不同形态的水同形态的水n来源：来源：大气降水渗入补给，地表水补给，凝结水补给，大气降水渗入补给，地表水补给，凝结水补给，人工补给，来自其他

26、含水层的补给人工补给，来自其他含水层的补给n形成条件：形成条件：地质条件（上次为松散的含水层，下层是地质条件（上次为松散的含水层，下层是比较致密的隔水层）、气候、水文、地形、植被等自比较致密的隔水层）、气候、水文、地形、植被等自然条件然条件n分类：分类：上层滞水、潜水、承压水上层滞水、潜水、承压水地下水地下水n岩石的孔隙度和裂隙度决定岩石是否含水、含水岩石的孔隙度和裂隙度决定岩石是否含水、含水多少多少n空隙的连通性空隙的连通性岩石的透水性岩石的透水性水的下渗及水的下渗及在岩石中的流动在岩石中的流动水的循环水的循环n含水层：含水层：岩石空隙中含水且能透水的岩层，如沙岩石空隙中含水且能透水的岩层，

27、如沙层岩和砾层岩等层岩和砾层岩等n隔水层：隔水层：含水很少并且不透水的岩层，如粘土层、含水很少并且不透水的岩层，如粘土层、泥岩、页岩层等泥岩、页岩层等nP219分类：分类：n上层滞水上层滞水 n潜水潜水n承压水承压水冰川冰川n冰川：冰川：在高纬及高山地区，由于气候寒冷，大气降水为在高纬及高山地区，由于气候寒冷，大气降水为固体形式，地表被冰雪所覆盖。冰雪经过重结晶变成具固体形式，地表被冰雪所覆盖。冰雪经过重结晶变成具有可塑性的冰川冰，冰川冰在重力和压力的作用下沿地有可塑性的冰川冰，冰川冰在重力和压力的作用下沿地表缓慢表缓慢运动运动就形成了冰川就形成了冰川n大陆冰川：大陆冰川：纬度高，呈盾形，占全

28、部冰川的纬度高，呈盾形，占全部冰川的97% ，主要，主要分布在南极大陆和格陵兰岛分布在南极大陆和格陵兰岛n山岳冰川：山岳冰川：海拔高，成舌形，主要分布在欧亚大陆和北海拔高，成舌形，主要分布在欧亚大陆和北美大陆的一些高山地区，是很多河流的发源地美大陆的一些高山地区，是很多河流的发源地冰川的运动冰川的运动影响因素：影响因素：冰量，坡降，冰槽断面面积冰量，坡降，冰槽断面面积重力流：重力流：在斜坡上因冰川自重而产生的沿坡向的在斜坡上因冰川自重而产生的沿坡向的分力大于冰川槽对冰川的阻力时，所引起的运分力大于冰川槽对冰川的阻力时，所引起的运动动挤压流：挤压流：由于冰川堆积的厚薄不同使内部所受的由于冰川堆积的厚薄不同使内部所受的压力分布不均，引起的冰川运动压力分布不均，引起的冰川运动季节变化：季节变化：夏季快，冬季慢夏季快，冬季慢水圈结构水圈结构水圈水平结构特征：水圈水平结构特征：n连续性连续性n不均匀性不均匀性 水圈垂直结构特征：水圈垂直结构特征：n近地面集中分布近地面集中分布n垂直分层垂直分层n相态分异相态分异水循环水循环概念：概念：地球上各种形态的水，在太阳辐射