#海水壓力 $$P = ρgh$$ p:壓力 ρ:密度 g:重力加速度 h:深度 單位:海洋科學常使用「分巴(dBar)」,一分巴約等於一公尺深的水所造成的水壓。 #海水溫度 影響因素: 緯度(氣溫) 洋流 ###海水溫度(垂直) 0~約200 公尺,海水混合良好,水溫均勻,稱為「混合層」。 200 ~1000 公尺,水溫隨深度下降很快,稱為「斜溫層(溫躍層)」。 1000 公尺以下,溫度變化不大,稱為「深水層」。 ###海水溫度(混合層) 冬季海表溫度低,密度高(與下層海水接近),混和容易 → 混合層深厚 夏季海表溫度高,密度低(與下層海水差異大),易形成分層 → 混合層不明顯 ###海水溫度(斜溫層)(季節) → 深水層存在來自極區的海水,溫度不受季節影響 夏季:海表溫度高,與深水層溫差大 → 斜溫層厚 冬季:海表溫度低,與深水層溫差小 → 斜溫層薄 ###海水溫度(斜溫層)(緯度) → 深水層存在來自極區的海水,溫度不受緯度影響 低緯度:海表溫度高,與深水層溫差大 → 斜溫層厚 高緯度:海表溫度低,與深水層溫差小 → 斜溫層薄 #海水鹽度 最早期 - 直接測量:蒸乾海水測質量 早期 - 化學滴定:以Ag+滴定Cl-(主要)、Br-、I- 現代- 間接測量:以溫鹽深儀(CTD)測定導電度、深度(壓力)與溫度,再換算得知鹽度 ###海水鹽度-影響因素 蒸發 降水 E:蒸發 P:降水 S:鹽度 想想看:為何南極的E-P與北極差不多,S卻低很多? #海水密度 鹽度 壓力 溫度 混合增密:由於溫度、鹽度與密度的關係式並非線性,因此會發生當兩不同水團混合時密度增加。 上圖A與B為兩個不同的水團,曲線為密度,當它們混合形成C水團時,會發現密度上升了。 #海水聲速 斜溫層主要受「溫度」影響 深水層主要受「壓力」影響 受以上兩因素影響,海水在約750公尺深處有最低聲速,因此在該深度發出聲波後,會由於上下的聲速都較快,而在上下層形成全反射,就像是光波在光纖中行進,可以將聲波集中,讓聲波傳遞的很遠(數千公里),這稱為SOFAR Channel(聲發頻道、發聲波道)。 #海水冰點 鹽度越高,冰點越低(by 拉午耳定律) 海水的冰點並不是固定的,而是在他密度最大的時候;而密度最大也不一定出現在淡水的4°C。 也就是說,海水在冰點時形成最大密度,與淡水的4°C不同 海水結冰時會釋出鹽分,也就是說結冰一段時間的海冰融化後是淡水。這個過程會讓四周的海水鹽分增加,鹽分高的海水更難結冰,而且會下沉形成對流,使得海水難以像湖面一樣整片結冰,而是形成一片片的「餅狀冰」。 #海水溶氧 表水溶氧最高 因極區海水下沉,因此深水層溶氧隨深度增加 注意氧氣和二氧化碳橫軸數值的不同,這是由於二氧化碳比氧氣更容易溶於水 #營養鹽 營養鹽是指浮游生物的生長必須攝取海水中的營養物質,包括磷酸鹽(PO43-)、矽酸鹽(SiO2)和硝酸鹽(NO3-)等 基礎生產力是指植物將無機鹽合成為有機物的能力。在海中,主要的生產力來自浮游性植物。 由於他們的能量來源是陽光,行光合作用,大多分布在透光的表層海水,因此表層海水的無機鹽濃度較低。 湧升流將深處的營養鹽帶到表面,基礎生產力增加,因此漁場多位於湧升流所在之處 #生物幫浦、物理幫浦 生物幫浦:生物進行光合作用,吸收並固定大氣中的二氧化碳,生物死亡後碳物質往深海傳遞並埋存在深海。 物理幫浦:由湧升流、沉降流及混合作用,有助於將大氣中的二氧化碳經由吸收與溶解而往深海傳遞。