02地球上水的物理性质.pptx

第一章 地球上水的性质与分布 姜艳 城市与环境科学学院第一节 地球上水的物理性质一、水分子的结构一、水分子的结构二、水的三态及其转化二、水的三态及其转化三、水的热学性质三、水的热学性质四、水的温度四、水的温度五、水的密度五、水的密度六、透明度与水色六、透明度与水色一、水分子的结构n n每个水分子（每个水分子（H2O）都是由一个氧原子和两）都是由一个氧原子和两个氢原子组成。水分子的键角为个氢原子组成。水分子的键角为10431，形，形成等腰三角形。成等腰三角形。n n氧原子对电子的吸引力比氢原子大得多，电子在氧氧原子对电子的吸引力比氢原子大得多，电子在氧氧原子对电子的吸引力比氢原子大得多，电子在氧氧原子对电子的吸引力比氢原子大得多，电子在氧原子周围相对集中，形成较浓厚的电子云，掩盖了原子周围相对集中，形成较浓厚的电子云，掩盖了原子周围相对集中，形成较浓厚的电子云，掩盖了原子周围相对集中，形成较浓厚的电子云，掩盖了原子核的正电核。原子核的正电核。原子核的正电核。原子核的正电核。n n在在在在氧原子氧原子氧原子氧原子一端显示出较强的负电荷作用，形成一端显示出较强的负电荷作用，形成一端显示出较强的负电荷作用，形成一端显示出较强的负电荷作用，形成负极负极负极负极；氢原子氢原子氢原子氢原子周围，电子云相对稀薄，显示出原子核的正周围，电子云相对稀薄，显示出原子核的正周围，电子云相对稀薄，显示出原子核的正周围，电子云相对稀薄，显示出原子核的正电核作用，形成电核作用，形成电核作用，形成电核作用，形成正极正极正极正极，使水分子具有，使水分子具有，使水分子具有，使水分子具有极性极性极性极性结构。结构。结构。结构。水分子具有极性结构水分子具有极性结构 在在在在自自自自然然然然界界界界，水水水水不不不不完完完完全全全全是是是是单单单单水水水水分分分分子子子子，而而而而更更更更多多多多的的的的情情情情况下是水分子的况下是水分子的况下是水分子的况下是水分子的聚合体聚合体聚合体聚合体。水水水水分分分分子子子子聚聚聚聚合合合合体体体体包包包包括括括括：单单单单水水水水分分分分子子子子(H(H2 2O)O)，双双双双水水水水分分分分子子子子(H(H2 2O)O)2 2、三水分子、三水分子、三水分子、三水分子(H(H2 2O)O)3 3 。二、水的三态及其转化1.水的三态与水温：水的三态与水温：1）固、液、气）固、液、气 2）三态的转化）三态的转化水温水温在在一一个个标标准准大大气气压压下下，纯纯水水0为为冰冰点点，100为为沸沸点点。0以以下下为为固固体体，0-100为为液液体，体，100以上为气体。以上为气体。随着水温的变化，三态水分子的聚合体也在不随着水温的变化，三态水分子的聚合体也在不 断地变化。断地变化。2.固态水固态水气体水分子能凝聚成液态和固态水，主要是氢键起着强气体水分子能凝聚成液态和固态水，主要是氢键起着强气体水分子能凝聚成液态和固态水，主要是氢键起着强气体水分子能凝聚成液态和固态水，主要是氢键起着强烈的缔合作用。烈的缔合作用。烈的缔合作用。烈的缔合作用。3、液态水结构模型“闪动簇团”三、水的热学性质（一）热学性质（一）热学性质 1.具有较大的热容量具有较大的热容量 2.具有较大潜热具有较大潜热 3.传热性小传热性小（二）意义：调节地球上热量的变率（二）意义：调节地球上热量的变率 由于水的由于水的由于水的由于水的比热大、传热率小比热大、传热率小比热大、传热率小比热大、传热率小 在天然水体中，封冻时，冰体缓缓增厚；冬季在天然水体中，封冻时，冰体缓缓增厚；冬季在天然水体中，封冻时，冰体缓缓增厚；冬季在天然水体中，封冻时，冰体缓缓增厚；冬季水体下部的温度往往较气温为高。水体下部的温度往往较气温为高。水体下部的温度往往较气温为高。水体下部的温度往往较气温为高。水的这种特性对自然界的水下生命具有特别重要水的这种特性对自然界的水下生命具有特别重要水的这种特性对自然界的水下生命具有特别重要水的这种特性对自然界的水下生命具有特别重要的意义。的意义。的意义。的意义。我国北方，整个冬季冰厚仅能达我国北方，整个冬季冰厚仅能达11.8米。只米。只要水体有足够的深度，冰层下仍是液态的水。要水体有足够的深度，冰层下仍是液态的水。如果冰上还覆盖有厚雪，则冰层厚度将更小。如果冰上还覆盖有厚雪，则冰层厚度将更小。由于水的由于水的比热大、传热率很小比热大、传热率很小在在在在平平平平静静静静的的的的水水水水体体体体中中中中，热热热热能能能能非非非非常常常常缓缓缓缓慢慢慢慢地地地地透透透透入入入入深深深深处处处处，表表表表层层层层的水温略为升高。的水温略为升高。的水温略为升高。的水温略为升高。同同同同样样样样，水水水水体体体体内内内内部部部部储储储储蓄蓄蓄蓄的的的的热热热热量量量量在在在在外外外外界界界界温温温温度度度度较较较较低低低低时时时时也也也也只只只只能缓慢地传导出来。能缓慢地传导出来。能缓慢地传导出来。能缓慢地传导出来。水水水水体体体体是是是是一一一一个个个个良良良良好好好好的的的的储储储储热热热热器器器器，它它它它对对对对周周周周围围围围环环环环境境境境是是是是一一一一个个个个良良良良好的好的好的好的气候调节器气候调节器气候调节器气候调节器，使冬季不致过冷，夏季不致过热。，使冬季不致过冷，夏季不致过热。，使冬季不致过冷，夏季不致过热。，使冬季不致过冷，夏季不致过热。四、水温n n水温是一个很重要的物理特性，它影响到水水温是一个很重要的物理特性，它影响到水中生物、水体自净和人类对水的利用。中生物、水体自净和人类对水的利用。（一）海水温度（二）河水温度（三）湖泊、水库温度（四）地下水温度（一）海水温度 1、海水热量的收支、海水热量的收支o o从整个海水的年平均温度来看，几乎没有变化；从整个海水的年平均温度来看，几乎没有变化；从整个海水的年平均温度来看，几乎没有变化；从整个海水的年平均温度来看，几乎没有变化；o o一一一一年年年年中中中中不不不不同同同同季季季季节节节节、不不不不同同同同海海海海区区区区的的的的热热热热量量量量收收收收支支支支并并并并不不不不平平平平衡衡衡衡，从而引起了海水中温度的分布与变化的不同。从而引起了海水中温度的分布与变化的不同。从而引起了海水中温度的分布与变化的不同。从而引起了海水中温度的分布与变化的不同。海水热量收入：1 1来自来自来自来自太阳和天空太阳和天空太阳和天空太阳和天空的短波辐射的短波辐射的短波辐射的短波辐射2 2来自来自来自来自大气大气大气大气的长波辐射的长波辐射的长波辐射的长波辐射3 3地壳内热地壳内热地壳内热地壳内热通过海底传给海水的热量通过海底传给海水的热量通过海底传给海水的热量通过海底传给海水的热量4 4海面水汽海面水汽海面水汽海面水汽凝结时放出的热量凝结时放出的热量凝结时放出的热量凝结时放出的热量5 5洋流洋流洋流洋流带来的热量带来的热量带来的热量带来的热量6 6海水海水海水海水垂直交换垂直交换垂直交换垂直交换中所得的热量中所得的热量中所得的热量中所得的热量7 7化学的、生物的和放射性物质化学的、生物的和放射性物质化学的、生物的和放射性物质化学的、生物的和放射性物质放出的热量放出的热量放出的热量放出的热量8 8海水运动海水运动海水运动海水运动产生的热量产生的热量产生的热量产生的热量vv以以以以1 1、2 2最为重要，最为重要，最为重要，最为重要，5 5只对局部海区有较大影响。只对局部海区有较大影响。只对局部海区有较大影响。只对局部海区有较大影响。海水热量支出：1 1海面辐射海面辐射海面辐射海面辐射放出的热量放出的热量放出的热量放出的热量2 2海水蒸发海水蒸发海水蒸发海水蒸发时所消耗的热量时所消耗的热量时所消耗的热量时所消耗的热量3 3洋流带走洋流带走洋流带走洋流带走的热量的热量的热量的热量4 4海水垂直交换海水垂直交换海水垂直交换海水垂直交换中耗掉的热量中耗掉的热量中耗掉的热量中耗掉的热量vv以以以以1 1、2 2更更更更为为为为重重重重要要要要，在在在在局局局局部部部部海海海海区区区区3 3对对对对水水水水温温温温变变变变化化化化也也也也有有有有较较较较大大大大影影影影响响响响，由由由由于于于于海海海海水水水水的的的的垂垂垂垂直直直直紊紊紊紊动动动动混混混混合合合合，可可可可把把把把热热热热量量量量传传传传到到到到深处。深处。深处。深处。2、海水温度的分布（1 1）海水温度的水平分布）海水温度的水平分布）海水温度的水平分布）海水温度的水平分布n n表面平均温度：太平洋表面平均温度：太平洋表面平均温度：太平洋表面平均温度：太平洋印度洋印度洋印度洋印度洋大西洋；大西洋；大西洋；大西洋；n n北半球高于南半球；北半球高于南半球；北半球高于南半球；北半球高于南半球；n n南北纬南北纬南北纬南北纬0-300-30度之间印度洋水温最高；度之间印度洋水温最高；度之间印度洋水温最高；度之间印度洋水温最高；n n南北纬南北纬南北纬南北纬50-6050-60度之间大西洋水温相差悬殊。度之间大西洋水温相差悬殊。度之间大西洋水温相差悬殊。度之间大西洋水温相差悬殊。形成上述特点的原因：A.A.由由由由于于于于热热热热赤赤赤赤道道道道北北北北移移移移，南南南南半半半半球球球球的的的的热热热热带带带带水水水水一一一一部部部部分分分分流流流流入入入入北北北北半半半半球球球球，北北北北半半半半球球球球暖暖暖暖流流流流势势势势力力力力强强强强大大大大，一一一一直直直直影影影影响响响响到到到到高高高高纬纬纬纬，受受受受大大大大陆陆陆陆和和和和海海海海底底底底地地地地貌貌貌貌影影影影响响响响，北北北北冰冰冰冰洋洋洋洋的的的的冷冷冷冷水水水水不不不不能能能能大大大大量量量量南流；南流；南流；南流；B.B.南南南南半半半半球球球球三三三三大大大大洋洋洋洋相相相相连连连连，并并并并与与与与南南南南极极极极大大大大陆陆陆陆相相相相接接接接，因因因因此此此此冷冷冷冷却效果特别明显；却效果特别明显；却效果特别明显；却效果特别明显；C.C.印印印印度度度度洋洋洋洋热热热热带带带带海海海海区区区区三三三三面面面面受受受受亚亚亚亚、非非非非、澳澳澳澳大大大大利利利利亚亚亚亚大大大大陆陆陆陆包包包包围，并受暖流影响，所以水温最高。围，并受暖流影响，所以水温最高。围，并受暖流影响，所以水温最高。围，并受暖流影响，所以水温最高。主要原因：太阳辐射、洋流性质、地形地貌。n n世界大洋表面水温分布的世界大洋表面水温分布的总趋势总趋势是：是：第一第一第一第一，水温从低纬向高纬递减；，水温从低纬向高纬递减；，水温从低纬向高纬递减；，水温从低纬向高纬递减；第二第二第二第二，南北回归线间的热带区水温最高；，南北回归线间的热带区水温最高；，南北回归线间的热带区水温最高；，南北回归线间的热带区水温最高；第三第三第三第三，寒暖流交汇处水温变化较大；寒暖流交汇处水温变化较大；寒暖流交汇处水温变化较大；寒暖流交汇处水温变化较大；第四第四第四第四，夏季大洋表面水温高于冬季。，夏季大洋表面水温高于冬季。，夏季大洋表面水温高于冬季。，夏季大洋表面水温高于冬季。n n大洋水温的垂直分布，从海面向海底呈不均匀大洋水温的垂直分布，从海面向海底呈不均匀大洋水温的垂直分布，从海面向海底呈不均匀大洋水温的垂直分布，从海面向海底呈不均匀递减递减递减递减的趋势。的趋势。的趋势。的趋势。（2）水温的垂直分布n n 在南北纬在南北纬在南北纬在南北纬4040之间，海水垂之间，海水垂之间，海水垂之间，海水垂直结构可分两层，即：直结构可分两层，即：直结构可分两层，即：直结构可分两层，即：l l 表层暖水对流层表层暖水对流层表层暖水对流层表层暖水对流层 （一般深度达（一般深度达（一般深度达（一般深度达600600-1000-1000米）米）米）米）l l 深层冷水平流层深层冷水平流层深层冷水平流层深层冷水平流层 （庞大水体）（庞大水体）（庞大水体）（庞大水体）热带和亚热带海域的上层水体，为大洋的热带和亚热带海域的上层水体，为大洋的暖水区，暖水区，这里水温普遍在这里水温普遍在10以上，面积占世界海洋的一半以上，面积占世界海洋的一半以上，而体积只占以上，而体积只占1/16。n n表表层层扰扰动动层层表表层层暖暖水水对对流流层层的的最最上上一一层层（约约0-100米米）受受气气候候影影响响明明显显，紊紊动动混混合合强强烈烈，对对流流旺旺盛盛，水水温温垂垂直直分布均匀，垂直梯度极小。分布均匀，垂直梯度极小。n n表表层层扰扰动动层层下下部部与与冷冷水水层层之之间间形形成成一一个个温温跃跃层层，水水温温垂垂直梯度递减率达最大值。直梯度递减率达最大值。（3）海水温度的变化日变化：日变化：影影响响因因素素有有：太太阳阳辐辐射射、季季节节变变化化、天天气气状状况况(风、云风、云)、潮汐和地理位置等。、潮汐和地理位置等。o o总体变化幅度很小；总体变化幅度很小；总体变化幅度很小；总体变化幅度很小；o o随纬度的增加而减小；随纬度的增加而减小；随纬度的增加而减小；随纬度的增加而减小；o o靠近大陆浅海区最大。靠近大陆浅海区最大。靠近大陆浅海区最大。靠近大陆浅海区最大。年变化年变化n n影影影影响响响响水水水水温温温温年年年年变变变变的的的的因因因因素素素素有有有有：太太太太阳阳阳阳辐辐辐辐射射射射、洋洋洋洋流流流流性性性性质质质质、季季季季风风风风和海陆位置。和海陆位置。和海陆位置。和海陆位置。o o从赤道和热带海区向中纬海区增大，再向高纬减小；从赤道和热带海区向中纬海区增大，再向高纬减小；从赤道和热带海区向中纬海区增大，再向高纬减小；从赤道和热带海区向中纬海区增大，再向高纬减小；o o相同热量带，大洋西侧较东侧变幅大，近海岸更大；相同热量带，大洋西侧较东侧变幅大，近海岸更大；相同热量带，大洋西侧较东侧变幅大，近海岸更大；相同热量带，大洋西侧较东侧变幅大，近海岸更大；o o北半球大于南半球。北半球大于南半球。北半球大于南半球。北半球大于南半球。(4)海冰n n海冰是海冰是海冰是海冰是高纬海区高纬海区高纬海区高纬海区所特有的水文现象。所特有的水文现象。所特有的水文现象。所特有的水文现象。海冰有两种：一为岸冰，一为浮冰。海冰有两种：一为岸冰，一为浮冰。海冰有两种：一为岸冰，一为浮冰。海冰有两种：一为岸冰，一为浮冰。岸岸岸岸冰冰冰冰较较较较为为为为固固固固定定定定的的的的海海海海冰冰冰冰，海海海海岸岸岸岸越越越越曲曲曲曲折折折折，岛岛岛岛屿屿屿屿和和和和浅滩越多，岸冰越宽广。浅滩越多，岸冰越宽广。浅滩越多，岸冰越宽广。浅滩越多，岸冰越宽广。浮浮浮浮冰冰冰冰一一一一种种种种是是是是由由由由海海海海水水水水冻冻冻冻结结结结而而而而成成成成的的的的，一一一一种种种种是是是是来来来来自自自自大陆的冰。大陆的冰。大陆的冰。大陆的冰。n n含含含含有有有有盐盐盐盐分分分分的的的的海海海海水水水水，其其其其冰冰冰冰点点点点和和和和最最最最大大大大密密密密度度度度温温温温度度度度都都都都随随随随盐盐盐盐度度度度的的的的增加而降低增加而降低增加而降低增加而降低，但降低的数值不同。，但降低的数值不同。，但降低的数值不同。，但降低的数值不同。通常大洋表面盐度均大于通常大洋表面盐度均大于24.69510-3，因此冰点更低；，因此冰点更低；当海面水温达到冰点时，海水析出盐分，表层海水盐度当海面水温达到冰点时，海水析出盐分，表层海水盐度 增加，密度增大，下沉，形成对流，结冰困难；增加，密度增大，下沉，形成对流，结冰困难；温度降到冰点以下，海水过冷，在有结晶核的条件下，温度降到冰点以下，海水过冷，在有结晶核的条件下，海水才会开始结冰。海水才会开始结冰。（二）河水温度河水热状况的综合标志是河水热状况的综合标志是河水温度河水温度。l l水温在水温在0度以上的河流：度以上的河流：l出现冰情的河流出现冰情的河流:松花江春季流凌（上）清沟（下）松花江春季流凌（上）清沟（下）松花江春季流凌（上）清沟（下）松花江春季流凌（上）清沟（下）嫩江秋季圆盘形流凌（上）冰坝（下）嫩江秋季圆盘形流凌（上）冰坝（下）嫩江秋季圆盘形流凌（上）冰坝（下）嫩江秋季圆盘形流凌（上）冰坝（下）1、河流的水温 1 1 1 1）水温的日变化）水温的日变化）水温的日变化）水温的日变化与气温的日变化相应，主要受太阳辐射影响；与气温的日变化相应，主要受太阳辐射影响；与气温的日变化相应，主要受太阳辐射影响；与气温的日变化相应，主要受太阳辐射影响；o o由由由由于于于于水水水水的的的的比比比比热热热热较较较较大大大大，对对对对热热热热量量量量变变变变化化化化和和和和反反反反应应应应比比比比较较较较迟迟迟迟缓缓缓缓，变变变变化化化化速速速速度稍落后于气温，变幅也较气温小。度稍落后于气温，变幅也较气温小。度稍落后于气温，变幅也较气温小。度稍落后于气温，变幅也较气温小。o o早早早早晚晚晚晚较较较较低低低低，午午午午后后后后升升升升高高高高，日日日日变变变变幅幅幅幅常常常常在在在在l l l l3333左左左左右右右右，比比比比气气气气温温温温的的的的日变幅小。日变幅小。日变幅小。日变幅小。此此此此外外外外，河河河河流流流流水水水水量量量量愈愈愈愈大大大大，日日日日变变变变幅幅幅幅愈愈愈愈小小小小。冰冰冰冰川川川川补补补补给给给给的的的的河流其上游日变幅大，下游小。河流其上游日变幅大，下游小。河流其上游日变幅大，下游小。河流其上游日变幅大，下游小。2 2）水温的季节变化，有明显的周期规律：）水温的季节变化，有明显的周期规律：）水温的季节变化，有明显的周期规律：）水温的季节变化，有明显的周期规律：如如如如冬冬冬冬季季季季各各各各月月月月水水水水温温温温最最最最低低低低，我我我我国国国国北北北北方方方方河河河河流流流流冬冬冬冬季季季季水水水水温温温温经经经经常在常在常在常在0.10.10.50.5左右，并且日与日之间变化不大；左右，并且日与日之间变化不大；左右，并且日与日之间变化不大；左右，并且日与日之间变化不大；自自自自冬冬冬冬至至至至春春春春，由由由由于于于于太太太太阳阳阳阳辐辐辐辐射射射射热热热热量量量量的的的的增增增增加加加加，水水水水温温温温逐逐逐逐渐渐渐渐上升，至夏季水温达最高值；上升，至夏季水温达最高值；上升，至夏季水温达最高值；上升，至夏季水温达最高值；夏末秋初以后水温逐渐下降。夏末秋初以后水温逐渐下降。夏末秋初以后水温逐渐下降。夏末秋初以后水温逐渐下降。3 3）水温的年内变化落后于气温的变化。）水温的年内变化落后于气温的变化。）水温的年内变化落后于气温的变化。）水温的年内变化落后于气温的变化。通通通通常常常常在在在在春春春春季季季季夏夏夏夏季季季季水水水水温温温温低低低低于于于于气气气气温温温温，秋秋秋秋季季季季冬冬冬冬季季季季水水水水温温温温高高高高于气温。于气温。于气温。于气温。n n我我我我国国国国河河河河流流流流水水水水温温温温的的的的年年年年变变变变幅幅幅幅一一一一般般般般都都都都大大大大，这这这这也也也也是是是是我我我我国国国国气气气气候候候候大大大大陆性较强，各地气温变幅一般较大的反映。陆性较强，各地气温变幅一般较大的反映。陆性较强，各地气温变幅一般较大的反映。陆性较强，各地气温变幅一般较大的反映。华北地区年水温变幅最大，如子牙河献县站华北地区年水温变幅最大，如子牙河献县站1月和月和7月的月平均温度差可超过月的月平均温度差可超过27；东南沿海水温变幅较小，仍在东南沿海水温变幅较小，仍在1516左右；左右；年变幅最小的是云贵高原，有些河段年变幅最小的是云贵高原，有些河段1月、月、7月的月的月平均水温变幅甚至不到月平均水温变幅甚至不到2。2、河流的冰情n n我我我我国国国国北北北北方方方方河河河河流流流流每每每每年年年年都都都都有有有有时时时时间间间间长长长长短短短短不不不不等等等等的的的的封封封封冻冻冻冻期期期期，长长长长的可达的可达的可达的可达1 1-5-5个月。个月。个月。个月。n n入入入入冬冬冬冬以以以以后后后后，气气气气温温温温下下下下降降降降至至至至00以以以以下下下下，河河河河水水水水开开开开始始始始结结结结冰冰冰冰，到到到到第第第第二二二二年年年年春春春春季季季季随随随随气气气气温温温温升升升升高高高高，河河河河水水水水开开开开始始始始解解解解冻冻冻冻至至至至冰冰冰冰凌凌凌凌全全全全部消失的整个过程大致可分为三个时期：部消失的整个过程大致可分为三个时期：部消失的整个过程大致可分为三个时期：部消失的整个过程大致可分为三个时期：结冰期、封冻期、解冻期结冰期、封冻期、解冻期结冰期、封冻期、解冻期结冰期、封冻期、解冻期封冻期n n如如如如果果果果河河河河流流流流由由由由南南南南向向向向北北北北流流流流过过过过较较较较长长长长的的的的距距距距离离离离，在在在在河河河河流流流流解解解解冻冻冻冻时时时时，由由由由于于于于上上上上游游游游融融融融冰冰冰冰早早早早于于于于下下下下游游游游，当当当当上上上上游游游游冰冰冰冰块块块块向向向向下下下下游游游游移移移移动动动动时时时时，受受受受河河河河湾湾湾湾或或或或冰冰冰冰层层层层阻阻阻阻挡挡挡挡时时时时，以以以以致致致致大大大大小小小小冰冰冰冰块块块块堆堆堆堆积积积积起起起起来来来来，横横横横跨跨跨跨断断断断面面面面堵堵堵堵塞塞塞塞河河河河道道道道形形形形成成成成冰冰冰冰坝坝坝坝，使使使使上上上上游游游游水水水水位位位位抬抬抬抬高高高高，此此此此种种种种现现现现象象象象称为称为称为称为凌汛凌汛凌汛凌汛。n n在在在在黄黄黄黄河河河河的的的的宁宁宁宁夏夏夏夏河河河河套套套套段段段段和和和和山山山山东东东东境境境境内内内内，每每每每年年年年春春春春季季季季常常常常发发发发生生生生这这这这种种种种情情情情况况况况。严严严严重重重重的的的的凌凌凌凌汛汛汛汛会会会会使使使使大大大大堤堤堤堤决决决决口口口口，河河河河水水水水漫漫漫漫溢溢溢溢造造造造成成成成河河河河流两岸重大损失。流两岸重大损失。流两岸重大损失。流两岸重大损失。凌汛凌汛n n19861986年年年年4 4月初，黄河上、下游地区温差大，随着季节转暖，月初，黄河上、下游地区温差大，随着季节转暖，月初，黄河上、下游地区温差大，随着季节转暖，月初，黄河上、下游地区温差大，随着季节转暖，上游漂下冰块堵塞包头附近河道，有的地段形成了宽约上游漂下冰块堵塞包头附近河道，有的地段形成了宽约上游漂下冰块堵塞包头附近河道，有的地段形成了宽约上游漂下冰块堵塞包头附近河道，有的地段形成了宽约3 3千千千千米，长约米，长约米，长约米，长约6 6千米的冰坝，迫使河水漫流两岸。后来出动千米的冰坝，迫使河水漫流两岸。后来出动千米的冰坝，迫使河水漫流两岸。后来出动千米的冰坝，迫使河水漫流两岸。后来出动1616架架架架次飞机，空投炸弹次飞机，空投炸弹次飞机，空投炸弹次飞机，空投炸弹2020多吨，才解除凌灾。多吨，才解除凌灾。多吨，才解除凌灾。多吨，才解除凌灾。黄河凌汛（三）湖泊、水库水温（三）湖泊、水库水温 1 1、影响湖温变化的因素：、影响湖温变化的因素：、影响湖温变化的因素：、影响湖温变化的因素：n n太阳辐射是湖水热量的主要源泉。太阳辐射是湖水热量的主要源泉。太阳辐射是湖水热量的主要源泉。太阳辐射是湖水热量的主要源泉。射入湖中的太阳能，一部分被吸收，一部分被散射。射入湖中的太阳能，一部分被吸收，一部分被散射。射入湖中的太阳能，一部分被吸收，一部分被散射。射入湖中的太阳能，一部分被吸收，一部分被散射。n n由此可见，大部分太阳辐射能用于提高由此可见，大部分太阳辐射能用于提高由此可见，大部分太阳辐射能用于提高由此可见，大部分太阳辐射能用于提高表层表层表层表层水温，水温，水温，水温，而湖泊深处的热量交换，主要是靠涡动、对流混合而湖泊深处的热量交换，主要是靠涡动、对流混合而湖泊深处的热量交换，主要是靠涡动、对流混合而湖泊深处的热量交换，主要是靠涡动、对流混合将热量传给下层。将热量传给下层。将热量传给下层。将热量传给下层。据观测，湖水表层据观测，湖水表层1米深吸收了米深吸收了80左右的辐射左右的辐射能，且大部分能量被靠近水面能，且大部分能量被靠近水面20厘米的水层所吸厘米的水层所吸收，只有收，只有1的能量达到的能量达到10米深处。米深处。n n一般水深一般水深一般水深一般水深大于大于大于大于1010米米米米的湖泊，常不受上层水温的影的湖泊，常不受上层水温的影的湖泊，常不受上层水温的影的湖泊，常不受上层水温的影响而保持一定低温响而保持一定低温响而保持一定低温响而保持一定低温(4(48)8)；n n水深水深水深水深小于小于小于小于1010米米米米的浅湖，全湖水温都能受到太阳热的浅湖，全湖水温都能受到太阳热的浅湖，全湖水温都能受到太阳热的浅湖，全湖水温都能受到太阳热能的影响而使水温发生变化。能的影响而使水温发生变化。能的影响而使水温发生变化。能的影响而使水温发生变化。n n此外，此外，此外，此外，湖盆形态、湖面大小、湖岸曲折程度与岛湖盆形态、湖面大小、湖岸曲折程度与岛湖盆形态、湖面大小、湖岸曲折程度与岛湖盆形态、湖面大小、湖岸曲折程度与岛屿多少、冰雪盖层、风力大小、蒸发强弱屿多少、冰雪盖层、风力大小、蒸发强弱屿多少、冰雪盖层、风力大小、蒸发强弱屿多少、冰雪盖层、风力大小、蒸发强弱等因素等因素等因素等因素也能影响湖温的变化。也能影响湖温的变化。也能影响湖温的变化。也能影响湖温的变化。2、湖中水温的分布o o当当当当湖湖湖湖水水水水温温温温度度度度随随随随水水水水深深深深的的的的增增增增加加加加而而而而降降降降低低低低时时时时，即即即即水水水水温温温温梯梯梯梯度度度度成成成成负负负负值值值值时时时时，将将将将出出出出现现现现上上上上层层层层水水水水温温温温高高高高，下下下下层层层层水水水水温温温温低低低低，但但但但不不不不低低低低于于于于44，这这这这种种种种水水水水温温温温的的的的垂垂垂垂直直直直分分分分布布布布，称为，称为，称为，称为正温层正温层正温层正温层；o o当当当当湖湖湖湖温温温温随随随随水水水水深深深深的的的的增增增增加加加加而而而而升升升升高高高高时时时时，上上上上层层层层水水水水温温温温低低低低，下下下下层层层层水水水水温温温温高高高高，但但但但不不不不高高高高于于于于44。这这这这种种种种水水水水温温温温的的的的垂垂垂垂直直直直分分分分布布布布，称为称为称为称为逆温层逆温层逆温层逆温层；o o当当当当湖湖湖湖温温温温上上上上下下下下层层层层一一一一致致致致，上上上上下下下下层层层层水水水水温温温温完全相同（完全相同（完全相同（完全相同（同温层同温层同温层同温层，44）。）。）。）。3、湖泊水温的变化1)1)水温的水温的水温的水温的日变日变日变日变 以以以以表层表层表层表层最明显，随温度的增加日变幅逐渐减小最明显，随温度的增加日变幅逐渐减小最明显，随温度的增加日变幅逐渐减小最明显，随温度的增加日变幅逐渐减小o o最最最最高高高高水水水水温温温温一一一一般般般般出出出出现现现现在在在在每每每每天天天天的的的的1414-18-18时时时时，最最最最低低低低水水水水温温温温出出出出现现现现在在在在5 5-8-8时；时；时；时；o o水温日变幅在阴天和晴天之间的差别也较大。水温日变幅在阴天和晴天之间的差别也较大。水温日变幅在阴天和晴天之间的差别也较大。水温日变幅在阴天和晴天之间的差别也较大。2)湖面水温的湖面水温的年变年变 除除除除结结结结冰冰冰冰期期期期外外外外，水水水水温温温温变变变变化化化化与与与与当当当当地地地地气气气气温温温温年年年年变变变变相相相相似似似似，但但但但最最最最高高高高、最最最最低低低低水水水水温温温温出出出出现现现现的的的的时时时时间间间间要要要要迟迟迟迟半半半半个个个个月月月月到到到到一一一一个个个个月月月月左右左右左右左右。水水水水温温温温月月月月平平平平均均均均最最最最高高高高值值值值多多多多出出出出现现现现在在在在7 7、8 8月月月月，月月月月平平平平均均均均最最最最低低低低值多出现在值多出现在值多出现在值多出现在1 1、2 2月月月月。（四）地下水的水温地下水的温度：地下水的温度：n n埋藏深度埋藏深度n n地质条件地质条件n n根据地热的分布规律，大致可以划分为根据地热的分布规律，大致可以划分为根据地热的分布规律，大致可以划分为根据地热的分布规律，大致可以划分为三个地带三个地带三个地带三个地带：1 1、变变变变温温温温带带带带：指指指指地地地地壳壳壳壳表表表表层层层层受受受受太太太太阳阳阳阳辐辐辐辐射射射射影影影影响响响响所所所所能能能能达达达达到到到到的的的的深度范围，各地厚度不等，一般为深度范围，各地厚度不等，一般为深度范围，各地厚度不等，一般为深度范围，各地厚度不等，一般为15152020米。米。米。米。在在在在变变变变温温温温带带带带中中中中，地地地地下下下下水水水水的的的的温温温温度度度度具具具具有有有有日日日日变变变变和和和和年年年年变变变变的的的的特点。特点。特点。特点。2 2、常常常常温温温温带带带带：太太太太阳阳阳阳辐辐辐辐射射射射热热热热影影影影响响响响极极极极微微微微弱弱弱弱，地地地地温温温温变变变变幅幅幅幅已已已已趋趋趋趋于零，故称为常温带。于零，故称为常温带。于零，故称为常温带。于零，故称为常温带。在在在在年年年年常常常常温温温温层层层层中中中中，地地地地下下下下水水水水温温温温度度度度变变变变化化化化很很很很少少少少，一一一一般般般般不不不不超过超过超过超过0.10.1。3、增增温温带带：在在常常温温带带以以下下数数十十公公里里范范围围内内，主主要要由由地地球球内内热热控控制制，随随深深度度增增加加出出现现有有规规律律的的增温现象：增温现象：通通通通常常常常以以以以地地地地热热热热增增增增温温温温率率率率（/100/100米米米米）表表表表示示示示，其其其其倒倒倒倒数数数数为为为为地地地地热热热热增增增增温温温温级级级级（米米米米/）；地地地地热热热热增增增增温温温温级级级级是是是是指指指指在在在在常常常常温温温温层层层层以以以以下下下下，温温温温度每升高度每升高度每升高度每升高ll所需增加的深度。所需增加的深度。所需增加的深度。所需增加的深度。各各各各地地地地增增增增温温温温并并并并不不不不相相相相同同同同，对对对对整整整整个个个个地地地地壳壳壳壳而而而而言言言言，大大大大致致致致平平平平均均均均为为为为3333米米米米/。地下水的温度差分类：地下水的温度差分类：新火山地区，地下水温可达新火山地区，地下水温可达100以上；以上；寒带、极地及高山、高原地区，地下水的温度很低，寒带、极地及高山、高原地区，地下水的温度很低，有的可低至有的可低至-5.0：这叫冰水，不叫温泉。这叫冰水，不叫温泉。10：这叫冷水，也不是温泉。：这叫冷水，也不是温泉。20：这叫一般水，对于怕烫的欧美国家的人来说，已经是：这叫一般水，对于怕烫的欧美国家的人来说，已经是 温泉了。温泉了。30：这个温度对中国人来说，正好是可以洗澡的水温。：这个温度对中国人来说，正好是可以洗澡的水温。40：对于日本人来讲，凡是水温低于：对于日本人来讲，凡是水温低于40通通叫冷水。通通叫冷水。50：在北海道，若是没有这个温度就没有资格叫温泉。：在北海道，若是没有这个温度就没有资格叫温泉。60：对于有风湿痛的老人而言，这是治疗风湿痛的最佳水温。：对于有风湿痛的老人而言，这是治疗风湿痛的最佳水温。70：如果有人想边泡温泉边煮茶叶蛋来吃，这个水温刚刚好。：如果有人想边泡温泉边煮茶叶蛋来吃，这个水温刚刚好。80：对于爱吃水饺或是吃汤圆的人而言，这种水温正好可以：对于爱吃水饺或是吃汤圆的人而言，这种水温正好可以 满足你的需求。满足你的需求。90：这个水温正好可以满足一边泡温泉一边吃火锅的娱乐享受，：这个水温正好可以满足一边泡温泉一边吃火锅的娱乐享受，当然有人想顺便吃关东煮，也是不错的点子。当然有人想顺便吃关东煮，也是不错的点子。100：因为青江菜没有超过：因为青江菜没有超过100的水温会烫不熟，因此如果有的水温会烫不熟，因此如果有 人想边洗边川烫青江菜来吃，最好别泡水温低于人想边洗边川烫青江菜来吃，最好别泡水温低于100以以 下的温泉。下的温泉。五、水的密度五、水的密度（一）纯水的密度（一）纯水的密度（一）纯水的密度（一）纯水的密度无杂质的纯水，在无杂质的纯水，在无杂质的纯水，在无杂质的纯水，在44（3.983.98）时密度最大，为）时密度最大，为）时密度最大，为）时密度最大，为1 1克克克克/立方厘米，在立方厘米，在立方厘米，在立方厘米，在00时密度为时密度为时密度为时密度为0.99990.9999克克克克/立方厘米立方厘米立方厘米立方厘米；水自液体状态变为固体状态，其密度要发生突变，水自液体状态变为固体状态，其密度要发生突变，水自液体状态变为固体状态，其密度要发生突变，水自液体状态变为固体状态，其密度要发生突变，大约要变小大约要变小大约要变小大约要变小10%10%，即体积将增加；，即体积将增加；，即体积将增加；，即体积将增加；00时时时时冰冰冰冰的密度为的密度为的密度为的密度为0.91670.9167克克克克/立方厘米立方厘米立方厘米立方厘米。n n因此，在天然河流或湖泊中，冬季冻结的冰，因密因此，在天然河流或湖泊中，冬季冻结的冰，因密因此，在天然河流或湖泊中，冬季冻结的冰，因密因此，在天然河流或湖泊中，冬季冻结的冰，因密度比水小而浮于水面。度比水小而浮于水面。度比水小而浮于水面。度比水小而浮于水面。同其他物质一样，受热时体积增大，密度减小同其他物质一样，受热时体积增大，密度减小同其他物质一样，受热时体积增大，密度减小同其他物质一样，受热时体积增大，密度减小（0 0-4-4范围内，不服从热胀冷缩的规律范围内，不服从热胀冷缩的规律范围内，不服从热胀冷缩的规律范围内，不服从热胀冷缩的规律）。）。）。）。（二）海水密度（二）海水密度n n海水密度海水密度海水密度海水密度是指单位体积内所含海水的质量，单位为是指单位体积内所含海水的质量，单位为是指单位体积内所含海水的质量，单位为是指单位体积内所含海水的质量，单位为g/cmg/cm3 3。习惯上使用的密度是指习惯上使用的密度是指习惯上使用的密度是指习惯上使用的密度是指海水比重海水比重海水比重海水比重，即指在一个大气，即指在一个大气，即指在一个大气，即指在一个大气压力条件下，海水的密度与水温在压力条件下，海水的密度与水温在压力条件下，海水的密度与水温在压力条件下，海水的密度与水温在44时蒸馏水密度时蒸馏水密度时蒸馏水密度时蒸馏水密度之比，因此在数值上密度和比重是相等的。之比，因此在数值上密度和比重是相等的。之比，因此在数值上密度和比重是相等的。之比，因此在数值上密度和比重是相等的。n n海海海海水水水水的的的的密密密密度度度度状状状状况况况况，是是是是决决决决定定定定洋洋洋洋流流流流运运运运动动动动的的的的最最最最重重重重要要要要因因因因子子子子之之之之一一一一，影响水团的运动、水层的稳定程度。，影响水团的运动、水层的稳定程度。，影响水团的运动、水层的稳定程度。，影响水团的运动、水层的稳定程度。n n海海海海水水水水的的的的密密密密度度度度，是是是是实实实实用用用用盐盐盐盐度度度度（s s）、水水水水温温温温（t t）和和和和压压压压力力力力（p p）的函数，可用的函数，可用的函数，可用的函数，可用 s,t,ps,t,p来表示。来表示。来表示。来表示。海水的密度一般都大干海水的密度一般都大干海水的密度一般都大干海水的密度一般都大干1 1，如：，如：，如：，如：1.016001.01600，1.032221.03222；n n表示方法：表示方法：表示方法：表示方法：为为为为了了了了由由由由密密密密度度度度的的的的空空空空间间间间变变变变化化化化计计计计算算算算海海海海流流流流速速速速度度度度，要要要要求求求求海海海海水水水水密密密密度度度度精精精精确确确确到到到到小小小小数数数数5 5位位位位，为为为为书书书书写写写写简简简简