[科普中国]-海水密度

释义

海水密度是单位体积海水所含有的质量。符号为ρ，单位为kg/m。它是海水温度、盐度和压力的函数。2

相对密度是指在给定的物理条件下海水的密度与在4℃和1个大气压下没有溶进空气的蒸馏水密度之比，又称比重，符号为α。因为4℃蒸馏水的密度可取为1，所以密度与比重有相同的量值。

现场密度是根据现场温度t、实用盐度s和压力p计算出的海水密度，用符号ρs,t,p。表示。在海表面取P=0时的现场密度，以符号ρs,t,p表示。若水温t=0℃，则现场密度仅为盐度的函数，以符号ρs,0,0表示。

条件密度是在大气压力下，在海表面取P=0时，为简便密度计算和书写而引入的参量，用符号δ0和δs表示，即

δ0（δs,0,0）=(ρs,0,0-1) ×10

δt（δs,t,0）=(ts,t,0-1) ×1)

条件现场密度是在海区某一深度上p件0时的密度，简化为

δt（δs,t,p）=(ts,t,p-1) ×1)

海水比容海水比容是单位质量海水所具有的体积，是海水密度的倒数，单位为立方米/千克(m/kg)，它也是海水温度、盐度和压力的函数。

现场比容是根据现场海水温度t、实用盐度S和压力P计算出的海水比容，用符号αs,t,p表示。为简便比容计算和书写，同样可引入条件现场比容Vs,t,p、P=0时的条件比容Vt(Vs,t,0)、p和t均为0时的条件比容V0(Vs,0,0)，它们分别为：

Vs,t,p=（αs,t,p-0.9）××.

Vt(Vs,t,0)= （αs,t,0-0.9）×10

Vt(Vs,t,0)= （αs,t,0-0.9）×10

物理海洋学中经常使用比容偏差和热比容偏差。比容偏差是海水现场比容αs,t,p与相同压力下盐度为35、温度为0℃的海水比容α35,0,p之差，用符号占表示，即δ=αs,t,p-α35,0,p；热比容偏差是海洋表面海水的比容偏差。用符号∆s,t表示，即

∆s,t =αs,t,0-α35,0,0

密度分布和变化在大洋上层，特别是表层，海水密度主要取决于海水的温度和盐度分布情况3。赤道区温度最高，盐度较低，因而表层海水密度最小，约为1.0230 g/cm。由赤道向两极，密度逐渐增大。在副热带海域，虽然盐度最大，但因温度下降不大，仍然很高，所以密度虽有增大，但没有相应地出现极大值。海水最大密度出现在寒冷的极地海区，如在南极海区，密度可达1.0270g/cm以上。对于固定深度来讲，海水密度只是温度和盐度的函数。因此，随着深度的增加，密度的水平差异与温度和盐度的水平分布相似，在不断减小，至大洋底层则已相当均匀。

大洋中，平均而言，温度变化对密度变化的影响要比盐度的大。因此，密度随深度的变化主要取决于温度。海水温度随着深度的分布是不均匀地递降，因而海水的密度即随深度的增加而不均匀地增大。约从1500 m开始，密度垂直梯度变小；在深层，密度几乎不随深度而变化。在赤道至副热带的低中纬海域，与温度的上均匀层相应的一层内，密度基本上是均匀的。向下，与大洋主温跃层相对应，密度的铅直梯度也很大，被称为密度跃层。

凡是能影响海洋温度、盐度变化的因素都会影响海水密度的变化。大洋密度的日变化，由于影响因素的变化小，因此微不足道。在深层有密度跃层存在时，由于内波作用，可能引起一些波动，但无明显规律可循。其年变化规律，由于受温度、盐度年变化的影响，其综合作用也导致了密度年变化的复杂性。

中国近海表层海水密度的分布和变化主要取决于温度和盐度。在中国海近岸地区，特别是河口地区，海水的盐度变化大，因而那里海水密度主要由盐度决定；在距河口较远的海区，海水密度主要由温度决定。表层海水密度总的分布特点是：冬季密度最大，夏季最小；春季为降密期，而秋季为增密期。由于海水密度是温度和盐度综合作用的结果，因此其分布不如温度、盐度那样规则，但总的趋势是沿岸密度小，海区中央密度大，河口地区密度最小。