关于海洋日温差的研究

2024年2月20日发(作者：人怎么画)

关于海洋日温差的研究

2011年夏天，我进入初中学习，增加了地理等课程，很快我就被吸引了。地球怎样运动、地球表面气温的变化、温度变化造成植物、地貌等等的变化„„这一切在我眼前展现了一个全新的世界，我满怀热情地投入到地理学习中。在学到地球温度变化部分中，我知道了一个概念——日温差。所谓日温差是指“ ”学习了这一章后，我产生了一个疑问：为什么只有陆地日温差，而没有海洋日温差呢？带着这个疑问我向老师请教，老师建议我通过研究寻找答案。下面简单介绍一下我的研究情况。

一、海洋的基本情况

地球上的海洋

（一）海洋是地球的水库（教材69页图3.1）

1、 海洋水：占地球水体总量的96.53%。平均水深3800米，体积13.7亿立方千米。

2、 其它形式的水体

淡水占2.53%，如冰川、地下淡水 ……

湖泊咸水和地下咸水0.94%

（二）海洋是大气的热源和水源

1、海洋是大气中水汽和陆地水的主要来源。

如右图海洋每年蒸发量达450000立方千米，

其中大约90%的水汽以降水形式返回海洋，其余

约10%的水汽由大气输送陆地上空，凝结降落，

再通过河川径流返回海洋。

2、 海洋是大气的主要的直接热源。

对流层主要的直接热源来自地面辐射，而海洋面积占地球表面的71%。

3、 海洋还积极参与着大气的热量平衡和水分平衡，海洋和大气之间存在着物质和能量的交换。

对整个世界大洋而言，约75％的水体温度在0～6℃之间，50％的水体温度在1.3～3.8℃之间，整体水温平均为3.8℃。其中，太平洋平均为3.7℃，大西洋4.0℃，印度洋为3.8℃

海水表层的水温，主要取决于太阳辐射和受气温的影响，因而低纬度海区水温高，高纬度海区水温低，高低之差可达30°C。水温一般随深度的增加而降低，在深1000米处的水温约为4～5°C，2000米深处为2～3°C，深于3000米处为1～2°C。

大洋表面温度的分布，冬夏明显不同,2月份在太平洋中北纬 5～50度和南纬20～50度的海域，等温线基本上和纬圈平行，但在黑潮区有高温水舌指向东北；南纬10度的海域，有向东伸展的高温水舌；南纬 5～15度的海域，有29°C的高温区。北半球海水的最低温度，可低于0°C;白令海、鄂霍茨克海和日本海北部的海水可以结冰；南部大洋海水的温度，最低 可达1°C左右。夏季（8月），太平洋北纬23.5～40度、南纬15～60度海域，等温线几乎与纬圈平行，而赤道海域的等温线呈舌状分布：高温舌从加罗 林群岛附近向西南伸展；在北纬50～70度海域，为向东南伸展的低温水舌。北太平洋的最低温度为7°C；南大洋的最低温度为-1°C,出现在南极附近的海 域。其他大洋的温度分布虽各有特点，但其分布规律仍和太平洋相近。

二、海洋温度及研究海洋温度的意义

海水温度是反映海水热状况的一个物理量。世界海洋的水温变 化一般在-2℃—30℃之间，其中年平均水温超过20℃的区域占整个海洋面积的一半以上。海水温度有日、月、年、多年等周期性变化和不规则的变化，它主要 取决于海洋热收支状况及其时间变化。经直接观测表明：海水温度日变化很小，变化水深范围从0—30米处，而年变化可到达水深350米左右处。在水深350 米左右处，有一恒温层。但随深度增加，水温逐渐下降（每深1000米，约下降1°—2℃），在水深3000—4000米处，温度达到2°—-1℃。海水温 度是海洋水文状况中最重要

的因子之一，常作为研究水团性质，描述水团运动的基本指标。研究海水温度的时空分布及变化规律，不仅是海洋学的重要内容，而且对气象、航海、捕捞业和水声等学科也很重要。

三大洋表面年平均水温约为17.4℃，其中以太平洋最高，达19.1℃，印度洋次之，达 17.0℃，大西洋最低，为16.9℃。水温一般随深度的增加而降低，在深度1000米处的水温约为4～5℃，2000米处为2～3℃，深于3000米处 为1～2℃。占大洋总体积75％的海水，温度在0～6℃之间，全球海洋平均温度约为3.5℃。海水温度还有日、月，年、多年等周期性变化和不规则变化

海水的温度是海水温度计上表示海水冷、热的物理量，以摄氏度数表示。水温升高或降低，标志着海水内部分子热运动平均动能的增强或减弱。水温的高低取决于辐射过程、大气与海水之间的热交换和蒸发等因素。

在大洋中，水温的变化幅度不是很大，一般从－2℃到30℃，其中，75％的水温为0℃到6℃，50％的水温为1．3℃到3．8℃。

南极地带的威德尔海是世界大洋中水温最低的地方。在此处由于海水结冰，致使水的盐度也增大，因而形成了冷而且密度大的下沉海水，并沿着海底向北部分布开来，形成了南极来源的底层海流。

从整体上来看，表层水温最高的区域是位于北纬5°～10°之间。

海水温度在垂直方向上的变化，总的来说是随着深度的增加而降低。海水的深度与温度的关系上存在着三层典型的结构：上层为混合层，深度为20～200米，此层中温度是均匀变化的；其下一层叫温跃层，此层温度急剧下降；最下一层

位于温跃层下，海水的温度较平稳地下降。

海水温度在垂直方向上的变化，总的来说是随着深度的增加而降低。

海水的深度与温度的关系上存在着三层典型的结构：上层为混合层，深度为20～200米，此层中温度是均匀变化的；其下一层叫温跃层，此层温度急剧下降；最下一层位于温跃层下，海水的温度较平稳地下降。

1000米以下在0度左右

（一）海水热量的收支状况

1、 海水热量收入：太阳辐射（主） 海水热量支出：海水蒸发（主）

注意与陆地比较有何不同？ 答：陆地地面热量支出主要方式是地面辐射。

2、 一年中，全球海洋热量的收入和支出基本平衡，但不同海区、不同季节热量收支不平衡。

A 不同纬度：教材70页图3.3 北半球海洋热量收支随纬度的变化可看出

低纬海区 热量收入＞热量支出，即海水吸收的太阳辐射大于海水蒸发的支出

副热带海区 热量收入与热量支出基本持平

中高纬海区 热量收入＜热量支出，即海水吸收的太阳辐射小于海水蒸发的支出

提问：从多年平均情况看，为什么低纬海区温度没有上升，而高纬海区温度没有下降？

答：因为低纬海区再通过洋流、大气环流等方式把热量输往高纬度海区，从而保持各个海区温度的相对稳定。

B 不同季节：如冬季到夏季过渡，热量收入＞热量支出，因而海水温度上升

夏季到冬季过渡，热量收入＜热量支出，因而海水温度下降

（二）影响海水温度变化的因素

根本上是取决于热量平衡的分布与变化

其它因素有沿岸地形、气象、洋流等。

（三）海水温度的分布规律

1、水平分布

不同纬度海区：由低纬向高纬方向递减。（教材71页图3.5 温度曲线 ）

同一纬度不同海区：暖流经过海区大于寒流经过海区。

同一海区：夏季高，冬季低。

2、垂直分布（教材70页图3.4）

上层海水 海水温度随深度增加而递减（为什么？）

深层海水（1000米以下） 海水温度随水深变化不大，保持低温状态（为什么？）

答：海水的热量主要来自太阳辐射；海水导热率很低。

（四）海水对大气温度起着调节作用

由于海水热容量大，海水温度的变化比陆地温度的变化小；海洋上空的气温变化比陆地上空的气温变化慢。

三、海洋温度变化较小的原因

受比热容的影响

你有这样的经验吗？夏天，你赤脚在阳光下的地上、石板上，与赤脚在水中的感觉有何不同？相反，冬天，你赤脚在阳光下的地上、石板上，与赤脚在水中的感觉又有何不同？

——这就是海陆性质的不同产生的差异：陆地受热快散热也快，保温性能差，你冷它更冷、你热它更热；海洋相反受热慢散热也慢，保温性能较好，你冷它不会更冷、你热它不会更热。

所以：夏季陆地气温高于海洋，冬季海洋气温高于陆地。

而且，海洋的年最高气温和最低气温出现的时间也相应比陆地晚一个月：

最高气温北半球陆地7月、海洋8月；最低气温北半球陆地1月、海洋2月；

最高气温南半球陆地1月、海洋2月；最低气温南半球陆地7月、海洋8月。

陆地和海洋的比热容不一样。水的比热是最大的，在接受外界热量时候自身改变温度最慢的，所以陆地温度变化快，海洋温度变化慢，两者很难同时达到相同温度

海陆热力性质不同。

水的比热最大。

在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。

在受太阳照射条件相同时，白天沿海地区比内陆地区温升慢，夜晚沿海地区温度降低也少。

所以一天之中，沿海地区温度变化小，内陆地区温度变化大。

在一年之中，夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。

海水温度是海水的一个重要的理化指标。海水温度实际上是度量海水热量的重要指标。每天海水温度都会随着太阳的辐射而发生变化。大洋表层水温每天变化很小。一般不会超过0.4℃。浅海的海水表层每天的温度变化较大，常常可以达到3到4℃以上。海水表层温度的每日变化会通过海水向更深层海水传导，不过影响的最大深度不会超过50米。

表层水温的每日变化的最高值和最低值出现的时间与太阳的辐射强度有直接的关系。每天中午12点左右是每天太阳辐射最强的时候，海水的最高温度一般会在午后2点左右出现；每天夜间海水的温度都会降低，到凌晨4点海水的温度会下降到全天最低点。

为什么每天海水的温度变化总是滞后于太阳辐射的变化呢？因为太阳辐射的热量大部分用于蒸发海水，只有一小部分用于升高水温，由于海水的比热比空气大得多。因此，水温上升

的过程十分缓慢，出现了海水温度最高值比太阳辐射最强时间滞后的现象。同样，海水降温的过程也进行得比较缓慢，形成了最低水温要比太阳辐射的最弱时间晚得多得现象。

每年海洋表层水温总是受到太阳辐射、海流和盛行风变化的影响。赤道和高纬度海区表层水温的年变化相对比较小，一般为1到2℃，中纬度变化最大，尤其史在北纬35度附近，表层水温年变化可以达到12℃。表层以下各层水温的年变化比较小。海水越深，水温越低，而且深层海水的水温年变化幅度也越来越小。不过，在大洋底层的海水由于受到地壳内岩浆活动的影响，温度会出现异常的变化。

三大洋表面年平均水温约为17.4℃，其中以太平洋最高，达19.1℃，印度洋次之，达17.0℃，大西洋最低，为16.9℃。水温一般随深度的增加而降低，在深度1000米处的水温约为4～5℃，2000米处为2～3℃，深于300D米处为1～2℃。占大洋总体积75％的海水，温度在0～6℃之间，全球海洋平均温度约为3.5℃。海水温度还有日、月，年、多年等周期性变化和不规则变化。海水温度常作为研究水团性质、鉴别洋流的基本指标。研究海水温度的时空分布及其变化规律，不仅是海洋地理学的重要内容，而且对渔业、航海、气象和水声等学科也有重要价值。

四、海洋温度变化小的意义

为什么说海洋水对大气温度有调节作用？

解析：大气是从地表的热辐射中获得温度的，地表是辐射热能的储存器，而占地表面积71％的海洋自然就成为大气热量的主要提供者。据计算，若把全球海洋100米厚的水层湿度降低1℃，所放出的热量将使大气温度升高60℃。可见，海洋水温度的变化对大气温度起着极深刻的影响。

由于地面和大气全年从太阳辐射中所获得的热量很不均衡，春、夏两季获得的热量多于失去的热量，春季平均多为0.052卡/厘米2·分，夏季平均多为0.072卡/厘米2·分；而秋、冬两季获得的热量又少于失去的热量，秋季平均亏损0.044卡/厘米2·分，冬季平均亏损0.085卡/厘米2·分。这样，海洋水就可以把春夏两季储存的热量用于补尝秋冬两季的亏损，它在季节调节过程中所起的主导作用，使海水温度变化比较平缓。而辽阔的海洋水面，庞大的海洋水体，其热容量又比土壤大2～3倍，比岩石大5～7倍，比空气大3000多倍，加之海水温度的变化比陆地温度变化要小得多，使海洋上空的气温变化比陆地上空的气温变化也缓慢得多。

因此，海水对大气温度起着明显的调节作用。

夏天海洋比陆地温度低，那它们为什么不发生热传递使得温度一样

热传递是需要时间和介质的！要想海陆温度一样不知道要等到猴年马月啊

热传递只发生在海岸，其实海陆间热量交换是通过垂直环流实现的。

夏季陆地温度高，空气上升，高空流向海洋，到海洋上空下沉，低空由海洋流向大陆，即为海风。

冬季陆地温度低，环流相反，为陆风。

因为地面与海水的比热容不一样