【玩轉地理】海水為什麼不容易結冰?關於海水鹽度的話題

2021-02-15 譚老師地理工作室
海水結冰和淡水結冰的條件不一樣。住在海邊的人都有這樣的體會，每當初冬冷空氣來臨時，陸地淺水池塘很快凍結成一層薄冰；深冬時節，江河封凍，而海面卻照樣波濤洶湧，海浪起伏。只有在寒潮頻頻爆發，空氣較長時間處於低溫的情況下，海水才會出現結冰現象。

　　海水結冰需要三個條件：①氣溫比水溫低，水中的熱量大量散失；②相對於水開始結冰時的溫度（冰點），已有少量的過冷卻現象；③水中有懸浮微粒、雪花等雜質凝結核。淡水在4℃左右密度最大，水溫降到0℃以下即可結冰。海水中含有較多的鹽分，由於鹽度比較高，結冰時所需的溫度比淡水低，密度最大時的水溫也低於4℃。隨著鹽度的增加，海水的冰點和密度最大時的溫度也逐漸降低。

　　海冰初生時，呈針狀或薄片狀冰晶；繼而形成糊狀或海綿狀；進一步凍結後，成為漂浮於海面的冰皮或冰餅，也叫蓮葉冰；海面布滿這種冰後，便向厚度方向延伸，形成覆蓋海面的灰冰和白冰。

　　海冰是淡水冰晶、「滷水」和含有鹽分的氣泡混合體。按發展階段，可分為初生冰、尼羅冰、餅冰、初期冰、一年冰和老年冰6大類；按運動狀態可分為固定冰和流冰兩大類。固定冰與海岸、海底或島嶼凍結在一起，能隨海面升降，從海面向外可延伸數米或數百千米。流冰漂浮在海面，隨著海面風向和海流向各處移動。　　海水含鹽度很高，大約在34.5‰左右，這種鹽度下的海水的冰點大約在-2℃。即使達到-2℃，由於表面海水的密度和下層海水的密度不一，造成海水對流強烈，也大大妨礙了海冰的形成。此外，海洋受洋流、波浪、風暴和潮汐的影響很大，在溫度不太低的情況下，冰晶很難形成。

　　海洋難以封凍對我們人類很有好處，海洋冬天不結冰使世界的氣候比較溼潤，易於生物的發展。再者海洋不結冰可以使我們的船隻在冬天可以繼續航行。　　現在常年存在海冰的地方是南極和北極。在北極，即使在夏天海冰的面積也有大洋洲那麼大。

海水鹽度的一般分布規律是：由南北半球副熱帶海區分別向兩側的高緯度和低緯度遞減。從這一規律可以看出，海水鹽度大小並非從赤道向兩極遞減，即海水的鹽度分布規律並不是與海水溫度的緯度分布規律相吻合，因為影響海水鹽度的因素除氣候因素外，還受洋流、陸地徑流、結冰與融冰、海域的封閉與否等因素影響。影響海水的氣候因素主要考慮「降水量與蒸發量的對比關係」。因為降水使海水稀釋，而蒸發使海水濃縮，譚老師地理工作室綜合整理因此在外海和大洋，影響鹽度的最主要的因素是降水量與蒸發量。例1、讀全球降水、蒸發、海水鹽度變化曲線圖（圖1），A、B、C、D分別表示四個海區，回答下列問題。解析：此題的難點在於能否準確抓住影響鹽度的主導因素，能否全面分析影響鹽度的主要因素。因此，在思考時應該應用鹽度影響因素的思維方法來進行分析：應考慮影響鹽度的因素有哪些？哪一個是主導因素？除了主導因素外還有哪些主要因素？讀圖1可知，第（1）小題D海區之所以鹽度低，是因為D海區分布於中高緯度，氣溫低，蒸發量小，且降水量大於蒸發量。第（2）小題，由於A海區位於赤道附近，氣溫高，蒸發量大，但其降水量高於蒸發量，因此其鹽度並非最高，而B海區位於副熱帶海區，盛行下沉氣流，降水少，氣溫高，蒸發量大，蒸發量遠遠大於降水量，因而鹽度高。答案：（1）D海區位於北半球中高緯度海區，由於氣溫低，蒸發量小，降水量大於蒸發量。（2）A海區位於赤道附近，氣溫高，蒸發量大，但其降水量高於蒸發量，因此其鹽度並非最高，而B海區位於副熱帶海區，盛行下沉氣流，降水少，氣溫高，蒸發量大，蒸發量遠遠大於降水量，因而鹽度高。

同一緯度暖流經過的海區鹽度偏高，寒流經過的海區鹽度偏低。解析：根據海水鹽度的分布規律可以推知①、②海區的鹽度大於③、④海區的鹽度，結合世界洋流的分布規律可知，①處有暖流經過，②處有寒流經過，因此鹽度①大於②，而③處有寒流經過，④處有暖流經過，應用「暖流經過的海區鹽度偏高，寒流則相反」這一原理可得出答案。

大量來自陸地的淡水匯入，對海水起稀釋作用。因此，有無陸地河流淡水匯入也是影響鹽度的因素之一。由於許多河流的補給主要是雨水，因此雨水的季節變化會造成河流徑流的季節變化，而徑流的季節變化也會造成海水鹽度的季節變化。

例3、讀某海域等鹽度線圖，影響該海域沿海地區鹽度季節變化的主要因素是解析：影響鹽度高低的主要因素有降水量和蒸發量、洋流、入海徑流量等。降水量和蒸發量是決定不同緯度海水鹽度高低的因素，洋流對同緯度海區的海水鹽度有顯著的影響，入海徑流量對大陸沿岸海區的海水影響較大。圖示地區為渤海，從等鹽度線可以看出，二月近海地區鹽度高，八月近海地區鹽度低，結合本地區的氣候特點和徑流狀況，可知沿海地區鹽度季節變化的主要因素是河流徑流量的季節變化。除降水量和蒸發量、洋流、入海徑流量三類影響因素外，結冰與融冰、海域的封閉與開敞也影響海水的鹽度。高緯度海區由於海水有結冰與融冰現象，因而同一海區會呈現冬夏鹽度的季節變化，冬季溫度低海水結冰，因而鹽度偏高；春季以後海水融冰，鹽度偏低。波羅的海是世界上鹽度最低的海區，紅海是世界上鹽度最高的海區，除了受「氣候因素和有無陸地河流淡水匯入」這兩大因素的影響外，還有一個原因就是波羅的海和紅海都是由於「海域比較封閉」，其海水與外海的海水溝通比較少。

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