煤的物理性质（共5篇）

第一篇：煤的物理性质

8.4.3煤的物理性质及宏观特征

井田内各煤层煤岩物理性质基本相同，煤层为黑色，条痕黑褐色。沥青光泽节理不发育，煤的质地较坚硬，但性脆易破碎，断口以参差状为主，局部贝壳状和平整状，具反光性。

各煤层宏观煤岩组份大致相同，以亮煤为主，暗煤为次，丝炭很少，条带状结构，层状构造，宏观煤岩类型为半亮煤、半暗煤。

煤的有机质组份占75.3～94.0%，平均87.9%，无机质组份为6.0～24.7%，平均12.1%。无机质组分是以粘土类为主，碳酸盐类次之。有机质组分以镜质体及惰质体为主，半镜质体次之，壳质体少量，显微煤岩类型统计结果各煤层均为亮暗煤型。以上说明井田范围内煤质比较均匀，形成机制具有横向上和纵向上的均一性。

8.4.4煤的化学性质

(1)发热量(Qgr.daf)矿井煤层发热量普遍较高，原煤(Qb.d)两极值为27.49～30.16MJ/kg，B21煤层平均值最高为30.16MJ/kg，B2最低为27.49MJ/kg。原煤(Qb.daf)两极值为30.89～32.89MJ/kg，B21煤层平均值最高为32.89MJ/kg，B4最低为30.89MJ/kg，属高发热量煤。

(2)灰份(Ad)各煤层原煤灰份产率普遍较低，灰份产率两极值为3.51%～17.24%，平均值为9.43%，变化标准差2.79，变异系数29.56。浮煤灰份两极值为1.39%～10.35%，平均值为4.09%，变化标准差1.63，变异系数39.96。由此可知矿区内9层可采煤层中B2、B5、B7三层煤为低灰份煤外，其余煤层均为特低灰份煤。

(3)挥发份(Vdaf)各煤层属中挥发份煤，原煤挥发份为24.47～44.42%，平均33.47%，变化标准差4.32，变异系数12.49。主要煤层原煤挥发份均小于37%，全区原煤挥发份大于37%的有5个，分布在B7、B6、B5煤层中，其中B7煤层2个，B6煤层1个，B5煤层2个，煤层挥发份集中在中等挥发份等级中，其它分析结果均在25～37%中间，除B7煤层为高挥发份煤，B6、B5煤层局部为高挥发份煤外，其它煤层为中挥发等级的煤。(4)水分(Mad)

各煤层的原煤水分(Mad)含量变化在2.26～6.53%，平均值3.60%，变化标准差0.51，变异系数14.24；浮煤0.99～15.60%，平均4.21%，变化标准差0.23，变异系数7.54。属低水份煤。

(5)粘结性

各煤层粘结指数值测试数据均为0～3，按粘结性的四个等级比照，全矿煤层均为粉状，无粘结性。

(6)煤的有害组份(硫、磷)矿井内各煤层硫含量低，原煤全硫均小于1%，各煤样全硫在0.09～0.94%间，各煤层全硫均值在0.18～0.53%间，属特低硫煤；

磷平均含量的两极值为0.002～0.056%，平均0.02%，总体属特低磷—低磷煤。其中以B0、B1、B4煤层含量较低，平均值小于0.01%，属特低磷煤，其它煤层平均值在0.01～0.05%之间，属低磷煤。

8.4.5煤的工业用途

该井田各主要煤层挥发份产率普遍在26.43～44.38%，粘结指数0～3，煤类为不粘煤和长焰煤，以不粘煤为主，长焰煤少量，属长焰煤的有：B7、B6煤层井田以北+1750m水平以上、B5煤层2线以西；其它均为不粘煤。

各煤层属特低灰份、特低硫、特低—中磷、高发热量的含油—富油煤，可做动力用煤和民用煤，并且还可做炼油用煤。

8.5开采技术条件

8.5.1水文地质条件

矿区地形属低中山地形，西南部有基岩出露，第四系覆盖较多，地势总体南高北低，地形有利于自然排水。矿区内有常年流动的小东沟河通过，气候干燥，蒸发强于降水。矿床埋藏于当地侵蚀基准面(1691.01m)以下，受矿区西界内小东沟河及河床孔隙潜水对矿床充水的影响，矿床充水主要源于第Ⅲ含水层孔隙裂隙承压水。据ZK111、ZK311孔涌水试验资料：单位涌水量(q)为0.205～0.208L/s·m(0.1

综上，矿区水文地质条件属中等类型。

第二篇：岩石热物理性质

岩石热物理性质

在传热分析中，热扩散率a（单位是m^2/s）是热导率λ与比热容c和密度ρ之比。

a=λ/（ρ·c）

其中：热导率λ（单位：W/(m·K)）

比热容（单位：J/(kg·K)）

密度（单位：kg/(m^3)）。

热扩散率又叫导温系数，它表示物体在加热或冷却中，温度趋于均匀一致的能力。这个综合物性参数对稳态导热没有影响，但是在非稳态导热过程中，它是一个非常重要的参数。

对于普通的岩石来说，~ 10^-6 m^2/s。

在300K，空气的热扩散率是0.000024 m^2/s。

——《地源热泵系统工程技术规范》 虽然一般而言各类岩石的导热系数最大，砂土次之，黏土最小，但是由于岩石孔隙率低导致含水量低，因此岩石用于土壤换热器的换热持久性最差，黏土次之，砂土最好。这是由于土壤和岩石的比热远小于水的比热，一般常见的岩石比热大约是0.84KJ/Kg•K，而水的比热是4.19KJ/Kg•K，干土壤的比热在1.6KJ/Kg•K，单位水体中可以储存的温差能约是干土壤的1.2～2.3倍，岩石的2倍。因此土壤中含水量的高低对土壤源热泵的效果有明显的影响，土壤中水份的迁移还对过渡季节空调系统停止运行后地下土壤温度的自然恢复至关重要，特别是对土壤源热泵系统的持久运行作用很大。土壤比重：土壤密度与4℃时纯水密度之比。一般取2.65；火山石的物理与化学部分指标如下： 物理性能指标：性能指标单位检测结果性能指标单位检测结果火山石（玄武岩）的特性。

岩石的物理性质

土壤热物性变化

三、土壤温度一年内变化手工简单计算

夏季每延米散热60w/m，冬季取热量40w/m，夏冬两季的空调时间分别为120/90天，每天工作12小时。土壤比热为1200 J/(kg·K)，密度为2000kg/m3，埋管间距按照5米计算。１、面积25m2，厚度1米的土壤质量： 2000x25=50000kg

２、夏季放热量为：

X3600x12x120=311040000J

３、夏季过后土壤平均温度升高 311040000/1200/50000=5.184Ｋ ４、冬季取热量为

x3600 x12x90=155520000J

５、冬季土壤平均温度降低： 155520000/1200/50000=2.5922Ｋ

６、土壤全年平均温度提升2.592Ｋ

第三篇：金属的物理性质

一、金属包括：纯金和合金

纯金（是纯净物中的单质）：24K金、体温计中的汞

合金（是混合物）：铁合金、铜合金（青铜、黄铜、白铜）

金属属于金属材料，但金属材料不一定是纯金，也可能是合金。

有些物质虽然含有金属元素，但不是金属材料，如：Fe3O4、MgO、MnO2等，因为他们不具有金属的物理性质。

二、金属的物理性质：

①大多数金属具有金属光泽，密度和硬度较大，熔点、沸点较高，具有良好的延展性和导电导热性。

②不同的金属又有自己的特性，如铁、铝大多数金属都是呈银白色，但铜呈紫红色，金呈黄色；细铁粉、银粉是黑色的；常温下多数金属都是固体，但汞是液体。

考点：物质的性质与用途的关系（生活中的常识）

① 物质的性质在很大程度上决定了物质的用途

② 考虑物质的用途时需考虑价格、资源、、是否美观、使用是否便利，以及肥料是否易于回收和对环境的影响

等多种因素。

例子：1.制作猜到、镰刀、锤子所选用的金属硬度要大，因而选择硬度较大的铁，而不用硬度较小的铝。

2.制电线我们选用铜而不用银，主要原因是虽然银的导电性比铜好，但银的价格要比铜高很多。

3.灯泡里的灯丝用钨而不用锡，是因为钨是熔点最高的金属，高温时不易融化。

4.水龙头镀铬是因为铁在潮湿的空气中易生锈，铬是硬度最大的金属，镀在铁的表面及耐磨、美观，又防锈，能延长水龙头的使用寿命;如果在水龙头的表面镀金，不仅增加了成本，而且由于金的硬度较小，是水龙头不耐用，缩短了水龙头的使用寿命。

三、合金（是混合物）：是在金属中加热融合某些金属或非金属制得的具有金属特征的物质

（1）合金中至少有一种金属，合金可以有金属与金属融合而成，也可以由金属与非金属融合而成，例如生铁和钢是铁碳的合金。

（2）合金具有金属的特性，如：导电性、导热性、延展性。

（3）合金的硬度一般比组成他们的纯金属硬度大，熔点比组成他们的纯金属熔点低。

（4）纯铁质软，生铁和钢比纯铁硬度大。

生铁和钢的性能不同是因为:含碳量不同，钢的性能优于生铁

生铁含碳量2%—4.3%钢含碳量0.03%—2%

不锈钢是钢的一种，抗腐蚀性好，常用于制医疗器械

（4）钛合金：与人体具有很好的“相容性”，因此可以用来制造人造骨等。也可用于火箭，导弹，航天飞机，船舶，化工和通信设备，制造人造骨。

第四篇：物理性质和化学性质教案

第八节 物理性质与化学性质

【学习目标】

1.了解物质的两种变化及区分两类变化的依据。2.了解物质的两类性质，知道区分两类性质的方法。3.会区分物质的性质和变化。

4.通过实验亲自体验物质变化的过程，提高学习科学的热情。

【教学重点和难点】 重点：

1.物理变化和化学变化的概念与判断依据。2.物理性质和化学性质的概念。难点：

1.物理变化和化学变化的区别。2.物理性质和化学性质的区别。3.变化和性质的区别。

【教学过程】 [师]：上课![生]：起来！[师]：同学们好！[生]：老师好，请坐！

[师]：上课前，老师先为你们表演一个节目，这是一个长条的气球，现在看我折——折——折就变成了一只可爱的“小狗”，气球从长条的形状变成了小狗的形状，在这个过程中只发生了什么改变？ [生]：形状。

[师]：有没有产生新的物质？ [生]：没有

[师]：如果物质只发生了形状、温度（30摄氏度的水和50摄氏度的水）、颜色（水中加入红墨水变红）、状态（液态的水和固态的冰）等改变，而没有产生新的物质，这种变化叫做物理变化。

[师]：请你举几个物理变化的事例？ [生]：冰山消融、铁丝弯曲、橡皮泥压扁等。

[师]：我们现在再来看一个实验：教师演示（用镊子夹住木炭放在酒精灯中加热，烧红后放在燃烧匙中，并伸入氧气中燃烧），看到了什么现象？

[生]：（1）木炭在氧气中剧烈燃烧（2）发出白光（3）产生大量的热量 [师]：在这个过程中有没有产生新物质？ [生]：“有”或“没有”

[师]：那我们就来验证下到底有没有新物质的产生

教师再拿出一瓶充满氧气的集气瓶，有什么作用？ [生]：作为对照

[师]：把澄清石灰水分别到入两瓶集气瓶中，观察有什么现象？ [生]：氧气的集气瓶——无现象

二氧化碳的集气瓶——变浑浊

[师]：说明木炭在氧气中燃烧，确实产生了新物质，像这样如果物质在发生变化后有新的物质产生，这种变化叫做化学变化！

如铁生锈：如何用最简单的方法证明铁与铁锈并不是同一种物质？ [生]：用吸铁石吸

[师]：物理变化和化学变化的最根本区别是：有无产生新物质。而在我们刚才的木炭燃烧过程中，温度升高了，说明在这个过程中也包括物理变化，大量实验现象都表明：化学变化中通常都伴随着物理变化。

食盐溶解到水中是属于物理变化还是化学变化呢？请同学小组完成【做一做1】 【做一做1 】把定量的食盐（纸包中）溶解到烧杯里的定量水中，用玻璃棒不断搅拌，直至全部溶解。

【 思

考 】该过程属于物理变化还是化学变化？

【检验 方法】把配置好的食盐水放到蒸发皿中，放在三角架上，用酒精灯加热，并用玻璃棒搅拌，直至水蒸发完（注意：当水快蒸发完时，用坩埚钳移开蒸发皿，小心操作防止因物质溅出而烫伤）； 现象：_有食盐析出_； 结论：该变化属于物理变化。[师]：食盐溶解后并没有消失，而是以微粒的形式存在于水分子之间。

看下面两句话有什么区别：

1.食盐在水中溶解了 2.食盐能在水中溶解 一样吗？ [生]：不一样

[师]：其实第一句话是我们学过的物理变化，第二句是物理性质；

在物质的多种性质中，颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、延展性、导热性、导电性等性质，是物质不需要发生化学变化就能表现出来的，这些性质叫做物理性质。

物质的有些性质，如物质的可燃性，只在物质的化学变化中才能表现出来的性质，叫做化学性质。

性质是物质本身具有的，跟是否发生变化无关，描述是往往用：“是——”、“能 ——”、“可以——”、“易（或不易）——”等词。

接下去完成【做一做2】

【做一做2 】取少量稀盐酸到试管（A）中，撕一小段镁条，先用磨砂纸除去表面的黑色物质，进行观察，物理性质有： 银白色、质软、表面有光泽的金属； 再把镁条放入试管（A）中，观察到的现象 镁条会逐渐溶解，产生无色气体，同时会放热；

【 思

考 】该过程属于物理变化还是化学变化？ 【检验 方法】另取一试管（B），加入等量的稀盐酸，在两支试管中，分别滴加少量氢氧化钠，对比观察实验现象 试管（A）：无现象； 试管（B）：产生白色沉淀。

【结

论】：该过程属于化学变化。

【拓

展】：从实验中可以得知镁的化学性质：能与稀盐酸反应。【当堂训练】

选择填空：A、物理变化B、物理性质C、化学变化D、化学性质 ①木炭燃烧生成二氧化碳，属于（）；

②木炭具有可燃性，属于（）； ③铁在潮湿的空气中容易生锈，属于（）④金属钨不易熔化，属于（）⑤水结冰了，属于（）⑥铜丝能导电，属于（）；

⑦铁在高温下熔化成铁水，属于（）； ⑧碘固体能升华成碘蒸气，属于（）

第五篇：教案第三章海水物理性质

第三章 海水的物理特性和世界大洋的层化结构

海水组成(ConstituentsofSeawater)

一、海水组成(ConstituentsofSeawater)： 11种主要无机盐，占99.99%；

海水：混合溶液=淡水+无机盐+有机物+悬浮质+……

二、海水组成恒定性原理(Principleofconstantproportion)： Marcet原理或Dittwar定律

无论海水所溶解的盐类的浓度大小如何，其中常量离子间比值总是恒定的。

海水的物理性质

一、淡水(Freshwater)分子结构(Molecularstructure)：极性，分子缔合力 溶解力强：水分子有很强的极性 密度变化异常：

不遵从“热胀冷缩”。最大密度时温度是4摄氏度沸点(boilingpoint)和融点(meltingpoint)、比热(specificheat)、蒸发潜热(latentheatofvaporization)等热性质比氧的同族化合物高。

二、海水的热力学性质(Energeticpropertyofseawater)1)热容(seatcapacity)、比热容(specificheat)热容(heatCapacity)：海水温度升高1K所吸收的热量。（单位：J/K）比热容((specificheatcapacity))：单位质量海水的热容。单位：J/(Kkg)定压比热Cp:在一定压力下测定的比热容。定容比热Cv:在一定体积下测定的比热容。

二者皆是温(T)、盐(S)、压(P)的函数。Cp在海洋学中较常用，比Cv值略大。Cp值随盐度的增高而降低，随温度的变化比较复杂，低温、低盐时随温度升高而减小，高温、高盐时随温度升高而增大。2)热膨胀

热膨胀系数:温度升高1K单位体积海水的增量。是T、S、P的函数。

海水的热膨胀系数比纯水的大，且随温度、盐度和压力的增大而增大；在大气压力下，低温、低盐海水的热膨胀系数为负值，说明当温度升高时海水收缩。由正转负对应的密度最大。

3)压缩性(Compressibility)、绝热变化，位温(PotentialTemperature)压缩系数：单位体积海水，压力增加1Pa体积的负增量。

若海水微团在被压缩时，因和周围海水有热量交换而得以维持其水温不变，则称为等温压缩。若海水微团在被压缩过程中，与外界没有热量交换，则称为绝热压缩。海水的压缩系数随温度、盐度和压力的增大而减小。

绝热变化：绝热提升时，压力减小，体积膨胀，对外做功，消耗内能导致温度降低；绝热下沉时，压力增加，体积减小，对力对海水微团做功，增加期内能使温度增加。

位温(potentialtemperature)：某一深度海水绝热上升到海面时温度称该深度海水的位温。比现场温度低

4)蒸发潜热(latentheatofvaporization)和饱和水气压

比蒸发潜热：使单位质量海水化为同温度的蒸汽所需的热量，称为海水的比蒸发潜热，以L表示，单位是焦耳每千克或每克,记为J/kg或J/g。

饱和水气压：是指水分子由水面逃出和同时回到水中的过程达到动态平衡时，水面上水汽所具有的压力。5)热传导(transmissionofheat)相邻海水温度不同时，热量由高温处向低温处转移，这就是热传导。由分子的随机运动引起的热传导，称为分子热传导。主要与海水的性质有关。由海水块体的随机运动所引起，则称为涡动热传导或湍流热传导。主要和海水的运动状况有关。

6)沸点升高、冰点降低

海水的沸点(boilingpoint)和冰点(freezingpoint)与盐度有关，即随着盐度的增大，沸点升高而冰点下降。冰点温度(freezingpoint)随盐度ｓ的增加而降低。

三、海水的其他物理性质(Anotherphysicalpropertyofseawater)1)粘滞性(viscosity)：

当相邻两层海水作相对运动时，由于水分子的不规则运动或者海水块体的随机运动(湍流)，在两层海水之间便有动量传递，从而产生切应力。2)渗透压(penetrationpressure)：

在海水与淡水之间放置一个半渗透膜，水分子可以透过，但盐分子不能透过。那么，淡水一侧的水会慢慢地渗向海水一侧，使海水一侧的压力增大，直至达到平衡状态。此时膜两边的压力差，称为渗透压。3)表面张力(surfacetension)：

液体的自由面上，由于分子之间的吸引力所形成的合力使自由表面趋向最小。

温、盐、密概念及之间关系

1.温度(Temperature)描述物质分子热运动的量度。2.盐度(Salanity)1)盐度(1902)：1kg海水中将(Br-,I-)以氯置换，碳酸盐分解为氧化物,有机物全部氧化,所余固体物质的总克数。(480度加热48小时）利用“海水组成恒定性”，测定出其中某一主要成分的含量，便可推算出海水盐度。

2)氯度:1kg海水中将(Br-,I-)以氯代替，所含氯的总克数。转换为盐度的关系式为：S‰=0.030+1.8050Cl‰ 3)电导盐度 4)实用盐标PSS78：

为使盐度的测定脱离对氯度测定的依赖，JPOTS又提出了1978年实用盐度标度(thePracticalSalinityScale,1978),并建立了计算公式，编制了查算表，自1982年1月起在国际上推行。建立实用盐度的固定参考点：

配制一种浓度为32.4356‰高纯度的KCl溶液，它在“一个标准大气压力”下，温度为15℃时，与氯度为19.374‰(盐度为35.000‰)的国际标准海水在同压同温条件下的电导率恰好相同，把这一点作为实用盐度的固定参考点。3.密度和比容(Density&Capacity)密度(Density)：单位体积物体的质量；

比容(SpecificCapacity)：单位质量物体的体积是比容。二者皆是温、盐、压的函数。

现场密度：一定温、盐、压下测得的密度。条件密度(ConditionalDensity)：g/cm3 密度超量：kg/m3 状态方程(StateFunction):描述海水温、盐、压、密等理化特征参量之间关系的数学表达式。

海冰(SeaIce)

1、Tf、Tmax与盐度关系(ConnectionbetweenTf、TmaxandS)随盐度的增加而降低，且前者比后者降的慢，当盐度为24.695时二者均是-1.33度。

2、结冰过程(Freezingprocedure)淡水结冰：表层开始结冰。海水结冰：大于24.695时结冰前一直对流混合，然后混合层都达冰点时一起结冰。

结冰条件：冰点温度，结晶核

3、海冰分布(Distributionofseaice)北极 南极 季节变化

4、海冰物理性质(Physicalpropertyofseaice)盐度(salanity)：1kg海冰融化后海水的盐度。

密度(density)：与S有关，与冰内的气泡有关。1/10在水上，9/10在水下。比热(specificheat)：比纯水冰大，且随盐度增高而增大。受卤水的影响，随温度有较大的变化，因其盐度值有很大差异。低盐比热小，高盐比纯水冰大数倍。热传导系数(coefficientofheattransmission)：比纯冰小，受气泡影响大大减小，天然保温层。

5、海冰与海洋水文状况的关系(Seaiceandhydrologicstatus)1）对水文要素垂直分布影响: 同性成层：丰富的渔业资源。盐度跃层(halocline)：

密度跃层(pycnocline)：融冰时表层会形成暖而淡的水层覆盖在高盐冷水上，形成密度跃层。

形成大洋底层水(bottomwaterofocean)；

2）对海水运动影响：潮汐(tide)，海浪(seawaves)3）对海洋热状况影响：辐射(radiation)，水温 冬季：结冰，结晶热，冰盖，皮袄； 夏季：反射，融冰，融结热

6、海冰的危害(Harmofseaice)港口，航运，海上油气开发

世界大洋的热量与水量平衡

海面热收支(Heatbudgetoftheseasurface)

一、太阳辐射Qs(Solarradiation)

1、辐射定律(lawofradiation)：

1）、斯蒂芬—波尔兹曼定律：任何温度高于绝对零度的物体都能以辐射的形式向外释放能量，它与绝对温度Tk的4次方成正比。

2）维恩定律：辐射能量的最大波长与辐射体表面的绝对温度成反比。总辐射能=直达辐射+散射辐射

2、影响因素(influencingfactors)： A、太阳高度h： B、大气透明度 C、天空中的云量、云状

3、总辐射能分布(Thedistributionoftotalradiantenergy)： 1）纬度(latitude)： A、随纬度升高而减小

B、除赤道地区外，夏半年均高于冬半年且差值随纬度升高而增大。C、经向梯度夏半年小于冬半年。2）进入海水中的辐射能：

主要被表层海水吸收，随深度增加指数衰减。

二、海面有效回辐射Qb(significantreradiationoftheseasurface)

1、定义(definition)：海面向大气的长波辐射与大气向海洋的长波辐射之差。

2、影响因素(influencingfactors)： A、海面水温(seasurfacetemperature)B、空气中的湿度(humidity)C、云量、云状(cloud)

3、分布(distribution)：

表面水温和海洋上层的相对湿度的日变化和变化相对较小，则Qb随纬度及季节变化小。

三、蒸发潜热Qe(latentheatofevaporation)

1、对海气间热交换起重要作用(importanteffect)

2、影响因素(influencingfactors)： A.水汽温差

B.大气中水汽垂直分布 C.风速

3、分布及变化(distributionandchanges)：(a)经向（南北）：

赤道蒸发量小（相对湿度大，风速小）高纬度海区小（温度低，水汽含量少）副热带和信风带海区大气流下沉，空气干燥，气温高，风大(b)季节变化：

冬季最强（风速大，水汽压差大，水温高于气温，空气层结不稳）

四、感热交换Qh(exchange)

1、海气温度不等，通过热传导也有热量传递。

2、有两个影响因素：海面风速和海气温差。

3、分布：寒暖流区较强

4、季节变化：冬季强，夏季较小

五、世界大洋海面年平均热收支随纬度变化

海洋内部热交换（Heatexchangeintheocean）

一、铅直方向上的热输运Qz(vertical)

二、水平方向热输送QA(horizontal)

三、海洋中全热量平衡(equilibrium)海洋中的水平衡

一、影响因子(Influencingfactors)：

1、蒸发（evaporation）：

热量、水量消耗的过程。44万立方千米。124—126cm/a

2、降水(precipitation)：41万立方千米,113.7cm/a。各大洋分布不均匀。与大气环流有关。

3、大陆径流、地下水(runoff&groundwater)：2.92万km3,大西洋最多，亚马逊(第一径流)，密西西比(第二大河)，刚果(第二大径流)，全部注入大西洋(Atlantic)，可使海面上升23cm/a.印度洋(IndianOcean)次之，太平洋最少。长江(第三径流)只及亚马逊18.9%。全部注入，使太平洋(PacificOcean)海面上升7cm/a。

4、结冰与融冰(icingandmelting):局地影响

5、海流(current):整个大洋是可逆的，局部海区有影响。

二、水平衡方程(Equationsofhydrologicalcycle)

1、方程(equations)：

对整个世界大洋、全年或多年平均

2、水平衡对盐度的影响(effectonsalinity)1）世界大洋表层盐度分布取决于蒸发和降水量之差。2）(E-P)~S 3）低纬度海区(lowerlatituderegion)：降水大于蒸发,P-E>0,S低。4）副热带海区(subtropicalregion)：蒸发大于降水,P-E<0，S高。5）副极地海区(subpolarregion)：多云带，蒸发少，S低。

3、局部地区各大洋的情况(localregions)北冰洋（ArcticOcean）：径流大，蒸发量小，水量盈余，盐度低，冰点升高，易结冰。

太平洋（PacificOcean）：降水最多，降水+径流>蒸发，水量盈余，平均盐度低。大西洋（AtlanticOcean）：降水少，蒸发>降水+径流，导致水位损失12cm/a。平均盐度高。

世界大洋及中国海温盐密分布及变化

一、概述(Summary)1.对整个世界大洋 75%的水体温度(watertemperature)在0-6°C,50%在1.3-3.8°C,整体水温平均3.8°C。其中太平洋(thePacificOcean)3.7°C，大西洋(theAtlanticOcean)4.0°C，印度洋(theIndianOcean)3.8°C。表层海水平均温度17.4°C，其中太平洋19.1°C，大西洋16.9°C，印度洋17.0°C。（太阳辐射入海的光能被表层海水吸收，因此表层海水温度(SeaSurfaceTemperature)高于海洋内部。2.大西洋表层水低于太平洋的原因： 1)两大洋拥有的热带海域面积;2)与北冰洋(theArcticOcean)水交换

3.热赤纬：最高温出现的位置。平均在7°N左右。热赤纬不是在赤道的原因： 1）大洋环流系统(oceancirculationsystem)的配置 2）与两极水交换

二、分布(Distribution)

（一）水平分布(horizontaldistribution)1.表层(surfacelayer)：等温线(isotherm)成条带状，沿纬向逐渐减小东、西边界等温线弯曲方向相反寒暖流交汇处等温线密集径向温度梯度（meridionalthermalgradient)冬季大于夏季。

2.深层(abyssallayer)：表层以下太阳辐射(solarradiation)直接影响减弱，环流情况与表层不同，所以水温分布与表层不同。500m，水温经向梯度减小，南北温差减小。西边界(westernboundary)出现明显高温区。1000m，经向变化更小，大西洋、印度洋高温区是高温高盐地中海水溢出形成高盐中层水。4000m，温度分布均匀，整个大洋温差不过3°C。底层，南极底层水(Antarcticbottomwater)影响，性质均匀，约0°C左右。

（二）垂直分布(verticaldistribution)表层高，随深度增加而降低。各纬度分布不同：

1.低纬度(lowlatitude)：表层温高的均匀层(100m左右)，下面强大温跃层(主温跃层)。主温跃层（mainthermocline,又称永久性温跃层）：不随季节变化。在纬向上，赤道(equator)附近的主温跃层较强、较薄，深度大约在300m左右；在副热带(subtropical)海域下降，深度加深，厚度加大。高纬度)区域，强度增大，厚度减小，水层变浅。极地(polarregion)水域不出现永久性跃层。2.中纬度(mid-latitude)：

上为均匀混合层(mixinglayer)，其下季节性温跃层(seasonalthermocline)。3.高纬度(highlatitude)：

极锋(front)向极一侧，不存在永久性跃层，冬季在上层出现逆温现象(暖中间水)，深度100m左右；夏季冷中间水。季节性温跃层生消规律：

三、水温的变化(Changesofwatertemperature)

（一）日变化(diurnalchange)： 很小，变幅不超过0.3°C。日较差：最高温与最低温之差。

1.影响因素：主要因子是太阳辐射(solarradiation)、内波(internalwave)等。2.表层：

相比之下，晴天比多云大；无风比有风大；低纬比高纬大；夏季比冬季大；近岸比外海大。主要受

云(cloud)、风(wind)、潮流(tidalcurrents)影响。3.深层：

表层水温的日变化，通过海水内部的热交换(heatexchange)向深层传播。变幅随深度增加而减小，位相则落后。

（二）年变化(annualchange)：

表层受制太阳辐射(solarradiation)年变化。最高温与最低温差为年较差，赤道和极地海域年变幅小于1°C，最大值出现副热带海域8-9°C，寒暖流交汇处可达14、15°C。北半球(theNorthernHemisphere)变幅大。近海大于大洋。表层以下水温的年变化，主要靠混合(mixing)和海流(oceancurrents)等因子施加影响。

（三）非规则变化(irregularchange)：西班牙圣婴ELNino现象。

盐度分布及变化(DistributionandChangesofSalinity)

一、概述(Summary)世界大洋盐度平均值(meansalinityoftheworld'socean)以大西洋最高，为34.90；印度洋次之，为34.76，太平洋最低，为34.62。

二、空间分布(Spatialdistribution)空间分布不均匀。

（一）水平分布(horizontaldistribution)1.表层(surfacelayer)：

总特征，基本上具有纬线(woof)方向的带状分布特征和经向分布呈鞍马状； 寒暖流交汇区和径流(runoff)冲淡海区等盐线(isohaline)密集；某些海域达0.2/km。盐度的最高与最低值多出现在大洋边缘的海盆(oceanbasinsaroundtheedgeoftheocean)中；地中海(Mediterranean)、波斯湾(PersianBay)、红海(RedSea)达39-43，波罗的海(TheBalticSea)北部最低时只有3。冬季盐度分布特征与夏季相似。

平均各大洋表层盐度(meansurfacesalinityofeachocean)，北大西洋(NorthAtlantic)(最高(35.5)，南大西洋(SouthAtlantic)、南太平洋(SouthPacific)次之(35.2)，北太平洋(NorthPacific)最低(34.2)。大西洋盐度高于太平洋盐度的原因：(1)大西洋沿岸无高大山脉；(2)洋流影响 2.深层(abyssallayer)： 盐度差异随深度的增加而减小。在500m，整个大洋盐度水平差异约2.3，高盐中心移往大洋西部。1000m约1.7；至2000m,0.6；深处几近均匀。

（二）垂直分布(verticaldistribution)1.赤道区：(equatorzone)均匀低盐层、盐度最大层—盐度跃层(halocline)—盐度最小层,缓慢增加。南强北弱

2.副热带海区(subtropicalzone)：均匀高盐层、盐度最小层.3.极地海区(polarregion)：

层状分布的原因，大洋表层以下的海水都是从此海区表层辐聚(convergence)下沉而来的。

三、盐度的变化(Changesofsalinity)1.日变化(diurnalchange)：

表层很小，变幅通常小于0.05。下层，受内波(internalwave)的影响，常有大于表层的。

日较差：一天中最高、最低盐度之差。2.季节变化(seasonalchange)：

由蒸发(evaporation)、降水(precipitation)、径流(runoff)、融冰(icemelting)结冰(icing)及大洋环流(oceancirculation)等因素制约。有年变化的周期。但各海区不同，无普遍规律可循。

3.不规则变化(irregularchange)：（1）径流(runoff)（2）地震(earthquake)密度分布及变化(DistributionandChangesofDensity)

一、分布(Distribution)

（一）水平分布(horizontaldistribution)是T、S、P的函数

1.表层(surfacelayer)：取决于温度(temperature)和盐度(salinity),沿经向从赤道(equator)向两极(poles)逐渐增大。

2.深层(abyssallayer)：密度(density)水平差异减小。

（二）垂直分布(verticaldistribution)主要取决于温度.1.随深度(depth)增加而不均匀的增大。

2.低纬(lowlatitude)与主温跃层对应，出现密度跃层(pycnocline)。

3.沿各纬度分布与主温跃层相应。热带表面密度(surfacedensityoftropicalzone)小，密度跃层强度大，副热带表面密度增大，密度跃层强度(intensity)相对减弱。极锋(front)向极一侧，不存在跃层。（表面密度大）个别海域形成浅而弱的密跃层。（降水、融冰）在浅海，随着季节性温跃层(seasonalthermocline)的生消也会存在密度跃层的生消过程。

二、变化(Changes)1.日变化(diurnalchange)：微不足道。深层有密度跃层存在时，受内波(internalwave)影响会有波动，但无规律。

2.年变化(annualchange)：与温度、盐度年变化有关，综合作用也导致了密度年变化的复杂。

中国海温盐分布及变化(DistributionandChangesofTemperatureandSalinityinChinaSea)季节性温、盐跃层 温、盐日较差 温、盐年较差

观测手段(Measurements)

一、传统：颠倒温度计(Deep-seareversingthermometer)

二、电子(electronic)：CTD

三、红外(infrared)：热电偶、热敏电

海水混合(MixingofSeaWater)

一、混合概念、形式(Definitionandtypes)

（一）定义(definition)：

混合是海水的一种普遍运动形式，混合过程就是海水各种特性逐渐趋向均匀的过程。

（二）混合形式(mixingtype)：分子混合(molecularmixing)，涡动混合(turbulentmixing)，对流混合(convectivemixing)分子混合(molecularmixing)：分子的热运动与相邻海水进行交换，只与海水的性质有关。

涡动混合(turbulentmixing)：海水微团的随机运动与相邻海水进行交换。与海水的运动状态有关。

对流混合(convectivemixing)：热盐作用引起，主要是铅直方向水体交换。

（三）海水混合具有区域性(localcharacter)：界面混合(interfacemixing)和内部混合(interiormixing)。

1、界面混合(interfaceblending)海气界面：强烈的动力和热力过程。风混合；热力对流混合。海底层混合：主要由海流、潮流等动力因子引起，自海底向上发展。海洋锋区：不同水团相交汇的海区，有水平和垂直混合。

2、海洋内部混合(interiorblending)海洋内波引起的混合尤为重要；

“双扩散对流”效应：由于分子热传导系数大于盐扩散系数（100倍），引起的自由对流，促进海洋内部混合。通常两种形式：

1）冷而淡的海水置于暖而咸的海水之上温度出现不稳定状态，上下层海水是静力稳定状态，由于分子扩散的结果，上层海水增温增盐，下层降温降盐，由于热传导系量是盐扩散系数的100倍，所以上层海水由于增温而密度减小，导致海水从界面处上升，下层降温降盐而密度增大，导致海水从界面处下降。对流从界面开始分别向上和向下扩展。

2）暖而咸海水置于冷而淡海水之上与1）形式相似，上下层海水通过界面产生对流。海洋中观测到“盐指”(saltfinger)双扩散对流效应大大促进了海洋内部的混合。

二、混合效应及影响因素(Effectandinfluencingfactorsofmixing)1.动力混合：均匀层，温度跃层(thermocline)，盐度跃层(halocline)，形成密度跃层(pycnocline)2.对流混合：均匀层，增盐：温度跃层，降温：盐度跃层，不会出现密度跃层

三、混合增密效应(Density-enhancedeffect)混合收缩效应:混合后的密度大于混合前海水的平均密度。海水密度随温、盐和压力的变化是非线性的。

四、水团之间混合(Mixingbetweenwatermasses)海洋热盐细结构(MicrostructureofOcean'sTemperatureandSalinity)

一、海洋细结构(microstructureoftheocean)：

相对常规观测尺度的铅直向结构，称其为“细微”。很多很薄的水层构成，层内温盐性质相对均匀的分层结构。

二、两种型式(Twopatterns)：阶梯状结构和不规则的扰动型 1.阶梯状结构(ladderpattern)：

海洋上层大风的扰动或相邻海水的入侵。在海洋深层的一般认为是“双扩散”对流是其形成原因。

2.不规则扰动型(irregulardisturbedpattern)：

跃层内有厚度为数米的温度和密度相当均匀的薄层，有时甚至有逆温现象。可能是内波的破碎或小尺度湍流形成。