2008-05-24 14:56:02帥MAN導演

海水的組成和特性

海水 摘錄自國立臺灣海洋大學海洋教育網

海水成分
  海水不同於我們常使用的自來水或河水。因為自來水或河水幾乎是無色無味的。但是曾經在海水浴場游泳的朋友都曾喝過海水,不但是鹹的還帶一點苦味。
   1.鹹的海水
   海水的味道是鹹的,因為海水內含有塩分。這是由於水蒸氣蒸發後變成雨水,一些氣體便解於水中,落下來後,能溶解岩石,形成塩類。
   2.塩分
   大約每一公斤海水,含有35公克的塩,一公斤海水含純水965.31克。但是,海洋塩分的濃度並不是一定的,由於下雨、河水流進和蒸發等原因,多少會有所變動。一般來說,溫暖的海洋塩分較多,寒冷的海洋,塩分較少。
   3.化學成分
   塩分當中,主要的元素是氯(Cl-)與鈉(Na+)。另外還有77 種以上的元素,如鐵、鋁、金、銀、鈾等。海水中的化學物質會被生物吸收利用,或被懸浮物質吸附沉降至海底,經由成岩作用變成海底礦物,從海水移除,也因為這樣的動態平衡而使得海水中之主要成分得以保持守衡的狀態。

洋流
洋流為海洋中大規模定向的水體運動,有人形容它為海洋中的河流,流速、流向大致一定。洋流主要受行星風系(季風、西風)、地球自轉科氏力、海水中密度差異以及海陸地形分佈的影響。根據其成因可分為由於海水密度不均勻分佈所引起的溫鹽環流 (Thermohaline circulation),以及受風力作用形成的風吹流(Wind-driven circulation)。洋流持續而規律的循環運動,為控制地球熱量分布之重要機制,洋流對於調節全球性氣候以及維持海洋、生態環境扮演重要的角色,一年四季由南往北流經台灣東側的黑潮即為北太平洋相當重要的洋流。
依照流向及位置的不同,全球有下列幾個主要的洋流:
   1.赤道流
  在赤道南北的低緯度海域,由於東南季風和東北季風的作用,形成了自東向西的南赤道流和北赤道流,它們遇到大洋的西海岸後,在西岸海域分別向南和向北流去。
   2.赤道逆流
   赤道流的兩股小支流則分別向北和向南流動,在赤道附近會合,使水位抬昇,在南北兩個赤道流之間形成了自西向東的赤道逆流。
   3.北大西洋流和北太平洋流
   在北半球的中緯度海區裡,被海上盛行的西風驅動著的海水,自西向東流動,形成了北大西洋流和北太平洋流,它們遇到海洋的東岸,也各自分成向南和向北的兩個支流。
   4.南極環極流
   在南半球的中緯度海區裡,由於西風盛行,加上此海域自西向東無海岸阻擋,而形成繞地球一週的南極環極流。
   5.極地東風流
   在南半球的高緯度海區,由於東風的吹刮,驅使海水向西流去,這便是極地東風流,它向西遇到大陸後便折向北。

海浪
波浪、潮汐與海流都是海水的運動形式,而波浪又是海洋中最常見最普遍的運動模式,它與潮汐一樣也都具有周期性,也就是說,在一定的時間間隔內,海水的運動是重複進行的。
   1.波浪
   波浪為海水受到外力作用引發之波動現象,諸如海面受風吹彿、海底火山、地震,大氣壓力變化,日、月引潮力,甚至船的航行都可能引發波浪。由於不同之形成機制,波浪呈現多種不同的種類,週期可以從少於一秒到數十小時,波高從幾毫米至數十公尺,而波長則可以從幾毫米長至數千公里。一般可以根據波浪之相對水深(水深/波長)將之區分為淺水波(長波,如海嘯、潮波等)、深水波(短波)以及中間水波。由於波浪到達近岸受限於地形淺化,波浪能量堆積,因此有時破壞能量驚人。海岸工程,港灣建設都必須考量其承受波浪破壞之能力,而源自千里之外的海嘯更對沿海居民的身家安全造成威脅。另遠處颱風所造成的海浪,行進至岸邊時,往往會造成岸邊人員落海事件。
   2. 瘋狗浪
   瘋狗浪大概都在颱風來臨前後,或東北季風盛行之時行成。因為在這段期間海面常有持續的湧浪,當它快速地傳至岸邊時便會激起大浪,而突出的岬角或提防波,更助長了大浪的聲勢,常常一個浪頭打來,就將釣客掃入海中,極為嚇人。因此,一般人就稱它為瘋狗浪。
  3.海嘯
   海嘯發生的原因很多,海底地震、火山爆發等,都有可能造成海嘯,其中最主要的原因是海底地震,因為海底地震會造成海床部分下陷、部分隆起,而在這種海床垂直移動力量的推動之下,常會形成波長達數十公里到數百公里的巨大波浪。
   海嘯在大洋中傳遞時,波高只在30到60公分左右,因此航行中的船隻有時也察覺不出他的存在。但可怕的是當它來到岸邊時,就會以很快的速度沖向陸地,造成極為嚴重的災害。台灣附近的海底地震大多發生在東部海域,幸運的是,因為這個區域的地形陡降,波浪部一推高,所以很少造成災害。不過,倘若震源是在北部或西部水深較淺的地方,還是有可能發生海嘯。1867年發生在基隆附近的海嘯,傷亡人數便高達數百人。

潮汐
宇宙間所有的星球都會相互吸引,但是其他星球不是距離地球太遠就是太小,只有月球和太陽對地球的影響較顯著。而月球雖小,但因距離我們最近,所以影響又大過太陽。此外,大多數地區的海水每天會有兩次漲潮與退潮,稱為半日潮,一漲一退的週期大約是12時24分,而兩次加起來的時間正好就是月球繞地球一圈的時間。如果兩次漲退的時間不規則,則稱為混合潮,台灣的潮汐就是混合潮。不過有些地方,每天只有一次漲潮退潮,叫做全日潮。
  當月球和太陽運轉成一直線的位置時,引潮力會相加,行成大潮。當月球和太陽的位置相互垂直時,引潮力大為消減,則形成小潮。一天之中有兩次漲潮,兩次落潮。一月之中有兩次大潮(朔與望),兩次小潮(上弦月及下弦月)。一年之中有兩次極大潮(春分及秋分)。地球、月球和太陽三者之間的運轉週期穩定且有一定規則,所以潮汐的變化也比較容易掌握,只需要準確的統計數字,就能描繪出潮汐漲退的規律。

海平面
海平面指的是大氣與海洋的交界面,為計算陸上高度以及海下深度的起點。由於海平面受各地不同的潮汐、大氣壓力、風力以及氣候變化等作用的影響而持續變動,因此通常以一段期間內歷經各種潮汐所得到之全球海水表面的平均高度來定義一般所謂的海平面。
  1.升降如謎的海平面
   大約在一萬八千年前,也就是上一次冰河時期的巔峰期,全球海平面平均低於目前的海平面120公尺左右,台灣海峽幾乎露出水面,當時亞洲大陸北方因寒冷而不適合居住,許多動物便長途跋涉來到澎湖附近及台灣生活。這些推測可以從澎湖及台灣挖掘出的大象、犀牛、長吻鱷及鹿化石等得到證明。等到脫離冰期之後,凝結在格林蘭及兩極冰山局部消融,於是海平面又上升,海水再度覆蓋了台灣海峽。
   除了冰河時期的原因外, 地殼變動造成的隆升或下沉,也會使海平面相對地下降或上升; 而人為的超抽地下水,更是造成地層下陷、海水倒灌的主要原因。這樣海平面上升下降,與潮汐周期性的漲退大不相同,因為它持續的時間更長,對地球的影響也更大。
  2.海面平均水位上昇之原因
  除了洋流、風力、海水深度以及月球之運轉等他因素會影響海平面之變動。其他還有幾個造成海平面變化的原因:
  海洋熱膨漲
  海水溫度上昇使海洋表層之混合(約水深200 m範圍)稱之海水體積膨漲,海洋熱膨漲引起之海面上昇率據估計每100年約4.0 cm。
  山岳冰河
  山岳冰河及小冰之冰積量雖佔全球冰量百分比之小部份,但因比格林蘭及南極冰床氣溫上昇反應快,一般認為對10-100年尺度之海面上升所佔分量極重要。據估計氣溫每上昇一度,則山岳冰河溶解對海面上昇之貢獻為0.58 mm/yr,即每100年上昇約為4.0 cm。 
  地球暖化
  據IPCC(1990a)報告,南極冰床沒因地球溫暖化而減少,但地球溫暖化卻使大氣濕度增加,因而使降雪量及積雪速度增加,此種影響至少對今後50年之海面下降會有影響。
Copyright 2006 by 國立台灣海洋大學. All Rights Reserved

上一篇:海洋運輸

(悄悄話) 2010-06-23 21:22:00
莊景琪 2008-05-26 20:48:30

我們台灣也有可能一半 因全球暖化而消失
那些氣體就像讓地球蓋一條毯子 讓地球產生熱度
所以南極的冰才會溶化

帥哥洲 2008-05-24 15:12:00

你做得很棒喔