第四章盐度测量.ppt
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在海洋学研究中,海水密度是描述其特征的一个重要参数;海洋中的各种现象,如大洋环流深海密度流以及水声传播,都与海洋中海水密度的分布与变化规律密切相关。
而海洋生态环境也受盐度的重要影响。
海水盐度标准[1][2]:海水的盐度是海洋的一项基本参数。
由于盐度本身所具有的特珠的重要性,几百年来,人们一直在研究它通过坚特不懈的实践, ,探索盐度的实质,逼近绝对盐度(绝对盐度定义为:海水中溶解盐的质量时海水质量的比。
实际上,直接测量绝对盐度是极其困难的。
我们通常测定的盐度本质上只是实用盐度。
1902年,根据海水主要成分的比值近似恒定"基于化学方法的氯度盐使用了65年。
1967年,盐度重新定义"给出盐度与氯度新关系式和盐度与相对电导率关系式,使用11年。
1978年,作为当前水平的一个重要标志,就是联合国教科文组织(UNESCO)、国际海洋考察理事会(ICES)、海洋研究科学委员会(SCOR)和国际海洋物理科学协会(IAPSO)批准。
并从1982年1月1日起在全世界正式使用的“PSS78国际实用盐标”和国际海水状态方程EOS-80及其海洋学常用表。
在推广应用了30年后,EOS-80 和实用盐度的不足之处愈发明显,于是海洋学家着手构建2010 年国际海水热力学方程(International Thermodynam-ics Equation of Seawater-2010,TEOS-10)TEOS-10 是全新的6高精度的综合公式,它构建的基础依然是海水的密度6温度与压强等关键性因素,但是其核心思想发生了实质性变化。
测量方法:1.电导法测量:利用海水不同盐度下导电率不同,由标准盐度参照进行测量海水盐度。
根据应用条件不同可分为实验室测量与实时测量装置。
电导法实时测量具有小型化,精度高,数字化等优势,我国从六十年代初开始“现场”测量电导盐度计的研制工作,至今已取得一定的成果。
在过去所作的研究的基础上,用我国现在普通使用的一些电子仪器及有关设备,装配了一套精密测量海水盐度的电桥及恒温装置,并进行了对中国标准海水盐度的测定,与电位滴定法结果进行了比较,最后结果表明,这套装置在实验室内测定海水盐度精度达土0.002‰S,换算为氯度为士0.00‰Cl,研究结果还表明中国标准海水的电导比,盐度、氯度关系与大洋水是一致的。
盐度测量详解几十亿年来,来自陆地的大量化学物质溶解并贮存于海洋中。
如果全部海洋都蒸发干,剩余的盐将会覆盖整个地球达70m厚。
根据测定,海水中含量最多的化学物质有11种:即钠、镁、钙、钾、锶等五种阳离子;氯、硫酸根、碳酸氢根(包括碳酸根)、溴和氟等五种阴离子和硼酸分子。
其中排在前三位的是钠、氯和镁。
为了表示海水中化学物质的多寡,通常用海水盐度来表示。
海水的盐度是海水含盐量的定量量度,是海水最重要的理化特性之一,它与沿岸迳流量、降水及海面蒸发密切相关。
盐度的分布变化也是影响和制约其它水文要素分布和变化的重要因素,所以海水盐度的测量是海洋水文观测的重要内容。
1.盐度的定义和演变绝对盐度是指海水中溶解物质质量与海水质量的比值。
因绝对盐度不能直接测量,所以,随着盐度的测定方法的变化和改进,在实际应用中引入了相应的盐度定义。
1.克纽森盐度公式在本世纪初,克纽森(Knudsen)等人建立了盐度定义,当时的盐度定义是指在 1000g海水中,当碳酸盐全部变为氧化物、溴和碘以氯代替,所有的有机物质全部氧化之后所含固体物质的总数。
其测量方法是取一定量的海水,加盐酸和氯水,蒸发至干,然后在380℃和480℃的恒温下干燥48h,最后称所剩余固体物质的重量。
用上述的称量方法测量海水盐度,操作十分复杂,测一个样品要花费几天的时间,不适用于海洋调查,因此,在实践中都是测定海水的氯度,根据海水的组成恒定性规律,来间接计算盐度,氯度与盐度的关系式(克纽森盐度公式)如下:S‰=0.030+1.8050Cl‰克纽森的盐度公式使用时,用统一的硝酸银滴定法和海洋常用表,在实际工作中显示了极大的优越性,一直使用了70年之久。
但是,在长期使用中也发现,克纽森的盐度公式只是一种近似的关系,而且代表性较差;滴定法在船上操作也不方便。
于是人们寻求更精确更快速的方法。
我们知道当导体的两端有电势差时,导体中就有电流通过,而一段导体中的电流I与其两端的电势差()成正比,这就是著名的欧姆定律,即I= G(),式中G为比例系数, 又叫电导。