盐度测量

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1、盐度测量,盐度测量意义 盐度的定义和演变 盐度的测量 常用海水盐度计 海水样品测定结果的整理,盐度测量意义,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 盐度与沿岸迳流量、降水及海面蒸发密切相关 盐度的分布变化影响和制约其它水文要素分布和变化的重要因素 海水盐度的测量是海洋水文观测的重要内容,盐度的定义和演变,绝对盐度 克纽森盐度公式 1969年电导盐度定义 1978年实用盐标（psu）,绝对盐度,海水中溶解物质质量与海水质量的比值。 绝对盐度不能直接测量。 随着盐度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。,盐度的定义和演变,克纽森盐度公式,20世纪初，丹麦海洋学家克

2、纽森等人建立了盐度定义，即：在 1000g海水中，当碳酸盐全部变为氧化物、溴和碘全部被氯置换，所有的碳酸盐全部氧化之后所含固体物质的克数，以符号“S ”表示 测量方法：取一定量的海水，加盐酸和氯水，蒸发至干，然后在480的恒温下干燥48h，最后称所剩余固体物质的重量 操作十分复杂，测一个样品要花费几天的时间不适于海洋调查,盐度的定义和演变,克纽森盐度公式,在实践中是测定海水的氯度，根据海水组成恒定性规律，来间接计算盐度，氯度与盐度的关系式，即克纽森盐度公式 S = 0.030+1.8050Cl 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 克纽森公式只

3、是一种近似的关系，且代表性较差，滴定法在船上操作不方便,盐度的定义和演变,1969年电导盐度定义,60年代初期，英国国立海洋研究所考克思等人从各大洋及波罗的海、黑海、地中海和红海，采集了200m层以浅的海水样品，首先应用标准海水，准确地测定了水样的氯度值然后测定具有不同盐度的水样与盐度为35.000、温度为15的标准海水，在一个标准大气压下的电导比（R15），从而得到了盐度-氯度和盐度-相对电导率的关系式，称为1969年电导盐度定义,盐度的定义和演变,优点：精度高，速度快，操作简便，适于海上现场观测 局限性：建立在海水组成恒定性的基础上，它是近似的；所用的水样均为表层，不能反映大洋深处由于海水

4、成份变化而引起电导值变化的情况国际海洋用表中的温度范围为1031，而当温度低于10时，电导值要用其它的方法校正，从而造成了资料的误差和混乱,盐度的定义和演变,1969年电导盐度定义,1978年实用盐标(psu),在一个标准大气压下，15的环境温度中，海水样品与标准KCl溶液的电导比 在实用盐标中采用了高纯度的KCl，用标准的称量法制备成一定浓度（32.4357）的溶液，作为盐度的准确参考标准，而与海水样品的氯度无关 克服了海水盐度标准受海水成分变化影响的问题,盐度的定义和演变,观测时次、标准层次及精度要求,盐度与水温同时观测大面或断面测站，船到站观测一次连续测站，一般每两小时观测一次根据需要，

5、有时一小时观测一次 盐度测量的标准层次有关规定与温度相同,盐度的测量,测量方法,化学方法：硝酸银滴定法克纽森等人在1901年提出。在离子比例恒定的前提下，采用硝酸银溶液滴定，通过麦克伽莱表查出氯度，然后根据氯度和盐度的线性关系，来确定水样盐度。在当时，不论从操作上，还是就其滴定结果的精确度来说，都是令人满意的。,盐度的测量,物理方法,比重法：一个大气压下，单位体积海水的重量与同温度同体积蒸馏水的重量之比。从比重求密度，再根据密度、温度推求盐度 折射法：通过测量水质的折射率来确定盐度 以上几种测盐方法存在误差较大、精度不高、操作复杂、不利于仪器配套等问题，尽管还在某种场合下使用，但逐渐被电导测量

6、所代替。,盐度测量方法,电导法,电导法利用不同盐度具有不同导电特性来确定海水盐度； 海水电导率是盐度、温度和压力的函数，因此，通过电导法测量盐度必须给予温度和压力对电导率的影响进行补偿； 采用电路自动补偿的这种盐度计为感应式盐度计。采用恒温控制设备，免除电路自动补偿的盐度计为电极式盐度计；,盐度测量方法,电导法,感应式盐度计：优点：可在现场和实验室测量，应用广；实验室精度可达0.003。适宜现场测量，特别是近海（有机污染含量较多、不需高精度测量）。缺点：样品量很大，灵敏度不如电极式盐度计高，并需要进行温度补偿，操作麻烦 电极式盐度计：测量电极直接接触海水，容易出现极化和受海水的腐蚀、污染，使性

7、能减退，不宜现场应用，主要用在实验室内做高精度测量。目前已解决，STD、CTD均属此,盐度测量方法,温盐深仪测量盐度,现场调查的CTD仪获取的相对电导率R、温度、压力数据，必须经过处理后方才得到盐度资料； 每天至少应选择一个比较均匀的水层，与利用实验室盐度计对海水样品的测量结果对比一次，如发现温盐深仪的测量结果达不到所要求的准确度，应调整仪器零点或更换仪器探头； 温盐深的电导率传感器必须保持清洁，每次观测完毕都须用蒸馏水（或去离子水）冲洗干净，不能残留盐粒或污物；,盐度测量方法,常用海水盐度计,测量范围：0.00542psu盐度 精确度：24h内不经重标准化，精度高于0.002psu。 最大分

8、辨率：35psu时，高于0.0002psu 所需样品量：最多需100ml，包括最大的冲洗量（样品间盐度相差3psu，大约需50ml） 水槽温度：可选范围为1833，每3一级，精确性达到0.02，稳定性达到每天0.001,常用海水盐度计,测量范围：0100 准确度：0.2% 使用方法：使用前，必须用淡纯水“归零”校正，以及调整目镜的焦距；打开光源板，将海水用小滴管滴下少许，盖上光源板后，看光源板内面的测试区是否已占满空间，如果留有空隙，会影响准确度；从另一头的目镜朝向光源，就可读出所测定出海水的盐度；测定完毕后，光源板部份要用淡水清洗干净，清洗时要特别注意的是只有光源板部份可用水冲洗外，其余的任

9、何部份都不可碰到水份，以免造成故障,海水样品测定结果的整理,海水样品温度T =15时，测得电导率比为0.95427，查求海水实际盐度查Ia表得：R14 = 0.95420 S = 33.214R15 = 0.95430 S = 33.217S = 310-3 内插表Ib R = 0.95427-0.95420 = 710-5查表得到盐度修正值：S = 210-3所以: R15 = 0.95427时，海水实际盐度为：S = 33.214 + 210-3 = 33.216,第五章 透明度、水色、海发光观测,透明度：海水透明的程度（即光在海水中衰减程度） 水色：海水的颜色 海发光：夜晚海面生物发光的

10、现象,透明度观测,透明度定义一平行光束在水中传播一定距离后，其光能流I与原来光能流I0之比，即： T = I/I0 光在海中衰减规律为： I = I0 e-rz 式中：z为水深，r为衰减系数,透明度盘（塞克盘）,透明度观测,优点：简便、直观 局限性：受海面反射光的影响，与观测人眼睛的近视程度等有关。因此测量的结果缺乏客观的代表性，而且只能测到垂直方向上的透明度，不能测出水平方向上的透明度,透明度盘观测,透明度观测过程,在主甲板的背阳光处，将透明度盘放入水中，沉到刚好看不见的深度，慢慢提到隐约可见时，读取绳索在水面的标记数值（有波浪时应分别读取绳索在波峰和波谷处的标记数值）。读到一位小数，重复2

11、-3次，取平均值，即为观测的透明度值。若倾角超过100，则应深度订正。绳索倾角过大时，重锤应适当加重。 观测只在白天进行，观测时间为：连续观测站，每2h一次，大面观测站，船到站观测，须避免船上排出的污水影响,注意事项,出海前应检查透明度盘的绳索标记，新绳索使用前须经缩水处理（将绳索放在水中浸泡后拉紧晾干），使用过程中需增加校正次数； 透明度盘应保持洁白，油膝脱落或脏污时应重新油漆； 每航次观测结束后，透明度盘应用淡水冲洗，绳索须用淡水浸洗，晾干后保存,透明度观测,水色定义,水色和海色的区别 海水的颜色是由水分子及悬浮物质的散射和反射出来的光线决定的，称为水色。 海面的颜色主要取决于海面对光线的

12、反射，与当时的天空状况和海面状况有关。,水色观测,不同的海色,水色成因,由于各种光线在进入海水中后被吸收和散射的情况不同，因此产生了各种水色。 各色光线波长不同，吸收率也不同。波长长度与吸收率呈现正比例的关系。,水色成因,吸收和散射是互为相反的两种作用:吸收率大的光波,其散射能量小 散射能量还与悬浮物颗粒粒径有关:颗粒粒径越小,短波散射能量越大 这种现象为海水对光线的选择吸收和散射,水色成因,大洋海水,悬浮物量少,颗粒粒径小,蓝光散射能量大，故海水的颜色多呈蓝色。 近岸海水,悬浮物增多,颗粒变大,黄光散射能量大,所以海水多呈黄色,浅蓝或绿色,水色观测,根据水色计目测确定 观测透明度后，将透明度

13、盘提到透明度值一半的位置，据透明度盘上所呈现的海水颜色，在水色计中找出与之最相似的色级号码 观测只在白天进行，观测时间为：连续观测站，每2h一次，大面观测站，船到站观测，观测地点应背阳光，须避免船上排出的污水影响。,注意事项,观测时水色计内的玻璃管应与观测者的视线垂直; 水色计须保存在阴暗干燥处，切忌日光照射； 每航次观测结束后，将水色计擦净并装在里红外黑的布套里； 水色计在6个月内至少用标准水色校准一次，发现褪色现象及时更换，作标准用的水色计（在同批出厂和的水色计中保留一盒），平时封装在里红外黑的布套中，并保存在阴暗处；,水色观测,海发光(生物发光)现象,发光细菌 浮游生物 复杂的海生生物发

14、光，如水母 鱼类,Noctiluca scintillans,Glowing bacteria,Flashlight fish,海发光观测,发光类型火花型（H）发光浮游生物弥漫型（M）发光细菌闪光型（S）大型发光动物（如水母） 发光强度（等级）,表 5-1 海发光强度等级表,观测方法,观测前，应在黑暗环境中适应几分钟 观测地点在船上灯光照不到的黑暗处 海发光只在夜间观测连续观测站：在20、23和02时观测大面观测站：船到站观测，但两站间的航行中要观测一次海滨观测站：每天天黑后进行一次观测,海发光观测,注意事项,海面平静，观测不到海发光时，可用工具搅动海面； 两种海发光类型同时出现时应分别记录； 海面没有发光现象或在月光较强的情况下，无法观测海发光时，记为“”，无海发光时记为“0”。,海发光观测,