密度躍層

密度躍層是因為海水的密度隨深度增加而突然變大,人們把海水密度在沿直方向上突然變大的水層叫密度躍層。海水密度在表層與深層之間存在著極大的差異。密度小的海水會集聚在密度大的海水上面,上輕下重,使海水成層分布。這上下層之間,自然形成了一個屏障,叫作密度躍層。

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簡介

溫度和密度在躍層發生迅速變化,使得躍層成為生物以及海水環流的一個重要分界面。
除密度躍層外還有溫躍層,兩者會有重合。但並不相同。
密度躍層,又被稱為"柔軟的液體海底"。
密度躍層是海水的溫度或鹽度由很小到很大的一個飛躍變化的過渡水層,有的甚至厚達幾米。一般位於海面以下100—200 米左右。由於在開闊海域,鹽度幾乎是穩定的,而壓力對密度只有很輕微的影響,因此溫度就成為影響海水密度的一個最重要的因素。大洋表面的海水溫度較高,因此它的密度就比深處的冷水要小。

海水的密度

是指單位體積內海水所包含的質量。海水密度一般在1.02-1.07之間,它取決於溫度、鹽度和壓力(或深度)。在低溫、高鹽和深水壓力大的情況下,海水密度大。例如,在大西洋深層冷水中,海水密度就大。而在高溫、低鹽的表層水域,如赤道表層海水密度就小。

海水密度分布規律

一般情況下,由赤道向兩極,溫度逐漸變低,密度則逐漸變大。到了兩極海域,由於水溫低,海水結冰,剩下的海水鹽分高,所以密度更大。因此,北冰洋附近海域海水密度都很高。
海水的密度是海水的一個重要物理特徵。密度大,海水的浮力就大。經常出海航行的人都知道,輪船的"吃水"(船體在水面以下的深度)在不同海區是不都一樣的,這主要取決於海水的浮力,也就是說與海水的密度有關。
海洋深層幾乎所有的海水運動都是由海水的密度差異引起的,密度大的下沉,密度小的上升。
人們把海水密度在沿直方向上突然變大的水層叫密度躍層。一般情況下,海水的密度分布是穩定的。它隨著海水深度、溫度和鹽度的變化而變化。海水溫度低、鹽度和水深增大,密度變大,反之,則變小。通常表層海水密度小,向下密度逐漸變大。但由於外界干擾,如水文氣象條件變化,使某一深度的海水密度變化一反常態,突然變得特別大。在那裡,深度增加不是很深,可是密度卻急劇增加,好像隔了一層屏障,上面密度小,而下面密度大。這就是我們所說的密度躍層。
海水的密度隨著深度增加而變大。大約從1500米的深度開始,密度隨深度的變化越來越小,到了最後,密度幾乎不再隨深度變化了。可是,有時候,由於水溫或鹽度分布反常,海水的密度隨深度增加而突然變大,人們把海水密度在沿直方向上突然變大的水層叫密度躍層。密度躍層對潛艇的航行很有意義。科學家們經過多次實驗發現,躍層會使聲波傳播發生折射,這樣,當敵人的軍艦發射探測潛艇的聲波時,常被躍層擋了回去,這時潛艇躲在躍層下面就能避開敵人的耳目而不被發現。另外,躍層比較穩定,潛艇可以停坐在上面,既節省燃料,又安安穩穩,於是,人們又把密度躍層比作"液體海底"。

產生密度躍層的原因

產生密度躍層的原因很多,但主要取決於海水的溫度和鹽度。通常,風平浪靜時,水溫隨著深度的增加,而逐漸降低。當海上出現大風浪,海水上下混合,上層水溫逐漸均勻,而風浪影響不到的下面水層,溫度依然在降低。這樣一來,上下水層之間的海水溫度呈現劇烈變化,從而形成了密度躍層。而在接近大陸的邊緣海域,大量江河淡水流入海中,使海水被沖淡,鹽度發生急劇變化,也會產生密度躍層。還有些躍層出現在兩個不同性質的水團接觸面上。如土耳其的伊斯坦堡海峽中就有這種密度躍層。在那裡,表層海流始終從黑海流向地中海,而下面的海流則反其道而行,從地中海流向黑海,這兩股海流帶來的水團其溫度、鹽度均不相同,在其接觸面容易出現密度躍層。

影響

密度躍層不僅對水面船隻和潛艇安全航行有影響,而且對海洋生物的影響也非常大。因為密度躍層猶如海水中隔了一層屏障,使上、下層海水之間的循環、對流受阻。這樣,當下層海水的魚類所必需的溶解氣體一旦用盡,又無法從上層水中得到相應的補充,致使魚類和其他生物窒息而死。同樣,上層水中海洋生物所需要的營養鹽也得不到下層水的供應,致使它們不易生長和繁殖。所以,有經驗的漁民有意遠離有密度躍層的海域,因為這些海域無魚可捕。當然,密度躍層也有可利用的地方,如潛艇隱蔽在躍層之下就不易被敵艦聲納發現,也可以停泊在躍層上面,伺機向敵艦發起進攻。所以,人們又把密度躍層稱為"柔軟的液體海底"。

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