第三章 海水的性质(第二课时)

2023-05-19地理

说话人 1

同学们好,我是来自北京市第六十六中学的张永华老师。今天我们继续来学习第二节海水的性质。在上节课,我们学习了海水的 3 种物理化学性质。大家来看这张图表示的是大洋表层海水温度严度、密度随纬度变化图。那同学们能不能判断一下图中三种不同颜色的曲线,分别代表的是哪种海水性质,相信同学们已经很快判断出来了。我们看到红色的曲线,它的数值从低纬向高纬逐渐降低,他表示的应该是温度。蓝色的曲线呈现双驼峰状,在富热带海区最高,像赤道和两极递减,它应该表示的是海水的盐度。绿色的曲线,我们可以看到数值从低纬向高纬逐渐升高,表示的应该是海水的密度,那么这张图表示的是全球的分布规律,下面老师要增加难度,我要找一个特定的区域来让大家描述一下这个海区海水性质的特点。

说话人 1

好比如我要找赤道地区,在这张图中大家能不能找到赤道?大家来看横坐标表示的是纬度,中间是 0 度,我们可以做一条辅助线。从图中我们可以看到,在赤道附近海域,海水的温度较高,盐度较低,密度较低。为什么会呈现这样的特点?在赤道附近,太阳辐射较多,所以海水的温度较高。表层海水的密度与温度关系非常的密切,一般呈反比关系,所以海水的密度较低。在吃到降水较多,大量的雨水冲淡了表层海水的盐分,所以严度较低。

说话人 1

好,通过读图我们发现不同海域的海水性质呈现不同的特点,那对我们的人类活动会产生什么样的影响?今天我们就继续来学习海水性质对人类活动的影响。我们将通过雪龙号撞冰山、德军潜艇偷袭事件和海水自然结晶成沿现象来探究海水三种不同性质对人类活动的影响。我们将一起思考以下两个问题,一、指出资料内容与海水性质的关系。

说话人 1

二、说出这种海水性质对人类活动的主要影响。首先我们来看第一个事件,这艘破冰船就是雪龙号,是我国最大的极地考察船,在第 35 次中国南极考察期间,于北京时间 2019 年 1 月 19 日上午 10: 47,雪龙号受到浓雾的影响与冰山碰撞。大家来看这张图是我国的风云 3 号卫星在雪龙号遇险当天稍早的时候收集的卫星云图,图中这些白色的絮状物代表了云层线条,勾勒出了陆地的轮廓,深色的部分就是海洋,红点的地方就是雪龙号撞上冰山的位置。当时雪龙号报告说这个海域看到了好多的浮冰以及冰山,为什么在这个海域出现了很多浮冰和冰山,这与我们的哪种海水性质有关,我已经听到有同学大声的说出来了,就是海水的温度,我们可以看到雪龙号撞击冰山的位置离南极洲非常的近,纬度已经达到了南纬 69 度,这么高的纬度海水的温度非常的低,所以形成了大量的海冰甚至冰山。这就是当时雪龙号遇险时拍回的照片。

说话人 1

除了科学考察外,在高纬度的海域,海水的结冰期对我们的海洋运输也有很大的影响。这些年有很多国家都越来越关注北极航道,我们看这张图,图中红色的线条代表了北极航道,它是连接东北亚和欧洲的海上航道。与绿色的传统航道相比,它的距离短了很多,是连接两地最短的海上航线。传统的航道还会经过很多的海域、海峡以及运河,大家可以参考地图册来找一找这些重要的海峡及运河。

说话人 1

假如我从日本的横滨要去路特丹港,我选择传统的航道,那么我就要穿过马六甲海峡,经过苏伊士运河,要行驶大概 22 天的时间才能到达。如果我绕行非洲的好望角,那时间就更长了,需要 29 天,但如果我选择北极航道,那么仅需要 15 天就可以到达,大大缩短了运输时间,提高了运输的效率。

说话人 1

那为什么北极航道一直没有大规模的通航呢?大家来看这张图,这里是北冰洋,我们可以看到北冰洋上覆盖着大量的浮冰,我们再看上面这张图,这是 2014 年八 8 月份,我们还是可以看到在北冰洋覆盖着大量的浮冰,但是与 3 月份浮冰的面积有所不同,随着一年当中气温的变化,北冰洋覆盖的浮冰面积也会产生一定的变化,那么就有可能会阻碍北极航道的通航。所以如果传播想要经过北极航道,可能就需要配备一些破冰设备,同时还要注意选择比较合适的时间。

说话人 1

那什么时间比较合适?通过这两张图我们可以看出,应该是在比较短暂的夏季比较合适,此时温度较高,浮冰的面积最小,最有利于北极航道的通行。除此之外,海水的温度还会影响我们生产生活的哪些方面?我们来看下面这张图,大家发现了什么?这两种鱼在全球分布的范围不太一样,其中黄芪金枪鱼分布在图中橘色的范围,也就是全球中低纬度的海域,而大西洋鳕鱼则主要分布在大西洋高纬度的海域。为什么会出现这样的差异?因为大西洋鳕鱼比较喜欢 2 度到 11 度的水温,所以它更喜欢生活在纬度较高的、水温较低的海域,而黄芪金枪鱼则喜欢 18 度到 31 度的水温,所以它会生活在相对比较温暖的中低纬度海域,说明海水温度对鱼类的生存和繁衍是有一定影响的,那与我们的人类活动有什么关系?对了,它会影响我们的渔业,人类的渔业也要考虑到海水温度的状况,以及海洋生物对水温的要求,不论是远洋的捕捞还是近海的养殖,都会受到海水温度的影响。

说话人 1

对于我们国家来说,我国的海岸线漫长,海域辽阔,大陆架宽广,并且我国的四大近海自北向南跨越了温带、亚热带和热带海域,所以海洋资源极为丰富,为我们国家发展渔业提供了优越的自然条件。海水温度不仅对我们的生产带来影响,与我们的生活也息息相关。我们来看西安和东京两地的纬度相近,根据我们前面学习的全球太阳辐射的分布规律,两地的气温也应该差不多。但是我们来看气温曲线和降水量柱状图,我们发现东京的夏季气温比西安略低一些,冬季气温明显高于西安,在 0 度以上,说明东京的气温年角差要比西安小。

说话人 1

为什么会出现这样的差异?正是因为海水对大气温度起着调节的作用,与同纬度的陆地相比,海水温度的变化幅度要小于陆地,所以海洋上空的气温要比陆地上空的气温变化慢。那么日本是一个四面环海的岛国,受海洋的影响,东京气温的季节变化就要比西安小。在书中 52 页的活动栏目还提到了海水温度对我们游泳活动的影响,感兴趣的同学可以在课下尝试分析一下。我们再来看这袋海水自然精盐,它来自于天津长芦盐厂。大家看这张图片,在这个人工的大水池里,原来灌进了大量的海水,经过日晒,海水蒸发,自然结晶出了这些雪白的盐。那么这与我们的哪种海水性质有关呢?诶,对了,就是海水的盐度,海水中含有很多盐类物质,人类利用海水晒盐已经有非常悠久的历史了。在日照充足、降水较少的沿海地区,比较适宜建造晒盐厂。比如我们国家天津的长芦盐厂,台湾的布袋盐场,以及海南的英歌海盐场。

说话人 1

海水中除了钠和氯元素以外,还含有特别多对人类有价值的化学元素,比如说镁。目前全世界 60% 的美都来自于海洋。再比如秀,它的用途可广泛,比如像杀虫剂、红药水、摄影的感光剂都会用到它。别看它的浓度没有钠和镁那么高,但是全球 99% 的秀都溶解在海洋中,是名副其实的海洋元素。再比如点,它可是战略物资,它的浓度更低了。但是点在海洋中的储量比陆地上多了,所以人们开发了很多方法去直接从海洋中提取点。

说话人 1

在一些水资源短缺的沿海地区,人们更加关注海水的另外一个价值。同学们知道是什么吗?我估计有些同学猜出来了,就是淡水的价值。我们现在可以利用蒸馏等海水淡化的技术,让海水成为淡水资源的重要补充,缓解当地缺水的问题。对于渔业来说,我们前面提到海水的温度会对它产生影响,海水的盐度其实也会影响渔业,比如对海水的养殖来说,盐度的稳定性就极其重要,如果遇到了暴雨,就会引起养殖场的海水盐度降低,如果应对不当,就会造成养殖的鱼虾等大量死亡。最后我们再来看德军潜艇偷袭事件,有对军事感兴趣的同学可能对这个事件有所耳闻,在第二次世界大战期间,德国潜艇通过关闭动力装备,避开盟军听测系统的搜索,多次进出直布罗托海峡,对盟军的军舰进行偷袭。那么德军的潜艇已经关闭了动力系统,它是怎么进出直布罗陀海峡的?大家来看这张图,他表示的是直布罗陀海峡口到地中海的海水盐度、温度的抛面图,纵坐标表示了海水的深度,横坐标表示的是精度。从图中我们可以看出,在海底山脊的两侧,大西洋和地中海海水的温度以及盐度是不同的。比如说大西洋表层海水的温度是 15. 5 摄氏度,而地中海表层海水的温度是 13. 5 摄氏度。正是由于大西洋和地中海海水的温度和盐度不同,导致了两侧海水的密度不同,所以表层海水就会从大西洋自动流到地中海,再从深层回流回大西洋。

说话人 1

德军的潜艇正是利用了两个海域密度不同所引起的海水运动,从大洋的表层飘进地中海,偷袭英军的战舰在沉入到深层,随着海水运动飘出地中海,可见海水的密度对军事也会带来一定的影响。大家是否还记得,在上节课的一开始,老师和大家分享了美国常委杀号核潜艇遇难事件,有专家认为这艘核潜艇是因为遭遇了海水断崖而遇难。而就在 2014 年的春节,相同的情景在我国海军 372 潜艇重现,大家请看视频。

说话人 2

在今年海军举行的一场实战化战备拉动中,南海舰队某潜艇支队 372 潜艇受命紧急起航。然而在航行中的一天凌晨,意外发生了。

说话人 3

们在浇金根的那个前 15 分钟左右时间,我们突然滑进来这个千年吊身,这个速度是非常快的,感觉到就像一个鬼身的手在下面拽你一样的,直接往里往下面拽。

说话人 2

掉身指的是海水密度突然间变小,潜艇巡航深度突然变大,井体急气下沉的一种现象,好比陆地上疾驰的汽车突然掉入悬崖,因此潜艇掉身也被比喻成遭遇水下断崖,通常几米甚至十几米的掉身是可以控制的,而一旦掉身无法控制,将会导致潜艇失控,后果将不堪设想。

说话人 3

持续的就往下掉,感觉到事情的严重性,不感觉到这个是因增速是控制不了的。

说话人 1

看来海水断崖是海水密度的特殊变化而引起的,自二战以来已经发生过多起因遭遇海水断崖而造成的遇难事故,无一生还。老师现在特别担心我们的 372 潜艇怎么样了。在我军战士沉着冷静的应对下,在掉身 3 分钟后, 372 潜艇终于开始上浮,成功脱险,也成为有史以来唯一脱险的潜艇,创造了世界潜艇史上的一个奇迹。好同学们,根据我们前面的探究,我们发现海水的性质对我们的人类活动会产生非常重要的影响,比如海水的温度和密度会影响我们的海洋航行,海水的温度和盐度会影响我们的渔业生产。我们还可以从海洋中提取溴淡水等资源,它会对我们的科学考察等方面产生影响。同时,海水的性质还会影响到一些其他的自然条件,进而影响到我们的人类活动。所以我们可以根据区域海水性质的特征,合理的开发利用海洋资源,为人类创造更好的发展条件。

说话人 1

海洋一直深刻地影响着我们的生产生活,尤其是沿海的居民们更加依赖海洋。但在不同的时期,海洋对我们的影响也在不断产生变化。下面我们就一起聚焦波斯湾沿岸的著名城市迪拜,看看在不同的时期,迪拜对海洋的利用方式有什么不同,思考为什么会产生这样的变化?迪拜位于西亚,是面朝波斯湾的一片平坦的沙漠之地。

说话人 1

温暖的波斯湾中渔业资源很丰富,盛产多种鱼类,珍珠和珍珠母著称鱼氏。在早期,迪拜是以渔业和珍珠的输出贸易为主的小渔村。到了 1966 年,迪拜发现了海底油田,迪拜的经济和城市基础建设开始快速发展。 21 世纪至今,迪拜已经成为一个现代化服务型城市,人口快速增长,成为阿联酋人口最多的城市。目前迪拜是中东地区的经济金融中心,迪拜港成为中东地区最大的自由贸易港,是世界重要的转口贸易港,贸易成为迪拜第一大经济支柱。

说话人 1

迪拜又被称为一半海水一半沙漠的城市。从迪拜的卫星影像图中我们可以发现,迪拜是建设在面朝大海的一片沙漠之中的,这里的气候炎热少雨,年平均降水量不到 100 毫米,也没有淡水河流,是全球水资源最为匮乏的地区之一。但繁华的迪拜须水量非常的大,随着迪拜地下水位大幅下降,近些年地下水仅仅能够满足迪拜 0. 5% 的用水需求,因此迪拜开始利用资金和技术大力开发海水淡化工程建设。

说话人 1

大家看这张图,这就是迪拜最大的海水淡化工程,杰贝阿里海水淡化厂。这个海水淡化厂每天会从波斯湾中汲取 100 亿升海水进行海水淡化,但其中仅有 9% 会成为饮用水,其余因为盐分太高无法利用,会被重新排入到波斯湾中。仅 2015 年,这座工厂就向波斯湾排放了近5万亿升高浓度海水。

说话人 1

下面我们来看问题一,大家还记得迪拜最开始发展什么吗?对了,它是利用海洋中丰富的生物资源发展渔业和珍珠贸易。之后他发现了什么呢?对,是海底的石油,通过开采海底石油,迪拜的经济开始飞速的增长,城市开始快速的发展。之后它开始转型,重点开始向海洋运输方面发展。 2000 年以后,迪拜不仅已成为中东最大的自由贸易港,而且逐步发展成为世界最大港口之一。

说话人 1

随着迪拜越来越繁华,它的用水量越来越大,缺水问题也越来越严重。所以它现在利用大量的资金研究海水淡化技术,以缓解缺水问题。那么我们就会发现,随着时间的推移,经济的水平和技术的水平在不断变化,迪拜对海洋的利用方式也就在不断的变化。我们再来看问题2,虽然海水淡化缓解了迪拜水资源短缺的难题,但是这会对海洋环境产生什么样的影响?大家还记得刚才资料中的最后提到,在 2015 年,杰贝阿里海水弹花厂就排放了近5万亿升高浓度海水,这些高浓度海水不仅包含了海洋中本身的化学物质,还掺有在淡化过程中添加进的一些化学物质。所以,这么大量的高浓度海水排放到海洋中,一定会对这个海域的海水盐度和密度带来影响,就有可能影响这个海域的海洋生态环境,有可能造成海洋生物的生存危机。

说话人 1

为此,迪拜政府正在努力确保排出的海水不危及当地生态系统。他们在海水淡化厂周边海域设立了多个监测点,定期监测海水的盐度,并观察海洋生物的健康情况,并在海水淡化厂周围设立隔离带,尽量减少高浓度海水对海洋生物的危害。可见,海水的性质不仅会对人类活动带来影响,人类活动也会反过来影响甚至改变海水的性质。如果人类不合理的开发和利用,就会导致海洋生态环境的恶化,进而又会影响到我们人类的生存。所以我们学习海水的性质,以及我们后面要学习海水的运动,就是为了能让我们更好地了解海洋,保护海洋,可持续地利用海洋资源,形成人与海洋的和谐发展。最后,老师希望大家可以在课下自主阅读一下教材 56 页的自学窗,了解一下和迪拜一样严重缺乏淡水的新加坡是如何破解淡水危机的,进一步了解不同区域对海水利用的差异。好,今天的课就上到这,感谢大家的收看,同学们,再见。

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