泛地使用水制备各即溶液，在日常生活中，人们普遍地用水清流去 污，都是充分利用水的这一特性。世界大洋中的海水，就是水溶解 了许多物质的复杂的溶液。正因为海水溶解了多种物质，所以其性 质又与纯水大不相同。 .2.3水的密度变化有反常 “熟胀冷缩”是一般物体的性质，除水之外，其他液体也人都如 此。纯水在(3.985士0,005)℃(a,1968年国际实用摄氏温标)以 上时，密度随温度的降低而增大：等于该温度时，水的密度最人， a-(SM0W)=°=(999.975土0.003)kg·m-(UNESC0,Technic1 apers in marine science,45,1985),低了该温度时，密度随温皮的降 低反而减小，即所调“反常膨胀”。水冻结为冰后体积增大。密度减 小，可达916.7kg/m',因而冰总是浮在水上。进入岩石脉链的水， 结冰后反常膨张，会对周围产生很大的压力，甚至可达200MP以 上，足以将岩石胀裂。古代的劳动人民曾用此法切制岩石，至今还 有些地方仍在沿用这种腰价的方法。 水的密度的上述变化，是由水分子的缔合而造成的，温度低于 3.985℃时，有利于水分子缔合：冻结为冰时，这些水分子则全部缔 合成一个巨大的分子集合体一分子品体。功于其品格结构排列 松散，放密度减小。温度从0.℃升达3.985C以前，主要过程是 较大的筛合分子谬新离解为较小的缩合分子，因而体积收缩密度 增大。高于3.985C以后，由于水分子的热运动加强，导致体积膨 胀，所以密度又随温度升高而减小。这样，就使得纯水在(3.85 士0,005)C()时有最大的密度。最大密度的温度记为(max)或 ,因在本书中！又是时闻的符号，故记为(max)或。相应地， 也改1为0制
1,2.4水的热性质特殊 同是氧族的氢化物，但H:0与HS,HS:及H:T,比较，热性质 却明显的异常，例如比热容和比蒸发潜热等明显的大，特别是溶点 和湖点更突出的高。在该装化合物中，般是随着相对分子质量的 增大，熔点和沸点温度相应升高。术却不然，其相对分子质量最小 融点和沸点理应为-90C和一80C左右（图1一1），而实标上却分 别高达0.01℃和100C(9a),其原国就在于，融化或汽化时要离解 口大的筛合分子，诺消耗较多的能量， 0℃ 100 6 H 时5 H2* HgTe 40t 1 20 一40 一0 一0 -10 101 图1-4氧熊元素氢化物的相新分子质量m与其沸点 (圆偃)、培点（角彩）的关系 (据友田好文等，1590) 出5国际度量衡委员会1989年9月决定，采用1TS一90温标 以收代1988年国际实用温标(IPTS一68)，前述各种特征福度的敏 值也因之行相应的变动。如表1一1所示，除在0C点之外，和 两者部有茅别。在世界大洋的水温变化范园内，两若有关系式 8
(Saunders P.M.,1990): 0▣=0,999760sa (1.2-1) 依Ts一90，水的冰点仍是0.010℃()，但沸点变为99,974℃ (0),而8(ma)变为(3.984士0.005)℃(0o）. 表1一106和s的差值（据Saunders P.M,l980) a/℃ -10 0 10 20 30 40 (外a-a》/℃ 0.002 0.G00 -0.002 -0.005 -0.t07 -0.010 §1.3海水的盐度 世界上液态的纯水数量不多，自然存在的淡水也不纯净，其中 往往溶有其他物质。海水则更甚，它溶解了多种无机盐类、有机物 质和气体，而且含有悬浮物质，海水中的元素可达80多种溶解物 质中，尤以氯箫化钠含量最多，致使海水带有咸苦味。为了描述海水 含盐的浓度，】865年Forchhammer引用了“盐度(siinity)”一词。随 着海洋研究的逐步深人，发现海洋中的许多现象和过程，都与盐度 的分布和变化息息相关，从而对盐度的确切定义和精确测定提出 了更高的要求。许多海洋学家为此敝出了贡献，例如克努曾(： snM.H.C.)等在本世纪初对海水氯度和盐度定义的探讨-：， 定，在考克斯(CoxR.A.)等人研究基础上，60年代对盐度的再定 义以及1978年实用盐度标度(PS$78)的提出，就是最具代表程的 成果。根据联合国教科文组织(UNESCO)、国际海洋考察理事会 (1CES),海洋研究科学委员会(SCOR)和国际海洋物理科学协会( 1APS0)的联合通告，于1982年1月】日起采用1978年实用盐度 标度和1980年新的国际海水状态方程，从而取代了以前的方法、 公式和表格(UNESC0,1981a-d)
为了尽可能而有效使用历史的氢度及盐度资料，葡要介绍盐 度定义的演化以及新旧资料的转换方法，是很有必要的。 1.3.1盐度的首次定义 1902年在克努曾的领导下，提出了测定盐度的一种方法，据 此把海水盐度定义为：“1kg海水中的澳和碘全部以当量的氢置 换，碳酸盐全部转换成氯化物，有机物全部氧化之后，所得固体物 质的总克数”，单位是gk8,符号为光。 显然，按上述定义测定盐度，既繁杂我时又不便于海上操作。 为应用方便，遂根据采白北海，波罗的海，红海等的9个表层水样， 测定它们的氯度和盐度，基于海水组成恒定性规律，归纳出用氯度 方便地计算盐度的公式： S%6=0.030十1.8050C%6 (1,31) 式中氢度C%可以用AO,滴定法较快地测定。瓢度的定义也是 克努曾等于1902年提出的：1k5海水中以氯置换溴和碘后，氯离 子的总克数称为策度，单位8/kg,记为C%。后来发现，出于相对 原子质量的测定值的变化，会影响氯度的量值，因而1940年对氯 度重新定义：沉淀0.3285234kg海水中的全部卤素所需纯银的总 克数（中回大百科全书，987）。 1,3.2盐度的重新定义 依式(1.3一1)计算盐度的确方便，故…直延续使用到60年 代。但人们也发现了许多问题，例如当氧度为0时，盘度值大于0， 显然不合理：再者，公式建立的基础一一海水组成恒定性，本身就 不够格：而所用水样又以波罗的海的表层水居多，难以代表整个 世界大祥的们普遍规律。于是，上述1个国际组织发起，成立了海水 状态方程式联合小组，后改为“海弹用表与标准联合专家小组” (JP0IS),经多次讨论研究之后，为保持历史资料的统一性，将盐 10
度公式改为(Wooster et al,1969): S%=1.80655C1%, (1.32) 显见，当C%=19.355%:时，上二式计算的盐度值均为34.965%： 当氯度大于此值时，后者计算的盐度值稍大：在低盐时，二式计算 结果差别也大。 50年代以来，由于电导盐度计研究的不断发菠，不仅使盐度 测定方法简化，而且箱度大为提高考克斯等(CxR。A., 1967)对由大洋和不同海区不深于100m水层内采集的135个水 祥，准确地测定其氯度值，按上式计算盐度值，并且测定了电导比 R,得出盐度S%与电导比Rs有关系式： 8%=-0.08996+28.29720Rs+12.80832-10.67869 +5.986245-1.323115 (1.3-3) 式中Rs是在15℃和“-个标准大气压”（为忠实于原文，暂未按 NESC0,N0.45规定改为P.)①下水样与S=35.000%的标准海 水的电导率的比值。依此可使测盐精度达士0.003%。，而测定速度 快45倍。鉴于比，1969年JP0TS推荐该式为海水盐度新定义。 然而，从上述定义的由来可知，它既仍然依敕于氯度滴定，又以海 水组成恒定性为前提。应该指出，氯度的测定只与海水中的特定离 于相对应，而电导率的测定却与海水中的所有离子都有关，这显然 是其不足之处。再者，与此定义相匹配的国际海洋常用表(UN ESC0,1966),温度范围只包括(10~31)℃，即低于10℃时也不能 查算，所以仍有必要改进。 】.3.31978年实用盐度标度(the Practical Salinity Scale,1978 实用盐度标度窃底摆脱了氯度，而只依救于电导方法测定。然 ①恢UNCO,N0.45,185,-一个人'(”或“标在大气斤"均应改为101325P, 即p2=1D1325Ps 11