海水密度多少立方米(海水的密度是多少)

2024-04-11 16:05:49 综合百科 投稿:口天吴
最佳答案海水密度为1030千克/每立方米。海水的密度是指单位体积内海水的质量,它取决于温度、盐度和压力(或深度)。在低温、高盐和深水压力大的情况下,海水密度大。而在高温、低盐的表层水域,海水密度就小。一般情况下,由赤道向两极,温度逐渐变低,密度则逐渐变大。到了两极海域

海水密度多少立方米

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海水密度为1030千克/每立方米。海水的密度是指单位体积内海水的质量,它取决于温度、盐度和压力(或深度)。在低温、高盐和深水压力大的情况下,海水密度大。而在高温、低盐的表层水域,海水密度就小。一般情况下,由赤道向两极,温度逐渐变低,密度则逐渐变大。到了两极海域,由于水温低,海水结冰,剩下的海水盐分高,所以密度更大。

把一块砖扔进马里亚纳海沟,多久到海底?砖头会不会被压碎?

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如果把一块砖头扔进水里会发生什么?相信大家看到这个问题的时候一定会不假思索地表示砖头会沉底,说不定还要吐槽这个问题过于简单。

砖头沉入海底

但如果这片水是马里亚纳海沟呢,这个时候砖头又会发生什么变化,是否会沉入海底?

一块砖头扔进海沟,是否会沉底?

虽然人类已经是站在食物链顶端的胜利者,但是和神秘莫测的大自然相比我们还是显得太过渺小。比如马里亚纳海沟,该海沟平均深度在8千米以上,最深的地方已经达到了11034米,这是什么概念呢?公认的地面第一高峰是珠穆朗玛峰,海拔为8848米,也就是说如果把整个珠峰扔进此处,我们也需要下潜2000多米才能看到珠穆朗玛峰的顶端。

珠穆朗玛峰

因为水深过于惊人,所以这里处于完全黑暗的状态,缺少食物,堪称是环境最糟糕、最不适合生物生存的区域之一。因此以人类现阶段的技术水平来看,想要探索这样的地方并不容易。那么把一块砖头扔进这里,砖头会沉下去吗?

不少小伙伴们会不假思索地回答可以。我们之所以会产生砖头扔进水里就一定会沉底的印象,是因为砖头的密度普遍比水的密度更大,所以不可能漂浮在水面上,只能往下沉。但是,马里亚纳海沟实在是太深了,这会导致水的密度加强。所以,想要知道砖头能否在马里亚纳海沟沉底,首先要考虑的问题是在海沟深处,水的密度究竟是多少。

马里亚纳海沟

通过查阅资料可以知道,每增加一个标准大气压,液态水的密度会增加百万分之46。而在海洋中,水深增加10米就会上升一个大气压。马里亚纳海沟最深处达到了1.1万米,也就是说要增加1100个大气压。这样来算,海沟最深处海水的密度会比正常水的密度(1000千克/立方米)增加5%左右,也就是能够达到1050千克/立方米。

水压

当然,考虑到海水并不是纯净水,里面还有各种复杂的成分,所以海水的密度还会更大一些,但也应该突破不了1100千克/立方米。相比之下,正常的砖头密度已经达到了1800千克/立方米,所以哪怕是把砖头扔进马里亚纳海沟,砖头也能够像在普通的水里一样沉底,只是需要花费的时间会更长一些,当然这是在砖头没有被压碎的情况下。

那么砖头会在海底被压碎吗?

通过密度计算我们可以知道,砖头能够沉入海沟。可我们在计算中也提到,水深加10米,就会加1个大气压,所以马里亚纳深处是绝对的高压环境。那么,砖头在这种环境下还能保持完整性吗?对于这个问题,最直接的方法仍然是计算。

马里亚纳海沟

一个大气压为0.1牛/平方毫米,所以在海沟最深处的大气压为110牛/平方毫米。而普通砖的承压能力在30牛/平方毫米。所以如果是通过这个数据对比来看的话,砖头在还没有沉入海底的时候就已经会被四面八方涌来的压强挤碎。但是,计算还没有结束。

大气压

一般来说,马里亚纳海沟环境恶劣极不适合生物生存,所以此地应该是一片荒芜。但是通过科学家研究发现,在这里有一种神奇的鱼类----狮子鱼,他们生活在海水深8千米的地方,可以说日日夜夜都在承受着高压。可如果有人看过狮子鱼的相关资料会发现,这种鱼不是我们想的那样长得铜墙铁壁,虽然骨骼和肌肉都极有韧性,但是至于的身体表面是一层薄膜覆盖,这看起来是不可思议的事情,但其实正是这层薄膜才保证了狮子鱼能够在8千米深的海底生存。

狮子鱼

因为狮子鱼可以通过薄膜调整身体内外的压强,在保证压强一致的情况下,他们自然也可以毫无压力地生存在海底。而这砖头的“长相”虽然和狮子鱼的长相大相径庭,但两者有一个非常相似的地方,那就是砖头本身也能渗水。

海水过滤

因此,砖头在坠入马里亚纳海沟底部的过程中,会因为渗水导致内外压强一致,各方向受的力都是均衡的,这就保证了砖头的完整性。实际上很多在海底的石头没有渗水但也能保持完整性,是因为石头与石头之间也有区别,比如花岗岩的抗压强度就能超过120兆帕。

马里亚纳海沟深处有什么?

把砖头扔进海沟是否能沉底是我们的一个设想,那么现实中的马里亚纳海沟深处有什么呢?首先肯定有我们上文中提到的狮子鱼,随着科学家通过研究发现,在海沟底部还有大量的微生物,这意味着此处存在着养分,所以才能保证微生物的生存。

珊瑚丛

在2019年,我国的科考队员还曾经在此处发现了10片珊瑚林,忽略周围恶劣的环境,这些珊瑚林的确相当的梦幻,犹如海底花园一般。但是,除了这些“原住民”之外,海沟底部还有很多人类制造的垃圾。之前我国曾经发布过一组数据,指出在海沟2673~10908米的海水中,微数量的含量已经达到了2.06~13.51/L;而在海沟5108~10 908米的表层沉积物中,微塑料的含量已经达到了200~2200个/L。

塑料

这组数据意味着人类活动已经对这片海洋的最深区域造成了破坏,更是有专家对此提出担忧,认为这些微塑料在海沟分布的关于广泛,再考虑到塑料对环境破坏的持久性,这会对海沟底部脆弱的生态系统造成威胁。

结语

对于人类来说马里亚纳海沟是一个神秘而又危险的地方,但是各国却一直没有放弃对海沟的探索。一方面是因为海沟深处的确有很多待发现的资源,如果能够将其开采出来,这或许能够促进人类文明迈上新的阶梯。

另一方面也是因为通过对海沟的探索,人类的潜海技术也能够得到进一步的提升,所以多年以来科学家一直对此处格外着迷。但是,我们在海沟深处发现的微塑料却如当头一棒,这是一种无言的警告,提醒我们保护自然的重要性。

最新研究:全球海洋咸淡差异加剧 水循环加速

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地球系统水循环平均态示意图(图自NASA),红色箭头示意水循环在加速。中科院大气所研究团队 供图

*北京9月11日电 (记者孙自法)“海水是咸的”虽是众所周知,但全球海洋盐度长期空间如何变化需要科学家持续监测研究。由中国科学家联合瑞士、美国同行最新合作完成的海洋盐度数据结果显示,海洋咸、淡差异加剧,全球水循环加速。

这一气候变化和海洋生态领域重要科研进展的研究论文,近日已在国际专业学术期刊《气候杂志》(Journal of Climate)发表。该研究构建出一套更为准确的、大于60年的长时间序列全球海洋盐度格点数据,进一步证实海洋“咸变咸、淡变淡”的盐度长期空间变化格局,并首次给出海洋0-2000米深度的平均盐度变化趋势,提出一个新的过去半世纪全球水循环变化估计。

新的盐度数据和国际已有数据的对比示例。新数据(黑色)显示出非常好的时间连续性,消除了大部分数据中存在的虚假“盐度漂移”。中科院大气所研究团队供图

海洋盐度可估算水循环变化

论文第一作者兼通讯作者、中国科学院大气物理研究所成里京副研究员介绍说,水循环是联系地球各圈层和各种水体的“纽带”,是地球各圈层之间能量转移的重要通道和气候系统的核心过程之一,水循环的变化对人类社会经济生活有关键影响。

海洋盐度是水循环的一个指针,可用来估算水循环的变化。中科院大气所团队采用自主研发的格点化技术,构建出一套新的1960年至今的覆盖全球海洋0-2000米深度的盐度格点数据,并在国际上首次利用2005年之后具有近全球覆盖的数据,对重构的盐度数据准确性进行系统性验证。

全球海洋盐度变化的空间结构:上图为上层2000米盐度的气候平均态;中图为上层2000米盐度的变化线性趋势(1960-2018年);下图为各个海盆纬向平均从0到2000米的盐度变化趋势。中科院大气所研究团队供图

水循环变化驱动海洋咸淡差异

成里京指出,新数据表明,过去60年,盐度相对较低的太平洋在进一步变淡,淡化最明显的海域为中国临近的西北太平洋以及澳大利亚以东海域;相反,盐度相对较高的大西洋中低纬度区域显著变咸,而大西洋极地区域显著变淡,主要由于冰盖和海冰融化引起的淡水注入海洋导致;在印度洋,盐度表现出南北相反的变化。总体而言,自1960年以来,全球海洋上层2000米“高-低”盐度差异已增大1.6%,而海表盐度差异已增加7.5%。

他认为,海洋“咸变咸、淡变淡”的盐度变化主要由全球水循环“干变干、湿变湿”的变化驱动,根据最新研究利用新的盐度格点数据推算,自1960年以来的全球水循环变化——全球“干变干,湿变湿”水循环格局已经加剧(即全球平均气温每上升1摄氏度,水循环加剧2-4%)。而通过与气候模式模拟结果结合发现,人类活动是造成海洋盐度格局变化加速的主要原因,这反映了人类活动对海洋环境的另一项“改造”。

1960-2017年0-2000米“盐度差指数”的时间序列,背景图为积云和降水(图片: 王习麟)。中科院大气所研究团队供图

成果估算预警干旱、降水加剧

成里京表示,基于最新研究成果估算,如果本世纪全球气温比工业革命前升高2摄氏度(《巴黎协定》目标的上限),全球水循环将至少加强4-8%,这意味着更为剧烈的蒸发(特别是在已经较为干旱的区域)和更为强烈的降水(特别是在降水已经较多的地区)。

其中,蒸发更为剧烈意味着干旱的地方将变得更为干旱,也容易带来野火,直接威胁农业生产和粮食安全,影响人民生命和财产安全;更为剧烈的降水则更容易造成更大的暴雨、洪涝等气象灾害。同时,台风天气下降水强度将加大,未来沿海、小岛和低洼地区将会面临更严峻的防护压力。

成里京透露,科学家合作完成并发布的最新盐度数据(IAP-Salinity)除应用于全球水循环研究外,盐度变化对大洋环流、海洋生物地球化学过程有重要影响,包括:极地盐度变化会改变海水密度,对大西洋经圈翻转环流有关键调制作用,进而影响全球天气和气候;盐度变化会改变局地海水密度,影响海洋的层结稳定性,进而调节海洋垂向能量、物质、碳交换强度,影响海洋生态系统和渔业资源。(完)

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标签: 密度 海水
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