盐度
yán dù
盐度是水中溶解盐类的浓度,远海海水的平均值约为每千克 35 克。
Definition
盐度是指水中含盐的程度,用其所携带的溶解盐总量来表示;海水之所以是咸的,是因为数十亿年来河流不断把溶解的矿物质带入海洋,而蒸发只带走水分,留下盐分,其中主要是氯化钠,此外还有镁、硫酸盐、钙和钾。远海的平均盐度约为每千克 $35$ 克,在亚热带或红海等蒸发强烈的地区盐度更高,而在降雨、河流或融冰能够稀释海水的地方盐度较低;各主要离子的相对比例在全球各地都惊人地保持恒定,因为大约需要一千年完成的海洋混合,相较于钠和氯在被蒸发岩、海水飞沫和粘土形成过程去除之前以溶解态存在数百万年的时间而言,速度要快得多。盐度与温度共同决定了海水的密度,而海水密度正是驱动深海环流的引擎。
Example
把一升海水完全煮干,会留下大约 $35$ 克盐,差不多相当于两汤匙的量;外滩群岛内侧的帕姆利科海湾由于受到河流的稀释,盐度呈微咸状态,约为 $15$ 至 $20$ 千分率,而盐度超过 $300$ 千分率的死海则咸到游泳的人几乎不费力气就能浮起来。大西洋比太平洋更咸,约为 $35.5$ 对 $34.5$,因为信风把大西洋蒸发出的水汽带过了中美洲,这也是北大西洋而非北太平洋会形成深层水的原因之一,而如今 SMOS 和 Aquarius 等卫星,正在绘制海洋表层盐度图,以追踪海面之上的水循环。
Key Insight
河水尝起来是淡的,然而正是河流在极其漫长的时间里,使海洋变得咸了起来,每一条河流都源源不断地输送来一点点溶解的矿物质,而海洋一直在不断收集这些矿物质;海水结冰时会把盐分完全排出,因此海冰几乎是淡的,而被排出的额外含盐海水则会下沉,并有助于驱动深层洋流。由于咸的海域正变得更咸,淡的海域正变得更淡,如今海洋盐度的分布格局,已经成为了衡量整个地球的一支“雨量计”,记录着一场在开阔海面上难以直接测量的、正在不断加剧的水循环。