盐度是一个模糊的术语。作为基本定义,盐度是指水中溶解的所有盐的总浓度。这些电解质在溶解时会形成离子粒子,每个粒子带有正电荷和负电荷。因此,盐度是电导率的重要因素。虽然可以通过完整的化学分析来测量盐度,但是这种方法既困难又耗时。海水不能简单地蒸发成干盐质量测量值,因为在过程中会损失氯化物。
通常,盐度不是直接测量的,而是由电导率测量得出的。这称为实际盐度。这些推导将样品的比电导与盐度标准(例如海水)进行比较。基于电导率值的盐度测量是无单位的,但通常后面加上实际盐度单位(psu)的表示法。
有许多不同的溶解盐有助于水的盐度。海水中的主要离子(实用盐度为35)为:氯离子,钠离子,镁离子,硫酸根离子,钙离子,钾离子,碳酸氢根离子和溴离子。这些离子中的许多离子也存在于淡水源中,但含量要小得多。内陆水源的离子组成取决于周围环境。大多数湖泊和河流都含有碱金属和碱土金属盐,其中钙,镁,钠,碳酸盐和氯化物占离子组成的比例很高。淡水通常具有较高的碳酸氢盐比率,而海水中的钠和氯化物浓度较高。
绝对盐度
尽管在大多数情况下可以接受“实用盐度等级”,但2010年采用了一种新的盐度测量方法。该方法称为TEOS-10,它确定了绝对盐度,而不是由电导率得出的实际盐度。绝对盐度提供系统的热力学状态的准确且一致的表示。绝对盐度比实际盐度更准确,更精确,不仅可以用于估计整个海洋的盐度,而且可以用于估计更大的深度和温度范围。TEOS-10源自Gibbs函数,该函数需要更复杂的计算,但是提供了更多有用的信息。
盐度单位
用于测量盐度的单位根据申请和报告程序而波动。千分之一或克/千克(1 ppt = 1 g / kg)的部分曾经是标准的。在某些淡水源中,以mg / L 表示。现在,盐度值是基于无单位的实际盐度标度(有时以实际盐度单位表示为psu)。截至2010年,已开发了绝对盐度计算,但并未用于数据库档案。绝对盐度以g / kg表示,并用符号S A表示。TEOS-10提供了预编程公式来计算绝对盐度。
psu,ppt和S A g / kg的单位几乎相等(并且经常互换)。所有这三种方法均基于海水中的近似盐度值35 。但是,必须进行一些区分。
实用的盐度单位是无量纲的,并且基于氯化钾溶液和海水的电导率研究。这些研究是使用32.4356 g / kg的KCL溶液和氯含量为19.374 ppt “哥本哈根水”进行的。该北大西洋海水的实际盐度设定为35 psu 。实际盐度等级被认为对于2到42 psu 之间的值是准确的。这些是最常用的单位,实际盐度仍然是为数据档案库存储的最常见盐度值。
盐度的历史定义基于氯化物浓度(可以通过滴定法确定)。该计算使用以下公式:SALINITY=1.80655*Chlorinity(ppt or g/kg)
该方法仅适用于海水,因为它在河口,咸淡水和淡水源中受到限制。尽管海水中的盐度和氯含量成正比,但基于此的方程在淡水中或当氯含量比发生变化时并不准确。
绝对盐度(g / kg)最适合需要非常精确数据的研究。它与其他SI单位的真实质量分数一致,并且确保所有热力学关系(密度,声音,速度和热容量)保持一致。这些单位还有助于确定特定离子对盐度值的贡献。当已知离子组成时,绝对盐度比其他盐度方法还提供更大的范围和更准确的值。
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