盐度的测定方法

7.2　盐度的测定方法

盐度与水温同时观测。大面或断面测站，船到站观测一次，连续测站，一般每2h观测一次。根据需要，有时每小时观测一次。盐度测量的标准层次及其他有关规定与温度相同。

对海上水文观测中盐度准确度分为三级标准(见表7-1)。

表7-1　准确度和分辨率

盐度测定，就方法而言，有化学方法和物理方法两大类。化学方法又简称硝酸银滴定法，是克纽森等人在1901年提出的。在离子比例恒定的前提下，采用硝酸银溶液滴定，通过麦克伽莱表查出氯度，然后根据氯度和盐度的线性关系，来确定水样盐度。物理方法可分为比重法、折射法、电导法和声学法三种。

1.比重法

比重法是指一个大气压下，单位体积海水的重量与同温度、同体积蒸馏水的重量之比。

其理论依据是国际海水状态方程，当测得海水的密度、温度和深度时，由于海水比重和海水密度密切相关，而海水密度又取决于海水温度和盐度，因而可以反算出海水盐度。主要工具如比重计(见图7-1)，其实质是从比重求密度，再根据密度、温度推求盐度。虽然现场测定理论上可行，但测定其他参数的精度不高，所以现场测定的盐度精度也不高，一般仅用于室内测定。

2.折射法

折射法是通过测量水质的折射率来确定盐度，即利用光的折射原理测定海水盐度。不同盐度和不同温度的海水折射率是不同的。1967年Rusby发表的折射率差值和盐度关系式为:

式中:S为盐度，t为温度(℃)，Δn= n_t-n₃₅;光的波长λ= 5462.27m。公式的使用范围如下:Δn=-8.000×10^-4～7.000×10^-4;S为30.9～38.8; t为17～30℃。

目前使用的仪器有通用的阿贝折射仪(见图7-2)、多棱镜差式折射仪、现场折射仪等，虽然利用此种仪器可以测定盐度，但是精度折合成盐度最高也仅为0.001，不能满足现代海洋资料精度的要求，且精度很难有所突破。

图7-1　海水比重计

图7-2　阿贝折射仪

3.电导法

电导法是利用不同盐度具有不同导电特性来确定海水盐度的。1978年的实用盐标解除了氯度和盐度的关系，直接建立了盐度和电导率比的关系。由于海水电导率是盐度、温度和压力的函数，因此，通过电导法测量盐度必须对温度和压力对电导率的影响进行补偿。采用电路自动补偿的这种盐度计为感应式盐度计。采用恒温控制设备，免除电路自动补偿的盐度计为电极式盐度计。

感应式盐度计以电磁感应为原理，它可在现场和实验室中测量，应用广泛。在实验室测量中其准确度可达±0.003。该仪器对现场测量来说是比较好的，特别对于有机污染含量较多、不需要高准确度测量的近海来说，更是如此。然而由于感应式盐度计需要的样品量很大，灵敏度不如电极式盐度计高，并需要进行温度补偿，操作麻烦，因而导致感应式盐度计又向电极式盐度计发展。

最先利用电导测盐的仪器是电极式盐度计，如HANNA盐度计和MS-310小型盐度仪(如图7-3和图7-4所示)。由于电极式盐度计测量电极直接接触海水，容易出现极化和受海水的腐蚀、污染，使性能减退，主要用在实验室内做高准确度测量。加拿大盖德莱因(Guildline)仪器公司采用四极结构的电极式盐度计(8400型)，解决了电极易受污染等问题，于是电极式盐度计得以再次风行。目前广泛使用的STD，CTD等剖面仪大多数是电极式结构。

图7-3　HANNA盐度计

图7-4　MS-310小型盐度仪

4.声学法

声学法测定盐度是利用声速与盐度、温度和压力的关系，利用声速仪测得声速，并测出海水温度和深度来反算盐度。常用的经验公式为:

C= 1449.2+ 4.6t-0.055t²+ 0.00029t³+(1.34-0.010t)(S-35)+ 0.016D　　(7-7)

声学法由于是通过声速反算盐度，故所得盐度的精度不是很高。

上述各种方法中以电导率测定盐度法为主要测定方法，其他方法在有些场合，如精确度要求不高，或电导率测定盐度法不便使用等，可作为辅助方法。

目前，我国一些从事海洋研究、调查和开发的单位引进和研制的主要现场盐度测量仪器有国产现场盐度计、美国Plssey公司的9050型多要素剖面仪(可测海水盐度、温度、深度、溶解氧、电导率等要素)、IO公司的513D(可测海水盐度、温度、深度、溶解氧、pH值、浊度等要素)、布朗公司的CTD系统、日本鹤见精株式会社的M-3测量仪以及美国劳雷公司的SBE-911Plus CTD直读式温盐深剖面仪等。

海水盐度的分布可以用盐度图来描述，属专题性海图。

海水盐度图分平面分布和垂直分布两种。

平面分布按月或季表示，有时分别表示表层的海水盐度和各深度层的海水盐度，大多用等值线表示。垂直分布图也按照月或季表示，同时绘制出剖面的位置。