海水密度的测定

8.2　海水密度的测定

海洋表层密度的测定可以通过Knudsen(1902)密度模型通过测定盐度S获得:

ρ=-0.093+ 0.8149S-0.000482S²+ 0.0000068S³(8-1)

海洋表层以下的海水密度一般采用数值计算的方法，利用实测的盐度S、温度t(℃)和压力p(MPa)求得。F.J.Millero等人于1980年提出了一个与1978年实用盐标相一致的海水状态方程，反映海水密度与温度、实用盐度和压强的关系，可用于计算海水密度:

式中:ρ(S，t，0)为一个标准大气压下的海水密度，温度为-2～40℃。盐度范围在0～42，ρ₀为标准平均大洋海水密度，则实用海洋表层以下密度为:

　　　　　　　　　ρ(S，t，0)=ρ₀+ AS+ BS^3/2+ CS²　　　　　(8-3)

ρ_w= 999.842594+ 6.793952×10^-2 t-9.095290×10^-3 t²+ 10001685×10^-4 t³

　　-1.120083×10^-6 t⁴+6.536332×10^-9 t⁵

A= 8.24493×10^-1-4.0899×10^-3 t+ 7.6438×10^-5 t²-8.2467×10^-7 t³+5.3875×10^-9 t⁵

B=-5.72466×10^-3-1.0227×10^-4 t-1.6546×10^-6 t² C= 4.8314×10^-4

K(S，t，p)=K(S，t，0)+ A₁ p+ B₁ p²　　　K(S，t，0)= K_w+ aS+ bS^3/2

K_w=19652.21+148.4206t-2.327105t²+1.360477×10^-2 t³-5.155288×10^-5 t⁴

A₁= A_w+ cS+ dS^3/2　　　B₁= B_w+ eS

A_w= 3.239908+1.43713×10^-2 t+1.16092×10^-3 t²-5.77905×10^-6 t³

a= 54.6746+0.603459t+1.09987×10^-2 t²-6.1670×10^-5 t³

b=7.944×10^-1+ 1.6483×10^-2 t-5.3009×10^-4 t²

c= 2.2838×10^-2-1.0981×10^-4 t-1.0678×10^-5 t²

d= 1.91075×10^-3 B_w= 8.50935×10^-3-6.12293×10^-4 t+5.2787×10^-6 t²

e=-9.9348×10^-5+2.0816×10^-6 t+ 9.1697×10^-8 t²

上述各式中S表示盐度，密度ρ单位为kg/m³，温度t单位为℃，压强p单位为MPa。公式适用范围:盐度0～42，温度2～40℃，压强0～100 MPa。尽管上述公式比较复杂，但利用计算机编程计算则相当方便、快捷。

海水密度图是海洋水文图的一种，是一种反映海水密度分布的专题海图。通常按照月或季表示其平面分布情况，多采用等值线分布图，以g/mm³为单位，有时表示为表层的海水密度和各层的海水密度。