水是自然资源的重要组成部分,是所有生物的结构组成和生命活动的主要物质基础。从全球范围讲,水是连接所有生态系统的纽带,自然生态系统既能控制水的流动又能不断促使水的净化和循环。因此水在自然环境中,对于生物和人类的生存来说具有决定性的意义。
海水是咸水,不能直接饮用,所以通常所说的水资源主要是指陆地上的淡水资源,如河流水、淡水、湖泊水、地下水和冰川等。陆地上的淡水资源只占地球上水体总量2.53%左右,其中近70%是固体冰川,即分布在两极地区和中、低纬度地区的高山冰川,还很难加以利用。目前人类比较容易利用的淡水资源,主要是河流水、淡水湖泊水,以及浅层地下水,储量约占全球淡水总储量的0.3%,只占全球总储水量的十万分之七。据研究,从水循环的观点来看,全世界真正有效利用的淡水资源每年约有9000立方千米。
人类在自然界中最常见的淡水资源,主要是河流水。那么,现在问题来了。河水和海水是如何分界的?界线在哪里?
河水与海水的分界线其实是不断变化
我们坐船的时候,在船将要出海的时候经过河口附近的海域时,海面上将会出现一条不断变动的色线。靠近河口一侧的水体呈黄褐色,而向海一侧的水则呈蓝绿色,非常的明显,这到底是怎么一回事呢?为什么会出现这种分界线呢?
▲ 黄河入海口海水与河水分界线
我们知道,河水是淡水,海水是咸水。河流不断地将淡水输往海洋,在河口附近海域与海水混合,并因此形成低盐的河口混合水,又称冲淡水。由于冲淡水的密度小于海水的密度,它浮托于海水之上,在惯性和浮力的作用下,呈羽状流形式向海扩散。当低盐的冲淡水在上层向海扩散时,高盐的海水则以补偿流的形式从底部楔入到冲淡水层之下。由于两者的密度差异,在冲淡水与海水之间便形成一个界面。该界面向河口方向倾斜,在海面上表现为一条呈弧形分布的线,这条线大体上代表海水与河水的分界线。在界面附近的海面上经常出现泡沫线,有时还可以看到油污、塑料、木头、玻璃瓶及动物尸体等污染物和废弃物构成的碎屑线,这些成为了判别海水与河水分界线的标志之一。如在美国哈得孙河口,曾经观测到碎屑线延伸距离长达30千米以上。
河流在通过河口向海洋输出径流淡水的同时,也将泥沙、有机质及营养盐等物质携带入海。因此,源自河流的冲淡水不仅在悬浮泥沙的含量上高于外围海水,而且因含有丰富的营养物质导致浮游植物大量繁殖,含量显著高于周边海水。不同河口的冲淡水或由于泥沙含量高,或由于浮游植物含量高,或两者兼而有之,导致水色发黄,这也就是河口附近海域色线形成的原因。
河口冲淡水与海水分界线的位置始终处于不断变化之中,主要是受径流、潮汐潮流及沿岸流的制约。首先,由于河流径流量的年际变化较大,洪季时径流量大,冲淡水扩散范围大;枯季时径流量小,冲淡水扩散范围小。如长江河口冲淡水的主体边界,洪季时一般可达东经123°附近,而在枯季时退缩至长江河口口门一带,相距近100千米。其次,冲淡水与海水的分界线会随潮周期(包括年、月和日周期)发生脉动变化,涨潮时向陆移动,落潮时向海迁移,其移动幅度随不同潮周期而变化。此外,河口冲淡水与海水分界线还受到沿岸流的影响。如长江河口冲淡水在冬季大多向东南偏转,但在夏季时因受台湾暖流的影响而有着向东北转向的趋势。
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