大海中深海的水分子和表面的水分子有何區別?天狼曉月2018-02-12 09:11:39

謝邀,更深奧的不太瞭解。

但是因為洋流、地熱丶潮汐的存在,深海的海水並不是靜止不動的。所以深層海水和表面海水這種嚴格的區別也無從說起。

大海中深海的水分子和表面的水分子有何區別?匿名使用者2018-02-12 09:13:55

沒有區別。

只是因為它在那兒。

大海中深海的水分子和表面的水分子有何區別?唔唔唔哇2018-02-13 10:48:27

emmmm?

這個問題,,

沒什麼區別吧,,,單獨剝離出來還是一樣的水分子啊

大海中深海的水分子和表面的水分子有何區別?是A狼啊2018-02-13 21:59:22

或者是因為洋盆是個盆,不是個盤子,海底放不下那麼多水分子(滑稽),自然向上堆積了。另外海洋中水分子也是在不斷運動中的。

大海中深海的水分子和表面的水分子有何區別?Qfriend2018-02-22 20:41:53

題主的這個問題的確是腦洞大開……

一般來說水分子本質就是H2O,至少從化學性質上來講是沒有什麼差異的,都是兩個氫原子和一個氧原子透過共價鍵相連形成水分子。但是這裡要注意,並不是所有的氧原子和氫原子都是一樣的;在原子核的內部由於中子數目的差異導致了同位素的出現。

PS:同位素是同一元素的不同原子,其原子具有相同數目的質子,但中子數目卻不同

大海中深海的水分子和表面的水分子有何區別?

氫同位素具有三種穩定同位素,氕(H)氘(D)氚(T)

所以表層海水與深海的差異就體現在同位素的組成不一樣了φ(>ω<*)

首先,介紹一個概念就是“瑞利分餾”

瑞利分餾

是指在一定物理化學條件下發生物

相分離(就是指相態變化的過程中,不同的相不斷分離的過程,比如水的蒸發)

時,分離前不同物相之間保持著

熱力學平衡並處於封閉體系狀態(物質是均勻的不會憑空出現或消失)

,但分離之後一相物質不斷離開體系,不再與另一相保持平衡。這種在開放體系中進行的過程稱之為瑞利過程,在瑞利過程中發生的同位素分餾稱之為瑞利分餾。

簡單的說就是固液氣三相轉變的時候由於同位素的組成不一致產生的分異現象

(PS:同位素分餾:同一元素同位素之間由於核質量差別,其物理化學性質存在微小差別,這種差別與核過程和放射性衰變無關,經過物理、化學或生物過程後,體系不同部分(如反應物和產物)的同位素組成將發生微小但可測量的改變,稱為同位素分餾。分餾程度與同位素質量差成正比。氫同位素質量相對差異最大。如水的蒸發-凝聚過程中,水與水蒸氣間的氫氧同位素就會產生分餾)

研究表明,控制全球尺度海水同位素組成的主要因素就是

蒸發-冷凝過程

,那麼與蒸發-冷凝過程有關的最重要的控制因素就溫度,而溫度就受制於緯度和季節等各種因素影響。一般來說氧同位素的組成用δ18O表示,就是樣品氧同位素比值(Rsa)相對於標準樣品氧同位素比值(RSt)的千分差(反映樣品同位素組成相對於標準樣品的變化方向和程度。δ>0,樣品較標準富含重同位素;δ<0,樣品較標準富含輕同位素;δ=0,樣品與標準有相同同位素丰度比。公式為δ18O=18O樣品/18O標樣-1)

在蒸發-冷凝過程中,輕同位素更容易形成

弱的化學鍵

,導致液態水面之上輕的水分子具有更大的逃逸

進入氣相

的趨勢。輕1H216O蒸氣壓顯著大於重D218O,從而富集於蒸氣相。凝聚過程重水優先凝結。在液/氣相間發生同位素分餾。

也就是說輕的同位素更容易蒸發到空氣中,導致海水越來越富集重同位素。

根據這個原理,大氣降水同位素分餾可以歸納為

四種效應

① 緯度效應

:隨緯度升高(年均氣溫降低),δD和δ18O降低;

② 大陸效應

:從海岸向陸內δD和δ18O降低;

③ 季節效應

:夏季溫度較高,大氣降水相對較重,富集D和18O;冬季反之;

④ 高度效應

:隨高度增加,δD和δ18O值降低。

大海中深海的水分子和表面的水分子有何區別?

受蒸發-冷凝過程影響的瑞利分餾過程

所以總結來說,不同環境下的海水的水分子是有不同的,主要差異來自於同位素的組成,蒸發-冷凝過程是海水的同位素變化的主控因素。總之,輕的同位素容易逃跑,重的同位素容易滯留在海水並且在物理過程中下沉。

但是這裡要注意的就是,現在所提到的分餾過程十分簡化,十分宏觀,如果考慮到海底熱液噴出,洋流運動,季風變化,陸地水源的注入等因素,整個情況又是會發生變化的。宏觀上推斷,深海的同位素會比表層海水更加富集重同位素。

不知道這些回答是否滿足題主的好奇心