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保守性元素

/conservative elements/
条目作者李骁麟

李骁麟

最后更新 2023-10-19
浏览 231
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在一定时间、空间尺度中保持其基本量、性质、特征不变并与特定指标存在恒定比值的元素。如海洋中某些元素(或者物质)的浓度与海水的盐度或者氯度存在恒定的比值关系。

英文名称
conservative elements
所属学科
海洋学

盐度主要受到蒸发和雨水的稀释作用所影响,这其中海水的迁出或加入不会改变海洋中盐的总量,因此海水中的主要离子组分之间的比值不受影响,被认为具有保守的行为。相比非保守性元素,保守性元素通常具有很低的“活性”,即在海洋的循环过程中不参与生物化学和短暂的地质化学循环过程,因此在海洋中具有非常长的停留时间(见表)。海水中的主要成分之间保持着恒定的比例,如:氯离子、钠离子、镁离子、钾离子、钙离子、硫酸根离子等的浓度可以通过跟盐度的恒定比值计算得出;此外一些痕量金属离子和物质,如:锂离子、铷离子、铯离子、钼酸根离子、钨酸根离子等,也在海洋中呈现保守性的分布特征。海洋中物质的循环过程,如风化、生物活动、海底热液等,对保守元素的稳态状态影响基本可以忽略,但是,通过高精度的分析方法可以研究古海洋中一些偏离保守行为的过程。“保守”是在特定的时空尺度下定义的,即是在大洋热液环流这个时间尺度下的保守性元素。

部分保守性元素的形态、浓度和停留时间

元素

海水中的形态

平均浓度

停留时间(年)

Na+

0.468 M

68000000

Mg2+

53.2 mM

13000000

K+

10.2 mM

12000000

Cl-

0.546 M

100000000

Li+

25 μM

12000000

Rb+

1.4 μM

6100000

MoO42-

0.11 μM

2150000

  • MILLERO F J.Chemical oceanography. 4th ed.London:CRC Press Taylor & Francis Group,2013.
  • GARRISON T, ELLIS R.Oceanography: an invitation to marine science. 9th ed.Boston:Cengage Learning,2016.

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