《水产养殖技术及发展研究》:1)冬季的逆分层期典型的逆分层现象出现在冬季我国北方地区的淡水湖泊、水库和池塘中。当表层水温降到0℃以后,水体表面会封冰。紧贴冰下的水是0℃,底层水温不高于4℃。这种上层水温低、下层水温高的现象称为逆分层。由于从上到下温度逐渐升高,密度逐渐增大,形成上轻下重的状态,所以一段时间内冬季的逆分层会稳定存在。海水结冰时与淡水不同:结冰的温度(称为冰点)比淡水低,在-2℃~-1.9℃之间,而且结冰时上下层水温度都达到或接近冰点,底层水温不会比表层高。我国海南岛及广东、广两的一些地区,冬季水温可保持在4℃以上,就不存在水温的逆分布现象。2)春季的全同温期春季气温回升,太阳辐射使冰盖融化后,将使表层水温升高。水温在密度*大的温度(4℃)以下时,温度的升高会使密度增大,表面温度较高、密度较大的水就会下沉,底层温度较低、密度较小的水就会上升,形成密度流。密度流使上下层水对流交换,直到上下层水温度都是密度*大时的温度为止。即早春时,水体温度均低于密度*大时的温度(对淡水,就是低于4℃),即使不刮风,由于气温回升产生的密度流也会使水体上下混合,导致温度上下趋于一致。这个时期称为春季的全同温期。

当上下层水温度都达到4℃以后,表层水温再上升,表层水的密度就会比底层小,也就是表层水比底层水轻,不会往下沉,密度流就会停止。但是,如果此时有风的吹拂,可继续使上下层水混合,水体仍可以继续处在上下温度基本一致的状态,使春季的全同温可持续到8℃、10℃甚至15℃以上,这取决于春季的风力大小、多风天气持续的时间、水的深度和湖盆的形状等。春季的对流混合作用可把上层丰富的溶氧带到下层,把下层富含营养盐的水带到上层,对湖泊的初级生产及鱼类的生长都很有利。盐度高于24.9的水,如海水,在任何水温下,升温都不会产生密度流。3)夏季的正分层期(停滞期)春季全同温过后,温度再升高,上层高温水密度小,则升,下层低温水密度大,则沉,于是就不会再有密度环流产生。水体进入水温上高下低且不混合的正分层状态。由于太阳光能量的绝大部分在表层约Im的水层被吸收,并且主要加热表面20cm的水层,所以如果没有对流混合作用,水中热量往下传播很慢,夏季或春季如遇连续多天的无风晴天,就会使表层水温有较大的升高,导致上下层水温度差别很大。这时如果有风,风力又不足够大,就只能使水在上层进行涡动混合,造成上层有一水温垂直变化不大的较高温水层,下层也有一水温垂直变化不大的较低温水层。

‘两层中间夹有一温度随深度增加而迅速降低的水层即温跃层,温跃层又称间温层。温跃层在夏季闷热无风的天气里*容易形成。温跃层一旦形成,就像一个屏障把上下层水隔开,使风力混合作用和密度对流作用都不能进行到底。久而久之,上层丰富的氧气不能传输到下层,水体下层可能缺氧,严重时可能导致硫化氢、铵态氮等有毒物质积累。下层丰富的营养盐也不能补充给上层,使得上层缺乏营养盐,对鱼类及饵料生物的生长均不利。温跃层形成以后,较大的风力可以使温跃层向下移动,较浅水体的温跃层就可能消失。4)秋季的全同温期进入秋季,天气转凉,气温低于水温,表层水温下降,密度增大,表层以下水温较高,密度较小,表层水比下层水密度大,从而发生密度环流。加上风力的混合作用,就导致上下层水混合。这种混合可以使温跃层以上的水层不断降温,直至温跃层消失.出现上下温度基本相同的秋季全同温状态。如果此时淡水水温在4℃以上,表层水的进一步降温引起的密度环流可以进行到水底,直到上下层水的温度都为4℃为止。如有风力参与,在深秋初冬时期,全同温则可以持续到4℃以下,比如2℃或1℃。秋季全同温,水体充分流转混合,上下可充分进行物质交换,对鱼类的越冬有利。但是过低的全同温水温在鱼类越冬入池时可能对鱼类不利。

因此,越冬前测量水体温度也很有必要。温度的垂直分布在一天之中也会有所不同。某个夏天,有人测定了无锡市郊区的一个小鱼池的水温垂直分布在一天中的变化。结果表明,白天表层温度比下层高,*表层达到35℃,水深80cm的地方水温是30℃,80cm以下温度开始下降,到1.6m的地方水温降到24℃。这样的温度垂直分布使得水上轻下重,所以上下层水不能混合。但是到了夜间,随着气温的下降,表层水温度下降,表层水的密度比表层以下水的密度大,于是就形成了密度环流,导致这个池塘80cm以上水温在早晨6时基本一致,降到30℃左右。但是这种对流交换在这一天中只能进行到80cm深处,80cm以下的水温度在一天之中基本没有变化。不同的池塘,一天之中都会有这样因为水温的变化导致水混合对流的现象,只是不同池塘混合对流的水层深度可能不同,有的深些,有的浅些,若遇上晚间刮大风就有可能上下层水完全混合。……


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