鹽度測量
幾十億年來,來自陸地的大量化學物質溶解并貯存于海洋中。如果全部海洋都蒸發(fā)干,剩余的鹽將會覆蓋整個地球達70m厚。根據(jù)測定海水中含量最多的化學物質有11種：即鈉、鎂、鈣、鉀、鍶等五種陽離子；氯、硫酸根、碳酸氫根（包括碳酸根）、溴和氟等五種陰離子和硼酸分子。其中排在前三位的是鈉、氯和鎂。為了表示海水中化學物質的多寡通常用海水鹽度來表示。海水的鹽度是海水含鹽量的定量量度是海水最重要的理化特性之一它與沿岸逕流量、降水及海面蒸發(fā)密切相關。鹽度的分布變化也是影響和制約其它水文要素分布和變化的重要因素所以海水鹽度的測量是海洋水文觀測的重要內(nèi)容。
鹽度的定義和演變
絕對鹽度是指海水中溶解物質質量與海水質量的比值。因絕對鹽度不能直接測量所以隨著鹽度的測定方法的變化和改進在實際應用中引入了相應的鹽度定義。
克紐森鹽度公式
在本世紀初克紐森(Knudsen)等人建立了鹽度定義當時的鹽度定義是指在 1000g海水中當碳酸鹽全部變?yōu)檠趸铩搴偷庖月却嫠械挠袡C物質全部氧化之后所含固體物質的總數(shù)。其測量方法是取一定量的海水加鹽酸和氯水蒸發(fā)至干然后在380℃和480℃的恒溫下干燥48h最后稱所剩余固體物質的重量。
用上述的稱量方法測量海水鹽度操作十分復雜測一個樣品要花費幾天的時間不適用于海洋調(diào)查因此在實踐中都是測定海水的氯度根據(jù)海水的組成恒定性規(guī)律來間接計算鹽度氯度與鹽度的關系式(克紐森鹽度公式)如下：
S‰=0.030+1.8050Cl‰
克紐森的鹽度公式使用時用統(tǒng)一的硝酸銀滴定法和海洋常用表在實際工作中顯示了極大的優(yōu)越性一直使用了70年之久。但是在長期使用中也發(fā)現(xiàn)克紐森的鹽度公式只是一種近似的關系而且代表性較差；滴定法在船上操作也不方便。于是人們尋求更精確更快速的方法。
我們知道當導體的兩端有電勢差時,導體中就有電流通過,而一段導體中的電流I與其兩端的電勢差()成正比這就是著名的歐姆定律即 I= G()式中G為比例系數(shù), 又叫電導。令G=則常數(shù)R稱為這段導體的電阻它與導體的性質和幾何形狀有關。電阻的單位名稱是歐姆(W )。實驗表明對于粗細均勻的導體當導體的材料與溫度一致時導體的電阻與它的長度L成正比與它的橫截面積S成反比即式中比例系數(shù)r 叫做電阻率單位是W ·m它與材料的性質有關不同的材料的電阻率也不同。電阻率的倒數(shù)叫做電導率單位為S／m。根據(jù)海水的電導率取決于其溫度和鹽度的性質通過測定其電導率和溫度就可以求得海水的鹽度。
1969年電導鹽度定義
在60年代初期英國國立海洋研究所考克思(Cox)等人從各大洋及波羅的海、黑海、地中海和紅海采集了200m層以淺的135個海水樣品首先應用標準海水準確地測定了水樣的氯度值然后測定具有不同鹽度的水樣與鹽度為35.000‰、溫度為15℃的標準海水、在一個標準大氣壓下的電導比()，從而得到了鹽度椔榷鵲男碌墓叵凳膠脫味葪相對電導率的關系式又稱為1969年電導鹽度定義：
S‰=1.80655Cl‰
電導測鹽的方法精度高速度快操作簡便適于海上現(xiàn)場觀測。但在實際運用中仍存在著一些問題：首先，
爐溫曲線測試儀電導鹽度定義的上兩鹽度公式仍然是建立在海水組成恒定性的基礎上的它是近似的。在電導測鹽中校正
鹽度計使用的標準海水標有的氯度值當標準海水發(fā)生某些變化時氯度值可能保持不變但電導值將會發(fā)生變化。其次電導鹽度定義中所用的水樣均為表層(200m以淺)不能反映大洋深處由于海水的成份變化而引起電導值變化的情況。最后國際海洋用表中的溫度范圍為10～31℃而當溫度低于10℃時電導值要用其它的方法校正從而造成了資料的誤差和混亂。
為了克服鹽度標準受海水成分影響的問題進而建立了1978年的實用鹽標（PSS78）。
1978年實用鹽標
實用鹽標依然是用電導的方法測定海水的鹽度與1969年電導鹽度定義不同之處是它克服了海水鹽度標準受海水成分變化的影響問題。在實用鹽標中采用了高純度的KCl用標準的稱量法制備成一定濃度(32.4357‰)的溶液作為鹽度的準確參考標準而與海水樣品的氯度無關并且定義鹽度：在一個標準大氣壓下15℃的環(huán)境溫度中海水樣品與標準KCl溶液的電導比:
(C,表示電導值),則該樣品的實用鹽度值精確地等于35若則實用鹽度的表達式為
(1-1)
S為實用鹽度符號，是無量綱的量如海水的鹽度值為35‰實用鹽度記為35式(1-1)中可用代替是在大氣壓力下溫度為15℃時海水樣品與鹽度為35‰的標準海水的電導比。
式中 當有效。
對于任意溫度下海水樣品的電導比的鹽度表達式為：
(1-2)
式中第二項為溫度修正項系數(shù)a與公式(1-1)中的相同,系數(shù)分別為：
K=0.0162 (-2℃ ￡ T ￡ 35℃)
