本文來自溪流的海洋人生（ID：）
海水的物理性質
海洋是月球水圈的主體，是全球水循環的主要起點和歸宿，也是各臺灣外流區的巖石風化產物最終的集聚場所。海水的歷史可溯源到地幔產生的早期，在漫長的時光里，因為地幔的變動和廣泛的生物活動，改變著海水的個別物理成份。
⒈海水的物理組成
海水是一種成份復雜的混和氨水。它所包含的物質可分為三類：①溶解物質，包括各類脂類、有機化合物和溶化二氧化碳；②氣泡；③固體物質，包括有機固體、無機固體和膠體顆粒。海洋總體積中，有96％～97％是水，3％～4％是溶化于水底的各類物理元素和其他物質。
目前海水中已發覺80多種物理元素，但其濃度差異很大。主要物理元素是氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、溴、碳、鍶、硼、硅、氟等12種，濃度約占全部海水物理元素總數的99.8％～99.9％，為此，被稱為海水的大量元素。其他元素在海洋中濃度很少，都在1mg／L以下，稱為海水的微量元素。海水物理元素最大特征之一，是上述12種主要離子含量之間的比列幾乎不變，因而稱為海水組成的恒定性，它對估算海水咸度具有重要意義，溶化在海水中的元素絕大部份是以離子方式存在的。海水中主要的脂類濃度差異很大，硫酸物濃度最高，占88.6％，其次是硝酸鹽，占10.8％。
海水中鹽分的來源，主要來自兩個方面：
①河流從臺灣帶來。湖泊不斷地將其所溶化的醇類輸送到海洋里，其成份雖與海水不同（海水中以硫酸物為最多，湖水則以氯化脂類占優勢），并且，由于氯化鹽的溶化度小，流到海洋里之后很容易沉淀。另一方面，海洋生物大量地吸收氯化鹽構成骨胳、甲殼等，當這種生物死后，它們的殼體、骨胳等就沉積在海底，那么一來，使海水中的氯化鹽大為減低。硝酸鹽的收支近于平衡，而硫酸物消耗最少。因為長年累月生物作用的結果，就使海水中的鹽分與湖水大不相同。
②海水中的氯和鈉由巖漿活動中分離得來。這從海洋古地理研究和從唐代鹽礦的沉積、以及最古老的海洋生物尸體都可否認古海水也是咸的。其實，這兩種來源是相輔相成的。
⒉海水的濁度
海水咸度是1000g海水中所含溶化的脂類物質的總數，叫濁度（絕對濁度），單位為‰。在實際工作中，此量不易直接量測，而常用“實用濁度”。實用濁度略大于絕對濁度。近百年來，因為測定濁度的原理和技巧不斷變遷，實用濁度的定義已屢見變更。20世紀50年代以來，海洋物理家旨在于濁度率測濁度研究。
由于海水是多種成份的電解質堿液，故海水的濁度率取決于濁度、溫度和壓力。在室溫、壓力不變情況下，濁度率的差別反映著濁度的變化。按照這個原理，可以由測定海水的濁度率來估算濁度。即在室溫為15℃、壓強為一個標準大氣壓下的海水樣品的濁度率，與質量比為32.4356‰的標準硫酸鉀（KCl）堿液的濁度率的比值（K15）來定義。
當K15＝1時，海水的實用濁度正好等于35‰，這是世界大洋的平均咸度值。這些方式仍離不開海水組成的恒定性這一特性。若測定氣溫不在15℃，則應進行訂正。現已有實用酸度與濁度比查算表及濕度訂正表供實際應用。
世界大洋酸度的空間分布和時間變化，主要取決于影響海水咸度的各自然環境誘因和各類過程（降雨、蒸發等）。這種誘因在不同自然地理區所起的作用是不同的。在低緯區，降雨、蒸發、洋流和海水的渦動、對流混和起主要作用。降雨小于蒸發，使海水淡忘、鹽度增加；蒸發小于降雨，則濁度下降。濁度較高的洋流流經一海區時，可使濁度降低；反之，可使濁度增加。在高緯區，除受上述誘因影響外，結冰和融冰也能影響濁度。在臺灣沿岸海區，因湖泊的淡水注入可使濁度增加。諸如，我國黃河口附近，在夏天因流量降低，使海水淡忘，酸度值可增加到11.5‰左右。世界大洋絕大部份海域表面濁度變化在33‰～37‰之間。
海洋表面濁度分布的規律為：①從亞溫帶海區向高低緯遞減，產生馬鞍形；②鹽度等值線大體與經線平行，但寒暖流交匯處等值線密集，酸度水平梯度減小；③大洋中的濁度比巖礁海區的濁度高；④世界最高濁度（＞40‰）在紅海，最低酸度在波羅的海（3‰～10‰）。
大洋表層濁度隨時間變化的幅度很小，通常日變幅不超過0.05‰，年變幅不超過2‰。只有大河河口附近，或有大量海冰熔化的海域，酸度的年變幅才比較大。
⒊海水中的二氧化碳
溶化于海水的二氧化碳，以氧和氧氣較為重要。海水中的氧主要來自大氣與海生動物的光合作用。海水中的氣體主要也來自大氣與海洋生物的呼吸作用及生物殘體的分解。為此，海水中的氧和氧氣的濃度與大氣中的濃度和海水生物的多少密切相關。
當海生動物繁茂，光合作用強烈時，水底的溶化氧濃度多，氣體少；當生物殘體多、植物光合作用弱時，水底氣體多，而氧濃度少。當溫度增高時，海水中的氧濃度降低；當溫度增加時，海水中的氧濃度增多。
海水中氣體的溶化度是有限的，但海生動物能消耗相當多的氣體，并且在微酸性環境中，海水中氣體還可與鈣離子結合生成氯化鈣沉淀。這樣，大氣中的甲烷就可以不斷地溶于海水中，故在海洋上或海對岸，空氣總是非常甜美的，海洋是自然界氣體的巨大調節器。
海水的化學性質
海水的化學性質主要包括氣溫、密度、水色、透明度、海冰等。
⒈海水水溫
海水主要是靠吸收太陽光能的幅射熱來增高體溫的。因而，海水水溫因時、因地而異。但因水的潛熱量大，可以透光，又有波浪及流動調節體溫，故海陸之間氣溫的變化和分布有顯著的差別。水面溫度的變化比陸地氣溫的變化要小得多，不論日較差或年較差都很小。
據觀察，海洋表面平均日較差通常不超過1℃，年較差則為1～17℃。陸地上溫度的平均較差卻大得多，日較差最大可達50℃，年較差最大可達70～80℃。海水水溫由低緯向高緯降低的趨勢要較陸地平緩得多。實測資料表明，海洋表面最低氣溫是-2℃，最高氣溫是36℃，濕度的絕對較差只有38℃。而在陸地上，氣溫絕對較差可達100℃以上。世界大洋表面的年均溫為17.4℃，其中太平洋最高達19.1℃，美國洋為17.0℃，大西洋為16.9℃。
世界大洋表面溫度分布具有如下規律：
①水溫從低緯向高緯遞減，等溫線大體呈帶狀分布；②北半球溫度（平均為19.2℃）較南半球溫度（平均為16℃）高；③水溫等溫線從低緯向高緯明暗相間，低、高緯等溫線較疏，經度40°～50°地帶等溫線較密；④大洋東西兩邊，溫度分布有顯著差別，在低緯區，溫度西高東低；在高緯區，溫度則東高西低；在經度40°～50°地帶，等溫線西密東疏；⑤夏季大洋表面溫度普遍低于夏季，但是溫度水平梯度夏季小于春季。
世界大洋溫度的垂直分布規律是：從海面向海底呈不均勻遞減的趨勢；在南北緯40°之間，海水可分為表層暖水對流層和深層冷水平流層。
⒉海水密度
海水密度是指單位容積內所含海水的質量，在分米·克·秒制手指1立方分米海水的質量，其單位為g/cm3。并且習慣上使用的密度是指海水的比重，即指在一個大氣壓力條件下，海水的密度與溫度3.98℃時分餾水密度之比，因而在數值上密度和比重是相等的。
海水的密度狀況，是決定海流運動的最重要因子之一。海水的密度是氣溫(t)、鹽度(s)和壓力(p)的函數。為此，海水密度可用ρs，t，p來表示。在現場氣溫、鹽度和壓力條件下所測定的海水密度，稱為現場密度或當場密度。當大氣壓等于零時的密度，稱為條件密度，用ρs，t，0表示。由于海水的密度通常都小于1海水和水的密度是多少，比如，1.01600，1.02814等，并精確到小數5位，為書寫的便捷，可將密度數值乘以1再除以1000，并用σs，t，p表示。即：比如：ρs，t，p為1.02545時，σs，t，p為25.45，海水的密度與體溫、鹽度和壓力的關系比較復雜。
但凡影響海水水溫和濁度變化的地理誘因，都影響密度變化。其實各大洋不同季節的密度在數值上有所變化，但其分布規律大體是相同的，即大洋表面密度隨經度的增高而減小，等密度線大致與經線平行。赤道地區因為氣溫很高，降雨多，酸度較低，因此表面海水的密度很小，約1.02300。亞溫帶海區酸度其實很高，但那兒的氣溫也很高，所以密度一直不大，通常在1.02400左右。極地海區因為氣溫很低，降雨少，所以密度最大。在三大洋的北極海區，密度均很大，可達1.02700以上。
在垂直方向上，海水的結構總是穩定的，密度向上遞增。在南北緯20°之間100m左右水層內，密度最小，但是在50m以內垂直梯度極小，幾乎沒有變化；50～100m深度上，密度垂直梯度最大，出現密度的突變層（別墅）。它對聲波有折射作用，導彈在其下邊航行或逗留，不易被下部探測發覺，故有液體海底之稱。約從1500m開始，密度垂直梯度很小；在深層小于3000m，密度幾乎不隨深度而變化。
⒊水色
所謂水色，是指自水面及海水中發出于水面外的光的顏色。它并不是太陽光線透入海水中的光的顏色，也不是日常所說的海水的顏色。它取決于海水的光學性質和光線的強弱，以及海水中飄浮質和底棲生物的顏色，也與天空狀況和海底的底質有關。
因為底泥對光有選擇吸收和散射的作用，即太陽光線中的紅、橙、黃等長光波易被水吸收而增溫，而藍、綠、青等短光波散射得最強，故海水多呈藍、綠色。水色常用水色計測定。水色計由21種顏色組成，由淺藍到黃綠直至黑色，并以號碼1～21代表水色。號碼越小，水色越高；號碼越大，水色越低。
⒋海水的透明度
海水的透明度，是指海水的能見度。也是指海水清亮的程度。它表示底泥透光的能力，但不是光線所能達到的絕對深度。它決定于光線硬度和水底的漂浮物和底棲生物的多少。
光線強，透明度大，反之則小。水色越高，透明度越大；水色越低，透明度越小。透明度的測定：用一個半徑30cm的藍色圓盤，垂直放在海水中，直至肉眼依稀可見圓盤為止海水和水的密度是多少，這時的深度，則為透明度。世界以大西洋中部的馬尾藻海透明度最大，達66.5m。我國南海為20～30m，黃海為1～2m。
⒌海冰
淡水的冰點為0℃，最大密度的氣溫是4℃；而海水的冰點和最大密度的氣溫都隨酸度的減小而增加，但冰點減少較和緩。當海水的酸度小于24.695‰時，最大密度的氣溫高于冰點氣溫；而酸度大于24.695‰時，最大密度的氣溫低于冰點氣溫；只有濁度在24.695‰時，海水的最大密度的氣溫才與冰點氣溫相同，為-1.332℃，海水結冰較淡水困難。
因大洋表面酸度通常均小于24.695‰，故冰點更低；當水面溫度達到冰點時，因密度減小產生對流，使上層水溫較高的海水上升，故較難結冰；當整層海水達到冰點，海水結冰時，又要不斷的析出鹽分，使未結冰的海水咸度減小，密度也減小，進而強化了對流和增加了冰點，妨礙海冰的進一步下降。