把本州東部海區(qū)的水分成水溫、氯度相等的水群,把各個(gè)水群的硅酸鹽濃度對AOU作圖,則則如圖3.45。對σt25-26的水,氯度低的親潮系的水,在氯度高的黑潮系的水之上。這可以認(rèn)為,像磷酸鹽的情況一樣,表現(xiàn)出親潮水系的水保守性硅酸鹽的濃度,比黑潮系的水為高。但是,關(guān)于σt26.0以上的水,隨隨密度增大,直線的斜率也增大,并在σt26.7以上,以直線的延長部分與縱軸的交點(diǎn)所得到的保守性硅酸鹽的濃度表觀上變負(fù),這與磷酸鹽的情況是顯著不同的。這種傾向意味著,硅酸鹽再生不一定是伴隨氧的消耗而發(fā)生的。不伴隨氧消耗的再生,發(fā)生于密度比較高的層,也就是比較深的地方。
如著眼于σt26.0以下的水,比較圖3.21與3.45直線的斜率可以得出P:Si的原子比為1:15,此值與硅藻的組分相近。由圖3.45的結(jié)果,可以想像出下述情況。硅藻藻體是由含C,N,P,Si等組成的有機(jī)物和以硅石為主要組成的部分所構(gòu)成的。隨著氧化分解,有機(jī)物大部分變成無機(jī)物之后,剩下的硅石并不伴隨氧的消耗而開始溶解,σt26.0的水是正好大致氧化分解完了,并代之以不伴隨氧消耗的溶解為轉(zhuǎn)機(jī)呢?還是硅石的溶解必須相當(dāng)于σt26,0的深度(水壓)呢?這必須由實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。
把AOU視為氧的生物化學(xué)變化量時(shí),所造成的誤差
設(shè)想t1°C,C1%0,O1毫升/升,σ1的水與t2°C,Cl2%0,O2毫升/升,σ2的水混合,產(chǎn)生了tm°C,Clm%0,Om毫升/升,σm的水。有機(jī)物的氧化分解于南個(gè)水團(tuán)混合前已經(jīng)完了了。在這一假定條件基礎(chǔ)上開始進(jìn)行考查。就一種水來說,有機(jī)物物氧化分解所需要的氧量為:
AOU1(毫升/千克)={1+(σ1/1000)}-1(Os1-O1)
對第二種水也能得到同樣的關(guān)系。式中,Os是氧的飽和量。在第一種水m千克與第二種水(1-m)千克混合的情況下為:
AOUm(毫升/千克)=mOs1{1+(σ1/1000)}-1+(1-m)Os2{1+(σ2/1000}-1ー[mO1{1+(σ1/1000)}-1+(1-m)O2{1+(σ2/1000)}-1] (1)
一般觀測的是tm, Clm, Om,不是t1,Cl1,O1;t2,Cl2,O2。因此,實(shí)際希望知道的是(1)式,但由現(xiàn)實(shí)可求出的,如下式所示:
AOUm'(毫升/千克)=Osm{1+(σm/1000}-1[mO1{1+(σ1/1000)}-1+(1-m)O2{1+(σ2/1000)}-1] (2)
(2)式中的中括號內(nèi)表示氧濃度的觀測值(毫升/千克)。
其次,在混合過程中,在追加若干氧化分解的情況下,在(1)或(2)式的中括號內(nèi)都要加上由于氧化分解所要考慮的氧的修正項(xiàng)。因此,在任何情況下,變成:
AOUm-AOUm'=mOs1{1 +(σ1/1000)}-1+(1-m)Os2{1+σ2/1000)}-1-Osm{1+(σm/1000)}-1
這個(gè)差實(shí)際上倒底能達(dá)到什么程度,下邊還要根據(jù)能得到的某些數(shù)字來確認(rèn)一下看。例如以下邊揭示的兩種水混合的情況為例。
水體 | Cl%0 | t°C | σt |
1 2 |
19.1 18.35 |
10.0 1.0 |
26.6 26.6 |
在水體1和2以下述比例混合的情況下,分別變?yōu)槿缦碌慕Y(jié)果,在各為50%混合的情況下,偏差最大約達(dá)到0.08毫升/升。
水體1 | 水體2 | AOUm-AOUm'(毫升/千克) |
0.2 0.5 0.8 |
0.8 0.5 0.2 |
0.06 0.08 0.06 |