海水的溫度(嚴格地講是位溫,在本節(jié)中為簡便起見只寫成溫度)和鹽度在物理意義上是各自獨立的。按理說都可各自取任意數(shù)值。但是,對于實際海洋來說,決不是任意的組合關系都可能存在。諸如在某地點,把觀測到的作為深度函數(shù)的溫度(t),鹽度(S)畫到如上節(jié)所述的圖上,就能得到一條曲線(t-S曲線)。該曲線在某相當廣闊的海域內,即使地點不同也都能反映出大體相同的形狀,而在另外的海域也能得到具有其它一定形狀的t-S曲線(t-S曲線的實際例子參考1.10圖),這樣一來,海洋的水僅能具有一定限度的溫度、鹽度組合。這種情況可以認為是由于在大多數(shù)情況下海洋水都獲得了一種特性,這種特性主要受在與海水現(xiàn)有場所不同的異地海面或該海面附近的氣候條件所制約,并因為該海水與其周圍的水不大混合,所以保持這些特性的同時,沿著等位比容偏差面下沉到海面以下的緣故。海水特性量的鉛直分布,想來并不是由所在地局部因素來決定,而主要是由各深度的水,在其原來各自不同地點的海面附近獲得的特性所控制的。
根據(jù)這種溫度和鹽度的組合——溫度-鹽度特性——就能區(qū)別海水層疊狀態(tài)的特征。也就是說,把存在于t-S曲線形狀大體相同海域中的水,叫做一個水體。這樣的水體定義和分類是由斯維爾德魯普等人(H.U.Sverdrup等,1942)作出的?,F(xiàn)在仍廣為使用??墒蔷哂杏蓆-S曲線上的各點所表示的溫度、鹽度的海水,即使它們屬于同一水體,但切莫忘記它們有著不同的來源,各自具有不同的經(jīng)歷才具有現(xiàn)在這樣的溫度、鹽度(當然還有比容)。此外,對不同水體之間的邊界劃分問題,還不能作出多么明確的定義。
與表示海水垂直層疊狀態(tài)特性的水體這一概念相對應,把以t-S圖上的一個點來表示的那種海水的特性稱作水型(也常常把具有該特性的水稱之為水型)。在已知的無數(shù)水型之中,可把若干個特別重要的水型提出來并賦于專有的名稱(使之成為固有名詞),討論其特性、形成、分布、運動等,然而,現(xiàn)實的問題是提出重要水型的出發(fā)點是什么,換句話說,什么樣的水型是重要的水型?對這一問題認為有兩種觀點,其一,主張某特性的鉛垂直分布應表現(xiàn)出極值(例如鹽度極大或極?。瑥谋碧窖蟾呔暥群S虻街芯暥群S虻膹V闊范圍內,在200米-800米深度可觀察到的、以鹽度極小為其特征的水型(稱之為北太平洋中層水),就是以這種觀點做出定義的水型之一例。其二,根據(jù)存在量(體積)多少定義水型,按該種觀點,把具有某溫度、鹽度海水的頻率(體積)分布圖作到t-S圖上時(將于1.3節(jié)另行詳述),把表現(xiàn)出頻率極大的溫度、鹽度組合,即把統(tǒng)計學上稱作模式的水型,定義為一個專有的水型。在太平洋、印度洋深層極為大量存在的水型(稱為深層普遍水),就是以這種觀點來定義的例子。但是,不論用哪種觀點來定義水型,即使是在同一個水型(海域)里,其水溫鹽度等特性和海水的密度,也都有在某范圍內局部的變化,這和最初所敘述的用t-S圖上的一點來定義的、有著嚴格涵義的水型,在概念上稍有不同。