1. 海洋的溫差

首先，決定海洋表面水溫的主要因素是大洋輻射,，由于地球在橢圓軌道上公轉(zhuǎn),，使得一年中南北半球在遠(yuǎn)離赤道的地區(qū)所受到的太陽(yáng)輻射量不同，北半球大于南半球,。原因是：不管是在近日點(diǎn)還是在遠(yuǎn)日點(diǎn),，在同緯度、同太陽(yáng)高度角的條件下,，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度是相同的,。但由于地球在近日點(diǎn)附近的速度大于遠(yuǎn)日點(diǎn)附近的速度，因此一年中相同緯度受太陽(yáng)照射的時(shí)間北半球比南半球多,。

其次，海水溫度與洋流有很大的關(guān)系,，北半球有強(qiáng)大的北太平洋和北大西洋暖流的注入,，增加北半球海水的溫度，而南半球海域無(wú)暖流匯入,。而且北半球的陸地阻礙了北冰洋冷水的流入,，北半球海域只有千島寒流和東格陵蘭寒流匯入。但南半球海域有廣泛的極地寒流匯入,，

再次,，南極每年有大量的浮冰進(jìn)入南半球的海域，使南半球的海水溫度降低,，相比之下,，北半球來(lái)自北極的影響相對(duì)要小的多。在南北半球各存在著一個(gè)西風(fēng)漂流,，在北半球西風(fēng)漂流是暖流,，而在南半球是寒流。

最后,，大部分的大陸板塊相遇在北半球,，板塊之間的相互運(yùn)動(dòng)，使海底火山活動(dòng)頻繁，大量的巖漿從地幔中涌出,，帶出大量熱量,。但在南半球海底火山噴發(fā)的次數(shù)要少得多。海水從地幔中獲取的熱量,，北半球要比南半球多,。

由于以上的原因，同緯度北半球海水溫度要高于南半球

2. 海洋的溫差源頭

太陽(yáng)能

形成海洋溫差的源頭是太陽(yáng)能,，在各種海洋能之中,，海洋溫差能屬于海洋熱能，其能量的主要來(lái)源是蘊(yùn)藏在海洋中的太陽(yáng)輻射能,。

海洋溫差能發(fā)電是利用熱帶洋面海水和7 60米深處的冷海水之間溫度差發(fā)電,。海洋熱能轉(zhuǎn)換裝置最大優(yōu)點(diǎn)是可以不受潮汐變化和海浪影響而連續(xù)工作。另外,它不但不產(chǎn)生空氣污染物或放射性廢料,而且它的副產(chǎn)品是優(yōu)質(zhì)的淡化海水,。

3. 海洋溫差的是

海洋溫差能也叫海洋熱能,，形成海洋各水層之間溫差能的源頭肯定是太陽(yáng)的光照，也就是太陽(yáng)能,。光能是地球上非常重要的一種能量來(lái)源,，也是不可或缺的能量。地球能夠保持生態(tài)平衡,，氣候宜居與太陽(yáng)能的多少有直接正相關(guān),，可以說(shuō)太陽(yáng)能是我們地球的生命線。

4. 海洋溫差發(fā)電

海洋能源有哪些種類(lèi),？

1．潮汐能

所謂潮汐能,，就是因月球引力的變化引起潮汐現(xiàn)象，潮汐導(dǎo)致海水平面周期性地升降,，因海水漲落及潮水流動(dòng)所產(chǎn)生的能量,。

潮汐能可以像水能和風(fēng)能一樣用來(lái)推動(dòng)水磨、水車(chē)等,，也可以用來(lái)發(fā)電,。當(dāng)前，潮汐能的主要功能就是發(fā)電,。

世界最大的潮汐能源系統(tǒng)

利用潮汐能發(fā)電,，首先要做的就是在海灣或河口建筑攔潮大壩。形成水庫(kù),，在壩中修建機(jī)房,，安裝水輪發(fā)電機(jī)，利用水位差使海水帶動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電,。建成潮汐發(fā)電站后還有利于海產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,。

世界上,，潮汐能主要多分布在潮差較大的喇叭形海灣和河口地區(qū)，如加拿大的芬迪灣,、巴西的亞馬遜河口,、南亞的恒河口和中國(guó)的錢(qián)塘江口等都蘊(yùn)藏著大量的潮汐能。

我國(guó)海岸線的長(zhǎng)度為1.8萬(wàn)公里,，潮汐能資源十分豐富,。在潮汐能資源的開(kāi)發(fā)利用上，目前我國(guó)沿海地區(qū)已經(jīng)修建了一些中小型潮汐發(fā)電站,。在溫嶺江廈港,，就有一座我國(guó)規(guī)模最大的潮汐發(fā)電站——江廈潮汐發(fā)電站，它還是世界第三,、亞洲第一大潮汐發(fā)電站,。潮汐發(fā)電站受潮水漲落的影響，具有很大的不穩(wěn)定性,，海水對(duì)水輪機(jī)及其金屬構(gòu)件的腐蝕及水庫(kù)泥沙淤積問(wèn)題都較嚴(yán)重,。這些問(wèn)題都是急需解決的，只有將這些做好,，就能更好地利用潮汐能來(lái)發(fā)電,。

2．波浪能

波浪能集有許多優(yōu)點(diǎn)，比如能量密度高,、分布面廣泛,。特別是在能源消耗多的冬季，可以利用的波浪能能量也最大,。它的能量如此巨大,，一直都吸引著沿海的能工巧匠們。他們想盡各種辦法,，期望能夠駕馭海浪開(kāi)辟新天地。

波浪能發(fā)電

波浪能電站

具體而言,，波浪能就是指海洋表面波浪所具有的動(dòng)能和勢(shì)能,。海洋表面的海水受太陽(yáng)輻射給予的熱量，可以說(shuō)它是世界最大的太陽(yáng)能收集器,。溫暖的地表海水,，造成與深海海水之間的溫差，由于風(fēng)吹過(guò)海洋時(shí)產(chǎn)生風(fēng)波,，這種風(fēng)波在遼闊的海洋表面上,，風(fēng)能以自然儲(chǔ)存于水中的方式進(jìn)行能量轉(zhuǎn)移，因此,，說(shuō)波浪能是太陽(yáng)能的另一種濃縮形態(tài),，并不是沒(méi)有道理的,。

在所有海洋能源中，波浪能是最不穩(wěn)定的一種能源,。波浪能是由風(fēng)把能量傳遞給海洋而產(chǎn)生的,，它事實(shí)上是吸收了風(fēng)能而形成的，它的能量傳遞速率與風(fēng)速有一定關(guān)系,，也和風(fēng)與水相互作用的距離（即風(fēng)區(qū)）有關(guān),。水團(tuán)相對(duì)于海平面發(fā)生位移時(shí)，使波浪具有勢(shì)能,，而水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),，則使波浪具有動(dòng)能，從而使波浪能發(fā)揮出作用,。

在風(fēng)較多的沿海地帶,，波浪能的密度通常都很高。例如,，英國(guó)沿海,、美國(guó)西部沿海和新西蘭南部沿海等都是風(fēng)區(qū)，有著十分有利的波候,。而我國(guó)的浙江,、福建、廣東和臺(tái)灣沿海的波能也較為豐富,，在工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展上功不可沒(méi),。

波浪能之所以能夠發(fā)電是通過(guò)波浪能裝置，將波浪能首先轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,，再最終轉(zhuǎn)換成電能,。這一技術(shù)源自于20世紀(jì)80年代初，西方海洋大國(guó)利用新技術(shù)優(yōu)勢(shì)紛紛展開(kāi)實(shí)驗(yàn),，但受客觀條件和技術(shù)影響,，所取得的效果效益有好有差。

3．海流能

簡(jiǎn)而言之,，海流所存儲(chǔ)的動(dòng)能就是海流能,。海流能的能量與流速的平方和流量成正比。與波浪能相比,，海流能的變化要平穩(wěn)且有規(guī)律得多,。海流能有著很大的開(kāi)發(fā)價(jià)值。

海流能的利用方式主要是發(fā)電,。1973年,，美國(guó)研制出一種名為“科里奧利斯”的巨型海流發(fā)電裝置。該裝置為管道式水輪發(fā)電機(jī),。機(jī)組長(zhǎng)l10米,，管道口直徑170米,，安裝在海面下30米處。在海流流速為2.3米/秒條件下,，該裝置獲得8.3萬(wàn)千瓦的功率,。此外，日本,、加拿大也在大力研究試驗(yàn)海流發(fā)電技術(shù),。到目前為止，我國(guó)的海流發(fā)電研究也已經(jīng)有樣機(jī)進(jìn)入中間試驗(yàn)階段,，發(fā)展前景不可限量,。

相比陸地上的江河，利用海流發(fā)電要方便得多,，它既不受洪水的威脅,，又不受干旱的影響，幾乎以常年不變的水量和一定的流速流動(dòng),，為人類(lèi)提供了可靠的能源,。

利用海流發(fā)電，除了上面所說(shuō)的類(lèi)似江河電站管道導(dǎo)流的水輪機(jī)外,，還有類(lèi)似風(fēng)車(chē)槳葉或風(fēng)速計(jì)那樣機(jī)械原理的裝置,。一種海流發(fā)電站，有許多轉(zhuǎn)輪成串地安裝在兩個(gè)固定的浮體之間,，在海流沖擊下呈半環(huán)狀張開(kāi),，看上去很像花環(huán)，因此被稱(chēng)為花環(huán)式海流發(fā)電站,，它是目前海流發(fā)電站的主要形式,。

4．海洋溫差能

海洋是一個(gè)巨大的吸熱體，仔細(xì)觀察不難發(fā)現(xiàn),，地球上的海洋除了南北的極地和部分淺海外,，通常不會(huì)結(jié)冰，尤其是赤道附近的海域,，海水表面溫度幾乎是恒溫的,，因此在描述海洋時(shí)人們都說(shuō)它是溫暖的。海洋深處的海水溫度卻很低,，它一年四季溫度只有攝氏幾度，無(wú)論如何,，太陽(yáng)也沒(méi)有辦法把它曬熱,，這與海洋上層的溫水比較，大約有20℃的溫差,。在熱力學(xué)上,，凡有溫度差異都可用來(lái)作功,，這就是我們所要講的海洋溫差能。

大多數(shù)情況下,，海洋溫差是指南緯25°至北緯32°之間海域中海水深層與表層的溫度差,。我國(guó)位于東半球，擁有較好的海洋溫差條件,，尤其是臺(tái)灣附近海水溫差更大,，能夠使人們得以很好地利用。

海洋溫差能的主要功能就是利用溫差發(fā)電,。海洋溫差發(fā)電主要采用兩種循環(huán)系統(tǒng),，一種是開(kāi)式，一種是閉式,。在開(kāi)式循環(huán)中,，表層溫海水在閃蒸蒸發(fā)器中，由于閃蒸而產(chǎn)生蒸汽,，蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)做功后流入凝汽器,，由來(lái)自海洋深層的冷海水將其冷卻。在閉式循環(huán)中,，來(lái)自海洋表層的溫海水先在熱交換器內(nèi)將熱量傳給丙烷,、氨等低沸點(diǎn)工質(zhì)，使之蒸發(fā),，產(chǎn)生的蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)做功后再由冷海水冷卻,。在這個(gè)循環(huán)的過(guò)程中，可以不斷地將海水的溫差變成電力,，由此使發(fā)電成為實(shí)現(xiàn),。

4．海洋鹽差能

所謂鹽差能，就是指海水與淡水之間或兩種含鹽濃度不同的海水之間的化學(xué)電位差能,。這種能量主要存在于河流與海洋的交接處,。同時(shí)，淡水豐富地區(qū)的鹽湖和地下鹽礦也可以利用鹽差能,。鹽差能是海洋能源中密度最大的一種可再生能源,。海洋鹽差能可以用來(lái)發(fā)電在很久以前已被人們認(rèn)識(shí)到。

其發(fā)電原理主要是：當(dāng)把兩種濃度不同的鹽溶液盛在一個(gè)容器中時(shí),，濃溶液中的鹽類(lèi)離子就會(huì)自發(fā)地向稀溶中擴(kuò)散,，一直到兩者濃度達(dá)到一致。所以,，鹽差能發(fā)電,，就是利用兩種含鹽濃度不同的海水化學(xué)電位差能，并將其轉(zhuǎn)換為有效電能,。有學(xué)者在經(jīng)過(guò)詳細(xì)的計(jì)算后發(fā)現(xiàn)在17℃時(shí),，如果有1摩爾鹽類(lèi)從濃溶液中擴(kuò)散到稀溶液中去,，就會(huì)釋放出5500焦的能量來(lái)。由此專(zhuān)家設(shè)想到：只要有大量濃度不同的溶液可供混合,，就一定會(huì)有巨大的能量釋放出來(lái),。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步計(jì)算還發(fā)現(xiàn)，如果利用海洋鹽分的濃度差來(lái)發(fā)電,，它的能量可排在海洋波浪發(fā)電能量之后,，但又要大于海洋中的潮汐能和海流能。

利用鹽差能發(fā)電有多種方式,，比如有滲透壓式,、蒸汽壓式和機(jī)械一化學(xué)式等，其中滲透壓式方案獲得了人們最大的重視,。將一層半滲透膜放在不同鹽度的兩種海水之間,，通過(guò)這個(gè)膜會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓力梯度，迫使水從鹽度低的一側(cè)滲透到鹽度高的一側(cè),，從而稀釋高鹽度的水,，直到膜兩側(cè)水的鹽度變成一致。此壓力稱(chēng)為滲透壓,，它與海水的鹽濃度及溫度有著很大的關(guān)聯(lián),。

據(jù)估算，地球上存在的可利用的鹽差能達(dá)26億千瓦,，其能量甚至比溫差能還要大,。由此可見(jiàn)，海洋中蘊(yùn)藏著巨大的能量,，只要海水不枯竭,，其能量就生生不息。作為新型的能源,，海洋能源已吸引了全世界越來(lái)越多人的興趣,。

5. 海洋溫差的能量來(lái)源

海洋一邊冷一邊熱，是海洋溫差,。海洋溫差形成的原因是太陽(yáng)能,，海洋溫差能也叫海洋熱能，海洋中上層水溫差異蘊(yùn)藏著一定的能量,，被稱(chēng)為海水溫差能,。

到達(dá)水面的太陽(yáng)輻射能大約有60%透射到了一米的水深處。有18%能夠到達(dá)海面以下十米的深度,，少量的太陽(yáng)輻射甚至能透射到水下100米以下的深度,。

海水溫度隨水深而變化，一般深海水區(qū)大約可以分為三層。

第一層是海面到深度約為60米左右的地方,，稱(chēng)作為表層，該層海水一方面吸收著太陽(yáng)的輻射能,。一方面,，受到風(fēng)浪的影響使海水互相混合，這一層海水溫度變化比較小,，水溫大約在26-27攝氏度,。

第二層水深是從60米至130米，海水溫度隨著深度的加深而急劇遞減,，溫度變化比較大的成為了變溫層,。

第三層深度是在300米以上。這層海水由于受到從極地流來(lái)的冷水的影響,，溫度降至4攝氏度左右,，表層海水和深層海水之間存在著20攝氏度以上的溫差，是巨大能量的來(lái)源,。