把本州东部海区的水分成水温、氯度相等的水群,把各个水群的硅酸盐浓度对AOU作图,则则如图3.45。对σt25-26的水,氯度低的亲潮系的水,在氯度高的黑潮系的水之上。这可以认为,像磷酸盐的情况一样,表现出亲潮水系的水保守性硅酸盐的浓度,比黑潮系的水为高。但是,关于σt26.0以上的水,随随密度增大,直线的斜率也增大,并在σt26.7以上,以直线的延长部分与纵轴的交点所得到的保守性硅酸盐的浓度表观上变负,这与磷酸盐的情况是显著不同的。这种倾向意味着,硅酸盐再生不一定是伴随氧的消耗而发生的。不伴随氧消耗的再生,发生于密度比较高的层,也就是比较深的地方。
如着眼于σt26.0以下的水,比较图3.21与3.45直线的斜率可以得出P:Si的原子比为1:15,此值与硅藻的组分相近。由图3.45的结果,可以想像出下述情况。硅藻藻体是由含C,N,P,Si等组成的有机物和以硅石为主要组成的部分所构成的。随着氧化分解,有机物大部分变成无机物之后,剩下的硅石并不伴随氧的消耗而开始溶解,σt26.0的水是正好大致氧化分解完了,并代之以不伴随氧消耗的溶解为转机呢?还是硅石的溶解必须相当于σt26,0的深度(水压)呢?这必须由实验来验证。
把AOU视为氧的生物化学变化量时,所造成的误差
设想t1°C,C1%0,O1毫升/升,σ1的水与t2°C,Cl2%0,O2毫升/升,σ2的水混合,产生了tm°C,Clm%0,Om毫升/升,σm的水。有机物的氧化分解于南个水团混合前已经完了了。在这一假定条件基础上开始进行考查。就一种水来说,有机物物氧化分解所需要的氧量为:
AOU1(毫升/千克)={1+(σ1/1000)}-1(Os1-O1)
对第二种水也能得到同样的关系。式中,Os是氧的饱和量。在第一种水m千克与第二种水(1-m)千克混合的情况下为:
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)
一般观测的是tm, Clm, Om,不是t1,Cl1,O1;t2,Cl2,O2。因此,实际希望知道的是(1)式,但由现实可求出的,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)式中的中括号内表示氧浓度的观测值(毫升/千克)。
其次,在混合过程中,在追加若干氧化分解的情况下,在(1)或(2)式的中括号内都要加上由于氧化分解所要考虑的氧的修正项。因此,在任何情况下,变成:
AOUm-AOUm'=mOs1{1 +(σ1/1000)}-1+(1-m)Os2{1+σ2/1000)}-1-Osm{1+(σm/1000)}-1
这个差实际上倒底能达到什么程度,下边还要根据能得到的某些数字来确认一下看。例如以下边揭示的两种水混合的情况为例。
水体 | Cl%0 | t°C | σt |
1 2 |
19.1 18.35 |
10.0 1.0 |
26.6 26.6 |
在水体1和2以下述比例混合的情况下,分别变为如下的结果,在各为50%混合的情况下,偏差最大约达到0.08毫升/升。
水体1 | 水体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 |