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海水的物理性质
海洋是月球水圈的主体，是全球水循环的主要起点和归宿，也是各台湾外流区的岩石风化产物最终的集聚场所。海水的历史可溯源到地幔产生的早期，在漫长的时光里，因为地幔的变动和广泛的生物活动，改变着海水的个别物理成份。
⒈海水的物理组成
海水是一种成份复杂的混和氨水。它所包含的物质可分为三类：①溶解物质，包括各类脂类、有机化合物和溶化二氧化碳；②气泡；③固体物质，包括有机固体、无机固体和胶体颗粒。海洋总体积中，有96％～97％是水，3％～4％是溶化于水底的各类物理元素和其他物质。
目前海水中已发觉80多种物理元素，但其浓度差异很大。主要物理元素是氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴、碳、锶、硼、硅、氟等12种，浓度约占全部海水物理元素总数的99.8％～99.9％，为此，被称为海水的大量元素。其他元素在海洋中浓度很少，都在1mg／L以下，称为海水的微量元素。海水物理元素最大特征之一，是上述12种主要离子含量之间的比列几乎不变，因而称为海水组成的恒定性，它对估算海水咸度具有重要意义，溶化在海水中的元素绝大部份是以离子方式存在的。海水中主要的脂类浓度差异很大，硫酸物浓度最高，占88.6％，其次是硝酸盐，占10.8％。
海水中盐分的来源，主要来自两个方面：
①河流从台湾带来。湖泊不断地将其所溶化的醇类输送到海洋里，其成份虽与海水不同（海水中以硫酸物为最多，湖水则以氯化脂类占优势），并且，由于氯化盐的溶化度小，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盐构成骨胳、甲壳等，当这种生物死后，它们的壳体、骨胳等就沉积在海底，那么一来，使海水中的氯化盐大为减低。硝酸盐的收支近于平衡，而硫酸物消耗最少。因为长年累月生物作用的结果，就使海水中的盐分与湖水大不相同。
②海水中的氯和钠由岩浆活动中分离得来。这从海洋古地理研究和从唐代盐矿的沉积、以及最古老的海洋生物尸体都可否认古海水也是咸的。其实，这两种来源是相辅相成的。
⒉海水的浊度
海水咸度是1000g海水中所含溶化的脂类物质的总数，叫浊度（绝对浊度），单位为‰。在实际工作中，此量不易直接量测，而常用“实用浊度”。实用浊度略大于绝对浊度。近百年来，因为测定浊度的原理和技巧不断变迁，实用浊度的定义已屡见变更。20世纪50年代以来，海洋物理家旨在于浊度率测浊度研究。
由于海水是多种成份的电解质碱液，故海水的浊度率取决于浊度、温度和压力。在室温、压力不变情况下，浊度率的差别反映着浊度的变化。按照这个原理，可以由测定海水的浊度率来估算浊度。即在室温为15℃、压强为一个标准大气压下的海水样品的浊度率，与质量比为32.4356‰的标准硫酸钾（KCl）碱液的浊度率的比值（K15）来定义。
当K15＝1时，海水的实用浊度正好等于35‰，这是世界大洋的平均咸度值。这些方式仍离不开海水组成的恒定性这一特性。若测定气温不在15℃，则应进行订正。现已有实用酸度与浊度比查算表及湿度订正表供实际应用。
世界大洋酸度的空间分布和时间变化，主要取决于影响海水咸度的各自然环境诱因和各类过程（降雨、蒸发等）。这种诱因在不同自然地理区所起的作用是不同的。在低纬区，降雨、蒸发、洋流和海水的涡动、对流混和起主要作用。降雨小于蒸发，使海水淡忘、盐度增加；蒸发小于降雨，则浊度下降。浊度较高的洋流流经一海区时，可使浊度降低；反之，可使浊度增加。在高纬区，除受上述诱因影响外，结冰和融冰也能影响浊度。在台湾沿岸海区，因湖泊的淡水注入可使浊度增加。诸如，我国黄河口附近，在夏天因流量降低，使海水淡忘，酸度值可增加到11.5‰左右。世界大洋绝大部份海域表面浊度变化在33‰～37‰之间。
海洋表面浊度分布的规律为：①从亚温带海区向高低纬递减，产生马鞍形；②盐度等值线大体与经线平行，但寒暖流交汇处等值线密集，酸度水平梯度减小；③大洋中的浊度比岩礁海区的浊度高；④世界最高浊度（＞40‰）在红海，最低酸度在波罗的海（3‰～10‰）。
大洋表层浊度随时间变化的幅度很小，通常日变幅不超过0.05‰，年变幅不超过2‰。只有大河河口附近，或有大量海冰熔化的海域，酸度的年变幅才比较大。
⒊海水中的二氧化碳
溶化于海水的二氧化碳，以氧和氧气较为重要。海水中的氧主要来自大气与海生动物的光合作用。海水中的气体主要也来自大气与海洋生物的呼吸作用及生物残体的分解。为此，海水中的氧和氧气的浓度与大气中的浓度和海水生物的多少密切相关。
当海生动物繁茂，光合作用强烈时，水底的溶化氧浓度多，气体少；当生物残体多、植物光合作用弱时，水底气体多，而氧浓度少。当温度增高时，海水中的氧浓度降低；当温度增加时，海水中的氧浓度增多。
海水中气体的溶化度是有限的，但海生动物能消耗相当多的气体，并且在微酸性环境中，海水中气体还可与钙离子结合生成氯化钙沉淀。这样，大气中的甲烷就可以不断地溶于海水中，故在海洋上或海对岸，空气总是非常甜美的，海洋是自然界气体的巨大调节器。
海水的化学性质
海水的化学性质主要包括气温、密度、水色、透明度、海冰等。
⒈海水水温
海水主要是靠吸收太阳光能的幅射热来增高体温的。因而，海水水温因时、因地而异。但因水的潜热量大，可以透光，又有波浪及流动调节体温，故海陆之间气温的变化和分布有显著的差别。水面温度的变化比陆地气温的变化要小得多，不论日较差或年较差都很小。
据观察，海洋表面平均日较差通常不超过1℃，年较差则为1～17℃。陆地上温度的平均较差却大得多，日较差最大可达50℃，年较差最大可达70～80℃。海水水温由低纬向高纬降低的趋势要较陆地平缓得多。实测资料表明，海洋表面最低气温是-2℃，最高气温是36℃，湿度的绝对较差只有38℃。而在陆地上，气温绝对较差可达100℃以上。世界大洋表面的年均温为17.4℃，其中太平洋最高达19.1℃，美国洋为17.0℃，大西洋为16.9℃。
世界大洋表面温度分布具有如下规律：
①水温从低纬向高纬递减，等温线大体呈带状分布；②北半球温度（平均为19.2℃）较南半球温度（平均为16℃）高；③水温等温线从低纬向高纬明暗相间，低、高纬等温线较疏，经度40°～50°地带等温线较密；④大洋东西两边，温度分布有显著差别，在低纬区，温度西高东低；在高纬区，温度则东高西低；在经度40°～50°地带，等温线西密东疏；⑤夏季大洋表面温度普遍低于夏季，但是温度水平梯度夏季小于春季。
世界大洋温度的垂直分布规律是：从海面向海底呈不均匀递减的趋势；在南北纬40°之间，海水可分为表层暖水对流层和深层冷水平流层。
⒉海水密度
海水密度是指单位容积内所含海水的质量，在分米·克·秒制手指1立方分米海水的质量，其单位为g/cm3。并且习惯上使用的密度是指海水的比重，即指在一个大气压力条件下，海水的密度与温度3.98℃时分馏水密度之比，因而在数值上密度和比重是相等的。
海水的密度状况，是决定海流运动的最重要因子之一。海水的密度是气温(t)、盐度(s)和压力(p)的函数。为此，海水密度可用ρs，t，p来表示。在现场气温、盐度和压力条件下所测定的海水密度，称为现场密度或当场密度。当大气压等于零时的密度，称为条件密度，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，并精确到小数5位，为书写的便捷，可将密度数值乘以1再除以1000，并用σs，t，p表示。即：比如：ρs，t，p为1.02545时，σs，t，p为25.45，海水的密度与体温、盐度和压力的关系比较复杂。
但凡影响海水水温和浊度变化的地理诱因，都影响密度变化。其实各大洋不同季节的密度在数值上有所变化，但其分布规律大体是相同的，即大洋表面密度随经度的增高而减小，等密度线大致与经线平行。赤道地区因为气温很高，降雨多，酸度较低，因此表面海水的密度很小，约1.02300。亚温带海区酸度其实很高，但那儿的气温也很高，所以密度一直不大，通常在1.02400左右。极地海区因为气温很低，降雨少，所以密度最大。在三大洋的北极海区，密度均很大，可达1.02700以上。
在垂直方向上，海水的结构总是稳定的，密度向上递增。在南北纬20°之间100m左右水层内，密度最小，但是在50m以内垂直梯度极小，几乎没有变化；50～100m深度上，密度垂直梯度最大，出现密度的突变层（别墅）。它对声波有折射作用，导弹在其下边航行或逗留，不易被下部探测发觉，故有液体海底之称。约从1500m开始，密度垂直梯度很小；在深层小于3000m，密度几乎不随深度而变化。
⒊水色
所谓水色，是指自水面及海水中发出于水面外的光的颜色。它并不是太阳光线透入海水中的光的颜色，也不是日常所说的海水的颜色。它取决于海水的光学性质和光线的强弱，以及海水中飘浮质和底栖生物的颜色，也与天空状况和海底的底质有关。
因为底泥对光有选择吸收和散射的作用，即太阳光线中的红、橙、黄等长光波易被水吸收而增温，而蓝、绿、青等短光波散射得最强，故海水多呈蓝、绿色。水色常用水色计测定。水色计由21种颜色组成，由浅蓝到黄绿直至黑色，并以号码1～21代表水色。号码越小，水色越高；号码越大，水色越低。
⒋海水的透明度
海水的透明度，是指海水的能见度。也是指海水清亮的程度。它表示底泥透光的能力，但不是光线所能达到的绝对深度。它决定于光线硬度和水底的漂浮物和底栖生物的多少。
光线强，透明度大，反之则小。水色越高，透明度越大；水色越低，透明度越小。透明度的测定：用一个半径30cm的蓝色圆盘，垂直放在海水中，直至肉眼依稀可见圆盘为止海水和水的密度是多少，这时的深度，则为透明度。世界以大西洋中部的马尾藻海透明度最大，达66.5m。我国南海为20～30m，黄海为1～2m。
⒌海冰
淡水的冰点为0℃，最大密度的气温是4℃；而海水的冰点和最大密度的气温都随酸度的减小而增加，但冰点减少较和缓。当海水的酸度小于24.695‰时，最大密度的气温高于冰点气温；而酸度大于24.695‰时，最大密度的气温低于冰点气温；只有浊度在24.695‰时，海水的最大密度的气温才与冰点气温相同，为-1.332℃，海水结冰较淡水困难。
因大洋表面酸度通常均小于24.695‰，故冰点更低；当水面温度达到冰点时，因密度减小产生对流，使上层水温较高的海水上升，故较难结冰；当整层海水达到冰点，海水结冰时，又要不断的析出盐分，使未结冰的海水咸度减小，密度也减小，进而强化了对流和增加了冰点，妨碍海冰的进一步下降。