海洋中水温变化的幅度从-2～30℃。海水的最低温度，就是海水结冰的温度；而最高温度，则决定于太阳辐射过程以及海水与大气之间进行热量交换的各种过程。在被陆地所包围的海区中，海水的表面温度也可能比上述最高值更高，但在大洋以及大部分浅海中，就很少有超过30℃的。在海洋深层，温度一般都很低，大体在-1～4℃之间。
海洋中大部分水的温度是相当一致的：75%的海水温度在0℃到6℃之间，50%的海水温度在1.3℃到3.8℃，整体水温平均为3.8℃。其中，太平洋水温平均为3.7℃，大西洋水温平均为4.0℃，印度洋水温平均为3.8℃。
当然，世界大洋中的水温因时因地而异，比上述平均状况要复杂得多，而且很难用数学公式来描述。因此，通常借助平面图、剖面图，用绘制等温线、垂直分布曲线、时间变化曲线等方法加以描述。
我们知道，不同海域、不同季节的海水温度是不一样的，那么，是哪些因素影响着海水的温度呢？
地球获得的能量主要来自于太阳，每年它在大气外界从太阳吸收的总热量，基本上与同一时期内排放到宇宙中去的总热量相等，否则整个地球的温度就会发生变化。对于海洋，情况也是这样。由于整个海洋的年平均温度几乎没有什么变化，所以平均而言，整个海洋中的热量收支也是平衡的。海洋中的热量收支状况是影响海水温度的根本原因，海水吸热导致温度升高，放热就会引起温度下降。科学家发现，海水吸收的热量主要有四个方面的来源，即太阳辐射的能量、地球内部经过海底地壳传给海水的热量、海水中的放射性物质衰变时发出的热量和除太阳以外的其他天体产生的辐射能量。在这四种因素中，最主要的是太阳辐射，海水所吸收热量的99%都来自它。海面辐射、海水蒸发和由海水传导给空气热量是海水放热的主要方式。
就太阳辐射而言，它随太阳的高度、距离、照射角度、大气吸收及太阳黑子活动状况等因素发生变化，所以不同季节、不同海域的海水从太阳辐射中吸收的热量可以相差很大，海水温度自然也就各不相同了。
当然，在海洋内部海流对海水的热交换也起着十分重要的作用，对海水温度的影响也十分明显。
表层海水的温度在一天中并不是恒定的，每天有2～3℃的变化。水温在上午4～8点为最低，而在下午2～5点时达到最高。那么，海水的温度为什么会有这种变化呢？
这是因为海洋表层的热能会在夜间辐射到空气中，致使水温逐渐下降，直到日出；但太阳在刚刚升起时，日光的大部分被海面反射，海水的吸热量还是小于放热量，温度仍然会持续下降；随着太阳的升高，辐射能逐渐增加，海水的吸热与放热相等，此时水温最低；其后随着辐射能的增加，水温也就开始持续上升了。日照在正午前后辐射能最大，以后便逐渐减弱，但因为此时太阳还有一定的高度，日照也较强，海水吸热依然比放热多，所以仍持续升温，直到日照逐渐减少，使海水吸热与放热相等，这时水温才达到最高值；然后又开始下降，降温过程再持续到第二天的日出以后。因此，海水的温度并不是中午时最高。随着夏季的到来，海水每天总的吸热量比放热量大，平均水温也就一天比一天高；而接近冬季时，又会一天一天地降低。这就是水温的年变化。当然，这种变化只局限于很薄的表层海水。
大洋表层水温的分布，主要决定于太阳辐射的分布和大洋环流两个因素。当然，在极地海域，结冰与融冰的影响也是十分明显的。
事实上，表层水温的分布十分复杂、多变，这里所说的只是它最明显的特点罢了。
那么在海洋的不同深处，温度是否相同呢？总的来说，海水的温度是随着深度的增加，呈不均匀递减的，也就是说，通常表层海水的温度较高，随着深度的增加，海水的温度会逐渐降低。
事实上，低纬度海域的暖水只限于薄薄的表层之内，下面便是温度随深度的增加而迅速减小的温度跃层。在温度跃层以下，水温随深度的增加而减小的速度明显变慢。因此，可以认为海水是以温度跃层为界，其上为水温较高的暖水区，其下是水温变化很小的冷水区。
在暖水区的表面，由于风、浪、流等因素的作用，引起强烈湍流混合，从而形成了一个温度近乎均匀的混合层。混合层的厚度在不同的海域、不同的季节是有差别的。通常，在低纬度海区，混合层的厚度不超过100米，赤道附近只有50～70米。到了冬季，混合层的厚度就会加大，即使是在低纬度海区也能达到150～200米。
温度跃层受季节的影响更为明显。夏季，由于表层水温大幅升高，可以形成很强的温度跃层；冬季，由于表层降温，海水对流，混合层向下扩展，从而导致温度跃层减弱甚至消失。
盐度与密度
海水的味道又苦又咸，不能直接饮用，这是因为海水中含有许多溶解盐类，目前已知的物质有80余种，其中11种含量较大，而其他的含量都很小。
科学家们发现，不同海域的海水所含溶解盐的多少是不一样的。为了比较这种差别，人们引进了盐度的概念。所谓盐度就是海水中含盐量的浓度，它标志着海水含盐的多少，通常用每千克海水中所含盐的克数来表示（克/千克）。海水的平均盐度为35。
盐度是海水的重要物理性质之一，它不仅会影响海水的压力、浮力等参数，甚至声波、电磁波等在海水中的传播情况也会受其影响。
在很多年以前，海洋学家们就已经对海水中的物质进行了全面研究。他们发现不同海域的盐度相差很大，但就其平均值来说，世界海洋的平均盐度约为35。如果将范围再缩小一点来看，你就会发现世界各大洋盐度平均值也不相同，其中大西洋最高，为34.90；印度洋次之，为34.76；太平洋最低，为34.62。
海洋的平均盐度是35，这是一个什么样的概念呢？就是每千克海水中含有35克盐。你可千万别小看这35克，其实海洋中所含的盐的总量足以覆盖地球表面所有的大陆，而且厚度高达150米。可见海水的盐度虽然不高，但总量却十分惊人。
所谓密度就是指单位体积内所含物质的质量。众所周知，淡水的密度是1克/立方厘米，那么海水的密度是多少呢？测量表明，海水的密度通常在1.01000～1.03000克/立方厘米之间。海水的密度之所以要比淡水的密度大一些，主要原因是海水中含有许多溶解盐类。
科学家们还发现，在温度降低、盐度增加或压力加大的情况下，海水的密度就增加。换句话说，海水的密度随盐度、温度、压力的变化而变化。为了比较不同海水的密度，我们通常所说的海水密度都是指在15℃、一个标准大气压条件下的密度，并将这一条件下的密度称为标准密度。
古希腊科学家阿基米德早就发现，浸在液体里的物体所受到的浮力等于它所排开液体的重量。我们不妨假设一下，如果有一艘轮船从长江口进入大海会有什么情况发生呢？很明显，无论是在长江还是在大海，同一艘轮船所需要的浮力都是一样的，都等于它的重量，不同的是需要排开液体的体积不同，由于海水的密度稍大于淡水的密度，所以只要排开较少体积的海水就能获得同样的浮力，也就是说，轮船从长江进入大海时船体会略微上浮一些。
虽然不同海域海水的温度、盐度和压力都可以有很大的差别，但是，海水的密度随时间和空间的变化都很微小，我们甚至可以近似地认为海水的密度处处相等。
既然这样，科学家们为什么还要精确地测定海水的密度呢？事实上，只要海水的密度有微小的差异，就足以使海水产生运动，甚至形成强大的海流。因此，要研究海水的运动规律，就必须精确地测定海水的密度。正是因为海水的密度变化甚微，所以测量时必须准确到小数点后的5位数字，否则就可能无法比较两地海水密度的差别了。
在密度变化较大的近岸水域，通常利用液体比重计来直接测定表面海水的密度。对表面以下的海水，能不能也用这样的方法来测量呢？
事实上，如果采用将深处的海水取出，再进行直接测定的办法，那么，由于温度和压力条件的改变，测量结果必然存在很大的误差。因此，在需要高精度确定海水密度的大洋中，密度不是通过直接测量来获得的，而是通过测量温度、盐度和深度（压力）等参数，再根据一定的公式进行计算而得到的。这种方法虽然复杂繁琐，但是准确可靠。
§§§第二节多姿多彩的海洋气候
海洋气候带与水循环
1.海洋气候带
大自然真的很神奇，用诸多生物将地球装点得十分有生气；它又像一位技艺高超的化妆师，根据海洋气候东西纬向分布的相似性，以及海洋气团和气候锋区的活动范围，将世界大洋从赤道到两极精心梳理成几个东西环绕、南北相间的气候带。从赤道向两极，气候带分别为赤道海洋气候带、热带海洋气候带、副热带海洋气候带、温带海洋气候带、寒带海洋气候带和极地海洋气候带。各个气候带之间温湿有别，形成了多姿多彩的海洋气候特色。
赤道海洋气候带位于赤道南北纬10°之间，是赤道海洋控制的地带。这里大部分是广阔的海洋，太阳辐射最强，空气以受热后的上升运动为主，水平风力微弱，长年受赤道海洋气团控制，形成相对稳定的气候带。这种气候带没有季节之分，终年热而潮湿，常年多雨。
热带海洋气候带在副热带高压带向赤道一侧的信风带的位置上，是热带海洋气团盛行的地带。这里是热带气旋生成和活动的海区，有大量对流云组成的热带云团，形状像爆米花，常出现大风和暴雨。
在热带海洋气候带和温带海洋气候带之间的就是副热带海洋气候带，这里是信风带和西风带交替控制的地带。该气候带夏季晴朗少雨；冬季多风暴天气。
温带海洋气候带是中纬度海洋季节变化比较显著的地带，和西风带的位置相当，位于副热带海洋气候带和寒带海洋气候带之间。这里终年盛行西风，风力强劲；气温变化和缓，冬无严寒，夏无酷暑，春温低于秋温，四季分明；全年湿润，降水较多，气旋活动频繁。
2.水循环
自然界里的水时刻都在不停地运动着，在太阳光的照射下，海洋中的水汽不断蒸发上升，凝结成云。当云中聚集的水汽太重时，就会下降成雨或雪落到地面上滋润万物，然后雨水又随着河流重新回到海洋里，水这种周而复始的活动就是水循环。水循环分为海陆间循环（大循环）以及陆上内循环和海上内循环（小循环）。
水是一切生命机体的组成物质，是生命代谢活动所必需的物质，它是人类进行生产活动的重要资源。而地球上的水分布在海洋、湖泊、沼泽、河流、冰川、雪山以及大气、生物体、土壤和地层中。无论水分布在哪里，它们一刻都不会停止流动，进行着周而复始的循环。
在太阳能和地球表面热能的作用下，从海洋蒸发出来的水蒸气，被气流带到陆地上空，凝结为雨、雪、雹等落到地面，一部分被蒸发返回大气，其余部分成为地面径流或地下径流等，最终回归海洋。这种海洋和陆地之间水的往复运动过程，称为水的大循环。
海上内循环是指海洋面上的水蒸发成水汽，进入大气后在海洋上空凝结，形成降水又回到海洋的局部水分交换过程。海上内循环和陆上内循环都是仅在局部地区进行的水循环，它们称为水的小循环。其实，环境中水的循环是大、小循环交织在一起的，并在全球范围内和在地球上各个地区内不停地进行着。