“水体热交换”现象与水产养殖：水温、水深和气温之间的变化关系
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平时，大家知道水下2米的水温大概是多少吗？水下5米呢？知道冬天水底温度是多少吗，夏天又是多少呢？也许知道但又忽略，不经意间从未引起我们的注意。
冬天时河面结冰，水底却不结冰，还有大量鱼儿游动，还有人能钓上鱼；夏天炎热酷暑，气温接近40度，水底温度却可能只有25度。这些水温、水深和气温之间的变化关系其实都是有一定规律的，这是一个自然科学知识，归结起来就是“水体热交换”现象。
一、水体热传递的主要途径---热交换
水是热的不良导体，说白了，就是热量在水里直接传播的话，会比较缓慢而且传递过程中热量的损失也大！那么上下层的水温变化难道不是靠的热量的直接传递？对，主要靠的是热量的交换也就是热交换。
举例：铁锅烧水，从锅底加热，要不多久铁锅的把手也会感到发烫，这就是热量的直接传递；那什么是热交换呢？铁锅里烧的水，在水烧开的整个过程中，主要靠的就是热交换。
锅底受热，锅是热的良导体，会把热量传递给锅底的水，锅底的水温升高，但是却不能有效带动上部的水温也升高。由于锅底水的温度升高以后密度减小，重力减轻，这部分温度升高后的水就会上浮到顶部。而顶部的冷水则下沉到底部继续受到铁锅的加热，当温度升高到一定程度后也会上浮到顶部，就这样，锅里的水不断地发生上下层的往复运动，在这个运动过程中，水温因锅底的不断加热而持续升高，最后烧开，这就是热交换现象。
二、水温0度到4度的反膨胀现象
陆地上的河流，其实也就像一个锅里的水一样，只不过面积巨大，深度巨大而已，这里指的是淡水水域，是不包括海洋的。河流在天气降温时，河流的表层水温降低，就会密度增大，重力增大，下降到河底，则河底温度相对较高的水就会升至水面接受空气中低温的洗礼，然后降温下沉，就这样，整个水体慢慢地温度就会降到和气温差不多了。
如果气温持续下降，降至零度以下，而水在0度到4度之间是有反膨胀现象的，4度以上时是大家都熟悉的热胀冷缩，4度到0度之间则是热缩冷胀，这就会导致水体在4度时密度最大。据测定，在0℃时，冰的密度为0.9×10³kg / m³，水的密度为1.0×10³kg / m³。
冬天，水面温度4度时，水就会下沉至水底，即使温度再降，直至水面结冰，也不会再有重力更大的水沉入水底了，这就是水面结冰，水体不结冰的现象，也是冬天河面结冰，水底却永远保持在4度左右的原因，而有些鱼类比如鲫鱼在4度左右的水温里也是可以游动和进食的，这就是能够冬天钓鲫的重要原理，当然，冷水性鱼类更能完全适应这种低温环境。
所以，水体中的水温变化主要受热交换的影响，说简单点就是：冷的水往下沉，热的水往上升。但是，水温还有一个重要的影响因素，就是太阳的光照也是一个重要因子。
三、水温受阳光照射的影响
太阳光线能穿过水体的表层，能带来明显水温变化的水深，原则上只有几米的水深。但是，对养鱼的水深来说，这却是个重要因素，因为养鱼的水深也只有几米，太阳光线是能够轻松穿透过的。
因为水是热的不良导体，想从水的表层开始加热，从而带动整个水体的温度都上升，在短时间内是不可能的，因为水是传热的不良导体，会很缓慢的。但是，阳光是能够穿透水体的，特别是夏天，强烈的光照可以带来一些热量进行加热，尤其在养鱼的水体很明显，水深一般不超过10米，大多在两三米水深，此时水体温度就会随着太阳光线的加强而升高。
太阳光线的照射，也是地球上的表层水体水温会有四季变化的原因，夏季温度升高，表层水温也就升高，而海洋的水温变化比较复杂，海洋里的深海区因为没有光线，则长年维持在0度左右。
通过以上分析可以看出，我们养鱼水体的温度主要受水的热交换影响比较大，受太阳光照射的影响也不小。但是，由于水的密度远大于空气的密度，在太阳光照的影响下，一天当中的最高气温出现在下午2点左右，而最高水温则会出现在下午4点左右。
四、养鱼水深及水温变化
我们养鱼的水温在受太阳光照射时，光线会随着水深的增加而减弱，因此，水温也就会随着深度的增加而递减。
另外，影响水底温度的因素也很多，比如地热，再比如水流，而我们养鱼的水深范围内受地热的影响还是比较大的，而水流对水温的影响会更大，所以这里仅分析静水池塘的情况，都是没有外来水流，也是适合我们养鱼中的大部分情况的。
以水深5米以内为例：
夏季气温多在20度到35度之间，早晨的气温大概为22度，此时太阳还没有升起，水体表层的水温在经过夜间不断的热交换后，早上基本停止热交换活动，表层的温度和气温差不多，也就是大约均为22度左右。
上午，伴随着太阳的升起，水温开始增加，但水表层和水底在受到太阳光照射的程度是不同的，水温也就开始出现阶梯形，水表层温度升高更快，水底则更慢。
中午时，气温达到30度或以上，由于水的热传递滞后性，水表层的温度可能有26度了，而5米水深的位置大概温度依然在22度左右，5米以内的其它水深大概都在这个范围之内。
到了下午2点，气温33度或以上，水表层温度可能在29度左右，水底5米处的温度也可能只有23度，到了下午4点左右，气温略降大约在30度左右，此时水表层温度则可能首次水温高于气温，可能会在32度左右，水深5米处的温度也会仅增加了2度，在25度左右。
时间下移到了晚上，水表层温度慢慢降低，水底5米处的温度则先是慢慢上升再慢慢降低，最后夜间重新归于一致，大约在在22度左右。
春秋二季可参照这种方法分析，上午水表层温度比气温低2到4度，下午比气温高2度左右，水底变化慢，水深5米处整体会比水表温度低5度左右，变化区间会更小一些。
冬天比较特殊，当气温低于4度时，水体就不怎么进行热交换了，加上太阳光线直射点也回归到南半球，水温受太阳光的影响变小，4度的表层水沉入水底后，便会保持下来，也就是水底一直是4度左右，哪怕水面已经结冰！
五、水产养殖与“水体热交换”现象
夏季的早上和晚上水温是大致相同的，因为水底温度和气温基本相同，大多会维持在22度左右，这是鱼儿的体感最舒适的温度。到了中午，气温升高，水表层温度显著升高，已经不适合鱼儿游弋，而越深处水温越凉爽，一般大约在2米以下的水深。所以，在夏天时养鱼喂料尽量在早上午和晚下午最恰当。
春季，一般上午时的平均温度在15度左右，水深2米以内的温度最接近这个数值，也最适合鱼儿活动。冬季时相对简单一些，气温普遍在10度以下，水表层温度即使0度结冰，水底温度普遍也在4度左右或以上，深水处更适合鱼儿保暖，所以冬天水深一点有好处也是这个道理。
通过上面的分析可以看出，在我们养鱼的水深范围内，除了冬季外，水温在早晨和夜晚基本和气温持平。另外，根据阳光照射强度递减原理，养鱼水深在2米到3米是最好的，这个水深的优点还有一是温度合适，二是天然饵料食物最丰富。
(原作者：姚老道。修编：西南渔业网)