环境海洋学(动力部分)

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05第五章海洋环境及其相模式

05第五章海洋环境及其相模式

过 烈。
渡 生物:最为繁盛,底栖生物繁多。



范围:过渡带以外,浅海陆棚最主要的环境单元
静水为主,大规模的风暴浪才能产生作用
沉积物:粘土、粉砂,极少量细砂。
.
2

碳酸盐、铁、锰、铝、磷等。 构:较滨岸相稍差
滨 构 造:水平层理、浪成交错层理,浪成波痕,

生物扰动构造、虫孔、虫迹
陆 生 物:种类和数量众多
粒序层或滞留层沉积段(可为贝壳层,有侵蚀 的底,可见渠模和工具模) ;悬浮状态沉积物
快速沉积过程;
平行层段 丘状交错层理或浪成交错层理段;波浪、涡流
作用
泥岩或页岩段。遗迹化石(逃逸迹)
正粒序
单层厚度约几十厘米到1米
砾石、生物化石是原地或浅海环境的
(4)近源性风暴岩和远源性风暴岩
近源风暴岩
相对较厚,粒度较粗,底部侵蚀构造发育, 形成于水体相对较浅的陆棚区。常以生物 碎屑灰岩或砂屑为主,贝壳层主要是腕足类 和双壳类.
(2)后滨亚相(潮上带)——平均高潮线至海岸砂丘 受不同规模的风暴潮冲刷 沉积物:中粗砂 结 构:分选、磨圆较好 构 造:平行层理、低角度交错层理
(3)前滨亚相(潮间带):平均高潮线至平均低潮线 频繁的冲浪冲刷为主 ——冲洗回流带
沉积物:中砂 结 构:成熟度较高,跳跃组分为主,常分两组;
上部分选好于下部 构 造:大型低角度交错层理(冲洗交错层理)、 平行层理、(不)对称波痕、菱形波痕、 冲刷痕、泡
④层序 海退型进积层 序最 常见 ——下 粗上 细正旋回。
潮汐三角洲和潮道亚相
(1)潮汐通道也称为期道、潮沟、潮渠,是位于障壁岛之 间的连接泻湖与海洋的通道。潮汐通道属于潮下高能环境. 其沉积物主要是由沿平行海岸方向的侧向迁移形成的,与 曲流河的侧向迁移相类似。

海洋生态系统动力学模型及其研究进展_刘桂梅

海洋生态系统动力学模型及其研究进展_刘桂梅

第18卷第3期2003年6月地球科学进展ADVANCE I N E AR TH SCIE NCE SVol.18 No.3Jun.,2003文章编号:1001-8166(2003)03-0427-06海洋生态系统动力学模型及其研究进展刘桂梅1,2,孙 松1,王 辉3(1.中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点试验室,山东 青岛 266071;2.中国科学院大气物理研究所,I CCE S,北京 100029;3.国家自然科学基金委员会地球科学部,北京 100085)摘 要:海洋生态系统动力学研究是当前多学科交叉研究的热门领域,依据国内外研究进展,分别就人们在模型研究中所采用的过程模型、个体模型、种群模型、种间模型及生态系统模型进行了介绍,并概述了当前国际上的研究热点全球变化与海洋生态系统动力学研究,总结了我国的海洋生态系统动力学研究现状以及进一步研究中存在的问题和发展趋势。

关 键 词:海洋生态系统动力学;模型;全球变化中图分类号:P731.2 文献标识码:A 20世纪60年代后期,海洋生态系统结构、功能、食物链、生物生产力等方面的研究逐渐增多,科学家们注意到海洋生物资源的变动并非完全受捕捞的影响,环境变化对生物资源补充量有重要影响,与全球气候波动也密切相关。

一批生物、渔业海洋学家还认为,浮游动物的动态变化不仅影响许多鱼类和无脊椎动物种群的生物量,同时浮游动物在形成生态系统结构和生源要素循环中起重要作用,对全球的气候系统产生影响。

从全球变化的意义上研究海洋生态系统被提到日程上来,众多全球性的国际海洋计划应运而生:热带海洋与全球大气计划(TO-GA)、世界海洋环流实验(W OCE)、全球海洋通量联合研究(JGOFS)、海岸带陆海相互作用(LOICZ)和全球海洋观测系统(GOOS)等。

1995年全球海洋生态系统动力学研究计划(GL OBEC)被纳入国际地圈生物圈计划(I GBP)的核心计划,海洋生态系统动力学研究成为当今海洋科学跨学科研究的国际前沿领域[1~3]。

海洋环境中流体动力学的数值模拟方法

海洋环境中流体动力学的数值模拟方法

海洋环境中流体动力学的数值模拟方法引言流体动力学是研究流体运动和力学性质的学科,广泛应用于海洋科学领域。

海洋环境中的流体动力学问题包括海浪、潮流、洋流等多种现象。

为了更好地理解和预测这些现象,数值模拟方法成为研究者们的重要工具。

本文将介绍海洋环境中流体动力学的数值模拟方法及其应用。

流体动力学基础在介绍数值模拟方法之前,首先简要介绍一些流体动力学的基本概念。

流体动力学基于连续介质假设,将流体视为连续一致的介质。

流体运动可以通过质量守恒、动量守恒和能量守恒三个基本方程描述。

质量守恒方程质量守恒方程描述了流体质量的变化情况。

在海洋环境中,质量守恒方程可以写作:$$ \\frac{{\\partial \\rho}}{{\\partial t}} + \ abla \\cdot (\\rho \\mathbf{v}) = 0 $$其中,$\\rho$是流体密度,$\\mathbf{v}$是流体速度矢量,$\\frac{{\\partial}}{{\\partial t}}$表示时间导数,$\ abla \\cdot$表示散度操作。

动量守恒方程动量守恒方程描述了流体动量的变化情况。

在海洋环境中,动量守恒方程可以写作:$$ \\frac{{\\partial \\rho \\mathbf{v}}}{{\\partial t}} + \ abla \\cdot (\\rho\\mathbf{v} \\mathbf{v}) = -\ abla p + \\rho \\mathbf{g} + \\mu \ abla^2\\mathbf{v} $$其中,p是流体压强,$\\mathbf{g}$是重力加速度,$\\mu$是流体的粘度系数,abla2表示拉普拉斯算子。

能量守恒方程能量守恒方程描述了流体能量的变化情况。

在海洋环境中,能量守恒方程可以写作:$$ \\frac{{\\partial (\\rho E)}}{{\\partial t}} + \ abla \\cdot (\\rho \\mathbf{v} E) = -\ abla \\cdot (\\mathbf{v} p) + \ abla \\cdot (\\mu \ abla \\mathbf{v}) + \ abla \\cdot (\\mathbf{q} - \\mathbf{v} \\cdot \\mathbf{q}) $$其中,$\\rho E$是单位体积的总能量,$\\mathbf{q}$是热通量矢量。

海洋环境生态学课件-第1章 海洋生物与环境(1-2)地球上的生物、海洋环境与海洋生物类群(专业知识模板)

海洋环境生态学课件-第1章 海洋生物与环境(1-2)地球上的生物、海洋环境与海洋生物类群(专业知识模板)
地球历史中,陨星大冲撞至今已发现有30余次,每一次冲撞能量大于1020J,相当于世界核 武器贮存在一次核战争释放的总能量的一千倍以上,造成大量物种灭绝以及环境的剧变, 但生命与环境持续地存在下来,也说明Gaia假说的合理性。
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三、地球自我调节理论-Gaia hypothesis
(3)地球系统是有机整体,地球生理学是地球进化的方式, Gaia假说是一个控制论系统
生态系统包含着很多不同的层次,同一层次也包含很多各有
差异的生态系统:如陆地和海洋又各自可划分为一些次级生态类型,其中海
洋有近岸、大洋、深海、极地等生态系统;
相同类型的生态系统,但分别处于不同地理区域,其环境特 征和生物组成也有差别。如河口湾生态系统,就有淹没河口湾、峡湾型河
口湾和沙洲河口湾的差别。同样不同海域的上升流生态系统、红树林生态系统、珊 瑚礁生态系统以及各种类型的潮间带生态系统都有各自的环境和生物组成特点。
例如藤壶牡蛎蛤类螺类等很多种类以坚固的石灰质外壳作保护海胆利用其尖利的棘刺腔肠动物利用其刺胞来防御捕食营底埋生活方式的种类利用沉积物来起到隐蔽作用管栖沙蚕利用其革质管钻蚀种类利用其钻蚀对象木头岩石来保护自己防御捕食等当二次电子数最少为一个时可代替初始电子的作用继续不断从阴极发出电子形成不依赖外界因素的初始电子从而产生自持放电
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二、海洋环境概述
1. 海洋环境的基本特征
(1)相对稳定性
相对于陆地,由于海洋水体大、有较高的比热以及混合作
用,使得海洋的温差较小,温度变化也比较缓慢;
海水的组分稳定,缓冲性能好,其 pH值也是相对稳定的。
这些环境条件在相当大的距离内较为恒定,使得海洋生物
可分布在很大的范围内。
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二、海洋环境概述

海洋结构动力学

海洋结构动力学

海洋结构动力学
海洋结构动力学研究的内容涉及海洋环境、海洋结构物的机械特性、结构动力学分析方法、结构设计与优化、结构可靠性与安全性等方面。

其中,海洋环境是影响海洋结构物受力和疲劳的重要因素,包括海浪、海流、海底地形等。

为了更准确地研究海洋环境对结构的影响,需要进行数值模拟和试验研究。

海洋结构物的机械特性是指结构物的刚度、强度、疲劳寿命等力学参数,这些参数决定了结构物在海洋环境下的稳定性和安全性。

结构动力学分析方法是研究海洋结构物动力响应的数学模型和方法,包括模态分析、频率响应分析、时程分析等。

结构设计与优化是指根据结构物的使用要求、力学参数等对结构物进行设计和优化,确保结构物在海洋环境下的安全性和经济性。

结构可靠性与安全性是指通过结构可靠性分析和控制手段,保证结构物在海洋环境下的安全性和可靠性。

海洋结构动力学的研究成果将直接应用于海洋工程结构的设计、建造和运行中,对提高海洋工程结构的安全性和可靠性具有重要意义。

- 1 -。

河口-陆架-大洋耦合的海洋动力学机制和环境生态效应

河口-陆架-大洋耦合的海洋动力学机制和环境生态效应

河口-陆架-大洋耦合的海洋动力学机制和环境生态效应1. 引言1.1 概述河口、陆架和大洋是地球上重要的海洋环境,它们之间存在着紧密的相互作用关系。

河口是河水与海水交汇的地方,具有独特的地貌特征和水动力过程。

陆架是从海岸线延伸出去的浅海区域,具有丰富的生物资源和复杂多变的水文环境。

而大洋是全球最大的水体,呈现出广阔深邃的质感和巨大的动力特征。

在这三个海洋环境中,河口-陆架-大洋形成了一个微妙而复杂的耦合机制。

河口与陆架之间存在着物质和能量交换过程,比如由于河流输入带来了丰富的营养盐等溶质导致了土壤侵蚀、泥沙运移等现象。

这些物质通过沉积过程被输送到陆架上,并对生物活动产生一定影响;同时,受益于受潮湿度较高且营养物质含量较高等自然条件,陆架生态系统也会对外部环境进行反馈。

另一方面,大洋的环流和水柱特性也在一定程度上影响着河口-陆架系统的水动力过程和生态环境。

大洋环流与陆架之间存在较为复杂的相互作用关系,例如季风演变导致了海洋表层水温、盐度等条件的变化。

同时,大洋中溶解氧和营养盐的输运对于陆架生态系统也具有重要影响。

1.2 文章结构本文将从河口与陆架的相互作用、大洋与陆架的耦合机制以及环境生态效应研究方法和案例分析三个方面进行探讨。

首先,在第二部分将介绍河口地貌与水动力过程以及陆架特征与水文环境这两个主题。

随后,在第三部分,将提出大洋环流与陆架水动力相互作用、大洋温盐特征对陆架环境以及大洋溶解氧和营养盐输运对陆架生态系统的影响这几个问题。

最后,在第四部分中,将介绍海洋动力学模型、生物标志物以及河口-领域工具和典型案例分析等研究方法,并通过一个具体的案例,深入分析河口-陆架-大洋系统中的生态演替过程及其影响因素。

最后,在第五部分,总结与讨论主要研究结果,并提出存在的问题以及未来的展望。

1.3 目的本文旨在全面了解和研究河口-陆架-大洋耦合的海洋动力学机制和环境生态效应。

通过分析河口与陆架之间以及大洋与陆架之间相互作用关系,揭示其对水动力过程和环境生态系统的影响。

物理海洋学中的海洋流体力学与动力学研究

物理海洋学中的海洋流体力学与动力学研究

物理海洋学中的海洋流体力学与动力学研究物理海洋学是研究海洋物理现象的学科,其中海洋流体力学与动力学作为重要的研究内容之一,对于我们深入理解海洋的运动和变化具有重要的意义。

本文将介绍海洋流体力学与动力学的基本概念、研究方法以及相关应用。

一、海洋流体力学的基本概念海洋流体力学是研究海洋中流体运动规律的学科,通过研究海洋中的流体运动现象,揭示海洋运动的动力学原理。

在海洋流体力学中,流体可以被视为不可压缩、粘性流体,并且满足牛顿运动定律。

1. 海洋中的流体运动海洋中的流体运动包括水平运动(洋流)和垂直运动(上升、下沉)。

水平运动主要由流体的惯性和外力(如风力、地转效应等)共同驱动,而垂直运动则由海洋中的密度变化引起。

这些运动对于物质的输送、能量的转换和海洋生态环境的演化具有重要影响。

2. 海洋流体的基本特性海洋流体具有惯性、旋转、不可压缩以及表面张力等特性。

惯性使得海洋流体具有慢变性、惯性传输和维持运动状态的能力;旋转则使得海洋中出现各种尺度的涡旋结构;不可压缩性要求流体在水平方向上体积保持不变;表面张力则影响了海洋表面波浪的形成和传播。

二、海洋动力学的研究方法海洋动力学是研究海洋运动的力学过程和机制的学科,主要包括描述海洋流体运动的方程、建立数值模拟模型以及开展实验观测等方法。

1. 速度场和动量方程速度场描述了海洋中流体的速度分布,是研究海洋动力学的基础。

通过建立速度场的方程,可以推导出描述海洋流体运动的动量方程,揭示海洋流体受力和受压力梯度的关系。

2. 数值模拟模型数值模拟模型是开展海洋动力学研究不可或缺的工具,可以通过数值计算的方式模拟和预测海洋的运动和变化。

常用的数值模拟模型包括有限差分模型、有限元模型和谱方法等,它们可以对不同尺度、不同时间范围的海洋物理过程进行模拟和预测。

3. 实验观测方法实验观测是验证和改进海洋动力学理论的重要手段。

通过在海洋中布置观测装置进行水文、气象和流速等参数的实时观测,可以获取真实的海洋数据,为海洋动力学研究提供重要的实验基础。

环境海洋学化学部分复习资料[1]

环境海洋学化学部分复习资料[1]

一.名词解释1.常量元素:即海水的主要的成分。

除组成水的H和O外,溶解组分的含量大于1的仅有11种,包括、2+、2+、和2+五种阳离子,、42-、32-(3-)、和五种阴离子,以与H33分子。

这些成分占海水中总盐分的99.9%,所以称主要成分。

2.营养元素:主要是与海洋生物生长有关的一些元素,通常是指N、P和。

3.主要成分恒比定律:尽管各大洋各海区海水的含盐量可能不同,但海水主要溶解成分的含量间有恒定的比值,这就是海水主要成分的恒比定律,也称为恒比定律。

4.元素的保守性:海水中物质的浓度只能被物理过程(蒸发和降水稀释)而不被生物和化学过程所改变。

5.海水的碱度:在温度为20℃时,1L海水中弱酸阴离子全部被释放时所需要氢离子的毫摩尔数6.碳酸碱度:由32-和3-所形成的碱度7.硼酸碱度:由B()4-所形成的碱度8.海洋低氧现象:对水生生物的生理或行为,如生长速率、繁殖能力、多样性、死亡等产生有害影响的氧环境。

通常把溶解氧浓度不大于2作为缺氧判断临界值。

9.悬浮颗粒物:简称“悬浮物”,亦称“悬浮体”、“悬浮固体”或“悬浮胶体”,是能在海水中悬浮相当长时间的固体颗粒,包括有机和无机两大部分。

10.硝酸盐的还原作用:3-被细菌作用还原为2-,并进一步转化为3或4+的过程11.反硝化作用:3-在某些脱氮细菌的作用下,还原为N2或2的过程12.海洋生物固氮作用:通过海-气界面交换进入海水中的溶解N2,在海洋中某些细菌和蓝藻的作用下还原为3、4+或有机氮化合物的过程。

13比值:海洋漂游生物对营养盐的吸收一般按照C:N:106:16:1进行,这一比例关系常被称为比值。

14.营养盐限制:营养盐比例不平衡会导致浮游植物生长受制于某一相对不足的营养盐,通常被称为营养盐限制。

15.氮限制海区:一个海区含氮营养盐含量相对不足,导致浮游植物生长受制于氮营养盐。

16.磷限制海区:一个海区含磷营养盐含量相对不足,导致浮游植物生长受制于磷营养盐。

第2章主要海洋环境因子的生态作用(海洋环境生态学)

第2章主要海洋环境因子的生态作用(海洋环境生态学)
如大型水蚤在20℃时从食物同化的能量中有40%用于生长,在20±5℃变 温下用于生长的能量提高到68%。
三、盐度因子的生态作用及生物的适应
盐度(salinity) 海水总含盐量的度量单位,指溶解于1kg海水中的无机 盐总质量(g)。 碳酸盐全部转化为氧化物,溴和碘为氯所取代,所有 有机物均完全氧化时,1kg海水中所含全部可溶性无机 物的总质量(g)。
②对光强的适应类型 光合作用速率随光强的逐渐减弱达到光合作用的积累等于呼 吸作用的消耗时的光强,即光补偿点(compensation point)。 根据饱和点和补偿点的高低,可把植物分成阳生植物和阴生 植物。
(1)阳生植物适应于强光照地区生活,其光饱和点和补偿点较高,光 合速率和代谢速率亦较高; (2)阴生植物能够利用弱光进行光合作用,其光饱和点及补偿点相对 较低,光合速率和代谢速率亦相对较低; (3)中生植物界于两者之间。
➢长日照生物:一般光照长度超过12-14h称为长日照。长日照 植物或动物通常是在日照时间超过一定数值才开花、生殖、迁 移、冬眠和换毛换羽等。人为延长光照时间可促使这些动植物 提前开花、生殖、迁移、冬眠和换毛换羽等。
➢短日照生物:一般每天日照不足8-10h称为短日照。
➢中间日照生物:对日照时间无要求,只要其他条件合适,在 什么日照条件下都能的开花、生殖、迁移或休眠等。
二、温度因子的生态作用及生物的适应
(3)温度与海洋生物的迁移 很多海洋动物(如大黄鱼、小黄鱼、带鱼、蓝点马鲛、中国 对虾等)的洄游路线也与海水温度的季节变化密切相关。 水温可作为渔期、渔区预报的重要指标之一。
二、温度因子的生态作用及生物的适应
(4)变温对生物的影响
在适温范围内,周期性的变温对生物产生有益作用。
有的鱼类有春秋两个产卵群体,应分为长光照期和短光照期 两个产卵类型。如我国近海的大黄鱼就分为“春宗”和“秋 宗”两个产卵类群。

环境海洋学课程大纲

环境海洋学课程大纲

环境海洋学课程大纲
环境海洋学是研究海洋环境及其与人类活动相互作用的学科。

该课程的大纲通常包括以下内容:
一、课程介绍。

1.1 课程背景和意义。

1.2 课程目标和学习重点。

1.3 教学方法和评估方式。

二、海洋环境概论。

2.1 海洋地理和地形。

2.2 海洋气候和气象。

2.3 海洋水文和海洋地质。

三、海洋生物多样性。

3.1 海洋生态系统。

3.2 海洋生物分类和特点。

3.3 海洋保护区和生物多样性保护。

四、海洋污染与保护。

4.1 油污染和化学污染。

4.2 垃圾和塑料污染。

4.3 海洋环境保护政策和措施。

五、海洋资源利用。

5.1 海洋能源。

5.2 渔业资源和海洋养殖。

5.3 海洋矿产资源。

六、海洋法律和治理。

6.1 国际海洋法。

6.2 海洋权益和争端解决。

6.3 海洋环境管理和监测。

七、实践环节。

7.1 实地考察和实验。

7.2 学术论文撰写和报告。

以上是环境海洋学课程的一般大纲内容,通过系统学习,学生可以全面了解海洋环境的特点、问题和保护措施,培养对海洋环境保护的意识和能力。

同时,通过实践环节的安排,学生可以加深对所学知识的理解,并培养实际操作能力。

希望这些信息对你有所帮助。

海洋科学导论总结

海洋科学导论总结

绪论海洋学(oceanography): 海洋学是研究在海洋中的各种现象和过程发生、发展和演化及它们及环境相互作用、相互影响的规律的一门综合性科学。

海洋学研究的对象: 地球上70.8%的海水属地学分支。

海洋学的特征:1.海洋是环境的产物在地球上, 通过能量、物质的相互传递及环境相互作用。

传递方式:通过边界: 海面、海底和沿岸带。

不通过边界: 辐射和地球及天体对海水的引力。

A)海水特性:混合溶液: 水、盐分、气体、悬浮有机物、悬浮无机物。

2.海洋形态的固有特性:(1)广漠而有垠:占地球表面积70.8%, 被陆地分隔。

(2)深又浅:两层含义。

其一指海洋平均深度为3800米, 最深为11034m(陆地海拔最高为8848米), 但地球半径为6371千米, 因此海洋只是地球上一薄层;其二指海洋垂直尺度及水平尺度比为10-3的量级, 因此海洋中海水的运动以水平运动为主。

(3)连通又阻隔:各大洋水域连成一体, 可以充分进行物质和能量的交换。

北半球陆地几乎连成一体, 阻挡了北冰洋及其他大洋的水交换, 使北冰洋底层水无法流出进入其他大洋。

其他大洋底层水均来自于南极大陆附近的边缘海。

海洋学研究意义1.海洋及人类生存环境关系密切1)是蛋白质主要来源;运输和贸易的中介—航运(密度大);国际冲突的焦点…2)影响气候环境:①环流--向高纬输送热量;②对气温起调节作用(海水热容量大)3)海—气相互作用:4)海洋灾害: 风暴潮、赤潮、海冰、海水倒灌、海岸侵蚀、海底地震等5)污染: 排污及海洋自净能力关系。

2.海洋蕴藏着丰富的资源海洋中蕴藏着丰富的矿产资源、化学资源、生物资源、动力资源1)矿产资源石油: 半数以上在海底。

估计海洋石油储量为(1100-2500亿吨), 我国大约100亿吨。

锰结核:年再生1000万吨, 可提炼锰、铁、铜、镭等。

此外,金刚石、重晶石、金、锡都在矿砂中找到。

2)化学资源大量无机盐: 海水中含80多种元素。

海洋环境生态学-第4章 生态系统生态学(3)海洋生态系统的主要类型

海洋环境生态学-第4章 生态系统生态学(3)海洋生态系统的主要类型

五、珊瑚礁生态系统
1、珊瑚礁生物群落在热带沿岸区的广大海域。 珊瑚礁是由造礁珊瑚(体内有共生动黄藻)死亡骨骼、含
钙藻类以及各种软体动物的贝壳共同形成的碳酸钙沉积环境。
五、珊瑚礁生态系统
2、珊瑚礁生物群落是海洋中多 样性程度最高的群落,原因在 于,珊瑚礁生境复杂以及每个 种占据很狭窄的生态位。
3、在珊瑚-藻类的互利共生当中, 藻类的光合作用供给珊瑚虫能 量,而珊瑚虫的代谢供给藻类 营养物质,从而使营养物质并 不丰富的海域具有很高的营养 循环效率。
二岩岸潮间带和大型海藻场二岩岸潮间带和大型海藻场2大型海藻场4生物群落及关键种大型海藻提供了藻场生物群落的框架其巨大叶片上附着微型或小型动植物各种定居的或临时性栖居在这里的无脊椎动物和鱼类构成复杂的生物群落群落中的顶级捕食者如海獭等构成这类生物群落的关键种
第三节 海洋生态系统的主要类型
一、沿岸、浅海生态系统 二、岩岸潮间带和大型海藻场 三、河口生态系统 四、红树林沼泽 五、珊瑚礁生态系统 六、近岸上升流生态系统 七、大洋生态系统 八、热液口区与冷渗口区
深海底栖生物都具有长的附肢,丰富的刺、柄和其他 的支持方式。
【举例】深海蟹类的附肢特别长,海绵、水蝗虫、海百合都具有长 柄;鼎足鱼的胸鳍和尾鳍条特别细长,能以三角鼎立之势站在海底, 还可跳跃前进。
八、热液口区与冷渗口区
1、热液口区 (1)海底的裂缝中扩散出的热液H2S含量很高,支持
周围生境中能氧化H2S的大量细菌依靠化能合成作用 生活。 (2)这些细菌的生物量很大,在海底形成厚厚的丝 状细菌垫。并与一些个体巨大的蠕虫和双壳类动物 共生。 (3)软体动物、多毛类和甲壳类占所有热液口生物 种类的90%以上,其中,某些种类生物量很大,但 这类群落的物种多样性并不高,而深海其他生境的 种类多样性通常很高。

海洋生态系统动力学

海洋生态系统动力学

模型研究的不足之处(二)
•4 质量守恒假定不可避免地引导研究者依赖于“源”、 “汇”项,但是“源”、“汇”的使用必然会显著地剥削 动力学模型的功能,特别是它们的“自组织”能力; •5 传统的研究方法强调生物自身的循环系统,在某种程 度上忽视了环境场四维时空结构的演变与生物场的联系。 在省略了驱动生物分布和演变的物理环境场条件下,过度 地追求生物过程的完整性和与观测资料的拟合程度,造成 了这一学科的研究停滞不前; •6 传统的生态动力学模型忽略了作为环境的物理场作用 而过于强调生物过程自身的完整性,虽然这类生态模型有 助于对理想条件下生物自身循环过程的了解,但由于缺少 真实的物理场背景而无法用于模拟实际海洋中三维生态场 的时空分布。
海洋生态系统的进一步巩固需要我们每个人的共同努力!
全球海洋生态系统动力学
•研究重点: •(1)通过重检、综合历史资料,建立发展全球 海洋系统模式的基础 •(2)开展关键性的生物和物理过程研究。重点 认识营养动力学通道,尤其是它们的变化和食物 网营养质量的作用。
全球海洋生态系统动力学
•(3)发展多学科耦合模拟、观测系统的预测和 建模能力。 •(4)同其它海洋、大气、陆地和社会全球变化 研究合作,评估海洋生态系统变化对全球地球系 统的反馈作用。
定义
研究的意义
主 要 内 容
研究进展
动力学模型
一、定义
•中文名称:海洋生态系统动力学 •英文名称:marine ecosystem dynamics •定义:研究海洋生态系统在海洋动力条件驱动下 动态变化的学科。
二、海洋生态系统动力学研究的意义
•到21世纪中叶,我国人口将达到16亿,耕地减少和人口 增加的矛盾更加突出,满足日益增长的食物和优质动物蛋 白的需求是一个十分艰巨的任务,而海洋是尚未充分开发 利用的最大疆域,具有巨大的动物蛋白生产潜力。海洋作 为我国现在和未来赖以生存与发展的重要基础,己引起国 家和社会的高度重视。 •我国海洋渔业发展过程中,产业的母体——近海生态系 统的服务和产出发生了一些令人担忧的变化,明显影响了 海洋产业的可持续发展,经济损失巨大。

海洋科技名词

海洋科技名词

海洋能开发 技术
ep itn 将蕴藏于海洋中的可再生能源转换成 xl ti o ao
电能及其他便于利用与传输的能量 的技术。
海洋水下技术 udr at ho g ne e cnl s e o y 研 究 和
南的南极圈内的终年严寒 、 极夜 和极昼最长可达半 年的气候 。
北极 气候 A c cci t 北纬 6 。3 以北 的 rt l e i ma 6 3
r o 由水 面遥控 或有人工智能 , o t b 能在水下进行
维普资讯


名 词
综合作业的机电装置 。
水 下 通 信 u d r a rcm nct n 在 水 n ew t o mu ia o e i
潮流能和海水盐差能 , 广义还包括海洋能农场。 海洋能转换 oenee ovro 将表 ca nr c e i y g n sn
发 展在 海 洋 水 下 环 境 条 件 下 的 工 程 技 术 的学 科 。
包括潜水技术 、 水下作业施工、 潜水器开发、 打捞技
术等。
北极 圈 内的终 年严 寒 、 极昼 和极 夜 最 长可 达 半年 的
气候 。 oenosr t nt ho g ca bev i cnl ao e o y 生物海洋学 b l i l cao ah 研究海 i o c eng p y o g ao r
形式。
海 水 中物 质 形 态
ce c us nef m n hmi sbt c r si l a a o
海 洋无 机物 环境 化 学
ev omet hms nin na ce ir r l t y
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海洋动力学模型

海洋动力学模型

海洋动力学模型1. 概述海洋动力学模型是一种用于研究海洋水流、海洋环境和海洋生态系统的数学模型。

它通过建立一系列物理方程和参数来描述海洋中的运动、混合和转运过程,以及与之相关的物理、化学和生物过程。

海洋动力学模型的研究对于理解和预测海洋变化、海洋资源开发利用和海洋环境保护具有重要意义。

2. 模型构建海洋动力学模型的构建主要包括以下几个步骤:2.1. 建立基本方程海洋动力学模型的基本方程通常包括质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程和物质守恒方程。

这些方程描述了海洋中的质量、动量、能量和物质的变化和传输过程。

质量守恒方程描述了海洋中的物质质量的变化与传输过程。

动量守恒方程描述了海洋中的物质运动和流动的力学过程。

能量守恒方程描述了海洋中的能量变化和传输过程。

物质守恒方程描述了海洋中的物质的变化和传输过程。

2.2. 确定边界条件海洋动力学模型的边界条件是指模型中描述海洋边界处的物理过程和参数。

边界条件的确定需要考虑海洋边界的特点和实际情况,以保证模型的准确性和可靠性。

2.3. 设定初始条件海洋动力学模型的初始条件是指模型中描述海洋初始状态的物理过程和参数。

初始条件的设定需要考虑海洋的实际情况和历史数据,以保证模型的准确性和可靠性。

2.4. 确定模型参数海洋动力学模型的参数是指模型中描述海洋物理过程和参数的数值。

参数的确定需要考虑海洋的实际情况和历史数据,以保证模型的准确性和可靠性。

3. 模型应用海洋动力学模型在海洋科学研究和海洋工程应用中具有广泛的应用价值。

它可以用于预测海洋环境的变化、分析海洋生态系统的演化、评估海洋资源的开发利用和海洋环境的保护措施。

3.1. 海洋环境预测海洋动力学模型可以通过模拟和预测海洋中的水流、温度、盐度等物理参数来预测海洋环境的变化。

这对于海洋灾害的预警和海洋资源的合理利用具有重要意义。

3.2. 海洋生态系统研究海洋动力学模型可以模拟和预测海洋生态系统的演化和变化。

通过模型可以研究海洋生物的分布、迁徙和繁殖规律,以及海洋生态系统的稳定性和脆弱性。

海洋环境变化和生态系统动力学的分析和预测研究

海洋环境变化和生态系统动力学的分析和预测研究

海洋环境变化和生态系统动力学的分析和预测研究随着人类经济社会的发展和人口的增加,对海洋环境的影响也日益加剧。

海洋环境变化对生态系统动力学和生物多样性的影响已经引起了全球关注。

本文将从海洋环境变化对生态系统动力学的影响和预测研究两个方面进行探讨。

一、海洋环境变化对生态系统动力学的影响1. 温度变化随着全球气候变暖,海洋温度也逐渐上升。

这种温度变化影响了海洋中生态系统的物种组成和生态功能。

一些温度敏感的物种,比如珊瑚和鱼类,会受到影响,其区域分布和数量都会发生变化。

例如,南极半岛的温度上升,会导致海洋生物的数量和种类发生改变,这对该地区的整个生态系统产生了影响。

2. 酸化由于大量的人工二氧化碳排放和其他因素,海洋的酸度正在上升。

这会对生态系统产生负面影响。

酸度的提高会影响海洋中的钙化生物,如珊瑚、贝类、海星、海胆等,它们的生存和繁殖都会受到影响,这会导致一个物种的数量减少,对整个生态系统产生影响。

3. 海平面上升海洋水温的上升,以及南北极冰盖的融化,导致了气候变化加剧、降雨引发洪水及海洋污染等自然灾害的增多。

全球部分地区正在加剧的海平面上升,这也是海洋环境的另一方面变化,它对沿海地区的生态系统产生了影响。

二、海洋环境变化的预测研究1. 生态系统模型随着技术的进步,科学家可以利用海洋环境变化的不同变量来研究和预测生态系统的反应。

科学家使用生态系统模型来研究生态系统动力学,这些模型可以包括物质能量平衡、食物链等基本环节,以及环境状态和其他生态影响因素。

这些模型和预测研究能够帮助科学家更好地理解和预测生态系统的响应以及其复杂的交互关系。

2. 技术工具科学家正在开发新技术工具,帮助他们更好地跟踪和理解海洋生态系统的响应。

新技术工具包括卫星和无人机等,这些技术工具能帮助科学家更好地观察海洋环境中的变化和其生态系统响应。

这些观察和数据将有助于科学家更好地理解和预测未来的海洋环境变化和生态系统响应。

三、结论随着人类经济社会的发展和人口的增加,对海洋环境的影响也日益加剧。

海洋工程中的水动力学测量技术研究

海洋工程中的水动力学测量技术研究

海洋工程中的水动力学测量技术研究水动力学是海洋工程中至关重要的领域,它涉及到海洋环境的动力学特性和水体运动的测量与预测。

海洋工程的设计和建设过程中,水动力学的测量技术起着关键作用,可以提供实时和精确的海洋环境参数,为工程的规划、设计和运维提供有力支持。

近年来,随着海洋工程的快速发展,水动力学测量技术也不断创新和进步。

下面将对海洋工程中的水动力学测量技术进行详细探讨,包括测量方法、仪器设备以及应用领域等方面。

一、水动力学测量方法1. 浮标测量法:浮标测量法是一种常用的水动力学测量方法,它通过在水体中放置浮标,利用浮标的位移和速度信息来计算水流的运动参数。

浮标测量法可以提供较为准确的水流信息,适用于测量海洋表层的流速和流向。

2. 雷达测量法:雷达测量法利用雷达技术来测量水体表面的波浪高度、波向和波周期等参数。

雷达测量法具有测量精度高、实时性好的优点,适用于大范围区域的水动力学测量。

3. 超声波测量法:超声波测量法是一种基于声波传播原理的测量方法,它通过发射和接收超声波来测量水体中的流速和流向。

超声波测量法具有非接触、远距离、高精度等特点,适用于测量狭窄河道和复杂地形下的水动力学参数。

二、水动力学测量仪器设备1. 浮标:浮标是水动力学测量中常用的测量工具,它可以跟随水流运动,在水体中测量流速和流向。

浮标的种类繁多,有气压浮标、浮力浮标、超声波浮标等,可以根据不同测量需求选择合适的浮标类型。

2. 流速计:流速计是测量水体流速的重要设备,它可以通过测量流体通过设备截面的体积和时间来计算流速。

流速计的种类有旋转流速计、超声波流速计、电磁流速计等,可以根据具体测量场景和需求选择合适的类型。

3. 雷达测波仪:雷达测波仪是水动力学测量中常用的设备,它利用雷达技术可以测量水体表面的波浪高度、波向和波周期等参数。

雷达测波仪具有高精度、实时性好的优点,适用于大范围区域的波浪测量。

三、水动力学测量技术的应用领域1. 海洋工程设计:水动力学测量技术可以提供准确的水流、波浪和海洋环境参数,为海洋工程的设计提供重要的数据支持。

环境海洋学

环境海洋学

环境海洋学环境海洋学是一门研究海洋环境的学科,它的重点在于研究海洋生态系统与环境之间的相互作用关系。

海洋是地球上的最大水体,它覆盖着地球表面的70%以上,提供了人类重要的食物资源和能源来源。

但是随着工业化和城市化的快速发展,人类活动对海洋的损害也越来越严重,如水污染、海洋垃圾、气候变化等,这些问题已经成为世界面临的严峻挑战之一。

环境海洋学正是应对这些挑战而产生的一门重要的学科。

海洋环境的研究范围非常广泛,涉及到海洋水体、海底沉积物、海洋气氛、生物、化学等多个方面。

其中,水体是最为重要的基础要素之一,海洋环境中存在大量的物理、化学和生物过程,如海水循环、海洋酸化、海洋生物圈等。

同时,海洋中还存在大量的深海沉积物和生物群落,它们也对海洋生态系统的演化和变化具有重要影响。

此外,海洋气象条件也对海洋环境有着重要的影响,如风暴、海雾、海浪等,这些自然现象对航海和沿海地区的人们来说也具有重要影响。

环境海洋学在理论上是综合多个学科的交叉研究,包括生物学、化学、地学、物理学、数学、地理等多个领域。

它着重于研究海洋生态系统与环境之间的相互作用关系,从而为人们正确地认识和保护海洋生态系统提供有力的科学理论和方法。

具体来说,环境海洋学研究的内容包括以下几个方面:(1)海洋物理学:研究海洋的物理性质,如海水密度、温度、流速、潮汐、气压等,以及海洋现象的成因和发展规律。

(2)海洋化学:研究海洋中的化学物质,如矿物质、盐度、营养物质、有机物质等,以及它们在环境中的循环和转化过程。

(3)海洋生物学:研究海洋中的生物群落和生态系统,探索生物多样性、食物链和能量流的关系,以及人类活动对海洋生物的影响。

(4)海洋地质学:研究海底地质构造和地貌,分析海洋的物质循环和沉积过程,以及地球动力学与环境演化的关系。

(5)海洋生态学:综合以上多个学科的研究成果,深入研究海洋生态系统的形成、特征、功能和演化规律,探索海洋生态系统与环境之间的相互作用机制。

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《环境海洋学》动力部分
第二章、海洋环境地学
名词解释:
海湾:洋或海延伸进大陆且深度逐渐减小的水域。

海峡:两端连接海洋的狭窄水道。

稳定型大陆边缘:近代构造稳定,没有活火山,极少地震。

活动型大陆边缘:全球最强烈的构造活动带,地震剧烈,火山频发,海沟深邃。

大陆架:大陆周围被海水淹没的浅水地带,亦是大陆向海底的自然延伸。

大陆坡:分开大陆和大洋的全球性巨大斜坡。

大陆隆:自大陆坡缓缓倾向洋底的扇形地。

简答题:
大洋的特点
1.远离大陆
2.面积广阔
3.深度大,一般深于2000m
4.有各自独立的潮汐系统和强大的洋流系统
5.水温,盐度等受大陆影响小,年变化小。

海的特点及分类
1.位于洋的边缘,水深小,一般浅于2000m
2.水色低,透明度小
3.温,盐受大陆影响大,年变化明显
4.无独立潮汐系统,但潮差大
5.无独立洋流系统,可有自己的海流和洋流。

海湾的特点
1.水深变浅,宽度变窄,潮能集中,易现大潮差
2.水交换自由
3.一般以入口处海角之间的连线或入口处的等深线作为与洋或海的分界。

海峡的特点
1.水流急,潮流速度大
2.流况复杂,上下层流向不同,水平方向流向不同。

第三章、海水物理性质和大洋层化结构
名词解释:
绝对盐度:海水中溶质的质量与海水质量之比值。

密度超量:γ=ρ-1000kg•m-3
比容偏差:δ=α(S,t,p)-α(35,0,p)
水团:源地和形成机制相近,具有相对均匀的物理、化学和生物特征及大体一致的变化趋势,而与周围海水存在明显差异的宏大水体。

水型:温盐度均匀的水体,实质上是“性质完全相同的水体元的集合”。

水系:符合一个给定条件的水团的集合。

海水热学性质和力学性质中涉及的名词、
世界大洋热量与水量平衡中涉及的名词(第3节)、
简答题:
海冰的特点(两种不同结冰情况)
世界大洋温度分布特点
世界大洋盐度分布特点
第四章、海洋环流
名词解释:
海流:大规模相对稳定的海水的流动
海洋环流:海流形成首尾相接的相对独立的流系或流旋
科氏力:地球偏向力,物体相对与地球运动时产生的力。

f平面近似:海水运动发生在科氏参量为一常数f0 的平面上,称为f平面,在其上的研究近似。

β平面近似:即是直角坐标平面又考虑科氏参量线性变化的平面,使用该平面的近似。

压强梯度力:单位质量水体所受的静压力的合力,与等压面垂直,指向压力减小的方向。

即与压强梯度方向相反。

内压场:由海洋内部密度差异形成的斜压场。

外压场:外因引起海面倾斜所产生的压力场。

切应力:两层流体相对运动,因粘滞使界面产生切向作用力。

密度流:由内压场导致的地转流,一般随深度的增加流速逐步减小,直到等压面与等势面平行的深度上流速为零;其流向也不同,有时称为密度流。

倾斜流:由外压场导致的地转流,自表层至海底,流速流向也不同,有时称其为倾斜流。

惯性流:当驱动风海流的风停息或者风海流流出该风区之后,原由定常风所维持的漂流变成了依惯性自由流动的惯性流
风生环流:由风驱动形成的环流,主要表现在大洋的上层。

热力环流:由温度变化引起的环流,主要在大洋的中下层。

简答题:
描述流场的两种方法(拉格朗日和欧拉):
欧拉:描述或测量空间点处流的情况。

依各点处流速的大小方向,描述流场。

拉格朗日:跟踪水质点,研究其时间变化。

可用漂流瓶、中性浮子、浮标、示踪剂等追踪流迹。

地转流(基本假设、特点、结果):
基本假设,1.海洋深且广2.远离海岸和海底3.不考虑海面风4.定常5.忽略引潮力和分子粘性力6.海水不可压缩。

风海流(基本假设、特点【ppt上64页和66页两个图】)
风海流的体积输运(特点、副效应、上升流下降流如何产生)
特点:只有垂直于风向方向的体积输运。

副效应:上升流和下降流。

上升流是指海水从深层向上涌升,下降流是指海水自上层下沉的铅直向流动。

世界大洋水团的特点
1.表层水:高温,相对低盐,富溶解氧
2.次表层水:高盐,相对高温
3.中层水:低盐
4.深层水:贫氧
5.底层水:源于极地海区,高密。

第五章、海洋中的波动现象
名词解释:
波浪各个要素:波峰:波浪最高点;
波谷:波浪最低点;
波长:相邻两波峰(或谷)之间距离;
波高:从波峰到波谷的铅直距离;
振幅:波高的一半;
周期:相邻两波峰(或谷)通过某固定点所经历的时间。

小振幅重力波:波动振幅相对波长为无限小,重力是其唯一外力的简单海面波动。

风浪:当地风产生,且一直处在风的作用之下的海面波动状态。

涌浪:海面上由其他海区传来的或当地风力减小、平息,或风向改变后海面上遗留下的波动。

风区:状态相同的风作用海域的范围。

风时:状态相同的风持续作用在海面上的时间。

弥散作用:不同波长、周期、振幅的分波在传播过程中,波长大的速度快,短的速度慢,使原来叠加在一起的波分散开。

角散作用:各分波传播方向不同,在传播中向各方向分散开。

波向的折射:波浪传入浅水后,波峰线有逐渐与等深线平行的趋势
简答题:
小振幅重力波(特点、水质点运动、波速、能量)
特点:1.波动振幅相对波长为无限小2.重力是其唯一外力
水质点运动:水质点只围绕自己的平衡位置做圆周运动
波速:
能量:
第六章、潮汐
名词解释:
风暴潮:由于强烈的大气扰动所招致的海面异常升高的现象。

与潮汐有关的天文术语
论述:
平衡潮理论(假设、结论、贡献、缺陷)
风暴潮的分类及各个类型的特点
第七章、海洋混合与海洋细结构
论述:
海洋混合的区域性。

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