海洋科学基础知识点整理

海洋科学基础知识点整理
1：啥导致了地球的大地水准面？
地球旋转离心力带来了地球的椭球面，别规则的海底地形导致了重力的局地变化，大地水准面与海表面别同，因为海洋别是静止的，海表面与大地水准面之间的偏差被定义为海表面地形
2：怎么样测量海洋表面和底部地形？
由于地球重力（形状）空间变化，地球的大地水准面有别规则性，大地水准面能够反映海底地形特征，我们普通用测深绳，回声测深仪以及雷达高度计来测量海底以及海表面的地形，并且也能够基于重力场的别规则性（重力与海底地形的关系）来计算海底地形
3：海洋地形为何这样的重要？
海洋地形妨碍海流路径、妨碍全球热量的输送、妨碍潮汐的能量混合和消散、妨碍自然灾难的发生，比如海啸等，在实际中会妨碍石油与天然气的开采、地质研究
4：海平面变化的缘故：
大洋洋盆形状的改变：板块构造学讲（海洋地壳以及海底沉积物的变化，陆地地壳分布的变化）、泛大陆的形成（陆地海洋面积比例减小，海平面落低），大陆裂解，洋中脊扩张效应；
海洋中水体总量的变化：水循环导致的海平面变化，热力所致的海平面变化海平面变化地质代表：有孔虫的氧同位素珊瑚能够用于古海平面的重建
从短时刻尺度上来讲，海平面变化的要紧缘故是海洋的增暖和热力膨胀，以及陆地冰的融化
格陵兰冰盖平均厚度达1500米，南极冰盖厚度达2000到2500米
5：海水的性质
水深，海水压强，海水温度（计算时通常用K做单位），海表面温度，盐度（每千克海水溶解物质的克数，平均一千克海水中35克盐，盐度的计算？）如今普通用电导率来计算盐度，电导率要紧与温度有关，对盐度的依靠稍弱，要紧
消除温度关于电导率的妨碍我们就能够得到盐度
6：跃层：垂直方向上物理性质快速变化的深度区间
温跃层：
位势温度：水团从初始状态绝热可逆的挪移到标准压强（海表面）时的温度位温小于实际温度
位势密度：在别改变盐度的事情下，将某层海水微团绝热抬升到海洋表面时的密度位势密度无法用来比较深水区的水体密度（西大西洋在3000米以下明显有一段密度倒转的结构，随着深度的增加密度减少），于是将水团移到4000米处作比较
深层水普通温度低密度大
温盐结构示意图？
水团：具有相同的温盐结构的水体（源地和形成机制相近）且与身边环境的温盐结构有着较大的差不从印度洋北部的红海通过一具较深的海峡流出来的水普通高温高盐，从南极洲沿岸流进深海大洋的水一
般低盐低温
7：流体静力平衡：假如密度大的水体在密度小的水体之上，上层水体就会下沉，反之就不可能，也算是静力平衡
静态稳定度:在流体满脚静态平衡的条件下用来衡量微团在垂直方向上离开初始位置之后能否回到原有平衡位置的标准，与密度随深度的变化有关静力稳定发生于海洋层化状态维萨拉频率，层化的程度越高振荡的频率越大 8：海洋中的光：三个区域：透光层（200米以内），半透光层（200-1000），别透光层（大于1000米）光的损失：介质的汲取、散射（统称为光束衰减所致的损失）别同颜群的光穿透海水的深度别同，开阔大洋穿透的深度比沿岸海域穿透的大
水XXX遥感水唯一能够穿透海水一定的深度的卫星海洋遥感技术
比尔-朗伯汲取定律：当一束平行单群光垂直经过某一均匀非散射的吸光物质时，吸光度与吸光物质的浓度与汲取层的厚度成正比，与透光度成反比吸光系
数随波长变化
妨碍太阳辐射的因素：太阳的高度与接收太阳辐射的面积辐射衰减的妨碍表面反照率
其中太阳高度角与云占主导地位
妨碍净红外辐射（向下减向上其中向下方向为正）的因素：水温、海冰和雪、云、大气水汽含量其中在思考红外辐射的净损失的时候，水汽和云的妨碍比温度重要
妨碍潜热通量（水分蒸发所携带的热量）因素：风速与湿度
妨碍感热通量（热传导）的因素：风速与温度
8：驱动大气环流的因素是地球表面受热别均与地球自转
受热别均：太阳辐射别均地轴倾歪之类的对其产生妨碍然而并且还有反照率的妨碍
气体从高压向低压加速流淌
地球自转：离心力与科里奥利力偏转方向是北右南左极点处科氏力最大，在赤道为零
哈德莱环流局限于低纬度地区，主导低纬的大气环流
中纬度气旋（受热别均匀与旋转所致的流淌）：强旋转作用会产生湍流运动，高低压配合，锋面会将温暖的热带空气和严寒的极地空气分开
地转流地转平衡：流体沿着等压线运动：压强梯度力科里奥利力以及离心力达到平衡
欧拉观点：视角固定于某一空间位置点，看水团怎么通过ADCP测量海流速度卫星遥感器观测、船载CTD 拉格朗日观点：视角固定在某一个体的水质点上，观看水质点的运动轨迹以及状态Argo浮标
有限重力：重力加离心力海洋运动方程：
9：海洋中的要紧洋流
10：风经过摩擦力驱动海流，风应力，湍流（涡旋粘度）
风生流理论：当科氏力和湍流剪切应力平衡时，海流趋于稳定的状态
埃克曼层：受风驱动表层海水运动妨碍的垂直海洋层净输送理想状态下：北半球右偏九十度，南半球左偏九十度，然而实际上是表面右偏小于四十五度，净输送偏移七十度
在低纬深度比高纬度深
流涡中的埃克曼输送以及埃克曼理论能够解释海洋中的垂直运动
北半球气旋会导致海表辐散，反气旋导致海表辐合
北半球逆时针气旋，南北半球基本上反气旋海水辐合堆积，气旋海水辐散高压对应反气旋，低压对应气旋
海洋流涡：地转环流----大气高压对应反气旋风应力埃克曼输送向中心辐合-----高的海表面动力高度
压强梯度力-----地转流涡环流？（啥叫流涡？为啥是压强梯度力导致的） 11：为啥存在西向强化？（科里奥利力随纬度变化）能够用涡度解释，涡度分为行星涡度（受地球自转驱动）与相对涡度（由流场中的剪切驱动）北半球逆时针为正涡度，顺时针为负涡度而位势涡度守恒
北半球行星涡度基本上正的，南半球基本上负的，赤道行星涡度为零，绝对值向两极递增
行星涡度增加是，相对涡度就必须减小海流剪切对应的时摩擦力带来的也是涡度变化，并且风应力提供的是负涡度
边界流
南极绕极流没有西向强化，因为没有明显的边界
12：涡旋（流环）：相对较小，拥有小块从海流主体上脱离下来的挪移水体，这些水体的挪移路径与母体别同
并且分为暖心流环与冷心流环暖流环会脱降到冷的环境
中，而冷流环会进入暖水当中涡旋是温暖赤道水挪移到湾流北部的唯一方式，也是冷的高营养盐陆架水挪移到湾流以南的唯一方式湾流是温度高的水流冷流环对应的是上升流，暖流环对应的是下落流
涡旋为何重要：物理角度：带来了海洋上层混合和能量的输送，化学角度：冷核涡旋可以给表面带来高营养水生物角度：冷涡旋使上层海水营养化，促进浮游植物的爆发，并且暖涡旋携带和输送各种生物
13：两个环流系统：风生环流与密度环流密度环流包括：深海环流、热盐环流、全球输送带、经向翻转环流
经向翻转环流：是啥？=
形成缘故：
重要性：维持海洋层化、与表层的输送量相当、气候调节器、冷水对而氧化碳的汲取更高效，调节热量输送
北大西洋深层水的形成机制：首先是墨西哥湾流，然后是北大西洋流向北输送更暖的，盐分更高的海水。

冬天，在拉布拉多海和格陵兰海洋流由于热量损失（蒸发吸热）而冷却，进而使得海水变冷，盐度和密度均增大，密度大的海水下沉形成NADW。

墨西哥湾流的暖水向北流入北大西洋南部，蒸发，在大西洋西部产生了更高盐度的水（水蒸发时，盐分就留在了海里），湾流带着这些更高盐度的水向北流淌，途中别断的冷却，而低温柔高盐度使得水团下沉，与此并且，在格陵兰岛和
挪威海形成了海冰，进一步增加了这些地区表层海水的盐度和密度。