海洋水文气象要素分析解析
南海印度洋风浪海温等海洋水文要素统计分析
科技信息1.引言印度洋海域在世界海运、航运、渔业、矿藏、通讯等各个经济领域中都占有主导地位，在全球战略多极化格局发展中，该区局势的发展变化对全世界的政治、经济和军事有着极为深远的影响，该海域也是我亚丁湾护航的重要海域，南海-北印度洋航线更世界上最为繁忙的海上贸易通道之一，具有重要的经济和军事战略地位，直接关系到我国的海上石油安全和海洋权益，具有重要的战略地位[1-6]。
印度洋海域的海洋水文环境特征复杂，对航海、军事等方面都有重要影响，本文利用多种要素的权威资料，分析了该海域的海洋水文环境特征概况，为防灾减灾、海洋水文保障等提供参考。
2.资料简介2.1海表风场资料CCMP风场结合了ADEOS-II、QuikSCAT、AMSR-E、SSM/I几种资料，利用变分方法得到，其空间分辨率为0.25°×0.25°，时间分辨率为6h，空间范围为：78°S-78°N，0°-360°E，时间范围从1987年7月至今[7-10]。
2.2海浪场资料ERA-40海浪资料来自ECMWF，资料范围覆盖全球大部份海域，时间从1957年09月01日-2002年08月31日，时间分辨率为6h，空间分辨率为1.5°×1.5°[11-12]。
2.3海温资料NOAA的SST资料的时间范围从1854至今，每月1次，更新较及时，空间分辨率2°×2°，空间范围为88°S-88°N，0°-360°E。
3.海洋水文特征3.1风场、海浪场春季：北印度洋处于季风过渡季节，风向稳定度较差，平均风速在3-5m/s，南印度洋平均风速在6-7m/s。
夏季：北印度洋盛行西南季风，孟加拉湾平均风速6-8m/s，阿拉伯海平均风速7-11m/s，南印度洋冬季信风的范围大，平均风速达8-9m/s。
秋季：北印度洋为季风过渡季节，平均风速4-5m/s，南印度洋东南信风带的范围比7月略有缩小，平均风速在8m/s左右，西风带40°S以南平均风速在8-10m/s。
自然地理环境各要素的描述及分析 最新版
自然地理环境各要素的描述及分析【总论】自然环境特征的描述模式地理位置、地形（地质）、气候、生物（植被）、水文（河湖）、土壤、自然资源、自然灾害地理位置专题地理位置分析：绝对位置+相对位置1.海陆位置2.经纬度位置3.地形部位4.大洲交界或国界、国家位置5.交通位置（重要海峡、铁路枢纽、港口）6.经济和军事位置7.相邻地区（经济发达区）气候专题【气候的描述】一、气候特征的描述1.气候类型名称2.气温特征气温的高低及季节或年际变化(冬季、夏季、最低月气温、全年气温及温差（年较差和日较差）)“恒温”型热带：终年高温寒带：终年严寒“变温”型亚热带：冬暖夏热（夏季高温，冬季温和）温带：冬冷夏热（夏季高温，冬季寒冷。
）3.降水特征年降水总量、降水的季节分配情况或年际变化、雨季长短(冬季、夏季、全年)年雨型终年多雨，降水的季节分配均匀。
少雨型终年干燥少雨；降水的季节和年际变化大。
夏雨型夏季降水集中，（高温）多雨冬雨型夏季（炎热）干燥，冬季（温和）多雨。
4.水热组合5.风6.光照（太阳辐射）7.主要气象灾害名称二、气温特征的描述1.年均温2.季节（全年、夏季、冬季）或年际变化“衡温”型热带：终年高温寒带：终年严寒“变温”型亚热带：冬暖夏热（夏季高温，冬季温和）温带：冬冷夏热（夏季高温，冬季寒冷）3.年温差4.气候单调区的气温日较差三、降水特征的描述1.年降水总量2.降水的季节变化（年变化）年雨型终年多雨，降水的季节分配均匀少雨型终年干燥少雨；降水的季节和年际变化大夏雨型夏季降水集中，（高温）多雨冬雨型夏季（炎热）干燥，冬季（温和）多雨3.降水的年际变化4.雨季和旱季长短四、风的描述1.风向、源地2.风力3.风的水热性质4.影响的时空范围5.如要比较两种风，还要比较“成因”五、天气特征的描述1.气温及其变化2.大气湿度、气压3.晴雨情况及变化4.风向、风力5.紫外线强度（光照）6.大气舒适度【气候的分析】一、气候的成因1.太阳辐射（纬度位置）2.大气环流三圈环流 (气压带、风带 ) 季风环流3.海陆分布、海陆位置4.地形海拔高度、阻挡水汽情况(迎风坡\背风坡)5.洋流 (寒暖流)6.下垫面比热7.人类活动（影响小气候）【拓展资料】⑪拉丁美洲气候湿热的原因：位于赤道两侧，周围海洋广阔。
海洋水文气象
海洋水文气象216.海洋形态的固有特性是什么？（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与水平尺度比为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，阻挡了北冰洋与其他大洋的水交换，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。
217.地球自转对地球上运动的物体有哪些影响？由于地球自转，在地球上运动的物体会受到地球自转偏向力——科氏力的作用，该力不改变运动物体的速度，只改变物体运动的方向（在北半球总使运动物体右偏，在南半球则向左偏）。
218.海水的热容具有什么特性？为什么说海洋是大气的空调器？热容是海水温度升高1°C所吸收的热量。
海水的热容量较大，是空气的４倍，因此海洋水温的变化较气温缓慢且滞后，从而影响沿海气温的变化幅度，俗称海洋是大气的空调器。
219.在海水中的含量最高和最低的元素分别是什么？分别为氯元素和氡元素。
220.大洋海水的pH值一般是多少？对于大洋海水来说，pH值一般在8左右。
221.海水的热膨胀具有什么特征？不遵循热胀冷缩规律。
高温时热膨胀系数值为正，低温、低盐时为负值。
热膨胀系数由正转负时对应的密度最大。
222.海洋中海水结冰过程与湖泊中淡水结冰有何异同？首先，二者都是表层温度开始降低。
因此，湖泊中淡水：表层开始结冰，下层可能仍保持不冻结。
海水结冰：盐度低于24.695的海水，结冰过程与淡水相同，表层海水达到冰点即开始结冰。
盐度大于24.695的海水，温度接近冰点时，密度会加大，从而下沉，下层温度较高的水则上涌，发生对流混合，直到混合层都达冰点温度时整层水体才会一起结冰。
第一章海洋水文气象要素
海湾：洋或海的一部分延
伸入大陆，其深度和宽度逐 渐减小的水域成为湾。
洋：占海洋总面积的89%
深度为2~3km.世界大洋是 互相沟通的。有独自的潮 波系统和强大的洋流系统。
海峡：海洋中相邻海区之
间宽度较窄的水道称为海峡。
三、大气和海洋污染
1. 大气污染：主要是一氧化碳和二氧化硫的释放到大气
2)平流层
在对流层中部（500百帕等压 面）的气流状况可以代表整
个空气系统的基本运动趋势是
平流层：从对流层向上到大约 55km高度之间的气层
考虑天气预报时备受关注的主 平流层下层的温度随高度变化
要气层。
很小或不变称为同温层。到
20km以上温度随高度的升高而
对流层顶：在对流层和平流层
显著增加出现逆温层。
对流层中气温随高度的升高 而降低，平均上升100m下降 0.65℃。
气象要素（温度、湿度）在 水平方向分布不均，存在气 团和锋。
根据大气运动的不同特征： 对流层分为摩擦层和自由大 气 摩擦层：在对流层底部贴近 地表的气层，空气运动受地 面摩擦和空气分子的湍流粘 滞作用显著。 自由大气：在摩擦层上距地表 远空气密度小，摩擦作用小通 常可以不忽略。
（压强P，密度ρd ，T温度， Rd气体常数）
2）水汽：随着时间地点和气
象条件的不同有教大的差异 变化范围在0%～ 4%水汽是 在一般的自然界的温度和压 力条件下可以转变成水滴和 冰晶，可以发生相变的的唯 一成分
水汽的状态方程： ε=αR α T
(ε水汽压强， α水汽密度， R α水汽的比气体常数）
动力对流。
温的日较差。
3. 乱流：当空气通过粗糙的下垫面
海图编制中的海洋气象数据获取与分析
海图编制中的海洋气象数据获取与分析海图编制是指为航海、渔业和海洋开发等活动而进行的海洋测量、海洋探测和海洋地图制图等工作。
在这个过程中，海洋气象数据的获取和分析起着至关重要的作用。
本文将探讨海图编制中的海洋气象数据获取与分析的关键内容和方法。
海洋气象数据获取主要包括气象观测、卫星遥感和数值模式的应用。
其中，气象观测是最为直接和重要的数据来源之一。
通过安装在船舶、浮标和海洋平台等设备上的气象传感器，可以实时监测海洋中的温度、湿度、气压和风速等参数。
这些观测数据是编制海图所需的基础信息，为船舶航行、渔业活动和海洋工程规划提供了重要参考。
此外，卫星遥感技术也为海图编制提供了丰富的海洋气象数据。
通过卫星传感器对海洋和大气进行观测，可以获取到海面高度、海面温度、风场和海洋色素等信息。
这些高时空分辨率的遥感数据广泛应用于海洋气象预报和海洋环境监测等领域，为海图编制提供了更加全面和准确的数据支持。
此外，数值模式在海图编制中也扮演着重要的角色。
数值模式基于海洋气象学的理论，通过计算机模拟海洋和大气的物理过程，生成符合实际情况的海洋气象预报结果。
这些数值模式可以为海图编制提供未来一段时间内的气象要素预测，有助于规划航线和预测海洋天气。
海洋气象数据的分析是从收集到的数据中提取有用信息的过程。
其中，统计学和数学方法是常用的分析工具。
通过对气象观测数据和卫星遥感数据进行统计分析，可以揭示海洋气象要素的特征和变化规律。
在海图编制中，常用的数据分析方法包括回归分析、聚类分析和时空插值等。
回归分析可以用来建立海洋气象要素之间的关系模型，从而推测出某一要素的值。
聚类分析可以将相似的观测资料分类，减小数据的维度，使数据更易于处理和使用。
时空插值是指通过建立合适的插值模型，将局部的观测点的数据推广到整个研究区域，从而得到连续的海洋气象要素场。
此外，地理信息系统（GIS）在海图编制中的数据分析中也发挥着重要的作用。
通过将海洋气象数据与海图数据进行叠加和分析，可以更好地理解和预测海洋的气象变化。
海洋水文要素观测
海洋灾害预警与防范
总结词
海洋灾害预警与防范是海洋水文要素观测的重要应用方向，通过对海洋水文要素的观测和分析，可以及时预警和 防范自然灾害对沿海地区的影响。
详细描述
海洋灾害预警与防范包括台风、海啸、风暴潮等自然灾害的预警和防范。通过对海浪、潮汐、海流等水文要素的 观测和分析，可以及时发现和预测自然灾害的发生，并采取相应的防范措施。同时，对海底地形地貌的观测也有 助于了解地震和海啸等自然灾害的潜在风险，为沿海地区的居民提供安全保障。
潮汐仪
通过测量潮汐变化来观测潮汐数据，包括潮高、潮时等 信息。
04 海洋水文要素观测数据处 理与分析
数据处理方法
预处理
对原始观测数据进行清 洗、格式转换和整理，
确保数据质量。
异常值处理
识别并处理异常值，以 避免对后续分析造成影
响。
插值与外推
对缺失数据进行插值和 外推，以补充完整数据
集。
数据整合与集成
海洋水文要素观测
contents
目录
• 海洋水文要素观测概述 • 海洋水文要素观测内容 • 海洋水文要素观测设备 • 海洋水文要素观测数据处理与分析 • 海洋水文要素观测应用与案例
01 海洋水文要素观的各 种物理、化学和生物特性进行的测量 和观察。
压力计
用于测量海水压力，为水深和水压的测量提 供数据支持。
海流观测设备
漂流瓶
通过投放漂流瓶收集海流信息，通过瓶内携带的标识和漂流时间计算海流速度和方向。
海流计
利用涡轮或转子测量海水的流速和方向，可固定在海底或漂浮在海面。
海浪与潮汐观测设备
波浪仪
用于测量海浪的高度、周期和方向，一般固定在海底或 漂浮在海面。
观测方法与技术
黄渤海风、浪、流等海洋水文要素特征分析
黄渤海风、浪、流等海洋水文要素特征分析摘要：随着我国海洋建设的快速发展，深入了解海洋水文环境特征，为海洋工程等提供保障已迫在眉睫。
本文根据日常保障经验，结合相关理论，利用QN（QuikSCAT/ NCEP）混合风场、模拟海浪数据等资料，对黄渤海海域的海洋水文特征进行分析，主要分析了该海域的海表风场、海浪场、潮汐潮流、海雾、盐度、SST（海表温度——Sea Surface Temperature）的特征，可为防灾减灾、航海、海洋水文保障、海洋工程、海洋能资源开发利用提供科学依据。
关键词：黄渤海；海表风场；海浪场；潮汐潮流；海雾；盐度；SSTAnalysis of Sea Surface Wind Speed, Wave and Current in the Bohai Sea and Yellow SeaAbstract: With the rapid development of China´s marine construction, in-depth understanding of hydrologic environment characteristics of marine, provide security is imminent for Ocean Engineering. In this study, the ocean environmentin the Bohai Sea and Yellow Sea such as sea surface wind field, wave field, Tidal current, fog, salinity, Sea Surface Temperature were analyzed, which can provide guidance to Disaster prevention and mitigation, navigation, marine security, ocean engineering, ocean energy development and utilization ofresources.Keywords: Bohai Sea and Yellow Sea; sea surface wind field; wave field; Tidal current; fog; salinity; Sea Surface Temperature1 引言海洋是人类最大的资源宝库，又是未来高技术局部战争的主要战场，既关系到国家安全战略，又关系到国家和民族的长远利益[1-5]，“谁能控制海洋，谁就能控制世界”[6]。
第一章 海洋水文气象要素
海平面气压=本站气压（经刻度、温度和补充订正）+高度订正
风的观测
世界气象组织规定海面风的观测应采用正点前10分钟内的平均风 速及相应的最多风向。船舶在航行时由自动风向风速仪测得的风为 视风，又称合成风。我们应根据船风（风向矢量与航向相反，风速 与船速相等）和视风确定出真风，三者之间的矢量关系为： 视风 = 船风+ 真风 真风的计算可以由仪器自动进行，输入航向、航速后立即可显示出 真风向和真风速。也可以通过上述矢量关系用图解法求出。
气温和湿度的观测
干湿球温度表观测：干球用来测定空气温度；干湿球温差用来计算 湿度；空气越干燥，干湿球温差越大，空气越潮湿，干湿球温差越 小。
注意事项：（1）保持百叶箱洁白。（2）按时加蒸馏水（无蒸馏水
加雨水，其次饮用水），不能加海水。（3）及时更换纱布。 湿度查算：利用气温和干湿球温差，在湿度查算表中查出水汽压和 相对湿度；再利用水汽压（绝对湿度）查算露点温度。
雾 ： 里。 悬浮在空中的大量微小水滴，使水平能见度小于0.5海
毛毛雨：稠密、细小而十分均匀缓慢的液态降水。微弱时徐徐 下落，迎面有潮湿感。 雨 ： 强度变化缓慢的滴状液态降水。
天气现象的观测
8 9 雪 ： 白色不透明的星状、六角形片状结晶固体降水。 雨夹雪：雪和雨同时下降。
10
11 12 13 14 15
风浪充分成长状态：风速越大，风时越长，风浪就越发展。但风 浪的发展不是无限的，当波陡接近1/7时，波浪开始破碎。这是
因为风传给风浪的能量，一部分用于增大波高，一部分消耗于涡
动摩擦，当风传给风浪的能量与涡动摩擦消耗的能量相平衡时， 风浪不再继续增大，即风浪达到极限状态，这种状态称为风浪充
分成长。
风浪成长主要与风速、风区和风时有关。另外还受水深及海域特
第一章 海洋水文气象要素解析
大气的垂直分层
根据气温、水汽的垂直分布、大气扰动和电离现象等要 素的变化规律，可以将大气分为五个层次。（P5）
1. 对流层（Troposphere）：下界为地面，上界随纬度和 季节变化，平均厚度10-12公里。通常在高纬为6-8Km， 中纬度10-12Km，低纬度17-18Km。夏季对流层的厚度比 冬季高。对流层集中了大气质量的80％和全部水汽，与 人类关系最为密切，大气中几乎所有的物理和化学过程 都发生在该层。对流层具有三个主要特征。第一Fra bibliotek 海洋水文气象要素
§1 大气和海洋概况 §2 气温和海温 §3 大气压 §4 风和浪 §5 大气湿度和海水盐度 §6 云和降水 §7 海面能见度和海水透明度 §8 船舶海洋水文气象观测
几个重要的专业术语
大气（Atmosphere）：包围地球表面的整个大 气层。
气象要素（Meteorology elements) ：反映 大气状态的物理量或物理现象，主要有：气温、 气压、风、湿度、云、能见度和天气现象。
2. 臭氧（ozone）：主要存在于20-40公里 气层中，又称臭氧层（Ozonsphere）。 臭氧是吸收太阳紫外线的唯一大气成分， 若没有臭氧层，人类和动物、 植物将受 到紫外线的伤害。
大气中的易变成分
3.水汽（vapour）：含水汽的空气叫做湿空气（wet air）。 空气中的水汽含量随纬度、时间、地点而变化。 湿空气在同一气压和温度下，只有干空气密度的62.2％。 大气中水汽含量范围在0～4％，具有固、气、液三态，是 常温下发生相变的唯一大气成分，它也是造成云、雨、雪、 雾等现象的主要物质条件。
大气成分
大气：主要由多种气体、水汽和悬浮的杂质构 成。
干空气（Dry air）:（除水汽和杂质以外的空 气 ） 主 要 成 分 为 氮 （ 78.09% ） 、 氧 (20.95% ） 、 氩（0.93%）、二氧化碳（0.03％）。
海洋水文气象要素
1000hpa时，h=8m/hPa。 海平面气压=本站气压＋高
度订t正C 。
-40 -20
0
20
40
P(hpa)
1000
6.7 7.4 8.0 8.6 9.3
700
9.7 10.6 11.4 12.2 13.1
500
13.4 14.7 16.0 17.3 18.6
§2 海平面气压场的基本形式
1)低压（Low Pressure，Depression）： 由闭合等压线围成，中心气压比周围低的系统。
统是指气压系统的强度随高度增加而减弱，即高低空的高 低压中心不一致。这种系统有冷高压（Cold High）和 暖低压 (Heat Low) 。深厚系统是指气压系统的强度随高 度增加不变或增强，即高低空的高低压中心一致。这种系 统有暖高压（Warm High）和冷低压 (Cold Low)。
暖高压
冷高压
36 48 51
1.大气静力方程
为了表达气压随高度变化的定量 关系。假设：大气处于静止状态。
zz2z1
-Δp=pw2=ΔpZ1×s × ρp g=ρgΔZs
dP=-ρgdZ
F2 Z2
P2
P
dP/dZ=-ρg
Z1
P1
公式说明：
F1 W
在静力平衡下，气压随高度的
变化主要取决于空气密度。
2.船用压高公式
单位气压高度差：h=-dz/dp=1/ρg=RT/Pg
=8000（1+αt）/P
其中g=9.8m/s2 , R=287m2/s2 ,T=273(1+αt),α=1/273
P0=P1+H/h P0海平面气压，P1本站气压，H 船台距 海 面 高 度 ， h 气 压 高 度 差 。 当 温 度 为 0℃ ， 气 压 为
海洋水文气象要素为龙课件
对气候变化的影响
调节地球温度
海洋水文气象要素，如温 度、盐度、洋流等，对地 球温度进行调节，保持地 球温度的稳定。
影响全球气候
海洋水文气象要素的变化 会影响全球气候，如厄尔 尼诺现象和拉尼娜现象。
引发极端气候事件
海洋水文气象要素的不稳 定会导致极端气候事件的 频率和强度增加，如飓风 、暴雨、干旱等。
海洋水文气象要素是全球气候系统 的重要组成部分，通过能量传输、 物质循环等方式影响全球气候的变 化。
人类活动
海洋水文气象要素对于人类在海洋 中的生产和生活活动有着直接的影 响，如航运、渔业、资源开发等。
海洋水文气象要素的研究历史与发展
古代
古代的航海家和学者已开始观察和记录海洋水文气象要素，为后来的研究提供了宝贵的资 料。
19世纪至20世纪初
随着科学技术的进步，海洋水文气象观测系统逐渐建立和完善，为现代研究奠定了基础。
20世纪至今
随着卫星遥感、数值模拟等技术的发展，海洋水文气象研究取得了巨大的进展，为全球气 候变化研究提供了重要的科学支撑。同时，随着人类对海洋资源开发利用的深入，对海洋 水文气象要素的研究和应用也日益重要。
分类
根据不同的特征和属性，海洋水文气象要素可分为水文要素和气象要素两大类 。水文要素主要包括温度、盐度、流速、水位等，气象要素则包括风、降水、 气温、气压等。
海洋水文气象要素的重要性
海洋生态系统
海洋水文气象要素直接或间接影 响海洋生态系统的结构和功能， 对于维持生物多样性和生态平衡
至关重要。
全球气候系统
04
海洋水文气象要素观测与监测
观测方法与技术
01
02
03
现场观测
在海上设立观测点，通过 现场测量设备对水文气象 要素进行直接观测。
海洋水文测量要素研究
海洋水文测量要素研究摘要：海洋中水文气象条件十分复杂，海洋水文要素的测量对海洋中的活动具有非常重要的意义，本文基于此对那些主要影响海洋水文的要素进行研究，指出那些需要测量的要素对海洋的影响。
关键字：海洋水文，测量，要素1、绪论海洋中存在的许多自然现象如台风，人们从海洋中获得利益如浅海养殖，获取海盐等都与海洋水文的要素有很大的关系，人们要想最大效益的使用海洋，就必须对海洋水文的要素进行详细的观测和探究，最大程度的掌握这些要素的性质和变化，因此此研究具有非常重要的意义。
2、海洋水文测量的要素2.1温度1、海水温度的影响在海洋水文要素中，一个基本的需要测量的要素就是温度，在海洋中发生的许多自然现象都与温度有很大的关系。
温度对海洋声学中对声速的计算具有一定的影响。
在对海洋的温度测量前，要了解海洋温度的变化：海洋温度与纬度成反比，纬度增高，海洋温度呈现出不规则的下降态势；等温线在暖寒流交汇处密集，而且梯度也大。
海水的温度与台风的形成有很大的关系。
能量、环境、地球自转偏向力，这三个条件关乎的台风的形成，其中能量可以理解为海水温度在26-27℃以上。
在这三个条件中，地球自转偏向力在一年四季中都是一样的，不一样的是其他两个条件。
海水的温度在一年四季中的变化形势为：天气由冬天转为夏天时，太阳队海面的照射强度变强，海面从太阳辐射中接收的热量多余海面本身所散发的热量，这使得海水温度逐渐升高，而从夏天变为冬天时，情况则正好相反。
然而夏天是台风形成的季节，而且数量很多，因此可以看出海水温度对台风形成的影响。
当海水逐渐升温后，因为温度的升高使得海水的流速加快，带来的非常大的水汽循环，当海水的温度达到一定程度后，热带气旋也就是人们常说的台风开始旋转，这样台风就形成了。
通常海洋表面海水温度达到78到82华氏度（26到28摄氏度）之间才可能引发强烈的水汽输送，急剧上升的气流形成的风暴会生成热带气旋。
形成水汽对流的温度极值与海洋表面平均温度密切相关，这是由于大气温度的变化会涉及到海平面以上数英里的范围。
海洋气象 第二章海洋水文气象要素
气泡在水面破裂时产生膜滴和射滴的示意图。海洋上，膜滴 和射滴蒸发后海盐粒子和其他物质留在空气中。
大量观测的平均对流层粒子数浓度分布，曲线红蓝黑分别代 表大陆、海洋和城市污染空气的结果（特别是小粒子）。
黑红蓝分别代表城市污染空气、大陆、海洋的气溶胶粒子表 面积分布结果（埃根、粗粒子、巨核）。
大气的光学特征
大气中的易变成分
1. 二氧化碳（carbon dioxide）:平均含量0.03%,若达 到0.2-0.6％，就对人体有害。二氧化碳能强烈地吸 收和放射长波辐射， 对地面和大气的温度分布有 重要影响，类似温室效应，直接影响气候变迁。二 氧化碳的含量，城市多于农村，夏季多于冬季，室 内多于室外。
莫纳罗亚（夏威夷）和南极地区的月平均大气二氧化碳浓度 （单位：ppmv）随时间演变图。
1979-1989年间9-10月份卫星观测的对流层臭氧含量，多布森为 单位，非洲南部出现极大值区。
1979-2000年间，卫星观测的对流层臭氧含量季节分布。
不同纬度测得的臭氧浓度平均垂直分布，总臭氧浓度随纬度 升高而增加。
2000年9月，南半球高纬地区臭氧含量随高度积分后的分布图， 图中蓝色和浅蓝色的区域为臭氧含量低区域，主要由氯氟 烃化合物的累计引起的。
湿空气在同一气压和温度下，只有干空气密度的62.2％。大 气中水汽含量范围在0～4％，具有固、气、液三态，是常 温下发生相变的唯一大气成分，它也是造成云、雨、雪、 雾等现象的主要物质条件。
❖ 水汽能强烈地吸收和放出长波辐射，并在相变过程中吸收 和放出潜热能，对地面和空气的温度影响很大。
大气在水循环中的作用
❖ 干空气（Dry air）:（除水汽和杂质以外的空气） 主 要 成 分 为 氮 （ 78.09% ） 、 氧 (20.95% ） 、 氩 （0.93%）、二氧化碳（0.03％）。
海洋测绘海洋水文要素测量详解演示文稿
§3-3 海浪及其测量
2、海浪观测
⑤ 重力测波仪是用随波运动的浮体内的加速度计测量海水质点沿 重力方向的加速度，经二次积分后求得海面高低变化。
视距测波仪和测标杆尽管准确度较低，且受主观因素影响较 大，但结构简单、使用方便，仍是目前岸站测波的主要仪器。压 力测波仪和声学测波仪安装在水下或海底，可避免海面大风浪的 破坏，但前者受海水滤波作用的影响，不能准确地测量短周期波 ；后者又受浪花和气泡的干扰，测量破碎波的准确度受到影响。 重力测波仪能较真实地测出表面波参数，是远洋深海测波的主要 手段。
为90度。
第十三页，共26页。
§3-3 海浪及其测量
海浪是发生在海洋中的一种波动现象，海浪包括风浪和涌浪。 风浪，指的是在风的直接作用下产生的水面波动。涌浪，指的是风 停后存在下来的波浪和传出风区的波浪。风浪和涌浪可以单独存在 ，也可以同时存在。
研究海浪的一个重要应用，就是通过对海浪的观测和计算处
海洋测绘海洋水文要素测量详 解演示文稿
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优选海洋测绘海洋水文要素测 量
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4.1 海水盐度测定方法
• 光学测定盐度法 利用不同盐度、不同温度的海水折射率不一样测定海水盐 度。 S 35 5.3302 103 n 2.274 105 n2 3.9 106 n3
海面涨落运动，古人常把白天的涨落称为潮，夜间的涨落称为汐，合 称潮汐。 3、高潮和低潮：
高潮:海水面上升到最高时 低潮:海水面降低到最低时
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§3-4 潮汐及其测量
4、潮高：从某一基准面（大地水准面）至海面的高度。 5、潮差：相邻高潮和低潮之差。
在朔（农历初一）望（农历十五）后二三日出现潮差大的潮 汐为大潮,每月有两次大潮。在上弦（农历初八左右）下弦（农历 二十二、三）后二三日出现潮差小的潮汐为小潮,每月有两次小潮
海洋水文气象环境监测技术分析
海洋水文气象环境监测技术分析摘要：在自然环境中，海洋是其中非常重要的组成部分，随着人类社会的进步和科学技术的发展，对于海洋的研究逐步深入，且对海洋环境的监测工作越发重视。
在开展海洋环境监测的过程中，水文气象环境监测是其中的重要工作内容之一，这部分工作的开展会对生态环保工作带来重要的影响，同时也会关系到社会经济的发展和科学的发展，所以需要对这部分工作进行深入研究。
本文首先对于应用海洋水文气象环境监测技术的重要意义进行阐述，从而对于海洋水文气象环境监测技术进行研究。
希望通过本文，能够为海洋水文气象环境监测技术的应用发展提供一些参考和帮助。
关键词：海洋；环境；监测1.应用海洋水文气象环境监测技术的重要意义当前来看，世界上的很多国家都在进行海洋水文气象环境监测技术的研发和应用，在对海洋水文气象环境监测技术进行应用的同时，也以此为基础来进行立体监测系统的构建，为海洋保护事业的发展提供助力，进一步促进社会科学以及灾害防护的进步，想要达到更为理想的效果，就需要进一步提升海洋水文气象环境监测技术水平。
一方面，对于海洋水文气象环境监测技术的应用为挖掘海洋资源工作的顺利进行奠定良好的基础，不管是海洋养殖还是渔业都有着很强的海洋依赖性，如果能够对海洋环境进行准确的数据分析，那么必然能够为海洋环境建设带来重要的参考，从而使得相关工程的建设和设计具备更强的针对性，降低其中的浪费情况，达到更好的成本控制效果。
另一方面，海洋环境经常面临着台风或者巨浪的灾害影响，这会为沿海地区带来一定的损失，所以可通过应用海洋水文气象环境监测技术来达到灾害预警的效果。
通过发展海洋水文气象环境监测技术，能够有利于保护海洋环境，目前存在着海洋生态恶化的问题，一些污染物被排放到海洋当中，从而影响了海洋生物，除了带来经济损失之外，也对人们的生活带来不利的影响，所以为了能够更好的维护海洋环境，有必要应用海洋水文气象环境监测技术，以此来对海洋的变化进行掌握，从而及时的采取相应的措施。
海洋气象数据的分析与应用研究
海洋气象数据的分析与应用研究海洋，覆盖了地球表面约 71%的面积，对全球气候和生态系统有着至关重要的影响。
海洋气象数据的分析与应用，是深入了解海洋与大气相互作用、预测天气变化、保障海洋活动安全以及合理利用海洋资源的关键。
海洋气象数据的来源十分广泛。
卫星遥感技术是获取大范围海洋气象信息的重要手段，能够提供海面温度、风速、云量等数据。
浮标、船舶观测以及海洋监测站等也为我们提供了大量的现场实测数据，包括海流速度、波浪高度、气压等。
此外，数值模式模拟产生的数据在补充观测数据的时空分辨率不足方面发挥着重要作用。
对海洋气象数据的分析是一项复杂而精细的工作。
首先，需要对数据进行质量控制，去除异常值和错误数据，以保证数据的准确性和可靠性。
然后，通过统计学方法和数据分析技术，挖掘数据中的潜在规律和特征。
例如，分析海表面温度的长期变化趋势，有助于了解全球气候变化的影响；研究风速和风向的分布，可以为海上风能开发提供依据。
在海洋气象数据的应用方面，航海领域是一个重要的领域。
准确的海洋气象预报对于船舶航线规划、航行安全至关重要。
船长可以根据气象数据避开恶劣天气区域，选择最佳的航行时间和路线，从而减少燃油消耗、降低运输成本，并保障船员和货物的安全。
海洋渔业也离不开海洋气象数据的支持。
渔民们需要了解海洋水温、海流等信息，以寻找最佳的捕鱼区域。
同时，恶劣的气象条件可能导致渔业作业暂停，提前的准确预报可以帮助渔民合理安排作业时间，减少损失。
对于海洋能源开发，如海上风力发电和海洋潮汐能利用，海洋气象数据更是不可或缺。
风速和风向的长期数据可以评估一个区域的风能潜力，为风电场的选址和建设提供决策依据。
潮汐和海浪的相关数据则有助于确定潮汐能和波浪能的开发地点和最佳开发时机。
在海洋工程建设中，海洋气象数据同样具有重要意义。
在建造海上平台、海底管道等设施时，需要充分考虑海洋气象条件对施工的影响。
例如，强风、巨浪可能会影响施工进度和安全性，通过对气象数据的分析，可以提前制定应对措施，确保工程顺利进行。
1.10水文气象要素的观测解析
八、海浪的观测
1、观测项目：风浪高、涌浪向和涌浪波高。 2、观测方法：风浪、涌浪分别观测，各挑选较远处3～5个显著大波，求 这些波高的平均值，分别作为风浪、涌浪的波高值。 观测涌浪向时，用罗经上的方位仪。一般连续观测10个较 大波浪的周期，然后求平均值作为所测结果。 3、注意事项：观测点应选择在视野开阔处，当船体发生倾斜时，波高要 进行倾角订正。 如海面上同时存在几个不同方向的涌浪,按规定只对其中 波高最大的那列涌浪的波高和涌浪向进行观测
§8.5船舶海洋水文气象观测与编报
13ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、观测项目有哪些？观测时次和程序有哪些规定？ 2、观测气温和湿度使用何种仪器？仪器安装、使用有哪些要求？观测 步骤和注意事项有哪些？用该种仪器测湿度时，其基本原理是什么？ 3、海上观测气压用哪种仪器？仪器安装、使用有哪些要求？观测步骤和 数据记录有哪些规定？经过哪几步订正才能得到海平面气压？ 4、测风仪器有哪些？数据记录有哪些规定？所测风向风速为几分钟平均？ 如何求算真风？ 某轮航向SW，航速20kn，测得视风向正南，风速为14m/s，用作图法求 其真风。 5、什么是海面能见度？影响能见度的气象因素有哪些？常用的能见度用语 有哪些什么？在开阔海面根据什么来判断有效能见度？夜间观测应注意 些什么？ 6、云量、云状、云底高度怎么记录？出现雾、霾以及夜间观测时，云量、 云状怎么记录？ 7、什么是现在天气现象、过去天气现象？主要天气现象在天气图上的填写 符号各是什么？ 8、海浪的观测有哪些项目？这些项目怎么测？数据记录有什么要求？ 9、什么是表层海水温度？用什么仪器观测？观测步骤、注意事项有哪些？ 10、用来测表层盐度的海水样品的采集和保存有何规定？海发光分为哪几 个等级？
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5、地转风的计算―― 公式法：Vg＝－ΔP/（2ρωsinφΔn） 将ρ＝1.293kg/m3和ω值代入得 Vg＝－4.78ΔP/（sinφΔn） (水平气压梯度单位：hPa/赤道度，或hPa/ 纬距) 二、梯度风（Gradient Wind） 1、定义 ――自由大气中，空气的水平匀速曲线运动。 2、力的平衡 ――水平气压梯度力、水平地转偏向力和惯性离心力达到平衡。 高压中（反气旋）ห้องสมุดไป่ตู้Gn＋C＝An 低压中（气旋）： An＋C＝Gn 3、主要结论： 1）北半球，高压中的风顺时针旋转，低压中的风逆时针旋转； 风向与气压场之间满足白贝罗风压定律。 2）梯度风风速与水平气压梯度、纬度的正弦、空气密度和曲率半径有 关。
第二节
风
一、地转风（Geostrophic Wind） 1、定义 ――自由大气中，空气的匀速水平直线运动。 2、力的平衡 ――水平气压梯度力与水平地转偏向力平衡。 Gn＝An，方向相反，作用在同一条直线上。 3、Vg的大小，Vg＝－ΔP/（2ρωsinφΔn） 1）与水平气压梯度成正比，在天气图上，等压（高）线越密，地转风 越大； 等压（高）线越疏，地转风越小。 2）与空气密度ρ成反比，高空ρ小，地转风增大；低空ρ大，地转风小。 3）与sinφ成反比，纬度越高，Vg越小； φ＝0°（赤道上），Vg趋近无穷，说明地转风不存在。 4、风向 ――白贝罗风压定律。 风沿等压线吹，背风而立，北半球高压在右，低压在左；南半球正好相 反。
第四节
二、物理分类
云型 层状云 波状云 积状云
中云 高云 大气稳定度 雨层云（Ns）、层云（St） 高层云（As）卷层云（Cs）稳定 层积云（Cs）、 高积云（Ac）卷积云（Cc）稳定 淡积云（Cu hum）、 卷云（Ci） 不稳定 浓积云（Cu cong）、 积雨云（Cb）
低云
3）低压（气旋）区中的水平气压梯度不受限制； 高压（反气旋）中的水平气压梯度不能超过某一临界值。 4）反气旋区内，边缘风速较大，中心附近微风或者静风； 曲率较小（曲率半径大）处，即等压线平直处，等压线密， 风速大； 曲率较大（曲率半径小）处，即等压线弯曲较大处，等压线 疏，风速较小。 5）中高纬度反气旋的风速较大，低纬度反气旋内风速较小。 6）Va（反气旋中的风）〉Vg（地转风）〉Vc（气旋的风） 三、风随高度的变化 随高度的升高，风速增大，北半球风向逐渐右偏，南半球逐 渐左偏，摩擦层顶处，风速接近地转风，风向接近地转风向。 近地面层（30m～50m以下），风随高度的变化不明显。
海事系统救助技能培训
航海气象讲座
任课教师 盛清波
一、教学目标:学习基本的气象知识,了解寒潮、熱带气旋、 雷暴等常见的天气系统,能在现场对基本气象要素进行简单 观测，必要时向指挥中心报告。会识读气象图，利用天气报 告或天气图判断现场的天气形势和变化趋势。
二、教学重点： 1、海洋水文气象基本要素的特征及观测方法。 2、几种常见雾的特点及生消条件 3、判断热带气旋的部位及避离方法 4、寒潮大风的天气过程 5、气象图符号、天气系统的识读，根据气象图判断现场的 天气形势及变化趋势。
第三节 云
一、观测分类 云族 云底高度
云属 降水特点 中文名 国际名国际 缩写 高云 >5000m 卷云 Cirrus Ci 卷层云 Cirro-Stratus Cs 卷积云 Cirro-Cumulus Cc 中云 2500m～5000m 高层云 Alto-Stratus As 连续性或间歇性的雨、雪 高积云 Alto-Cumulus Ac 低云 <2500m 层积云 Stratus-Cumulus Sc 间歇性微弱的雨、雪 层云 Stratus St 毛毛雨 雨层云 Nimbo-Stratus Ns 连续性中～大的雨、雪 碎雨云 Fracto-Nimbus Fn（附属云） 积云 Cumulus Cu 积雨云 Cumulo-Nimbus Cb 阵性降水
二、气温的日、年变化 1、日变化 1) 日变化特点：一天中最高气温（Tmax）：陆地上在13～14时，海洋上 在12时30分。 最低气温（Tmin）：近日出前 2）气温日较差：Tmax－Tmin 3）影响日较差的因素： 下垫面性质：陆地日较差>海洋，沙漠最大 纬度：低纬日较差>高纬 季节：夏季日较差>冬季 天空状况：晴天日较差>阴天 海拔高度：低处日较差>高处 2、年变化 1）年变化特点： 一年中月平均最高气温（Tmax）：北半球，陆地在7月，海洋在8月 最低气温（Tmin）：北半球，陆地在1月，海洋在2月 2）气温年较差：月平均Tmax－月平均Tmin 3）影响年较差的因素： 下垫面性质：陆地年较差>海洋，沙漠最大 纬度：高纬年较差>低纬，赤道最小 海拔高度：低处年较差>高处
第一章
海洋水文气象要素
气象要素――表征大气状态的物理量或物理 现象，如气温、湿度、气压、风、云、能见 度、雾、雷暴、雨、雪、冰雹等。表层水温、 海浪、海流、海冰等是水文要素。
第一节
气温
一、气温的定义和单位 1、气温（Air Temperature）：表示空气冷热程度的物理量 2、三种常有温标之间的换算关系： 1) 三种温标对纯水冰点和沸点的定义： 冰点 沸点 等分 摄氏温标（℃） 0 100 100 华氏温标（℉） 32 212 180 绝对温标（K） 273 373 100 2）三种温标的换算关系 已知X℃，则对应的 华氏温标Y（℉）＝9•X/5＋32 绝对温标Z（K）＝273＋X 若已知Y℉，则对应的 摄氏温标X（℃）＝5×（Y－32）/9 绝对温标Z（K）＝273＋5×（Y－32）/9