海洋物理泵
碳循环的三个方面
一、未受干扰的碳循环1、大气与海洋之间：表层海水与大气圈存在活跃的交换，广阔的大洋水体中溶解了大量的CO2，浮游生物也会通过制造自身的骨骼壳体而将碳元素固定下来，一种是“溶解度泵”,这是一种物理泵,它与海洋环流密切相关,其原理是在高纬度低温海水将大气中CO2溶解并带入深海中。
另两种均为生物泵,其一是碳酸盐泵,是一些微型生物如颗石藻、有孔虫以碳酸钙(镁)为骨架或细胞壁,将大气中CO2气体转化为海水中的碳酸盐形式。
其二是生物CO2泵指浮游植物通过光合作用将CO2气体转化为海洋中有机碳形式。
2、大气与陆地之间：大气中的CO2被陆地上的植物光合固定，经过食物链的传递转化成动物体的碳化合物，植物和动物的呼吸作用把摄入体内的一部分碳转化为CO2释放入大气，另一部分则构成生物的机体或在机体内贮存。
动、植物死后，残体中的碳,通过微生物的分解作用也成为二氧化碳而最终排入大气。
3、海洋与陆地之间：而陆地上的碳主要分布在生物圈与岩石圈中，大气中的二氧化碳溶解在雨水和地下水中成为碳酸，碳酸能把石灰岩变为可溶态的重碳酸盐，并被河流输送到海洋中,此外，地层中被固定的碳形成沉积物，经过河流、风蚀和地下水等侵蚀作用，部分碳也被搬运进入海洋，存留在近海大陆架上。
海水中接纳的碳酸盐和重碳酸盐含量是饱和的。
新输入多少碳酸盐，便有等量的碳酸盐沉积下来。
通过不同的成岩过程，这些碳酸盐与动植物残体形成的碳酸盐一道又形成为石灰岩、白云石和碳质页岩。
在化学和物理作用（风化）下，这些岩石被破坏，所含的碳又以CO2的形式释放入大气中。
火山爆发也可使一部分有机碳和碳酸盐中的碳再次加入碳的循环。
海洋向陆地的碳传输过程主要是海洋深层溶解有机盐和颗粒态有机碳通过沉积作用进入陆地系统。
通过地质作用返还陆地。
4、气候变化与变异与碳循环的关系CO2,CH4这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，能强烈吸收地面辐射中的红外线，正是此物理过程才使地球保持了目前的温度。
海洋浮游生物碳循环过程(生物泵)简介
重点推介0C1<AX WOULD0^' Jm w t^ _ 40 I Ocean World 2021m m編全球气候变化给人类生存和发展带来的影响早已不言而喻，如何M过调整二氧化碳来有效控制气候变化成为一个重要而紧迫的话题5Ocean World 2021 I41重点推介海洋吸收大气的c o2的 已知机制包括“溶解度泵”(Solubility pump)、“碳酸盐泵”(carbonate pump )和“生物泵”（B i o l o g i c a lpump) 〇生物泵是指海洋中有机物生 产、消费、传递等一系列生物学过程以及由此导致的颗粒有机碳(POC)由海洋表面向深层乃至海底的转移过程。
近海生物固碳主要通过浮游植物的初级生产过程来实现。
海洋真光层浮游植物通过光合作用吸收C02转化为有生命颗粒有机碳，这些有机碳通过食物链逐级转移到大型动物，并通过浮游动物的垂直洄游和大量的非生命颗粒有机碳（如各级生物的死亡残体、各级动物产生的粪团、蜕皮）的沉降一起构成有机物由表层向深层转移的“生物泵”过程。
不同机制在不同环境中发挥的作用不一致。
如溶解度泵在北大西洋和南极海区非常高效，而在中、低纬度的海区则效率不高，这是因为海水水柱有显著的层化作用，阻碍了水体的混合和输运，表层海洋吸收的C02不能有效地进入深海。
而在这种情况下，基于生物泵形成的POC沉降可以突破海水层化作用，构成了表层向深海碳转运的主要机制。
0C1：AI\T WOULD>陆地与海洋的碳循环简图42 I Ocean World20219大气中二氧化碳年净增长4千兆吨碳/年: 括号中的数字指存 储的碳池。
红色表 示人类排放的碳。
石燃料、 泥和土地用的变化+25体(37000)表层海洋浮u 脖 植物光荅作角表(1000)i 呼咖海洋净吸2反应性沉积物(6000)Ocean World 2021 I4344 I Ocean World 2021据估算，全球海洋浮游植物 同碳量每年约36.8109t，与陆地 的初级生产力总量相近。
海洋地球物理学名词解释
海洋地球物理学名词解释一、海洋地球物理学总论海洋地球物理学marine geophysics：研究地球被海水覆盖部分的物理性质及其与地球组成、构造关系的地球物理学分支学科。
海洋地球物理勘探marine geophysics prospecting：简称“海洋物探”。
通过地球物理勘探方法研究海洋和海洋地质的工作。
海洋地球物理调查marine geophysical survey：利用物理学方法和仪器，测量海底地球物理性质及其变化特征，从而得出海底地质构造和矿产分布的调查方法。
海洋大地测量学marine geodesy：研究和确定海面地形、海底地形和海洋重力场及其变化的大地测量学分支学科。
海洋地质学marine geology：研究地壳被海水覆盖部分的物质组成、地质构造和演化规律的地质学与海洋学的边缘分支学科。
研究内容涉及海岸与海底的地形、海洋沉积物、洋底岩石、海底构造、大洋地质历史和海底矿产资源。
导航系统navigation system：覆盖全球的自主地理空间定位的卫星系统。
可以用小巧的电子接收器确定它的所在位置(经度、纬度和高度)，并且经由卫星广播沿着视线方向传送的时间信号精确到10m的范围内。
接收机计算的精确时间以及位置，可以作为科学实验的参考。
多普勒极定位Doppler pole position：利用多普勒频移效应进行定位的方法。
多普勒导航系统Doppler navigation system：利用多普勒频移效应实现无线电导航的机载设备。
由多普勒雷达、天线阵列、导航计算机和控制显示器组成。
惯性导航inertial navigation：依据惯性原理，利用惯性元件(加速度计)测量运载体本身的加速度，经过积分等运算得到速度和位置，从而达到对运载体导航定位目的的工作。
海上定位系统marine positioning system：为船舶安全航行、海道测量、海洋资源勘探等提供精准定位服务的系统。
化学海洋学思考题20141
2014.11.16化学海洋学思考题第一章思考题1. 如何认识化学海洋学的学科体系及特点？2. 化学海洋学发展历史是怎样的？A.M. Marcet, W. Dittmar, M. Knudsen, L.G. Sillén, E.D.Goldberg, W.S. Broecker 等有哪些重要贡献？3. 学习和研究化学海洋学的意义是什么，请发表个人观点。
第二章思考题1. 简要了解海洋的形成过程。
海洋中水的来源是什么？原始海水与现代海水的化学组成有何主要差别？（什么是Sillén 模型）？2. 海洋中物质的来源和输入途径有哪些？海水主要溶解成分是否为河水溶解成分的简单浓缩，为什么？3. 现代大洋海水的平均盐度、平均离子强度是多少？4. 简述化学海洋学中“稳态”的概念。
5. 什么是元素逗留时间？如何反映了元素在海洋中的性质或行为？周期表中哪些元素的逗留时间最长、最短？元素分布特点与逗留时间有何关系？ 为什么N 、P 、Si 的逗留时间较长，但在海水中的分布却不均匀？6. 什么是保守元素/要素/成分和非保守元素/要素/成分？7. 什么是理论稀释线（TDL ）？如何利用TDL 讨论海水混合过程中的保守和非保守行为？8. 海洋中元素/要素分布与海水运动关系式是怎样的？各项名称与物理意义是什么？9. 什么是海洋中元素/要素分布的平流－扩散方程？在使用平流－扩散方程解决海洋中元素/要素空间分布问题时，为何可将0=∂∂tS 处理？ 10. 如何认识海水混合过程中非保守元素的转移量与涡动扩散系数、流速和逗留时间等因素的关系?第三章思考题1. 海水主要成分有哪些？浓度大于1 mg kg −1的元素都是主要成分吗？2. 主要成分阳离子中，哪个成分的含量最高、最低？主要成分阴离子中，哪个成分的含量最高、最低？3. 什么是海水主要溶解成分组成的恒定比规律？其原因是什么？影响海水主要溶解成分恒定比关系的因素有哪些？4. 海水中Ca 2+/Cl 比值会受到哪些因素影响？为什么海水主要成分中Ca 2+的保守性较差?5. 海水盐度和氯度定义如何建立与修改？6. 实用盐度标度（PSS1978）包括哪些内容？PSS78的实用盐度公式是如何建立的？7. 什么是绝对盐度，能否直接测定？8. 最近对盐度概念进行了怎样的补充完善？（什么是“参考组成盐度标度”？）9. 什么是离子对？与络合物比较有何不同？10. Garrels －Thompson 海水化学模型的基本内容是什么？根据模型计算结果，试说明阳离子和阴离子的主要存在形式各有何特点？第四章思考题1.大气气体成分在海水中溶解度的影响因素有哪些？Weiss公式建立的基础是什么（不要求推导）？什么是本生系数？（什么是气体在海水中的分压？）2.气体饱和度的定义及意义是什么，计算深层水饱和度应作哪几点假设？计算气体饱和度时，如何对溶解度进行现场压力、湿度校正？3.按照薄层扩散模式，气体在海－气界面间的交换速率如何表达和计算？影响气体交换速率的因素有哪些？4.海水中氧的来源和消耗过程有哪些？什么是溶解氧补偿深度？5.大洋海水中溶解氧的垂直分布特征是怎样的？形成的原因是什么？三大洋溶解氧含量有什么差别？为什么？6.什么是表观耗氧量？计算深层水表观耗氧量（或溶解氧饱和度）时，以何种气体校正氧的溶解度，为什么？如何校正？7.什么是海洋中的低氧或无氧现象？有何特征？近岸低氧现象的危害和可能的成因是什么？8.什么是气体饱和差？空气气泡潜入海水中部分溶解和完全溶解，各种气体饱和差变化有何不同？哪种惰性气体对气泡潜入最敏感？哪种惰性气体的温度系数最大？9.不同温度水团混合时，气体饱和度有何变化？10.什么是海水中的痕量活性气体？试举例并介绍其特点。
电机在海洋工程设备中的应用有哪些
电机在海洋工程设备中的应用有哪些海洋工程是一个涉及众多领域和技术的综合性学科，而电机作为一种将电能转化为机械能的关键设备，在海洋工程中发挥着不可或缺的作用。
从海洋资源的开发到海洋环境的监测，从海上交通运输到海洋科学研究，电机的应用无处不在。
在海洋石油和天然气开采领域，电机被广泛应用于各种设备中。
例如，在海上钻井平台上，电机驱动着钻井设备的运转，包括钻头的旋转、钻杆的升降等。
这些电机需要具备高功率、高可靠性和耐恶劣环境的特点。
由于海上作业环境恶劣，湿度大、盐分高，对电机的防护等级和耐腐蚀性能提出了很高的要求。
同时，为了确保钻井作业的连续性和安全性，电机还需要具备良好的稳定性和故障诊断能力，以便在出现问题时能够及时发现并解决。
在海洋船舶领域，电机的应用也十分广泛。
船舶的推进系统是电机的重要应用场景之一。
传统的船舶推进系统通常采用内燃机驱动螺旋桨，但随着技术的发展，电动推进系统逐渐崭露头角。
电动推进系统具有诸多优点，如响应速度快、控制精度高、噪音低、排放少等。
在一些高端船舶，如豪华游轮、科考船等，电动推进系统已经得到了广泛的应用。
此外，船舶上的各种辅助设备，如泵、风机、空调系统等，也大多由电机驱动。
这些电机需要根据船舶的特殊环境和运行要求进行设计和选型，以确保其能够在海上稳定运行。
在海洋可再生能源开发方面，电机同样扮演着重要的角色。
例如，在海上风力发电场中，电机是风力发电机的核心部件之一。
风力发电机将风能转化为电能，而电机则负责将机械能转化为电能，并通过输电线路输送到陆地上的电网。
在波浪能和潮流能发电装置中，电机也起着关键的作用，将波浪或潮流的机械能转化为电能。
这些用于海洋可再生能源开发的电机需要具备高效能、高可靠性和适应海洋环境的特点，以提高能源的转化效率和设备的使用寿命。
海洋矿产资源开发也是海洋工程的一个重要领域。
在深海采矿作业中，电机驱动着采矿设备的运行，如采矿车的行走、挖掘机构的动作等。
由于深海环境的巨大压力和复杂的地质条件，这些电机需要具备高强度、耐高压和耐腐蚀的性能。
海洋平台原油外输泵的选型分析
１ 效率 ． ４
螺杆泵 的总效 率 ｎ可表 示为 ：
作者简 介 ：丁海燕 （９０ １８ 一），女，内蒙古呼和浩特人，工学硕
士，主要从事海洋石油工程设计与研究工作。
第５ 期 ｒ＝ ｌ＝ ＝ｎＶ× ｒｍ ｌ 【） ４
丁海 燕等
海 洋平 台双螺杆泵的选型分析
一 ３一 ４
式 中 ： ｒ． 杆 泵 的 总 效 率 ，％ ； ｎ、螺 杆 １螺 ， 一 泵 的 容 积 效 率 （ ，矩 形 、 梯 型 双 螺 杆 泵 ｒｖ ％） ｌ 一 ０７－） ２】 ｒ 一 ．５ ． ［； ｌ 螺杆 泵 的机械 效 率 ，％。 ４９ 双 螺 杆 泵 的机 械 效率 Ｔ 虑 克服 螺 杆 与衬 套 ｌ 考 的摩 擦 、轴 承 与 轴 的摩 擦 、轴 封 与 轴 的摩 擦 、轴 承 摩 擦 、轴 和 联 轴 器 同液 体 摩 擦 等 造 成 的 能量 损 失 ，一 般 ｒ ＝ ．５ ０９ ［，压 力 低 、 转速 高 、液 １ ０６～ ．０ 体粘 度 大等 取 小值 。
积。
因此 ，轴功 率Ｐ ｔ ＋（ ＝Ｑｈ ＡＰ ｆＡ只 Ｖ Ⅲ ） 在 泵 进 出 口压 差一 定 的 条件 下 ，粘 度 越 大 ， 轴 功 率 越 大 ， 图２ 天 津 泵 业 机 械 集 团 有 限 公 司 是 Ｗ３ Ｚｒ ８ 帆 １ ８双 螺杆泵 的轴功率 性能 曲线 。 ． ｌ５ｚ ２ ＿ ｗ ７ 对 于 确 定 的 压 力 和 流 量 ， 其 有 效 功 率 是 一 定 的。机械损 失功率显然是随着工作压差 的增加而 增 加 的 ，且 介 质 粘 度 的增 加 也 会 引起 机 械 损 失功 率 的增 加 。
１ ． 功 率Ｎｓ ３轴
艺参数等 因素决定了泵 的选 型。当介质粘度较大 时 ，一 般 宜 选 用 螺 杆 泵 ， 它 的特 点是 流 量 平 稳 、 压 力 脉动 小 、 有 自吸 能 力 、 噪 声低 、效 率 高 、寿 命 长 、 体积 小 、 工 作 可靠 。 突 出 的优 点 是还 可 进 行 气 液 混输 、 固 液 混输 。 泵 的选 型包 括 性 能参 数 的选 择和 材料 的选 择 。
sea动力学模型建立
sea动力学模型建立
海洋动力学模型是用来模拟海洋中流体运动和相关物理过程的
数学表达式。
建立海洋动力学模型涉及到多个方面，包括海洋物理、海洋化学、海洋生物学等。
我将从不同角度来回答你的问题。
首先，海洋动力学模型的建立涉及到收集大量的海洋数据。
这
些数据包括海洋表面温度、盐度、海洋流速、海底地形等。
这些数
据可以通过遥感技术、海洋观测站和船只等多种途径获取。
建立模
型需要充分了解海洋的物理特性和运动规律。
其次，海洋动力学模型的建立还需要考虑到海洋中的各种物理
过程，比如洋流、海洋涡旋、海洋边界层等。
这些过程对海洋的运
动和结构都有重要影响，因此在建立模型时需要对这些过程进行合
理的描述和参数化。
另外，海洋动力学模型的建立也需要考虑到海洋与大气、陆地
等地球系统的相互作用。
海洋和大气之间的热量和动量交换对气候
和天气有重要影响，因此建立模型时需要考虑这些相互作用的影响。
此外，海洋动力学模型的建立还需要考虑到海洋生物和化学过
程对海洋运动的影响。
海洋生物活动和生物量的分布会影响海洋的
营养盐分布和生物泵效应，而海洋化学过程如盐度变化、溶解氧分
布等也会对海洋动力学产生影响。
综上所述，建立海洋动力学模型需要综合考虑海洋的物理特性、运动规律、各种物理过程、地球系统相互作用以及生物和化学过程
对海洋的影响。
只有全面考虑这些因素，才能建立出准确可靠的海
洋动力学模型。
循环水泵采用电化学防腐方法简介
采用电化学及物理防腐方法简介一、电化学防腐：金属腐蚀是指金属材料在环境介质的化学或者由于物理溶解作用下而引起的破坏或变质。
金属腐蚀是在其表面或界面上进行着的化学或电化学多相反应，结构是使金属转化为氧化（离子）状态。
海水输入水泵内的腐蚀属于在海水作用下的电化学腐蚀。
水泵腐蚀的产生必须具备以下两个条件：1）阴、阳极区同时存在形成腐蚀池；2）海水作为导电介质。
在海水中阳极区金属通过海水向阴极区输送电流，这时，阳极区金属失去电子成为离子进入海水中受到腐蚀，阴极区金属得到电子受到保护。
由于海水是导电电介质，对金属具有强烈的腐蚀作用，在自然状态下，几年内会使水泵腐蚀穿孔而报废。
为了延长水泵的使用年限，一般对水泵内壁采取阴极保护措施。
阴极保护是对于被保护金属结构提供以阴极保护电流，使之阴极极化，从而消除电化学腐蚀的一种方法。
在海水中金属的腐蚀是由电化学反应引起的，如能阻止这一电化学反应，就可以抑制金属的电化学腐蚀。
当金属进行阴极极化时，通过阴极表面的阴极电流，大部优先流到阴极区，从而降低了原有的电位，使之阴极极化，随着电流的增大，钢表面阴极区的负极化也增大，当极化到阴极区和阳极区的电位差为零时，腐蚀电流消失，因而抑制了腐蚀过程，达到了保护的目的。
阴极保护有两种方法，一种是牺牲阳极法，另一种是外加电流法。
牺牲阳极是在一定的介质中用一种电位较负的金属同电位较正的金属结构连接在一起，依靠电位较负的金属不断溶解所产生的电流保护金属结构的方法。
被溶解的金属称为牺牲阳极，常用的牺牲阳极有锌合金、铝合金和镁合金三种。
外加电流阴极保护法是将外加直流电源的负极接于被保护金属结构，正极接于安装在金属结构外部并与其绝缘的辅助阳极上，当电路接通后，电流从辅助阳极经海水至金属结构形成闭合回路，使金属结构得到阴极极化而免遭腐蚀。
水泵内壁外加电流阴极保护系统包括辅助极、参比电极、直流电源和轴接地装置四部分组成。
与直流电源正极相连接的外加电极称为辅助阳极，其作用是使电流从阳极经过介质达到被保护结构，一般选用包铂铌作为阳极材料。
海洋仪器设备分类与代码
海洋仪器设备分类与代码1 范围本文件规定了海洋仪器设备的分类原则和方法、编码方法、代码。
本文件适用于海洋仪器设备的命名、管理、登记和统计等工作。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 14885-2010 固定资产分类与代码3 分类原则和方法3.1海洋仪器设备的分类遵循科学性、系统性、可扩延性、兼容性和综合实用性等基本原则。
3.2海洋仪器设备的分类采用线性分类方法，共分为三个层级：a)第一层级根据海洋仪器设备适用的海洋学专业进行分类，按照GB/T 14885-2010共分为海洋水文仪器、海洋物理仪器、海洋化学仪器、海洋地质地球物理仪器、海洋生物仪器、海洋气象仪器、海洋综合观测系统（含浮标）、海洋观测通用器具（含采样设备）、海水（苦咸水）处理设备和其他等十个类别；b)第二层级表示海洋仪器设备测量的要素与用途；c)第三层为具体的海洋仪器设备。
4 编码方法4.1海洋仪器设备代码采用等长6位数字层次代码结构，共分三层（与3.2条三个层级相对应），每层以两位阿拉伯数字表示。
其分类结构如下：××××××第三层（仪器设备）第二层（测量要素与用途）第一层（海洋学专业）4.2各层均留有适当空码，以备增加或调整类目时使用。
4.3各层分类中均设有收容项，主要用于该项尚未列出的仪器设备，各层均以代码“99”表示。
4.4海洋仪器设备代码示例如下：示例：5海洋仪器设备分类与代码表5.1海洋仪器设备第一层分类代码表见表1。
表1 海洋仪器设备第一层分类代码表代码 第一层类别名称 01 海洋水文仪器设备 02 海洋物理仪器设备 03 海洋化学仪器设备 04 海洋地质地球物理仪器设备 05 海洋生物仪器设备 06 海洋气象仪器设备07 海洋综合观测系统（含浮标） 08 海洋观测通用器具（含采样设备） 21 海水（苦咸水）处理设备 99其他5.2 海洋仪器设备分类与代码表见表2至表11。
海洋CO2系统
ⅲ、海洋生物与CO2系统
1、在真光层，海洋植物吸收CO2进行光合作用，合成有机物； 有的动物和 植物，利用海水中的CO2和钙，形成生物壳体 和碳酸钙组织，导致真光层中CO2含量较低； 2、含有机碳和碳酸钙的生物残骸下沉至中、深层海水中， 一部分有机质 被氧化，分解出CO2溶于海水，使pH值降低， 有利于碳酸钙的溶解；
ⅱ 、海水中的固体碳酸钙与CO2系统
1、钙离子和碳酸根离子形成固体碳酸钙，固体碳酸钙可 溶
解于海水，并分解形成钙离子和碳酸根离子
2、碳酸钙表观溶度积：海水呈饱和状态 时，钙离子与碳酸 根离子浓度乘积ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
随温度升高而降低，随盐度和压力增大而变大
ⅱ、海水中的固体碳酸钙与CO2系统
3、碳酸钙饱和度（Q)
Q小于1，海水中CaCO3处于不饱和状态，固体 碳酸钙会溶 解，使海水中CO2总量增加；Q大于 1，海水中CaCO3处于饱和 状态，固体碳酸钙从 海水析出，海水中CO2总量减少。
海洋CO2系统
引言
自然界每年的碳循环的数量是相当可观的, 约占大气总碳 量的四分之一, 其中的一半是与陆地生物群落交换,另一半 则通过物理和化学过程穿过海洋表面。陆地和海洋含碳量 远大于大气中的碳含量,它们很小的变化就会对大气中二氧 化碳浓度产生很大的影响。例如,存储于海洋中的碳只要释 放2 % ,就将使大气中的二氧化碳含量增加1 倍。 • 海洋是地球表面上碳的重要贮存库, 是全球碳循环系统的 一个重要子系统。每年来自矿物燃料的二氧化碳的大约40 % ,即约2 ×1015g 碳被海洋吸收进入到海洋中。
3、海底的固体碳库
•
海底碳酸盐的溶解：由于溶解作用发生在底栖生物搅 拌作用的沉积物表层混合层,碳酸钙质平衡有以下关系：
海水立式斜流泵的综合腐蚀控制
料一般有低镍铬合金铸铁 ，奥氏体不锈钢和双相不锈
Ｇ Ｍ 通 用 耕 槠
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钢。
ＨＴ ５ Ｎ ２ ｒ ２０ ｉ ；可抽的固定部分和转动部分采用不锈钢 Ｃ
３ ６ １Ｌ，也可采用双相 不锈￣ Ｓ １０ ；水下所有 紧 １ 或３ ６ Ｎ ３８３
大。海水立式斜流泵发生冲刷磨蚀的部位多为叶轮和导
叶体叶片的进 、出 口 部位 ，叶轮轴头部位 。
（）海生物污损 海洋微生物附着不仅影响海水 ５ 立式斜流泵的运行，而且会造成腐蚀。这主要是由于附 着生物的代谢物和尸体分解物 ，有硫化氢等酸性成分， 同时有些附着物在金属表面形成缝隙，缝隙内海水的含
的为 阳极 。表面腐蚀 多以点蚀的形式 出现 ，特 点是 区域 、 分散 ，穿透性强 ，可在相当短的时间 内造成穿孔 。海水 立式斜流泵零件表 面的涂 层脱落后 ，会发生表 面点蚀 ， 特别是不锈钢零件 的涂层缺陷处 。泵轴则 由于热处 理或 机 械加工造成 的局部 应力及损伤 ，导致应 力条件 下晶间
的点蚀 。原 电池反应 如下 ：
生缝隙腐蚀的部位一般为各螺栓连接和止 口 配合处，中
间轴承座与外接管接触处 ，套筒联轴器与轴 ，叶轮及叶
轮分半挡圈与轴的缝隙处。这种腐蚀一旦形成，将较难
防护和维修 。
（）冲刷磨蚀 近海海水中一般都含有砂粒。海 ４
水立式斜流泵工作时 ，砂粒 对过 流表面产生冲击 ，致使 防护涂层脱落 ，进而造 成材料表 面依次产生弹性变形和 塑性变形 。经长期反复 冲刷 ， 料将产生疲劳破坏 ，使 材 表 面材料脱落 ，同时裸露 的表 面进一步加 速了 电化学腐 蚀过 程。冲刷磨蚀随流速 的增大 而增大 ，随含砂量增大 而 增大 ，随 粒径 增大 而增 大 ，随 泥砂 的硬 度增大 而增
全球变化
第一章绪论1、地球系统概念、物理气候系统、生物地球化学循环地球系统指由地球的大气圈、水圈、岩石圈、地幔、地核和生物圈（包括人类本身）组成的整体，它包括从地球的地核到外层大气的广阔范围。
物理气候系统包括控制地面温度和降水分布的大气和海洋过程，由于太阳加热不同而产生的运动以及冰雪覆盖的变化。
温度和降水过程，通过大气物理和动力学过程、海洋动力学过程、陆面湿度和能量平衡，以及平流层-中间层大气动力学过程控制着物理气候系统。
生物地球化学循环是指诸如碳、氮、磷、硫等生源要素通过地球各子系统的物质流，及其对地球系统生物圈的影响。
生物地球化学循环包括海洋生物地球化学、陆地生态系统、对流层化学以及平流层、中间层大气化学等过程。
2、时间、空间尺度时间尺度(temporal scale)是指一个过程或一种现象所持续的时间长度，通常用10n年表示；空间尺度(spatial scale)是指一个过程或一种现象发生的空间规模，按空间规模的大小可分为局地尺度、区域尺度和全球尺度等。
3、地球系统碳循环的主要过程、全球碳库的构成大气内部碳循环。
大气内部的碳过程包括发生在大气内部的物理过程和那些与含碳气体有关的大气化学过程。
海洋碳循环。
海洋碳循环中的最重要的两个过程是物理泵和海洋生物泵。
物理泵又称溶解泵。
海洋生物泵则包括有机生物泵和碳酸钙泵。
陆地碳循环。
陆地生态系统碳的输入和输出全球碳库包括：大气碳库、陆地碳库、土壤碳库、海洋碳库、人类所释放的碳。
4、全球变化概念全球变化包括地球环境中所有的自然和人为引起的变化，可以定义为全球环境（包括气候、土地生产力、海洋和其他水资源、大气化学及生态系统等）中的、能改变地球承载生命的能力的变化。
5、全球变暖的事实地表温度升高大气层温度升高、强度加大冰雪面积减少全球平均海平面升高而且海洋热容量增大气候系统的某些要素发生了重要变化6、什么是温室效应、温室气体这种由于大气中存在CO2、水汽和微量气体而使地球升温的现象，如同在温室中，阳光穿过玻璃使温室内的大气升温，而热量却不容易逃逸，结果使温室变暖。
海岛地区海洋碳汇量核算及碳排放影响因素研究——以辽宁省长海县为例
海岛地区海洋碳汇量核算及碳排放影响因素研究——以辽宁省长海县为例刘锴;卞扬;王一尧;刘桂春;张耀光【摘要】海洋是全球最大的碳汇集聚区.随着气候问题的不断加剧和对节能减排要求的不断提升,包括我国在内的一些国家非常重视碳汇和碳排放的平衡与改善.以辽宁省长海县为例,基于海洋碳循环过程,测度海岛地区海洋碳汇量与碳排放量,并运用STIRPAT模型与岭回归模型对长海县地区碳排放量影响因素进行分析.结果表明:长海县海洋碳汇量走势呈先递增后递减的态势,碳排放量呈波动上升趋势;富裕程度、能源强度和人均旅游产值与碳排放量呈正相关,它们每变化1％,碳排放量将分别增加0.6358％、0.3356和0.2894％.该研究在为海岛地区碳汇量核算提供新思路,测度各因素对碳排放的影响程度,为政策制定提供参考.【期刊名称】《资源开发与市场》【年(卷),期】2019(035)005【总页数】6页(P632-637)【关键词】海洋碳汇;碳排放;海岛;长海县;岭回归【作者】刘锴;卞扬;王一尧;刘桂春;张耀光【作者单位】辽宁师范大学海洋经济与可持续发展研究中心,辽宁大连116029;辽宁师范大学海洋经济与可持续发展研究中心,辽宁大连116029;辽宁师范大学海洋经济与可持续发展研究中心,辽宁大连116029;辽宁师范大学海洋经济与可持续发展研究中心,辽宁大连116029;辽宁师范大学海洋经济与可持续发展研究中心,辽宁大连116029【正文语种】中文【中图分类】X823.21 引言大气是人类生存的基本条件,空气质量优良是人类文明得以延续的有力保证。
逐步控制、减少碳排放量是经济发展的必然要求,是生态文明进程实现的重要路径。
加快生态文明建设,提高能源利用效率,减少碳排放,不仅是当地经济社会发展的需要,也是国家战略的需要。
海岛相对于陆域地区,普遍存在土地资源紧缺、海洋资源丰富的特点,海岛特有的发展模式和路径值得关注。
在应对气候变化的大时代背景下,向低能耗、低排放、低污染的低碳经济转型已成为海岛地区经济发展的大趋势。
物理海洋侍茂崇整理
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物理海洋(侍茂崇)--整理
第四章 水团分析 第一节 水团的基本概念和术语 水团：是在一定的时期中形成于同一源地的、一定体积的水体，在同一水团内，主要海
洋学特征（温度、盐度等）在空间上具有相对的均一性，在时间上具有大体一致的变化 趋势，与其周围海水的物理、化学性质及其变化规律存在明显差异。 核心，边界，强度，形成和变性，运动和海流
第二节 水团的划分 水团的地理学分析法：根据海洋物理、化学等要素的空间分布和时间变化，进行综合分
析，并对它们的变化特征和环流结构进行描述。 梯度边界法，等值线边界法，最大稳定度法，生物指标法 T-S 点聚图：在直角坐标系中，横坐标是温度（盐度），纵坐标是盐度（温度），将实际
观测的温盐资料点在坐标图的相应网格点上。由于实际海洋是运动的，不同水团间发生 着不间断的混合和变性，从而一个水团表征为一个点集，存在多个水团的海区在 T-S 坐 标系则是一群点集。
由于位涡 必须守恒，f 增加时，水体产生一个顺时针旋转， 为负以补偿 f 的增量；f 减小时，则相反。水体以起始位置前后摆动，并向西传播，便是 罗斯贝波。 罗斯贝波总是相对气流向西传播，即使流向向东。在中高纬度，风应力变化 的信息是通过罗斯贝波向西传播的；在赤道则是通过西向罗斯贝波和东向开 尔文波传递风场变化信息的。
混合层（从海面向下到几十米水层）， 风使该层海水充分混合，维持同温度
温跃层（混合层下温度骤变区），因季节 而异
位温：海水微团从海洋某一深处（压强为 p）绝热上升到海面（压强为一个标准大气压） 时所具有的温度。（为了便于大洋环流研究，需用某些保守量来标记水块，即其特性不 涉及能量交换，因此引入位温。）
第五节 季风环流（风随季节而变，以印度洋最为显著） 印度洋环流：印度洋环流是在印度洋，因季风盛行，因而洋流也产生季节性
第一章 海水的化学组成
§2. 海洋中元素的地球化学平衡
图1.1 某些元素的离子半径与离子价数关系图
影响海水化学组成的因素：
海—陆—空工厂：物质之源、物质之汇、 联系上述两者的海洋内部的反应
海洋-大陆-大气工厂示意图
全球循环中源/输入→海水内部反应→汇/输出路线示意图
物质之源：
1、河川
1）河川对海洋化学组成的影响复杂 2）河水中除元素的溶解态之外，还存在悬浮颗粒或悬
§1. 海水的化学组成——海水中的有机物质
海水中的有机物：包括活的和死的生物体、悬浮颗
粒有机物（如浮游动物、生物粪便、生物碎屑等）、 溶解有机物。海水中的有机物除少数是由河水输入以 外，其余几乎都是海洋中活的生物体的分泌、排泄和 代谢的产物，以及死生物体组织分解氧化的产物。
§2. 海洋中元素的地球化学平衡
元素地球化学平衡法：供给海水的元素量和从海水 中除去的元素量之间达到动态平衡。这是研究原始
海水化学组成的一种方法。
海水中化学物质的的来源及其形成过程与地球的起源、海洋
的形成及演变过程有关。海洋由原生火成岩与地球内部蒸馏出
来的挥发性物质的反应而形成的。可表示： 火成岩＋酸性挥发性物质＋水→海水＋沉积物＋大气
离子电位越大，极化能力越强，与其他极性分子结合力 越强，这种作用在水溶液中会表现出来。具体如下： Z/r＜3的离子，在海水中以阳离子形式存在，存留 量比较大，是海水中浓度较大的一些元素。
Z/r＞10的离子，由于离子电位较高，在水中易与 氧结合，而成络阴离子形式存在，在海水中含量也 较高。
3＜Z/r＜10的离子，这些元素易水解成氢氧化物产 生沉淀，存留量较低，在海水中浓度也较低。
非保守元素：海水中Si的含量也大于1毫克/千克，但由于其含量受生
生物泵
生物泵综述1 生物泵简介1.1 生物泵的定义由有机物生产、消费、传递、沉降和分解等一系列生物学过程实现的碳从表层向深层的垂直转移称之为生物泵（biological pump）。
海洋生物泵（biological carbon pump，BCP）是指在海洋的生态环境中以生物或生物行为为动力，将碳元素从海洋表面向深层传递的过程。
图1.生物泵简化示意图1.2 生物泵过程生物泵是以一系列生物为介质，通过光合作用将大气中的无机碳转化为有机碳，之后在食物网内转化、物理混合、输送及沉降将碳从真光层传输到深层中的过程。
地球大气CO2在海水中的溶解吸收是通过海洋浮游植物的光合作用而进行的。
海洋中的浮游动物吞食浮游植物，食肉类的浮游动物吃食草类浮游动物。
这的转化实现碳的向下转移和营养盐的消耗升高表层水的碱度，从而降低水中的P （CO2），促进大气CO2向海水中扩散。
生物泵的净化效果是减少表层海水中的碳含量使得它可以从大气中获取更多的二氧化碳以恢复表层平衡。
海洋浮游植物通过光合作用吸收大气CO2、释放出氧气，成为海洋食物链中其它各级生物的有机质食物来源，同时产生各种钙质生物骨骼或壳体，死亡后的残骸逐渐沉降到洋底。
这就犹如水泵那样，将上层海水中的CO2最终被“抽提”输送到洋底沉积物之中。
一般来说，海洋初级生产力越高，大气CO2浓度就越低。
3 研究历史及现状3.1 起源及发展海洋碳主要有3种存在形式：溶解无机碳（DIC），溶解有机碳（DOC）和颗粒有机碳（POC），其大致比例是2 000：38：1。
生物体产生和持有的碳主要为DOC和POC，基本上都是通过初级生产过程实现的。
基于海洋对大气CO2的调节能力，海洋碳循环主要受两种机制调控：溶解泵(solubility pump，又称物理化学泵)和生物泵（biological pump）。
溶解泵是一个生物地球化学概念，是将溶解无机碳从海洋表层传输到海洋体系中的过程。
生物泵是以一系列生物为介质，通过光合作用将大气中的无机碳转化为有机碳，之后在食物网内转化、物理混合、输送及沉降将碳从真光层传输到深层中的过程。
海洋吸收大量二氧化碳缓解气候变化
海洋吸收大量二氧化碳缓解气候变化气候变化是一个全球性的问题，它对地球的生态系统、人类社会和经济发展都带来了巨大的影响。
其中，二氧化碳的排放是导致全球变暖的主要原因之一。
而海洋在缓解气候变化中扮演着重要的角色，它通过吸收大量的二氧化碳来减少温室气体的浓度，从而减缓气候变化的速度。
首先，海洋是地球上最大的碳汇之一。
全球地面植物和海洋生物通过光合作用将大量的二氧化碳转化为有机碳，并将其储存在植物体内或底部的沉积物中。
这些有机碳在长时间内被封存在海洋深处，形成了巨大的碳储库。
据估计，海洋吸收了全球二氧化碳排放的大约30％，这在一定程度上减轻了温室气体的压力，降低了地球气温的上升速度。
其次，海洋的生态系统对二氧化碳的吸收起到了重要作用。
海洋中存在大量的浮游植物，它们通过光合作用将二氧化碳转化为有机物，同时释放出氧气。
这些浮游植物被动物摄食或死亡后沉积到海洋底部，形成了有机碳的沉积物。
这些沉积物在海洋底部腐烂分解，产生甲烷等温室气体。
然而，这些温室气体并不会马上释放到大气中，而是通过水柱中的不同化学和物理过程重新吸收和转化为溶解的二氧化碳。
这种生物地球化学的过程称为“生物泵”，可以大大减少大气中的二氧化碳含量。
此外，海洋的物理条件也有助于二氧化碳的吸收。
由于海洋的高比热容和热传导性，其温度通常相对较低。
当二氧化碳溶解在海洋中时，它会被水分子吸引，形成碳酸，而对应的氢离子会与碳酸反应，形成碳酸盐。
这个过程被称为海洋酸化，它使得海水中的碱性度下降。
海洋酸化不仅有可能危害某些海洋生物的生存，同时也促进了二氧化碳的吸收。
因此，海洋表面的大量二氧化碳通过这一过程被吸收，减少了大气中的二氧化碳浓度。
然而，尽管海洋吸收大量二氧化碳对于缓解气候变化至关重要，但同时也面临着一些挑战和风险。
其中，最明显的是海平面上升的问题。
随着全球变暖，冰川和极地冰层的融化导致了海水的增加，从而加剧了海平面上升的速度。
海平面上升会威胁到沿海城市和岛屿国家的生存，并影响到海洋生态系统的稳定性。
海洋生态系统的海洋大循环
海洋生态系统的海洋大循环海洋是地球上最大的生态环境之一，占地球表面的71%。
海洋中包含了许多生态系统，并且它们彼此交织在一起，构成了一个复杂的海洋生态系统。
这个生态系统被称为“海洋大循环”。
海洋大循环由多个部分组成，包括物理、化学和生物方面。
正是通过这些因素的交互作用，海洋生命得以生存与繁衍。
海洋大循环可以分为两个层次：表层循环和深层循环。
表层循环主要由风、潮汐和太阳能驱动，而深部循环主要由密度和温度驱动。
在表层循环中，水的运动主要受到风和潮汐的影响。
当海风吹过海面时，水会被吹向了一个方向，而当潮汐潮涨时，水会向内陆移动。
这些都是表层循环的重要驱动力。
此外，太阳照射海面时，水表面的温度升高，产生一层暖水，并且因为太阳斜射角度的改变，温水往往沿着海洋表面形成一股热带洋流，形成所谓的“环流”的形式。
这些热带洋流为地球的水循环提供了很强的动能。
对于深层循环而言，密度和温度是两个重要的因素。
海水密度主要由水的盐度和温度的影响。
盐度越高，密度就越大。
温度越低，密度就越大。
因此，当寒冷水体在较为暖和的表面水上方时，会向下沉，形成深部循环。
这是因为寒冷的水体密度更大，所以它们具有较高的下沉速度。
这样的循环使得深部水体逐渐与大洋水体混合，从而构成了海洋大循环。
除了物理循环之外，生物循环也是海洋大循环的重要组成部分。
主要的生物循环包括碳循环、氮循环、氧循环等。
这些生物元素的循环不仅对于海洋生态系统的平衡至关重要，还对大气和地球系统的研究有着非常大的意义。
碳循环是海洋生态系统中最为重要的循环之一。
海洋生命众多，其中很多生命体都将二氧化碳质地内元素之一，转化为生物物质。
海洋中的浮游植物通过光合作用把二氧化碳转化为有机物，同时释放出氧气。
当浮游植物死亡或被掠食后，它们的碳元素就会沉积到海底。
这一过程称之为生物泵。
另外，海洋中一些地区还会发生碳酸盐饱和度的降低，导致海洋中的碳元素存储不足，从而产生不同的反应，是全球碳循环的重要部分。
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热盐环流变化所致
Muscheler等，Nature，2000，408：567-570
历史上是否发生过热盐环流的崩溃？
北冰洋
Hudson海峡
开始南向旅程，在南大洋加入新形成的寒冷的南极 底层水，沿深海流经大西洋、印度洋、太平洋。
在太平洋、印度洋上升至表层，并流回大西洋。 深层水在运移过程中通过有机物的降解及沉积物的
扩散作用不断富集无机营养盐N、P、Si和CO2 。 整个环流大约是1000年。
为何仅在北大西洋与南大洋有深层水形成？
2003年，美国五角大楼发表题为“Imagining the unthinkable” 报告，描述了热盐环流所导致的快速气候变化将如何对全社 会以及各国和平共存的威胁。
2004年，The day after tomorrow 拍摄。
海洋中最大的物理泵：热盐环流—全球传送带
全球热盐环流
到达北大西洋高纬度的盐度较高、较温暖的表层水 在冬季被冷却，沉降至较大深度，此过程称为“深 层水的形成”。
海洋物理泵
The day after tomorrow产生背景
1751年，Henry Ellis船长发现亚热带北大西洋 1200m水体的低温现象。
1950s，物理海洋学家Henry Stommel发现海洋表 层水流动路径与深层水不同。
1984年，海洋化学家Wallace Broecker确定全球热 盐环流的框架。
主要山脉的位置以及盛行 风的存在导致北大西洋由 蒸发损失的淡水量大于其 由降雨和陆地径流提供的 淡水量，因此北大西洋海 水具有较高盐度。
南大洋海冰的形成释放出 高盐的盐卤水。
太平洋：盐度太低。 印度洋：温度太高。
海洋深层水形成的比例
北大西洋：47% 南大洋：52%
PO4*=PO4+O2/175-1.95 mol/kg
在本世纪有45%。如果全球同心协力遵守气候政 策，100年后仍将有25%的机会发生。
热盐环流崩溃：未来是否会发生？
MIT物理海洋学家Carl Wunsch认为： “这个故事是欺骗性的，这就象在一个城市
随机选了5天进行气温的观测，然后得出结论说 气温正在变冷或变暖一样” 。
热盐环流崩溃的可能效应—全球气温变化
作用。
北大西洋深层水Bryden等，Nature，2005，438：655-657
令人意外的结果
几乎没有科学家想到热盐环流会如此迅速地减速； 模型结果显示，如果全球气温不升高4-5C的话，淡
水的增加不可能使热盐环流崩溃，但现在气温仅升 高了0.6 C。 IPCC的报告预测，21世纪末，热盐环流的流速才降 低25%。 目前观测到的北大西洋淡水增加量仅4000 km3，无法 支持所观察到的流速降低程度； 北欧的气温没有明显的降低。
增加128 km3（7%）
Peterson et al., Science, 2002, 298: 2171-2173
北大西洋深层水流速在减慢吗？
Bryden等，Nature，2005，438：655-657
北大西洋深层水流速在减慢吗？
Bryden等，Nature，2005，438：655-657
The day after tomorrow产生背景
1985年， Wallace Broecker指出，热盐环流有两种模式，其 一为运转，其二为停止，而且二者之间可以很容易地切 换； 地球冰期与间冰期的转换有可能是热盐环流模式转换所导致。 （Nature, 315: 21-26）
1990s，模式学家研究显示，大气CO2的增加会导致气温上升， 进而导致输入北大西洋淡水的增加，使热盐环流崩溃。
热盐环流为何如此脆弱?
北大西洋由南向北输送的水体： S=35.8, V=15 Sv (106 m3/s)
通过白令海峡与北冰洋输送的水体： S=32， V=1 Sv
降雨与陆地径流输送的水体： S=0， V=0.3 Sv
上述水体形成深层水：S=34.91， V=16.3 Sv 如果淡水输入量增加50%，即0.45 Sv，则形成的深层水 的盐度为 S = 34.59。
Broecker，Science，1997，278：1582-1588
北大西洋深层水的形成在减少吗？
Dickson等，Nature，2002，416：832-836
深层水形成的难度在增加！
S：-0.01/a
Dickson等，Nature，2002，416：832-836
北大西洋深层水形成难度增大的可能原因
热盐环流为何如此脆弱?
为补偿盐度由35.8变化为34.59所导致的密度降低， 冬季深层水形成时表层水的温度需要额外降低 1.4C。
但即使这得到了补偿，全球的盐收支平衡仍被打 破了。为了恢复盐的平衡，传送带必须以两倍的 速率输送水体。
历史上是否发生过热盐环流的崩溃？
新仙女木时期：12.9~11.5 ka BP 北大西洋表层海水温度下降
Laurentide 冰川位置
St Lawrence河 Hudson河
密西西比河
淡水的增加，热盐环流的减 弱，气候变冷
Clark等，Science， 2001， 293：283-287
淡水输入—NADW形成之机制模型
热盐环流崩溃：未来是否会发生？
美国气象学家Michael Schlesinger计算认为： 热盐环流停止的概率，在未来200年内有70%，
Rahmstorf，Nature，2002，419：207-214
热盐环流崩溃的可能效应
欧洲水灾和暴风雨的频率增加； 全球上层海洋营养盐浓度降低，减少20%的浮游生物，
其中北大西洋将减少一半； 海洋渔业资源将减少，特别是太平洋与印度洋； 热带地区将更加炎热； 全球降雨模式将改变； 季风消失，亚洲将更干旱； 降低海洋对大气CO2的吸收，形成全球变暖的正反馈