海洋调查方法 第五章 透明度、水色、海发光的观测
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
观测，观测地点应选择在背阳光
的地方，观测时必须避免船上排 出的污水影响。
透明度计法
将振荡均匀的水样快速 倒入透明度计筒内，检 验人员从透明度计的筒 口垂直向下观察，缓慢 放出水样，至刚好能清 楚辨认其底部铅字的水 样高度为该水的透明度。 大于30cm为透明水。
该法主观影响较大，测 时应取平均值。
5.2.3 注意事项
5.3.1 水色及其成因
太阳光进入海水后，由海水质点、海水中悬浮粒子和生物散射出 海面的光谱颜色。
注意： 水色和海色是有区别的。 海面的颜色：光反射 海水的颜色：光的散射与反射
海水对光线的选择吸收和散射
各色光线波长不同，吸收率也不同。一般来说，波长长度与吸收率呈正 比例的关系。 吸收与散射是互为相反的两种作用。吸收率大的光波，其散射能量小， 而吸收率小的光波，其散射能量大。散射能量还与悬浮物颗粒粒径有关： 颗粒粒径越小，短波散射能量越大。 在大洋水中，悬浮物量少，颗粒粒径也小，蓝光散射能量大，故海水的 颜色多呈蓝色。近岸海水，由于悬浮物增多，颗粒变大，黄光散射能量 大，所以水色多呈黄色、浅蓝或绿色。
近年来，国际上多采用仪器来观测光能量在水中的衰减，以确定海水 透明程度，并对透明度作出新定义。
新定义： 一平行光束在水中传播一定距离后，其光强I与原来光强I0之比
，用T表示，即
T= I / I0
由于光强在海水中垂直衰减规律为：
I=I0 e-rz
其中，r为衰减系数，z为深度。
所以
百度文库
T=e-rz
若取z=1m，则
5.3.2 观测方法
水色计目测确定
水色计
水色计是由蓝色、黄色、褐色三 种溶液按一定比例配制的21种不 同色级，分别密封在22支内径8mm、 长100mm的无色玻璃内，置于敷有 白色衬里的两开盒中（盒的左边 为1至11号，右边为11至21号）。
其中1-2号是蓝色；3-4号是天蓝 色；5-6是绿天蓝色；13-14号是 绿黄色；15-16号是黄色；17-18 是褐黄色；19-20号是黄褐色。
再慢慢地提到隐约可见时，读取绳索在水面的 标记数值（有波浪时应分别读取绳索在波峰和 波谷处的标记数值）。读到一位小数，重复二 到三次，取其平均值，即为观测的透明度值， 记入水温观测记录表中
若倾角超过15° ，则应进行深度订正。当绳索 倾角过大时，盘下的重锤应适当加重。
观测要求：
透明度的观测只在白天进行，观 测时间为：连续观测站，每2小时 观测一次，大面观测站，船到站
优点： 简单、直观 缺点： 受海面反射光的影响、与观测人眼睛的近视程度有关等，缺乏客 观代表性； 透明度盘只能测到垂直方向上的透明度，不能测出水平方向上的 透明度。
海水中光的衰减
光线进入海水中，由于被水 分子及悬浮物质的吸收和散 射作用，使得光线很快减弱， 到达一定的深度后，光就完 全消失了。所以海水就象一 个过滤器，过滤着不同颜色 的光线，深度越大，光线就 越难通过。海水中光线的强 弱和海水的清浊以及悬浮物 质的多少有关。
第五章 透明度、水色、 海发光的观测
5.1 透明度、水色、海发光观测意义 5.2 透明度观测 5.3 水色观测 5.4 海发光观测
透明度、水色、海发光观测意义
透明度
海水透光的程度，即光在海水中的衰减程度。
水色
海水的颜色，由水质点和海水中悬浮质点对太阳光的 散射特性决定。
海发光
夜间海面上出现的生物发光现象。
5.2 透明度观测
5.2.1 透明度定义 5.2.2 观测方法 5.2.3 注意事项
5.2.1 透明度定义
传统定义： 用直径为30cm 的白色圆板（透明度板），在船上背阳一侧，
垂直放入水中，直到刚刚看不见为止。透明度板“消失”的深度 叫透明度。
这一深度，是白色透明度板的反射、散射和透明度板以上水柱及 周围海水的散射光相平衡时的结果。所以，用透明度板观测而得 到的透明度是相对透明度。
5.3.3 注意事项
观测时水色计内的玻璃管应与观测者的视线垂直。 水色计必须保存在阴暗干燥的地方，切忌日光照射以免褪色。每航 次观测结束后，应将水色计擦净并装入里红外黑的布套里。 使用的水色计在6个月内至少用标准色计校准一次，发现褪色现象， 应及时更换，作为标准用的水色计。
出海前应检查透明度盘的绳索标记，新绳索使用前须经缩水处理 （将绳索放在水中浸泡后拉紧晾干），使用过程中需增加校正次数。 透明度盘应保持洁白，当油膝脱落或脏污时应重新油漆。 每航次观测结束后，透明度盘应用淡水冲洗，绳索须用淡水浸洗， 晾干后保存。
5.3 水色观测
5.3.1 水色及其成因 5.3.2 观测方法 5.3.3 注意事项
lnT = | r |
例如，某海区衰减系数为0.05m-1，则L=1/r=1/0.05=20m。
新定义更能表现海水的物理性质。
5.2.2 观测方法
塞氏盘法
直径为30 厘米的圆盘
观测设备：透明度盘、带长度记号的绳索、重锤
观测方法：
选择在主甲板的背阳光处，将透明度盘放入水 中，沉到刚好看不见的深度。
清澈的海水： 透明度高，水色低
浑浊的海水： 透明度低，水色高
保证交通运输安全
航海识别浅滩一般是利用白浪作标志，无风天气，靠水色来识别浅 滩的存在。 较高的透明度可以避开暗礁或危险障碍。 利用海发光使我们在黑夜航行时可以及时发现各种目标，如导标、 岸线、岩石、暗礁等。
海军活动中必须估计到水色、透明度等光学性质对于战争 的影响
观测方法：
观测透明度后，将透明度盘提到透明度值一半的位置，根据透明度 盘上所呈现的海水颜色，在水色计中找出与之最相似的色级号码， 并计入水温观测记录表中。
观测要求：
水色的观测只在白天进行，观测时间为：连续观测站，每2h观测一 次，大面观测站，船到站观测，观测地点应选择在背阳光的地方， 观测时必须避免船上排出的污水影响。
潜艇与水雷的颜色，潜艇航行的深度和水雷布防的深度考虑透明度。 利用海发光发现舰艇的轨迹。
水色透明度对海水的养殖非常重要
鲍鱼、海参要求海水透明度高，但养蚶、蛏、蚝则要求透明度低。
水色对盐业也有一定意义
晒盐可以根据水色的高低来开闭闸门以增加盐的产量。
水色透明度在物理海洋方面可以辅助水团分布，流系的判 别，可以反演真光层的厚度。
的地方，观测时必须避免船上排 出的污水影响。
透明度计法
将振荡均匀的水样快速 倒入透明度计筒内，检 验人员从透明度计的筒 口垂直向下观察，缓慢 放出水样，至刚好能清 楚辨认其底部铅字的水 样高度为该水的透明度。 大于30cm为透明水。
该法主观影响较大，测 时应取平均值。
5.2.3 注意事项
5.3.1 水色及其成因
太阳光进入海水后，由海水质点、海水中悬浮粒子和生物散射出 海面的光谱颜色。
注意： 水色和海色是有区别的。 海面的颜色：光反射 海水的颜色：光的散射与反射
海水对光线的选择吸收和散射
各色光线波长不同，吸收率也不同。一般来说，波长长度与吸收率呈正 比例的关系。 吸收与散射是互为相反的两种作用。吸收率大的光波，其散射能量小， 而吸收率小的光波，其散射能量大。散射能量还与悬浮物颗粒粒径有关： 颗粒粒径越小，短波散射能量越大。 在大洋水中，悬浮物量少，颗粒粒径也小，蓝光散射能量大，故海水的 颜色多呈蓝色。近岸海水，由于悬浮物增多，颗粒变大，黄光散射能量 大，所以水色多呈黄色、浅蓝或绿色。
近年来，国际上多采用仪器来观测光能量在水中的衰减，以确定海水 透明程度，并对透明度作出新定义。
新定义： 一平行光束在水中传播一定距离后，其光强I与原来光强I0之比
，用T表示，即
T= I / I0
由于光强在海水中垂直衰减规律为：
I=I0 e-rz
其中，r为衰减系数，z为深度。
所以
百度文库
T=e-rz
若取z=1m，则
5.3.2 观测方法
水色计目测确定
水色计
水色计是由蓝色、黄色、褐色三 种溶液按一定比例配制的21种不 同色级，分别密封在22支内径8mm、 长100mm的无色玻璃内，置于敷有 白色衬里的两开盒中（盒的左边 为1至11号，右边为11至21号）。
其中1-2号是蓝色；3-4号是天蓝 色；5-6是绿天蓝色；13-14号是 绿黄色；15-16号是黄色；17-18 是褐黄色；19-20号是黄褐色。
再慢慢地提到隐约可见时，读取绳索在水面的 标记数值（有波浪时应分别读取绳索在波峰和 波谷处的标记数值）。读到一位小数，重复二 到三次，取其平均值，即为观测的透明度值， 记入水温观测记录表中
若倾角超过15° ，则应进行深度订正。当绳索 倾角过大时，盘下的重锤应适当加重。
观测要求：
透明度的观测只在白天进行，观 测时间为：连续观测站，每2小时 观测一次，大面观测站，船到站
优点： 简单、直观 缺点： 受海面反射光的影响、与观测人眼睛的近视程度有关等，缺乏客 观代表性； 透明度盘只能测到垂直方向上的透明度，不能测出水平方向上的 透明度。
海水中光的衰减
光线进入海水中，由于被水 分子及悬浮物质的吸收和散 射作用，使得光线很快减弱， 到达一定的深度后，光就完 全消失了。所以海水就象一 个过滤器，过滤着不同颜色 的光线，深度越大，光线就 越难通过。海水中光线的强 弱和海水的清浊以及悬浮物 质的多少有关。
第五章 透明度、水色、 海发光的观测
5.1 透明度、水色、海发光观测意义 5.2 透明度观测 5.3 水色观测 5.4 海发光观测
透明度、水色、海发光观测意义
透明度
海水透光的程度，即光在海水中的衰减程度。
水色
海水的颜色，由水质点和海水中悬浮质点对太阳光的 散射特性决定。
海发光
夜间海面上出现的生物发光现象。
5.2 透明度观测
5.2.1 透明度定义 5.2.2 观测方法 5.2.3 注意事项
5.2.1 透明度定义
传统定义： 用直径为30cm 的白色圆板（透明度板），在船上背阳一侧，
垂直放入水中，直到刚刚看不见为止。透明度板“消失”的深度 叫透明度。
这一深度，是白色透明度板的反射、散射和透明度板以上水柱及 周围海水的散射光相平衡时的结果。所以，用透明度板观测而得 到的透明度是相对透明度。
5.3.3 注意事项
观测时水色计内的玻璃管应与观测者的视线垂直。 水色计必须保存在阴暗干燥的地方，切忌日光照射以免褪色。每航 次观测结束后，应将水色计擦净并装入里红外黑的布套里。 使用的水色计在6个月内至少用标准色计校准一次，发现褪色现象， 应及时更换，作为标准用的水色计。
出海前应检查透明度盘的绳索标记，新绳索使用前须经缩水处理 （将绳索放在水中浸泡后拉紧晾干），使用过程中需增加校正次数。 透明度盘应保持洁白，当油膝脱落或脏污时应重新油漆。 每航次观测结束后，透明度盘应用淡水冲洗，绳索须用淡水浸洗， 晾干后保存。
5.3 水色观测
5.3.1 水色及其成因 5.3.2 观测方法 5.3.3 注意事项
lnT = | r |
例如，某海区衰减系数为0.05m-1，则L=1/r=1/0.05=20m。
新定义更能表现海水的物理性质。
5.2.2 观测方法
塞氏盘法
直径为30 厘米的圆盘
观测设备：透明度盘、带长度记号的绳索、重锤
观测方法：
选择在主甲板的背阳光处，将透明度盘放入水 中，沉到刚好看不见的深度。
清澈的海水： 透明度高，水色低
浑浊的海水： 透明度低，水色高
保证交通运输安全
航海识别浅滩一般是利用白浪作标志，无风天气，靠水色来识别浅 滩的存在。 较高的透明度可以避开暗礁或危险障碍。 利用海发光使我们在黑夜航行时可以及时发现各种目标，如导标、 岸线、岩石、暗礁等。
海军活动中必须估计到水色、透明度等光学性质对于战争 的影响
观测方法：
观测透明度后，将透明度盘提到透明度值一半的位置，根据透明度 盘上所呈现的海水颜色，在水色计中找出与之最相似的色级号码， 并计入水温观测记录表中。
观测要求：
水色的观测只在白天进行，观测时间为：连续观测站，每2h观测一 次，大面观测站，船到站观测，观测地点应选择在背阳光的地方， 观测时必须避免船上排出的污水影响。
潜艇与水雷的颜色，潜艇航行的深度和水雷布防的深度考虑透明度。 利用海发光发现舰艇的轨迹。
水色透明度对海水的养殖非常重要
鲍鱼、海参要求海水透明度高，但养蚶、蛏、蚝则要求透明度低。
水色对盐业也有一定意义
晒盐可以根据水色的高低来开闭闸门以增加盐的产量。
水色透明度在物理海洋方面可以辅助水团分布，流系的判 别，可以反演真光层的厚度。