海洋科学导论 第五章
海洋科学导论复习含选择题
第七章 波浪
1、 请描述波浪的多种成因,大洋波浪最主要的成因是什么? 2、 比较涌浪与风浪的区别,波高与波陡的区别 3、 什么因子影响着风浪的成长?在大洋什么位置最有可能出现波高最大的波浪? 4、 波长、周期与波速的有何关系?波浪运动与水深的关系如何? 5、 一个波高为 1.5 米的波浪与一个波高为 3.5 米的波浪相遇到,会发生怎样的情况?列
四、选择题 1. 波的速度等于
a。 波高除以频率。 b。 波长除以振幅。 c。 周期除以波长。 d。 振幅除以周期。 e。 波长除以周期。 …….. 16. 开阔海盆中,只有一个节点的驻波,其波长是 a。 1/2 海盆的长度。 b。 4倍盆地的长度。 c。等于海盆的长度。 d。 两倍海盆的宽度。 e。 1/4 海盆的宽度。 答案 1. e 2. e 3. b 4. c 5. d 6. b 7. c 8. e 9. a 10. b 11. e 12. c 13. a 14. e 15. e 16. b
有潮汐涨落存在吗?为什么? 5、 平衡潮理论与动力潮理论有何不同? 6、 简述浅海潮汐与深海潮汐的不同? 7、 为什么在芬地湾中会产生世界上最大的潮差? 8、 比较旋转潮流和往复性潮流的不同 9、 了解涨潮流、落潮流、高潮水位和低潮水位,什么时间最适合进入一个海湾?又是什么
时间最适合进入一个很浅的海湾?原因是什么? 选择题 1、若在某一天的高潮时间是 3:00pm,则接下来的一天其高潮最大可能在什么时间出现? A)2:10pm B)3:10pm C)3:50pm D)4:10pm E)利用以上信息不能正确的预报第二天的
三)重点复习题 什么是海岸带? 什么是大洋中脊体系,它有哪些主要特点? 根据板块构造原理说明大洋盆地和边缘海盆地的形成与演化。
海洋科学导论 第五章:海洋环流(新)
温盐环流 (大洋深层环流)
“深海环流”,是一个依靠海水的温度和含盐密度驱动的全球 洋流循环系统。这个系统的运作现况是,以风力驱动的海面水 流(如墨西哥湾暖流等)将赤道的暖流带往北大西洋,暖流在 高纬度处被冷却后下沉到海底,而这部分原本温暖的赤道海水 也变成了又冷又咸的北大西洋深层海水,这些高密度的水接着 流入洋盆南下前往其他的暖洋位加热循环沿南大西洋、南极洲 流进印度洋,最终又回到赤道,完成所谓的“环流”。,一次 温盐循环耗时大约1600年,在这个过程中洋流运输的不单是能 量(温度 / 热能),当中还包括地球固态及气体资源等,不过 温盐环流最受人类关注的是其全球恒温的功能。温盐环流推测 主要是由于北大西洋及南冰洋之间的盐分及温差对流而触发的 。
船长下令:“收网!” 船员们拼命地往上拉渔网。可是,越拉,大家越害怕:从来都
是撒开的渔网,今天却被卷成长长的一缕,仿佛有一只巨手扯着渔 网,要把渔船拖向可怕的深渊。
“弃网!”船长胆怯地下令。 船员们操起斧头,三、两下就把渔网砍断了。然而,这一切都
无济于事,渔船仿佛被粘性无穷的胶水粘住了,一点也动弹不了 。
第五章:海洋环流
§ 5.1 大洋环流概述
5.1.2 海水所受的作用力 引起海水的运动的力:重力、压强梯度力、风应力、引潮力等;
海水运动派生的力:科氏力(地转偏向力)、摩擦力等。 1、重力、重力位势 重力:
G = ( 9.80616–0.025928cos2φ+0.00069cos22φ–0.000003086z)m / s2
北极航运的现状
1951年,美国年轻的海洋学者克伦威尔和他的同事,在太平洋的赤道海域进行鲔鱼生 活习性及环境条件的考察研究。考察的方式并不复杂,就是把玻璃浮子串在一起,布 放在16~20千米长的海面上,每个玻璃浮子下面,挂上铅锤和若干鱼钩。白天放下 去,晚上收回来。按照一般的常识,既然海流是向西流动的,布下的钓鱼工具自然应 当向西漂才对。然而令人不解的事情发生了,克伦威尔布放的沉到海面下的钓具一反 常规,竟一个个向海流的反方向漂着。细心的克伦威尔以为自己没有放好钓具,收起 来后,又重新布放,结果还是一样的。漂浮在海面的小船受海流影响,向西漂着,而 沉入海中的钓具却向东漂去。这是怎么回事呢?经过大量的资料对比,他断定,在赤 道海域的表层海流之下,存在着一支像湾流那样巨大而稳定的逆向海流。这就是赤 道潜流。经过各国海洋学家的艰苦努力,最终查明,赤道潜流在三大洋中都存在。它 的表现形式是,沿赤道方向由西向东流动,横越三大洋。其范围是北纬2°到南纬2° 之间的海域内,形成一支与赤道对称的狭窄海流。它的垂直厚度在200~300米,全年 流速稳定。 课下:/v_19rrofcrv0.html
海洋科学导论第五章
湾流
西边界流 湾流系统: 佛罗里达海流 湾流 北大西洋海流
右侧:温暖低密 左侧:低温高密
年变化 夏强冬弱
非周期性变化 ——弯曲现象
弯曲与主流断离----独立涡旋 左侧暖涡,右侧冷涡
(二)、太平洋的表面环流
亚北极海流 寒流 阿拉斯加海流 暖流
亲潮 寒流
北太平洋流 暖流
黑潮 暖流 北赤道流 暖流
30.7
流速的大小,与等值线倾斜的程度成正比
T
22.5℃ 22.6℃ 22.7℃ 22.8℃ 22.9℃ 23.0℃
S
33.2 33.3 33.4 33.5 33.6 33.7 33.8
三、地转流 海水密度均匀,等压面(海面)---等势面倾斜β角
Fz
Fx
β
fc
g
∵
Fx=gtgβ
fc=2ωvsinф
3、北半球强大的 西边界流;
4、主涡旋北部有小的 气旋式环流;
5、西风漂流绕南极大 陆流动;
6、南极大陆附近东 风漂流。
三、各大洋的表层环流 (一)大西洋
东格陵兰海流 寒流 拉布拉多海流
寒流
北大西洋流 暖流
湾流
暖流
加那利海流 寒流
北赤道流 暖流
南赤道流
暖流
巴西海流
暖流
本格拉海流 寒流 西风漂流 寒流
∴ gtgβ=2ωvsinф
地转流的速率 v g tg 2sin
y x
-z
北半球 顺流而立,右方高
南半球相反
四、地形对海流的影响 隆起地形: 北半球 上坡,向右偏转(顺时针) 下坡,向左偏转(逆时针)
南半球方向相反
第三节、风海流 一、风海流的受力分析
1、风的切应力 2、地转偏向力 3、下层海水阻力
海洋科学导论思考题【VIP专享】
《海洋科学导论》思考题第一章:1、如何理解地球科学是一个复杂的科学体系?2、海洋科学的研究对象和特点是什么?3、海洋科学研究有哪些特点?4、回顾海洋科学发展历史,从中你能够得到哪些启示?5、中国海洋科学发展的前景如何?第二章:1、简述地球运动的主要形式及其产生的重要自然现象。
2、地球外部圈层与内部圈层是怎样划分的?说明它们之间的内在联系和区别。
3、说明全球海陆分布特点以及海洋的划分。
4、什么是海岸带?说明其组成部分是如何界定的。
5、大陆边缘分为几种主要来源?说明各自的构成及其主要特点。
6、什么是大洋中脊体系,它有哪些主要特点?7、简述大陆漂移、海底扩张与板块构造的内在联系与主要区别。
8、根据板块构造原理说明大洋盆地和边缘海盆地的形成与演化。
9、滨海沉积物主要有哪些?说明各自趁机作用的控制因素及沉积特点。
10、大陆架沉积作用过程有哪些?说明现代陆架沉积物的主要来源类型及分布规律。
11、按照大洋沉积物的成因将其分为哪几种主要类型,请归纳它们的分布规律、12、按照矿产资源形成的海洋环境和分布特征,海洋矿产资源有哪些主要类型?如何认识海洋是巨大的资源宝库?第三章:1、简述海水组成与纯水的异同点。
何谓海水盐度?2. 简述海水的主要热学与力学性质,它们与温度、盐度和压力的关系如何?3. 何谓海水的位温?有何实用价值?4. 简述海水密度的表示方法(历史上和现在的)。
何谓海水状态方程?5. 海水结冰与淡水结冰的过程有何不同?为什么?6. 海冰的主要物理性质是什么?海冰对海况有何影响?7. 海洋热平衡方程中各项的物理含义是什么?它们是怎样对海洋的热状况产生作用的?8. 世界大洋热平衡的分布与变化规律如何?9. 简述世界大洋中温度、盐度和密度的空间分布基本特征。
10. 大洋温度和盐度的平面分布与铅直分布有什么异同点?11. 何谓大洋主温跃层和极峰?何谓季节性温跃层?12. 为什么大洋热带海域盐度的最大与最小值总是出现在表层以下?13. 何谓海洋水团?它和水型、水系有什么关系?14. 何谓海洋混合?引起混合的主要原因有哪些?15. 涡动混合与对流混合效应有何异同之处?在不同纬度的海域中和不同季节中它们对海况的影响有什么变化与不同?16. 海洋中温度、盐度与密度细微结构的基本特征如何?第四章:1、海水的组成为什么有恒定性?2、海水中的常量元素主要有哪些?3、海水的pH值一般是多少?海水的缓冲能力主要由哪种作用控制?4、海水中营养盐有哪些?有哪些主要形式?5、海洋污染如何防治?第五章:1、简述海流的定义、形成原因及表示方法。
海洋科学导论思考题
《海洋科学导论》思考题第一章:1、如何理解地球科学是一个复杂的科学体系?2、海洋科学的研究对象和特点是什么?3、海洋科学研究有哪些特点?4、回顾海洋科学发展历史,从中你能够得到哪些启示?5、中国海洋科学发展的前景如何?第二章:1、简述地球运动的主要形式及其产生的重要自然现象。
2、地球外部圈层与内部圈层是怎样划分的?说明它们之间的内在联系和区别。
3、说明全球海陆分布特点以及海洋的划分。
4、什么是海岸带?说明其组成部分是如何界定的。
5、大陆边缘分为几种主要来源?说明各自的构成及其主要特点。
6、什么是大洋中脊体系,它有哪些主要特点?7、简述大陆漂移、海底扩张与板块构造的内在联系与主要区别。
8、根据板块构造原理说明大洋盆地和边缘海盆地的形成与演化。
9、滨海沉积物主要有哪些?说明各自趁机作用的控制因素及沉积特点。
10、大陆架沉积作用过程有哪些?说明现代陆架沉积物的主要来源类型及分布规律。
11、按照大洋沉积物的成因将其分为哪几种主要类型,请归纳它们的分布规律、12、按照矿产资源形成的海洋环境和分布特征,海洋矿产资源有哪些主要类型?如何认识海洋是巨大的资源宝库?第三章:1、简述海水组成与纯水的异同点。
何谓海水盐度?2. 简述海水的主要热学与力学性质,它们与温度、盐度和压力的关系如何?3. 何谓海水的位温?有何实用价值?4. 简述海水密度的表示方法(历史上和现在的)。
何谓海水状态方程?5. 海水结冰与淡水结冰的过程有何不同?为什么?6. 海冰的主要物理性质是什么?海冰对海况有何影响?7. 海洋热平衡方程中各项的物理含义是什么?它们是怎样对海洋的热状况产生作用的?8. 世界大洋热平衡的分布与变化规律如何?9. 简述世界大洋中温度、盐度和密度的空间分布基本特征。
10. 大洋温度和盐度的平面分布与铅直分布有什么异同点?11. 何谓大洋主温跃层和极峰?何谓季节性温跃层?12. 为什么大洋热带海域盐度的最大与最小值总是出现在表层以下?13. 何谓海洋水团?它和水型、水系有什么关系?14. 何谓海洋混合?引起混合的主要原因有哪些?15. 涡动混合与对流混合效应有何异同之处?在不同纬度的海域中和不同季节中它们对海况的影响有什么变化与不同?16. 海洋中温度、盐度与密度细微结构的基本特征如何?第四章:1、海水的组成为什么有恒定性?2、海水中的常量元素主要有哪些?3、海水的pH值一般是多少?海水的缓冲能力主要由哪种作用控制?4、海水中营养盐有哪些?有哪些主要形式?5、海洋污染如何防治?第五章:1、简述海流的定义、形成原因及表示方法。
海洋科学导论 第五章讲解
天体引潮力
二、海流的分类
按成因分: 1、风海流(wind-driven current):
由风的拖曳效应,或由风引起的海面倾斜和 海水密度重新分布而形成的海流。
2、密度流(density current): 因海水密度分布不均匀性形成的海水流动。 3、地转流(geostrophic current): 由于气压的分布,或因径流和风等引起的增减水, 使海面发生倾斜产生的海水流动,
沿岸流 离岸流
三、海流的表示法: 矢量表示法 流速:海流的强度 单位:节或cm/s表示 流向:海水流去的方向,
以度或方位表示
箭矢方向——海流的方向, 箭矢长度或粗细(或标值)——流速。
红线——暖流,蓝线——寒流
第二节、密度流与地转流 一、等压面和等势面 1、等压面:
海洋中压力相等的点组成的假想的面。
∴ gtgβ=2ωvsinф
地转流的速率 v g tg 2sin
y x
-z
北半球 顺流而立,右方高
南半球相反
四、地形对海流的影响 隆起地形: 北半球 上坡,向右偏转(顺时针) 下坡,向左偏转(逆时针)
南半球方向相反
第三节、风海流 一、风海流的受力分析
1、风的切应力 2、地转偏向力 3、下层海水阻力
30.7
流速的大小,与等值线倾斜的程度成正比
T
22.5℃ 22.6℃ 22.7℃ 22.8℃ 22.9℃ 23.0℃
S
33.2 33.3 33.4 33.5 33.6 33.7 33.8
三、地转流 海水密度均匀,等压面(海面)---等势面倾斜β角
Fz
Fx
βfcg来自∵Fx=gtgβ
fc=2ωvsinф
第五节、大洋环流
(完整版)海洋科学导论总结
(完整版)海洋科学导论总结第⼀章绪论海洋学(oceanography):海洋学是研究在海洋中的各种现象和过程发⽣、发展和演化及它们与环境相互作⽤、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、物质的相互传递与环境相互作⽤。
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。
海洋学研究意义1、海洋与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:排污与海洋⾃净能⼒关系。
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。
1kg海⽔含35g⽆机盐。
海洋科学导论基础复习-(含答案)
2
面积的 39%。在南半球陆地面积只占 19%。
12. 以经度 0°,N38 °和经度 180°、 S47 °为极点分割地球,则海陆面积比达到 最大,称“陆半球”和“水半球”。陆半球中心位于西班牙东南沿海,水半球中心 位于新西兰东北。
13. 根据海洋的盐度、温度等要素的特点和形态特征,可将海洋分为主要部分和附属 部分,主要部分为洋,附属部分为海、海湾和海峡。
16. 南大洋的特点:(1)自成体系的环流系统;(2)独特的水团结构;(3)世界大洋 底层水团的主要形成区;(4)对世界大洋环流起重要作用。
17. 海:海洋的边缘部分。全世界共有 54 个海,面积占世界海洋面积的 9.7%。海的特 点:(1)深度较浅,一般在 2000m 以内;(2)海洋水文要素受大陆影响,有明显 的季节变化;(3)水色低,透明度小,无独立的潮汐和洋流系统,潮汐由大洋传 入,潮差显著;(4)有自己的海流环流形式。
海洋环境噪声源包括海浪飞溅形成的噪声风与海浪表面相互作用产生的噪声击岸浪发出的声音雨滴声海洋湍流生物噪声海水分子热运动所辐射的噪声远处航船噪声和沿岸工业噪声指已形成平稳随机过程的随机噪声地震扰动形成的低频声波冰层破裂产生的噪声火山爆发以及远处风暴引起的噪声等等
《海洋科学导论》复习提纲
第一节 1.地球限度(Planetary boundaries):safe operating space for humanity;是指
2.据科学家判断人类可能跨越的四项地球限度:气候变迁(climate change)、生物 多样性(biodiversity loss)、氮磷循环(nitrogen cycle and phosphorus cycle)、森 林砍伐与土地使用变更(deforestation and other land use changes)。
海洋科学导论全解
海洋科学导论复习提纲第一章绪论海洋科学研究内容:全球海洋总面积约3.6亿平方公里,平均深度约3800米,最大深度11034米。
全球海洋的容积约为13.7亿立方公里,占地球总水量的97%以上。
海洋科学特点:1、特殊性与复杂性;2、作为一个物理系统,海洋中的三态变化无时不刻不在进行,是其他星球上未发现的。
3、海洋作为一个自然系统,具有多层耦合的特点。
研究特点:1、明显依赖于直接观测;2、信息论控制论系统论等方法在研究中越来越显示其作用;3、学科分支细化与相互交叉渗透并重,而综合与整体化研究的趋势日益明显。
海洋学研究意义:1海洋与人类生存环境关系密切;2.海洋蕴藏着丰富的资源(矿产、化学、生物、动力)3.军事、航运、港工、油气开发;第二章地球系统与海底科学1、地球外部圈层(1)按自然地理学观点,地球外部分为五大圈层,从外到内:a、大气圈b、水圈——97%集中于海洋 2%以固态水存在c、生物圈——渗透在另三大圈层内部d、岩石圈——属于地球内部圈层部分e、人类圈(智能圈)(2)按环境学观点第五圈层为土壤层(3)按大气科学的观点,第五层为冰雪圈,冰雪圈可包含在广义水圈中2、地球内部圈层海洋的划分1、洋:辽阔连续巨大的咸水体;全球共4个,远离大陆;占海洋总面积的90.3%;水深>2000m,平均3000m;底质为红粘土和软泥;有独立的潮汐与洋流系统;温、盐要素不受大陆影响;平均盐度35,年变化小。
2、海:陆地边缘的咸水小水体;全球共54个,靠近陆地;占海洋总面积的9.7%;水深<2000m;底质:陆沉积;无独立潮汐和洋流系统,潮波是大洋传入;温、盐要素受大陆影响很大。
3、海湾——外宽内窄,洋或海伸进大陆的一部分。
海湾中常出现最大潮差,如杭州湾大潮,最大潮差可达8.9m。
4、海峡——两块陆地之间形成的两端连接海洋的狭窄水道。
海的分类1、陆间海:大陆之间的,面积深度较大。
例如—地中海、加勒比海。
2、内海:伸入大陆内部的海,面积较小,其水文特征受周围大陆的强烈影响。
海洋科学导论复习试题
一、题型概念、判断、填空(并改错)、选择、简答、论述二、各章知识点第一章绪论1、基本概念:P1_地球表面P5_海洋科学P5_海水总体积,比例P9-CTD2、填空判断:⑴麦哲伦完成人类第一次。
⑵库克首次完成环航行。
⑶“”号的环球航行,被认为是现代海洋学研究的真正开始。
第二章地球系统与海底科学2.1 地球的基础知识1、基本概念:P14_地球公转P14_大地水准面P17_软流圈P20_绝对地质年龄、相对地质年龄2、填空判断:⑴地月距离 KM。
⑵地球自转会产生一系列后果,其中最显著的是和。
⑶地球平均半径 KM,旋转的地球因惯性力心力影响,呈现为,赤道半径两极半径。
⑷地球外部圈层分为、、、和智能圈五大圈层。
内部圈层由和古登堡面,分为了、和地核三大圈层。
⑸软流圈在中。
2.2海与洋1、基本概念:P20_地表面积及分布P21_水半球、陆半球P22-23_南大洋2、填空判断:⑴大洋平均深度占地球深度的⑵陆半球的陆地面积大于其他所有半球,与它的海洋面积相比,陆地面积。
⑶按海所处的位置,东海(等)属于3、简答题:⑴简述海与洋的区别与联系。
2.3海底的地貌形态1、基本概念:P26_海岸带P27_稳定型大陆边界P29_活动型大陆边界P27_大陆架P29_海沟P30_大洋中脊P31_中央裂谷2、填空判断:⑴现代海岸带一般包括:三部分。
⑵稳定型大陆边缘由三部分组成。
⑶全球最深的海沟是,比珠穆朗玛峰还高2000公尺。
⑷全球超过万米的海沟均分布在。
⑸全球高差最悬殊的地带在。
⑹岛弧亚型大陆边缘主要分布在,组成单元缺失,发育结构为⑺是海底扩张中心和海洋岩石圈增生的场所。
⑻型大陆边缘是全球最强的构造活动带,具有强烈而频繁的地震和火山活动。
3、简答题⑴简述两种大陆边缘各自的特点。
⑵简述大洋中脊在各大洋的展布特征。
⑶为何说海水古老,但洋底总是年轻的?第三章海水的物理特性3.1海水的主要热、力学性质1、基本概念P58_海水组成恒定性P58_R15、K15P60_定压比热容P61_体积热膨胀P61_海水最大密度的温度P62_绝热变化P62_位温、位密P63_比蒸发潜热P63_饱和水气压P66_密度超量2、填空判断:⑴决定海水盐度的因素,不是1kg海水中主要成分的比值大小,而是。
海洋科学导论课后习题答案
海洋科学导论课后习题答案第一章绪论2.海洋科学的研究对象和特点是什么?海洋科学研究的对象是世界海洋及与之密切相关联的大气圈、岩石圈、生物圈。
它们至少有如下的明显特点。
首先是特殊性与复杂性。
其次,作为一个物理系统,海洋中水—汽—冰三态的转化无时无刻不在进行,这也是在其它星球上所未发现的。
第三,海洋作为一个自然系统,具有多层次耦合的特点。
3.海洋科学研究有哪些特点?海洋科学研究也有其显著的特点。
首先,它明显地依赖于直接的观测。
其次是信息论、控制论、系统论等方法在海洋科学研究中越来越显示其作用。
第三,学科分支细化与相互交叉、渗透并重,而综合与整体化研究的趋势日趋明显。
5.中国海洋科学发展的前景如何?新中国建立后不到1年,1950年8月就在青岛设立了中国科学院海洋生物研究室,1959年扩建为海洋研究所。
1952年厦门大学海洋系理化部北迁青岛,与山东大学海洋研究所合并成立了山东大学海洋系。
1959年在青岛建立山东海洋学院,1988年更名为青岛海洋大学。
1964年建立了国家海洋局。
此后,特别是80年代以来,又陆续建立了一大批海洋科学研究机构,分别隶属于中国科学院、教育部、海洋局等,业已形成了强有力的科研技术队伍。
目前国内主要研究方向有海洋科学基础理论和应用研究,海洋资源调查、勘探和开发技术研究,海洋仪器设备研制和技术开发研究,海洋工程技术研究,海洋环境科学研究与服务,海水养殖与渔业研究等等。
在物理海洋学、海洋地质学、海洋生物学、海洋化学、海洋工程、海洋环境保护及预报、海洋调查、海洋遥感与卫星海洋学等方面,都取得了巨大的进步,不仅缩短了与发达国家的差距,而且在某些方面已跻身于世界先进之列。
第二章地球系统与海底科学3.说明全球海陆分布特点以及海洋的划分。
地表海陆分布:地球表面总面积约5.1×108km2,分属于陆地和海洋。
地球上的海洋是相互连通的,构成统一的世界大洋;而陆地是相互分离的,故没有统一的世界大陆。
海洋学导论
图4-5表明了海上溢油的分解过程。其中较轻的组分挥发了;水溶性组分 溶于海水;最重要部分——不溶性残渣乳化为小球,最终沉入海底或冲到海岸, 被缓慢分解或者掩埋掉。溢油的危害取决于生物的种类和溢油的地区。
图4-5 海上溢油的分解过程(Spears,1974)
海水中的溶解有机物十分复杂,主要是它与金属能形成稳定络合物。
图4-1 海水的化学组成 (Thurman,1997)
海水的成分分类(P110) ①主要成分 海水中浓度>1mg/kg的成分 (提示:教材中1×10-6 mg/kg有误) Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Sr2+ Cl- SO4- Br- HCO3-(CO32-) F- H3BO3占盐份总量的99.9%
天然放射系--4n+2系
天然放射系--4n+3系
天然放射系----(4n)系
人工放射系-- 4n+1系
4.1.4 海洋化学污染物 (P120)
联合国专家组(1982)把海洋污染定义为:直接或间接由人类向大洋和河口 排放的各种废物或废热,引起对人类生存环境和健康的危害,或者危及海洋生命 (如鱼类)的现象。
Stumm(1975)把海水中的微量金属元素按照粒子大小分为七种形式见图4-3。
二、海水的氧化还原电位
海水的氧化还原电位,是控制金属污染物溶存形式的主要因素之一。用于定
量分析重金属在海水中氧化还原转化。
当海水是一个氧化还原的平衡体系,相对电对氧化-还原平衡的半电池反
应为: 电极电位可以表示为
aox+ne—→ared
上述这些成分在海水中的含量较大,各成分的浓度比例近似恒定,生物活动 和总盐度的变化对其影响都不大,所包含的13种元素称为保守元素。
海洋学导论-(海流)第五章
北赤道流
信风
赤道
北大西洋—表层环流系统[4种环流首尾相接流场图]
Ⅱ. 热 盐 环 流 温差电池层
深层流散
热盐环流
§5.2 海流运动方程
5.2.1 运动方程 (P145)
0.5学时
海水运动方程,实际上就是牛顿第二运动定律在海洋中的具体应用。单位 质量海水的运动方程可以写成:
du =∑ F dt
在直角座标系统中,它的三个分量方程为:
(2学时)
§5.1 §5.2 §5.3 §5.4
海流的成因及表示方法 海流运动方程 地转流 风海流
0.5学时 0.5学时
0.5学时
§5.5
世界大洋环流和水团分布
0.5学时
1.定义
海流 海洋中海水沿一定方向的大规模流动,又称洋流。主要指沿水平和垂 直方向的非周期性流动。海流的强弱和方向用流速和流向表示. 2. 分类(Type):
用红线和蓝线来表示].
● 通常海岸带的潮流分为潮流和余流两种。海岸带实测到的海流通常是 潮流、风海流、地转流等叠加的合成海流,这种合成海流可分解为周期性海流 ---潮流和非周期性---余流。 ● 所谓潮流:潮波内水体的水平运动,称为潮流。它又分为涨潮流和
落潮流,潮位上升时发生水平流动称为“涨潮流”,相反则为“落潮流”
du dv dw =∑ Fx , = ∑ Fy , =∑ Fz dt dt dt
影响和产生海流的力(Causes of current)两大类: I.引起海水运动的力:重力,压强梯度力,风应力,引潮力 Ⅱ.海水运动后派生的力:科氏力(Coriolis force),摩擦力(friction force)
密度是时间与空间的函数, ρ = ρ(t, x, y,z) 单位体积(空间一定)内质量(密度)变化
海洋科学导论思考题
《海洋科学导论》思考题第一章:1、如何理解地球科学是一个复杂的科学体系?2、海洋科学的研究对象和特点是什么?3、海洋科学研究有哪些特点?4、回顾海洋科学发展历史,从中你能够得到哪些启示?5、中国海洋科学发展的前景如何?第二章:1、简述地球运动的主要形式及其产生的重要自然现象。
2、地球外部圈层与内部圈层是怎样划分的?说明它们之间的内在联系和区别。
3、说明全球海陆分布特点以及海洋的划分。
4、什么是海岸带?说明其组成部分是如何界定的。
5、大陆边缘分为几种主要来源?说明各自的构成及其主要特点。
6、什么是大洋中脊体系,它有哪些主要特点?7、简述大陆漂移、海底扩张与板块构造的内在联系与主要区别。
8、根据板块构造原理说明大洋盆地和边缘海盆地的形成与演化。
9、滨海沉积物主要有哪些?说明各自趁机作用的控制因素及沉积特点。
10、大陆架沉积作用过程有哪些?说明现代陆架沉积物的主要来源类型及分布规律。
11、按照大洋沉积物的成因将其分为哪几种主要类型,请归纳它们的分布规律、12、按照矿产资源形成的海洋环境和分布特征,海洋矿产资源有哪些主要类型?如何认识海洋是巨大的资源宝库?第三章:1、简述海水组成与纯水的异同点。
何谓海水盐度?2. 简述海水的主要热学与力学性质,它们与温度、盐度和压力的关系如何?3. 何谓海水的位温?有何实用价值?4. 简述海水密度的表示方法(历史上和现在的)。
何谓海水状态方程?5. 海水结冰与淡水结冰的过程有何不同?为什么?6. 海冰的主要物理性质是什么?海冰对海况有何影响?7. 海洋热平衡方程中各项的物理含义是什么?它们是怎样对海洋的热状况产生作用的?8. 世界大洋热平衡的分布与变化规律如何?9. 简述世界大洋中温度、盐度和密度的空间分布基本特征。
10. 大洋温度和盐度的平面分布与铅直分布有什么异同点?11. 何谓大洋主温跃层和极峰?何谓季节性温跃层?12. 为什么大洋热带海域盐度的最大与最小值总是出现在表层以下?13. 何谓海洋水团?它和水型、水系有什么关系?14. 何谓海洋混合?引起混合的主要原因有哪些?15. 涡动混合与对流混合效应有何异同之处?在不同纬度的海域中和不同季节中它们对海况的影响有什么变化与不同?16. 海洋中温度、盐度与密度细微结构的基本特征如何?第四章:1、海水的组成为什么有恒定性?2、海水中的常量元素主要有哪些?3、海水的pH值一般是多少?海水的缓冲能力主要由哪种作用控制?4、海水中营养盐有哪些?有哪些主要形式?5、海洋污染如何防治?第五章:1、简述海流的定义、形成原因及表示方法。
海洋科学导论名词解释总结(全)
第二章地球系统与海底科学一、名词解释洋:地球上连续巨大的咸水体。
面积广阔,占海洋总面积的90.3%,深度大(平均2-3千米)。
四大洋:太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋海:占总面积9.7%;位于大陆边缘,被陆地、岛弧分割的许多形态各异的小水体;深度浅(<2000米)。
按海所处的位置可将其分为陆间海、内陆海和边缘海。
陆间海:陆间海是指位于大陆之间的海,面积和深度都较大,如地中海和加勒比海。
内陆海:伸入大陆,面积较小,受大陆影响大,如渤海和波罗的海等。
边缘海:位于大陆边缘,以半岛、岛屿或群岛与大洋分隔,但水流交换通畅,如东海、日本海等。
海湾(gulf ):洋或海延伸进大陆且深度逐渐减小的水域。
海峡(strait):两端连接海洋的狭窄水道。
墨卡托投影:又称正轴等角圆柱投影,设想一个与地轴方向一致的圆柱切于或割于地球,按等角条件将经纬网投影到圆柱面上,将圆柱面展为平面后,得平面经纬线网。
二、简答、分析海陆分布:海陆分布在各纬度上是不均匀的,在南纬56°~65°之间,几乎没有陆地;在北纬65°附近,大陆却几乎连成一片。
在纬度高于80°的南极地区,主要被陆地占据;而在北极则是一片广阔的水域。
洋的水文特征:远离大陆,受陆地影响小;水文要素稳定;盐度平均35,且年变化小;有独立的潮汐系统和强大的洋流系统。
海的水文特征:温、盐等水文要素受陆地影响大,季节变化明显;透明度小;潮汐系统受大洋支配海湾的水文特征:水文要素特征一般与其相邻的海或大洋相似,在海湾中常有大潮差。
海峡水文特征:流速很大,尤其潮流流速很大。
太平洋:面积最大:占地表总面积1/3,海洋表面积的1/2;平均深度4028m,东西最宽达半个赤道;体积最大:水量约等于全球水量的一半;岛屿很多,特别是在中西部。
大西洋:占世界大洋面积1/4,平均深度3627m。
东西狭窄,赤道最窄,分南北大西洋,有一”S“形洋中脊横贯南北;海岸形态:南:平直无附属海;北:迂回曲折,多岛屿、港湾和附属海。
海洋科学导论期末复习重点
复习•第一章绪论•第二章地球概观•第三章海水物理性质•第四章海洋中的热收支和水平衡•第五章世界大洋及中国海温盐密分布及变化•第六章大气环流•第七章大洋环流•第八章海洋中的波动•第九章潮汐•第十章海气相互作用地球上的水97.957% 在海洋中二、海洋形态的固有特性:1)广漠而有垠2)深又浅3)连通又阻隔占地球表面积70.8%,但有边平均深度4000米,最深?(陆地最高?),但地球半径6371公里。
地球上一薄层;与水平尺度比10-3量级各大洋水域连成一体,可以充分进行物质和能量的交换。
北冰洋与印度洋、大西洋、太平洋的关系。
11034m8848m第一章地球概观•第一节宇宙中的地球•第二节地球的运动•第三节地球概观•第四节构造学说•第五节海洋起源•第六节海洋的划分•第七节海底地形•第八节各大洋及中国海形态第二节地球的运动科里奥利力–科氏力当物体相对转动系统有速度的时候,要使牛顿第二定律仍然‘适用’,除了附加以上面所说的惯性离心力外;还必须附加以另一种惯性力:科里奥利力科氏力主要特征:只作用在运动物体上。
只改变运动物体的方向,不改变运动物体速度的大小。
北半球垂直作用于运动物体的右方,南半球相反。
与物体运动速度、纬度和地球自转角速度有关。
⎪⎩⎪⎨⎧=⋅-=⋅=⇒⎪⎩⎪⎨⎧=⋅Ω-=⋅Ω=⇒⎪⎭⎪⎬⎫⋅Ω=⋅Ω-=⋅Ω-⋅Ω=Ω=⨯Ω-=00sin 2sin 2cos 2sin 2cos 2sin 2sin 22z y x z y x z y x F uf F v f F F u F v F w F u F w v F f V F ϕϕϕϕϕϕϕ称其为科氏参量为科氏力一、地球结构:圈层结构外圈:生物圈、大气圈、水圈内圈:地壳、地幔、地核第三节地球概观第四节构造学说•大陆漂移说•海底扩张说•板块构造说大陆漂移说•学说提出:1912,德气象学家魏格纳提出。
1915年著成《海陆的起源》。
•观点:2.5亿年前,地球上存在泛大陆和一个泛古大洋,后漂移,形成现在的海陆分布。
- 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)。
寒流
湾流
西边界流 湾流系统: 佛罗里达海流 湾流
北大西洋海流
右侧:温暖低密
左侧:低温高密
年变化 夏强冬弱
非周期性变化
——弯曲现象
弯曲与主流断离----独立涡旋
左侧暖涡,右侧冷涡
(二)、太平洋的表面环流
亚北极海流 寒流 阿拉斯加海流 暖流 亲潮 寒流 北太平洋流 暖流 黑潮 暖流 北赤道流 暖流 加利福尼亚海流 寒流
1958年,英国 斯罗华
二、大洋表面环流
成因:
风、大洋的位置、海陆分布形态、地转偏向力的 综合作用。
一、气压风的地理分布 1、赤道无风带:
空气----上升运动 10°N附近
信风带
赤道无风带
信风带
2、信风带:
30-35°:副热带高压 N信风:东北向 S信风:东南向 赤道低压
3、盛行西风带:
盛行西风带 信风带
风摩擦深度和底摩擦深度形成两个相反 方向的海水运输----垂直环流 。
一边---下降流,另一边---上升流
环流水层:200-300m
风向与岸成21.5°,产生的升降流最大。
纬度愈低,升降流愈强
升降流形成的其他因素: 北半球
顺时针环流 反时针环流 气旋 反气旋
中央
下降流 上升流 上升流 下降流
海水及海水中的各种物理量和化学量循环于世界大洋的 自然现象。(广义)
一、大洋环流研究的发展 1、风生大洋环流理论 西向强化: 大洋西岸流线密集、流速大
北太平洋黑潮
北大西洋湾流 印度洋莫桑比克流
斯托梅尔(H.Stommel) : 地转偏向力随纬度变化,大洋东西两侧海水的旋转方向 不同,所受力的旋度就不同 。
0.0127 v u sin
V:表层流的流速〈米/秒〉; U:风速〈米/秒〉;
Φ:纬度; 0.0127:经验数据 ----风力系数。
3.风海流的速度和方向随水深变化:
3.风海流的速度和方向随水深变化: 流速随深度增加按指数规律减小;
流向随深度增加逐渐向右(北半球) ,到摩擦深度[D] , 流速为表层流速4.3%±。
高→低
高 小→大
低→高
低 大→小
厚度
水色 透明度 含氧量 上层营养物
高 大
小(流动中从大气获O2)
低 小
大(流动中向大气释O2)
少
多
四、海水垂直环流和深层环流. (一)、大洋上层的垂直环流
赤道:南赤道流在赤道两侧分别向南北辐散,导致赤道 海水上升; 赤道逆流与南赤道流间(3º 一 4º N)海水辐聚下沉; 赤道逆流与北赤道流间( 10º N)海水辐散上升。
潮流: 在天体引潮力作用下,海水呈现就有周期性的 水平流动。
以温度特性划分: 1、暖流:相对于周围海水来说,具有较高的温度, 流向:低纬→高纬 2、寒流:相对于周围海水来说,具有较低的温度, 流向:高纬→低纬
近岸特有的海流: 1、河川泄流: 河川径流入海,在河口附近的海区产生的流动。 2、波浪流: 近海岸地区波浪破碎所形成的水流。 沿岸流 离岸流
压强梯度力 (1)垂直分量, ⊥等势面 ↑; (Fz=g),
(2)水平分量,∥等势面 ←:指向压力递减方向, (Fx=gtgβ)
Fz
β
Fx
β
g
二、密度流
北半球
密度大 密度小
22℃
23℃
24℃
25℃
30.2 30.3 30.4 30.5
30.6
30.7
流速的大小,与等值线倾斜的程度成正比
T
22.5℃
2、稳定均匀的风长时间吹刮于无限宽广、
无限深的海洋上,海面不发生升降;
3、只考虑湍流粘滞系数引起的水平摩擦力;
4、不考虑地转偏向力随纬度变化。
结论:
1.深海中,表层流的方向在北半球偏于风向右边45°, 南半球偏左。偏向不随风速、流速和纬度变化。 2.表层流流速与风速和所在地理纬度有关: 当风速大于6m/s以上时,流速经验公式:
2、大洋冷水区的环流 1)中层水的运动
南极辐聚和西北辐聚区下沉的海水形成
地中海、红海高盐特性的中层水
2). 大洋深层水的运动
格陵兰南部形成
流到南大洋
加入绕极环流,被带入印度洋和太平洋
3). 大洋底层水的运动 主要源地:
威德尔海、罗斯海
在各大洋中主要沿洋盆西侧向北流动
第六节 中国近海的环流及上升流
内压场:
海水质量分布决定 平均密度大,等压面间距离小
密度小——升高
外压场:
风、气压的变化及增水和减水等
2、等势面 海洋中所有位势相同的点组成的面
海水沿等势面运动,重力不作功。
3、海水受力情况:
压强梯度力⊥等压面 ↑
重力⊥等势面 ↓
海水密度均匀 ——压强梯度力=重力 海水静止
密度不均匀 -----等压面倾斜
(三)印度洋
北部海流----季风流
南半球
(四)北冰洋和南极海区
北冰洋:
超极海流、北大西洋海流分支、沿岸流系组成环流系统。
南极海区:
大陆周围海水西流 西风漂流---东流 南极辐散带
(六)、暖流与寒流
特征
发源 暖流 低纬-热带、亚热带 低纬→高纬 寒流 高纬-寒带、亚寒带 高纬→低纬
流向
温度变化 盐度
第六节 中国近海的环流及上升流
五、风海流的体积运输及副效应
1、风海流的体积运输
五、风海流的体积运输及副效应 1、风海流的体积运输 深海: 海水的运输方向⊥风向,北半球向右 浅海: 海水的运输方向与风向偏角<90°, 深度越小,偏角越小。
风海流的水量运输,导致海岸附近增、减水
产生与风向一致的倾斜流和密度流。
2、上升流与下降流 :
第五章、海流
学习目的
海洋环流的时空变化是连续的,它把世界大洋联系 在一起,使世界大洋的各种水文、化学要素及热盐状况 得以保持长期相对稳定。
通过该章学习,掌握海流、环流的相关概念、形 成原因及其特征,建立全球海洋及中国近海的环流结构, 并了解各流系的主要特征。
第五章、海流
第五章、海流
第一节、基本概念 第二节、密度流与地转流 第三节、风海流 第四节、波浪流 第五节、大洋环流 第六节、中国近海的环流及上升流
2、密度流(density current): 因海水密度分布不均匀性形成的海水流动。 3、地转流(geostrophic current): 由于气压的分布,或因径流和风等引起的增减水, 使海面发生倾斜产生的海水流动, ——倾斜流
4、补偿流(compensation current): 海流使海水流向它处,由于海水的连续性,将由另 一海域的海水流来补充海水流失,这种补充的海流 叫补偿流(compensation current)。 水平补偿流 铅直补偿流 上升流: 流场水平辐散导致的海水上升流动。 下降流: 流场水平辐聚导致的海水下降流动
3、北半球强大的 西边界流; 4、主涡旋北部有小的 气旋式环流; 5、西风漂流绕南极大 陆流动; 6、南极大陆附近东 风漂流。
副热带高压间
三、各大洋的表层环流
(一)大西洋
拉布拉多海流
寒流
东格陵兰海流 寒流
北大西洋流 暖流 湾流
暖流
加那利海流 寒流
北赤道流
暖流 暖流
南赤道流 巴西海流
暖流
本格拉海流
2、离岸流
近岸破碎的波浪带入破碎区的大量海水经破碎带重新 返回海洋的流。
平直且海底坡度大致相同的海岸 -----离岸流大致等距
弯曲海岸 -----离岸流在湾中部形成
海岸流
流头
流颈
破波带
补给区
沿岸流
第五节、大洋环流(ocean circulation)
在海面风力和热盐效应等作用下,海水从某海域向 另一海域流动形成的首尾相接的独立循环系统或流涡。
摩擦深度[D]:流向与表层流向相反的深度, ---------无限深海漂流所及深度。
摩擦深度D 与纬度、风速的经验关系:
4.3 D u sin
风速愈大,表层流速度愈大,影响深度愈深。
相同风速,表面流速及风海流影响深度,随纬度 增高减小。 赤道底层无逆流。 风海流到达不同深度所需的时间不一致, 几小时-----几个月
(a) 科氏力=0,n (b) 纬度↗科氏力↗
蒙克(W.H.Munk)
西向强化与侧向摩擦力有关 三角形大洋
2、热盐环流
热量平衡和水量平衡产生温度和盐度分布不均匀导 致海水密度分布不均匀而产生海水运动。
大洋中下层占主导地位
热盐环流模型
----------一套叠置在一起的“锅”
热盐环流模型
----------一套叠置在一起的“锅”
y
x
-z
北半球
顺流而立,右方高
南半球相反
四、地形对海流的影响 隆起地形:
北半球
上坡,向右偏转(顺时针)
下坡,向左偏转(逆时针)
南半球方向相反
第三节、风海流
一、风海流的受力分析
1、风的切应力 2、地转偏向力 3、下层海水阻力
艾克曼(Ekman)风海流理论
二、无限深海的风海流——漂流 假设: 1、海水密度均匀分布;
22.6℃
22.7℃
22.8℃
22.9℃
23.0℃
S
33.2
33.3
33.4
33.5
33.6
33.7
33.8
三、地转流
海水密度均匀,等压面(海面)---等势面倾斜β角
Fz Fx
β
fc
g
∵
Fx=gtgβ fc=2ωvsinф
gtgβ=2ωvsinф
∴
g tg 地转流的速率 v 2sin
第一节、基本概念 一、海流的定义与成因