海洋工程环境

第一章

1、海洋面积占到70.8%

2、1998年“国际海洋年”，主题是“海洋——人类共同的遗产”

3、海洋工程：基于科学的原理和工程技术方法对海洋及海洋资源进行开发、研究、利用与保护的一项海上工程活动。分为：海岸工程，近海工程，深海工程

4、海洋基本特性：

（1）海洋是地球的主体：北半球——陆半球，南半球——水半球

（2）海洋是一个复杂的系统：存在多样性与复杂性

（3）海水的化学成分复杂：常量或大量元素（保守元素）：Cl Na S Mg B F

微量元素：Cu Pb Zn Hg Cd（镉）

营养元素：N P（微量元素）Si（常量元素）

（4）海洋是全球气候的调解器

海洋本身的热量的收入和支出总是处于与大气的动态平衡中，有机的调节大气的温度，海水的热容量比其他所有的固体和液体的热容量都大，是空气的3100倍，这就使得太阳的辐射变化不能立即改变海水的温度而大气相对易受太阳的辐射的影响而发生激烈的变化。海洋在得到热量时就慢慢储存起来，失去热量时慢慢放出，海洋起着热量缓冲器的作用，调节者地球的大气气候。

（5）运动是海洋最基本的特征

潮汐、波浪、海流是其主要的运动方式。湍流是海水混合运动的主要形式。（6）海洋是地球上最大的资源宝库

5、海洋划分为洋、海、海湾、海峡，主要依据是各自的海洋要素的特点，海底地貌及形态特征。

（1）水色高，透明度大：太平洋，大西洋，印度洋，北冰洋

（2）海可以分为：陆间海（地中海），内海（渤海），边缘海（东海，南海）（3）海峡主要特征：潮流速度大，可分为上下层或左右侧流入或流出。

6、12海里领海，200海里专属经济区

7、中国近海属于东亚季风气候带，冬季盛行偏北风，夏季盛行偏南风，冬季盛行偏北浪，夏季盛行偏南浪。

8、南海北部湾——正规全潮；渤海油田是我国第一个海上石油生产基地；黄海是我国海盐主要产区；东海是我国生产力最高的海域；南海是我国最大，最深，资源最丰富，开发程度最低的海域。

9、地球自转和公转方向：自西向东。

第二章

1、地球呈现一个梨型，海岸带分为：海岸（潮上带），海滩，水下岸坡（潮下带）。平均高潮位的水陆交界线为海岸线

2、海水运动对海岸侵蚀作用分为冲蚀作用、磨蚀作用和溶蚀作用，简称机械海蚀作用。这是海岸侵蚀的主要原因。

3、生物海岸：珊瑚礁海岸，红树林海岸

4、海底形态分为：大陆边缘（大陆架，大陆坡，大陆隆），大洋底（大洋中脊，大洋盆地）

5、大陆架：良好渔场，油气钻探最活跃；大陆坡：坡度大，坡面被海底峡谷横切

6、海洋沉积：陆源沉积，生物沉积，火山沉积，宇宙沉积，化学沉积

7、达伽马——好望角；麦哲伦——环球旅行；库克——最早的航海探险考察；挑战者号（英）——最重要的海洋考察。奠基性的调查；美国波利——北极；阿蒙森——南极

8、海洋技术：遥感技术，激光技术，电子技术，声学技术，深潜技术，生物技术，计算机技术。

9、现代海洋技术：海洋调查技术（基础），海洋资源开发技术，海洋环境监测、预报和环境保护技术三方面。

10、海洋资源：海洋生物资源，海底矿产资源，海水资源，海洋能源，海洋空间资源，海洋旅游资源。

11、海洋矿产资源：滨海矿砂，石油天然气，多金属结核，富钴结核，天然气水合物（新能源，未来能源），海底热液硫化物，磷钙石和海绿石（钾和铁）

12、海洋能源具有永久性及无污染等特点，但是能源分散，密度低，环境差，技术要求高，开发难。

13、海洋产业：传统（捕捞，海盐——主体），新兴（养殖，油气，旅游等），未来（海洋能，空间利用等）

14、海水是一种半透明介质，其中杂志对光有吸收散射作用。

15、反射（海面状况）随太阳高度角增加而减少，折射随太阳高度角增加而增大;折射随水温增加而减小，随盐度增加而增大。

16、海水对蓝绿紫光吸收最少，波长越大，吸收越多。吸收率小，散射率大

17、海水水色高则透明度大。海水水色指在透明度一半深处的海水的颜色。海色随天气状况变化，水色才真实反映海水光学特性。低纬度水色高，暖流透明度高于寒流。

18、声学用于水下目标探测，水下通信，导航定位。声速随着温度，盐度，深度的增加而增加，温度影响最大，其次是压力变化。存在声道水层。水声技术是海洋探测的主要技术。声呐。

19、海洋腐蚀主要有化学（溶解氧含量，含盐量，电导率，Cl 能破坏氧化膜），物理（影响到溶解氧的供给），生物因素。

20、船舶水线上下干湿交替区域，船底部分的腐蚀严重。

21、腐蚀环境分为：海洋大气区，海洋飞溅区（最严重：重涂防腐套），海水潮差区，海水全浸区，海底泥土区。

22、腐蚀类型：均匀腐蚀，点蚀，缝隙腐蚀。防腐技术：阴极保护技术（损失阳极：Zn ，Al ，Mg ）和海洋防蚀涂料（敷涂金属：屏蔽和阴极保护），增加构建厚度，使用耐海水钢。

第三章

1、热传导方式：海水分子热传导和海水湍流热交换。热膨胀系数由正值转变为负值时的温度对应着海水最大密度的温度。

2、海洋热收支：太阳热辐射，海面有效回辐射，海气间的感热交换，蒸发潜热（海洋失去热量的主要方面）

3、海洋的温度，盐度，密度是组成海洋环境的三个最基本的要素。要素分为水平，铅直，与随时间的变化。

4、纬度增高水温降低，大洋西岸水温高于东岸，大洋西岸是暖流区，东岸是寒流区。在铅直方向上存在温度变化较大的水层，即温跃层（主温跃层和季节温跃层）。温度跃层：z t ∆∆；盐度跃层：z S ∆∆；密度跃层：z

∆∆σ

5、温跃层可以影响密度跃层的产生，阻碍上下层物质交换，引起水下声速的变化，对声呐等仪器影响极大。水温主要受到太阳辐射和内波作用的影响。

6、盐度是对海水中溶解物质浓度的一种度量，用来表示海水的含盐量。马塞特——海水组成恒定性：主要溶解成分的比例恒定。

7、蒸发（水量支出的主要因素），降水（水量收入的主要因素），径流才是影响大洋水量收支平衡的最基本的物理量。北半球降水量大于蒸发量，造成北半球的海水通过赤道流向南半球。

8、海水密度是海水盐度，温度，压力的函数。压力影响最大，温度影响大于盐度：海水降温，密度增加，盐度减少，密度减少。盐温探测定仪CTD ：测盐度，温度，压力。

第四章

1、海浪是造成海洋的主要载荷，海流也是需要考虑的因素。风是海浪形成的根本原因。

2、风存在紊动性和阵发性，风的变化是一个随机的过程，用统计分析的方法进行描述。受到表面摩擦效应的影响。

3、风向表示风的来向，气象上用16个方位表示。风玫瑰图描述了风速的大小和出现的相对次数。风级采用10m 高处的风速大小来表示。

4、大气压受纬度，温度，和高度的影响。气压梯度力方向与等压线垂直，由高压指向低压。

5、科氏力与大气运动的尺度成正比，对中大型大气运动产生影响。运动的物体方向发生变化，但是速度不变。北半球指向运动的右方，南半球指向左方。在北半球，热带气旋和龙卷风都是逆时针的。

6、地转风（气压梯度力与科氏力平衡）做水平等速直线运动，风向与平直的等压线平行。赤道附近地转风不成立，因为该处科氏力为零。

7、低压气旋，高压反气旋，在北半球，高压顺时针，低压逆时针，并且顺着风向，右侧是高压左侧是低压。

8、全球性的大气环流是地球上规模最大的风系（三圈经圈环流模型）：信风带（东北信风和东南信风），西风带（西南风和西北风），极地东风带。

9、季风冬季从大陆吹向海洋夏季反之。热带气旋是低压气旋，北半球逆时针，南半球顺时针。划分为：热带低气压，热带风暴，强热带风暴和台风。

10、台风采用特定命名表取名。分为：台风眼，眼壁，螺旋云雨带。热带气旋以强风，暴雨，风暴潮造成灾害。

11、陆海风白天海风吹向陆地，晚上陆风吹向海上。

12、风速与近地面的距离成正比，离地面越近风速越小，海风一样。规定以10m 高的风速为标准风速。

13、近地表小于100m 的满足)10lg()lg(

0010z z z v v z =，z v 表示高度z 处的风速，0z 是地面粗糙度，海上取0.003m

14、高于100m 的风速，垂向分布为m z z v v )10

(10=，m 主要取决于粗造度。