海洋地球物理研究现状34页PPT

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《海洋学(第二版)》第二章海水的物理和化学性质 PPT

在不同压力下纯水与海水的热膨胀系数随温度的变化
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（五）绝热变化
绝热提升时，压力减小，体积膨胀，对外做功，消耗内能导致温度降低；绝热下沉时，压力增加，体积减小，外力对海水微团做功，增加其内能使温度增加。位温：某一深度海水绝热上升到海面时温度称该深度海水的位温。比现场温度低。
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第二节海水盐度
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四、实用盐标
为使盐度的测定脱离对氯度测定的依赖， JPOTS（海洋用表与标准联合专家小组）又提出了1978年实用盐度标度（the Practical Salinity Scale， 1978），并建立了计算公式，编制了查算表。
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实用盐度的固定参考点：
配制一种浓度为32.4356‰高纯度的KCl溶液，它在“一个标准大气压力”下，温度为15℃时，与氯度为19.374‰（盐度为35.000‰）的国际标准海水在同压同温条件下的电导率恰好相同，把这一点作为实用盐度的固定参考点。
第二章海水的物理和化学性质
主要内容
第一节海水温度和热性质第二节海水盐度第三节海水密度第四节海洋光学现象第五节海洋声学现象第六节海水中的营养盐
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第一节海水温度和热性质
一、海水温度表示海水冷热的物理量。
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二、海水的热性质
（一）比热热容：海水温度升高（热容：海水温度升高1K（或1℃）时所吸收的热 ℃ 单位记为J/K或记为 ℃。或记为J/℃ 量，单位记为或记为比热容：单位质量海水的热容，单位记为J·kg比热容：单位质量海水的热容，单位记为 1·℃-1 。 ℃ 1m3海水降低1℃放出的热量可使3100m3的空气升高1℃。海洋对气候的影响是不可忽视的。
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《地球物理场论》课件

地热仪：用于测量地热场，了解地球内部热源分布
电磁波探测仪：用于测量电磁波，了解地球电磁场变化
遥感仪器：用于测量地球表面特征，了解地球表面变化
PART FIVE
地震波法：通过地震波传播速度和方向来反演地球内部结构电磁法：通过测量地球电磁场来反演地球内部结构和地壳构造重力法：通过测量地球重力场来反演地球内部结构和地壳构造地热法：通过测量地球内部温度和压力来反演地球内部结构和地壳构造地磁法：通过测量地球磁场来反演地球内部结构和地壳构造地壳构造法：通过测量地壳构造来反演地球内部结构和地壳构造
地震层析成像：通过地震波传播速度、振幅等信息，反演地球内部结构，并形成图像
地震波：通过地震波传播速度和方向，可以推断地下岩石的性质和结构
地磁：通过地磁异常，可以推断地下岩石的磁性特征和地质构造
重力：通过重力异常，可以推断地下岩石的密度和地质构造
地热：通过地热异常，可以推断地下TS
PART ONE
PART TWO
地球物理场论是研究地球物理现象的科学包括地球磁场、重力场、电场、磁场等研究地球物理场的形成、分布、变化和相互作用应用于地球科学、地质学、气象学等领域
地球物理场的基本概念和分类地球物理场的形成和演化地球物理场的观测和测量方法
电磁波：通过电磁波传播速度和方向，可以推断地下岩石的电性特征和地质构造
放射性：通过放射性异常，可以推断地下岩石的放射性特征和地质构造
PART SIX
地球物理场：包括重力场、磁场、电场等矿产资源勘探：通过地球物理场探测地下矿产资源应用实例：利用重力场、磁场、电场等探测地下矿产资源技术方法：包括重力测量、磁法测量、电法测量等应用效果：提高了矿产资源勘探的准确性和效率发展趋势：地球物理场在矿产资源勘探中的应用将越来越广泛

海洋地球物理

海洋重力场、磁场军事应用的若干成果(中国地质大学地球物理与空间信息学院，武汉 430074)摘要在查阅相关文献的基础上，归纳总结了目前海洋重力场、磁场在反潜作战、水雷战、应急打捞和导航系统方面的若干应用成果，并简要论述了这些应用的目的、原理和发挥作用的形式。

关键词：海洋重磁场，军事应用，成果Some achievements of marine gravity field and magnetic field in military application Han shuaichao(Institute of Geophysics & Geomatics, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China) Abstract: On the basis of literature review, I summarized the current marine gravity field andmagnetic field application achievements in antisubmarine warfare, mine warfare, emergency salvage and navigation system, and discussed the objective, principle and role in the applications briefly.Keyword: marine gravity and magnetic field, military application, achievement1引言众所周知，我国是四大文明古国中唯一延续至今的国家，数千年来主要发展的是以农业为基础的小农经济，因此土地的极端重要性在人们心中根深蒂固。

这种根深蒂固的思想，在一段时期内发挥了积极的作用，却也带来了一个严重后果，那就是在近百年来的时间里，我们都忽略了海洋对中华民族发展的重要意义。

海底构造地球物理研究方法（3）

海底构造地球物理研究方法（3）海底构造地球物理研究方法（3）胡经国（yuanzi16）㈢、海上地震数据的采集1、海上反射地震波的激发和接收海区地震探测有其特殊性。

在水中发射地震波的震源、接收地震波的观测系统，完全不同于陆地。

检波器的换能器和电缆也是特殊设计的，尤其是海上定位需要特殊的方法和专用设备。

⑴、海上反射地震波的激发①、对激发的要求足够的能量；尽量加大有效波能量。

②、气泡震荡在海水面下，无论什么能源产生的地震波，其作用都会在水中引起一个急剧的压力脉冲，造成水质点的压缩而产生冲击波，向四周以球面波形式在水中传播。

在震源附近，因冲击波的延迟作用，将会引起水质点的震荡。

③、理想的震源单一的高能脉冲、极大的频率范围。

④、海上激发地震波的震源种类脉冲型、可控型。

⑤、脉冲式震源A、导言海上地震勘探最常用的震源，是水中气泡膨胀产生的弹性波。

B、化学爆破化学爆破：炸药是能量最集中、释放能量最快的震源。

通常用硝化炭硝酸盐（NCN）。

炸药震源：几克炸药（浅部地层）～10吨炸药（数10公里深度）。

深拖爆破震源（DETES）：在海地附近爆破，能提高地震分辨率。

C、压电和磁致收缩压电传感器——声波～10-200kHz回声探测；穿透海底几米深，能解释薄的火山灰层。

中心为镍的或者其它磁致收缩物质的线圈，2-5kHz，穿透超过100米的地层；3.5kHz的传感器广泛用于深海和大陆架勘探；2-8kHz（4.6kHz）大陆架高分辨率地震剖面勘探。

AtlasParasound2.5-5.5kHzParasound20.5-23.5kHz（18kHz）D、电火花电火花Knott和Hersey（1956）发现，当高压电容器组通过水下电极突然放电产生电火花，充满离子化气体的气泡迅速膨胀，产生足够的能量能够穿透数百米的沉积物。

电火花已广泛用于大陆架研究。

E、强震板（Boomer）19世纪60年代早期，电磁震源或Boomer得以发展。

地震能量来自植入环氧树脂中的铝板和扁平的铜线圈的突然分离。

海洋地球物理研究与海底探测声学技术的发展

参考内容
海洋声学目标探测技术是一种利用声波探测水中目标的方法，它在军事、海洋资源开发和环境保护等领域都具有重要的应用价值。本次演示将介绍海洋声学目标探测技术的现状和发展趋势，以加深人们对这一技术的了解和认识。
一、引言
海洋声学目标探测技术是一种利用声波探测水中目标的方法，具有隐蔽性好、探测范围广、穿透能力强等优点。在军事上，海洋声学目标探测技术可用于侦察、反潜作战、导航等领域；在海洋资源开发中，可用于水下考古、海底资源开发和海洋工程等领域；在环境保护中，可用于水体污染监测、渔业资源保护等领域。因此，海洋声学目标探测技术已成为多个领域不可或缺的一项技术。
未来，海底探测声学技术将朝着更高频率、更远距离、更精准定位的方向发展。高频率声波可以提供更高精度的海底地形地貌信息，更远距离的声波传输可以扩大探测范围，更精准的定位技术可以提高海底目标识别的准确性。此外，声学技术还将面临深海环境中的挑战，如高压、低温、黑暗等因素的影响，需要进一步完善和发展适应性强的声学探测设备和技术。
二、研究现状
海洋声学目标探测技术的研究现状主要包括声学探测基本原理、技术分类和应用领域等方面。
1.声学探测基本原理
海洋声学目标探测技术的基本原理是利用声波探测水中目标。当声波在水中传播时，遇到目标后会反射、散射和吸收声波能量，通过对这些声波信号进行处理和分析，可以获得目标的位置、速度和形状等信息。根据不同的应用需求，可以采用不同的声波频率和波形，以达到最佳的探测效果。
在当前阶段，海洋地球物理研究正朝着综合化、精细化、深层次化方向发展，研究者们利用多种地球物理方法，诸如地震波探测、电阻抗成像、地热流测量等，进行大范围、高精度的海洋底部地质调查。声学技术在海洋地球物理研究中的应用日益广泛，成为解决诸多科学问题的关键技术之一。

海洋地球物理调查在海洋地质研究中的应用

海洋地球物理调查在海洋地质研究中的应用海洋地球物理调查是指利用物理方法和技术手段对海洋中的物理特征进行观测和研究的一种科学探测活动。

海洋地球物理调查广泛应用于海洋地质研究中，通过对海洋中的地质现象和过程进行深入的了解，有助于揭示海洋演化历史、构造特征以及资源分布等方面的信息。

首先，海洋地球物理调查在海洋地质研究中起到了深入探索地下结构的作用。

通过地震勘探技术，可以探测出地壳和上部地幔中的地震波反射和折射情况，从而揭示海洋地质的构造特征和演化过程。

例如，通过海洋地震勘探技术，我们可以了解到奥陶纪末至志留纪初发生的北山运动在东华山地区形成了一系列断裂构造，这为研究该区域的动力学过程提供了重要的依据。

海洋地球物理调查在海洋地质研究中还可以用于研究海底地貌和沉积物的分布。

通过声学、电磁和重力磁力等方法，可以获得海底地貌的高精度拓扑图，了解海底地势特点以及地壳的构造特征。

同时，通过采集和分析海底沉积物的数据，可以推断出海洋环境的演化过程，以及生物地球化学作用对海底沉积物的影响。

例如，利用海底重力磁力调查技术，科学家们在西南印度洋发现了巨大的新生火山中心，这一发现揭示了海底火山活动与板块构造和海洋生物演化的关系。

此外，海洋地球物理调查还可以用于探测地下油气资源。

通过声学、磁力和电磁等方法，可以对海底下的油气藏进行勘探，从而准确评估其储量和分布情况。

这不仅有助于国家制定合理的海洋资源开发策略，还为相关行业提供了宝贵的科学依据。

例如，中国南海北部的珠江口盆地被认为是一个潜在的大型油气勘探区，通过海洋地震勘探技术，可以对其油气资源进行准确地探测和评估。

此外，海洋地球物理调查还在海洋地质研究中发挥了重要作用。

通过声学和电磁等方法，可以获取海底构造特征和地壳活动的信息。

利用地球物理调查技术，科学家们发现了南大洋磁盖系列局域扩张的证据，从而提出了板块构造的新概念。

此外，地球物理调查还可以揭示海洋中矿产资源的分布情况，为海洋经济的可持续发展提供了关键的信息。

海洋地球物理探测技术ppt课件

精品课件
1.3 多波束测深技术在近海工程中的应用
Applications in Offshore Engineering
（2）多波束测深技术在考古调查中的应用
为了探测千岛湖水下古城－狮城的确切位置、建筑物现状以及地形地貌， 2002 年 7 月利用 Simrad EM3000 多波束测深系统对水下古城所在湖域进行了为期一周的外业勘查，获得了古城的三维影像图。从图中可以看出古城墙、街道和建筑物都有清晰的显示，为古城的开发、研究和保护提供了基础资料和数据。
精品课件
(海洋)地球物理
是利用岩石物理性质的差异，解决地质问题的方法。
岩石物理性质差异包括密度差异、磁性差异、声阻抗差异、电性差异和放射性差异等。因此，地球物理方法又可分为重力方法、磁力方法、地震方法、电法和放射性方法等。
精品课件
1. 多波束测深技术
Multibeam Sounding
226500
227000
227500
海底沟谷
100000
100000
海底沙波
99500
99500
99000
99000
98500
98500
98000
F3断裂带
98000
225000
225500
226000
226500
227000
227500
精品课件
1.3 多波束测深技术在近海工程中的应用
Applications in Offshore Engineering
海洋地球物理探测技术及其在近海工程中的应用
Marine Geophysical Techniques and Their Applications in Offshore Engineering

海洋地球物理观测技术在海洋资源开发中的实践与创新

海洋地球物理观测技术在海洋资源开发中的实践与创新近年来，随着对海洋资源的需求不断增长，海洋地球物理观测技术在海洋资源开发中发挥了重要的作用。

海洋地球物理观测技术是指通过对海洋内外部环境的现场测量与监测获取相关数据，并在此基础上开展海洋资源开发活动的一项重要技术手段。

本文将从海洋地球物理观测技术的现状以及在海洋资源开发中的实践和创新方面展开论述。

1. 海洋地球物理观测技术的现状目前，海洋地球物理观测技术已经取得了长足的发展。

其中，地形测量技术、声学探测技术、磁力测量技术、重力测量技术等是常用的海洋地球物理观测技术手段。

通过这些技术手段，我们可以获取海洋地形图、地质构造图、水深图、声速剖面图、磁力剖面图等重要数据，为后续海洋资源开发活动提供了基础信息。

此外，随着科技发展，卫星遥感技术也逐渐应用于海洋地球物理观测中。

通过卫星遥感技术，可以获取大范围、高分辨率的海洋环境数据，如海洋表面温度、海洋色素浓度、海洋风场等，这些数据对于海洋资源开发的规划、预测和评估至关重要。

2. 海洋地球物理观测技术在海洋资源开发中的实践海洋地球物理观测技术在海洋资源开发中发挥了重要的实际作用。

以石油与天然气资源开发为例，海洋地球物理观测技术可以用于勘探阶段的地质构造勘探、沉积物特性分析、油气储层预测等工作。

通过地形测量技术、声学探测技术等手段，我们可以获取海底地形数据和地质构造信息，为油气资源的寻找和勘探提供可靠的数据基础。

此外，磁力测量技术和重力测量技术在勘探中也扮演着重要的角色。

这些观测数据的获取不仅提高了勘探的准确性和效率，还为节约资源提供了依据。

海洋地球物理观测技术在海洋风能开发中也发挥着重要的作用。

通过声学探测技术和卫星遥感技术，我们可以获取海洋风能资源丰度、风场特性等信息，为风电场的规划和建设提供科学依据。

此外，海洋地球物理观测技术还可用于海洋潮汐、波浪、流速等能源资源的评估和开发。

另外一个海洋资源开发领域，即海底矿产开发，同样离不开海洋地球物理观测技术的支持。

第九章大洋构造海底地球物理特征

大洋中脊高耸于大洋盆地之上，假如它是简单上升的产物,它应有较高的重力值.但实际测量大洋中脊的重力值，其自由空气异常与两侧洋盆区近于相等，一般为+20--+40毫伽（图8-2），缺乏明显的均衡异常,表明大洋中脊基本上处于均衡状态.中脊轴部的布格异常约+130--+200毫伽,明显低于两侧洋盆区（可达+400毫伽左右）；反映在中脊轴部以下，应存在着低密度的层次。这种密度亏损抵消了正向的中脊地形所引起的多余质量，从而使这里保持均衡状态。
第九章大洋构造海底地球物理特征
海底热流测量还表明，各洋底单元的热流值有很大的差别，各单元的热流平均值和标准偏差是：
大洋中脊：1.82±1.56；洋盆：1.28±∓1.58；海沟：0.99±0.61。
第九章大洋构造海底地球物理特征
大洋中脊具有显著的高热流。例如东太平洋海隆，热流最大值可达8个热流单位以上。热流高值主要集中在200——500公里宽的大洋中脊峰顶地段。在远离中脊顶部的斜坡地带，热流值趋于降低（见表）
第九章大洋构造海底地球物理特征
各类板块边界地震活动性的强弱，包括大地震发生的频度和最大震级，似乎与相对运动着的板块间接触面积（包括板块厚度）有关。大洋中脊轴部的岩石圈板块厚度最小，它是各类板块边界中地震活动最弱者，最大震级不超过7级。随着离开中脊轴部，在洋底断裂带处，板块厚度有所增大，其最大震级可达8.4级。
大陆地区的磁异常显得比较复杂，可能与其下的花岗岩层有关，大洋地壳与大陆地壳上磁性特征截然不同，反映了两者之间的截然差异。
第九章大洋构造海底地球物理特征
4、地震活动
第九章大洋构造海底地球物理特征
第九章大洋构造海底地球物理特征

地球概论课件-第一章地球物理特征与地理坐标

在较小范围内重演行星形成的过程，产生了卫星(如月球)。
地球概论
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2.康德-拉普拉斯星云说
• 太阳系所有天体都是由同一原始星云按照客观规律逐步演变形成的。
地球概论
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• 康德—拉普拉斯的太阳起源星云假说 • （1）银河系星云分裂，分离出太阳星云。 • （2）星云自引力使自身体积收缩，自转加快。 • （3）惯性离心力与自引力促成星云盘形成。 • （4）在进一步收缩中，星云盘的中心和主要部分
平均密度5.54 g/cm3的1/2。 • 地内物质的密度随深度而递增。 • 地壳2.75 g/cm3 • 地幔3.31～5.62 g/cm3 • 外核9.89～12.7 g/cm3 • 内核12.7～13 g/cm3
地球概论
5
2.地球的形状和大小
对地球形状的表述
地球表面崎岖不平，有陆地海洋，有山地平原，如何来表示这种形状呢？地球的形状是用大地水准面的形状来表示的。
地球概论
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盖天说
浑天说
地球概论
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地球是一个球体
表现：各地具有相同的曲率。
经过反复测量，球心角１０所对应的弧长在各地均约为111km，说明曲率相等。
原因：天体自引力
自引力 > 分子内聚力自引力 < 分子内聚力
球体不规则
Ｒ＝6371km
地球概论
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地球是一个扁球体
表现：
球半径随纬度的升高而减小
地球概论
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六、地球的危机及防范
• 来自太阳的高能带电粒子流与地球磁场作用，地球磁场俘获了来自太阳的部分带电物质，粒子沿着磁力线作螺旋运动，其中有许多粒子可由地球极区上空向地表运动。

海洋地形、地貌、地质与地球物理调查幻灯片PPT

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三、侧扫声纳
0. 概述
① 基本含义：
别称：又称旁侧声纳、旁视声纳、侧扫声纳等：
测试原理：利用声波在海底散射的原理，扫描海底的一种观测仪器；
测量原理示意图：图12.1.1a，1b；
② 特点：
是目前常用的海底目标(如沉船、水雷、管线等)探测工具；
可显示微地貌形态和分布，可获得连续的有一定宽度的二维海底声图；
转换适应于换能器以下50~11000m海域的水深测量。
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12.1 海水深度、海底地形、地貌测量
一、多波束测深系统
3. 系统组成：以Sea Beam 2112.360为例 ② 声纳：有一个弧形换能器阵构成，换能器以纵向1.5°，横向170°的
扇形发射波束；波束经海底返回换能器后，以横向100个1.5°波束角方式予以
建设及航道疏浚等方面；对大陆架和海洋专属经济区划界、海洋地质、海洋工程、港
口建设及航道疏浚等方面有广泛应用。类型：
➢ 根据发射频率：高频、中频和低频侧扫声纳； ➢ 发射信号形式：CW脉冲和调频脉冲； ➢ 其它：舷挂式和拖曳式，单频和双频，单波束和多波束 14
三、侧扫声纳
2. 基本工作原理见图12.1.1a，1b 和图12.1.2：左右两条换能器具有扇形指向性；声波发射与回收过程与海底地形地貌的关系：P233；成像过程：回波幅度变化。
水平开角很小(1°)，但垂直开角很宽。
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二、海底测量的相干声纳(ISIS)系统
2. 基本结构 ② ISIS成像过程：从左右两个换能器轮流发射声波，通过对返回信号的采集记
录，测量垂直于航线的一条剖面的深度分布值；一系列的发射脉冲得到一系列的测量剖面，构成一个测量覆
盖区带；一系列的这种边部重迭的区带覆盖构成一幅底貌图。