气象学第二章

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风海流是海洋上最主要的海流,其强度较强。风海流是在海 面风作用下形成的海水流动。 海流的成因主要是盛行风带、地转偏向力、和海陆地形分布 等因子共同作用的结果。
表层风海流成因及特征 风海流(Wind Current) :包括风生流和漂流,是在海面 风作用下形成的海水流动。通常将大范围盛行风所引起 的流向、流速常年都比较稳定的风海流称为定海流,亦 称为漂流或吹流。而将某一短期天气过程或阵风形成的 海流称为风生流。其流速和流向随风向、风速而变化。
近岸浪 :当波浪传到沿岸浅水区,波长变短,波高增 大,水质点运动的速度不等,在波谷处,由于水浅, 水质点受海底摩擦影响,其速度慢于波峰处水质点的 速度,使波峰超过波谷,波形前侧变得陡峭突出,后 侧变得平缓,从而使波浪发生倒卷和破碎。
有效波高和浪级 平均波高:Hp=(H1+H2+H3+…Hn)/n,其中n为观测到的 波的总个数,H1,H2,...Hn为各实测波的波高。 一般计算H1/100,H1/10,H1/3,它们的意义是,若观测 1000个波,则分别代表其中最高的10,100,333个波的 平均波高(有效波高)。 有效波高H1/3:是波浪预报的一个重要指标。
0.0 <0.1 0.1~0.5 0.5~1.25 1.25~2.5 2.5~4.0 4.0~6.0 6.0~9.0 9.0~14.0 >14.0
流波效应和海气温差对波浪的影响
流波效应: 波浪与海流成一定角度时,海流会影响波浪的波高、 波速和传播方向等。当波浪与海流相向或接近于相向时,波高会 增大20~30%。 海气温差: 在风速相等的情况下,气温低于海温时的波高比海 气温度相等时的大。据统计,气温比海温每低1 ℃ ,波高增大 约5%。如气温比海温每低10 ℃ ,波高增大约50%。 在冬季西北太平洋中高纬海域,强盛的锋面气旋,气温低于海温, 加之流波效应,有时出现比预料高2-3倍的异常大浪,是海事多 发的海域,有“魔鬼海域”之称。
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5.中高纬度北大西洋西边界的海流是指: A.墨西哥湾海流 B.拉布拉多海流 C.北大西洋海流 D.加那利海流 6.形成世界大洋表层海流系统的主要因素之一是: A.气温沿纬度分布不均匀 B.同一纬度气压分布不均匀 C.潮涨潮落 D.地转偏向力 7.根据世界大洋环流模式,北半球中、低纬度海域呈: A.顺时针环流,属暖水环流系统 B.顺时针环流,属冷水环流系统 C.逆时针环流,属冷水环流系统 D.逆时针环流,属暖水环流系统 8.在冬季阿拉伯海、孟加拉湾的海流为: A.左旋季风流 B.右旋季风流 C.往返式季风流 D.东向季风流
三、海啸、风暴潮、内波和潮汐波 1、海啸:海底发生断层、火山爆发等引起海底大面积 升降以及沿海地带的地质变化引起的巨浪。 特点:外海很难观测;到达大陆架:能量集中,引起波 浪增高。
海洋概况
海(Sea):大洋靠近大陆边缘部分,海的面积只占 海洋总面积的11%,一般深度浅,水色低(浑 浊),透明度小,季节变化显著。没有独立的海 流系统和潮波系统,多数受大洋影响,我国东南 海岸面临四海。
海洋概况
海湾 (Gulf、Bay): 洋或海的一部分延伸入大陆,其深度和宽度 逐渐减小的水域称为湾。湾内潮差大。
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南海海流 主要受季风影响,在东北季风期间大部分地区为西南流。 在西南季风期间大部分地区为东北流。
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1.由风对海面的切应力、地转偏向力、粘滞摩擦力达 到平衡时形成的稳定海流是: A.补偿流 B.地转流 C.风海流 D.潮流 2.由于海水密度分布不均匀而引起等压面倾斜,而产 生的梯度流称为: A.倾斜流 B.密度流 C.补偿流 D.潮流 3.若深海海面风向为SW风,则表层风海流的流向应为: A.在北半球为南流、在南半球为西流 B.在北半球为东流、在南半球为北流 C.在北半球为北流、在南半球为东流 D.在北半球为西流、在南半球为南流 4.南半球SE信风带形成的海流: A.向西南流动 B.向东流动 C.向西流动 D.向西北流动
冷流和暖流
冷流:海流的水温低于它所流经海域的水温称为冷流,如: 拉布拉多冷流,亲潮。
暖流:海流的水温高于它所流经海域的水温称为冷流,如: 湾流、黑潮。 中性流:沿东西方向流动的属于中性流,如南北赤道流。
二、世界大洋表层海流模式
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有效波高
设有效波高H1/3为一个单位,则其他几种统计波高与H1/3的比值
如下:
H:0.63; H1/1000:1.94 H1/3:1.0; H1/10:1.27; H1/100:1.61;
由此可知,H1/3大于平均波高,在100个连续波中有一个大波的
波高超过H1/3的1.5倍稍多些,在1000个连续波中有一个大波的 波高接近H1/3的2倍。
表层风海流的方向和大小
表层风海流的流向:在无限深海 中,由于地转偏向力作用,表层 风海流的流向在北半球偏于风去 向之右约45,在南球偏于风去 向之左约45。 在浅海中,流向与风向几乎一 致。 风海流流向随深度增加向右偏转 (北半球),流速随深度增加逐 渐减小。(见图)
地转流
地转流又称梯度流。它是指当海面发生倾斜时,海水的水平压强梯 度力和水平地转偏向力平衡时的稳定海流。按引起等压面倾斜的原 因不同,分为倾斜流和密度流。 倾斜流(Slope Current):是在不均匀的外压场作用下的梯度。海洋 上大气压分布不均匀,使海面发生倾斜而产生海水的流动。 测者 背流而立,右侧等压面高,左侧等压面低。倾斜度越大,水平压力 梯度越大,流速就越大。 密度流(Density Current):由于海水密度分布不均匀引起等压面倾 斜而产生的梯度流。测者背流而立,右侧等压面高,密度小(温度 高),左侧等压面低,密度大(温度低),(南半球相反)。
海峡 (Strait、Channel): 海洋中相邻海区之间宽度较窄的水道
称为海峡。世界上可通航的海峡约有130个,其中较重要的 有40多个。海峡的特点是流急、速大、多涡旋
第二节 海流 基本概念和知识点:海流概念;海流的分类;大洋环 流; 重点:风海流;地转流;补偿流;世界大洋表层风海 流的分布;我国近海的海流。
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黑潮
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其他海域的海流
中国近海海流 渤海、黄海和东海海流 外海暖流:台湾暖流、对马暖流、黄海暖流。黄海暖流冬强夏 弱,北进南出,从渤海海峡北部流入渤海,南岸流出。 沿岸冷流:辽南沿岸流、辽东沿岸流、渤海沿岸流、苏北沿岸流 和闽浙沿岸流等组成。自北向南流动。
一、波浪概述
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波浪要素
波峰: 波面的最高点; 波谷: 波面的最低点; 波高H: 相邻的波峰与波谷间的垂直距离; 波长λ :相邻的两个波峰(或波谷)间的水平距离,单位米; 波陡δ :波高与波长之比( =H/),它是表示波形陡峭的量; 波幅a: 波高的一半称为波幅; 周期T: 两相邻的波峰(或波谷)相继通过一固定点所需时间, 单位为秒; 波速c: 波形传播的速度,即波峰(或波谷)在单位时间内的水 平位移; 波峰线:沿垂直于波浪传播方向通过波峰的线叫波峰线; 波向线:垂直于波峰线的线叫波向线; 波长、波速、周期三者关系: cT
波浪分类(成因)
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• 涌浪
• 近岸浪
• 风暴潮 • 海啸 • 内波 • 潮汐波
一、风浪、涌浪和近岸浪
风浪: 由风直接作用引起的水面波动,称为风浪。
风浪特征:周期较短,波面不规则,波长短。波向与风向一致, 波高取决于风力、风区、风时。 风浪成长与风速,风时和风区的关系: 风速:一般风速越大产生的风浪也越大。这只适用于风时和风 区不受限制时。 风时:同一方向的风连续作用的时间。一般对水面持续作用的 时间越长,海水所获得的动能越大,风浪也越大。 风区:指风在海上吹过的距离。风区的大小对风浪的成长起着 不可忽视的作用,若风区的长度不够,风浪也不能充分发展。
第三节 海浪
基本概念和知识点:海浪概述;波浪要素;波浪的分类;
各种波浪特征;
重点:风浪、涌浪和近岸浪; H1/3有效波高;流波效应
和海气温差对波浪的影响;
一、波浪概述 海浪是海水运动的重要形式之一,对船舶航行有极大的影 响。大的海浪造成航速下降,舵效降低,甚至停止不前; 在狂涛巨浪中还会出现“中垂”或“中拱”使船体结构变 形,严重时造成船体断裂,导致重大海难事故。 海浪按其形成原因分为:风浪、涌浪、近岸浪、内波、潮 汐波、海啸、风暴潮等。


一、海流概述
海流定义 : 是指海洋中的海水具有相对稳定速度的流动,它是 海水运动的形式之一。
流向: 海流的方向是指去向,常用8个方位或以度为单位表示。 例如,由西向东的流,流向为900,称为东流。 流速:
流速的单位常用Kn(节)和n mile/d(海里/日)表示。
海流分类
海流按其成因分为:风海流、地转流、补偿流和潮流。
浪级表
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0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
无浪 微浪 小浪 轻浪 中浪 大浪 巨浪 狂浪 狂涛 怒涛
Calm-glassy Calm-rippled Smooth-Wavelets Slight Moderate Rough Very rough High sea Very high sea Plenomenal sea
第二章 海洋学基本知识
第一节 海洋概况 •基本概念和知识点:海洋概况;洋、海;海湾;海 峡;运河。 •重点:洋、海;海湾;海峡;
海洋概况
海洋的面积占地表总面积的70.8%,海水的密度一般为 1.01~ 1.03 g cm-3,平均盐度为35‰。
洋 (Ocean):面积广,约占海洋总面积的89%,深度大、水色高、
涌浪
涌浪: 涌浪是指风浪离开风区后传到远处,或风区里的风停息后
所遗留下的波浪。
涌浪特征:波形规则,波面光滑,波速较快,波长和周期较大,
波陡小。

波速公式:
C =1.5T
涌浪传播过程中,在波高衰减的同时,波长和周期增大,波速加快,
比风暴的移速快很多,可以作风暴来临的先兆,亦称先行波。
近岸浪
风浪的状态
过渡状态:风吹到大洋上,
风浪随着时间的增长而增
大。风浪的成长取决于风 时长短。
定常状态:指恒定的风长
时间吹在有限的水域上, 使海面各点的风浪要素趋 于稳定。
风浪
风浪充分成长状态:风速越大,风时越长,风浪 就越发展。但风浪的发展不是无限的,当波陡 H/λ 接近1/7时,波浪开始破碎。
透明度大,水文要素相对比较稳定,季节变化小,有独自的潮波 和强大的洋流系统。世界大洋是互相沟通的。根据岸线的轮廓、 底部起伏和水文特征,将世界大洋分为太平洋、大西洋、印度洋 和北冰洋四大洋。
பைடு நூலகம்
海洋概况
太平洋:东西宽约19000km,南北最长约16000 km,面积约1.8亿平方千米,占 世界海洋总面积的50%,超过了世界陆地面积的总和。平均深度为3957m, 马里亚纳海沟的最深处可达11034 m。 大西洋:面积为9336.3万平方千米,约占海洋总面积的25.4%。平均深度为3627 m,最大深度为9219 m。 印度洋:总面积7491.7万平方千米,约为海洋总面积的1/5。平均深度为3897 m, 最深为7729 m。 北冰洋:大致以北极圈为中心,面积仅为1500万平方千米,不到太平洋的十分 之一。是世界大洋中最小的平均深度为1097 m,最深为5499 m。
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