海洋学知识重点
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牢记:
第一章 绪论
依《联合国海洋法公约》与《中华人民共和国领海和毗连区法》等,属中国管辖的海域面积,相当于陆地国土面积的1/3(300万平方公里)。
第二章 地球系统与海底科学
地球上互相连通的广阔水域构成统一的世界海洋。根据海洋要素特点及形态特征,可将其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。 大洋中脊又称中央海岭,是指贯穿世界四大洋、成因相同、特征相似的海底山脉系列。
第三章 海水的物理特性和世界大洋的层化结构
海水的盐度的平均值约是35psu
水的密度变化有反常,3.984℃时密度最大
海面热收支:太阳辐射(进入海洋中的)、海面有效回辐射(长波辐射)、蒸发或凝结潜热以及海气之间的感热交换。 海洋中的水循环影响因子:蒸发、降水、大陆径流、结冰与融冰。
世界大洋表层盐度分布取决于蒸发和降水量之差。(E-P)~S 成正比例。 主温跃层(永久性温跃层):低纬海域的暖水只限于薄薄的近表层之内,其下便是温度铅直梯度较大的水层,在不太厚的深度内,水温迅速递减。这层铅直梯度较大的水层就是大洋主温跃层,它不随季节变化。
中国大百科全书(海洋卷,1987)对水团的定义是:“源地和形成机制相近,具有相对均匀的物理、化学和生物特征及大体一致的变化趋势,而与周围海水存在明显差异的宏大水体。” 海水混合的形式有三种:分子混合、涡动混合(湍流混合)和对流混合。
第五章 海洋环流 海流:是指海水大规模相对稳定的流动 。
“大规模”:它的空间尺度大,具有数百、数千千米甚至全球范围的流域;
“相对稳定”:在较长的时间内,例如一个月、一季、一年或者多年,其流动方向、速率和流动路径大致相似。 海流的成因:一是海面上的风力驱动,它形成风生海流。 二是海水的温盐变化。
海流流速的单位,按SI 单位制是米每秒,记为m/s;流向以地理方位角表示,指海水流去的方向。流向记为0°(北),向东流动则为90°。流向与风向的定义恰恰相反, 压强梯度力水平分量(大约1cm:1km 的斜面上向下滑动所受的力),是引起海水运动的重要作用力。
地转偏向力(科氏力, Coriolis Force ):由于地球自转所产生的惯性力,即称为地转偏向力或称科氏力。 科氏力的基本性质为:只有当物体相对地球运动时才会产生;如果人们沿物体运动的方向看,在北半球它垂直指向物体运动的右方,在南半球恰恰相反,即指向左方;科氏力只能改变物体的运动方向,而不能改变物体运动的速率;水平科氏力的量值与物体运动的速率及地理纬度的正弦(sin φ)成比例,在赤道上为零。
水平压强梯度力与科氏力取得平衡时的定常流动,称为地转流。
由风驱动形成的风生环流,主要表现在大洋的上层。
世界大洋上层环流的总特征可以用风生环流理论加以解释。
太平洋与大西洋的环流型有相似之处:在南北半球都存在一个与副热带高压对应的巨大反气旋式大环流(北半球为顺时针方向,南半球为逆时针方向);在它们之间为赤道逆流;两大洋北半球的西边界流(在大西洋称为湾流,在太平洋称为黑潮)都非常强大,而南半球的西边界流(巴西海流与东澳海流)则较弱;北太平洋与北大西洋沿洋盆西侧都有来自北方的寒流;在主涡旋北部有一小型气旋式环流。
印度洋南部的环流型,在总的特征上与南太平洋和南大西洋的环流型相似,而北部则为季风型环流,冬夏两半年环流方向相反。在南半球的高纬海区,与西风带相对应为一支强大的自西向东绕极流。另外在靠近南极大陆沿岸尚存在一支自东向h
e b s w Q Q Q Q Q ±±-=
西的绕极风生流.
由温、盐变化引起的环流常被称为热盐环流,相对而言,它在大洋中下层占主导地位。
第六章 海洋中的波动现象
对深水波而言,其波速与水深无关,仅与波长有关,对浅水波而言则与波长无关而只与水深h 有关。 深水波速π
λ2g c =, 浅水波速gh c =。 小振幅重力波的总能量与波高的平方成正比:λρ28
1gH E = 波浪破碎:波陡达一定限度(实际观测1/10),波峰就会破碎。
对于密度连续变化海洋中的内波: 内波能量的输送:能量以群速传播,但群速与波速量值不同,传播方向垂直,在同一铅直面上。 内波的反射:群速的入射与反射与铅直方向夹角相等。 风浪是指当地风产生,且一直处在风的作用之下的海面波动状态. 涌浪则指海面上由其它海区传来的或者当地风力迅速减小、平息,或者风向改变后海面上遗留下来的波动。
第七章 潮汐
潮汐现象是指海水在天体(主要是月球和太阳)引潮力作用下所产生的周期性运动,习惯上把海面铅直向涨落称为潮汐,而海水在水平方向的流动称为潮流。
潮汐的类型 :1.正规半日潮;2.不正规半日潮; 3.正规日潮;4.不正规日潮。
地球上的物体,其所受到的月球的引力,与因地球绕地-月公共质心平动所产生的惯性力的合力,是该物体所受的月球引潮力。
引潮力与天体质量成正比,与距离的立方成反比;太阴引潮力与太阳引潮力相比:约2.17倍,因此,海洋潮汐现象主要是月球(和太阳)产生的。
人们为了计算太阳、月球的引潮力所引起的海洋潮汐,就把具有复杂周期的潮汐看作是许多周期长短各异的潮汐叠加而成的,而且假设与每一个这样周期的潮汐都对应有一个天体,即“假想天体”。 假想天体对海水所引起的潮汐称为“分潮”
四个较大的分潮:M 2、S 2、K 1、O 1 同潮时线是从无潮点发出的射线,等振幅线是绕无潮点的同心圆。 风暴潮(storm surges )是指由于强烈的大气扰动—--如强风和气压骤变所招致的海面异常升高的现象。
第八章 大气与海洋
在相互制约的大气海洋系统中,海洋主要通过向大气输送热量,尤其是提供潜热,来影响大气运动;大气主要通过风应力向海洋提供动量,改变洋流及重新分配海洋的热含量。因此可以简单地认为,在大尺度海气相互作用中,海洋对大气的作用主要是热力的,而大气对海洋的作用主要是动力的。
熟识:
第一章 绪论 海洋科学是研究地球上海洋的自然现象、性质与其变化规律,以及和开发与利用海洋有关的知识体系。
第二章 地球系统与海底科学 大地水准面:是既不考虑地表海陆差异、也不考虑陆、海地势起伏时的海面。它在海洋中是不考虑波浪、潮汐和海流的存在、海水完全静止时的海面;它在大陆上是静止海面向大陆之下延伸的假想“海面”。
把三大洋在南极洲附近连成一片的水域称为南大洋或南极海域。从南极大陆到南纬40°为止的海域,或从南极大陆起,到亚热带辐合线明显时的连续海域。