海洋水文气象要素.
海洋水文气象要素.
特殊情况的记录： 雾――全天无法辩明，总云量、低云量记10，低云栏记“三”； 部分天空可辨，总云量、低云量记10，低云栏记“ ” 加可见云状。 霾――全天无法辩明，总云量、低云量记－，低云栏记“∞”； 部分天空可辨，总云量、低云量记－，低云栏记“∞ ” 加可见云状。 夜间无月光时，若不能判断云状，估计天空被遮蔽而看不到星光的那部分作 为总云量，云状、低云量栏记“－”。 四、天气现象的观测 观测方法：现在天气现象是在定时观测时所观测到的天气现象，过去天气现 象是在定时观测之间六小时内所观测到的天气现象。 天气现象的符号： 霾――∞； 轻雾――＝； 龙卷――][； 雾――三； 毛毛雨――，； 雨―― ； 雪―― *； 雨夹雪―― ※ ； 五、风的观测 观测仪器：手持测风仪；综合数字气象仪。 注意事项：应选择在船上四周无障碍、不挡风处，风向传感器的0°应与船 头一致。仪器失灵或无法用仪器观测时，应根据海面状况目力测风。 数据记录：风向以度（°）为单位，取整数，风速以米/秒（m/s）为单位， 记到一位小数。 真风的求算：矢量三角形法。
第五节
风浪、涌浪和近岸浪
一、风浪（Wind Wave） 1、特征 ――周期短、波峰尖、波长短、波峰线短，波面不规则，易破碎。 方向（指来向）与风向较为一致。 2、影响风浪成长的三要素 1）几个概念 ① 风区――风速、风向近似一致的风作用的海域范围。 沿风吹的方向，从风区上沿至下沿的距离，称为风区长度或风程。 ② 风时――近似一致的风速和风向连续作用于风区的时间。 2）风速、风时、风区与风浪成长的关系――风浪的三种状态 ① 过渡状态――风区内各点波浪要素随风吹刮时间增加而增长（尤指波高）。 因此，在过渡状态，风时长短决定风浪的成长，风时越长，波高越大。 ② 定常状态――随风时的不断延长，风区内离风区上沿较近的点上的浪高不再 增长，这些点上的浪即进入定常状态。 离风区上沿越近，波浪进入定常状态的时间越早，波高也越低。因此，处于定 常状态的风浪的波高取决于该点离风区上沿的远近（即该点的风程长短）。
南海印度洋风浪海温等海洋水文要素统计分析
科技信息1.引言印度洋海域在世界海运、航运、渔业、矿藏、通讯等各个经济领域中都占有主导地位，在全球战略多极化格局发展中，该区局势的发展变化对全世界的政治、经济和军事有着极为深远的影响，该海域也是我亚丁湾护航的重要海域，南海-北印度洋航线更世界上最为繁忙的海上贸易通道之一，具有重要的经济和军事战略地位，直接关系到我国的海上石油安全和海洋权益，具有重要的战略地位[1-6]。
印度洋海域的海洋水文环境特征复杂，对航海、军事等方面都有重要影响，本文利用多种要素的权威资料，分析了该海域的海洋水文环境特征概况，为防灾减灾、海洋水文保障等提供参考。
2.资料简介2.1海表风场资料CCMP风场结合了ADEOS-II、QuikSCAT、AMSR-E、SSM/I几种资料，利用变分方法得到，其空间分辨率为0.25°×0.25°，时间分辨率为6h，空间范围为：78°S-78°N，0°-360°E，时间范围从1987年7月至今[7-10]。
2.2海浪场资料ERA-40海浪资料来自ECMWF，资料范围覆盖全球大部份海域，时间从1957年09月01日-2002年08月31日，时间分辨率为6h，空间分辨率为1.5°×1.5°[11-12]。
2.3海温资料NOAA的SST资料的时间范围从1854至今，每月1次，更新较及时，空间分辨率2°×2°，空间范围为88°S-88°N，0°-360°E。
3.海洋水文特征3.1风场、海浪场春季：北印度洋处于季风过渡季节，风向稳定度较差，平均风速在3-5m/s，南印度洋平均风速在6-7m/s。
夏季：北印度洋盛行西南季风，孟加拉湾平均风速6-8m/s，阿拉伯海平均风速7-11m/s，南印度洋冬季信风的范围大，平均风速达8-9m/s。
秋季：北印度洋为季风过渡季节，平均风速4-5m/s，南印度洋东南信风带的范围比7月略有缩小，平均风速在8m/s左右，西风带40°S以南平均风速在8-10m/s。
海洋环境参数
海洋环境参数海洋环境参数是指在海洋中测量和描述水文、气象、地形等物理、化学、生物等现象的一系列参数。
这些参数对于海洋研究、海洋资源开发和保护、海洋安全、环境保护以及气候变化等方面都有着重要的影响和作用。
下面，我们逐步分析探讨以下有关海洋环境参数的知识点。
一、海洋环境参数的分类1. 水文参数：是研究海水的物理和动态特性，主要包括温度、盐度、密度、流速、波浪、潮汐等。
2. 气象参数：是指在海洋上测量的气象参数，如风速、风向、气温、降雨量、大气压力等。
3. 地形参数：是指海洋地理环境的现象，如海底地形、海岸线、海啸等。
4. 化学参数：主要研究海水的化学成分和水质特征，如海水PH 值、溶解氧、营养物质含量等。
5. 生物参数：是研究海洋生态系统、海洋生物群落、海洋生物地理、海洋生物多样性等方面的参数，如海洋生物密度、物种组成和活动等。
二、海洋环境参数的测量和检测1. 海洋环境参数的测量需要调查和采集大量的数据，并根据精度和准确性等指标来比较分析。
测量设备包括：数据计等逐层递进的多种海洋水文设备，如CTD、MS、BOR、AWAC等，以及流量计、潮汐计等。
2. 海洋环境参数的监测可以通过定期检测来验证海洋生态环境的健康状况和功能，以及对海洋环境的监管和安全保障。
例如，水质监测可以用采样器采集水样、分析器进行分析。
三、海洋环境参数的态势分析海洋环境参数的态势分析是指对海洋环境参数的数据进行处理并进行环境评估，诊断海洋环境的变化和发展趋势，开展基于模型的预测和计算以及进行应对和管理。
从海洋环境参数的数据中，可以研究人类活动对海洋环境的影响以及海洋生态系统的健康状况、稳定性等因素，还可以解读海洋环境变化的原因以及海洋生态系统的演化趋势等。
四、海洋环境参数的应用海洋环境参数的应用最为广泛。
例如，水文参数用于导航和海洋资源开发的规划和实践，气象参数可以对海洋交通和渔业等方面进行长、中期的调度安排、预警和应急响应；化学参数则能够详尽地了解海洋环境的化学状态和水质，以及保障和规范海产品的质量和安全；生物参数可以了解和保护海洋生态功能和生物资源；而地形参数则可以在沿海开发中保证彻底的安全。
海洋水文气象岸基用传感器的应用现状与发展趋势
海洋水文气象岸基用传感器的应用现状与发展趋势一、引言海洋水文气象是研究海洋与大气之间相互作用的重要领域之一，对于海洋环境的监测和预测具有重要意义。
而传感器作为测量海洋水文气象要素的核心技术，起到了关键作用。
本文旨在介绍海洋水文气象岸基用传感器的应用现状与发展趋势。
二、应用现状1. 海洋水文传感器的应用海洋水文传感器是用于测量海洋水文参数的设备，如海洋温度、盐度、流速、水位、波高等。
通过传感器获取的数据对于海洋环境的研究和预测具有至关重要的作用。
目前，传感器被广泛应用于海洋科学研究、海洋气象预报、海上交通安全等领域。
2. 海洋气象传感器的应用海洋气象传感器是用于测量海洋气象要素的设备，如气温、湿度、气压、风速、风向等。
这些数据可以用于进行天气预报、海洋气候变化研究、海上救援等。
传感器的应用可以提供精确的数据，为相关领域提供可靠的信息支持。
3. 岸基传感器的应用岸基传感器是相对于船载、浮标等其他类型传感器而言的，常常安装在海岸线上的观测站点。
这些传感器与其他浮标传感器相比，具有固定性强、观测稳定、能耗低等优势。
岸基传感器广泛应用于海洋环境监测、海洋灾害预警等领域。
三、技术进展1. 传感器精度的提升随着科技的快速发展，传感器的精度不断提升。
传感器的测量精度对于海洋水文气象研究至关重要，因此在传感器的设计和制造上要不断追求更高的精度。
2. 传感器网络的建立随着无线通信技术的进步，传感器网络逐渐应用于海洋水文气象的监测。
通过多个传感器组成的网络，可以实现大范围、多点位的数据采集，并通过无线通信传输到数据中心进行处理和分析。
3. 传感器自动化的发展传感器自动化是传感器技术发展的一个重要方向。
通过自动化技术，传感器可以实现无人值守、连续观测和实时数据传输等功能，大大提高了观测的效率和准确性。
四、发展趋势1. 多参数一体化传感器随着需要测量的海洋水文气象要素数量的增加，多参数一体化传感器的需求日益迫切。
多参数一体化传感器可以同时测量多个参数，减少传感器数量和安装成本，提高观测效率。
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）。
海洋调查分类,方法及内容
海洋调查分类,方法及内容海洋调查是对某一特定海区的水文、气象、物理、化学、生物、底质分布情况和变化规律进行的调查。
调查观测方式有大调查、断面调查，分连续观测和辅助观测；采用方法有观测、卫星观测、船舶观测、水下观测、定置浮标自动观测、漂浮站自动观测等；普查工程有水温、水色、透明度、水深、海流、波浪、海冰、盐度、溶解氧、pH值、磷酸盐、硅酸盐、硝酸盐等，以及该海区的水文气象要素，如气温、气压、湿度、能见度、风、云、各种天气现象等，还测定水中悬浮物、游泳动物、浮游生物、底栖生物、海水发光、海水导电率、声速传播、稀有元素、海底底质等。
海洋调查方法是利用测试手段获取海洋要素资料及信息的方法，海洋调查的内容丰富，可以进行多学科的综合性调查，也可以进行单学科的。
随着现代科学技术的高度开展，从20世纪60年代起，海洋调查的观测技术有了很大提高，使调查的观测方式发生了根本性的变革。
从过去使用调查船在水面上进行海洋观测，开展至用飞机和卫星在高空和太空中进行海洋观测；用浮标进行的海洋观测；利用潜水器和海底居住室在海洋内部、海底和深海沟中进行种种观测和实验；由人造卫星、飞机、浮标系统、调查船和潜水器组成了理想的海洋调查观测体系。
假设将海洋调查工作视为一个完整的体系，那么包含对象、传感器、平台、施测方法和数据信息处理等五个主要方面。
类一、调查对象分类海洋调查中的被测对象是指各种海洋学过程以及决定于它们的各种特征量的场，所有的被测对象可以分为以下五类：：⑴根本稳定变化：这类对象随着时间推移变化极为缓慢，以至可以看成是根本不变的，例如各种岸线、海底地形和底质分布。
它们在几年或十几年的时间里通常不发生显著的变化，当然在局部河口地区（如长江口），海底地形的变化要快一些。
⑵缓慢变化：这类对象一般对应海洋中的大尺度过程，它们在空间上可以跨越几千千米，在时间上可以有季节性的变化。
典型的有著名的团“湾流”、“黑潮”以及其他一些大洋水团等。
黄渤海风、浪、流等海洋水文要素特征分析
黄渤海风、浪、流等海洋水文要素特征分析摘要：随着我国海洋建设的快速发展，深入了解海洋水文环境特征，为海洋工程等提供保障已迫在眉睫。
本文根据日常保障经验，结合相关理论，利用QN（QuikSCAT/ NCEP）混合风场、模拟海浪数据等资料，对黄渤海海域的海洋水文特征进行分析，主要分析了该海域的海表风场、海浪场、潮汐潮流、海雾、盐度、SST（海表温度——Sea Surface Temperature）的特征，可为防灾减灾、航海、海洋水文保障、海洋工程、海洋能资源开发利用提供科学依据。
关键词：黄渤海；海表风场；海浪场；潮汐潮流；海雾；盐度；SSTAnalysis of Sea Surface Wind Speed, Wave and Current in the Bohai Sea and Yellow SeaAbstract: With the rapid development of China´s marine construction, in-depth understanding of hydrologic environment characteristics of marine, provide security is imminent for Ocean Engineering. In this study, the ocean environmentin the Bohai Sea and Yellow Sea such as sea surface wind field, wave field, Tidal current, fog, salinity, Sea Surface Temperature were analyzed, which can provide guidance to Disaster prevention and mitigation, navigation, marine security, ocean engineering, ocean energy development and utilization ofresources.Keywords: Bohai Sea and Yellow Sea; sea surface wind field; wave field; Tidal current; fog; salinity; Sea Surface Temperature1 引言海洋是人类最大的资源宝库，又是未来高技术局部战争的主要战场，既关系到国家安全战略，又关系到国家和民族的长远利益[1-5]，“谁能控制海洋，谁就能控制世界”[6]。
第一章 海洋水文气象要素
大气的垂直分层
4. 热层（Thermosphere）：厚度：85-800Km。特点：① 气温随高度迅速增加。② • 空气高度电离，• 又称电离 层。• 电离层的程度也有差别，比较强的为E层（100-
120Km）和F层（200-240Km)，反射无线电波，对通信
有重要意义。 5. 逸散层（Exosphere）: 厚度： 800Km以上。
稀有气体：氢、氖、氦、氪、氙、氡、臭氧等。
大 气 成 分
大气是可压缩气体，大气密度随高度增加而 迅速减少。观测表明，10公里以内集中了75%
的大气质量，35公里以下则达99%，近地面空
气标准密度为 1.293 千克 / 立方米。影响天气
气候变化的主要大气成分为二氧化碳、臭氧
和水汽。
大气中的易变成分
气温和海温
气温（Air Temperature）
气温是大气的重要状态参数之一，是天气预报
的直接对象。气温的分布和变化与气压场、风
场、大气稳定度以及云、雾、降水等天气现象 密切相关。 1. 定义：气温是表示空气冷热程度的物理量。可 以通过温度表或温度计直接测得。
温标
2．温标：温度的数值表示法称温标。常用的温标有三种。
太阳、地面和大气辐射
1．辐射的基本特性
在自然界中凡高于绝对零度的物体均发出电磁波，电磁 波按其波长分为γ 射线、X射线、可见光、红外线和无 线电波。温度高，辐射强，多为短波；温度低，辐射弱， 多为长波。不同波长的辐射具有不同的吸收，反射和透 射特性。物体因放射辐射消耗内能而使本身的温度降低， 同时又因吸收其它物体放射的辐射能并转变为内能而使 本身的温度增高。 太 阳 （ 表 面 温 度 约为 6000K ） 放 出 短 波辐 射 （ 0.15 ～ 4μ m) 。 地 面 和 大 气 （ 温 度 约为 300K ） 放 出 长 波辐 射 (3 ～ 120μ m) 。太阳辐射是地球和大气的唯一能量来源。
海洋气象基础知识
第三部分
潮 汐
若按诱发风暴潮的天气系统特征来分类，可把风暴潮分为 温带风暴潮和台风风暴潮。 一．温带风暴潮又可分为冷锋配合低压类、冷锋类和强孤 立温带气旋类。 1．冷锋配合低压类风暴潮多发生于春、秋季的渤海湾、莱 州湾。其地面气压场的一般特点是：渤海中南部和黄海北 部处于北方冷高压的南缘、南方低压或气旋的北缘。其表 现为辽东湾到莱州湾吹刮一致的东北大风，黄海北边和渤 海海峡为偏东大风所控制。在这样的风场作用下，大量海 水涌向莱州湾和渤海湾，导致强烈的风暴潮。莱州湾西岸 位于小清河口的羊角沟站，1969年4月23日记录到温带风 暴潮值3.55米，居世界首位。
第二部分
Hale Waihona Puke 海 浪海浪是发生在海洋中的一种海水波动现象。一般指的海浪是由风产生的 波动，其周期为0.5-25秒，波长为几十厘米到几百米，一般波高为几 厘米到20米，在罕见的情况下，波高可达30米以上。 海浪包括风浪、涌浪和近岸浪三种。风浪是在风的直接作用下产生的水 面波动，风浪中同时出现许多高低长短不等的波，波面粗糙，波峰附近 有浪花和大片泡沫，波峰线短，其方向和风向大致相同，其成长与风速 大小、风时长短和风区长度有关。涌浪是风停后或风向风速改变区域内 尚存的海浪和传出风区的海浪，具有较规则的外形，排列整齐，波面较 平滑，波峰线长。近岸浪是由外海的风浪或涌浪传到海岸附近时，受地 形作用而改变波动性质的海浪，随着海水变浅，波速和波长减小，致使 波峰线弯折而渐渐地和等深线平行，同时海浪遇到障碍会引起折射、绕 射和反射而使波高发生变化，使波峰前侧陡，后侧平，波面随水深变浅 而变得不对称，甚至倒卷破碎。此外，在海洋上还经常遇到不同来源的 波系（如风浪与涌浪或另一系统的涌浪）叠加而形成的海浪，称为混合 浪。
第一章 海洋水文气象要素解析
大气的垂直分层
根据气温、水汽的垂直分布、大气扰动和电离现象等要 素的变化规律，可以将大气分为五个层次。（P5）
1. 对流层（Troposphere）：下界为地面，上界随纬度和 季节变化，平均厚度10-12公里。通常在高纬为6-8Km， 中纬度10-12Km，低纬度17-18Km。夏季对流层的厚度比 冬季高。对流层集中了大气质量的80％和全部水汽，与 人类关系最为密切，大气中几乎所有的物理和化学过程 都发生在该层。对流层具有三个主要特征。第一Fra bibliotek 海洋水文气象要素
§1 大气和海洋概况 §2 气温和海温 §3 大气压 §4 风和浪 §5 大气湿度和海水盐度 §6 云和降水 §7 海面能见度和海水透明度 §8 船舶海洋水文气象观测
几个重要的专业术语
大气（Atmosphere）：包围地球表面的整个大 气层。
气象要素（Meteorology elements) ：反映 大气状态的物理量或物理现象，主要有：气温、 气压、风、湿度、云、能见度和天气现象。
2. 臭氧（ozone）：主要存在于20-40公里 气层中，又称臭氧层（Ozonsphere）。 臭氧是吸收太阳紫外线的唯一大气成分， 若没有臭氧层，人类和动物、 植物将受 到紫外线的伤害。
大气中的易变成分
3.水汽（vapour）：含水汽的空气叫做湿空气（wet air）。 空气中的水汽含量随纬度、时间、地点而变化。 湿空气在同一气压和温度下，只有干空气密度的62.2％。 大气中水汽含量范围在0～4％，具有固、气、液三态，是 常温下发生相变的唯一大气成分，它也是造成云、雨、雪、 雾等现象的主要物质条件。
大气成分
大气：主要由多种气体、水汽和悬浮的杂质构 成。
干空气（Dry air）:（除水汽和杂质以外的空 气 ） 主 要 成 分 为 氮 （ 78.09% ） 、 氧 (20.95% ） 、 氩（0.93%）、二氧化碳（0.03％）。
海洋水文气象要素
2）水汽：随着时间地点和气
象条件的不同有教大的差异 变化范围在0%～ 4%水汽 是在一般的自然界的温度和 压力条件下可以转变成水滴 和冰晶，可以发生相变的的 唯一成分
水汽的状态方程：
ε=αR α T (ε水汽压强， α水汽密度，
R α水汽的比气体常数） ρw= ρd+α
对流层中气温随高度的升高 而降低，平均上升100m下降 0.65℃。
气象要素（温度、湿度）在 水平方向分布不均，存在气 团和锋。
根据大气运动的不同特征： 对流层分为摩擦层和自由大 气
摩擦层：在对流层底部贴近 地表的气层，空气运动受地 面摩擦和空气分子的湍流粘 滞作用显著。 自由大气：在摩擦层上距地表 远空气密度小，摩擦作用小通 常可以不忽略。
地——气系统的热收支：大气和 云层与粉尘吸收太阳总辐射的 19%地球表面吸收51%，剩下的 30%被陆地、海面云层和大气反 射回宇宙。
二、空气的增热和冷却
三、空气的日变化、年变化
1. 辐射：地面和大气之间主要是通 过辐射进行热量交换的。
1、气温的日变化：有一个最高 值和一个最低值。陆地上夏
2. 对流与平流：有热力对流和动力
第一章 海洋水文气象要素
气象要素：气温、气压、湿度、风、云、雾、能见度等
都是表征大气状态的物理量或物理现象的要 素统称。
水文要素：表层水温、海浪、海流、海冰等。但也可以
是认为是广义的气象要素。
天气：是一定区域内在较短的时间内各种气象要素的综合
表现。
气候：是某一区域各种气象要素的多年平均特征，其中包
1）干洁空气：除水汽和液 体，固体杂质以外的整 个混合气体称为干空气。
主要成分：氮78.09%、氧 20.95%、氩0.93%
海洋气象基础知识
第二部分
海 浪
海浪在海上主要给航海、海上施工、渔业捕捞和海上军事 活动等带来灾害。其表现形式是引起船舶横摇、纵摇和垂 直运动。横摇的最大危险在于船舶自由摇摆周期与海浪周 期相近时，会出现共振现象，使船舶倾覆；剧烈的纵摇使 螺旋桨露出水面，使机器不能正常工作而引起失控，当海 浪波长与船长相近时，由于船舶的自重能使巨轮拦腰折断； 船舶在海浪中的垂直运动还会造成在浅水中航行的船舶触 底碰礁；有时，当海浪周期和海上平台等建筑物自振周期 接近时，也可造成建筑物毁灭性的破坏。海浪到了近海和 岸边，不仅冲击摧毁沿海的堤岸、海塘、港口码头和各类 建筑物，还伴随风暴潮，沉损船只、席卷人畜，并致使大 片农作物受淹和各种水产养殖受损，海浪所致的泥沙运动 使海港和航道淤塞。海浪到了近海和岸边，对海岸的压力 可达到每平方米30-50吨，巨浪冲击海岸能激起60-70米 高的水柱。据记载，一次大风暴曾把1370吨重的混凝土块 移动十米。
第三部分潮 汐源自由于月亮和太阳的吸引力而产生的水位定时涨落的现象称 为潮汐。正常的潮涨潮落非常有规律，对人类并不造成危 害。造成危害的是没有规律，预报又非常困难的风暴潮。 风暴潮是指由于强烈的大气扰动如台风、热带气旋、温带 气旋等引起的海面异常升高现象。如果风暴潮恰好与天文 高潮相重迭，加之风暴潮往往夹拌狂风恶浪，必然致使海 滨地区潮水暴涨甚至潮水冲毁海堤，淹没沿海江岸码头、 工厂、城镇、村庄，使物资来不及转移、人畜来不及逃生， 从而造成巨大灾害。人们通常称之为风暴潮灾害或潮灾， 亦有人称为风暴海啸、海溢或海侵。相反，背离开阔海岸 方向的大风长时间吹刮，致使岸边水位急剧下降，暴露出 大片海滩，严重影响船只的正常航行和锚泊，人们称之为 “负风暴潮”。
第一部分
风
台风发生发展的必要条件至少有四个：暖洋面、一个原先存在的低层低 压扰动、离赤道5个纬距以外和整层对流层风速切变小。高速旋转的台 风得以维持和发展的主要能量来源是热带洋面上高温、高湿、层结不稳 定的空气不断上升，大量水汽凝结释放的潜能。 台风的发生、发展和移动是一个非常复杂的过程，受多种因素的影响， 所以每一个台风的出生地、强度、路径和移动速度都不一样，尽管台风 预报专家使用多种预报技术，包括利用卫星云图这种最先进的监测技术， 还是预报与实况误差比较大，并且预报时间短。 针对台风这种破坏性极大，移动路径、速度极不规则，预报难度大等特 点，我们总公司制定了周密的防台应急计划，以人为本，十防九空也要 防，将台风损失减少到了最低限度。 在渤海的冷空气是造成海难的主要因素之一，如2003年10月10日的 强冷空气，风速达40米/秒，属于百年一遇的大风。
水文气象学的基础理论与方法
水文气象学的基础理论与方法水文气象学是一门关于大气、水文和土壤等所涉及到的水循环的科学，它是研究天气和水文环境的关系的一门综合地球科学。
一、水文气象学的基本概念水文气象学是一项兼顾大气气象、水文水资源和土壤水分运动等领域的交叉学科，其研究的内容主要有：1. 气象要素：如降水、气温、湿度、风速和辐射等2. 地表和下垫面，包括土地和水体3. 气象-水文系统中的水的各种形态和运动方式，如地表径流、地下径流、降水入渗和蒸发等4. 各种天气现象的产生、发展和变化规律二、水文气象学的主要方法水文气象学的研究方法主要有以下几种：1.地面监测法：利用监测设备对大气、土地和水体中的各种要素进行实时监测，以获取水文气象数据。
2. 数值模拟法：基于气象和水循环理论，通过计算机仿真的方式对气象和水文环境进行模拟。
3. 统计分析法：将获得的水文气象数据进行统计和分析，以揭示水文气象现象的规律和趋势。
4. 先进遥感技术：利用卫星、航空器等远距离设备进行高清晰度、广覆盖和实时监测，以获取水文气象数据。
三、水文气象学的应用领域水文气象学的研究内容丰富多样，应用领域也十分广泛，其中包括：1. 天气预报：天气预报是水文气象学最基本也是最重要的应用，通过对大气温度、气压和湿度等气象要素进行分析和预测，为人们生产生活提供服务。
2. 水资源利用：通过水文气象学的研究和预测，对水资源的开发利用进行合理规划，以满足国家经济、社会和人民生活发展的需要。
3. 气候变化和环境保护：通过对大气、水文和土壤等要素的分析和研究，可以了解全球气候变化趋势和自然灾害的发生规律，从而为环境保护和气候调整提供数据支持。
总之，水文气象学的基础理论和方法对于人类社会的发展和环境保护都有着举足轻重的意义，为了应对全球气候变化和环境保护的要求，我们需要继续深入研究和应用这门科学。
水文气象要素变化特征
水文气象要素变化特征
水文气象要素变化特征指的是水文和气象要素在不同时间尺度上的变化规律。
下面列举了一些常见的水文气象要素变化特征：
1. 降水：降水量在不同时间尺度上存在季节性和年际变化。
一般来说，夏季降水量较多，冬季较少。
年际变化表现为多年降水量的长期平均值存在波动，可能会出现干旱或洪涝等极端降水事件。
2. 温度：温度变化与地理位置、季节和气候类型有关。
在地球上不同地区和不同季节，温度的年际变化和日变化都有所不同。
一般来说，温度随着纬度的升高逐渐降低，夏季温度较高，冬季较低。
3. 蒸发：蒸发是水从地表蒸发到大气中的过程，与气温、风速、湿度等因素有关。
一般来说，蒸发量与温度和风速呈正相关关系，与湿度呈负相关关系。
蒸发量的年际变化与气候类型和地理位置有关。
4. 地下水位：地下水位受降水和蒸发的影响，存在季节性和年际变化。
一般来说，降雨量较多的季节地下水位较高，而蒸发量较大的季节地下水位较低。
地下水位的年际变化与降水量和地下水补给的多少有关。
5. 河流流量：河流流量与降水和地下水的补给有关。
一般来说，降雨量较多的季节河流流量较大，而蒸发量较大的季节河流流量较小。
河流流量的年际变化与降水量和地下水补给的多少有
关。
总之，水文气象要素的变化特征与气候、季节和地理位置等因素密切相关，不同要素在不同时间尺度上都存在着一定的规律和变化趋势。
这些特征对于水资源的管理和气候变化的研究具有重要的意义。
气象要素观测..
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八、海浪的观测
1、观测项目：风浪高、涌浪向和涌浪波高。 2、观测方法：风浪、涌浪分别观测，各挑选较远处3～5个显著大波，求 这些波高的平均值，分别作为风浪、涌浪的波高值。 观测涌浪向时，用罗经上的方位仪。一般连续观测10个较 大波浪的周期，然后求平均值作为所测结果。 3、注意事项：观测点应选择在视野开阔处，当船体发生倾斜时，波高要 进行倾角订正。 如海面上同时存在几个不同方向的涌浪,按规定只对其中波 高最大的那列涌浪的波高和涌浪向进行观测
2、影响海面能见度的因子 ――雾是影响海面能见度最主要的因子。 ――沙尘暴、烟、雨、雪、低云等 。 3、能见度等级术语
――能见度低劣（BAD）（0～2级） ――能见度不良（POOR）（3～4级） ――能见度中等（MODERATE）（5～6级） ――能见度良好（GOOD）（7级） ――能见度很好（VERY GOOD）（8级） ――能见度极好（EXCELLENT）（9级）
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4、海面能见度观测的注意事项
1）观测方法：根据水天线的清晰程度。 2）注意事项：夜间观测时，应先在黑暗处停留至少5分钟，待眼睛适应 后进行观测。 应选择在船上较高、视野开阔的地方（夜间应站在不受 灯光影响处）。 3）数据记录：取一位小数，不足0.1记为0.0，单位km。夜间无法观测 时，记为“－”。
某轮航向正东，航速20kn，测得视 风向东南，风速为14m/s，用作图 法求 其真风。
VT VA
N， 0°
5m/s
W
VS
E
VT′
V ′ 风向S，风速10m/s
T
VS 船风
VA 视风
VT 真风
S
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五、云的观测
1、注意事项： 应尽量选择在能看见全部天空和水天线的位置上进行观测；如阳光 较强，需戴黑色眼镜；夜间观测应避开较强灯光进行。将全部天空分成 10等分，云占1/10时，总云量记为1；云占2/10时，总云量记为2。
海洋气象 第二章海洋水文气象要素
气泡在水面破裂时产生膜滴和射滴的示意图。海洋上，膜滴 和射滴蒸发后海盐粒子和其他物质留在空气中。
大量观测的平均对流层粒子数浓度分布，曲线红蓝黑分别代 表大陆、海洋和城市污染空气的结果（特别是小粒子）。
黑红蓝分别代表城市污染空气、大陆、海洋的气溶胶粒子表 面积分布结果（埃根、粗粒子、巨核）。
大气的光学特征
大气中的易变成分
1. 二氧化碳（carbon dioxide）:平均含量0.03%,若达 到0.2-0.6％，就对人体有害。二氧化碳能强烈地吸 收和放射长波辐射， 对地面和大气的温度分布有 重要影响，类似温室效应，直接影响气候变迁。二 氧化碳的含量，城市多于农村，夏季多于冬季，室 内多于室外。
莫纳罗亚（夏威夷）和南极地区的月平均大气二氧化碳浓度 （单位：ppmv）随时间演变图。
1979-1989年间9-10月份卫星观测的对流层臭氧含量，多布森为 单位，非洲南部出现极大值区。
1979-2000年间，卫星观测的对流层臭氧含量季节分布。
不同纬度测得的臭氧浓度平均垂直分布，总臭氧浓度随纬度 升高而增加。
2000年9月，南半球高纬地区臭氧含量随高度积分后的分布图， 图中蓝色和浅蓝色的区域为臭氧含量低区域，主要由氯氟 烃化合物的累计引起的。
湿空气在同一气压和温度下，只有干空气密度的62.2％。大 气中水汽含量范围在0～4％，具有固、气、液三态，是常 温下发生相变的唯一大气成分，它也是造成云、雨、雪、 雾等现象的主要物质条件。
❖ 水汽能强烈地吸收和放出长波辐射，并在相变过程中吸收 和放出潜热能，对地面和空气的温度影响很大。
大气在水循环中的作用
❖ 干空气（Dry air）:（除水汽和杂质以外的空气） 主 要 成 分 为 氮 （ 78.09% ） 、 氧 (20.95% ） 、 氩 （0.93%）、二氧化碳（0.03％）。
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5、地转风的计算―― 公式法：Vg＝－ΔP/（2ρωsinφΔn） 将ρ＝1.293kg/m3和ω值代入得 Vg＝－4.78ΔP/（sinφΔn） (水平气压梯度单位：hPa/赤道度，或hPa/ 纬距) 二、梯度风（Gradient Wind） 1、定义 ――自由大气中，空气的水平匀速曲线运动。 2、力的平衡 ――水平气压梯度力、水平地转偏向力和惯性离心力达到平衡。 高压中（反气旋）：Gn＋C＝An 低压中（气旋）： An＋C＝Gn 3、主要结论： 1）北半球，高压中的风顺时针旋转，低压中的风逆时针旋转； 风向与气压场之间满足白贝罗风压定律。 2）梯度风风速与水平气压梯度、纬度的正弦、空气密度和曲率半径有 关。
第二节
风
一、地转风（Geostrophic Wind） 1、定义 ――自由大气中，空气的匀速水平直线运动。 2、力的平衡 ――水平气压梯度力与水平地转偏向力平衡。 Gn＝An，方向相反，作用在同一条直线上。 3、Vg的大小，Vg＝－ΔP/（2ρωsinφΔn） 1）与水平气压梯度成正比，在天气图上，等压（高）线越密，地转风 越大； 等压（高）线越疏，地转风越小。 2）与空气密度ρ成反比，高空ρ小，地转风增大；低空ρ大，地转风小。 3）与sinφ成反比，纬度越高，Vg越小； φ＝0°（赤道上），Vg趋近无穷，说明地转风不存在。 4、风向 ――白贝罗风压定律。 风沿等压线吹，背风而立，北半球高压在右，低压在左；南半球正好相 反。
第一章
海洋水文气象要素
气象要素――表征大气状态的物理量或物理 现象，如气温、湿度、气压、风、云、能见 度、雾、雷暴、雨、雪、冰雹等。表层水温、 海浪、海流、海冰等是水文要素。
第一节
气温
一、气温的定义和单位 1、气温（Air Temperature）：表示空气冷热程度的物理量 2、三种常有温标之间的换算关系： 1) 三种温标对纯水冰点和沸点的定义： 冰点 沸点 等分 摄氏温标（℃） 0 100 100 华氏温标（℉） 32 212 180 绝对温标（K） 273 373 100 2）三种温标的换算关系 已知X℃，则对应的 华氏温标Y（℉）＝9•X/5＋32 绝对温标Z（K）＝273＋X 若已知Y℉，则对应的 摄氏温标X（℃）＝5×（Y－32）/9 绝对温标Z（K）＝273＋5×（Y－32）/9
第四节
第三节 云
一、观测分类 云族 云底高度
云属 降水特点 中文名 国际名国际 缩写 高云 >5000m 卷云 Cirrus Ci 卷层云 Cirro-Stratus Cs 卷积云 Cirro-Cumulus Cc 中云 2500m～5000m 高层云 Alto-Stratus As 连续性或间歇性的雨、雪 高积云 Alto-Cumulus Ac 低云 <2500m 层积云 Stratus-Cumulus Sc 间歇性微弱的雨、雪 层云 Stratus St 毛毛雨 雨层云 Nimbo-Stratus Ns 连续性中～大的雨、雪 碎雨云 Fracto-Nimbus Fn（附属云） 积云 Cumulus Cu 积雨云 Cumulo-Nimbus Cb 阵性降水
二、物理分类
云型 层状云 波状云 积状云
中云 高云 大气稳定度 雨层云（Ns）、层云（St） 高层云（As）卷层云（Cs）稳定 层积云（Cs）、 高积云（Ac）卷积云（Cc）稳定 淡积云（Cu hum）、 卷云（Ci） 不稳定 浓积云（Cu cong）、 积雨云（Cb）
Байду номын сангаас低云
3）低压（气旋）区中的水平气压梯度不受限制； 高压（反气旋）中的水平气压梯度不能超过某一临界值。 4）反气旋区内，边缘风速较大，中心附近微风或者静风； 曲率较小（曲率半径大）处，即等压线平直处，等压线密， 风速大； 曲率较大（曲率半径小）处，即等压线弯曲较大处，等压线 疏，风速较小。 5）中高纬度反气旋的风速较大，低纬度反气旋内风速较小。 6）Va（反气旋中的风）〉Vg（地转风）〉Vc（气旋的风） 三、风随高度的变化 随高度的升高，风速增大，北半球风向逐渐右偏，南半球逐 渐左偏，摩擦层顶处，风速接近地转风，风向接近地转风向。 近地面层（30m～50m以下），风随高度的变化不明显。
二、气温的日、年变化 1、日变化 1) 日变化特点：一天中最高气温（Tmax）：陆地上在13～14时，海洋上 在12时30分。 最低气温（Tmin）：近日出前 2）气温日较差：Tmax－Tmin 3）影响日较差的因素： 下垫面性质：陆地日较差>海洋，沙漠最大 纬度：低纬日较差>高纬 季节：夏季日较差>冬季 天空状况：晴天日较差>阴天 海拔高度：低处日较差>高处 2、年变化 1）年变化特点： 一年中月平均最高气温（Tmax）：北半球，陆地在7月，海洋在8月 最低气温（Tmin）：北半球，陆地在1月，海洋在2月 2）气温年较差：月平均Tmax－月平均Tmin 3）影响年较差的因素： 下垫面性质：陆地年较差>海洋，沙漠最大 纬度：高纬年较差>低纬，赤道最小 海拔高度：低处年较差>高处
海事系统救助技能培训
航海气象讲座
任课教师 盛清波
一、教学目标:学习基本的气象知识,了解寒潮、熱带气旋、 雷暴等常见的天气系统,能在现场对基本气象要素进行简单 观测，必要时向指挥中心报告。会识读气象图，利用天气报 告或天气图判断现场的天气形势和变化趋势。
二、教学重点： 1、海洋水文气象基本要素的特征及观测方法。 2、几种常见雾的特点及生消条件 3、判断热带气旋的部位及避离方法 4、寒潮大风的天气过程 5、气象图符号、天气系统的识读，根据气象图判断现场的 天气形势及变化趋势。