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海洋科学导论1、大地水准面：全球静止海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，在海洋中不考虑波浪、潮汐和海流的存在，海水完全静止时的海面；它在大路上是静止海面向大陆之下延伸的假想“海面”，两者统称大地水准面。2、海与洋的区别：洋：远离大陆，面积广阔，深度大，海洋要素如盐度、温度等不受大陆的影响，具有独立的潮汐系统和强大的洋流系统） 海：是边缘部分，深度较浅，温度、盐度等受大陆影响很大，并有明显的季节变， 水色低，透明度小，没有独立的潮汐和洋流系统。3、大陆边缘：稳定型大陆边缘：没有活火山，极少有 地震活动 由大陆架、大陆坡和大陆 隆组成 ； 活动性大陆边缘：可以分为岛弧亚型和安第斯亚型 。4、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。5、沙坝泻湖发育的过程：海湾泻湖：初期发育阶段，此时滨外沙坝尚在水下或不连续，所以与海洋联系密切 半封闭泻湖：滨外沙体变大，潮流通道联系不畅而形成，可以有淡水 注入，使盐度降低； 封闭泻湖：泻湖完全被沙坝阻隔，与海洋联系基本断绝而形成，只有 暴风浪时海水才可以越过沙坝进入泻湖； 埋藏泻湖：封闭泻湖进一步演化为滨海沼泽，植物丛生，并为后期 的河流冲击物所覆盖而形成。6、大洋沉积物类型： 远洋粘土：因其颜色主要呈褐至红褐色，又称粘土或红粘土，主要分布在太平洋，它覆盖了洋底总面积的49.1%。大西洋和印度洋分布局限。 钙质生物沉积：指含碳酸钙大于30%，而陆源粘土、粉砂含量小于30%的远洋粘土 。 硅质生物沉积：指含生物骨屑50%以上、硅质生物遗骸大于30%的远洋粘土。 陆源碎屑沉积物 火山碎屑沉积物7、水分子的缔合：各水分子之间因极性又互相结合，形成比较复杂的水分子，但水的化学性质并未改变，这种现象称为水分子的缔合8、等温压缩：若海水微团在被压缩时，因和周围海水有热量交换而得以维持其水温不变，则称为等温压缩。9、绝热变化：由于海水的压缩性，当一海水微团作铅直位移时，因其深度的变化导致所受压力的不同，将使其体积发生相应变化。在绝热下沉时，压力增大使其体积缩小，外力对海水微团作功，增加了其内能导致温度升高；反之，当绝热上升时，体积膨胀，消耗内能导致温度降低。这种海水微团内的温度变化称为绝热变化。10、位温：海洋中某一深度的海水微团，绝热上升到海面时所具有的温度称为该深度海水的位温。11、饱和水汽压：是指水分子由水面逃出和同时回到水中的过程大道动态平衡时，水面上水汽所具有的压力。12、影响水平衡的因子：蒸发：蒸发不仅使海洋失去热量，同时又使海洋失去水量。降水：降水是海洋收入的重要因子，但其分布也是不均匀的，与大气环流有关。大陆径流：包括地下水入海是海洋水量收入的另一重要因子。其分布在世界各大洋也是极不均匀的。结冰与融冰：结冰与融冰是海洋水平衡的可逆过程。海洋的水收入主要靠降水、陆地径流和融冰；支出则主要是靠蒸发和结冰。13、海洋温度、盐度和密度的分布特点：从宏观上看，世界大洋中温度、盐度、密度场的基本特征是在表层大致沿纬向呈带状分布，即东西方向上量值的差异相对很小；而在经向，即南北方向上的变化却十分显著。在铅直方向上，基本呈层化状态，且随着深度的增加其水平差异逐渐缩小，至深层其温度、盐度、密度的分布均匀。它们在铅直方向上的变化相对水平方向上要大得多，因为大洋的水平尺度比其深度要大几百倍至几千倍。读图题：1、看下图回答，该图展示了海洋温度分布的哪些特点？什么是混合层？主温跃层？季节性跃层？冷中间水？ 答：温度分布特点：表层水中，赤道地区温度最高，向中纬、高纬，温度降低。水温随深度的增加而降低，并且在水平面上，差异随深度降低，到一定深度，水温近似相同。混合层：暖水区的表面，由于受动力及热力因素的作用，引起强烈湍流混合，从而在其上部形成了一个温度铅直梯度很小，几近均匀的水层。主温跃层：低纬海域的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，此层称为大洋的主温跃层。季节性跃层：在混合层的下界，特别是夏季，由于表层增温，可形成很强的跃层，冬季，表层降温，对流过程发展，混合层向下扩展，导致跃层消失，称为季节性跃层。冷中间水：高纬度地区，冬季甚至在上层出现逆温现象，其深度可达100米左右，夏季表层温度升高后，由于混合作用，在逆温层顶部形成一个厚度不大的均匀层，因此，往往在其下界与逆温层的下界之间形成冷中间水。2、读图分析大洋表层温度、盐度和密度的分布规律，并解释原因？ 答:海水的温度取决于海水的热量收支状况，海水热量主要来源于太阳辐射，表层海水水温一般由低纬向高纬逐渐递减。盐度分布规律：从南北半球的副热带海区，分别向两侧的高纬和低纬递减，呈马鞍形分布。海洋表层海水盐度的分布和变化主要受蒸发量和降水量的制约，其次受陆地径流、结冰和融冰、洋流等因素的影响。一般来说，降水量大于蒸发量的海区盐度偏低。反之，盐度偏高。海水密度的分布因温度、盐度、压力的不同而有差异。表层海水由于其压力可视为零，因而其密度主要取决于海水的温度和盐度。赤道地区，表层水温高，盐度低，密度小；愈向两极，水温下降，密度逐渐增大14、水团：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。15、海水混合的形式：分子混合，通过分子的随机运动与相邻海水进行特性交换，其交换强度小，且只与海水性质有关。涡动混合，它是由海洋湍流引起的，也称湍流混合，是海洋中海水混合的重要形式。类比分子混合中分子的随机运动，它是以海水微团的随机运动与相邻海水进行交换，其交换强度比分子混合大许多量级，它与海水的运动状况密切相关。对流混合：是热盐作用引起的，主要表现在铅直方向上得水体交换。16、海洋污染：直接或间接由人类向大洋和河口排放的各种废物或废热，引起对人类生存环境和健康的危害，或者危及海洋生物的现象。17、大气成分在海水中的溶解度主要取决于气体的性质、气体的分压、海水的温度和盐度。18、溶解氧的补偿深度：从海水的一个水柱来看，光合作用的强弱取决于光线的强弱，在近表层光合作用大于呼吸作用，随着深度的增加，光合作用减弱，呼吸作用增强，在某一深度下，溶解氧生物生产量恰好等于消耗量时，该深度称为溶解氧的补偿深度。19、氮循环的过程（P140图4-19）：生物固氮作用：分子态氮在海洋某些细菌和蓝藻的作用下还原为NH3、NH4+或有机氮化合物的过程。氮的同化作用：NH4+或NH3被生物体吸收合成有机氮化合物，构成生物体一部分的过程。硝化作用：在某些微生物类群的作用下，NH3或NH4+氧化为NO3-或NO2-的过程。硝酸盐的还原作用：被生物摄取的NO3-被还原为生物体内有机氮化合物的过程。氨化作用：有机氮化合物经微生物分解产生NH3或NH4+的过程。反硝化作用：NO3-在某些脱氮细菌的作用下，还原为气态氮化合物的过程。20、海洋环流的分类：1）按成因分类：风海流（风生流）-大洋表层 密度流（热盐）-大洋深层 补偿流2）按受力类别分：地转流：若不考虑海水的湍应力和其他能够影响海水流动的因素，则这种水平压强梯度力与科氏力取得平衡是的定常流动 惯性流3）按区域分：赤道流 陆架流 极低流 东西边界流4）按运动方向分：下降流：海水自上层下沉的铅直向流动 上升流：海水从深层向上涌升5）按海流水温与周边温度分：暖流 寒流21、影响和产生海流的力：引起海水运动的力，如重力、压强梯度力、风应力、引潮力等。由于海水运动所派生出来的力，如地转偏向力、摩擦力等。22、海洋压力场内压场：由海洋中密度差异所形成的斜压状态，称为内压场。 外压场：由于海洋外部原因，如海面上的风、降水、江河径流等因子引起海面倾斜所产生的压力场称为外压场。24、洋流西向强化：考虑科氏力随纬度变化是，在大洋西岸流线密集、流速大；而在大洋东岸，流线稀疏、流速小，这种现象被称为洋流西向强化。25、波浪分类：1）按相对水深（水深与波长之比）分：深水波（短波）、浅水波（长波）2）按波形的传播与否分：前进波、驻波3）按波动发生的位置分：表面波、内波、边缘波4）按成因分：风浪、涌浪、地震波、海啸26、深水波与浅水波的区别：1）水质点运动轨迹：深水波：圆周运动；浅水波：椭圆2）深水波：运动速度随深度增加是呈指数减少，直到消失浅水波：随水深增加，长轴不变，短轴迅速减小3）深水波：波速与波长有关，与水深无关浅水波：波速与水深有关，与波长无关相同点：随深度增加，波长不变27、海洋内波的意义（作用）:它能将大、中尺度运动过程的能量传递给小尺度过程它是引起海水内部混合、形成温、盐细微结构的重要原因它能将深层较冷的海水连同其中的营养盐输送到海洋上层，有利于海洋生物的生长由内波引起的等密面的波动会影响海洋中声速的大小与传播方向，从而影响声呐的效能，对潜艇的隐蔽与监测起着有利或有害的作用28、风浪与涌浪的区别：1）风浪：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：指海面上由其他海区传来的或当地风力迅速减小、平息，或者风向改变后海面上遗留下来的波动2）风浪的特征：往往波峰尖削，在海面上的分布很不规律，波峰线短，周期小，当风大时常常出现破碎现象，形成浪花。涌波的特征：波面比较平坦，光滑，波峰线长，周期、波长都比较大，在海面上的传播比较规律。29、潮汐日不等现象：凡是一天之中两个潮的潮差不等，涨潮时和落潮时也不等，这种不规则现象称为潮汐的日不等现象高潮中比较高的一个叫高高潮，比较低的叫低高潮；低潮中比较低的叫低低潮，比较高的叫高低潮。30、引潮力：地球绕地月公共质心运动所产生的惯性离心力与月球引力的合力称为引潮力。31、潮汐静力学理论假定和结论 假定：地球为一个圆球，其表面完全被等深的海水所覆盖，不考虑陆地的存在；海水没有粘滞性，也没有惯性，海面能随时与等势面重叠；海水不受地转偏向力和摩擦力的作用。结论：在赤道上永远出现正规半日潮，当月赤纬不等于0时，两级高纬度地区出现正规日潮，当月赤纬不等于0时，在其他纬度上出现日不等现象，越靠近赤道，半日潮的成分越大，反之，越靠近南、北极，日潮的成分越显著。32、中国风暴潮特点特点：一年四季均有发生；发生的次数较多；风暴潮高度较大；风暴潮规律复杂。危害：淹没农田，冲垮盐场，摧毁码头，破坏沿岸的国防和工程设施破坏浅海油田等。33、露点：对于一定质量的湿空气，若气压保持不变，而令其冷却，则湿度参量保持不变，但饱和水汽压E(t)却因温度的降低而减小。当E（t）=e时，空气达到饱和。湿空气等压降温大道饱和时的温度就是露点温度（露点）。34、季风的特点：1）盛行风向随着季节的变化而有很大的不同，甚至接近于相反方向； 2）两种季节（冬季风和夏季风）各有不同的源地，因而其气团性质有着本质的差异； 3）能够给天气现象造成明显不同的各种季节，如雨季和旱季、冬夏明显对比等季风形成的要素：海陆影响行星环流影响青藏高原大地形影响35、台风：是发生在热带海洋上的一种具有暖心结构的气旋性涡旋，是达到一定强度的热带气旋。 移动路径：西太平洋台风和南海台风生成后，主要移动路径有西行、西北行、转向型等几种情况，但也出现异常路径，如打转、突然转向、蛇形路径等。36、海洋在大气系统中的地位：1）海洋对大气系统热力平衡的影响：海洋热状况的变化以及海面蒸发的强弱都将对大气运动的能量产生重要影响，从而引起气候的变化，海洋环流在地球大气系统的能量输送和平衡中起着重要的作用。2）海洋对水汽循环的影响：大气中水汽量绝大部分由海洋供给，尤其低纬度海洋，是大气中水汽的主要源地。因此，不同海洋状况通过蒸发和凝结过程将会对气候及其变化产生影响。3）海洋对大气运动的协调作用：海洋的运动和变化具有明显的缓慢性和持续性，这一特征一方面使海洋有较强的“记忆”能力，可以把大气环流的变化通过海气相互作用将信息贮存于海洋中，然后再对大气运动产生作用；另一方面，海洋的热惯性是的海洋状况的变化有滞后效应。4）海洋对温室效应的缓解作用：37、海洋污损生物：也成海洋附着生物，是指生长在船底和海中一切设施表面的动物、植物和微生物。船底及海中生长生物的现象称为生物污损，防除生物污损也称防污。 海洋无损生物的危害：增加船舶的阻力堵塞管道，严重影响生产加速金属腐蚀是海水中仪表及转动机件失灵对声学仪器的影响对浮标等的影响对水产业的影响38、海洋环境噪声：海洋中的声音可能来自海洋生物和海洋介质