海洋学 第5-6章

1、 较大面积海水结冰会给沿岸人民的生产、生活 造成危害甚至形成灾害，概括起来海冰的危害有 以下几个方面。 一、阻断航运。绝大多数运输船舶不具备破冰能力， 因海水结冰，航运被阻断，经济损失巨大。 二、毁坏海上设施，包括油气开采及水产养殖用的 网箱、浮筏。尚未冻结牢固和次年融化中的流冰 具有极大的冲击力，采油平台、网箱、浮筏常常 深受其害。 三、冰层以下无光，海洋植物（单细胞藻类和大型 经济藻类）生长受到抑制，海洋生产力下降。 四、阻碍了海水的流动，不利于营养盐的均匀分布。 海冰除具有很大的危害外，有时也有下面的好 处： 结实的厚冰上面可以行驶车辆。 海水结冰过程中促进上下对流，有利于底层营养 盐的

2、上浮。 1969年我国遭遇特大冰灾，渤海海面3/4面积结冰， 最厚的南堡海区厚达1m。为解救船只，空军曾在 60厘米厚的堆积冰层上投放30公斤炸药包，结果 还没有炸破冰层。 2010年春季河北省海水冰灾损失 中新社石家庄中新社石家庄2月月22日电日电 河北省水产局22日透露，渤海海域遭遇的30 年来最严重冰冻灾害重创河北渔业，该省因渤海结冰造成的渔业损失 累计达人民币15696万元。 河北省渔业部门最新调查统计，该省秦、唐、沧3市拥有60多个渔港 和渔船停泊点，除秦皇岛渔港外，其他全部封冻，渔船无法进出港。 往年仍在作业的大马力渔船不能出海，造成减产性损失9290万元。 据河北省水产局透露，渤

3、海迅速结冰导致该省海上作业的40万条流刺 网丢失，造成直接经济损失1600万元。破冰回港过程中200余艘120 马力以上的大型渔船被浮冰严重撞损，另有10艘渔船、60名船员海上 遇险，其中昌黎县两艘投礁船被封冻海上四十多日才被救回。 渤海冰冻还致使该省养殖基础设施部分损害严重，损失达1485万元。 由于冰封后海水工厂化养殖纳水困难，养殖产品大面积死亡，损失初 步统计已达1424万元。 以上是网易新闻2月23日的报道 2012年秦皇岛海冰损失 2013年1月秦皇岛海域的海冰 本校海洋学院外海冰 纯淡水在1个大气压下的冰点是0，海水 因为结冰时必须析出盐分，结冰慢，冰点 较低，随盐度而变化。 海水

4、冰点、最大密度的温度与盐度的关系 海水冰点随盐度升高而下降。 最大密度的温度也随盐度升高 而下降，速度快于冰点。 淡水表层4以上时上凉下热上 下对流，上下均为4后继续降 温，上凉下热不对流，直至结 冰。 海水盐度低于24.7时，与淡 水相似，不对流时间稍短。 盐度大于24.7时，对流一直 进行，直至上下全部降至冰点。 冰点 i=-0.003-0.0527s-0.00004s T大=3.975-0.2168s+0.0001282s 一、结冰过程：海冰是淡水冰晶、“卤水”和含有盐 分的气泡混合体。按发展阶段，可分为 初生冰：针状、细小、互相分离。 尼罗冰：冰针连结、厚2-3cm以内，海浪可打碎 饼

5、冰：厚4-5cm，海浪打不碎。 冰板：厚5-15cm，可行驶车辆。 多年冰：多年不化，更大的厚度。 二、海水的过冷却：由于海水过分清洁无晶核、运 动等原因，降温至冰点仍不结冰的现象。大洋水 的过冷却是一个普遍现象。 三、海水比淡水难以结冰的原因 海水冰点比淡水低。 结冰之前上下水层一直对流，降温困难。 水平方向的流动和波浪。 海水一般较清洁，缺少晶核。 四、海冰的类型 按运动状态分为固定冰和浮（流）冰。 前者与海岸、岛屿或海底冻结在一起，多分布于沿岸或岛 屿附近，其宽度可从海岸向外延伸数米至数百公里；后者 自由漂浮于海面，随风、浪、海流而漂泊。冰层高于海面 2m就称为冰架，高于海面5m以上就称

6、为冰山。 南极附近的冰山 一、海冰的盐度一、海冰的盐度 海冰的盐度是指其融化后海水的盐度， 一般为 37 左右。 海水结冰时，是里面的水冻结，而将其中 的盐分排挤出来，部分来不及流走的盐分 以卤汁的形式被包围在冰晶之间的空隙里 形成“盐泡”。此外， 海水结冰时，还将来不 及逸出的气体包围在冰晶之间，形成“气泡” 。因此， 海冰实际上是淡水冰晶、卤汁和 气泡的混合物。 冻结前海水的盐度：冻结前海水的盐度越高， 海冰的盐度也高。 冻结的速度： 结冰时气温越低，结冰速度越 快，来不及流出而被包 围进冰晶中的卤汁就 越多，海冰的盐度自然要大。 在冰层中的位置：由于下层结冰 的速度比上 层要慢，故盐度随

7、深度的加大而降低。 1.冰龄：当海冰经过夏季时，冰面 融化也会使 冰中卤汁流出，导致盐度降低，在极地的多年 老冰中，盐度几乎 为零。 某海区不同位置处海冰的盐度 二、海冰的密度二、海冰的密度 纯水冰 0时的密度一般为 0.917g/cm- 3，海冰中因为含有气泡，密度一般低于此 值，新冰的密度大致为 0.9140.915。冰 龄越长，由于冰中卤汁渗 出，密度则越小 。夏末时的海冰密度可降0.860 左右。由于 海冰密度 比海水小，所以它总是浮在海面 上。 按0.86计算，海面上漂浮的冰山水面以上 部分和水面下部分之比为1：5 海冰的比热容比纯水冰大，且随盐度的增 高而增大。 海冰的融解潜热也比

8、纯水冰的大。 海冰的热传导系数比纯水冰小，因为海冰 中含有气泡，而空气的热传导系数是很小 的。 海冰的抗压强度约为纯水冰的 3/4，这显然 是因其存在许多空隙造成的。 我国仅在渤海和黄海的部分海区出现结冰 现象，冰清并不严重。主要结冰区是渤海 三湾和黄海北部沿岸海区。结冰期为12月 翌年2月约三个多月。 辽东湾冰区宽度数百至数千米，厚度 1030cm,冰期120天。 渤海湾冰期100天，冰区宽度200-2000m， 厚30cm以下。 莱州湾时间和面积均较小。 第一节 波浪的要素和分类 第二节 波浪的等级 第三节 中国近海的波浪 一、波浪与海洋渔业的关系 由于受到风力、海底地震、火山爆发、 潮汐

9、等因素的影响，一般各海区都要形成 波浪。 有利方面： 波浪较大的海区海水混合剧 烈，海水中溶解气体丰富，藻类生长繁茂 ，鱼贝类也较多。 不利方面：但波浪太大不但威胁船只安全 ，而且可能破坏养殖浮筏和网箱。 海上养殖网箱 波高：一个完整波浪最高点 和最低点的垂直距离 波峰和波谷：波形最高点 和最低点。 周期：某一点从波峰到下一个 波峰的时间间隔。 波陡：波高/波长。 波向：波浪传来的方向 波速：波长/周期，c 波长：两个相邻波顶的水平 距离，单位米。L 振幅：波峰到静止水面间的 距离，即波高的1/2. 由于海洋中的波浪形态很复杂，实际常用以 下指标描述海区波浪情况。 平均波高：很多波形的波高平均

10、数，也叫平均 浪高。 有效浪高：取观测波浪数的前1/3大波进行平均 。一般情况下，平均浪高为0.63时，有效浪高 为1。海浪预报的平均浪高是指有效浪高。 海水波浪各要素关系通常为 L=1.56t L=0.64c 三、波浪的分类 按照成因，分为风浪（含涌浪）、潮汐浪、海啸 涌浪：当风停止后，因海水惯性海面仍有波浪， 这时的波浪便称为涌浪。涌浪波陡较小，0.05 左右。 按照位置，分为表面波和内波。 按照运动形式，分为前进波和驻波（水质点上下 运动） 按周期分为毛细波（周期1s）、重力波（ 130s）、潮波（12或24h）、海啸（数分钟） 一、决定风浪大小的因素有 1.风速 2.风时（风吹过海面的时间） 3.风区面积 4.水深 二、波浪等级 2012年10月，纽约，台风桑迪 波浪计 波浪计