02海洋学基础-海洋地质学系列

1、09/12/2014，中国大学地球科学(武汉)，第二章海洋学基础，讲座概述，第一节海水的基本性质1，海水的物理性质(1)状态和颜色/(2)海雾的形成有一定的条件。海水蒸发，空气中的水蒸气达到饱和状态时，就会出现海雾。目前世界上有三个海务中心，以中纬度大西洋纽芬兰为中心，以北太平洋千岛群岛为中心，以南印度洋爱德华王子群岛为中心。1，海水的物理性质，(1)海水的状态和颜色，1，海水的物理性质，(1)海水的状态和颜色，纽芬兰，爱德华王子群岛，千岛群岛，全球三个海务中心，1，海水的物理性质，(1)一般来说，大洋海水是深蓝色，近岸水域是蓝绿色和黄褐色，有些海洋是以黄海、红海等海色命名的。海水的颜色在一定

2、程度上反映了海水中漂浮和溶解的组分的性质。中国黄河从西北高原带来了大量黄土，使黄河口水域变成了黄色。美国加利福尼亚湾北部，科罗拉多河在雨季大量的红土进入海湾，把海水染成了褐色。威廉莎士比亚，科罗拉多，科罗拉多，科罗拉多，科罗拉多，科罗拉多，科罗拉多，科罗拉多)黑海的水很深，下层的水含有大量硫化氢，氧气不足，形成缺氧环境，生物无法生存，海水变成蓝棕色。红海在海水中繁殖出大量的红藻，呈红色。1.海水的物理性质，海水颜色变化，三大洋表面海水温度平均为17.4，比陆地年平均14.4高3，其中太平洋年平均19.1，印度洋为17，大西洋16.9。太平洋水温高的是太平洋的热带、亚热带地区，它的35个面积位于

3、南纬30之间。大西洋热带地区面积小，印度洋介于两者之间。另一个原因是太平洋北部的大陆块从北冰洋分离出来，阻碍了大量北冰洋冷水的进入，大西洋北部与北冰洋相连。(威廉莎士比亚，北美国电视电视剧，北极)在南半球，三大洋与南大洋相通，情况也差不多。海水表面温度主要取决于太阳辐射热，其次与洋流有关。因此，低纬表层海水温度高，高纬度地区水温低，温差可达30，全球等温线大致平行纬线，在南半球尤为明显，但下降率不规则。在北半球，大洋西部等芯线密集，东部等芯线相对稀疏。(b)海水的温度，1，海水的物理性质，(b)海水的温度，全球海洋表面海水温度等高线图()(Conte etc .1997)，1，海水的物理特性，

4、1，海水的物理特性现场海水密度比1稍大，一般为1.0255-1.0285，因此现场条件密度通常表示密度。STP=(STPl)103每个海域的盐度和温度不同，形成了密度不同的洋流和手段。在大洋深处，盐度和温度比较稳定，海水稍微可压缩，海水密度只与压力有关。1.海水的物理性质，(3)海水的密度，1。海水密度的平面分布海水的温度和盐分是影响海水密度的主要因素。赤道地区温度高，盐度低，表面海水密度低，约1.0230；两极海域温度低，海水密度高，南极海域达到1.0270以上。亚热带地区蒸发量大，盐度高，温度高，密度不大。全球海洋八月表层密度分布图(青岛海洋台，1982年)，高海拔区，高海拔区，低价值区，

5、1，海水的物理性质，1。盐分的定义盐分是海水含盐量的尺度，海水是复杂的溶液，含有氯化钠等80多种元素，随着海洋科学的发展，盐分的定义发生了几次变化。(1)盐度19世纪末，克诺等人主张海水盐度的定义是“在1公斤海水中，溴和碘都被相应的氯取代，所有碳酸盐都转换成氧化物后，所含无机盐的克数称为盐度，S用公斤表示”。联合国教科文组织和国际考察委员会等国际组织成立了“海洋用标和标准联合专家小组”，于1963年建立了利用山羊图求盐度的方法。2)海水的化学性质，(1)海水的盐度，2)海水的化学性质，(1)海水的盐度，(2)氯也沉淀海水样品中含有卤化物的纯标准，(原子量)的质量和海水的质量比率为0.32852

6、34倍海水电导率随海水温度、压力、盐分的变化而变化。在相同的温度和压力条件下，由相同离子组成的海水的电导率只与盐度有关，因此，根据电导率大小，可以求出盐度值。牙齿方法是以15和1气压为标准测量的，对于郑智薰15的测量值，可以制作温度修正表，找出-235点的盐度值。2 .海水的化学性质，(1)海水的盐度，2。海水盐度的平面分布海水的盐度受蒸发、降雨、洋流、海水混合、结冰、融化等因素的影响。全世界海水盐度的平均值为34.7，普通机的平均值为35。从全球海洋表面的盐度分布图来看，每个海洋都有两个盐度高值地区，分别出现在南纬2030处，赤道和两极地区是盐度低的地区。这是因为南北纬2030区位于新风带，

7、天气干燥，蒸发量大于降雨量，表面盐度高。赤道地区的降雨量比蒸发量大小，所以表层海水盐度低。高纬度地区蒸发量少，降雨量多，表层海水盐度低。北半球夏季平均海洋表面盐度()，2，海水的化学性质，20N，40N，60N，20S，40S，60S，1。海水的主要元素海水含量大于1.0mg/L的11种元素，即Na海水中盐分含量稳定，海水有运动，充分混合各成分，溶解成分的组分具有近似的抗比关系。2，海水的化学性质，(2)海水的元素，(2)海水的化学性质，(2)海水的元素，2它们存在于海水的所有物理过程、化学过程、生物过程中，包括海水-河流、海水-大气、海水-海底沉积物、海水，讲座概述，第一节海水的基本性质第二

8、节海水的运动1，波浪(1)波浪的要素和分类2，潮汐(1)定义和要素3，洋流(1)定义/(2)分类第三节地壳的类型以及海洋壳的结构第四节板块结构的基本理论波浪，潮汐，和这也是海洋环境的基本要素。海水在不断的运动中含有丰富的无污染可再生海洋能源，需要人们开发和利用。(阿尔伯特爱因斯坦，美国电视电视剧，海洋名言)第一，海浪具有明显的运动形式，是人们最熟悉的海水运动形式。在风和其他动力因素的作用下，海绵体进行周期性起伏运动，这称为波浪。一般来说，共振运动，即正弦曲线或余弦曲线运动，海浪运动的本质是海水表面以波的形式传播，水体不随波向前运动，海浪的各个水质点在圆周运动。一，波，一。波的一个元素完整的波由

9、以下元素组成(图3.1):波峰：波的最高点。波谷：波的最低点。波高：从波峰到波谷的高度。波长：两个相邻山峰或山谷的距离。周期：两个相邻的山峰或山谷通过海浪稍微移动所需的时间。波速：波长和周期的份额，将波长设置为L，将周期设置为T，则波速V=LT振幅：波浪高度的一半。峰度：波高(h)与波长的比率。S HL角频率():2T，1，波，(1)波要素和分类，波要素峰值波波长周期，1，波，(1)波要素和分类，1，波，(1)波要素和分类小风浪形成风浪大的话，海绵水分子不能通过表面张力展平，必须通过重力作用展平的波称为引力波。2)地震波是地震，特别是海底地震引起的海面波称为地震波。它一般浪高，海浪规模大，对沿

10、海工程建筑有很大的破坏作用，又称海啸。3)波是在潮汐作用下形成的海洋表面的波，特征是周期长，通常至少12h，最大不超过24h。2 .波分类，一，波，(1)波元素和分类，2。海浪分类，海上风构成的引力波，2010年二月二十七日智利地震引发海啸后混乱。一、波、(1)波元素和分类5)内波是两个密度不同的水团界面上的波。通常在海面上很难直接观察到。每次船经过，船都受到影响，甚至不能前进。(阿尔伯特爱因斯坦，美国电视电视剧，海洋)，海水运动形成的内波，(1)波浪要素和分类，2。波的分类，1，波，天体(月亮，太阳)的作用下，海洋表面海水周期的起伏和涨落运动称为潮汐。和海浪运动一样，也称为海浪。但是周期很长

11、，可能达到1224h。在潮汐发生过程中，海水不断上升的时期称为上升期，海水达到高潮时有2-3个小时的牙齿，海水既不上升也不下降，称为平潮，随后海水开始下降，这称为退潮。退潮时，海水不再下降，称为退潮。从低潮到高潮的时间叫涨潮时间。高潮到低潮时，两者的总和称为周期，低潮到高潮的间隔称为潮差。(威廉莎士比亚，哈姆雷特，退潮，退潮，退潮)，2，潮汐，(1)潮汐的定义和要素，2，潮汐，(1)潮汐的定义和要素，(2)低潮和高潮，甚至一天达10米，2，潮，(1)潮的定义和要素，杭州湾钱塘江潮，最大潮差8.9米，农历八月16 八月18，2，潮，(1)潮的定义和要素，洋流是海水运动的重要形式之一。海水是由风、

12、天体作用、热辐射、蒸发、降水、冷轴等引起的海水密度和盐度差异引起的大规模海水方向流，在海洋中一般称为洋流，在浅海中称为洋流。洋流和洋流类似河流，但规模比河流大，海洋(海洋)从几十公里到数万千米，宽度从几十公里到数百千米，深度达数百米。海(海)流动速度比河慢。海洋(羊)流有自己的温度、盐度、密度、搜索、透明度、水化学成分，甚至生物的种类。一般来说，高温洋流是蓝色的，低温洋流是绿色的。海洋(海洋)流动像河流一样有季节性变化。海(海)流表面的流速大，深度小，有时方向不一致，一定的深度方向相反，河流没有这种变化。3，洋流，(1)洋流的定义，1 .风海流大洋区是大气循环，浅海口由季风等引起洋流。大气循环

13、引起的洋流、流速、流量比较稳定，洋流由于局部海口季风，流速、流量变化不定。2.密度流是由于盐度和温度不同，海水密度下降，水平压力增减而形成的海水流。墨西哥湾流和我国台湾海岸外的黑潮都属于这种高温低密度类。3.补偿类莫海水形成质量赤字，其他地方的海水补充。例如，风形成的域外流动作用导致近岸海水的质量赤字，通过下层海水上升补偿，形成上升流。4.藻类在潮汐作用下，在沿海地形的作用下，藻类和退潮形成明显的海水流动。3，洋流，(1)洋流的分类，世界主要表层循环系统，河流概况，第一节海水的基本性质第二节海水的运动第三节地壳类型和海洋壳的结构1，地壳类型，海洋壳的结构类型/(2)海洋壳的结构第四节板块结构，

14、地球的结构层，1，地壳的类型，海洋外壳的结构，(1)地壳的类型地壳，(crust)构成岩石圈的顶部，下面的界面是莫霍(Moho)面。地壳的厚度变化很大，最小不到5公里，最长70多公里，平均厚度约15公里；是。地壳是水平和垂直方向发生巨大变化的不均匀圆，根据结构、物质组成和厚度的差异，分为大陆型地壳、大洋型地壳和过渡型地壳三种茄子主要类型。花岗岩层、玄武岩层、沉积层、火山岩层、大洋层、地壳类型大陆性地壳：平均厚度33公里，硅铝层(花岗岩层)和硅镁层(玄武岩层)双层结构。大洋性地壳：平均厚度6公里，沉积层(松散的半固结沉积物)，基层或火山岩层(玄武岩为主，上钳古积岩)和大洋层(辉长岩，岛长岩为主，

15、近M面由蛇纹橄榄岩组成)三层结构。1，地壳类型和海洋壳的结构，(2)标准海洋壳结构根据地震探测法，特别是深震传感法和深海钻探的研究结果，确认目前海洋壳薄，有三层结构。标准大洋地壳的厚度为67公里，以薄而重为特征，大陆地壳特有的花岗岩层(不同于大陆地壳)牙齿消失。1，地壳的类型和海洋地壳的结构，1，沉积层：速度和厚度的区域差异相当大。地震纵波速度(Vp=1.53.0kms)，厚度为02km。深海区域主要是深海粘土、钙、硅生物的软泥。海底沉积层的厚度一般从大洋山脊顶部到大洋边缘逐渐变厚。山脊顶部100-200公里宽的地带，沉积层非常薄或消失。中脊斜坡，约200米；养分边缘沉积厚度可达12公里以上。，大洋脊形成的大洋岩石圈成分为：戴维森et al，1997，1，地壳类型和海洋地壳结构，2，火山岩层：也称为基底层，纵波速度介于4 . 55 . 5千米之间。厚度变化大，平均厚度为1.7公里。上层(2A层)是枕头玄武岩及其碎屑