《海洋学基础知识》PPT课件.ppt

1、第二章 海洋学基本知识,第一节 海流 第二节 海 浪 第三节 海冰,2020/8/16,海洋学基础知识,基本概念和知识点： 洋、海；海湾；海峡。,2020/8/16,海洋概况,海洋的面积占地表总面积的71，海水的密度一般为 1.011.03 g cm-3，平均盐度为35。 洋 (Ocean)：海洋的中心部分叫洋。根据岸线的轮廓、底部起伏和水文特征，将世界大洋分为太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋四大洋。,2020/8/16,太平洋:东西宽约19000km，南北最长约16000 km，面积约1.8亿平方千米，占世界海洋总面积的50%，超过了世界陆地面积的总和。平均深度为3957m，马里亚纳海沟的最深

2、处可达11034 m。 大西洋:面积为9336.3万平方千米，约占海洋总面积的25.4%。平均深度为3627 m，最大深度为9219 m。 印度洋:总面积7491.7万平方千米，约为海洋总面积的1/5。平均深度为3897 m，最深为7729 m。 北冰洋:大致以北极圈为中心，面积仅为1500万平方千米，不到太平洋的十分之一。是世界大洋中最小的平均深度为1097 m，最深为5499 m。,2020/8/16,海(Sea)：大洋靠近大陆边缘部分，海的面积只占海洋总面积的11%，一般深度浅，水色低（浑浊），透明度小，季节变化显著。没有独立的海流系统和潮波系统，多数受大洋影响，我国东南海岸面临四海。

3、渤海：为我国的内陆海，自老铁山经庙岛与蓬莱角联线，分割黄海，面积约9万7千平方千米，平均水深18米。 黄海：北起鸭绿江口，南从长江口北岸至济州岛与东海分开，面积42万平方千米，平均水深44米。 东海：南自南澳岛与台湾岛的鹅銮鼻分隔南海，面积75万平方千米，平均水深349米。 南海：南靠加里曼丹岛，东临菲律宾，西接印支半岛，面积350多万平方千米，平均深度1000米以上。 我国拥有300万平方千米的海洋国土和约1.9万千米的海岸线。,2020/8/16,海湾 (Gulf、Bay): 洋或海的一部分延伸入大陆，其深度和宽度逐渐减小的水域称为湾。湾内潮差大。 海峡 (Strait、Channel):

4、 海洋中相邻海区之间宽度较窄的水道称为海峡。世界上可通航的海峡约有130个，其中较重要的有40多个。海峡的特点是流急、速大、多涡旋。,2020/8/16,第一节 海流,基本概念和知识点：海流基本知识；海流的分类；大洋环流； 重点：风海流；地转流；补偿流；世界大洋表层风海流的分布；我国近海的海流。,2020/8/16,海流（Ocean Current）,1.海流的定义 海流定义:是指海洋中的海水具有相对稳定速度的流动，它是海水运动的形式之一。 流向: 海流的方向是指去向，常用8个方位或以度为单位表示。例如，由西向东的流，流向为900，称为东流。海流的主轴是指海流流动方向上流速最大点的连线。海流的

5、规模常用流幅来表示，流幅是指垂于主轴的水平宽度和上下厚度。海流的强弱常用平均流速或平均流量表示。 流速: 流速的单位常用Kn（节）和n mile/d（海里/日）表示。,2020/8/16,海流传真图 海流一般变化缓慢，比较稳定，常见的有旬和月两种海流图。 图为东京JMH台发布的1989年7月中旬的表层海流图。图中箭矢表示流向，不同形式的箭杆表示不同流速。,黑潮,亲潮,对马暖流,海流的表示方法（理解）,2020/8/16,海流流线图 图中将海域分为11的网格，每个方格中的箭矢表示该月的合成海流方向，左下角数字表示该月总观测次数，右上角数字表示该区域内的平均流速（kn），方格内不标数字的是季节合成

6、流。,该月总观测次数,平均流速,2020/8/16,海流花图,海流花（Current Rose）图:矢向表示各网格区中该方向上的流向，矢量长度表示该方向流速出现的频率。平均流速则以矢量的粗细或者不同形式的箭矢表示。例如，图中，圈内数字87表示观测次数，其中流速小于6 n miled的占6。东南流有三种流速：流速612 n miled的占14，流速 2548 n miled的占 15，流速4972 n miled的占15。本月东南流占总数的44，各个方向的流速6 n miled的流加起来总数占95。这种图多见于航海气候资料中。,东南流,平均流速,频率,2020/8/16,2.海流的分类,1）海流

7、按其成因分为:风海流、地转流、补偿流和潮流。 风海流是海洋上最主要的海流，其强度较强。风海流是在海面风作用下形成的海水流动。 海流的成因主要是盛行风带、地转偏向力、和海陆地形分布等因子共同作用的结果。 实际上由单一原因产生的海流极少，往往是几个因子共同作用的结果，但有主次，近海以潮流为主，外海多风海流和梯度流。,2020/8/16,风海流(Wind Current) ：包括风生流和漂流，是在海面风作用下形成的海水水平方向的流动。通常将大范围盛行风所引起的流向、流速常年都比较稳定的风海流称为定海流，亦称为漂流或吹流。而将某一短期天气过程或阵风形成的海流称为风生流。其流速和流向随风向、风速而变化。

8、,(1) 风海流(Wind Current),2020/8/16,表层风海流的流向：在无限深海中，由于地转偏向力作用，表层风海流的流向在北半球偏于风去向之右约45，在南球偏于风去向之左约45。,2020/8/16,表层风海流的流速: 无限深海的风海流表层流速可用下面经验公式计算： m/s 式中：V0为流速（kn），W为海面风速（m/s）， 为纬度。 此式表明：漂流的流速与海面风速成正比，与所在纬度正弦的平方根成反比。,2020/8/16,风海流随深度的变化,在浅海中，流向与风向几乎一致。 风海流流向随深度增加向右偏转（北半球），流速随深度增加逐渐减小。（见图）,2020/8/16,(2)地转流

9、及其他类型海流,地转流又称梯度流。它是指当海面发生倾斜时，海水的水平压强梯度力和水平地转偏向力平衡时的稳定海流。按引起等压面倾斜的原因不同，分为倾斜流和密度流。 密度流(Density Current)：由于海水密度分布不均匀引起等压面倾斜而产生的梯度流。测者背流而立，右侧等压面高，密度小（温度高），左侧等压面低，密度大（温度低）,（南半球相反）。 倾斜流(Slope Current)：是在不均匀的外压场作用下的梯度。海洋上大气压分布不均匀，使海面发生倾斜而产生海水的流动。 测者背流而立，右侧等压面高，左侧等压面低。倾斜度越大，水平压力梯度越大，流速就越大。,2020/8/16,补偿流(Com

10、pensation Current)：某处海水流失，其它地方的海水流过来补充，称为补偿流。补偿流既有水平方向的，也有垂直方向的。在有上升流的海区出现低温。 潮流(Tidal Current)：潮波运动中水质点沿水平方向的周期运动。在大洋上，潮流的量值极小，主要考虑风海流，在近海，潮流的量值不可忽视，常有强大的潮流。 航海学中详述。,2020/8/16,2）按海流的温度分类： 暖流(Warm Current)：流动水团的温度比它所流经海区的水温高称暖流。一般从低纬向高纬流动的海流为暖流。 冷流(Cold Current)：流动水团的温度比它所流经海区的水温低称冷流。一般从高纬向低纬流动的海流为冷

11、流。 中性流(Neutral Current)：流动水团的温度比它所经过海区的水温相差不大称中性流，一般东西向的流。 按照海流方向与海岸的相对位置：可以分为向岸流、离岸流和沿岸流。,2020/8/16,二、 世界大洋表层海流模式,1.信风流和赤道逆流： 在赤道区有一支从东向西的海流，即 北赤道海流（NEC）和南赤道海流(SEC)，南北赤道海流之间有一支从西向东的赤道逆流。 2.西边界流和西风漂流：在西风带中，海流基本上自西向东流，西边界流大多来自热带洋面，水温高，流速大，是较强的暖流。在南半球三大洋的西风海流彼此沟通，形成一个连续的水环。又称西风漂流。,3.东边界流：西风漂流在大洋东岸流向低纬

12、的海流。东边界流流动缓慢，幅度宽广具有寒流性质。 4.大洋两岸的海流在强度上不对称，大洋西边界的海流比东边界的海流窄而强。如墨西哥湾流和黑潮均为强暖流。,2020/8/16,北太平洋主要海流 北赤道海流黑潮北太平洋海流加利副尼亚海流，构成北太平洋中低纬顺时针环流系统；北太平洋海流阿拉斯加海阿留申海流亲潮，构成北太平洋中高纬逆时针环流系统； 南太平洋主要海流 南赤道流东澳大利亚暖流西风漂流秘鲁海流，构成南太平洋逆时针环流系统。,2020/8/16,二、 世界大洋表层海流模式,北大西洋主要海流 在中低纬地区，由北赤道海流安的列斯海流墨西哥湾流北大西洋海流-加那利海流形成北大西洋中低纬海域的顺时针环

13、流系统；北大西洋海流爱尔明格海流拉布拉多海流，构成北大西洋上中高纬度的逆时针环流系统。 南大西洋主要海流 南赤道海流巴西海流西风漂流本格拉寒流，构成南大西洋反时针环流系统。,2020/8/16,北印度洋主要海流 北印度洋海流属于季风环流系统：在东北季风期间，由西南季风流和赤道逆流相接，形成北印度洋冬季反时针方向的环流流系。 在西南季风期间，由东北季风流、南赤道海流和索马里海流组成北印度洋夏季顺时针方向的环流流系。 南印度洋主要海流 主要由南赤道流马达加斯加海流西风漂流西澳大利亚海流组成一个反时针方向海流系统。,2020/8/16,Distribution of Current in the w

14、orld Ocean,2020/8/16,红海和亚丁湾的海流：在东北季风期间，亚丁湾是西向海流，过曼德海峡进入红海；在西南季风期间，亚丁湾是东向海流，红海海流过曼德海峡进入亚丁湾。 地中海和黑海的海流：地中海和黑海的海流系统呈逆时针方向流动，其中非洲沿海基本上是东流，欧亚沿海是西流。,2020/8/16,3.中国近海的海流,中国近海海流 渤海、黄海和东海海流 外海暖流：台湾暖流、对马暖流、黄海暖流。黄海暖流冬强夏弱，北进南出，从渤海海峡北部流入渤海，南岸流出。 沿岸冷流：辽南沿岸流、辽东沿岸流、渤海沿岸流、苏北沿岸流和闽浙沿岸流等组成。自北向南流动。,2020/8/16,南海海流 主要受季风影

15、响，在东北季风期间大部分地区为西南流。 在西南季风期间大部分地区为东北流。,2020/8/16,327 下列正确的说法是_ A海流对船舶运动有较大影响 B强大的海流对天气和气候有显著影响 CA、B都对 DA、B都错 328海洋上最主要的海流是_ A风海流 B地转流 C补偿流 D潮流 329 风海流分为_ A定海流，风生流 B地转流，补偿流 CA、B都对 DA、B都错,2020/8/16,330 在盛行西风带中海流流向大致是_ A自北向南 B自南向北 C自东向西 D自西向东 331 北半球NE信风带的海流_ A向西流动 B向东流动 C向西南流动 D向西北流动 332 表层风海流的大小_ A与海面

16、风速成正比 B与纬度的正弦平方根成反比 CA、B都对 DA、B都错,2020/8/16,333 北半球表层风海流的流向偏向风的去向之右约_ A15 B28 C45 D675 334表层风海流的流向与风向的关系为_ A北半球偏向风的去向之右约45 B南半球偏向风的去向之左约45 CA、B都对 DA、B都错 335若风向为NE 风，则表层风海流的流向应为_ A在北半球为西流 B在南半球为南流 CA、B都对 DA、B都错 336 风海流的流向随着深度的增加，_ A在北半球逐渐向右偏转，流速逐渐变小 B在南半球逐渐向左偏转，流速逐渐变小 CA、B都对 DA、B都错,2020/8/16,337 背密度流

17、而立，_ A在北半球，密度小的高温水域在右，密度大的低温水域在左 B在南半球，密度小的高温水域在左，密度大的低温水域在右 CA、B都对 DA、B都错 338背倾斜流而立，_ A在北半球，等压面海面右侧高，左侧低 B在南半球，等压面海面左侧高，右侧低 CA、B都对 DA、B都错 339 下列正确的说法是_ A在近海，潮流的量值极小，主要考虑风海流 B在近海，潮流的量值不可忽视，常有强大的潮流 CA、B都对 DA、B都错,2020/8/16,第二节 海 浪（Sea Wave),基本概念和知识点：海浪概述；波浪要素；波浪的分类；各种波浪特征； 重点：风浪、涌浪和近岸浪； H1/3有效波高；流波效应和

18、海气温差对波浪的影响；,2020/8/16,海 浪（Sea Wave),一、波浪概述 海浪是海水运动的重要形式之一，对船舶航行有极大的影响。大的海浪造成航速下降，舵效降低，甚至停止不前；在狂涛巨浪中还会出现“中垂”或“中拱”使船体结构变形，严重时造成船体断裂，导致重大海难事故。 海浪按其形成原因分为：风浪、涌浪、近岸浪、内波、潮汐波、海啸、风暴潮等。,2020/8/16,1.波浪要素,1、波峰波面的最高点。 2、波谷波面的最低点。 3、波高（H）相邻波峰与波谷之间的垂直距离。 4、波幅（a）波高的一半，a=H/2。 5、波长（）相邻两波峰或相邻两波谷之间的水平距离。 6、波陡（）波高与波长之比，H/。 7、周期（T）相邻的两波峰或两波谷相继通过一固定点所需要的时间。 8、频率（f）周期的倒数，f1/T。 9、波速（C）波峰或波谷在单位时间内的水平位移（波形传播的速度），C/ T 10、波峰线通过波峰