1、海洋科學導論復習提綱第一章緒論第一節(jié)、海洋科學研究內(nèi)容全球海洋總面積約3.6億平方公里，平均深度約3800米，最大深度11034米。全球海洋的容積約為13.7億立方公里，占地球總水量的97%以上。如果地球的地殼是一個平坦光滑的球面，那么就會是一個表面被2600多米深的海水所覆蓋的“水球”。地球科學體系是一個獨特的、復雜的、交叉科學體系。它包括地理學、地質(zhì)學、大氣科學、海洋科學、水文科學、固體地球物理學。其相關(guān)學科有環(huán)境科學和測繪科學。海洋科學是地球科學的重要分支之一。人們根據(jù)研究對象不同，通常把它分為：物理海洋學、海洋化學、海洋生物、海洋地質(zhì)等四大學科。（一）、研究內(nèi)容海洋科學的研究對象是地球

2、表面的海洋，以及溶解或懸浮于海水中的物質(zhì)，生存于海洋中的生物、海洋底邊界、側(cè)邊界和上邊界。是研究發(fā)生在海洋中各種的物理、化學、生物、地質(zhì)地貌等各種現(xiàn)象和過程的發(fā)生，發(fā)展和演變規(guī)律及它們與環(huán)境相互作用、相互影響的規(guī)律的一門綜合性科學。特點：1、特殊性與復雜性；2、作為一個物理系統(tǒng)，海洋中的三態(tài)變化無時不刻不在進行，是其他星球上未發(fā)現(xiàn)的。3、海洋作為一個自然系統(tǒng)，具有多層耦合的特點。研究特點：1、明顯依賴于直接觀測；2、信息論控制論系統(tǒng)論等方法在研究中越來越顯示其作用；3、學科分支細化與相互交叉滲透并重，而綜合與整體化研究的趨勢日益明顯。物理海洋學：以物理學的理論、技術(shù)和方法研究發(fā)生于海洋中的各種

3、物理現(xiàn)象及其變化規(guī)律的學科。主要包括物理海洋學、海洋氣象學、海洋聲學、海洋光學、海洋電磁學、河口海岸帶動力學等。主要研究海水的各類運動（如海流、潮汐、波浪、紊流和海水層的微結(jié)構(gòu)等），海洋中溫、鹽、密和聲、光、電的現(xiàn)象和過程，以及有關(guān)海洋觀測的各種物理學方法。海洋化學：研究海洋各部分的化學組成、物質(zhì)分布，化學性質(zhì)和化學過程的學科。海洋生物學：研究海洋中一切生命現(xiàn)象和過程及其規(guī)律的學科海洋地質(zhì)學：研究海洋的形成和演變，海底地殼構(gòu)造和形態(tài)特征，海底沉積物的形成過程和有關(guān)海洋的起源及演化以及海洋地熱、地磁場和重力場等。新興科學：工程海洋學，遙感海洋學，環(huán)境海洋學、軍事海洋學和漁業(yè)海洋學等（二）、海洋的

4、特性2.海水特性：混合溶液：水、鹽分、氣體、懸浮有機物、懸浮無機物。第二節(jié)海洋學研究意義1海洋與人類生存環(huán)境關(guān)系密切；2.海洋蘊藏著豐富的資源（礦產(chǎn)、化學、生物、動力）3.軍事、航運、港工、油氣開發(fā)；第三節(jié)海洋學研究方法1.（物理海洋學）常規(guī)和遙感觀測。2.實驗和數(shù)值模擬。3.理論研討第四節(jié)海洋學研究發(fā)展史1、早期研究（麥哲倫，庫克，鄭和、王充、哥倫布、列文虎克、牛頓、貝努力、拉瓦錫、拉普拉斯）2海洋科學研究開始（達爾文、18721876年，英國“挑戰(zhàn)者”號考察被認為是現(xiàn)代海洋學研究的真正開始。19251927年，德國“流星”號在南大西洋的科學考察，第一次采用電子回聲測深法）3.全面認識和近期

5、高速發(fā)展：（1957年，海洋研究科學委員會（SCOR）和I960年政府間海洋學委員會（IOC）的成立，促進了海洋科學的迅速發(fā)展。）4.國際研究計劃及研究前景和規(guī)劃啟示：研究歷史是曲折漫長的，對海洋認識逐漸深入，科學研究需要不怕吃苦，勇于創(chuàng)新。我們因該關(guān)注海洋、善待保護海洋、和海洋和平共處。§2.8與海洋法有關(guān)的海域名稱直線基線：直線基線是先在大陸岸上或沿海岸外緣島嶼上選定若干點作為基點，然后將相鄰的基點以直線相連而成。內(nèi)水：（包括湖泊、河流、內(nèi)海、港口、領(lǐng)峽及其他位于領(lǐng)?；€以內(nèi)的水域。）領(lǐng)海：（沿海國從其全部海岸的最低落潮線，即大比例海圖的低潮線（稱自然基線）或所選定的一條領(lǐng)?；€

6、（稱直線基線）向外延伸，劃出一定寬度（通常12nmile）的海域作為領(lǐng)海，該國對此海域行使主權(quán)管轄。1浬（1nmile）=1.852km）毗連區(qū)：（沿海國為了某些特定事項（如海關(guān)、財政、移民、防疫等）在其領(lǐng)海寬度線外劃出不超過12nmile的海域作為毗連區(qū)，行使必要的管制。）專屬經(jīng)濟區(qū)：（沿海國有權(quán)在領(lǐng)海以外劃定一個專屬管轄區(qū)，其寬度自領(lǐng)海基線起不超過200nmile，對該區(qū)域的一切生物和礦產(chǎn)資源擁有主權(quán)，其他國家享有航行、飛越、敷設(shè)電纜和管道的自由）公海：（除領(lǐng)海、內(nèi)水、群島水域、專屬經(jīng)濟區(qū)以外的全部海域。）第二章地球系統(tǒng)與海底科學2.1 地球的基礎(chǔ)知識2.1.1 地球的宇宙環(huán)境太陽吸引著九

7、大行星、50顆衛(wèi)星、2000多顆小行星以及600多顆彗星繞其運行。2.1.2 地球的形狀赤道面向外膨脹、沿地軸向內(nèi)收縮；不規(guī)則橢球體。梨形2.1.3 地球的圈層結(jié)構(gòu)2.1.4 地球的起源與地質(zhì)時代一、地球的起源大約在（5060）億年前，在銀河系所在部位存在一個巨大的氣體“塵?！毙窃?，叫作太陽云。一開始它就在不穩(wěn)定地自轉(zhuǎn)，同時在自身引力作用下進行收縮，使大量物質(zhì)聚集于中心部分。根據(jù)旋轉(zhuǎn)體角動量守恒定律，體積縮小導致自轉(zhuǎn)速度加快，離心力隨之加大，太陽云逐漸變扁成圓盤狀。太陽云在收縮過程中，密度壓力加大，導致溫度急劇上升，于是產(chǎn)生氫聚變?yōu)楹さ暮朔磻Ｍㄟ^向外強烈輻射釋放出巨大能量，于是光芒四射的原始

8、太陽就此產(chǎn)生。原始太陽經(jīng)過一個不穩(wěn)定階段，拋射出大量物質(zhì)。太陽拋出的物質(zhì)參加到圍繞它旋轉(zhuǎn)的圓盤中去。在圍繞太陽旋轉(zhuǎn)的盤狀星云赤道面上，塵埃物質(zhì)作為氣體凝聚的核集結(jié)成一個個大小團塊，并沿赤道下沉，形成一圈圈有規(guī)律間隔的塵環(huán)。環(huán)內(nèi)物質(zhì)在不均勻引力作用下，大質(zhì)點吸引小質(zhì)點，逐漸聚結(jié)成為行星胚胎，最終形成行星。2.2 海與洋2.2.2 海洋的劃分主要部分為洋（90%2000m35%。具有獨立的潮汐系統(tǒng)和強大的洋流系統(tǒng)，沉積物為海相（鈣質(zhì)軟泥，硅質(zhì)軟泥和紅粘土），附屬部分為海（海是海洋的邊緣部分）、海灣和海峽10%。陸相（沙，泥沙），（1）陸間海：是指位于大陸之間的海，面積和深度都較大，如地中海和加勒比

9、海。（2）內(nèi)海：是伸入大陸內(nèi)部的海，面積較小，其水文特征受周圍大陸的強烈影響，如渤海和波羅的海等。（3）邊緣海：位于大陸邊緣，以半島、島嶼或群島與大洋分隔，但水流交換通暢，如東海日本海等。海灣：被陸地環(huán)繞且面積不小于以口門寬度為直徑的半圓面積的海域。海峽：海洋中相鄰海區(qū)寬度較窄的水道，主要特征是流急，沉積物多為巖石和礫石。2.3海底的地貌形態(tài)海岸帶：水位升高便被淹沒、水位降低便露出的狹長地帶即是海岸帶。海岸帶是陸地與海洋相互作用、相互交界的一個地帶（潮上帶，潮間帶，潮下帶）。海岸線：陸地與海面的交線。近期大潮平均高潮面與陸岸的交線。海岸動力學：下界淺海波浪對海底開始起作用的地方，上界最高潮位激

10、浪還能作用到的上限。潮間帶：高潮時的海岸線與低潮時的海岸線之間的帶狀區(qū)域。一、穩(wěn)定型大陸邊緣由大陸架、大陸坡和大陸隆三部分組成。大陸架：大陸周圍被海水淹沒的淺水地帶，是大陸向海洋底的自然延伸。其范圍是從低潮線起以極其平緩的坡度延伸到坡度突然變大的地方為止。大陸坡：大陸坡是一個分開大陸和大洋的全球性巨大斜坡，其上限是大陸架外緣（陸架坡折），下限水深變化較大。大陸?。捍箨懧∈亲源箨懫缕侣淳従弮A向洋底的扇形地，位于水深（20005000m）處。大洋盆地：又稱大洋床，是海洋的重要部分，地形廣闊而平坦，占海洋面積的72以上。二、活動型大陸邊緣是全球最強烈的構(gòu)造活動帶，最大特征是具有強烈而頻繁的地震和火山

11、。（1）島弧亞型大陸邊緣島弧亞型大陸邊緣主要分布在西太平洋，其組成單元除大陸架和大陸坡外一般缺失大陸隆，以發(fā)育海溝島弧邊緣海盆地為最大特點。這類大陸邊緣的島嶼在平面分布上多呈弧形凸向洋側(cè)，故稱島弧，大都與海溝相伴存在。（2）安第斯亞型大陸邊緣安第斯亞型大陸邊緣分布在太平洋東側(cè)的中美南美洲陸緣，高大陡峭的安第斯山脈直落深邃的秘魯智利海溝，大陸架和大陸坡都較狹窄，大陸隆被深海溝所取代，形成全球高差（15km以上）最懸殊的地帶。2.3.3大洋底位于大陸邊緣之間的大洋底是大洋的主體，由大洋中脊和大洋盆地兩大單元構(gòu)成。一、大洋中脊大洋中脊又稱中央海嶺，是指貫穿世界四大洋、成因相同、特征相似的海底山脈系列

12、。二、大洋盆地大洋盆地是指大洋中脊坡麓與大陸邊緣之間的廣闊洋底，約占世界海洋面積的1/2。（2）海底高原海底高原又叫海臺，是大洋盆地中近似等軸狀的隆起區(qū)，其邊坡較緩、相對高差不大，頂面寬廣且呈波狀起伏。（3）海山：大于1000m者稱為海山（4）深海平原：大洋盆地底部相對平坦的區(qū)域是深海平原2.4海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學說 241大陸漂移：他認為，地球上所有大陸在中生代以前曾結(jié)合成統(tǒng)一的聯(lián)合古陸（或稱泛大陸），其周圍是圍繞泛大陸的全球統(tǒng)一海洋泛大洋。中生代以后，聯(lián)合古陸解體、分裂，其碎塊即現(xiàn)代的各大陸塊逐漸漂移到今日所處的位置。由于各大陸分離、漂移，逐漸形成了大西洋和印度洋，泛大洋（古太平洋）收縮而

13、成為現(xiàn)今的太平洋。 242海底擴張：大洋中脊軸部裂谷帶是地幔物質(zhì)涌升的出口，涌出的地幔物質(zhì)冷凝形成新洋底，新洋底同時推動先期形成的較老洋底逐漸向兩側(cè)擴展推移，這就是海底擴張。海底擴展移動的速度大約為每年幾厘米。 243板塊構(gòu)造二、邊緣海盆地的形成與構(gòu)造演化邊緣海盆地是指溝弧體系陸側(cè)具有洋殼結(jié)構(gòu)的深水盆地，因其位于島弧后方，又稱弧后盆地，（1）殘留型（2）大西洋型（3）陸緣張裂型（4）島弧張裂型25海洋沉積251濱海沉積一、海灘沉積作用波浪控制，沉積特點：海灘沉積物的粒度變化較大，可從粉砂到巨礫，而以砂、礫為主。沉積結(jié)構(gòu)的橫向和縱向變化與波能強弱有關(guān)。在橫向上粗顆粒多分布于破波帶，由此向岸向海均

14、變細。在縱向上顆粒沿海岸線遞變，波能強處顆粒粗，如岬角處往往發(fā)育礫石灘；波能弱處顆粒細，如岬角間的海灣則發(fā)育沙灘。（典型的海灘剖面分為后濱（平均高潮線至特大高潮線）、前濱（平均高、低潮線之間）、內(nèi)濱（平均低潮線至破波帶）和濱面（破波帶與內(nèi)陸架之間）四帶）二、潮坪沉積 潮汐動力控制，沉積特點：平行等深線的帶狀形式被反復搬運、沉積。（1）高潮坪是以懸浮載荷為主的搬運沉積帶，主要是由粉砂和粘土等細粒物質(zhì)組成的泥質(zhì)沉積；（2）中潮坪則是床沙及懸浮載荷共存的過渡搬運沉積帶，主要是砂質(zhì)和泥質(zhì)混合過渡沉積物。（3）低潮坪是以床沙載荷為主的搬運沉積帶，堆積成具有多種交錯層理的潮坪砂體；三、沙壩瀉湖沉積體系定義

15、：泛指近海與海岸線延伸方向平行分布的一系列沙壩和沙島。被沙壩從毗鄰海域隔離出來，仍與海洋溝通或有溝通的淺水域稱為瀉湖控制因素：瀉湖一般為低能環(huán)境，波浪、潮流的作用都不強，僅潮流通道口附近的潮流較強。沉積特點：瀉湖沉積的組成有碎屑物質(zhì)和化學沉淀物，以碎屑為主，主要來自障壁、外濱部分來自陸地。熱帶海岸瀉湖可能全由碳酸鹽質(zhì)的生物碎屑組成，高鹽瀉湖中可形成石膏巖鹽等化學沉淀物。四、河口灣沉積 （1）定義：河口灣是與開闊海洋自由溝通的半封閉沿岸水體，與河流相接并被徑流所淡化，上限為潮流界或沉積物進行雙向搬運的上界。 河流作用區(qū)：搬運、擴散碎屑物質(zhì)的主要營力為徑流，潮流作用很弱。其沉積物以邊灘相為主，由交

16、錯層狀砂和粘土透鏡體組成；另外還有河道沉積（砂、粘土互層并含礫石）以及沼澤沉積（富含有機質(zhì)的粘土及粉砂）。河口環(huán)流作用區(qū)：徑流量與潮流量之比為00510,細粒物質(zhì)的擴散依賴于河口環(huán)流。該作用區(qū)的沉積相以潮道相為主，由紋層狀粉砂、粘土組成，夾砂質(zhì)透鏡體，向海方向生物擾動程度增大；另外還有由砂組成、偶含泥礫、具波痕構(gòu)造的沙灘相,由紋層狀泥和砂組成、具生物擾動構(gòu)造的潮坪相以及由富含植物碎屑的粘土組成的沼澤相。 海洋作用區(qū)：其營力有河口環(huán)流、潮汐、波浪和沿岸流,入口處的潮汐和波浪作用最強,而攜帶懸移質(zhì)的河口灣則由較深的潮道中注入外海。潮道中的沉積物為粗砂,淺灘沉積物為中細砂,兩者都具有小型交錯層。五、

17、三角洲沉積作用 （1）定義：三角洲是河流攜帶的泥砂等物質(zhì)在濱海（湖）地帶形成的堆積體,由陸上和水下兩部分構(gòu)成,河口水流：決定三角洲發(fā)育和沉積物分布的主導因素是河口水流。近河口區(qū)的沉積物是砂、粉砂和粘土的混合物,以砂為主；遠離河口的地帶主要是粘土落淤,砂和粉砂含量甚少。影響三角洲發(fā)育和沉積物分布的自然因素還有徑流量和輸砂量、潮汐和潮流、波浪等。252大陸架沉積（1）殘留沉積：殘留沉積以砂為主,大都分布在外陸架,現(xiàn)代沉積速率低的內(nèi)陸架上也有分布。（2）現(xiàn)代沉積：現(xiàn)代沉積物大都分布于內(nèi)陸架,向海變薄,外陸架很少分布。（3）準殘留沉積（變余沉積）：253大陸坡陸隆沉積：連續(xù)過程包括水柱中的沉降作用、渾

18、水羽狀流和底層流作用。不連續(xù)過程則包括濁流、碎屑流、滑動等方式。254大洋沉積：（1）遠洋粘土,主要分布在太平洋,它覆蓋了洋底總面積的491%。大西洋和印度洋分布局限。（2）鈣質(zhì)生物沉積,主要集中在南北緯60°之間。（3）硅質(zhì)生物沉積,太平洋赤道帶、環(huán)北極的不連續(xù)帶和環(huán)南極的連續(xù)帶26海底礦產(chǎn)資源261濱海砂礦262海底石油和天然氣263磷鈣石和海綠石264錳結(jié)核和富鈷結(jié)殼265海底熱液硫化物266天然氣水合物第三章海水的物理特性和世界大洋的層化結(jié)構(gòu)31海水的主要熱學和力學性質(zhì)鹽度：1千克海水中所含溶解物質(zhì)的總克數(shù)氯度：一千克海水中,將溴和碘以氯代替后所含氯的總克數(shù)稱為氯度。標準海水

19、：用AgNo3的濃度,為此需要配制一種標準溶液,來校準硝酸銀的濃度,為此配制一種準確知道其氯度值的“標準海水”,作為國際統(tǒng)一標準來校準硝酸銀溶液的濃度。鹽度公式：1978年實用鹽標S=ZaiK15Lai=35.02WSW42公式建立采用稀“C(s,15,0)C(35,15,0)15C(kcl,15,0)C(32.4365,15,0)pc(s,T,p)C(S,T,p)C(S,T,0)C(35,T,0)R=*=R-R-rC(35,15,0)C(S,T,0)C(35,T,0)C(35,15,0)ptt釋和濃縮得到35%。標準海水。用電導方法，但不依賴海水的氯度，而且可以精確測定的KC1溶液，作為電導

20、標準?，F(xiàn)場CTD測出R、T、P要經(jīng)過修正才能得到含鹽度K15C(35,15,0),=1C(32.4365,15,0)考慮溫度影響時:S=EaiRi/2+AS15現(xiàn)場測得電導比R,經(jīng)過處理得到海水鹽度：R=RpRTrTRp是壓力對電導比影響，Rp=f(p,T，R)rT為標準海水的溫度系數(shù)，rT=f(T)在求出Rp、rT和已知R的情況下可求得RT，(R，Rp，rTRTASSSA)313海水的主要熱學性質(zhì)與力學性質(zhì)海水比熱：使1克物質(zhì)升高1C所需的熱量稱為比熱，單位：Jg-1C-1(1)比熱隨鹽度的增大而降低。(2)在低溫時，比熱隨溫度的增高而減少。(3)在高溫時，比熱隨溫度的增高而增大。Cv略小于

21、Cp,其值為389J/gC熱容量q：使1立方厘米物質(zhì)的溫度增加1C需熱量的焦耳數(shù)，稱為熱容量。比熱和熱容量的關(guān)系可寫為q=CvP海水的蒸發(fā)潛熱：使1克海水蒸發(fā)，或使1克海水化為同溫度的蒸汽時所需的熱量，稱為海水的蒸發(fā)潛熱L,單位為焦耳/克。1卡=4184焦耳蒸發(fā)時溫度愈高，蒸發(fā)潛熱就愈小。純水在030°C時，蒸發(fā)潛熱L=a-bT(T為溫度)海水的絕熱變化：在水塊與外界沒有任何熱量交換下，水塊的溫度隨體積變化而變化，稱為絕熱變化。°TdPTK為絕對溫度TK=27315+°Cn為熱膨脹系數(shù)位溫：某一水樣從海洋中任一深度絕熱上升到海面時所具有的溫度稱為水塊的位溫。水塊現(xiàn)

22、場溫度為T，T=T0+6T則位溫T0=T-ST四、海水的熱膨脹熱膨脹系數(shù)n：單位為°c-1°n是海水溫度，鹽度和壓力的函數(shù)，隨著T,S,P的增加而增大。當n由負轉(zhuǎn)正時，所對應的溫度為海水最大密度的溫度。Tpmax(最大密度溫度)=f(s)S大Tpmax小313海水的密度與海水狀態(tài)方程海水密度P：單位體積海水的質(zhì)量(g/cm3)比容a：單位質(zhì)量海水的體積(cm3/g)海水的密度和比容都是溫、鹽、壓力的函數(shù)，用PS，T，P和aS,T，P表示現(xiàn)場密度：在現(xiàn)場溫度和壓力下的海水密度，稱為“現(xiàn)場密度”，PSTP或6S.T.P條件密度：大氣壓力下的海水密度稱為“條件密度”6t(大氣壓力

23、為0)海水比容：VSTP=(aSTP-09)X1000現(xiàn)場比容：在現(xiàn)場溫度、鹽度、壓力下的海水比容，稱為：“現(xiàn)場比容”。條件比容：大氣壓力下時的海水比容，稱為“條件比容”Vt。Vt=VST0Vt=(aST0-09)X103海水狀態(tài)方程現(xiàn)場密度比容的計算皮約克納斯將比容按泰勒級數(shù)展開求出了溫度，鹽度和壓力對密度的訂正值，并且編制了全部用表，簡化了計算方法即aS.T.P=a35.0.0+8S+5t+SP+5S.t+sS.p+st.p+5S.t.p其中a35.0.0是已知的，后面各項均可根據(jù)海水的STP從海洋用表中査出，然后求和，即得海水現(xiàn)場比容，也就得到海水現(xiàn)場密度。海冰：由海水凍結(jié)而成的冰稱為海

24、冰。海冰的鹽度：海冰的鹽度是指海冰融化后所得海水的鹽度。海洋中的熱平衡：Qt=(Qs-Qb)±Qh-Qe土QcQs-短波輻射能Qb-海面有效回輻射；Qh-海洋與大氣熱交換Qe-海面蒸發(fā)Qc-海洋內(nèi)部的熱傳輸E=S0-pm輻射減弱規(guī)律太陽高度h太陽光線與某地水平之交角朗伯定律:太陽高度對太陽輻射的影響。射達水平面上的太陽輻射能與太陽高度的正弦成正比Eh=EsinhQs=AKh(10.71C)W/cm2A是常數(shù)A=698X10-2J/SK是地理緯度的函數(shù)(d=0,K=0023；d=40,K=0.024；d=70,K=0.027)h是一天的平均太陽高度，C是云量Qb=A&T4k1-

25、(021+074X10-0.055e0)(1-0766c)Qh=251X10-4(T0-TZ)UzT0面溫度，TZ,UZ面以上Z處的溫度和風速。Qe=EL=0.134(eO-eZ)UZLL=2479+2.2TT(°C)；L蒸發(fā)潛熱j/g；E蒸發(fā)量mm/d；e0和eZ分別為海面以上高度處的水汽壓(mm/Hg)即水汽量。UZ為Z處的風速m/so海洋水量平衡方程式：(P-E)+(Ui-Uo)+(M-F)+R=gP降水；E蒸發(fā)；Ui獲得、Uo失去(海流混合)；M融冰；F結(jié)冰；R大陸徑流；g給定時間內(nèi)交換虧損或盈余的水量。海洋溫度的分布與變化分布特點：等溫線基本沿緯度分布，幾乎與緯度平行，這與

26、太陽輻射的分布規(guī)律極為相似。溫度自赤道向兩極不規(guī)則地下降。海流影響局部溫度分布，經(jīng)向流使等溫線改為經(jīng)向。在寒暖流交匯處或二個物質(zhì)不同的水團交匯處，等溫線密集。表面溫度夏季普遍高于冬季，并且冬季經(jīng)向溫度梯度遠比夏季大，這與太陽高度和日照有關(guān)。在沿海近岸受地形影響大，等溫線與等深線平行，夏季近岸高，遠岸低，冬季相反。海洋中最冷的水在南極地帶的威德爾海，表面水最高溫帶大約位于北緯5°10°o溫度的垂直分布：一般而言，溫度自海面向海底隨深度的增加呈不均勻遞減溫度的日變化：溫度在一天當中隨時間有日變化，在一日內(nèi)會出現(xiàn)最高溫度和最低溫度。在14：30-15：00表層溫度最大，在清晨4：

27、00-5：00表層溫度最小。溫度的年變化：年最低、最高溫度在中、高緯度分別出現(xiàn)在2月和8月。二、鹽度的分布變化1大洋表面的鹽度分布 大洋表面鹽度徑向分布從赤道向兩極呈馬鞍形 寒暖流交匯處，等鹽線密集，水平梯度大，有的地方可達05%。/海里，主要是由于兩種水系含鹽量不同造成的。 大洋邊緣鹽度小（降水量大）。 大西洋表面鹽度高于太平洋和印度洋（主要與水交換有關(guān)）。2.大洋鹽度的垂直分布 赤道，表面低，向下增大，至100200m層鹽度達最大值，以后逐漸減小，至中層8001500m層鹽度達最小值，以后又緩慢上升，至20003000m鹽度均勻。 亞熱帶，表層最大，且向下急劇減小，出現(xiàn)鹽度最低值后又緩慢上

28、升。 亞寒帶，表層最小，隨深度增加而增加15002000m以下不變化。 極地，表層小，300500m以下均勻。3.4.2 海洋水團定義：源地和形成機制相近，具有相對均勻的物理、化學和生物特征及大體一致的變化趨勢，而與周圍海水存在明顯差異的宏大水體。溫鹽圖解：1916年由B.海蘭-漢森首創(chuàng)，具體方法系指以溫度為縱坐標，以鹽度為橫坐標，將測站上不同層次的實測溫鹽值對應地點在溫鹽坐標系中，然后自表至底有序的把各點連結(jié)起來的曲線（折線）圖。 二、水團的分析方法：1、定性的綜合分析方法；2、濃度混合分析方法；3、概率統(tǒng)計分析方法；4、模糊數(shù)學分析方法三、水型和水系:水型（指溫鹽度均勻，在溫-鹽圖解上僅用

29、一個單點表示的水體，性質(zhì)完全相同的水體集合）。水系：“符合一個給定條件的水團的集合”。3.4.3 海洋混合及溫度、鹽度、密度的細微結(jié)構(gòu) 一、海洋湍流與混合： 1、湍流的基本特征：隨機性擴散性耗散性 2、靜力穩(wěn)定度：靜力穩(wěn)定度：水塊保持或恢復原來平衡能力的量度E>0穩(wěn)定；EV0不穩(wěn)定；E=0水量交換2）海洋內(nèi)部混合：內(nèi)波、潮流、1M=TkQ二、海洋混合：混合分為分子混合和紊流混合。1）海氣界面的混合：風、熱作用密度、海底摩擦第四章海水的組成和特性 二、元素在海水中的逗留時間M為海水中某元素的總量Q為該元素每年進入海洋的量K為輸出速率常數(shù)T元素的逗留時間4.1.2微量元素：海水中除了14種主

30、要元素（O、H、Cl、Ca、Mg、S、K、Br、C、S、Sr、B、Si、F）濃度大于1X10-6mg/kg外，其余所有元素的濃度均低于此值，因此可以把這些元素稱為“微量元素”。二、海水的氧化還原電位當變價元素的離子相遇時，由于離子對電子的吸引能力強弱不同，因而彼此間出現(xiàn)電位差，電子自動地由電位低一方向電位高一方轉(zhuǎn)移，這一電位差稱為氧化還原電位（或Eh值），簡稱“氧化電位”。4.2.2海水的緩沖容量：緩沖能力可以用數(shù)值表示，稱為緩沖容量。定義為使pH變化一個單位所需加入的酸或堿的量:4.3.2氣體在海氣界面的交換一、氣體交換的模式薄層模式海水中由N、P、Si等元素組成的某些鹽類，是海洋植物生長必

31、需的營養(yǎng)鹽，通常稱為“植物營養(yǎng)鹽”、“微量營養(yǎng)鹽”或“生源要素”。海水中痕量Fe,Mn,Cu,Zn.Mo,Co,B等元素，也與生物的生命過程密切相關(guān)，稱為“痕量營養(yǎng)元素”。在各種形式的氮化合物中，能被海洋浮游植物直接利用的是溶解無機氮化合物（DIN）,包括硝酸鹽、亞硝酸鹽和銨鹽。第七章潮汐§7.1潮汐現(xiàn)象§7.2與潮汐有關(guān)的天文學知識§7.3弓I潮力§7.4平衡潮§7.5潮汐動力理論§7.6風暴潮§7.1潮汐概述一、潮汐要素：高潮、低潮、漲潮、平潮、落潮、停潮、漲潮時、落潮時、潮周期、漲潮潮差、落潮潮差、潮差、平均海平面高度

32、（多年每小時潮位的平均值，一般是根據(jù)19年的觀測記錄求得）基準面（水尺零點）二、潮汐不等1周日不等：除赤道不存在潮汐周日不等現(xiàn)象外，均有相鄰二次高潮（或低潮）的潮高和潮時不等的現(xiàn)象。2半月不等：新月和滿月時，朔望大潮。初七、初八（上弦）和二十二、二十三（下弦）時,方照小潮3月不等：由于月球與地球的近地點與遠地點引起。4年不等：太陽與地球的近日點和遠日點引起5多年不等：黃白交角變化引起三、潮汐類型1正規(guī)半日潮2全日潮（在15天中有7天以上每天只有1次漲落）3混合潮（不正規(guī)半日潮；不正規(guī)日潮）F=（Ho1+Hk1）/Hm2Ho1太陽主要全日分潮潮高Hk1太陰，太陽赤緯全日潮潮高Hm2太陽主要半日分

33、潮潮高正規(guī)半日潮：FW0.5全日潮：F>4.0混合潮：不正規(guī)半日潮05VFW20不正規(guī)日潮2.0VFW4.0§7.2與潮汐有關(guān)的天文學知識天球：以地球為中心，無限長為半徑所作的球面。天軸：將地軸無限延長，所得到的直線叫天軸。天極：天軸與天極的交點叫天極，它小于南北天極。天頂：（天底）觀測點所作的鉛垂線（即通過地心）向上與天球的交頂稱天頂，向下與天球的交點稱天底。天子午圈：通過天極和天頂天底所作的大圈，叫天子午圈。天赤道：延展地球赤道面和天球相交的大圈，叫天赤道。天頂距（Q）：通過天頂和天體（如月亮）所作的大圈上的一段弧長，這段弧長截于天頂和天體之間，天頂距在一天中作周期性變化，

34、由于頂起由0180。時圈：通過天極和天體所作的大圈。時角（T）：天子午圈和時圈在天赤道上所截弧長，叫時角，向西0-360°。赤緯：天體沿時圈至天赤道的弧稱該天體的赤緯，以赤道為0，向北為正，向南為負，0-90赤徑：從春分點沿天赤道向東到時圈與天赤道的交點所跨的弧。赤徑與時角不同，時角由子午圈向西量，而赤徑是由春分點向東量。天球坐標：春分點為坐標原點，赤緯、赤徑為坐標系。中天：（天體）時圈與天子午圈重合時叫中天，午半圈時（時角為0）叫上中天，天體位于子半圈時（時角180）稱下中天。平太陽日：平太陽連續(xù)兩次經(jīng)過上中天的時間間隔，稱為平太陽日。1/24平太陽日，取為平太陽時。平太陽年（回歸

35、年）：當平太陽在天球上作用周年視運動時，連續(xù)兩次通過春分點的時間間隔，約365.2422平太陽日。近點年：地球在繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道上前后二次到達近日點的時間間隔（約365.2596天）稱近點年。平太陰時:月球在連續(xù)兩次通過上中天的時間間隔為一太陰日，其平均值稱平太陰日。1/24平太陰日為一平太陰時，一平太陰日等于24.8412平太陽時，即一平太陰日=1.03505平太陽日，比一天略長。朔望月：月球從新月（或滿月，新月稱朔，滿月稱望）的位置，出發(fā)，再回到新月（或滿月）的位置的時間間隔，叫朔望月或叫盈虧月，是月相變化的周期，等于29.5306平太陽日。交點月:月球兩次通過升交點或降交點的時間間隔稱為

36、一交點月（約27.2122平太陽日）。近點月：月球先后二次到達近地點所經(jīng)歷的時間（約定27.55455平太陽日）。回歸日：月球從赤經(jīng)零度出發(fā)，再回到赤經(jīng)零度的時間間隔（約27.32158平太陽日）。§7.3引潮力月球引潮力定義：地球上單位質(zhì)量的物體，其所受到的月球引力，與因地月相對運動所產(chǎn)生的慣性離心力的合力，是為月球的引潮力。類似可定義太陽引潮力。引潮力公式：設(shè)地球質(zhì)量為E，地球平均半徑為r月球質(zhì)量為M,月地中心距離為D,月球中心至地球表面任意一點的距離為x,e為天頂距（天頂至天體的弧長，0180）。Mr3sin29ED3Mr3(cos29+1)ED33§7.4平衡潮一、

37、平衡潮概念平衡潮理論假定:1.地球表面被等深的海水所包圍;2.認為海水沒有慣性;3.認為海水無粘性;4.忽略地轉(zhuǎn)偏向力在上述假定下，某一時刻引潮力和重力相平衡時，海面保持穩(wěn)定狀態(tài)所求得之潮汐即為平衡潮.二、平衡潮潮高公式三、潮高公式討論hm=hm0+hm1+hm2hm0=(1/12)H(1-3cos2d)(1-3cos2S)hm1=Hsin2dsin2ScosTIhm2=(1/4)H(1+cos2d)(1+cos2S)cos2T1式中d地點的緯度，S為太陰的赤緯，T1為太陰時角。1半日潮、全日潮和長周期潮隨緯度的分布 長周期潮在cos2d=1/3處，即d=±35°16振幅為零，在兩極處最大。 全日潮在赤道及兩極處為零，在d=±n/4處最大。 半日潮在赤道最大，隨緯度的增加而減小，到兩極為零。 兩極只有長周期潮。2半日潮、全日潮隨赤緯變化當S=0時，全日潮為零，半日潮最大，此時叫分點潮。隨著赤緯的增加，半日潮成分逐漸減小，全日潮成分逐漸增大。SH0時，全日潮和半日潮迭加形成日