海洋学期末复习

1、海岸带 ：是海陆交互作用的地带， 其地貌是在波浪、潮汐和海流等作用下形成的。它由海岸 （潮上带）、海滩（潮间带）及水下岸坡（潮下带）组成。大陆架 ：大陆周围被海水淹没的浅水地带， 是大陆向海洋底的自然延伸。 其范围是从低潮线 起以极其平缓的坡度延伸到坡度突然增大的地方为止。海岸线到水深200 米以内。浪、潮、流季节变化，丰富的油气田，渔业，养殖业主要场所。20005000大陆坡： 大陆架外缘较陡倾斜的地区，平均坡度 4.3度。深度 2002500m。 大陆基（又称大陆隆） ： 大陆坡外与洋盆间较平坦地区，面积大，平坦，水深在 米之间。115cm/年。大洋中脊： 大洋中的山脉或隆起，具有全球规模

2、，全长 7 万余公里。其上有横向断裂，中央 裂谷，是海底扩张中心，扩张速度 特点：（1）大洋中脊在各大洋的分布各有特点。在大西洋，大洋中脊位于中央，延伸方向与 两岸平行，坡度较陡，称为大西洋中脊；印度洋中脊也大致位于大洋中部，但分成了三支， 呈“入”字型分布；在太平洋被内因中脊居于东侧且边坡平缓，故称为东太平洋海隆。（2）大洋中脊的北端在各大洋分别延伸上陆，太平洋、印度洋和大西洋中脊的南端互相连 接。（3）大洋中脊的轴部都发育有沿其走向延伸的断裂谷，称为中央裂谷。中央裂谷是海底扩 张中心和海洋岩石圈增生的场所，沿裂谷带有广泛的火山活动。（4）大洋中脊在构造上并不连续，而是被一系列与中脊垂直或高

3、角度斜交的断裂带切割成 许多段落，并错开一定的距离。（5）大洋中脊体系是一个全球性的地震活动带。 海水结冰的过程：（1 ）当盐度低于 24.695 时，最大密度温度大于冰点温度，海水结冰的情况与淡水相同，即 从表层开始逐渐往下层结。（2）当盐度大于 24.695 时，冰点温度大于最大密度温度，因此，即使海面降至冰点但是由 于增密所引起的对流混合仍然不停止， 因此只有当对流混合层的温度同时达到冰点的时候海 水才会结冰。 所以海水结冰可以从海面至对流可达深度内同时开始。 海冰一旦形成就会浮在 海面上形成很厚的冰层。“双扩散对流”效应 ：由于分子热传导系数大于盐扩散系数（ 100 倍），引起的自由对

4、流， 促进海洋内部混合。通常两种形式：由于分子扩散的结果， 上层海水增温增100 倍，所以上层海水由于增温而密度1 ）冷而淡的海水置于暖而咸的海水之上 温度出现不稳定状态， 上下层海水是静力稳定状态， 盐，下层降温降盐， 由于热传导系量是盐扩散系数的 减小， 导致海水从界面处上升， 下层降温降盐而密度增大，导致海水从界面处下降。对流从 界面开始分别向上和向下扩展。例如极地海区。2）暖而咸海水置于冷而淡海水之上与 1 ）形式相似，上下层海水通过界面产生对流。海洋中观测到“盐指”。；例如通过直布罗陀海峡进入大西洋的地中海暖而咸的水， 在大西洋中层散布， 位于下部冷而淡的大西洋水之 上。双扩散对流效

5、应大大促进了海洋内部的混合。水团的定义及世界大洋五大水团的组成及特点？水团：源地和形成机制相似， 具有相对均匀的物理、 化学、生物特征及大体一致的变化趋势， 与周围的海水存在明显差异的宏大水体。“内同性” “外异性”。长期以来把温盐特性作为分析水团的主要指标。（ 1 ）表层水：相对低盐、高温、富有溶解氧。此表层水：高盐、相对高温。中层水：低盐。但地中海与红海溢入大西洋与印度洋中的部分是高盐 深层水：贫氧是其主要特征。底层水：密度最大。（2）（3）（4）主要是由于海陆温度对比的季节性（5） 季风：季风是大范围盛行风向随季节有显著变化的风系。 变化和地球上行星风系的季节性南北移动所致。（1）盛行风

6、向随着季节的变化而有很大的不同，甚至接近于相反的方向。（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，例如雨季和旱季、冬夏明显对比等。 台风 ：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。 台风由眼区、台风云墙、螺旋云带三部分组成。 为什么海洋在气候系统中的地位重要？（海气的相互作用） 因为海洋具有三个重要的性质：（1）海洋尤其是热带海洋是大气运动的重要能源。运动和变化较缓慢。（2）海洋有着极大地热容量，相对于大气而言，海洋的运动比较稳定，（3）海洋是地球大气系统中二氧化碳的最大的汇。其影响

7、主要表上述三个重要的性质决定了海洋对大气运动和气候变化具有不可忽视的影响。 现在以下几个方面：2）海洋对水汽循环的影响。4）海洋对温室效应的缓解作用。（1）海洋对大气系统热力平衡的影响。（3）海洋对大气运动的调谐作用。简要解释一下什么是 ENSO ENSO 是厄尔尼诺和南方涛动的合称。历史上厄尔尼诺是指圣诞节前后沿厄瓜多尔和秘鲁沿岸的， 出现一弱的暖洋流， 它代替 了通常对应的冷水。近年来厄尔尼诺是指一种更大尺度的海洋异常现象，以前大约37 年发生一次， 现在几乎每年大要发生一次。 厄尔尼诺发生时整个赤道东太平洋表现出振幅达几 摄氏度的增暖。南方涛动用以描述热带东太平洋地区与热带印度洋地区气压

8、场反相变化的跷跷板现象。 南方涛动指数（SIO）是指达尔文岛和塔希提岛之间的气压差。当 SOI 为负的时候发生厄尔尼诺现象，二者为负相关。ENSO 对气候的影响：对西太平洋副热带高压活动有明显的影响，包括副高位置和强度。造成全球范围的气候异常。 厄尔尼诺使中高纬度西风加强。对中国气候也有明显影响。（1）由于赤道东太平洋 SST 异常，大气中的 Hadley 环流将会增强。 ITCZ（ 赤道辐合带 ）的位 置有明显的东移趋势，这必将影响西太平洋台风运动。（ 2 ）（ 3 ）（ 4 ）引起对人类生存环境和健康包括以下种类：510） X106t 石油流入大海。处理溢油 : 漂浮的拦网，化学（ 5 ）

9、 海洋污染： 定义：直接或间接由人类向大洋和河口排放的各种废物或废热， 的危害，或者危及海洋生命的现象。（ 1 ）碳氢化合物：每年大约有（ 分散剂或化学凝油剂。3）合成有机化合物（含农药等）5）放射性核素（ 2 ）海洋中的重金属。如汞 （ 4 ）营养物质（富营养化） 最好的解决方法是减少废物的数量，但是有些污染物无法减少，例如生活污水与人口数量成正比。这种情况下应将废物净化处理后再排放。而且许多废物可以回收再利用。也有些回收成本太高，例如有些有机物最为能源烧掉比再生利用好的多。赤潮的定义：是海洋中某些微小的浮游藻类、原生动物或细菌，在一定的环境条件下爆发性 繁殖或聚集而引起水体变色的一种有害的

10、生态异常现象。迄今所发现的能形成赤潮的浮游生物绝大多数是浮游甲藻和硅藻，少数为原生动物和细菌。赤潮形成的原因：赤潮潮差小、水体交换量少；气候条件，风力的聚集作用；江河径流和上升流区；适宜的 温度和盐度；P含量的高低是决定赤潮生物是否出现数量高峰和形成赤潮的重要因子； 生物之间的种间增殖竞争现象。 赤潮的危害和防治：浮游植物在光合作用过程中消耗水体中大量的CO2，破坏了海域水体 CO2的平衡；由于生产过量，营养物质被消耗殆尽，赤潮生物最终会大量死亡； 死亡的尸体在分解过程中又产生硫化氢、氨、甲烷等；大量滋生的微生物及其分解活动，使水体溶解氧耗竭，加上有毒赤潮生物分泌的毒素 等，严重危害着海洋动物

11、的生存；赤潮的防治还处在实验研究阶段。 海洋生态系统 生态系统（ecosystem）：在一定的空间内生物成分和非生物成分通过物质循环和能量的流动 相互作用、互相依存、互相调控构成的一个生态学功能单位。任何一个生态系统包含生命和非生命两大部分， 前者依其在生态系统中的功能可分为生产者、消费者和分解者，后者包含无机物质、有机化合物和气候因素。海洋生物通过同化作用生产有机物的能力称为海洋生物生产力；海洋生物生产力包括海洋初级生产力和海洋动物生产力。海洋初级生产力：浮游植物、底栖植物以及自养细胞等生产者，通过光合作用或化学合成制造有机物和固定能量的能力。初级生产力包括总初级生产初级生产力一般 海洋动物

12、生产力包 ，直至终级生产力。 主要包括大部分浮力和净初级生产力，前者是指植物所固定的能量或所制造的有机碳量，包括植物呼吸消耗在内的全部生产量；后者是指从总初级生产量中减去植物呼吸所消耗的能量。 以每年（或每天）单位面积所固定的有机碳或能量来表示：gC-m-2-a-1o括海洋生物二级生产力、 三级生产力、四级生产力 （合称为次级生产力） 二级生产力：指以植物、细菌等初级生产者为营养来源的生物生产能力，游动物、底栖动物和植食性游泳动物。三级生产力：指以浮游动物等二级生产者为营养来源的生物生产能力；三级生产者主要包括一些肉食性的鱼类和大型无脊椎动物。终级生产力： 指一些自身不再被其他生物所消耗的生物

13、生产力；终级生产者主要包括凶猛的鱼类和其它大型或特大型动物，也可以是任何一级生产者。 简要阐述表面声道和水下声道的含义及二者的形成过程声速极小值所在的位置称为声道轴。表面声道是指在有些近岸的大陆架海区声道轴约在水下60100m附近，这种情况称为表面声道。在浅海或海水表层温度大致相同，没有变化，而压强随着深度的增加而增加，所以声速主要受压强变化的影响。因此，声速随着深度的增加而增加。进而声源发出的声波会向海水表面传播。水下声道是指由于温跃层效应使得声速存在一个最小值，从声源发出的声线束将向声速极小值所在的水层弯曲，此时声能大部分限制在此水层见=间，没有经过海面和海底的反射、 散射和吸收，声能损失

14、很少，像在水下存在一个声能传播的通道，因此传播距离很远， 称为水下通道。在温跃层，温度变化较大，压强的变化相比可以忽略。因此声速随着深度的增大而减小。 在温跃层下面压强又起主导作用，所以声速随着深度的增加而增加。综上所述，声线在声道因为海水对光的吸收有选择性，长波优先吸收。蓝光属于短波光，因此海水对蓝光吸收的较少反射的较多。所以人看到的是蓝色。海水对光的吸收还与海水的浑浊度有关，浑浊度增加时海水对短波的吸收较多，对长波吸收的少。对于浅海近岸的水是黄绿色，主要是窗口向长波转移，也就是说对黄绿光吸收得少，反射得多的缘故。海流：是指海水大规模的相对稳定的流动。它是矢量，有大小和方向。地转流：不考虑海

15、水的湍应力和其他能够影响海水流动的因素，在水平压强梯度力与科氏力取得平衡时的定常流动称为地转流。特点：（1 ）地转流流速大小与等压面和等势面的夹角的正切成正比，与科氏参量成反比；（2）沿两面的交线流动，北半球流向偏在压强梯度力 水左面低。平分力右方900； （3）在北半球，面向流去的方向，右面等压面高， 无限深海风海流（亦称漂流）：湍切应力和科氏力平衡时的稳定流动。假定：P均匀海区无限深、广，海面无起伏风场均匀，长时间吹，只沿 y方向吹 科氏力不随纬度变化只考虑垂直涡动粘滞系量引起的水平方向的摩擦力，且视为常数。45度；（2）随深度增加，流速逐渐减1）2）3）4）5）（3）至摩擦深度 D，流速

16、是表面流速的 4.3%，流向与表面流向相反。空间结构：（1）表层流速最大，流向偏于风向的右方小，流向逐渐右偏；可忽略；（4）连接各层流速在平面上投影的矢量端点，构成艾克曼螺旋线。大洋表层环流各流系的特征。一、赤道流系： 南北赤道流 ，对应信风带， 南北不对称， 赤道流自东向西逐渐加强。 赤道流系主要 的上层，平均流速 0.250.75m/s。下部有强大的跃层存在。赤道流是高温、高盐、高水色及 透明度大。印度洋赤道流系主要受季风控制。赤道逆流：对应赤道无风带，平均位置在100300m道流具有高温、 低盐特征。 它与北赤道流之间存在辐散上升运动，二、西边界流：大洋西侧沿大陆坡从低纬向高纬的强流，赤

17、道流的延续。 太平洋黑潮和东澳流；大西洋湾流和巴西流；印度洋莫桑比克流。 湾流Gulf Stream :起点北上到哈特拉斯角，又离岸向东，直到 南，行 程 2500km 。然后转向 东北，横越大 西洋3 10 N 之间。逆流区有充沛的降水，相对赤水色和透明度也相对降低。45 W 附近的格陵兰滩以 北大西洋 流。湾流在海 面宽度100150km ， 表层最大流速 2.5m/s ，沿途流量不断增大，影响深度可达海底。表层水温 约25C，流量约为全世界河流总量的120倍。湾流方向左侧为高密冷水，右侧低密暖水。黑潮: 菲律宾群岛东侧北上， 主流从台湾东侧经台湾和与那国岛之间水道进入东海， 沿陆坡 向东

18、北方向流动。对马暖流黄海暖流。 黑潮主干经吐噶喇海峡进入太平洋。 黑潮像一条海洋中的大河，宽 100-200公 里，深 400-500米，流量相当全世界河流 总流量的 20倍。 ? 西边界流每年向高纬输送热量。三、西风漂流北太平洋漂流: 是黑潮延续体的延续， 在北美沿岸附近分为两支:向南一支称为加利福中支进入挪威海， 称挪威海流； 南支沿欧洲海岸 称伊尔明格流。尼亚流，汇于北赤道流；向北一支称为阿拉斯加流，它与阿流申流汇合。北大西洋漂流: 在欧洲沿岸附近分为三支: 向南，称加那利流；北支流向冰岛南方海域， 南极绕极流一 支自表 至底 、自西 向 东的强 大流1）南半球西风漂流环绕整个南极大陆，

19、是 动，其上部是漂流，下部为地转流。2）在大洋东岸向北分支，太平洋为秘鲁流，大西洋为本格拉流，印度洋为西澳流。3）大西洋和印度洋平均位置为50 S，太平洋位于60 S。极锋两侧海水特性、气候特征有明显差异。 南极辐聚带:风场分布不均，低温、低盐、高溶解氧的表层水在极锋向极一侧辐聚下沉。1）南极绕极流分别在各大洋向北汇入南赤道流。2）频繁的气旋活动，降水量较多，海况恶劣。特别南半球的冬季，风与浪更大。称其为“哮 45 ”或 “咆哮好望角 ”。四、东边界流太平洋的 加利福尼亚流、秘鲁流，大西洋的加那利流、本格拉流，印度洋的西澳流。都是寒流，流幅宽、流速小、影响深度浅。上升流是东边界流海区的一个重要

20、水文特征。水 色低、透明度小。来自高纬海区的寒流，形成大气冷下垫面，上层大气层结稳定，有利海雾 形成，干旱少雨。与西边界流区具有气候温暖、雨量充沛的特点形成明显差异。高盐、 具有世 ，透明五、副热带辐聚区反气旋大环流的中间海域， 流向不定， 流速甚小。 表层海水辐聚下沉， 形成高温、 高溶解氧次表层水。该区内天气干燥晴朗，风力微弱，海面较平静。海水辐聚下沉,界上最高水色和透明度， “海洋沙漠 ”。马尾藻海 :北大西洋 2035oN ，4075oW度最大，又称 “马纬度 ”。东西边界流的区别与比较: 东边界流与西边界流相比， 他们的流幅宽广、 流速小、 影响深度浅。 流量小， 有上升流，气候干冷

21、，水色透明度低。有利于海雾的形成，而且干旱少雨。而西边界流则温暖。 试比较小振幅重力波和有限振幅波的不同之处。二者的不同之处有以下几个方面： （1）波剖面方程不同。小振幅重力波的波剖面方程是规则的正弦曲线；有限振幅波不是简 谐曲线，他对于横轴上下是不对称的。（2）波速的影响因素不同。小振幅重力波的深水波波速只与波长有关，浅水波只与水深有 关。有限振幅波波速与波陡有关。（3）水质点的运动轨迹不同。小振幅重力波中的深水波水质点的运动轨迹为封闭的圆形， 轨迹半径随着深度的增加而迅速减小， 浅水波水质点的运动轨迹为椭圆形。 而有限振幅波水 质点的运动轨迹为不封闭的圆形，因此可以用以解释海水运输现象。（

22、4）能量不同：小振幅重力波的动能等于势能，势能与波高的平方成正比。有限振幅波的 动能大于势能。波面状态： 波面不规则、（5）有限振幅波可以解释波的破碎现象，但是小振幅重力波不可以。 风浪 ：是指当地风产生且一直处在风的作用之下的海面的波动状态。 波峰陡、波谷光滑、波峰线短、浪大时有白浪。涌浪 ：是指海面上由其他海区传来的或者当地风力迅速减小、 平息，或者风向改变后海面上 遗留下来的波动。波面状态：波面光滑、波峰线长、传播距离长。最小风时 ：在定常风的作用下，对应风区内某点，风浪达到定常状态所用的时间。最小风区 ：实际风时一定， 对应某一风区内的波浪达到定常态， 此一风区长度称为最小风区。 试分析波浪传播到浅水近岸的时候的变化。（1）波速、波长的变化：波速变小，周期保守、波长变小。（2）波向发生转折：波峰线有与等深线平行的趋势。（3）波高发