海洋科学导论课后习题答案

海洋科学导论复习题海洋科学的争论对象和特点是什么？它们至少有如下的明显特点。首先是特别性与简单性。在其它星球上所未觉察的。3.海洋科学争论有哪些特点？海洋科学争论也有其显著的特点。首先，它明显地依靠于直接的观测。其次是信息论、掌握论、系统论等方法在海洋科学争论中越来越显示其作用。5.中国海洋科学进展的前景如何？1195081959年扩建为海洋争论所。1952年厦门大学海洋系理化部北迁青岛，与山东大学海洋争论所合并年建立了国家海洋局。此后，特别是80年月以来，又间续建立了一大批海洋科学争论机构，的差距，而且在某些方面已跻身于世界先进之列。说明全球海陆分布特点以及海洋的划分。地表海陆分布：地球外表总面积约5.1×108km2，分属于陆地和海洋。大陆。在地球外表，是海洋包围、分割全部的陆地，而不是陆地分割海洋。地表海陆分布极不均衡。都大。分布面积和所占比例。海洋的划分地球上相互连通的宽阔水域构成统一的世界海洋。主要局部为洋，附属局部为海、海湾和海峡。大局部，即太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。549.7％2023m依据海所处的位置可将其分为陆间海、内海和边缘海。深线作为与洋或海的分界。海峡是两端连接海洋的狭窄水道。什么是海岸带？说明其组成局部是如何界定的。水位上升便被漂浮，水位降低便露出的狭长地带即是海岸带。一般包括海岸、海滩和水下岸坡三局部。才被漂浮，又称潮上带。海滩是凹凸潮之间的地带，高潮时被水漂浮，低潮时露出水面，又称潮间带。1/210～20m。河口岸、基岩岸、砂砾质岸、淤泥质岸、珊瑚礁岸和红树林岸等六种根本类型。7.简述大陆漂移、海底扩张与板块构造的内在联系与主要区分。大陆漂移说主要论述：地球上全部大陆在中生代以前是统一的联合古陆，或称泛大陆(Pangaea)，其四周是围绕泛大陆的全球统一海洋——泛大洋。中生代以后，联合古陆解体、有海岸线形态、地质构造、古气候和古生物地理分布等。海底扩展移动的速度大约为每年几厘米。向运动。今日所说的大陆漂移，与魏格纳的大陆漂移有原则区分。亡过程中所发生的各种构造活动和构造现象。12.依据矿产资源形成的海洋环境和分布特征，海洋矿产资源有哪些主要类型？如何生疏海洋是巨大的资源宝库？锰结核和富钴结壳、海底热液硫化物、自然气水合物等资源类型简述海水的主要热学与力学性质，它们与温度、盐度和压力的关系如何？海水的主要热性质：差异，这是造成海洋中诸多特异的缘由之一。一、热容和比热容J/K)或焦耳每J/℃)。单位质量海水的热容称为比热容，单位为焦耳每千克每摄氏度，记为J·kg-1·℃-1。在肯定压力下测定的比热容称为定压比热容，记为c；在肯定体积下测定的比热容称为定容比热容，用pcvc和c都是海水温度、盐度与压力的函数。可以看出，cp v

值随盐度的增高而降低，但随温度的变化比较简单。大致规律是在低温、低盐时c值随温度的上升而减小，在高温、高盐时c值p p随温度的上升而增大。二、体积热膨胀1K(1℃)ηη-1。它是海水温度、盐度和压力的函数。上式中α质量)，在海洋学中习称比容。、海水的热膨胀系数比纯水的大，且随温度、盐度和压力的增热膨胀系数由正值转为负值时所对应的温度，就是海水最大密度的温度t(max)，它也是盐度ρ的函数，随海水盐度的增大而降低。有阅历公式为tρ(max)

=3.95-2.0×10-1S-1.1×10-3S2+0.2×10-4S3(3－7)水的运动速度远小于空气。(一)压缩性数为βPa-1，αt海水的压缩系数随温度、盐度和压力的增大而减小。(二)绝热变化团内的温度变化称为绝热变化。海水绝热温度变化随压力的变化率称为绝热温度梯度，以ГГ的单位可以用开尔文每米(K/m)或摄氏度每0.11℃/km。(三)位温pp0为该深度海水的位温，记为。海水微团此时相应密度，称为位密，记为ρ。t，绝热上升到海面温度降低了△t，则该深度海水的位温=t-△t。所以用位温度分析比用现场温度更能说明问题。(一)比蒸发潜热L耳每千克或每克，记为J/kg或J/g。其具体量值受盐度影响很小，与纯水格外接近，可只考虑温度的影响。其计算方法有很多阅历公式，迪特里希(Dietrich，1980)给出的公式为L=(2502.9-2.720t)×103J/kg(3－9)适用范围为0～30℃。而释放出来的。3m比大气缓慢得多。(二)饱和水汽压数目，因而使饱和水汽压降低，限制了海水的蒸发。海面的蒸发量与海面上水汽的饱和差(相对于外表水温的饱和水汽压与现场实际水汽压之差)成比例，所以海面上饱和水汽压小，就不利于海水的蒸发。这样一来，海洋因蒸发而损失的水量和热量就相对削减了。五、热传导就是热传导。单位时间内通过某一截面的热量，称为热流率，单位为“瓦特”(W)。单位面积的热流率称为热流率密度，单位是瓦特每平方米，记为W·m-2。其量值的大小除与海水本身的热传导性能亲热相关之外，还与垂直于该传热面方向上的温度梯度有关，即nλWm-1·℃-1。仅由分子的随机运动引起的热传导，称为分子热传导，热传导系数λ10-1量级。例如在t101325Pa10℃时，纯水的λ＝0.582W·m-1·℃-1，30℃时，λ=0.607W·m-1·℃-1，即t t随温度的上升而增大，水的热传导系数在液体中除水银之外是最大的。由于水的比热容很大，所以尽管其热导性好，但水温的变化相当缓慢。海水的热导系数λ，比纯水的稍低，且随盐t度的增大概有减小。λt导系数λ主要和海水的运动状况有关。因此，在不同季节、不同海疆中，λ有较大差异，其A A量级一般为102～103。所以涡动热传导在海洋的热量传输过程中起主要作用，而分子热传导只1000300m3℃3.4.3对流时，分子热传导的作用是不行无视的。0.01(3—10)的形式相对应。(3—10)具有相像的形式。六、沸点上升和冰点下降的是海水的冰点随温度的变化。Doherty(1974)给出了如下关系式t=-0.0137-0.051990S-0.00007225S2-0.000758Zf(3—11)根底上，Millero等(1976)又提出了的公式=-0.0575S+1.715023×10-3S3/2-2.154996×10-4S2-7.53×10-8p (3－12)fSp(Pa)。虽然海水最大密度温度t 与冰点温度t都随盐度的增大而降低，但前者降得更快。当ρ(max) fS=24.695时，两者的对应温度皆为-1.33℃，当盐度再增大时，t 就低于t了。ρ(max) f主要的力学性质：机运动(湍流)，在两层海水之间便有动量传递，从而产生切应力。态。此时膜两边的压力差，称为渗透压。趋向最小，这就是外表张力。(一)海水的粘滞性两层海水之间便有动量传递，从而产生切应力。摩擦应力的大小与两层海水之间的速度梯度成比例。界面上单位面积的应力为，υ，μViscosity)，单位是帕秒，记为Pa·s；μ/ρ称为运动学粘滞系数，单位是平方米每秒，记为m2·s-1。μ随盐度的增大概有增大，随温度的上升却快速减小。单纯由分子运动引起的μ的量级很小。在争论大尺度湍流状态下的海水运动时，其粘滞性可的运动状态有关。(二)海水的渗透压度的上升增幅较大。的细胞壁性质有别，所以对盐度的适应范围不同。这是海洋生物学家们所关注的问题。250m(三)海水的外表张力使海水外表张力减小。外表张力对水面毛细波的形成起着重要作用。何谓海水的位温？有何有用价值？位温：海洋中某一深度(压力为p)的海水微团，绝热上升到海面(压力为大气压p)时所具有的0温度称为该深度海水的位温，记为Θ。所以用位温度分析比用现场温度更能说明问题。5.海水结冰与淡水结冰的过程有何不同？为什么？海冰形成的必要条件存在。24.695，结冰状况与淡水一样；24.695海冰一旦形成，便会浮现海面，形成很厚的冰层。海水与淡水的结冰过程不同的缘由散失，因而大大地减缓了冰下海水连续冻结的速度。9.简述世界大洋中温度、盐度和密度的空间分布根本特征。从宏观上看，世界大洋中温、盐、密度场的根本特征是：在表层大致沿纬向呈带状分布，即东至几千倍。13.何为海洋水团？它和水型、水系有什么关系？变化趋势，而与四周海水存在明显差异的宏大水体。”水型(watertype)：通常它是指温盐度均匀，在温—盐图解上仅用一个单点表示的水体。由于集合”。水系(watersystem)：在海洋学水系的划分只考虑一种性质相近即可。在浅海水团分析中，常常提到的沿岸水系和外海水系，就是只考虑盐度而划分的。前者指沿岸低盐水团的集合，后者是指外海(受大陆径流影响较小的)高盐水团的集合。海水的组成为什么有恒定性？〔似乎没什么答案〕海水中各种元素都以肯定的物理化学形态存在。Na+离子形式存在。形成强络合物。1.Na+，K+，Ca2+，Mg2+Sr2+五种，阴离子有HBO3 399.9％。所以称为主要成分。影响都不大，所以称为保守元素。海水中的Si1mg/kg，但是由于其浓度受生Si。溶于海水的气体成分，如氧、氮及惰性气体等。养分元素(养分盐、生源要素)：主要是与海洋植物生长有关的要素，通常是指N，P及Si长，所以这些要素对生物有重要意义。微量元素：在海水中含量很低，但又不属于养分元素者。海水中的有机物质：如氨基酸、腐殖质、叶绿素等。1000分布应当是不均匀的。但是有些元素如P、N、Si虽然逗留时间较长，由于生物参与了这些元素的循环，在海洋中也造成了不均匀的分布。3.海水的pH值一般是多少？海水的缓冲力量主要由哪种作用掌握？海水的pH值:约为8.1，其值变化很小，因此有利于海洋生物的生长；海水具有肯定的缓冲力量，这种缓冲力量主要是受二氧化碳系统掌握的。简述海流的定义、形成缘由及表示方法。海流形成的缘由归纳起来两种:第一种缘由是海面上的风力驱动，形成风生海流。米深的大洋而言是一薄层。其次种缘由是海水的温盐变化。上的增密效应又可直接地引起海水在铅直方向上的运动。描述海水运动的方法有两种：一是拉格朗日方法，一是欧拉方法。性浮子等追踪流迹，可近似地了解流的变化规律。而变化，那么流线也就代表了水质点的运动轨迹。引起海水运动的力有哪些？作用在海水上的力有多种，归结起来可分为两大类：一是引起海水运动的力，诸如重力、压强梯度力、风应力、引潮力等；(CoriolisForce，亦称为科氏力)、摩擦力等。8.海水运动方程的根本形式是什么？海水的运动方程可以写成在直角坐标系统中，它的三个重量方程为u，v，wx，y，z，∑F，∑F，∑Fx，y，zx y z(5—2)便可了解海水的运动状况。11.何谓地转流？海水的流淌便到达稳定状态。水平压强梯度力与科氏力取得平衡时的定常流淌，称为地转流。27.何谓大洋中尺度涡？大洋中尺度涡(mesoscaleeddies)：自7020～200d流之中，且以(1～5)×10-2m/s“中尺度涡”。海洋中的波动现象是怎样形成的？：海洋中的波浪有很多种类，引起的缘由也各不一样。例如海面上的风应力，海底及海岸四周的火山、地震，大气压力的变化，日、月引潮力等。被激发的各种波动的周期可从零点几秒到数十小时以上，波高从几毫米到几十米，波长可以从几毫米到几千千米。h/λ)可将生的位置又有外表波、内波和边缘波之分；按成因分又有风浪、涌浪、地震波之分等等。小振幅重力波剖面方程中各符号的含义是什么？小振幅重力波x—yx上传播，则波剖面方程可用以下正弦曲线表示，即：ζ＝αsin(kx-σt)(6-1)xt式中分别称为波数和频率。当水深为h时，可证明它们的关系为：σ2＝kgtanh(kh)＝kgtanh(2πh/λ)①(6-2) (6-1)可见，当(kx-σt)=π/2时，ζ＝a，即为波峰。相速为 亦即8.风浪和涌浪是怎样形成的？各有什么特征？风浪是指当地风产生，且始终处在风的作用之下的海面波动状态；涌浪下来的波动。消灭裂开现象，形成浪花。规章。有阅历的观测者很简洁把它们区分开来。1.什么叫潮汐现象？面铅直向涨落称为潮汐，而海水在水平方向的流淌称为潮流。什么叫平太阳日和平太阴日？平太阳日一平太阳日，并且把1/24平太阳日取为1平太阳时。通常所谓的“日”和“时”，就是平太阳日和平太阳时的简称。一平太阴日1/241372.19°，这样以来，平太阴日便比平太阳日长，可以算出：1=24.8412≈24h50min什么叫做引潮力？引潮力的分布有什么特征？〔其次问答案看课本〕：地球绕地月公共质心运动所产生的惯性离心力与月球引力的合力称为引潮力。地球上各点的引潮力矢量所示，可见地球外表各点所受的引潮力的大小、方向都不同，5.试述潮汐静力理论的根本思想。作用下产生潮汐过程的理论，即潮汐静力理论(或称平衡潮理论)。潮汐静力理论根本思想：这一理论假定：地球为一个圆球，其外表完全被等深的海水所掩盖，不考虑陆地的存在；(2)海水没有粘滞性，也没有惯性，海面能随时与等势面重叠；(3)海水不受地转偏向力和摩擦力的作用。重力和引潮力的共同作用下，到达的平衡位置为止。因此海面便产生形变，也就是说，考虑潮汐椭球成潮汐，这就是平衡潮理论的根本思想。什么是台风？它的根本构造如何？一、一般说明台风是发生在热带海洋上的一种具有暖心构造的气旋性涡旋，是到达肯定强度的热带气3～8天，600～1000km2023km100kｍ。在北半球，台风集7～108、95～11月台风可能影响或登陆中国。80个热带气旋发生，其中半数以上可以进展成台风，台风集中发生85°～10°5°以内几乎没有热带气旋发生。二、台风的构造(即风暴强度)960hPa以下，在地面天气图上等压线表现为一个圆形(或椭圆形)对称的、气压梯度极大的闭合低气压系统，水平气压梯度能5～10hPa/10km，台风过境时，测站气压自记曲线消灭明显的漏斗状气压深谷，进展成熟的为微风或静风，气压最低，平均直径为30～40km。台风眼区外围的圆环状云区称为台风云墙或眼壁，云墙区主要是由一些高大对流云组成，其高度通常在15km20～30km5～13m/s，云墙四周是风雨最猛烈的地区，摧毁性的动。现为大风、暴雨、狂浪和风暴潮。T.T.Fusita8-13a〔图略〕200km处呈气旋性辐散流出，之外则呈反气旋性流出。a图的右半部表示没有外雨带时的流场状况，其左半部为有a图对应的台风铅直剖面图，为了清楚地表达铅直方向上各物也存在着一支下沉气流。台风中心也有速度不大的下沉气流。什么是ENSO？它对气候变化有什么影响？ENSO是厄尔尼诺现象和南方涛动的合称。众多争论说明，ENSO对大气环流以及全球很多地方的天气气候特别有着重要的影响。ENSO期间，赤道东太平洋持续升温，对热带大气环流的影响最为直接。而热带大气环流的特别变化，也必牵动全球大气环流，因而会在全球范围内引起一系列的天气气候特别。在正常状况下，赤道大气中存在一个东西向的沃克(Walker)环流，这是叠加