海洋科学导论海洋学基础重点知识

10/14海洋科学导论重点学问第一章海洋科学关的学问体系。争论对象：海洋---海水、海水的组成、海洋生物以及海洋的边界〔海洋沉积、海底岩石圈，河口、海岸带，海面上的大气等。理论、海洋资源的开发、利用、海洋军事活动应用争论等。海洋科学争论的特点是什么？明显地依靠于直接的观测。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。学科分支细化与相互穿插、渗透并重，而综合与整体化争论的趋势日趋明显。相像问题：海洋科学争论对象的特点？①海洋科学争论对象具有特别性和简单性；②海洋中水---汽---冰的转化时刻都在进展；③海洋作为一个自然体系，具有多层次耦合的特点。海洋矿产资源的分布特点是什么？有哪些主要类型？·分布特点：主要分布于太平洋，其次是大西洋和印度洋水深超过3000米的深海底部。以太平洋中部北6°30′～20110°～180°海区最为富集。9690%的金红石产自海滨砂矿。复合型砂矿多分布于澳大利亚、印度、斯里兰卡、巴西及美国沿岸。金刚石砂矿主要产于非洲南部纳米比亚、南非和安哥拉沿岸；砂锡矿主要分布于缅甸经泰国、马来西亚至印度尼西亚的沿岸海疆。200100770万公里，并相继在渤海、北部湾、莺歌海和珠江口等获得工业油流。在辽东半岛、山东半岛、广东和台湾沿岸有丰富的海滨砂矿，主要有金、钛铁矿、磁铁矿、锆石、独居石和金红石等。自然气水合物等海的主要特点2023m海洋水文要素受大陆影响，有明显的季节变化；水色低，透亮度小，无独立的潮汐和洋流系统，潮汐由大洋传入，潮差显著；有自己的海流环流形式。洋的主要特点2023m；海洋要素不受大陆影响，年变化小；有独立的潮汐系统和强大的洋流系统；远离大陆，面积宽阔，约占海洋总面积90.3%。其次章大地水准面陆是静止海面对大陆之下延长的假象面。相对地质年月：依据生物的进展和岩层形成挨次，将地壳历史划分为与生物进展相对应的一些自然段，每一个自然段所代表的时间为地质时代单位。确定地质年月洋90.3%；水深>2023m，平均3000m；底质为红粘土和软泥；有独立的潮汐与洋流系统；温、盐要素不354大局部：太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。海：海洋的边缘局部。陆地边缘的咸水小水体；全球共54个，靠近陆地；占海洋总面积的9.7%；水深<2023m；底质：陆沉积；无独立潮汐和洋流系统，潮汐是大洋传入；有自己的海流环流形式。大洋中脊环球山系。大陆边缘：大陆与海洋之间的过渡带。按构造活动性分为：稳定型大陆边缘和活动型大陆边缘两大类。大陆架线起以极其平缓的坡度延长到坡度突然变大的地方为止。大陆坡〔陆架坡折，下限水深变化较大。大陆基〔大陆隆：大陆隆是自大陆坡坡麓缓缓倾向洋底的扇形地，位于水深〔2023～5000m〕处。中心裂谷岩石圈增生的场所，有广泛的火山活动。大洋盆地：是指大洋中脊坡麓与大陆边缘〔大西洋型的大陆隆、活动型的海沟〕之间的1/2。海岸线：陆地与海面的交线。近期大潮平均高潮面与陆岸的交线。海滩：指以波浪作用为主要动力，由粗粒〔＞63μm〕硅质碎屑组成的疏松积存体及其地形。在滨海环境中海滩分布最广，常见沙滩，砾石滩较少。大陆漂移：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)，线形态、地质构造、古气候、古生物地理分布、冰川等。海底扩张：大洋中脊轴部裂谷带是地幔物质涌升的出口，涌出的地幔物质冷凝形成洋移动的速度大约为每年几厘米。板块构造：根本思想是：固体地球表层在垂向上可分为物理性质显著不同的上覆刚性岩石圈和下垫塑性软流圈；刚性的岩石圈在侧向上可划分为假设干大小不一的板块作大规模的水平运动，其驱动力来自地幔物质对流；着各种地质作用的过程；焊合或平移相错，由此打算了全球岩石圈运动和演化的根本格局。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。的世界大陆。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。何一个半球都大。地表的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。·依据海洋要素特点及形态特征，可将其分为主要局部和附属局部。·主要局部为洋，附属局部为海、海湾和海峡。·洋或称大洋，是海洋的主体局部，一般远离大陆，面积宽阔，深度大；世界大洋通常被分为四大局部，即太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。·海是海洋的边缘局部，据国际水道测量局的材料，全世界共有54个海，其面积只占世界9.7％。海的深度较浅，平均深度一般在2023m·依据海所处的位置可将其分为陆间海、内海和边缘海。的等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。大陆边缘分为几种主要类型?说明各自的构成及其主要特点一、稳定型大陆边缘：由大陆架、大陆坡和大陆隆三局部组成。·线起以极其平缓的坡度延长到坡度突然变大的地方为止。·〔陆架坡折，下限水深变化较大。〔2023～5000m处。大洋盆地：又称大洋床，是海洋的重要局部，地形宽阔而平坦，占海洋面积的72％以上。二、活动型大陆边缘：是全球最猛烈的构造活动带，最大特征是具有猛烈而频繁的地震和火山。主要分布在太平洋东、西两侧，又称太平洋型大陆边缘。剖面呈“V”形，陆侧坡陡，洋侧坡缓。岛弧亚型大陆边缘岛弧亚型大陆边缘主要分布在西太平洋，其组成单元除大陆架和大陆坡外一般缺失大弧与岛弧之间的海疆称边缘海又称弧后盆地。安第斯亚型大陆边缘安第斯亚型大陆边缘分布在太平洋东侧的中美－南美洲陆缘差〔15km〕最悬殊的地带。依据板块构造原理说明大洋盆地和边缘海的形成和演化石圈拱升并呈穹形隆起，岩石圈拉长减薄，进而穹隆顶部断裂陷落，形成典型的半地堑-地堑系。各穹隆的地堑系彼此连接，就形成大致连续的裂谷体系，如东非大裂谷。大洋盆地的演化：边缘海盆：指沟---弧体系陆侧具有洋壳构造的深水盆地。按成因分为：大洋的残留局部。大西洋型：在被动大陆边缘由陆地裂离形成的盆地。陆缘张裂型：由大洋板块向大陆边缘俯冲引起陆缘张裂形成的盆地。岛弧张裂型：由大洋板块向岛弧俯冲引起岛弧分裂形成的盆地。第三章绝热变化：由于海水的压缩性，当一海水微团作铅直位移时，因其深度的变化导致所受水微团作功，增加了其内能导致温度上升；反之，当绝热上升时，体积膨胀，消耗内能导致温度降低。上述海水微团内的温度变化称为绝热变化。位温PP0)时所具有的温度称为该深度海水的位温，记为Q。海水微团此时的相应密度称为位密，记为ρQ海水组成恒定性的。海水最大密度时的温度tρ(max。·1K〔1ºC〕时，单位体积海水的增量。海面有效回辐射：海面长波辐射净失去的热量，=海面对大气的长波辐射—大气向海洋的长波辐射。影响因素：海面水温、海上水汽的含量、云的特征。海洋水团化趋势，而与四周海水存在明显差异的宏大水体。海水的盐度：1千克海水中所含溶解物质的总克数。世界大洋中温度、盐度、密度的空间分布特征温度水平：〔1〕表层水①等温线沿纬线大致呈带状分布，这与太阳辐射的纬度变化极为相像；7°N0°C近于对应盐度下的冰点温度；④在副热带到温带海区，特别是北半球，等温线偏离带状分布。⑤在寒、暖流交汇区等温线特别密集，温度水平梯度特别大；⑥冬季表层水温的分布特征与夏季相像，但水温的经线方向梯度比夏季大。垂直：一般而言，温度自海面对海底随深度的增加呈不均匀递减，上层等温线密，温度垂直梯度大；深部垂直梯度小，水温趋向均匀；水温分布呈“W”形。〔2〕1000m印度洋西北部海区的水温有明显影响，成为高温中心。〔3〕4000m水温分布特点：温度分布均匀，太平洋和印度洋温差不大于2°C，大西洋3°C盐度见下一题密度①海水密度是温度、盐度和压力的函数。大洋上层特别是表层，取决于水温顺盐度。②赤道区温度最高，盐度也较低，故表层海水密度最小，密度超量g约23kg.m-3，由此向两极方向，密度渐渐增大。③副热带海疆，虽然盐度最大，但因水温仍很高，故密度虽有增大，但未消灭极大值，密度g26kg.m-3。增大。最大密度消灭在严寒的极地海区，如格陵兰海的密度超量g>28kg.m-3，南极威德尔海>27.9kg.m-3。世界大洋盐度平面分布与垂直分布的异同点？1.大洋外表的盐度分布①盐度具有纬向带状分布，从赤道向两极呈马鞍形双峰分布；②在寒暖流交汇区域及地面径流冲淡海疆，盐度梯度特别大；③盐度最高值和最低值一般消灭在大洋边缘海盆中；④冬季与夏季盐度分布特征相像，只在季风影响特别显著的海疆，盐度有较大的差异。2.大洋盐度的垂直分布①赤道海区，盐度较低的海水只涉及不大的深度；②在南半球副热带海疆向下伸展的高盐度水舌，在大西洋和太平洋可越过赤道5°N左右，相比之下，北半球的高盐度水势力较弱。③海水盐度随着深度呈层状分布。何为大洋主温跃层和极峰？何为季节温跃层？•主温跃层〔永久性跃层：在均匀层的下部约20—1000m的深度，是一层温度梯度最大的水层，并终年存在。主温跃层将上层的暖水与下层的冷水分隔开来，其深度随纬度变化，•极峰：以主温跃层为界，其上为水温较高的暖水区，其下是水温梯度很小的冷水区。冷暖水去在亚极地海绵的交汇处，水温梯度很大，形成极峰。•季节性跃层：混合层下界，由于夏季增温猛烈，形成强的温度跃层，称为季节性跃层。在冬季表层降温，对流增加混合层向下进展，季节性跃层消逝。第四章1.元素在海水中的逗留时间：海水的缓冲容量CO2示，即为缓冲容量，定义为使pHpH在6~9之间时缓冲容量最大。海水的缓冲容量还与H3BO3有关，海水的缓冲容量比淡水和NaCl溶液都要大〔离子对的影响1.元素在海水中的逗留时间：碱度H+的物质的总量。用以中和弱酸负离子所需的氢离子的物质量除以海水的体积〔mol/dm3〕。第五章海流：是指海水大规模相对稳定的流淌，是海水重要的普遍运动形式之一。海洋环流：是指海洋中具有相对稳定的流速和流向的大规模海水运动的现象。大洋环流的水平重量狭义上称为海流，垂直重量称为上升流和下降流。地转流：海水在运动过程中，水平压强梯度力与科氏力平衡时的定常流，称为地转流。风海流时，所形成的海水稳定流淌。热盐环流：由温度、盐度变化引起的环流。大洋深处起主要作用。(高盐相当于冷源，低6.赤道潜流岸积存产生的回流，并在赤道聚拢〔P168〕何为地转偏向力？有什么根本性质？科氏力fc〔又称地转偏向力〕是由地球自转而对运动物体产生的作用力。·性质：①只有物体相对地球运动时才会产生；正相反，向左；③地转偏向力只能转变物体的运动方向，不能转变速率；④其大小与物体运动的速率及地理纬度的正弦成比例，在赤道上为0。世界大洋上层环流的总体特征？P167世界大洋上层主要水平环流：风生环流理论。太平洋与大西洋的环流型是有相像之处反气旋式环流；较弱；北太平洋与被大西洋沿洋盆西侧都有来自北方的寒流；南赤道流，在赤道两侧分别向南向北辐射，导致海水上升；了海水的辐散上升。与东边界流相比，西边界流有哪些根本特征？西边界流东边界流流向低纬度→高纬度高纬度→低纬度大洋位置西边东边流域狭窄宽广流速大小影响深度大小水的性质水的性质造成气候高温、高盐、高水色、透亮度大气候温和、雨量充分水色低，透亮度小，干旱少雨5第六章1驻波波峰与波谷在同一位置交替消灭。两个方向相反的进展波相遇便形成驻波。1驻波波峰与波谷在同一位置交替消灭。两个方向相反的进展波相遇便形成驻波。风浪和涌浪是什么？各有什么特征？·风浪：由当地风产生，并始终处于风的作用之下的海面波动状态。特征：风浪往往波峰尖削，在海面上的分布很不规律，波峰线短，周期小，当风大时常常消灭裂开现象，形成浪花。·涌浪：海面上由其他海区传入或风速减小、安静后遗留的海水波动。特征：涌浪的波面比较平坦，光滑，波峰线长，周期、波长都比较大，在海上的传播比较规章。同。有阅历的观测者很简洁把它们区分开来。第七章潮汐海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。风暴潮之，沿海地带的大风使海水特别上涨，称为风暴潮。这种大风的来源，除了台风或飓风，还有温带气旋。什么叫做引潮力？引潮力的分布有什么特征？·引潮力由矢量所示，地球外表各点所受的引潮力的大小、方向都不同。·分布特征：引潮力在地球上的分布是不均匀的。在地球上看来，在引潮力作用下，以正、反垂点为中心的海水朝向和背向月球〔或太阳〕隆起，都是海面的向上上升，在正、反垂点四周，各形成一个水位特高的地区，叫做潮汐隆起；在距正、反垂点最远的地方，指向地心的引潮力使那里的海面下降，形成水位特低的地带。·引潮力差异的缘由：地球上各质点的引潮力，一方面取决月球和太阳对它的引力，另一方面取决于地球绕地月公共质心运动时所产生的惯性离心力．地球外表上各水质点的惯性离心力大小都相等，但各地水质点所受月球对它的引力是不一样的，因此各地水质点的引潮力也有差异。第八章大气环流：一般说来，但凡大范围的、半球的或全球、对流层、平流层或整层大气长期的平均运动状态，或某一时段的变化过程，都可以称为大气环流。季风：大范围盛行风向随季节有显著变化的风系。·成因：海陆温度比照的季节性变化、地球行星风系的季节性南移。·三大季风区：印度季风区，东亚季风区，西非季风区·特点：①盛行风向随季节的变化而变化，方向甚至相反；②两种季节〔冬、夏〕的风各有不同的源地，气团性质有着本质的差异；3.温带气旋：低压系统为气旋，带有锋面的气旋称锋面气旋。锋面气旋多产生于温带，亦称温带气旋。ENSO:是厄尔尼诺(ElNiño)和南方涛动〔SouthernOscillation〕的合称，二者有格外好的相关关系。当赤道东太平洋表层水温〔SST〕ENSO成为大尺度海气相互作用以及气候变化争论的中心课题。厄尔尼诺ElNiño：圣诞前后，沿厄瓜多尔和秘鲁沿岸，消灭一弱的洋流，代替了通常对增暖。与此相联系，海洋和大气环流发生很大的特别南方涛动：描述热带东太平洋地区与热带印度洋地区气压场反相变化的跷跷板现象。南方涛动指数SOI：塔希提Tahit〕岛与达尔文岛之间的气压差。海洋对大气运动和气候变化的影响表达在哪几个方面？①海洋对大气系统热力平衡的影响：吸取：70%的太阳能—海水表层(混合层);储存：潜热—长波辐射—感热交换--输送太阳的辐射能量—驱动大气运动;30%的太阳能,70%由大气环流输送.0°—30°N30°N50°N②海洋对水汽循环的影响：·海洋是大气中水汽的主要源地—86%的水汽;·蒸发—分散调整大气.③海洋对大气运动的调整作用：海洋运动和变化具有缓慢性、持续性和滞后性。④海洋对温室效应的缓解作用：·减小了低纬大气的增热，使高纬大气增热，降水量亦发生相应的转变。的敏感性降低。比方CO2含量增加的温室效应由于海洋的存在被减弱。什么是ENSO？它对气候变化有什么影响？·定义：ENSO(ElNiño)和南方涛动〔SouthernOscillation〕的合称·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。在ENSO期间，中、东太平洋的海水增暖，西部海水略微变冷。对流在中、东太平洋上加强而在印度尼西亚地区减弱。ENSO对大西洋副热带高压的活动也有明显的影响，包括对副高位置和强度的影响。同时由于ENSO的发生造成了大气环流尤其是热带大气环流的严峻持续特别，因而给全球范围带来明显的气候特别。第九章生态系统：在肯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淌相互作用、相互依存、相互调控构成的一个生态学功能单位。赤潮聚拢而