海洋科學(xué)導(dǎo)論 海洋學(xué)基礎(chǔ) 重點(diǎn)知識
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1、word 海洋科學(xué)導(dǎo)論重點(diǎn)知識 第一章 1.海洋科學(xué):研究地球某某洋的自然現(xiàn)象、性質(zhì)以與其變化規(guī)律,以與和開發(fā)與利用海洋有關(guān)的知識體系。 研究對象:海洋---海水、海水的組成、海洋生物以與海洋的邊界〔海洋 沉積、海底巖石圈,河口、海岸帶,海面上的大氣等〕。 研究內(nèi)容:海水的運(yùn)動規(guī)律、海洋中的物理、化學(xué)、生物和地質(zhì)過程與其相互作用的 根底理論、海洋資源的開發(fā)、利用、海洋軍事活動應(yīng)用研究等。 2. 海洋科學(xué)研究的特點(diǎn)是什么? 1) 明顯地依賴于直接的觀測。 2) 信息論、控制論、系統(tǒng)論等方法在海洋科學(xué)研究中越來越顯示其作用。 3) 學(xué)科分支細(xì)化與相互交叉、滲透并重,而綜合
2、與整體化研究的趨勢日趨明顯。 相似問題:海洋科學(xué)研究對象的特點(diǎn)? ①海洋科學(xué)研究對象具有特殊性和復(fù)雜性; ②海洋中水---汽---冰的轉(zhuǎn)化時刻都在進(jìn)展; ③海洋作為一個自然體系,具有多層次耦合的特點(diǎn)。 3. 海洋礦產(chǎn)資源的分布特點(diǎn)是什么?有哪些主要類型? ·分布特點(diǎn): 深海錳結(jié)核以錳和鐵的氧化物與氫氧化物為主要組分,富含錳、銅、鎳、鈷等多種元素。主要分布于太平洋,其次是大西洋和印度洋水深超過3000米的深海底部。以太平洋中部北緯6°30′~20°、西經(jīng)110°~180°海區(qū)最為富集。 世界96%的鋯石和90%的金紅石產(chǎn)自海濱砂礦。復(fù)合型砂礦多分布于澳大利亞、印度、斯里
3、蘭卡、巴西與美國沿岸。金剛石砂礦主要產(chǎn)于非洲南部納米比亞、南非和安哥拉沿岸;砂錫礦主要分布于緬甸經(jīng)泰國、馬來西亞至印度尼西亞的沿岸海域。 中國近海水深小于200米的大陸架面積有100多萬公里,某中含油氣遠(yuǎn)景的沉積盆地有7個:渤海、南黃海、東海、某某、珠江口、鶯歌海與北部灣盆地,總面積約70萬公里,并相繼在渤海、北部灣、鶯歌海和珠江口等獲得工業(yè)油流。在遼東半島、某某半島、某某和某某沿岸有豐富的海濱砂礦,主要有金、鈦鐵礦、磁鐵礦、鋯石、獨(dú)居石和金紅石等。 ·主要類型:濱海砂礦、海底石油、磷鈣石和海綠石、錳結(jié)核和富鈷結(jié)殼、海底熱液硫化物、天然氣水合物等 4. 海的主要特點(diǎn) 1) 深
4、度較淺,一般在2000m以內(nèi); 2) 海洋水文要素受大陸影響,有明顯的季節(jié)變化; 3) 水色低,透明度小,無獨(dú)立的潮汐和洋流系統(tǒng),潮汐由大洋傳入,潮差顯著; 4) 有自己的海流環(huán)流形式。 1) 深度大,一般大于2000m; 2) 海洋要素不受大陸影響,年變化??; 3) 有獨(dú)立的潮汐系統(tǒng)和強(qiáng)大的洋流系統(tǒng); 4) 遠(yuǎn)離大陸,面積廣闊,約占海洋總面積90.3%。 第二章 1. 大地水準(zhǔn)面:在海洋中不考慮波浪、潮汐和海流的存在、海水完全靜止時的海面; 在大陸是靜止海面向大陸之下延伸的假象面。 2. 相對地質(zhì)年代:根據(jù)生物的開展和巖層形成順序,將地殼歷史劃分為與生物開展相
5、對應(yīng)的一些自然段,每一個自然段所代表的時間為地質(zhì)時代單位。 3. 絕對地質(zhì)年代:根據(jù)巖石中存在的微量放射性元素蛻變規(guī)律測定出巖石生成的絕對年齡; 4. 洋:遼闊連續(xù)巨大的咸水體;是海洋的主體,遠(yuǎn)離大陸;面積廣闊,占海洋總面積的90.3%;水深>2000m,平均3000m;底質(zhì)為紅粘土和軟泥;有獨(dú)立的潮汐與洋流系統(tǒng);溫、鹽要素不受大陸影響;平均鹽度35,年變化小。世界大洋分為4大局部:太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。 5. 海:海洋的邊緣局部。陸地邊緣的咸水小水體;全球共54個,靠近陸地;占海洋總面積的9.7%;水深<2000m;底質(zhì):陸沉積;無獨(dú)立潮汐和洋流系統(tǒng),潮汐是大洋傳入;有自己的
6、海流環(huán)流形式。 6.大洋中脊:指貫穿世界大洋、成因一樣、特征相似的海底山脈系列。是世界上規(guī)模最大的環(huán)球山系。 7.大陸邊緣:大陸與海洋之間的過渡帶。按構(gòu)造活動性分為:穩(wěn)定型大陸邊緣和活 動型大陸邊緣兩大類。 8.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X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。 9.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。 10.大陸基〔大陸隆〕:大陸隆是自大陸坡坡麓緩緩傾向洋底的扇形地,位于水深 〔2000~5000m 〕處。 11. 中央裂谷:大洋中脊的軸
7、部都發(fā)育有延其走向延伸的斷裂谷底,是海底擴(kuò)展中心和海洋巖石圈增生的場所,有廣泛的火山活動。 12.大洋盆地:是指大洋中脊坡麓與大陸邊緣〔大西洋型的大陸隆、活動型的海溝〕之間的廣闊洋底,約占世界海洋面積的1/2。 13. 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。 14. 海灘:指以波浪作用為主要動力,由粗?!玻?3μm〕硅質(zhì)碎屑組成的疏松堆積體與其地形。在濱海環(huán)境中海灘分布最廣,常見沙灘,礫石灘較少。 15. 大陸漂移:地球上所有大陸在中生代以前是統(tǒng)一的聯(lián)合古陸,或稱泛大陸(Pangaea),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
8、碎塊——即現(xiàn)代的各大陸塊逐漸漂移到今日所處的位置。由于各大陸別離、漂移,逐漸形成了大西洋和印度洋,泛大洋(古太平洋)收縮而成為現(xiàn)今的太平洋。大陸漂移的主要依據(jù)有海岸線形態(tài)、地質(zhì)構(gòu)造、古氣候、古生物地理分布、冰川等。 16.海底擴(kuò)X: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(kuò)展推移,這就是海底擴(kuò)X。海底擴(kuò)展移動的速度大約為每年幾厘米。 17.板塊構(gòu)造:根本思想是: 1) 固體地球表層在垂向上可分為物理性質(zhì)顯著不同的上覆剛性巖石圈和下墊塑性軟流圈; 2) 剛性的巖石圈在側(cè)向上可劃分為假如干大小不一的板塊,它們漂浮在塑
9、性較強(qiáng)的軟流圈上作大規(guī)模的水平運(yùn)動,其驅(qū)動力來自地幔物質(zhì)對流; 3) 板塊內(nèi)部是相對穩(wěn)定的,板塊的邊緣如此由于相鄰板塊的相互作用而成為構(gòu)造活動強(qiáng)烈的地帶,是發(fā)生構(gòu)造運(yùn)動、地震、巖漿活動與變質(zhì)作用的主要場所,同時也從根本上控制著各種地質(zhì)作用的過程; 4) 板塊運(yùn)動以水平運(yùn)動為主,位移可達(dá)幾千公里。運(yùn)動過程中各板塊間或分散裂開或碰撞焊合或平移相錯,由此決定了全球巖石圈運(yùn)動和演化的根本格局。 18. 說明全球海陸分布特點(diǎn)以與海洋的劃分 地表海陸分布×108km2,分屬于陸地和海洋。 地球上的海洋是相互連通的,構(gòu)成統(tǒng)一的世界大洋;而陸地是相互別離的,故沒有統(tǒng)一的世界大陸。在地球外表,是海
10、洋包圍、分割所有的陸地,而不是陸地分割海洋。 地表海陸分布極不均衡。 必須說明,即使在陸半球,海洋面積仍然大于陸地面積。陸半球的特點(diǎn),不在于它的陸地面積大于海洋(沒有一個半球是這樣),而在于它的陸地面積超過任何一個半球;水半球的特點(diǎn),也不在于它的海洋面積大于陸地(任何一個半球都是如此),而在于它的海洋面積比任何一個半球都大。 地球外表是崎嶇不平的,我們可以用海陸起伏曲線表示陸地各高度帶和海洋各深度帶在地表的分布面積和所占比例。 海洋的劃分 ·地球上互相連通的廣闊水域構(gòu)成統(tǒng)一的世界海洋。 ·根據(jù)海洋要素特點(diǎn)與形態(tài)特征,可將其分為主要局部和附屬局部。 ·主要局部為洋,附屬局部為海、海
11、灣和海峽。 ·洋或稱大洋,是海洋的主體局部,一般遠(yuǎn)離大陸,面積廣闊,深度大;世界大洋通常被分為四大局部,即太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。 ·海是海洋的邊緣局部,據(jù)國際水道測量局的材料,全世界共有54個海,其面積只占世界海洋總面積的9.7%。海的深度較淺,平均深度一般在2000m以內(nèi)。 ·按照海所處的位置可將其分為陸間海、內(nèi)海和邊緣海。 ·海灣是洋或海延伸進(jìn)大陸且深度逐漸減小的水域,一般以入口處海角之間的連線或入口處的等深線作為與洋或海的分界。 ·海峽是兩端連接海洋的狹窄水道。 19. 大陸邊緣分為幾種主要類型?說明各自的構(gòu)成與其主要特點(diǎn) 一、穩(wěn)定型大陸邊緣:由大陸架、大陸坡
12、和大陸隆三局部組成。 ·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X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。 ·大陸隆:大陸隆是自大陸坡坡麓緩緩傾向洋底的扇形地,位于水深 〔2000~5000m 〕處。 大洋盆地:又稱大洋床,是海洋的重要局部,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(qiáng)烈的構(gòu)造活動帶,最大特征是具有強(qiáng)烈而頻繁的地震和火山。主要分布在太平洋東、西兩側(cè),又稱太平洋型大陸邊緣。 ·海溝
13、:板塊俯沖作用形成的深水狹長洼地,長數(shù)百至數(shù)千米,寬數(shù)千米至數(shù)十千米,剖面呈“V〞形,陸側(cè)坡陡,洋側(cè)坡緩。 〔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?。吘壓E璧貫樽畲筇攸c(diǎn)。島嶼呈弧形凸向海洋,島弧與大陸、島弧與島弧之間的海域稱邊緣海又稱弧后盆地。 〔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。 20. 根據(jù)板塊構(gòu)造原理
14、說明大洋盆地和邊緣海的形成和演化 大洋盆地的形成:大陸裂谷是大洋形成中的胚胎或孕育中的海洋。地幔物質(zhì)上升導(dǎo)致巖石圈拱升并呈穹形隆起,巖石圈拉長減薄,進(jìn)而穹隆頂部斷裂陷落,形成典型的半地塹-地塹系。各穹隆的地塹系彼此連接,就形成大致連續(xù)的裂谷體系,如東非大裂谷。 大洋盆地的演化: 邊緣海盆:指溝---弧體系陸側(cè)具有洋殼結(jié)構(gòu)的深水盆地。按成因分為: 1) 殘留型:在古海洋板塊構(gòu)造演化過程中,由于新的溝弧體系形成而與大洋主體分隔的古大洋的殘留局部。 2) 大西洋型:在被動大陸邊緣由陸地裂離形成的盆地。 3) 陸緣X裂型:由大洋板塊向大陸邊緣俯沖引起陸緣X裂形成的盆地。 4) 島
15、弧X裂型:由大洋板塊向島弧俯沖引起島弧分裂形成的盆地。 第三章 1. 絕熱變化:由于海水的壓縮性,當(dāng)一海水微團(tuán)作鉛直位移時,因其深度的變化導(dǎo)致所受壓力的不同,將使其體積發(fā)生相應(yīng)變化。在絕熱下沉?xí)r,壓力增大使其體積縮小,外力對海水微團(tuán)作功,增加了其內(nèi)能導(dǎo)致溫度升高;反之,當(dāng)絕熱上升時,體積膨脹,消耗內(nèi)能導(dǎo)致溫度降低。上述海水微團(tuán)內(nèi)的溫度變化稱為絕熱變化。 2.位溫:某深度(壓力為P)的海水微團(tuán),絕熱上升到海面(壓力為大氣壓P0)時所具有的溫度稱為該深度海水的位溫,記為Q。海水微團(tuán)此時的相應(yīng)密度稱為位密,記為ρQ 3.海水組成恒定性:無論海水所溶解的鹽類的濃度大小如何,其中常量離子間比
16、值總是恒定的。 4.海水最大密度時的溫度:海水的熱膨脹系數(shù)由正值轉(zhuǎn)為負(fù)值時所對應(yīng)的溫度〔tρ(max)〕。 ·海水的熱膨脹系數(shù):當(dāng)溫度升高1K〔1oC〕時,單位體積海水的增量。 5.海面有效回輻射:海面長波輻射凈失去的熱量,=海面向大氣的長波輻射—大氣向海洋的長波輻射。 影響因素:海面水溫、海上水汽的含量、云的特征。 6.海洋水團(tuán):源地和形成機(jī)制相近,具有相對均勻的物理、化學(xué)和生物特征與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。 7.海水的鹽度:1千克海水中所含溶解物質(zhì)的總克數(shù)。 8.世界大洋中溫度、鹽度、密度的空間分布特征 溫度 水平: 〔1〕表層水
17、 ①等溫線沿緯線大致呈帶狀分布,這與太陽輻射的緯度變化極為相似; ②冬季和夏季最高溫度都出現(xiàn)在赤道附近海域,最高水溫出現(xiàn)的位置,稱為熱赤道,平均在7 °N左右; ③由熱赤道向兩極,水溫逐漸降低,到極圈附近降至0 °C左右;在極地冰蓋之下,溫度接近于對應(yīng)鹽度下的冰點(diǎn)溫度; ④在副熱帶到溫帶海區(qū),特別是北半球,等溫線偏離帶狀分布。 ⑤在寒、暖流交匯區(qū)等溫線特別密集,溫度水平梯度特別大; ⑥冬季表層水溫的分布特征與夏季相似,但水溫的經(jīng)線方向梯度比夏季大。 垂直: 一般而言,溫度自海面向海底隨深度的增加呈不均勻遞減,上層等溫線密,溫度垂直梯度大;深部垂直梯度小,水溫趨向均勻;水溫分布呈
18、“W〞形。 〔2〕1000m深 水溫梯度更小,來自地中海、紅海和波斯灣的高溫水對北大西洋的熱帶和副熱帶海區(qū)與印度洋西北部海區(qū)的水溫有明顯影響,成為高溫中心。 〔3〕4000m水溫分布特點(diǎn):溫度分布均勻,太平洋和印度洋溫差不大于2°C,大西洋約為3 °C 鹽度 見下一題 密度 ①海水密度是溫度、鹽度和壓力的函數(shù)。大洋上層特別是表層,取決于水溫和鹽度。 ②赤道區(qū)溫度最高,鹽度也較低,故表層海水密度最小,密度超量g約23kg.m-3,由此向兩極方向,密度逐漸增大。 ③副熱帶海域,雖然鹽度最大,但因水溫仍很高,故密度雖有增大,但未出現(xiàn)極大值,密度超量g約26kg.m-
19、3。 ④隨著緯度增高,鹽度劇降,但因水溫降低引起的增密效應(yīng)比降鹽減密效應(yīng)更大,故密度繼續(xù)增大。最大密度出現(xiàn)在寒冷的極地海區(qū),如格陵蘭海的密度超量g>28kg.m-3,南極威德爾海>27.9kg.m-3。 ⑤隨著深度增加,密度的水平差異如溫度和鹽度一樣,不斷減小,至大洋底層如此已相當(dāng)均勻。 9.世界大洋鹽度平面分布與垂直分布的異同點(diǎn)? ①鹽度具有緯向帶狀分布,從赤道向兩極呈馬鞍形雙峰分布; ②在寒暖流交匯區(qū)域與地面徑流沖淡海域,鹽度梯度特別大; ③鹽度最高值和最低值一般出現(xiàn)在大洋邊緣海盆中; ④冬季與夏季鹽度分布特征相似,只在季風(fēng)影響特別顯著的海域,鹽度有較大的差異。
20、 ①赤道海區(qū),鹽度較低的海水只涉與不大的深度; ②在南半球副熱帶海域向下伸展的高鹽度水舌,在大西洋和太平洋可越過赤道5°N左右,相比之下,北半球的高鹽度水勢力較弱。 ③海水鹽度隨著深度呈層狀分布。 10.何為大洋主溫躍層和極峰?何為季節(jié)溫躍層? ?主溫躍層〔永久性躍層〕: 在均勻?qū)拥南虏考s 200—1000m 的深度,是一層溫度梯度最大的水層,并終年存在。主溫躍層將上層的暖水與下層的冷水分隔開來,其深度隨緯度變化,在赤道附近主溫躍層上升,在副熱帶海 區(qū)下降,在中緯度海區(qū)上升至大洋外表。 ?極峰:以主溫躍層為界,其上為水溫較高的暖水區(qū),其下是水溫梯度很小的冷水區(qū)。冷暖水
21、去在亞極地海綿的交匯處,水溫梯度很大,形成極峰。 ?季節(jié)性躍層:混合層下界,由于夏季增溫強(qiáng)烈,形成強(qiáng)的溫度躍層,稱為季節(jié)性躍層。 在冬季表層降溫,對流增強(qiáng)混合層向下開展,季節(jié)性躍層消失。 第四章 1.元素在海水中的逗留時間: 2.海水的緩沖容量:海水具有一定緩沖能力,主要受CO2系統(tǒng)控制,緩沖能力可以用數(shù)值表示,即為緩沖容量,定義為使pH變化一個單位所需參加的酸或堿的量。海水的pH在6~9之間時緩沖容量最大。海水的緩沖容量還與H3BO3有關(guān),海水的緩沖容量比淡水和NaCl溶液都要大〔離子對的影響〕。 3.堿度:是指水中所含能與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的全部物質(zhì),即能承受質(zhì)子 H+的物
22、質(zhì)的總量。 用以中和弱酸負(fù)離子所需的氫離子的物質(zhì)量除以海水的體積〔mol / dm3〕 。 第五章 1.海流:是指海水大規(guī)模相對穩(wěn)定的流動,是海水重要的普遍運(yùn)動形式之一。 2.海洋環(huán)流:是指海洋中具有相對穩(wěn)定的流速和流向的大規(guī)模海水運(yùn)動的現(xiàn)象。 大洋環(huán)流的水平分量狹義上稱為海流,垂直分量稱為上升流和下降流。 3.地轉(zhuǎn)流:海水在運(yùn)動過程中,水平壓強(qiáng)梯度力與科氏力平衡時的定常流,稱為地轉(zhuǎn)流。 4.風(fēng)海流:海面在穩(wěn)定風(fēng)場長時間作用下,當(dāng)垂直湍流引起的水平摩擦力與水平科氏力平衡時,所形成的海水穩(wěn)定流動。 5.熱鹽環(huán)流:由溫度、鹽度變化引起的環(huán)流。大洋深處起主要作用。(
23、高鹽相當(dāng)于冷源,低鹽相當(dāng)于熱源;中緯度地區(qū)二者相互抵消,在低緯度和高緯度海區(qū)如此相互加強(qiáng),形成環(huán)流。) 6.赤道潛流:南赤道流下方,溫躍層頂部的向東的次表層海流。信風(fēng)流輸送的海水在大洋西岸堆積產(chǎn)生的回流,并在赤道聚集?!矔鳳168〕 7. 何為地轉(zhuǎn)偏向力?有什么根本性質(zhì)? 科氏力fc〔又稱地轉(zhuǎn)偏向力〕是由地球自轉(zhuǎn)而對運(yùn)動物體產(chǎn)生的作用力。 ·性質(zhì): ①只有物體相對地球運(yùn)動時才會產(chǎn)生; ②如果人們沿物體運(yùn)動的方向看,在北半球垂直于物體運(yùn)動方向且指向其右方,南半球正相反,向左; ③地轉(zhuǎn)偏向力只能改變物體的運(yùn)動方向,不能改變速率; ④其大小與物體運(yùn)動的速率與地理緯度的正弦成比
24、例,在赤道上為0。 8.世界大洋上層環(huán)流的總體特征? P167 世界大洋上層主要水平環(huán)流:風(fēng)生環(huán)流理論。 1) 太平洋與大西洋的環(huán)流型是有相似之處:在南半球都存在一個與副熱帶高壓對應(yīng)的巨大反氣旋式環(huán)流; 2) 在它們之間為赤道逆流;兩大洋北半球的西邊界流都非常強(qiáng)大,而南半球的西邊界流如此較弱; 3) 北太平洋與被大西洋沿洋盆西側(cè)都有來自北方的寒流; 4) 在主渦旋北部有一小型氣旋式環(huán)流。世界大洋上層的鉛直方向環(huán)流:在赤道上,西向的南赤道流,在赤道兩側(cè)分別向南向北輻射,導(dǎo)致海水上升; 5) 在南赤道與赤道逆流之間,由于海水輻聚而導(dǎo)致下沉;在赤道逆流與北赤道之間又形成了海水的輻散
25、上升。 9.與東邊界流相比,西邊界流有哪些根本特征? 西邊界流 東邊界流 流向 低緯度→高緯度 高緯度→低緯度 大洋位置 西邊 東邊 流域 狹窄 寬廣 流速 大 小 影響深度 大 小 水的性質(zhì) 高溫、高鹽、高水色、透明度大 水色低,透明度小, 造成氣候 氣候溫暖、雨量充沛 干旱少雨 10.世界大洋中存在哪5大根本水團(tuán),他們的主要特征? 第六章 1駐波:波浪按波形的傳播與否分為前進(jìn)波與駐波;駐波波形不向外傳播。波浪無前進(jìn)跡象,波峰與波谷在同一位置交替出現(xiàn)。兩個方向相反的進(jìn)展波相遇便形成駐波。 2.界面內(nèi)波:內(nèi)波的一種最簡
26、單的形式,發(fā)生在密度不同的兩層海水界面處。實(shí)際海洋中密度是連續(xù)變化的,但可近似地把海洋中強(qiáng)躍層處的波動視為界面內(nèi)波??梢娋哂幸粯硬ㄩL的界面波與外表波之速度比約為1/20,即界面波的傳播速度比外表波慢得多。 3. 風(fēng)浪和涌浪是什么?各有什么特征? ·風(fēng)浪:由當(dāng)?shù)仫L(fēng)產(chǎn)生,并一直處于風(fēng)的作用之下的海面波動狀態(tài)。 特征:風(fēng)浪往往波峰尖削,在海面上的分布很不規(guī)律,波峰線短,周期小,當(dāng)風(fēng)大時常常出現(xiàn)破碎現(xiàn)象,形成浪花。 ·涌浪:海面上由其他海區(qū)傳入或風(fēng)速減小、平息后遺留的海水波動。 特征:涌浪的波面比擬平坦,光滑,波峰線長,周期、波長都比擬大,在海上的傳播比擬規(guī)如此。 觀測明確,在海洋
27、中風(fēng)浪和涌浪會單獨(dú)存在,但往往同時存在,它們的傳播方向也往往不同。有經(jīng)驗(yàn)的觀測者很容易把它們區(qū)分開來。 第七章 1.潮汐:是指海水在天體(主要是月球和太陽)引潮力作用下所產(chǎn)生的周期性運(yùn)動,習(xí)慣上把海面鉛直向漲落稱為潮汐,而海水在水平方向的流動稱為潮流。 2.風(fēng)暴潮:由于強(qiáng)烈的大氣擾動—如強(qiáng)風(fēng)和氣壓驟變所招致的海面異常升高的現(xiàn)象。簡而言之,沿海地帶的大風(fēng)使海水異常上漲,稱為風(fēng)暴潮。這種大風(fēng)的來源,除了臺風(fēng)或颶風(fēng),還有溫帶氣旋。 3. 什么叫做引潮力?引潮力的分布有什么特征? ·引潮力:地球繞地月公共質(zhì)心運(yùn)動所產(chǎn)生的慣性離心力與月球引力的合力。地球上各點(diǎn)的引潮力由矢量所示,地球外表各
28、點(diǎn)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勻的。在地球上看來,在引潮力作用下,以正、反垂點(diǎn)為中心的海水朝向和背向月球〔或太陽〕隆起,都是海面的向上升高,在正、反垂點(diǎn)周圍,各形成一個水位特高的地區(qū),叫做潮汐隆起;在距正、反垂點(diǎn)最遠(yuǎn)的地方,指向地心的引潮力使那里的海面下降,形成水位特低的地帶。 ·引潮力差異的原因:地球上各質(zhì)點(diǎn)的引潮力,一方面取決月球和太陽對它的引力,另 一方面取決于地球繞地月公共質(zhì)心運(yùn)動時所產(chǎn)生的慣性離心力.地球外表上各水質(zhì)點(diǎn) 的慣性離心力大小都相等,但各地水質(zhì)點(diǎn)所受月球?qū)λ囊κ遣灰粯拥?,因此各?水質(zhì)點(diǎn)的引潮力也有差異。 第八章
29、 1.大氣環(huán)流:一般說來,但凡大X圍的、半球的或全球、對流層、平流層或整層大氣長期的平均運(yùn)動狀態(tài),或某一時段的變化過程,都可以稱為大氣環(huán)流。 2.季風(fēng):大X圍盛行風(fēng)向隨季節(jié)有顯著變化的風(fēng)系。 ·成因:海陸溫度比照的季節(jié)性變化、地球行星風(fēng)系的季節(jié)性南移。 ·三大季風(fēng)區(qū):印度季風(fēng)區(qū),東亞季風(fēng)區(qū),西非季風(fēng)區(qū) ·特點(diǎn): ①盛行風(fēng)向隨季節(jié)的變化而變化,方向甚至相反; ②兩種季節(jié)〔冬、夏〕的風(fēng)各有不同的源地,氣團(tuán)性質(zhì)有著本質(zhì)的差異; ③能夠給天氣現(xiàn)象造成明顯不同的各種季節(jié),例如雨季和旱季、冬夏明顯比照等。全球 3.溫帶氣旋:低壓系統(tǒng)為氣旋,帶有鋒面的氣旋稱鋒面氣旋。鋒面氣旋多產(chǎn)生于溫帶,
30、亦稱溫帶氣旋。 4.ENSO: 是厄爾尼諾(El Ni?o) 和南方濤動〔Southern Oscillation〕的合稱,二者有非常好的相關(guān)關(guān)系。當(dāng)赤道東太平洋表層水溫〔SST〕正距平,南方濤動指數(shù)往往是負(fù)。ENSO成為大尺度海氣相互作用以與氣候變化研究的中心課題。 ? 厄爾尼諾El Ni?o:圣誕前后,沿厄瓜多爾和秘魯沿岸,出現(xiàn)一弱的洋流,代替了通常對應(yīng)的冷水。近年指一種更大尺度的海洋異常現(xiàn)象,整個赤道東太平洋表現(xiàn)振幅達(dá)幾攝氏度的增暖。與此相聯(lián)系,海洋和大氣環(huán)流發(fā)生很大的異常 ? 南方濤動:描述熱帶東太平洋地區(qū)與熱帶印度洋地區(qū)氣壓場反相變化的蹺蹺板現(xiàn)象。 南方濤動指數(shù)〔SOI〕:塔
31、希提〔Tahiti〕島與達(dá)爾文島之間的氣壓差。 5. 海洋對大氣運(yùn)動和氣候變化的影響表現(xiàn)在哪幾個方面? ①海洋對大氣系統(tǒng)熱力平衡的影響: · 吸收:70%的太陽能—海水表層(混合層); · 儲存:潛熱—長波輻射—感熱交換--輸送太陽的輻射能量—驅(qū)動大氣運(yùn)動; · 輸送:海洋環(huán)流輸送約30%的太陽能,70%由大氣環(huán)流輸送. 0°—30°N海洋輸送>大氣輸送, 30°N以北大氣輸送>海洋輸送. 50°N附近海洋西部邊界流輸送---大氣輸送. ②海洋對水汽循環(huán)的影響: ·海洋是大氣中水汽的主要源地—86%的水汽; ·蒸發(fā)—凝結(jié)調(diào)節(jié)大氣. ③海洋對大氣運(yùn)動的
32、調(diào)節(jié)作用: 海洋運(yùn)動和變化具有緩慢性、持續(xù)性和滯后性。 ④海洋對溫室效應(yīng)的緩解作用: ·減小了低緯大氣的增熱,使高緯大氣增熱,降水量亦發(fā)生相應(yīng)的改變。 ·由于海洋環(huán)流對熱量的向極輸送所引起的大氣環(huán)流的變化,使得大氣對某些因素變化的敏感性降低。比如CO2含量增加的溫室效應(yīng)因?yàn)楹Q蟮拇嬖诒粶p弱。 6. 什么是ENSO?它對氣候變化有什么影響? ·定義:ENSO是厄爾尼諾(El Ni?o) 和南方濤動〔Southern Oscillation〕的合稱 ·影響:ENSO期間,赤道東太平洋持續(xù)升溫,對熱帶大氣環(huán)流的影響最為直接。而熱帶大氣環(huán)流的一場變化,也必牽動全球大氣寒流,因而會在
33、全球X圍內(nèi)引起一系列的天氣氣候異常。在ENSO期間,中、東太平洋的海水增暖,西部海水略微變冷。對流在中、東太平洋上加強(qiáng)而在印度尼西亞地區(qū)減弱。ENSO對大西洋副熱帶高壓的活動也有明顯的影響,包括對副高位置和強(qiáng)度的影響。同時由于ENSO的發(fā)生造成了大氣環(huán)流尤其是熱帶大氣環(huán)流的嚴(yán)重持續(xù)異常,因而給全球X圍帶來明顯的氣候異常。 第九章 1.生態(tài)系統(tǒng):在一定的空間內(nèi)生物成分和非生物成分通過物質(zhì)循環(huán)和能量的流動相互作用、互相依存、互相調(diào)控構(gòu)成的一個生態(tài)學(xué)功能單位。 2.赤潮:海洋中某些微小的浮游藻類、原生動物或細(xì)菌,在一定的環(huán)境條件下爆發(fā)性繁殖或聚集而引起水體變色的一種有害的生態(tài)異?,F(xiàn)象。能形成赤
34、潮的浮游生物絕大多數(shù)是浮游甲藻和硅藻,少數(shù)為原生動物和細(xì)菌。 ·赤潮形成原因: ①海流:生物的物理聚集性與海流有關(guān);赤潮的擴(kuò)散〔分布〕、營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)移。 ②溫度和鹽度:調(diào)控赤潮藻的生長、繁殖。 3.海洋生物地理學(xué):研究生物在海洋中的分布與其規(guī)律,說明不同海域生物區(qū)系的組成與生態(tài)特點(diǎn)、形成過程與其與海洋環(huán)境的關(guān)系。 4.海洋生物生產(chǎn)力:海洋生物通過同化作用生產(chǎn)有機(jī)物的能力〔包括海洋初級生產(chǎn)力、 海洋動物生產(chǎn)力〕 5.海洋食物鏈和食物網(wǎng)有哪些特點(diǎn)? ①海洋食物鏈較長,4—5級,陸生食物鏈2—3級; ②海洋食物鏈的許多環(huán)節(jié)是可逆的、分支的,網(wǎng)絡(luò)狀的營養(yǎng)關(guān)系比陸地的
35、更多樣化、復(fù)雜化; ③食物鏈只表示物質(zhì)和能量的流動方向; ④食物鏈每升高一個層次,能量就有所損失,食物鏈層次越多,總體效率越低; ⑤食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)是可變化的。 第十章 1.聲波:是彈性波,在彈性介質(zhì)中傳播,是縱波。水中聲速為1500m/s,空氣中為330m/s。聲波在水下傳播隨溫、鹽、壓的增大而增大,其中溫度影響最顯著,其次是壓力,通常鹽度的變化多忽略。 2.水下聲道:聲的超遠(yuǎn)距離傳播現(xiàn)象為聲道現(xiàn)象。聲速曲線c(z) 存在極小值。假如聲源在此附近,從聲源發(fā)出的聲線束將向聲速極小值所在的水層彎曲,此時聲能大局部限制在此水層間,沒經(jīng)過海面和海底的反射、散射和吸收,聲能損失很少,像在水下存
36、在一聲能傳播的通道,因此傳播距離很遠(yuǎn),稱水下聲道。 3. 聲速在海水中傳播的影響因素? 1) 與溫度關(guān)系:隨溫度升高而增大,溫度升高1℃,聲速的變化是原來的35%,設(shè)c0=1450m/s,如此聲速將增大5m/s。 2) 與鹽度關(guān)系:隨鹽度增加而增大,鹽度增加1,聲速值增加1.14m/s。 3) 與壓力關(guān)系:靜壓力增加,聲速值增加。海水深度變化100m,聲速增量為1.75m/s。 由上可見,聲波在水下傳播隨溫、鹽、壓的增大而增大,其中溫度影響最顯著,其次是壓力,通常鹽度的變化多忽略,除非極特殊海區(qū)。 4.聲波的波導(dǎo)傳播和反波導(dǎo)傳播? ·波導(dǎo)傳播:聲傳播損失較小,正聲速梯度分布 (dc/dz)>0,聲線向上彎曲,沒有經(jīng)過海底而彎向海面反射回來,在海面或某層反射向前傳播,不存在海底的吸收和散射,聲能傳播距離遠(yuǎn)。多見于冬季淺海和深海2000m以下的水層〔主要是靜壓力作力〕。 在淺海亦稱外表聲道。聲吶在淺海冬季比夏季傳播遠(yuǎn)。 ·反波導(dǎo)傳播:聲傳播損失較大,負(fù)聲速梯度分布 (dc/dz)<0,從聲源輻射的聲線束彎向海底,由于海底對聲波的吸收和散射,經(jīng)海底反射回來的聲能減弱,且存在聲陰影區(qū)。聲傳播距離受到限制。炎熱夏季的淺海中中聲速隨深度的分布多為負(fù)梯度,即所夏季淺海的“午后效應(yīng)〞。 18 / 18
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