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海洋基础知识

2021-08-03

山东绿化 2021年3期
关键词:低潮海流潮位

二十四、海水主要成分的含义

(一)海水中的成分主要成分是微量元素、营养成分、气体成分。

(二)主要成分(大量、常量元素)指海水中浓度大于1×10-6mg/kg 的成分。

(三)海水主要成分的构成阳离子Na+,K+,Ca2+,Mg2+ 和Sr2+ 五种,阴离子有Cl-,SO42-,Br-,HCO3-(CO32-),F- 五种,还有以分子形式存在的H3BO3,其总和占海水盐分的99.9%,所以称为主要成分。

二十五、海水中成分所包括的元素

(一)海水中营养成分所包括的元素主要是与海洋植物生长有关的要素,通常是指N,P 及Si等。这些要素在海水中的含量经常受到植物活动的影响,其含量很低时,会限制植物的正常生长,所以这些要素对生物有重要意义。

(二)海水中的微量元素和主要气体成分所包括元素微量元素:在海水中含量很低,但又不属于营养元素。溶于海水的气体成分,如氧、氮及惰性气体等。

二十六、溶解氧、pH 值、碱度、总碱度

(一)溶解在海水中的氧是海洋生命活动不可缺少的物质。它的含量在海洋中的分布,既受化学过程和生物过程的影响,还受物理过程的影响。

(二)海水的pH 值约为8.1,pH 值指溶液中氢离子的总数和总物质的量的比。

(三)碱度是指水中能与强酸发生中和作用的物质的总量。

(四)总碱度一般表征为相当于碳酸钙的浓度值,海水的总碱度AT,是由碳酸根离子、碳酸氢根负离子和硼酸根离子形成的,其单位为摩尔浓度。

二十七、温室气体

在地球大气中,能让太阳短波辐射自由通过,同时吸收地面和空气放出的长波辐射(红外线),从而造成近地层增温的微量气体。包括二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氯氟烃等。

二十八、海洋污染

(一)海洋污染直接或间接由人类向大洋和河口排放的各种废物或废热,引起对人类生存环境和健康的危害,或者危及海洋生命(如鱼类)的现象。

(二)海洋化学污染物主要类型或主要的海洋化学污染要素碳氢化合物(主要指石油)、海洋中的重金属(其中毒性较大的是汞、铅、镉、铬、铜等元素)、合成有机化合物(含农药等)、营养物质(富营养化)、放射性核素。

二十九、海洋酸化的原因及其影响

海洋酸化是指由于海洋吸收、释放大气中过量二氧化碳(CO2),使海水正在逐渐变酸。工业革命以来,pH 值下降了0.1。海水酸性的增加,将改变海水化学的种种平衡,使依赖于化学环境稳定性的多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。

三十、海洋化学资源

海洋化学资源是指多种化工原料、海洋药物和肥料。包括氯化钠、镁、溴、铀,等等。

三十一、海流、海洋环流

(一)海流海流是指海水大规模相对稳定的流动,是海水重要的普遍运动形式之一。所谓“大规模”是指它的空间尺度大,具有数百、数千千米甚至全球范围的流域;“相对稳定”的含义是指在较长的时间内,例如一个月、一季、一年或者多年,其流动方向、速率和流动路径大致相似。

(二)海洋环流海洋环流一般是指海域中的海流形成首尾相接的相对独立的环流系统或流旋。就整个世界大洋而言,海洋环流的时空变化是连续的,它把世界大洋联系在一起,使世界大洋的各种水文、化学要素及热盐状况得以保持长期相对稳定。

三十二、海流形成的原因、海流流向表示方法

(一)海流形成的原因第一种原因是海面上的风力驱动,它形成风生海流。海流形成的第二种原因是海水的温盐变化。实际海洋中的等压面往往是倾斜的,即等压面与等势面并不一致,这就在水平方向上产生了一种引起海水流动的力,从而导致了海流的形成。另外海面上的增密效应又可直接地引起海水在铅直方向上的运动。

(二)海流流向表示方法

通常多用欧拉方法来测量和描述海流,即在海洋中某些站点同时对海流进行观测,依测量结果,用矢量表示海流的速度大小和方向,绘制流线图来描述流场中速度的分布。如果流场不随时间而变化,那么流线也就代表了水质点的运动轨迹。

流向以地理方位角表示,指海水流去的方向。例如,海水以0.10m/s 的速度向北流去,则流向记为0°(北),向东流动则为90°,向南流动为180°,向西流动为270°,流向与风向的定义恰恰相反,风向指风吹来的方向。绘制海流图时常用箭矢符号,矢长度表示流速大小,箭头方向表示流向。

描述海水运动的方法有两种,一是拉格朗日方法,二是欧拉方法。

三十三、黑潮

(一)黑潮北太平洋的一支强大的西边界暖流。

(二)黑潮的主要特征黑潮具有流速强,流量大,流幅狭窄,延伸深邃,高温高盐等特征为其特色。潮即水流,因其水色深蓝,远看似黑色,因而得名。

三十四、世界大洋五大水团的名称和主要特征

世界大洋中存在着五个基本水层,即大洋暖水区的表层水,次表层水;大洋冷水区中的中层水、深层水和底层水。如果按其温、盐等理化特性和源地作为条件,可在第一层等级把五层水视为五个水团。

(一)表层水具有高温、相对低盐特性,其源就是低纬海区密度最小的表层暖水本身。

(二)次表层水具有独特的高盐特征和相对高温,它是由副热辐聚区表层海水下沉而形成的,其下界为主温跃层,南北范围在南北极锋之间。

(三)中层水具有低盐特征,是西风漂流中的辐聚区表层海水下沉而形成。其深度约在1000 ~2000m 的范围内。但地中海水、红海—波斯湾水是高盐的。

(四)深层水北大西洋上部但在表层以下、深度上是它的源地,因此贫氧是其主要特性。其深度约在2000 ~4000m 的范围内。

(五)底层水源于极地海区,具有最大的密度。

三十五、波高、波陡、波长等波要素

从波峰到波谷之间的铅直距离称为波高(H);曲线的最高点称为波峰,曲线的最低点称为波谷,相邻两波峰(或波谷)之间的水平距离称为波长;波高与波长之比称为波陡。

三十六、波动能量与波高的关系

波动的能量以波高的平方增长。在讨论波动的能量时,常以波高的平方作为能量的相对尺度。

三十七、海洋内波

除了海面的波动而外,在海洋内部也会发生波动现象,称为海洋内波。它是发生在海水密度层结稳定的海洋中的一种波动,它的最大振幅出现在海面以下。

三十八、风浪、涌浪的定义;决定风浪大小的因素;风浪、涌浪的波面特征;波浪传到浅海和近岸的变化

(一)风浪、涌浪风浪是指当地风产生,且一直处在风的作用之下的海面波动状态;涌浪则指海面上由其它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。

(二)决定风浪大小的因素风浪的成长与大小,不是只取决于风力,而是取决于风速(风力大小)、风时(风的作用时间)和风区(风的作用区域大小),与风所作用水域的大小和风所作用时间的长短有密切关系。

(三)风浪、涌浪的波面特征风浪的特征往往波峰尖削,在海面上的分布很不规律,波锋线短,周期小,当风大时常常出现破碎现象,形成浪花。涌浪的波面比较平坦,光滑,波锋线长,周期、波长都比较大,在海上的传播比较规则。

(四)波浪传到浅海和近岸的变化当波浪传至浅水及近岸时,由于水深及地形、岸形的变化,无论其波高、波长、波速还是传播方向等都会产生一系列的变化。诸如波向的折射、波高增大从而能量集中,波形卷倒、破碎和反射、绕射等。

三十九、潮汐、潮流

(一)潮汐、潮流定义潮汐现象是指海水在天体(主要是月球和太阳)引潮力作用下所产生的周期性运动,习惯上把海面铅直向涨落称为潮汐,而海水在水平方向的流动称为潮流。

(二)潮汐要素、潮汐类型

图中纵坐标是潮位高度,横坐标是时间。涨潮时潮位不断增高,达到一定的高度以后,潮位短时间内不涨也不退,称之为平潮,平潮的中间时刻称为高潮时。平潮的持续时间各地有所不同,从几分钟到几十分钟不等。平潮过后,潮位开始下降。当潮位退到最低的时候,与平潮情况类似,也发生潮位不退不涨的现象,叫做停潮,其中间时刻为低潮时。停潮过后潮位又开始上涨,如此周而复始地运动着。从低潮时到高潮时的时间间隔叫做涨潮时,从高潮时到低潮时的时间间隔则称为落潮时。一般来说,涨潮时和落潮时在许多地方并不是一样长。海面上涨到最高位置时的高度叫做高潮高,下降到最低位置时的高度叫低潮高,相邻的高潮高与低潮高之差叫潮差。

1.正规半日潮在一个太阴日(约24时50分)内,有两次高潮和两次低潮,从高潮到低潮和从低潮到高潮的潮差几乎相等,这类潮汐就叫做正规半日潮。

2.不正规半日潮在一个朔望月中的大多数日子里,每个太阴日内一般可有两次高潮和两次低潮;但有少数日子(当月赤纬较大的时候),第二次高潮很小,半日潮特征就不显著,这类潮汐就叫做不正规半日潮。

3.正规日潮在一个太阴日内只有一次高潮和一次低潮,像这样的一种潮汐就叫正规日潮,或称正规全日潮。

4.不正规日潮,这类潮汐在一个朔望月中的大多数日子里具有日潮型的特征,但有少数日子(当月赤纬接近零的时候)则具有半日潮的特征。

一月中大、小潮出现的日期:大潮和小潮是太阳、地球、月球三者的位置关系决定的。当三者处于同一直线上的时候,也就是月相表现为朔(初一,全部不见)或望(十五,满月)的时候,引潮力和离心力最大,为大潮;三者处于一个直角关系的时候,月相表现为上弦(初七,半月,西方亮)或下弦(二十二,半月,东方亮)的时候,引潮力和离心力最小,为小潮。但是现实中一般具有一些滞后性,时间是两到三天,例如小潮可能出现在初十。潮汐一个月中有两次大潮和两次小潮,大潮期为每一月的初一和十五;小潮期为每一月的初七和二十二。

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