黄渤海风、浪、流等海洋水文要素特征分析
摘要：随着我国海洋建设的快速发展，深入了解海洋水文环境特征，为海洋工程等提供保障已迫在眉睫。本文根据日常保障经验，结合相关理论，利用QN（QuikSCAT/ NCEP）混合风场、模拟海浪数据等资料，对黄渤海海域的海洋水文特征进行分析，主要分析了该海域的海表风场、海浪场、潮汐潮流、海雾、盐度、SST（海表温度——Sea Surface Temperature）的特征，可为防灾减灾、航海、海洋水文保障、海洋工程、海洋能资源开发利用提供科学依据。
关键词：黄渤海；海表风场；海浪场；潮汐潮流；海雾；盐度；SST
Analysis of Sea Surface Wind Speed, Wave and Current in the Bohai Sea and Yellow Sea
Abstract: With the rapid development of China´s marine construction, in-depth understanding of hydrologic environment characteristics of marine, provide security is imminent for Ocean Engineering. In this study, the ocean environmentin the Bohai Sea and Yellow Sea such as sea surface wind field, wave field, Tidal current, fog, salinity, Sea Surface Temperature were analyzed, which can provide guidance to Disaster prevention and mitigation, navigation, marine security, ocean engineering, ocean energy development and utilization of
海洋科学导论复习题 第一章绪论 2.海洋科学的研究对象和特点是什么？ 海洋科学研究的对象是世界海洋及与之密切相关联的大气圈、岩石圈、生物圈。 它们至少有如下的明显特点。首先是特殊性与复杂性。 其次，作为一个物理系统，海洋中水—汽—冰三态的转化无时无刻不在进行，这也是在其它星球上所未发现的。 第三，海洋作为一个自然系统，具有多层次耦合的特点。 3.海洋科学研究有哪些特点？ 海洋科学研究也有其显著的特点。首先，它明显地依赖于直接的观测。 其次是信息论、控制论、系统论等方法在海洋科学研究中越来越显示其作用。 第三，学科分支细化与相互交叉、渗透并重，而综合与整体化研究的趋势日趋明显。 5.中国海洋科学发展的前景如何？ 新中国建立后不到1年，1950年8月就在青岛设立了中国科学院海洋生物研究室，1959年扩建为海洋研究所。1952年厦门大学海洋系理化部北迁青岛，与山东大学海洋研究所合并成立了山东大学海洋系。1959年在青岛建立山东海洋学院，1988年更名为青岛海洋大学。1964年建立了国家海洋局。此后，特别是80年代以来，又陆续建立了一大批海洋科学研究机构，分别隶属于中国科学院、教育部、海洋局等，业已形成了强有力的科研技术队伍。目前国内主要研究方向有海洋科学基础理论和应用研究，海洋资源调查、勘探和开发技术研究，海洋仪器设备研制和技术开发研究，海洋工程技术研究，海洋环境科学研究与服务，海水养殖与渔业研究等等。在物理海洋学、海洋地质学、海洋生物学、海洋化学、海洋工程、海洋环境保护及预报、海洋调查、海洋遥感与卫星海洋学等方面，都取得了巨大的进步，不仅缩短了与发达国家的差距，而且在某些方面已跻身于世界先进之列。 第二章地球系统与海底科学 3.说明全球海陆分布特点以及海洋的划分。 地表海陆分布：地球表面总面积约5.1×108km2，分属于陆地和海洋。 地球上的海洋是相互连通的，构成统一的世界大洋；而陆地是相互分离的，故没有统一的世界大陆。在地球表面，是海洋包围、分割所有的陆地，而不是陆地分割海洋。
答：水文测站是在河流上或流域内设立的，按一定技术标准经常收集和提供水文要素的各种水文观测现场的总称。按目的和作用分为，基本站、实验站、专用站和辅助站；按其观测项目可分为：水位站、流量站、雨量站等。 答：水文站网是在一定地区，按一定原则，用适当数量的各类水文测站构成的水文资料收集系统。站网密度：世界平均值：每万km24.0站；我国：每万km2 3.56站。 答： 1)满足设站目的，确定测验河段的大致范围；2)保证各级洪水安全操作与测验精度，建立尽可能简单的水位流量关系；3)满足1)2)的前提下，尽可能照顾生活、交通、通讯上的便利。 答：假如在测站附近（通常在其下游）有一段河槽其水利特性能够使测站的水位流量关系保持单一关系，则这个断面或河槽便称为测站控制；如果测站控制作用发生在一个横断面上，则称为断面控制；如果测站控制作用靠一段河槽的底坡、糙率、断面形状等因素的共同作用来实现，被称为河槽控制。 答： 1）河道顺直、稳定、水流集中、便于布设测验设施的河段；2）尽量避开变动回水、急剧冲淤、分流、斜流等不利影响；3）尽量避开易发生冰坝、冰塞的河段；4）顺直长度应不少于洪水时主槽河宽的3～5倍；5）河段的底坡、断面形状、糙率等水力因素比较稳定。 答：①基本水尺断面；②流速仪测流断面；③浮标测流断面；④比降水尺断面；⑤基线；⑥基本水准点。 答：在水流平面图的测绘过程中，在平面图上将各个浮标经过各断面的位置绘出，并按顺序用虚线连成折线，选择虚线走向比较一致的断面为初选断面，在该断面上，计算出的各部分面积的部分流量，即为部分虚流量，按比例绘制各部分虚流量的矢量线，将各部分虚流量的矢量值用推平行线法连成矢量多边形，作为最后确定的测流断面。 答：一个测站的水位流量关系，是指基本水尺断面水位与通过该断面的流量之间的关系，所以，测流断面与基本水尺断面应该是一个断面，且测流断面应该垂直于断面平均流向。 答：推算测验垂线在断面上的位置（起点距），在岸上布设的测量线段，称为基线； 基线应垂直于断面设置，基线的起点恰在断面上。 答：流速测验（结合泥沙测验），按目前一般在用的面积—流速法，均需利用渡河设备。使用流速仪时，渡河设备用来测量水道断面面积和流速、流向；适用浮标测流时，用来测量水道断面面积；输沙率测验时，则同时用来采取水样。 3）升降式缆车。 答：水位是河流、湖泊、海洋和水库等水体的自由水面相对于某一标准基面的高程，单位以m计。在水文计算中，常用水位直接或间接的推算其他水文要素，如通过水位-流量关系推求流量；通过流量推算输沙率；由水位计算水面比降等。水位的变化，主要取决于水体自身水量的变化，约束水体的条件改变，以及水体受干扰的影响等因素。 答：水位一般都以一个基本水准面为起始面，这个基本水准面又称为基面；将高程定为0.000m的基面称为绝对基面，又称标准基面；我国常以黄海海平面为标准基面。 答：直接观测设备，即水尺，人工直接读取水尺读数加水尺零点高程即得水位水尺型式有：1）直立式2）倾斜式3）矮桩式4)悬锤式。
《海洋要素计算与预报》的课程特点与教学建议针对《海洋要素计算与预报》课程特点及教学实践中存在的问题，提高该 课程教学质量和授课效果的对策主要为：加快正式教材的編辑出版，克服当前“无教材”可用的尴尬局面;通过理论内容物理图像化，增强学生课堂参与度，展示当前热点研究成果;积极保持良好的备课、授课态度，采用多种手段充分调动毕业班学生对该课程的学习积极性。 标签：《海洋要素计算与预报》;课程特点;教学方法;困境;对策 《海洋要素计算与预报》（以下简称《海洋要素》）是绝大多数中国高等院校海洋科学类专业本科生培养方案中设置的一门重要的专业必修课程，其总学时一般不少于48个学时。海洋要素的分析、计算与预报是各涉海专业和涉海行业在具体业务工作中共同关心的问题，也是海洋科学类专业本科生务必掌握的一门基本的专业技能。随着中国海洋科技的迅猛发展，特别是近年来海洋强国战略的提出，使得海洋环境要素预报中应用的各种要素计算方法取得了长足的进步。尽管如此，《海洋要素》课程内容有着其自身的特点和特殊性，在现阶段教学实践环节中也暴露出一些问题亟待合理有效地解决。 一、《海洋要素》课程特点与教学困境 1、课程特点 该课程重点介绍基本海洋环境要素包括潮汐、海流、温盐特征、海浪、海冰等的分析与预报方法，其与另一门海洋科学类专业必修课《物理海洋学》比较，前者重应用方法学习，后者重基本理论学习。此外，每一种海洋要素的讲授都需要注意其各自的特点，结合我们自身教学经验归纳概括如下： 潮汐部分主要讲授长期、中期、短期资料分析以及潮汐特征值计算，掌握这些分析、计算方法的前提就是要真正理解潮汐各引潮力势的理论导出及调和分析，亦即调和常数的物理含义，而这将涉及到大量且繁琐的理论推导，因此成为潮汐预报这一章的难点。 海流部分重点介绍各类海洋学问题对应的动力学方程（组）及其数值求解方法，其中数值求解方法将涉及到对动力学方程的差分近似和多种开边界条件的定义与设置，而这又将涉及较为复杂的数学推演过程，由此成为这一章的难点。 海水温盐主要是围绕以下诸多方面展开，包括中国近海海洋季节的划分，海水温盐密度预报方法，其中又包括经验预报法、统计预报法和数值预报法，此外还有海洋水团的定义、强度、变性、形成过程及其判断方法，海洋跃层与锋面动力结构，最后是海水温盐度资料处理及温盐图解法的应用等等。由此可见，该章所要讲授的内容之多，如何讲得详略得当，且让学生融会贯通是这一章的教学难点。
海洋污染与海洋环境保护[课件资料] 海洋污染与海洋环境保护 二十一世纪是海洋的世纪，“海洋权益”“海权之争”……越来越成为人们耳熟能详的名词，海洋既是人类生存的基本空间，也是国际斗争的重要舞台，海洋环境是我们维护海洋权益的重要平台，因此，海洋污染与海洋环境保护就必然成为不可忽视的问题。 “海洋污染”在地理学、环境地理学上的定义是人类活动排放的污染物进入海洋中，破坏海洋生态系统，引起海水质量下降的现象。就海洋科技、海洋科学、环境海洋学学科来讲是指人类直接或间接地把物质或能量引入海洋环境，以致发生损害生物资源、危害人类健康、妨碍包括渔业在内的海洋活动、损害海水使用素质和降低或毁坏环境质量等有害影响。海洋污染改变了海洋原来的状态，损害海洋的生物资源，妨碍捕鱼和人类在海上的其他活动，使海洋生态系统遭到破坏，损坏海水质量和环境质量，最终危害人类健康。海洋污染主要发生在靠近大陆的海湾，由于密集的人口和工业，大量的废水和固体废物倾入海水，加上海岸曲折造成水流交换不畅，使得海水的温度、pH、含盐量、透明度、生物种类和数量等性状发生改变，对海洋的生态平衡构成危害。目前，海洋污染突出表现为石油污染、赤潮、有毒物质累积、塑料污染和核污染等几个方面。由于污染已造成渔场外迁、鱼群死亡、赤潮泛滥、有些滩涂养殖场荒废、一些珍贵的海生资源正在丧失。 由于海洋是一个完整的水体，海洋本身对污染物有着巨大的搬运、稀释、扩散、氧化、还原和降解等净化能力。但这种能力并不是无限的，当局部海域接受的有毒有害物质，超过它本身的自净能力时，就会造成该海域的污染。海洋污染物通过风、陆上径流、沿海工程建设、人类海上活动排放入海。根据污染物的性质和毒性，以及对海洋环境造成的危害方式，主要的污染物有农药;石油及其产品;重金属
世界气象组织规定海面风的观测应取________。 A．正点观测前2min的平均 B．正点观测前10min的平均 C．正点观测前5min的平均 D．正点观测前15min的平均 在船舶海洋水文气象观测中，每次开始观测时间应从________。 A．正点前10min B．正点前30min C．接近正点时 D．正点后10min 空盒气压表距离海面高度10m，测得本站气压为1005.0 hPa，则海平面气压为________。A．1006.0 hPa B．1003.7 hPa C．1004.0 hPa D．1006.3 hPa 空盒气压表距离海面高度20m，测得本站气压为1000.0 hPa，则海平面气压为________。A．1002.0 hPa B．997.5 hPa C．1002.5 hPa D．998.0 hPa 某船放置空盒气压表的高度距离海面24m，测得本站气压为1000.9 hPa，则海平面气压为________。 A．997.9 hPa B．999.7 hPa C．1003.9 hPa D．1000.2 hPa 通常观测气压使用的标准仪器是________。 A．船上和气象站均使用水银气压表 B．船上使用空盒气压表，气象站使用水银气压表 C．船上使用水银气压表，气象站使用空盒气压表 D．船上通常使用的标准仪器是水银气压表 船舶观测气压时，空盒气压表的放置通常为________。 A．国外船上的表和国产表均悬挂在墙壁上使用 B．国外船上的表水平放置使用，国产表悬挂在墙壁上使用 C．国外船上的表和国产表均水平放置使用 D．国外船上的表悬挂在墙壁上使用，国产表水平放置使用 利用空盒气压表，从读数到得到本站气压需要的订正是________。 A．温度订正、刻度订正、补充订正 B．湿度订正、刻度订正、补充订正 C．高度订正、刻度订正、补充订正 D．纬度订正、刻度订正、补充订正 在空盒气压表上读数后，除温度订正外，还需进行________才能得到本站气压。 A．刻度订正和纬度订正 B．高度订正和刻度订正
海洋基础知识笔试大纲 根据对海洋基础知识认知和掌握程度的不同要求，将知识点划分为“了解、熟悉、掌握”三个层次： [了解]——对相关知识点有一定的认识和记忆，明白并理解具体概念、作用、意义等。 [熟悉]——清楚地知道相关知识点，认知的程度比较深刻。 [掌握]——理解相关知识点的内涵和意义，包括具体分类、区别、流程、误区等的认知和学习，能够深刻领会相关知识并加以运用：①转换：用自己的话或用与原先表达方式不同的方式表达对某一知识点的认识；②解释：对某一知识点进行说明或概述；③推断：估计将来的趋势，即预期的结果。 第一部分：海洋基本知识 （一）海、洋概观 1.[掌握]：洋、海、海湾、海峡的概念 [熟悉]：海和洋的主要特征 [了解]：海湾潮差、海峡流速的主要特征 地球上互相连通的广阔水域构成统一的世界海洋。根据海洋要素特点及形态特征，可将其分为主要部分和附属部分。主要部分为洋，附属部分为海、海湾和海峡(图2—7)。洋或称大洋，是海洋的主体部分，一般远离大陆，面积广阔，约占海洋总面积的90.3％；深度大，一般大于2000m；海洋要素如盐度、温度等不受大陆影响，盐度平均为35，且年变化小；具有独立的潮汐系统和强大的洋流系统。 海是海洋的边缘部分，据国际水道测量局的材料，全世界共有54个海，其面积只占世界海洋总面积的9.7％。海的深度较浅，平均深度一般在2000m以内。其温度和盐度等海洋水文要素受大陆影响很大，并有明显的季节变化。水色低，透明度小，没有独立的潮汐和洋流系统，潮波多系由大洋传入，但潮汐涨落往往比大洋显著，海流有自己的环流形式。按照海所处的位置可将其分为陆间海、内海和边缘海。陆间海是指位于大陆之间的海，面积和深度都较大，如地中海和加勒比海。内海是伸入大陆内部的海，面积较小，其水文特征受周围大陆的强烈影响，如渤海和
D.1水文要素填写要求 D.1.1 流向符号应按表D.1的规定编制，并符合下列要求： a）逆流、停滞、顺逆不定情况下的流向应按表D.1规定的符号填写。 b）当观测资料出现逆流、停滞、顺逆不定时，相应的逐日平均水位表和逐日平均流量表应按表D.1所列的流向符号填写在逐日值右边其他符号之前。 表D.1 流向符号 D.1.2 观测物符号应按表D.2的规定填写。整编符号与观测物符号并用时，整编符号应填在观测物符号右边。 表D.2观测物符号 D.1.3 整编符号应按表D.3的规定编制，并符合下列要求： 表D.3 整编符号
a）“－”符号用于：缺测或资料不全而无法统计的项目、应有而暂缺的待考证项目、资料质量太差而舍弃的项目，应在相应项目栏内填此符号。按规定不观测或不统计的项目相应栏任其空白。 b）“※”符号用于：数据可疑或欠准而又无法改正时，应在该数据的右边填欠准符号。 c）“+”符号用于：原始数据可疑，但在资料整理过程中对其进行了改正时，应在该数据右边填改正符号。 d）“⊕”符号用于：资料缺测，但经过调查补充或参照有关资料进行了插补的数据，应在该数据的右边填插补符号。 e）“（）”符号用于：时段、日、月、年资料记录不全或非同时实测值时，相应统计数据应填不全符号。 f）“↓”符号用于：未按规定时段或日观测，但记有总量时，应在未观测时段或日栏填合并符号。 g）“Φ”符号用于：原始记录只有总量，但在资料整理时参照有关资料对其进行了分列，应在被分列后的数据右边填分列符号。 h）改正、插补符号仅用于直接改正、插补值。对于由改正、插补值推算出来的数值，均不加符号。对于同一成果表中数值出现较多改正、插补、欠准情况时，可在附注中用文字统一说明，可不逐一填符号。 D.1.4水道断面干枯、连底冻应按表D.4的规定填写，并应符合下列要求：
海洋环境研究报告 什么是“海洋环境”？ 答：地球上海和洋的总水域，按照 海洋环境的区域性可分为河口、海 湾、近海、外海和大洋等，按照海 洋环境要素可分为海水、沉积物、 海洋生物和海面上空大气等。海洋 环境指地球上广大连续的海和洋的 总水域。包括海水、溶解和悬浮于 海水中的物质、海底沉积物和海洋 生物。是生命的摇篮和人类的资源 宝库。随着人类开发海洋资源的规 模日益扩大，已受到人类活动的影 响和污染。 地球上连成一片的海和洋的总水域，包括海水、溶解和悬浮于水中的物质、海底沉积物，以及生活于海洋中的生物。因此海洋环境是一个非常复杂的系统。人类并不生活在海洋上，但海洋却是人类消费和生产所不可缺少的物质和能量的源泉。随着科学和技术的发展，人类开发海洋资源的规模越来越大，对海洋的依
洋对人类的影响也日益增 大。在古代,人类只能在沿 海捕鱼、制盐和航行，主 要是向海洋索取食物。到 现代，人类不仅在近海捕 鱼，还发展了远洋渔业；不仅捕捞鱼类，而且还发展了各种海产 养殖业；不仅在沿岸制盐，还发展了海洋采矿事业，如在海上开 采石油。此外，还开发了海水中各种可用的能源,如利用潮汐发电 等。海洋现在已成为人类生产活动非常频繁的区域。20世纪中叶 以来，海洋事业发展极为迅速,现在已有近百个国家在海上进行石 油和天然气的钻探和开采；每年通过海洋运输的石油超过20亿吨； 每年从海洋捕获的鱼、贝近1亿吨。随着海洋事业的发展，海洋 环境亦受到人类活动的影响和污染。目前，海洋环境研究工作的 主要任务之一，是探索保护海洋生态系统的途径和方法。 上文中说到了“地球上连成一片的海和洋的总水域”。那么， 什么是海和洋呢？ 根据海洋形态和水文特征等，可把海洋分成主要部分和附属部分。 前者叫洋，后者叫海、海湾或海峡。 洋 洋一般远离大陆，面积广阔,水深在2000米或3000米以上， 盐度、水温不受大陆影响，季节变化小，透明度大，有独立的潮
海洋水文气象调查与观测实习 一、实习时间和具体安排 2015年7月6号：召开实习动员大会 2015年7月9号：校内实验 2015年7月10：号芦潮港海洋监测站观测实习 2015年7月14号：海上实习 二、实习目的 理论和实践相结合，掌握各海洋要素观测前的准备、观测操作以及样品（数据）处理等阶段的具体要求和注意事项；培养吃苦耐劳的精神，增强动手能力和知识运用能力；培养海上安全意识；认识海洋调查与观测的重要意义。海洋调查与观测实习有助于培养自我分析、概括、欣赏的能力；培养语言表达能力及公众场合发言的能力；培养同学之间相互沟通相互交流，团结合作的能力；培养学生具有扎实的对试验资料进行统计分析处理的能力和初步的生物学试验设计的能力。 三、实习项目： 2.1、芦潮港海洋检测站观测实习 1、观测内容 在专业人员的带领和讲解下，参观了用于监测海洋水文气象要素的仪器（浮标、CTD、ADCP、潮位仪等）和监测自动化系统（海洋水文气象自动监测系统、卫星接收系统等），了解监测站的工作内容，并去码头参观，实地参观码头上设置观测取样点（验潮井、温盐井、水尺）。了解和学习监测站的基本监测要素所用的仪器、设备。 2、观测仪器简介 浮标：海洋浮标是一种投放在海洋中的现代化的海洋观测设施。有锚定类型浮标和漂流类型浮标。它具有全天候、全天时稳定可靠地收集海洋环境资料的能力，并能实现数据的自动采集、自动标示和自动发送。海洋浮标与卫星、飞机、调查船、潜水器及声波探测设备一起，组成了现代海洋环境立体监测系统。海洋浮标，一般分为水上和水下两部分，水上部分装有多种气象要素传感器，分别测量风速、风向、气温、气压和温度等气象要素；水下部分有多种水文要素传感器，分别测量波浪、海流、潮位、海温和盐度等海洋水文要素。 CTD：它是特指一种用于探测海水温度，盐度，深度等信息的探测仪器，名为：温盐深仪ADCP：超声多普勒流速仪是应用声学多普勒效应原理制成的测流仪，采用超声换能器，用超声波探测流速。测量点在探头的前方，不破坏流场，具有测量精度高，量程宽；可测弱流也可测强流；分辨率高，响应速度快；可测瞬时流速也可测平均流速；测量线性，流速检定曲线不易变化；无机械转动部件，不存在泥沙堵塞和水草缠绕问题；探头坚固耐用，不易损坏，操作简便等优点。 潮位仪：潮位仪（验潮仪,水位计,波潮仪）可测潮位、水位、波浪环境要素 加拿大RBR公司的有4款小巧的潮位仪： 1，TGR-2050 自记式潮位仪，适合近岸海洋工程勘察，深度精度精度0.05%。 2，TGR-1050 HT 实时遥报潮位仪，自动去除大气压影响，适合港口实时潮位监测，深度精度0.1%。 3，XR-420 SBR 深海水位计，适合深海水位测量，深度精度0.01%。 4, TWR-2050 波潮仪，即可测潮位，又可测波浪，深度精度精度0.05%。 验潮井：验潮井是为安装验潮仪而专设的建筑物。验潮井按其建筑结构形式可分为岛式和岸式两种。 温盐井：为获取温、盐实时连续数据而建立的观测设施，并安装温、盐自动监测设备。
水文时间系列的周期分析方法探讨 1 前言 水文现象由于受多种气候因素的影响，具有随机性，其时间系列所隐含的震荡周期的识别、判定是一个重要但又较为困难的问题。解决方法从最初的离散周期图、方差周期图、方差分析过渡到谱分析、小波分析，经历了从时间域到时频域的发展过程，特别是1965年傅立叶变换的出现以及上世纪80年代计算机技术的飞速发展，使时频域分析走向实用并迅速拓展。 2 方法原理 2.1 最大熵谱分析方法 谱分析方法把时间系列看成是多种不同频率的规则波（正弦波或余弦波）迭加而成，比较不同频率波的方差大小，从而找出波动的主要周期，对一时间系列的谱分析，主要有功率谱、最大熵谱分析方法等。其中最大熵谱具有突出的分辨能力，峰值偏离小，提取的主次周期更符合实际。 对一组系列值，熵定义为： ωωd S H ?+∞ ∞ -=)(ln （1） 式中：ω为频率，)(ωs 为谱密度。 由于功率谱和自相关函数)(j r 互为傅立叶变换，即： ωωωd e s j r j i ?+∞ ∞ -=)()( （2） 因为熵值极大输出功率也达到极大，现在要解决的关键问题就是如何利用)(j r 去估计谱密度)(ωs ，使其满足式（2），且式（1）中的熵谱为最大。利用泛函分析中拉格朗日乘子法可以证明，满足以上条件的熵谱密度为： 2 1 )(2 00 1)(∑=--= k k k i k k k H e a S ωσω （3） 式中0k 为自回归的阶数；) (0k k a 为自回归系数；2 0k σ为预报误差方差估计。 将计算得到的不同波长（可换算成周期）的最大熵谱密度绘成图，如果谱密度有尖锐的峰点，其对应的周期就是序列存在的显著周期。 2.2 小波分析方法
海洋要素计算作业之二——潮汐（威海2013年五月份） 一．本次潮汐调和分析共选取了十三个分潮： MSf，Q1，O1，K1，P1，K2，N2，M2，S2，MK3，M4，MS4，M6 为使您查看方便，将本次大作业的放在本文件夹各文件内，具体参考如下： 1.原数据为：qd.dat; 2.Fortran编程见该文件夹内：tide.f90文件； 3.求各分潮调和常数H、g的值及其中间过程得到的各值见：qd_tide.dat文件；二．对比回报值和实测值： 1. 回报1968年一月份的水位值见：huibao.dat； 2. 用matlab绘制的潮汐过程曲线见：潮汐过程曲线.bmp 3. 用给定的六个分潮求得的高潮和低潮发生的时刻及潮位值见—：gaodichao.dat; 运行tide.f90后求得威海地区2013年5月份的平均潮差。 由图可知：由于只计算了一个月的潮汐数据，所以回报值和实测值相符的不是很好，如果计算一年的数据，应该会取得比较良好的结果。
三．程序 %% 潮汐过程曲线图 clear,clc %% huibao=load('G:\chaoxi\huibao.dat'); % huibao=fread(fhuibao); shice=load('G:\chaoxi\qd.dat'); % shice=fread(fshice); %huibao_y=zeros(1,12*62); %shice_y=zeros(1,12*62); huibao=double(huibao'); huibao_y=double(huibao(:)); %shice_y=reshape(shice',1,[]) %for i=1:12; % for j=1:62 % huibao_y(i)=huibao(i,j) % shice_y(i)=shice(i,j) %end %end shice=double(shice'); shice_y=double(shice(:)); x=linspace(1,31,length(huibao_y)); plot(x,huibao_y,'r-') hold on plot(x,shice_y,'b-') title('威海(37°31′N ,122°08′E)2013年五月潮汐调和分析图') legend('回报值','实测值') xlabel('时间（2013年五月份）') ylabel('水位（m）')
水文概念 1.什么是水文？ 答：水文，指自然界中水的变化、运动等的各种现象。现在一般指研究地球上水的形成、循环、时空分布、化学和物理性质以及水与环境的相互关系，为人类防治水旱灾害，合理开发和有效利用水资源，不断改善人类生存和发展的环境条件，提供科学依据。 2.水文条例中对水文事业的定位？ 答：水文事业是国民经济和社会发展的基础性公益事业。县级以上人民政府应当将水文事业纳入本级国民经济和社会发展规划，所需经费纳入本级财政预算，保障水文监测工作的正常开展，充分发挥水文工作在政府决策、经济社会发展和社会公众服务中的作用。 县级以上人民政府应当关心和支持少数民族地区、边远贫困地区和艰苦地区水文基础设施的建设和运行。 3.什么叫水文要素？主要包括哪些要素？ 答：水文要素是构成某一地点或区域在某一时间的水文情势的主要因素，它描述水文情势的主要物理量，包括各种水文变量和水文现象。降水、蒸发和径流是水文循环的基本要素。同时，把水位、流量、流速、水温、含沙量、冰凌和水质等列为水文要素。水文要素通常由水文站网通过水文测验加以测定。 11.水文测站的定义是什么？分哪几类？ 答：水文测站是在河流上或流域内设立的，按一定技术标准经常收集和提供水文要素的各种水文观测现场的总称。按目的和作用分为基本站、实验站、专用站和辅助站。 12.基本站、实验站、专用站、辅助站的设站目的各是什么？ 答：基本站是为综合需要的公用目的，经统一规划而设立的水文测站； 实验站是为深入研究某些专门问题而设立的一个或一组水文测站； 专用站是为特定目的而设立的水文测站； 辅助站是为帮助某些基本站正确控制水文情势变化而设立的一个或一组站点。 13.大河控制站、区域代表站、小河站的划分条件是什么？ 答：（1）控制面积为3000-5000km2以上大河干流上的流量站为大河控制站；（2）干旱区在300-500km2以下，湿润区在100-200km2以下的小河上设立的流量站为小河站；（3）其余的天然河道上的流量站为区域代表站。 14.布设大河控制站、区域代表站、小河站的目的是什么？ 答：布设大河控制站的目的是为防汛抗旱、水环境保护、水资源调查评价、开发和利用，水工程规划、设计和施工，科学研究及其他公共需要，提供基本数据。 布设区域代表站的目的在于控制流量特征值的空间分布，通过径流资料的移用技术提供分区内其他河流流量特征值或流量过程。 布设小河站网的主要目的在于收集小面积暴雨洪水资料，探索产汇流参数在地区上和随下垫面变化的规律，以便无资料小流域移用。 15.什么是水文站网？ 答：水文站网是在一定地区、按一定原则，用适当数量的各类水文测站构成的水文资料收集系统。把收集某一项水文资料的水文测站组合在一起，则构成该项目的站网，如流量站网、水位
海洋调查方法 1.绪论，为什么要学习海洋调查方法，海洋调查对海洋科学发展的贡献，如何学习海洋调 查 2.海洋调查之深度测量 3.海洋调查之温度测量 4.盐度测量及海水透明度、水色、海发光测量 5.水深、水温及采样实习 6.如何实现海流测量 7.分析海流观测的特点和调查方案 8.海流观测实习 9.海洋潮汐水位观测 10.海浪观测 11.海洋气象观测 12.海洋遥感、浮标及潜标观测 13.重要海洋观测计划介绍 14.针对特定科学问题，如何制定海洋调查方案，实施海洋调查 1. 水深测量的目的与意义？ （1）了解海底地形、地貌的分布状况 （2）海底地貌地形的分布状况对海面航行的船只避免搁浅、触礁，对海中潜艇 的隐蔽、防御，对建造海上建筑物、海洋工程以及渔业养殖业的经营都是必要的资料。借 助于水深测量来了解海底地形的分布状况，对国防和国民经济建设具有很重要的意义。 2. 列出海温测量与盐度测量的仪器。 1、液体温度计表面温度计（表面）颠倒温度计（深层 2、机械式温度计 3、电子温度计：热电式温度计电阻式温度计电子式温度计晶体震荡式温度计 4、玻璃液体温度计 5、颠倒温度计测温 6、温深系统测温：深自计仪（CTD、STD），电子温深仪（EBT），投弃式温深仪（XBT） 3. 什么是冰期，我国哪些海域易出现海冰？ 冰期指冰维持的时间，自出现冰之日起至冰消失的时间段 4. 什么是验潮零点 是记录潮高的起算面，其上为正值，其下为负值。一般来讲，验潮零点所在的面称为"潮高基准面"，该面通常相当于当地的最低低潮面。 5. 给出遥感卫星传感器的种类。可见光传感器红外传感器微波传感器 6. 列出海面气象观测的项目 能见度、云、天气现象、风向、风速、空气的温度和湿度、气压、降水量 7. 介绍水色和海发光的观测方法。 水色：观测透明度后，将透明度盘提到透明度值一半的位置，根据透明度盘上所呈现的海水 颜色，在水色计中找出与之最相似的色级，并计入水温观测记录表中。 海发光：根据海发光的征兆，目测判定海发光的类型和等级，并记入表中，为能感觉出微光，观测前，观测者应在黑暗环境中适应几分钟，地点应选在船上灯光照不到的黑暗处。海 发光只在夜间观测，连续观测站，在20、23和02时观测，大面观测站船到站观测，但两站 间的航行中要观测一次，海滨观测站在每天天黑后进行一次海发光观测。 8. 什么是海洋工程？ 应用海洋基础科学和相关技术学科，从工程角度开发利用海洋。
《海洋环境管理》答案（得分92分） 考生：宋德才本考试时长60 分钟，共30 道题，满分100 分。 在下列各题的四个选项中，只有一个答案是符合题目要求的。 第1题下列选项中，不属于环境优先污染物特点的选项是（）【2分】A.容易降解B.有生物积累性C.致畸形D.有毒性本题答案： A 第2题对于海洋环境管理，不是按照环境管理空间范围划分的选项是（）【2分】A.海岸带环境管理B.河口环境管理C.海港环境管理D.大洋环境管理本题答案：C 第3题我国目前的环境标准体系由两级五类构成，下列不属于五类的是（）【2分】A.环境基准B.污染警报标准C.污染物排放标准D.环境保护基础标准本题答案：A 第4题海洋环境质量现状调查与评价，包括哪些内容?下列选项不正确的是（）【2分】A.制定环境事故风险分析与评价实施方案B.建设项目所在海域和区域的社会环境与社会经济活动现状 C.建设项目周围海域海洋功能区划和海洋环境保护规划 D.制定环境质量现状调查与评价实施方案本题答案：A 第5题建设海洋自然保护区具有多方面的作用，下列选项不属于其作用的是（）【2分】A.保护海洋生态过程和生命维持系统 B.海洋生物单一性的基地 C.保留海洋自然条件的天然“本底”和“原始”风貌D.科学研究的天然现场本题答案： B 第6题下列选项中，不属于环境污染的选项是（）【2分】A.水污染B.大气污染C.城市垃圾污染D.土地沙漠化本题答案：D 第7题关于有机化合物对海洋的污染及其危害，其来源主要有化工、石油化工、医药、农药、杀虫剂、除草剂等，其危害不包括下列哪一方面?（）【2分】A.易被海洋生物富集B.毒害海洋生物，抑制浮游植物光合作用，生长和繁殖 C.通过食物链，毒害人类D.为海水表层浮游藻类提供营养物质本题答案：D 第8题下列选项，不属于海上倾倒区的选划程序的是（）【2分】A.提出倾废申请B.初步审查和组织倾倒区选划 C.组织倾废区环境监测D.审批本题答案：C 第9题在沿岸区堆放、弃置和处理固体废物的管理措施方面，下列选项不正确的是（）【2分】A.禁止在岸滩区擅自堆放、弃置或处理固体废弃物B.临时堆放和处理固弃物的，应履行审批手续，只有经行政主管部门审查批准后，才可临时堆放和处理 C.即使批准的，使用单位或个人，也要按要求建造防护堤主防渗漏、防扬尘等设施，保证在使用过程中废弃物入海的发生D.被批准的废弃物堆放场和处理场，使用单位可以堆放、处理未经批准的其他种类废弃物本题答案：D 第10题海洋环境监测的分类，按其实施周期长短和目的性质可分为多种类型，下列选项不属于该种划分的是哪一项?（）【2分】A.例行监测B.临时性监测C.应急监测D.测定海洋环境中物理量及其状态的物理监测本题答案：D 多项选择题，在下列每题的四个选项中，有两个或两个以上答案是正确的。
水文一般术语 ?----------------------- Page 1----------------------- 水文分析计算 一般术语 水文计算水文分析计算 为防洪排涝水资源开发利用和其它有关工程的规划设计 施工和运用提供符合规定设计标准水文数据的技术广义包括为非工程措施提供水文数据的技术 设计站 为工程所在地点提供水文数据的测站 设计流域 设计断面以上的流域 代表站 直接代表或通过换算可代表工程所在地点水文数据的测站 参证站 水文计算所参照移用水文数据的测站
典型年代表年 水文特征值接近设计值其时空分布作为设计依据的年份 水文系列 水文变量按时间顺序排列所组成的系列 同步系列 起迄年份相同且年份对应的两个或多个水文系列 系列代表性 样本统计特征接近总体统计特性的程度 系列插补 根据参证站资料推算设计站同期缺测部分资料的工作 系列延长 ----------------------- Page 2----------------------- 根据参证站长系列资料将设计站短系列资料插补为长系列资料的推算工作 极值系列 从一定时段中选出最大或最小值所组成的水文系列
年超定量系列 由每年超过一定量级的数据所组成的水文系列 随机生成系列 应用统计试验法产生的满足一定统计特性和要求长度的水文时序系列 统计试验法蒙特卡罗法 能人工生成水文系列的随机模拟方法 流量反演 根据水量平衡原理由下断面流量反推上断面流量的工作 面积比改正 按设计站与参证站控制面积比对参证站水文统计参数和设计值所进行的改正 成因分析 研究水文现象的形成过程揭示水文要素与影响因素之间的定性和定量关系的过程
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/a31357954.html, 海洋水文气象环境监测问题及展望 作者：翟少婧王大鹏周振鲁 来源：《中国科技纵横》2015年第22期 【摘要】海洋环境监测是海洋环境保护的基础和前提，是防止和治理海洋环境污染造福 人类的重要手段，如何加强对海洋灾害要素成因机制和相互作用研究、提高预报技术和水平以缓解海洋经济发展与环境之间的矛盾是我们在新世纪初必须面对和解决的问题。本文介绍了海洋水文气象环境监测技术，并从世界范围内和我国两个方面总结了现阶段海洋环境监测工作存在的弊端并提出发展建议。 【关键词】海洋环境监测气象水文 海洋环境监测是我国海洋环境保护事业的重要组成部分，是通过监测技术获取海洋环境中污染物质浓度、分布以及变化规律，进而为决策部门制定和实施海洋综合管理提供科学依据的重要途径。多年来，随着我国海洋环境保护事业的不断发展，海洋监测工作也取得了长足的进步，初步建立了一个运转较灵活的监测系统，基本掌握了我国近海海域的环境质量状况和变化趋势，为减缓海洋环境污染，保护海洋资源，减轻海洋灾害做出了应有的贡献[1]。 1 海洋环境监测的意义 我国的海洋经济近年来得到长足的发展，但是海洋环境正在恶化的事实提醒要注意保护海洋环境。上世纪70年代前只在少数海域发生过的藻类灾害，近年来发生频率逐年增加，面积加大，持续时间增长，损害非常严重；其他如海岸侵蚀、海平面升降等灾害也频频出现，如何加强将对海洋灾害要素成因机制和相互作用研究、提高预报技术和水平用于预防和减轻海洋灾害，以缓解海洋经济发展与环境之间的矛盾是我们在新世纪初必须面对和解决的问题。 2 现代海洋监测技术 随着海洋监测技术的不断发展，海洋监测仪器设备自动化程度不断提高，海洋监测逐渐向网络化、信息化方向发展，逐步在局域内以及局域间形成互联互通，监测数据资源得到了统 一管理和有效共享。主要海洋国家海洋监测技术有浮标工程技术，水下拖曳式海洋环境监测系统，自持式水下多任务观测平台，固定式水下无人自动观测站，近海环境自动监测技术，海洋环境航空遥感监测，水声高速数据通讯和水下GPS定位，区域性海洋环境立体监测与服务技术[2]。 3 现阶段海洋环境监测存在的问题 3.1 世界范围内海洋环境监测存在的问题
题目：宋体，二号字，段落30磅，段后空1 行 ——副标题（如有副标题，用三号字段落20磅） 作者（仿宋四号字，15磅） 摘要：（两端缩进两字，“摘要”黑体六号，摘要正文，宋体六号，段落13磅）钙同位素是近20 a 来才被人们 关注的海洋中阳离子同位素，通过对东北印度洋近30 万a 来冰川旋回中浮游有孔虫Globigerinoides sacculifer 壳体δ44Ca 的研究，并与δ18O 和δ13C 的对比分析给出了冰川旋回中水圈、气圈、生物圈的Ca 循环和C 循 环的一般模式：当大洋生产力升高时，由于海洋生物构建硬体的需要取走大量CaCO3，生物固定Ca2+和CO2的 “泵”功能增强，海水中δ44Ca 值升高，引起大气CO2浓度降低，促进了全球气候变冷；当大洋生产力降低、生 物总量减少时，生物对Ca 同位素 关键词：（宋体六号，关键词之间用分号隔开，段落13磅） (正文段首缩进两个汉字，宋体五号，段间距15磅，段落中，选择两端对齐，中文版式中，选择“按中文习惯控制首尾字符”、“自动调整中文和西文的间距”、“自动调整中文和数字的间距”。) 渤海是一个典型的半封闭海湾，除了渤海海峡北部的深槽外，其他海域的水深都较浅，平均水深约为17 m。渤海包括3 个海湾，东北的辽东湾、西部的渤海湾和南部的莱州湾。渤海湾泥质海岸带是中国北方滨海平原的最新成陆地带，也是第四系地层发育较为完好的地区[1-2]。渤海湾西北岸全新统地层的一个典型特征是发育了数量众多、规模巨大的埋藏牡蛎礁体[3]。迄今已发现30 余处，自中全新世以来均有分布，最新的是存活于现今渤海湾的活牡蛎礁体[4]。 1材料和方法(一级题目，宋体，四号字，段落15磅，前回车空一行，段落里段后空0.5行) 大吴庄埋藏牡蛎礁体位于渤海湾西北岸牡蛎礁平原的东北部( 图1 )，牡蛎礁体厚约6 m，被厚约4 m的泥质沉积物所覆盖（王宏等，2006）。14 个系统的生物壳体14C 年代测定与校正结果表明，该礁体始建于7 200 cal. a BP……。 1.1二级标题，黑体，五号字，段落15磅，段前段后各空0.2行 1.1.1 三级标题，宋体五号字，标题后空2个汉字接排正文。 图题、表题均黑体六号字，段落13磅，居中或居右，除图题和表题外的文字说明用宋体6号。 表格均为三线制，首线和末线线宽1磅，中线0.5磅 图和表的英文标题均为Times New Roman 白体 参考文献：（参考文献正文用宋体六号字，段落用13磅，详见国家标准GB/T 7714－2005《文后参考文献著录规则》） [1] Altshuler B, Pasteenack F, Currie L A, et al. Statistical measures of lower limit of detection of a radioactivity counter[J]. Health Physics, 1963, 9(2): 149-154. [2] Currie L A. Limit for quantitative detection and quantitative determination[J]. Analytical Chemistry, 1968, 67(3): 586-593. [3] 王宏, 范昌福, 李建芬, 等. 渤海湾西北岸牡蛎礁研究概述[J]. 地质通报, 2006, 25(3): 314-331. [4] 阎玉钟, 王宏, 李凤林. 渤海湾西岸BQ1孔揭示的沉积环境与海面波动[J]. 地质通报, 2006, 25(3): 357-358. [5] Jones E P. Air-sea interaction (instrument and methods) [C]. New York: Plenum Press, 1980, 433-445. [6] 国家环境保护总局.《海水水质标准》(GB 3097-1997) [S]. 北京: 中国环境科学出版社, 1997, 15-21. [7] 周爱国, 蔡鹤生. 地质环境质量评价理论与应用[M]. 武汉: 中国地质大学出版社, 1998: 70-83.
填空 1.海洋环境科学总体上是一门研究人类社会发展活动与海洋环境演变规律 之间相互作用关系、寻求人类社会与海洋环境协同演化和持续发展途径与方法的科学。 2.引发海洋环境变化的因素很多，其中气候变化和人类活动是引发海洋 环境变化的最大外在动力。 3.太阳辐射是海洋环境中最重要的环境要素之一，是海洋生产力的主要最终 能量来源。 4.海洋污染生态效应的基本类型包括：组成变化类型、结构变化类型、 功能变化类型、基因突变类型、生理变化类型、个体形态类型、综合变化类型。 5.海洋环境的自净能力包括：物理净化、化学净化、生物净化。 6.海洋水文观测方式主要有：大面观测、断面观测、走航观测、连 续观测、同步观测。 7.海洋环境监测分类为：研究性监测、监视性监测、海洋资源监测、 海洋权益监测、海洋监测、基线调查、常规监测、定点监测、应急监测、专项调查。 8.退化海洋环境的生态修复方法主要有减少污染物入海量，改善水质、生境 修复、生物修复。 9.海洋环境科学是综合应用海洋科学各分支学科知识，运用环境科学 的研究方法，结合社会、法律、经济因素，实施保护海洋环境及其资源的综合性新应学科。 10.海洋环境要素主要包括太阳辐射、海区气候、海水环境要素、 波浪、潮汐、海流、主要生物类群、生态系统等。 11.海洋自然灾害是由风、潮、浪、冰、雾等自然过程引发的，主要有热带气 旋、风暴潮、海啸、巨浪、海雾。 12.海洋污染生态效应分为海洋个体污染效应、海洋群体 污染效应、海洋生态系统污染效应三个层次。 13.海洋污染生态效应发生机制主要包括：物理机制、化学机制、 生物机制、综合机制。 14.海岸带地质灾害主要指在海岸附近发生的土地盐渍化、海水入侵、 海岸侵蚀、地震、沙土液化和滑坡等。 15.光照强度和温度是决定潮下带下限深度的重要环境因子。 16.人类活动对海洋环境的影响主要有：滩涂围垦、海洋污染、海洋 资源利用、河流水利工程和流域土地利用方式。 17.全球自然灾害造成的经济损失60%源于海洋灾害。 18.海洋环境容量指在一定的自然、经济条件下，结合各海域的使用功能及其环 境质量管理目标、预测该海域允许排放的污染物最大量。
海洋水文要素传感技术——波浪浮标 姓名：王志光学号：21140911022 摘要：波浪浮标是一种无人值守的能自动、定点、定时（或连续）地对海面波浪的高度、波浪周期及波浪传播方向等要素进行遥测的小型浮标测量系统。本文在介绍国内外波浪浮标研究使用现状的基础上，重点介绍基于加速度传感器和基于GPS传感器的波浪浮标。 关键词：波浪浮标；加速度传感器；GPS传感器 引言 海浪是发生在海洋中的一种波动，是海水运动的主要形式之一。海浪形成的主要原因是由于海洋水体受外力作用时，水质点离开平衡位置而往复运动，并向一定的方向传播，此种运动称为波动。海浪是主要包括风浪、涌浪和近岸浪，其周期一般界于1～20 秒之间。根据现行的《海滨观测规范》（GB/T14914-2006）规定[1]，海浪的主要的观测要素是波高、周期、波型、波向和海况。在海洋工程建设、海洋灾害预防、航海安全等领域中，海浪是最重要且最复杂的一种海洋气象要素。随着我国综合国力和国际地位的提升，海洋监测发挥越来越重要的作用。我国自古以来就是海洋大国，海岸线长达18 000余公里。通过研究和开发海洋来发展必然是我国不断提升国际地位的必走之路[2]。波浪浮标是一种小型浮标测量系统，无人值守，可以长期、自动、定点、定时、全天候的对海浪高度、波浪传播方向、波浪周期、
功率谱和方向谱等水文要素进行遥测。波浪浮标在海洋的任何气象和海域情况下都可以采集海洋环境不同的水文要素信息，因此浮标经常被海洋工作者们比喻成为“海洋自动观测站”[3]。 国内外发展现状及趋势 广泛使用和研发波浪浮标的国家有美国、加拿大、荷兰、中国等。荷兰Datawell公司的波浪骑士波浪方向浮标[4]；美国的956型及其改良型1156型波浪跟踪浮标；加拿大AXYS公司的波浪方向浮标TRIAXYS?等。在多传感器的波浪浮标系统中，由于不同的传感器特征不同，将时间上和空间上的信息按照某种优化算法组合起来，可以获得更多有效的波浪信息。应用较为广泛的是基于GPS技术的波浪浮标和基于加速度传感器的波浪浮标。 其中基于加速度传感器的波浪浮标又可以分为两种类型，一种是基于三轴加速度传感器，可以测量浮标随波运动的三轴运动的加速度和三轴旋转（航向角、俯仰角和横滚角），进而估算出海洋参数。另一种是基于重力传感器。第一类基于加速度传感器的波浪浮标，以加拿大著名的浮标生产厂家AXYS公司生产TRIAXYS?波浪浮标为代表，它使用1000G防震固态传感器，内有三个加速度计、三个角速度计、一个罗盘，使用同加拿大国家研究委员会联合开发的专利软件，精确的对波浪进行各种数据计算和统计。由于是采用固态传感器，因此波浪浮标具有可自由旋转和抗低温的性能。它使用太阳能板给蓄电池充电的供电方式，4到5年内，不必更换电池，节省了大量人力物力。