生物海洋学复习题
模块1 生物海洋学导论
简述海洋三大环境梯度。
碎屑食物链在海洋生态系统中的重要性体现在哪些方面？
试述什么是蓝碳及其在全球碳循环中的作用。
“蓝碳”是利用海洋活动及海洋生物吸收大气中的二氧化碳，并将其固定、储存在海洋中的过程、活动和机制。
蓝碳的作用主要体现在以下方面：
首先，蓝碳可以有效去除大气中的二氧化碳。海岸带生境因其得天独厚的条件非常有利于植物的生长，因此它是世界上生产力最强的生境之一，其产量堪比生产力最强的农作物。海岸带生态系统借助光合作用把生物群呼吸的过量二氧化碳以有机物的形式固存，从而去除大气中的二氧化碳。
红树林、盐沼和海草牧场富余的有机碳产量埋藏在沉积物中，可以储存千年之久，是一种最强大的自然碳汇。尤其是海草牧场，它们积聚的物质达到一定程度后能够极大地增高海底海床，形成厚度超过 3 米的沉积层。
在新的科学认识下，蓝碳还包括之前没有得到足够重视的微型生物固碳储碳。因此，蓝碳的概念涵盖了海岸带、湿地、沼泽、河口、近海、浅海和深海等海洋环境的碳汇。
其次，蓝碳还可以通过减少水流、改变湍流及削弱波浪运动，增强沉积作用并减少或避免沉积物的再悬浮。海岸带生境能将物质积聚在海底使其成为高效的碳汇，年全球贡献碳量为1200 亿～3290 亿吨，这至少占全球海洋沉积物中碳埋藏量估计值的一半。
可见，海岸带生境的面积不到海底面积的 0.2%，却约占海洋沉积物有机碳埋藏总量的50%，是生物圈最密集的碳汇之一。但是因为对蓝碳机制和作用的理解刚刚起步，在全球碳循环的研究中及全球自然碳汇清单中，人们忽视了海岸带生境。
试列举两个提高海洋碳汇的可能途径。
模块2 海洋底栖生物及其在生态系统中的作用
1.什么是HNLC区，通过它说明除了硝酸盐和磷酸盐之外，还有哪些营养盐和营养元素可
能成为海洋浮游植物初级生产力的限制因子？
2.试说明补偿深度(补偿光强)与临界深度(临界光强)的区别，为什么前者可以作为定义真
光层的下界？
3.试比较海洋和陆地初级生产力的影响因素。在海洋中，有哪些物理因素控制和决定浮游
植物的初级生产？
4.用我们学过的生物海洋学知识分析厄尔尼诺引起秘鲁鳀渔业和鸟类资源崩溃的原因。
5.底栖植物包括哪些类群？底栖动物又可划分为哪几个生态类群？
6.如何理解河口区是海洋生态系统生产力最高的区域？
模块3海洋光合真核生物及其生态功能
1.海洋光合真核生物包括哪些类群？比较它们的异同。
2.举例说明海洋光合真核生物与生态环境正反两方面的关系。
3.举例说明一项分子生物学技术原理及其在生物海洋学研究中的应用。
4.海生植物包括哪些类群？海生植物通过哪些途径实现对海洋环境的影响？
5.设计实验，针对某个特定的海洋生物，采用DNA Barcoding 技术实现某个研究目标。
模块 4海洋浮游动物及其在生态系统中的作用
1.简述浮游动物的定义以及海洋浮游动物包含的主要类群。
2.简述浮游动物的分布及其与海洋环境的关系。
3.浮游动物的昼夜垂直移动有哪些类型？有什么意义？移动幅度受哪些因素影响？
4.什么是生物学季节？以北温带海区为例简述各个生物学季节的生态特点。
5.简述浮游动物在生态系统中的作用。
模块 5海洋微生物在生态系统中的作用
1.试述微食物环的概念、关键环节及其在海洋食物链中的作用。
概念：微型生物之间的摄食关系；又指海水中的溶解有机碳被细菌利用，细菌被原生动物（鞭毛虫、纤毛虫）摄食，原生动物被浮游动物摄食，所有这些生物又产生溶解有机碳，碳在这个环形的回路中循环利用。
关键环节：海洋中DOM被异养浮游细菌摄取形成次级生产力，进而被原生动物和桡足类利用而形成
作用：微食物环作为海洋食物网的重要组分，在海洋生态系统物质循环、能量流动、维持生物多样性等方面起到重要作用，
2.比较溶解度泵、生物泵和微型生物碳泵在海洋碳循环中的作用。
溶解度泵：通过二氧化碳的的物理溶解作用实现从表层到深层的转移
生物泵：通过浮游植物的光合作用固定二氧化碳成为DOC和POC，或被浮游动物摄食，随后以遗体、排泄等形式沉降至底层并矿化再循环实现转移
微型生物碳泵：海洋中DOM被异养浮游细菌摄取形成次级生产力，进而被原生动物和桡足类利用而形成帮助碳循环的进行
3.简述海洋微生物在碳循环中发挥的作用。
微生物在碳循环中的作用：微生物在碳素循环中具有非常重要的作用，它们既参与固定CO2光合作用，又参与再生CO2的分解作用。（1）光合作用：参与光合作用的微生物主要是藻类，蓝细菌和光合细菌，它们通过光合作用，将大气中和水体中的CO2合成为有机碳化物。特别是在大多数水生环境中，主要的光合生物是微生物，在有氧区域以蓝细菌和藻类占优势；而在无氧区域则以光合细菌占优势。
（2）分解作用：自然界有机碳化物的分解，主要是微生物的作用。陆地和水域的有氧条件中，通过好氧微生物分解被彻底氧化为CO2；在无氧条件中，通过厌氧微生物发酵被不完全氧化成有要酸、甲烷、氢和CO2。
4.简述海洋微生物在氮循环中发挥的作用。
（1）固氮作用
分子态氮被还原成氨和其他氮化物的过程称为固氮作用。自然界氮的固定，有两种方式，一是非生物固氮，即通过闪电高温放电等固氮，这样形成的氮化物很少；二是生物固氮，即通过微生物的作用固氮，大气中90％以上的分子态氮都是微生物的活性而固定成氮化物。
（2）氨化作用
微生物分解有机氮化物产生氨的过程称为氨化作用。很多细菌、真菌和放线菌都能分解蛋白质及其含氮衍生物，氨化作用产生的氨，一部分供微生物，植物同化，一部分被转变成硝酸盐。
（3）硝化作用
微生物将NH3氧化成硝酸盐的过程称为硝化作用；整个过程由两类细菌分两个阶段进行。第一阶段是NH3被氧化为亚硝酸盐，靠亚硝酸细菌完成，第二阶段是亚硝酸盐被氧化为硝酸盐，靠硝酸盐细菌完成。
硝化作用形成的硝酸盐，在有氧环境中，被植物微生物同化，但缺氧环境中，则被还原
成分子态氮，从环境中消失。
（4）反硝化作用
微生物还原硝酸盐，释放出分子态氮和NO的过程称为反硝化作用,参与这一作用的细菌称为反硝化作用细菌。
5.简述海洋微生物在硫循环中发挥的作用。
脱硫作用：指动植物和微生物残体中的含硫有机物被微生物降解成H2S的过程。
硫化作用：即硫的氧化作用，是指还原态无机硫化物（如H2S、S或硫化亚铁等）在微生物的作用下被氧化成硫酸的过程。自然界能氧化无机硫化物的微生物主要是硫细菌，可分为硫磺细菌和硫化细菌两类。硫磺细菌氧化H2S为元素硫，储积在细菌体内，当环境中缺少H2S时，细胞内储积的硫粒能继续呗氧化成硫酸。硫化细菌氧化还原性硫化物或元素硫为硫酸，细胞内无硫粒，是专性或兼性化能自养型细菌。
同化作用：由植物和微生物完成。把硫酸盐转变成还原态的硫化物，然后再固定到蛋白质等成分中（主要以巯基形式存在），该过程也被乘称作同化性硫酸盐还原。
反硫化作用：是指硫酸盐作为末端电子受体在厌氧条件下被微生物还原成H2S的过程，也称为异化性硫酸盐还原。参与此过程的微生物是硫酸盐还原菌。
模块 6浮游病毒及其生态学功能
病毒衣壳蛋白的功能有哪些？
（1）致密稳定的衣壳结构除赋予病毒固有的形状外，还可保护内部核酸免遭外环境（如血流）中核酸酶的破坏；
（2）衣壳蛋白质是病毒基因产物，具有病毒特异的抗原性，可刺激机体产生抗原病毒免疫应答；
（3）具有辅助感染作用，病毒表面特异性受体边连结蛋白与细胞表面相应受体有特殊的亲和力，是病毒选择性吸附宿主细胞并建立感染灶的首要步骤。
病毒分类的主要依据有哪些？
1.核酸的类型、结构及相对分子质量:病毒核酸是DNA还是RNA，是单股还是双股，是线状还是环状，是整个还是分段，核酸的相对分子质量多少，核酸相对分子质量占病毒总总量的百分比，鸟嘌呤加胞嘧啶(G+C)的含量等。
2.病毒的形状和大小:病毒体的形状是杆状、球状、二十面体、子弹状、砖形，还是蝌蚪状等;病毒的长度和宽度、病毒体的直径。
3.病毒体的形态结构:包括体壳的对称型、立体对称或复合对称;有无囊膜;二十面体壳体的壳粒数目和直径、螺旋壳体的直径。
4.病毒体对乙醚、氯仿等脂溶剂的敏感性。
5.血清学性质和抗原关系。
6.病毒在细胞培养上的特性:包括对细胞和宿主的特异性;病毒在感染细胞内的复制过程;合成和装配部位;在核内、细胞质内或细胞表面成熟的情况;细胞内包涵体的行成和细胞病理变化。
7.除脂溶剂外对其他化学和物理因子的敏感性:包括对酸的稳定性、对热的稳定性和加入两价阳离子后的稳定性。
8.流行病学的特点:包括病毒属的宿主范围;传播方式和媒介种类;临床病理学特征。
概述病毒在海洋生态系统的作用？
1.海洋病毒参与海洋生态系统内种群大小和群落结构的调节
海洋病毒庞大的数量、广泛的宿主范围及其对宿主的裂解特性使其在调节海洋生态系统
中种群的大小和多样性方面起着非常重要的作用
1. 1 海洋病毒是海洋生物种群大小的重要调节因子
1.2 海洋病毒调控海洋生态系统生物群落的演替:病毒的裂解作用不仅显著影响宿主的丰度, 而且使种群结构发生改变, 导致生物群落的演替
2.海洋病毒调控海洋微食物环的物质循环:海洋病毒介导海洋环境中的物质循环和能量流动是通过微食物环( microbial loop) 来完成的。
3.海洋病毒介导的生物间遗传物质的转移及共进化:在长期的相互作用过程中, 病毒与宿主之间建立起一套互惠的基因进化机制。
4.海洋病毒参与全球气候的调控
海洋声学基础——水声学原理 绪论 各种能量形式中，声传播性能最好。在海水中，电磁波衰减极大，传播距离有限，无法满足海洋活动中的水下目标探测、通讯、导航等需要。 声传播性能最好，水声声道可以传播上千公里，使其在人类海洋活动中广泛应用，随海洋需求增大，应用会更广。 §0-1节水声学简史 01490年，意大利达芬奇利用插入水中长管而听到航船声记载。 11827年，瑞士物理学家D.colladon法国数学家c.starm于日内瓦湖测声速为1435米每秒。 21840年焦耳发现磁致伸缩效应 1880年居里发现压电效应 31912年泰坦尼克号事件后，L.F.Richardson提出回声探测方案。 4第一次世界大战，郎之万等利用真空管放大，首次实现了回波探测，表示换能器和弱信号放大电子技术是水声学发展成为可能。（200米外装甲板，1500米远潜艇） 5第二次世界大战主被动声呐，水声制导鱼雷，音响水雷，扫描声呐等出现，对目标强度、辐射噪声级、混响级有初步认识。（二战中被击沉潜艇，60%靠的是声呐设备） 6二、三十年代——午后效应，强迫人们对声音在海洋中的传播规律进行了大量研究，并建立起相关理论。对海中声传播机理的认识是二次大战间取得的最大成就。 7二战后随着信息科学发展，声呐设备向低频、大功率、大基阵及综合信号处理方向发展，同时逐步形成了声在海洋中传播规律研究的理论体系。 81、1945年，Ewing发现声道现象，使远程传播成为可能，建立了一些介质 影响声传播的介质模型。 2、1946年，Bergman提出声场求解的射线理论。 3、1948年，Perkeris应用简正波理论解声波导传播问题。
南京信息工程大学期末考试试卷（答案） 2007 － 2008 学年 第 1 学期物理海洋学 课程试卷( A 卷) 本试卷共 1 页；考试时间 120分钟；任课教师 王坚红、陈耀登 ；出卷时间2007 年12 月 系 专业 年级 班 学号 姓名 得分 一、简答题 (每小题 4 分，共32分) 1、平衡潮理论将实际潮波视为哪些分潮之和？ 答：实际潮汐可视为是天文潮波，浅水潮波和气象潮波之和。而这三类潮波又可视为由许许多多分潮波组成。 [平衡潮理论将平衡潮潮高展成三大项，长周期项，日周期项，半日周期项，各项有随纬度变化的特征。] 2、海洋下层以什么环流为主，它主要携带的成分是什么？ 答：海洋的下层以热盐环流为主。热盐环流不仅只携带热量和盐份，还含有其它成份，如氧气，二氧化碳等。这使得它的重要性不仅仅在它的流动。 3、请根据图说明是何种类型的潮汐，为什么。 答：左图是全日潮，右图是混合的不正规半日潮或全日潮。 在24小时（横坐标）内有仅有一个潮波峰。为全日潮。在24小时内（横坐标）有两个波峰，且峰值大小明显差异。 4、什么是Ekman 螺线？
答：相应于E k man漂流随深度的变化，漂流矢量端点的连线所构成的曲线为 E kman 螺线。 在北半球，漂流随深度向右偏；流速随深度增加呈指数形式减小。 在南半球，漂流随深度向左偏。流速随深度增加呈指数形式减小。 5、什么是等振幅线、同潮时线？指出右图 中的同潮时线和等振幅线及无旋点。 答：等振幅线是振幅相等的波列中振幅相同点的连线。同潮时线是不同波列中相同位相的连线。 图中实线是同潮时线；虚线是等振幅线。等振幅线的圆心是无旋点。该无旋点偏离海峡中线 6、解释波浪辐聚和辐散概念。 答：辐聚：在海岸突出处，波向线发生集中的现象，在此处波高因折射而增大。波能集中，引起海岸冲刷。 辐散：在海湾里，波向线发生分散的现象，在此处波高因折射而减小。波能分散，产生流沙淤积。 7、简述大陆架风暴潮的三个阶段及其对应的波动名称。 答：大陆架风暴潮可分为三个阶段： （1）先兆阶段：海面微微升高或降低，这个阶段波动称为先兆波。 （2）主振阶段：海面异常水位升高，这个阶段波动称为强迫波。 （3）余振阶段：海面相当显著升高，这个阶段波动称为边缘波。 8、解释潮汐调和分析。
1、海洋学研究内容 既有海水的运动规律、海洋中的物理、化学、生物、地质过程及其相互作用的基础理论，也包括海洋资源开发、利用以及有关海洋军事活动所迫切需要的应用研究。 1、地球自转偏向力—科氏力的特点？ 只改变物体运动方向不改变物体运动速度，北半球偏向力向右，南半球偏向力向左 除赤道外的运动物体受到该力作用。 2、地球的圈层结构？ 地核、地幔、地壳、岩石圈、生物圈、水圈、大气圈【对流层，平流层，中间层，热层，散逸层】 3、海洋固有的形态特性？ 广漠而有垠，连通又阻隔，深又浅 4、海和洋的划分及特征？ 洋：远离陆地，受陆地影响小，面积大，水深（2-3km），有独立潮波系统，底质为软泥，红黏土。 海（54）：靠近陆地，受陆地影响大，面积小，水浅，无独立潮波系统，底质为陆屑。 5、构造学说的三个阶段？ 大陆漂移，海底扩张，板块（12）构造 6、现代海岸带包含几部分——潮上下间带？ 潮上带，潮间带，潮下带【海岸，海滩，水下岸坡】 7、海底地形包括哪些部分——架坡基？ 大陆边缘，大洋中脊，洋盆，稳定型大陆边缘【大陆架，大陆坡，大陆基】 1、海水组成：热胀冷缩性质 水，无机盐，有机物，悬浮物 【纯水】4℃以上满足热胀冷缩性质，4℃以下不满足。低于4℃有利于水分子缔合 2、海水盐度（35‰）定义：发展历程 （1）1000g水中所包含的溶质总质量 （2）测定海水的氯度（电导率）与标准海水的比值 （3）样品与KCI的电导率之比 3、海水的热力性质：比热，位温，位密等 （1）海水比热>空气 （2）位温：某一温度海水绝热上升到海面时的温度 （3）位密：位温下的密度 4、海水状态方程 描述海水密度与温、盐、压等理化特征参量之间关系的数学表达式. 5、海冰的分类 新冰，尼罗冰，初期冰，一年冰，多年冰。 6、海冰与气候变化的关系 在结冰的过程中，气温越低，结冰速度越快，冰层厚度发展越厚，被包围在其中的卤水越多，海冰的盐分越高；冻结前海水的盐度越高，海冰的盐度可能也高。在南极大陆附近海域测得的海冰盐度高达22～23。 冰的盐度随冰龄增大而减小。当海冰经过夏季时，冰面融化会使冰中卤汁流出，导致盐度降低，在极地的多年老冰中，盐度几乎为零。 融化时：死水现象；结冰时：对流，析出盐晶；海冰：影响海洋与大气热力交换 1、海面热収支：Qw=Qs-Qb±Qe±Qh Qs：大气透明度和天空中的云量、云状以及太阳高度有关【太阳辐射】 Qb：海面水温、空气中的湿度、云量和云状【海面有效回辐射】
中国海洋大学物理海洋学课程大纲（理论课程）（本课程大纲根据2011年本科人才培养方案进行修订或制定） 【开课单位】海洋环境学院【课程模块】学科基础 【课程编号】0701******** 【课程类别】必修 【学时数】50 【学分数】 3 一、课程描述 1、教学对象 海洋科学专业、大气科学专业的本科生 2、教学目标及修读要求 本课程旨在使学生系统地掌握物理海洋的基本理论及其发展全貌、理解已达到的水平和今后发展的方向。要求掌握动力海洋（海流、海浪和潮波）的基本概念和运动变化的基本规律，学会分析研究海洋动力现象的基本思路和方法。 3、先修课程（参照2011版人才培养方案中的课程名称，课程名称要准确） 《海洋学》、《海洋调查》、《流体力学》 二、教学内容 第一章：海流 § 1、引言 § 2、地转流 § 3、考虑摩擦的定常流动 § 4、非定常流动 § 5、风生大洋环流 教学重点：大洋中的基本流动和风生大洋环流 难点：大洋环流的西向强化 教学手段：多媒体课堂讲授为主、随堂讨论与课后大作业为辅第二章：海浪 § 1、引言 § 2、线性波动理论 § 3、线性波动的合成
§ 4、波动的折射和绕射 § 5、有限振幅波动 § 6、海浪的统计性质 § 7、海浪谱 教学重点：线性波动、海浪谱 难点：线性波动、海浪谱 教学手段：多媒体课堂讲授为主、随堂讨论与课后大作业为辅第三章：潮波 § 1、引言 § 2、平衔潮理论 § 3、考虑地球形状的潮波 § 4、等深广阔水域中的潮波 § 5、海峡和海湾中的潮波 § 6、变截面海湾中的潮波 § 7、浅水潮波 § 8、三维潮波 教学重点：平衡潮理论，广阔水域、海峡和海湾中的潮波、三维潮波 难点：等深广阔水域中的潮波、三维潮波 教学手段：多媒体课堂讲授为主、随堂讨论与课后大作业为辅 三、考核方式及评价体系 1、考核方式：闭卷考试 2、评价体系：课程考核成绩由平时成绩和期末考试成绩构成，平时成绩根据出勤、课堂讨论、课后作业、期中检查等评定，所占比重一般不超过50%。考核各部分的比重由老师结合课程内容给定：平时成绩：20 %，期末考试：80 %。 四、选用教材及必读参考书（注明作者、出版社、出版时间及版次） 1、选用教材 叶安乐、李凤歧编著，《物理海洋学》．青岛：青岛海洋大学出版社．1992年12月． 2、主要参考书 1）、吕美仲、侯志明、周毅编著，《动力气象学》．北京：气象出版社，2004
中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 海洋生物学是研究海洋中生命有机体的起源、分布、形态结构、进化与演替特征、生命过程及其规律，并探索海洋生物之间以及生物与海洋环境之间相互作用和影响的科学。本课程主要介绍海洋生物的形态学、分类学、生理功能、习性和分布、生殖与发育、资源开发与合理持续利用、各生物类群与环境的相互关系等，使学生对海洋生物类群有一个全面而系统的认识和了解。 2.设计思路： 作为专业核心课程，《海洋生物学》设置的目的是使学生掌握海洋生物的形态学、分类学、习性、分布以及各生态类群与环境的相互关系等。教学思路如下：1）介绍海洋生物学的概念和特点、海洋生物学研究的历史和现状；2）简述海洋生物与海洋环境的关系及海洋生物对海洋环境条件的适应；3）讲述海洋生物的分类与特征，主要介绍原核生物、原生生物、海洋真菌、海洋植物、海洋无脊椎动物、半索动物、脊索动物(包括海洋鱼类、海洋爬行类、鸟类和哺乳类)等；4）海洋生物资源利用与保护。 3. 课程与其他课程的关系： 先修课程：普通生物学、基础生态学等；并行课程：环境海洋学、环境微生物学、 - 1 -
环境生物学、生物化学、分子生物学、生态毒理学；后置课程：海洋生物学实验、生物海洋学。 本课程与上述课程构成了环境科学专业环境生物与化学方向有关海洋生物与生态的课程群，内容和要求各有侧重、联系密切。 二、课程目标 《海洋生物学》是环境科学专业的核心课程，主要目标是通过课程的学习，使学生掌握海洋生物学的基本理论和知识，包括海洋生物形态学、分类学、生理功能、习性和分布、资源开发与合理持续利用、各生态类群与环境的相互关系及各生态类群的研究方法等，使学生对海洋生物类群有一个全面而系统的认识和了解，为今后学习其他相关专业课程打下扎实的基础。 三、学习要求 教学过程包括课堂授课与讨论、课外作业等形式，要求学生做到课前提前预习教材相关章节、课后完成课下作业；教学过程中，重点内容会组织小组讨论，由学生分组针对特定的科学问题做调研，并以PPT的形式课上报告，交流讨论。 要完成所有的课程任务，学生必须： （1）按时上课,上课认真听讲，积极参与课堂讨论、随堂练习和测试。本课程将包含较多的随堂练习、讨论、小组作业展示等课堂活动，课堂表现和出勤率是成绩考核的组成部分。 （2）按时完成常规作业。这些作业要求学生按书面形式提交，只有按时提交作业，才能掌握课程所要求的内容。延期提交作业需要提前得到任课教师的许可。 （3）完成教师布置的一定量的文献和背景资料阅读等作业，其中大部分内容要求以小组合作形式完成。这些作业能加深对课程内容的理解、促进同学间的相互学习、并能引导对某些问题和理论的更深入探讨。 - 1 -
海洋科学导论重点知识 第一章 1.海洋科学：研究地球上海洋的自然现象、性质以及其变化规律，以及和开发与利用海洋有关的知识体系。 研究对象：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）。 研究内容：海水的运动规律、海洋中的物理、化学、生物和地质过程及其相互作用的基础理论、海洋资源的开发、利用、海洋军事活动应用研究等。 2. 海洋科学研究的特点是什么 1)明显地依赖于直接的观测。 2)。 3) 4)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。 5)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。 相似问题：海洋科学研究对象的特点 ①海洋科学研究对象具有特殊性和复杂性； ②海洋中水---汽---冰的转化时刻都在进行； ③海洋作为一个自然体系，具有多层次耦合的特点。 ￥ 3. 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： 深海锰结核以锰和铁的氧化物及氢氧化物为主要组分，富含锰、铜、镍、钴等多种元素。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。以太平洋中部北纬6°30′～20°、西经110°～180°海区最为富集。 世界96%的锆石和90%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域。 中国近海水深小于200米的大陆架面积有100多万公里，某中含油气远景的沉积盆地有7个：渤海、南黄海、东海、台湾、珠江口、莺歌海及北部湾盆地，总面积约70万公里，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
第一部分：海洋科学基本知识 （一）海洋科学 1.A [掌握]：海洋科学研究的对象 B [了解]：海洋科学的分支及海洋科学研究的特点 A.海洋科学的研究对象：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 B.海洋科学的分支及海洋科学研究的特点：海洋科学体系既有基础性科学,也有应用与技术研究,还包括管理与开发的研究。属于基础性科学的分支学科体系,提法不尽相同,如有的认为应包括物理海洋、化学海洋学、生物海洋学、海洋地质学、环境海洋学、海气相互作用以及区海洋学等。应用与技术研究的分支有卫星海洋学、渔场海洋学、军事海洋学、海洋学、海洋声学、光学与遥感探测技术、海洋生物技术、海洋环境预报以工程环境海洋学等。管理、开发研究方面的分支有海洋资源、海洋环境功能区、海洋法学、海洋监测与环境评价、海洋污染治理、海域管理等。 海洋科学研究对象的特点：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，第三,海洋作为一个自然系统,具有多层次耦合的特点. 海洋科学研究的特点：首先,它明显地依赖于直接的观测。这些观测应该是在自然条件下进行长期的,且最好是周密计划的、连续的、系统而多层次的、有区域代表性的海洋考察 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 （二）地球运动和结构 2.[熟悉]：科氏力（地球自转偏向力）的作用；科氏力与地球自转产生的惯性离心力差别 3.[掌握]：地球圈层结构及内部和外部圈层的构成 4.[熟悉]：地球表面海陆分布的特点 科氏力的作用（地球自转偏向力）的作用：科氏力，又称科里奥利力，地转偏向力。是对于运动流体受力而言。由于地球自转，使球体上固体和流体运动差异的力。 无论地球上流体运动方向如何，地转偏向力在北半球始终向运动方向偏右90度，南半球始终向运动方向偏左90度。 地球圈层结构及内部和外部圈层的构成 地球是一个具有同心圈层结构的非均质体，以地球固体表面为界分为内圈和外圈，内圈和外圈又可再分为几个圈层，每个圈层都有自己的物质运动特征和物理化学性质。 外部圈层：地球固体表面以上，根据物质性状可以分为大气圈、水圈和生物圈。 内部圈层：地球内部物质呈同心层圈结构。在各圈层间都存在着地震波速度变化明显的界面（或称不连续面），其中最重要的界面有莫霍面（M面）和古登堡面（G面），它们把地球内
海洋生物学 一、名词解释 1.初级生产者: 具有光合作用或者化能合成作用将简单无机物合成高能有机物质的细菌、藻 类或其它绿色植物，处于第一营养级。 2.河口：河流进入海洋的区域，该区域的盐度在淡水与海水之间变化。 3.赤潮：指海水中含有大量氮、磷等营养物质而使藻类等生物大量繁殖，造成水质恶化，水 中缺氧，鱼类大量死亡。 4.溶解潜伏热：1克的冰在同样温度下溶解为1克的水所产生的热量。 5.孤雌生殖：只有雌性个体参与的单性生殖方式。 6.光照层：海洋中的表层，在该水层中的光线能够保持海洋植物的光合作用。 7.浮游植物：在海洋中随水漂流的微型植物，个体多小于20微米。 8.牧食食物链：生物链的起点为活的海洋藻类，可以是浮游植物、也可以是大型藻类。 9.共生关系：对共生生物和宿主都有利的关系 10.潮间带：海岸张周围涨潮时的海平面与退潮时海平面之间的地区，称为潮间带，即位于低 潮线与高潮线之间的地区。 11.Salinity：水中总的含盐量称为盐度，以千分比的形式表示。 12.最低含氧带：在水深1000米左右，由于水中动物的呼吸作用和微生物的分解作用消耗氧 气的速度与氧气的产生速度相当，而导致溶氧量低的地带。 13.生物地球化学循环：环境中的各种元素沿着特定的路线运动，由周围环境进入生物体，最 终又回到环境中。其路线包括有生命阶段和由元素的基本化学性质所决定的无生命阶段，共同组成此循环。 14.食物链：能量和营养沿着生态系统中有生命活动的生物群落所经历的路线称为食物链，分 为牧食链和碎屑食物链。 15.寄生：存在于两种生物之间，一方受益，一方受到损害，受到损害的生物为前者提供营养
海洋平台基础知识系列 ０． 海洋工程是什么？（名词解释） Ｏｃｅａｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 海洋工程，从地理的角度来说，可分为海岸工程、近岸工程（又称离岸工程）和深海工程三大类。一般来说，位于波浪破碎带一线的工程，为海岸工程；位于大陆架范围内的工程，为近岸工程；位于大陆架以外的工程，为深海工程，但是在通常情况下，这三者之间又有所重叠。从结构角度来说，海洋工程又可分为固定式建筑物和系留式设施两大类。固定式建筑物是用桩或者是靠自身重量固定在海底，或是直接坐落在海底；系留式设施是用锚和索链将浮式结构系留在海面上。它们有的露出水面，有的半露在水中，有的置于海底，还有一种水面移动式结构装置或是大型平台，可以随着作业的需要在海面上自由移动。 海洋工程是指以开发、利用、保护、恢复海洋资源为目的，并且工程主体位于海岸线向海一侧的新建、改建、扩建工程。具体包括：围填海、海上堤坝工程，人工岛、海上和海底物资储藏设施、跨海桥梁、海底隧道工程，海底管道、海底电（光）缆工程，海洋矿产资源勘探开发及其附属工程，海上潮汐电站、波浪电站、温差电站等海洋能源开发利用工程，大型海水养殖场、人工鱼礁工程，盐田、海水淡化等海水综合利用工程，海上娱乐及运动、景观开发工程，以及国家海洋主管部门会同国务院环境保护主管部门规定的其他海洋工程。 １： 海洋平台的类型： 海洋平台：（１）移动式平台： 坐底式平台 自升式平台 钻井船 半潜式平台 张力腿式平台 牵索塔式平台 （２）固定式平台：导管架式平台 重力式平台固定平台又可以分为桩式海上固定平台、重力式海上固定平台、自升式海上固定平台 导管架型平台：在软土地基上应用较多的一种桩基平台。由上部结构（即平台甲板）和基础结构组成。上部结构一般由上下层平台甲板和层间桁架或立柱构成。甲板上布置成套钻采装置及辅助工具、动力装置、泥浆循环净化设备、人员的工作、生活设施和直升飞机升降台等。平台甲板的尺寸由使用工艺确定。基础结构（即下部结构）包括导管架和桩。桩支承全部荷载并固定平台位置。桩数、长度和桩径由海底地质条件及荷载决定。导管架立柱的直径取决于桩径，其水平支撑的层数根据立柱长细比的要求而定。在冰块飘流的海区，应尽量在水线区域（潮差段）减少或不设支撑，以免冰块堆积。对深海平台，还需进行结构动力分析。结构应有足够的刚度以防止严重振动，保证安全操作。并应考虑防腐蚀及防海生物附着等问题。导管架焊接管结点的设计是一个重要问题，有些平台的失事，常由于管结点的破坏而引起。管结点是一个空间结点，应力分布复杂；近年应用谱分析技术分析管结点的应力，取得较好的结果。 混凝土重力式平台的底部通常是一个巨大的混凝土基础（沉箱），用三个或四个空心的混凝土立柱支撑着甲板结构，在平台底部的巨大基础中被分隔为许多圆筒型的贮油舱和压载舱，这种平台的重量可达数十万吨，正是依靠自身的巨大重量，平台直接置于海底。现在已有大约２０座混凝土重力式平台用于北海 钻井船是浮船式钻井平台，它通常是在机动船或驳船上布置钻井设备。平台是靠锚泊或动力定位系统定位。按其推进能力，分为自航式、非自航式；按船型分，有端部钻井、舷侧钻井、船中钻井和双体船钻井；按定位分，有一般锚泊式、中央转盘锚泊式和动力定位式。浮船式钻井装置船身浮于海面，易受波浪影口向，但是它可以用现有的船只进行改装，因而能以最快的速度投入使用。适用于深海钻井的主要是两种浮式钻
1 课前知识 盐度：用‰表示。海水的盐度为35‰，可以省略千分号，即海洋的盐度为35。 海洋中六种主要离子：氯离子、钠离子、硫离子（硫酸根离子）、镁离子、钾离子、钙离子； 四种次要离子：碳酸氢根离子、溴离子、硼酸、锶离子； 微量元素：铁、锰、钴、铜。 海洋的重要性：货物的运输通道之一；国防的重要领域；物质沉积；影响地球气候…… 地球上大于百分之六十的人口集中居住在离海岸线120千米的范围内。 海洋的危害：疾病的爆发地；污损生物影响航速、破坏潜艇…… 生物海洋学和海洋生物学的区别： 生物海洋学biological oceanography：研究海洋有机体与其物理化学环境之间的相互关系； 海洋生物学marine biology：主要关注海洋生物本身，在细胞、机体和种群水平上， 研究生物形态结构、生理以及行为上对环境的适应性等。 动物界的33门中，除有爪动物门之外的32门都有动物在海洋中生活。 海洋物理特性的生态学意义： ?溶解性：溶解大量营养物质； ?透光性：光合作用； ?流动性：扩大分布范围； ?浮力：个体小、结构简单而脆弱的生物得以生存； 海洋沉积物： 大陆边缘沉积（陆源沉积）； 远洋沉积（深海沉积）：红黏土，钙质软泥，硅质软泥…… 生物量：某一给定时间，一定水体中总细胞数、总细胞群数以及叶绿体的量。 现存量：某一时刻，一定水体总植物生物量。 初级生产力：每天每平方米水体碳吸收量。 光合作用速率：每小时每个细胞所吸收的碳量。 总初级生产量：总碳吸收量。 净初级生产量：总初级生产量减去呼吸作用消耗的碳量。 影响初级生产力的因素： 非生物因子：光强、水温、水的密度、光的波长、日照时间、营养的可获得性、垂直混合、湍流及深度…… 生物因子：光合速率、浮游植物产量、捕食…… 临界深度和补偿深度：临界深度（植物的光合等于植物的呼吸）有机物总量减少，补偿深度（植物的光合
第一节海流 海流概述：1．海流的定义及分类 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。海流一般是三维的，由于海洋的水平尺度远远大于其垂直尺度，因此水平方向的流动远比铅直方向上的流动强得多。习惯上常把海流的水平运动分量狭义地称为海流，而其垂直分量称为上升流和下降流。海流的主轴是指海流流动方向上流速最大点的连线。海流的规模常用流幅来表示，流幅是指垂于主轴的水平宽度和上下厚度。海流的强弱常用平均流速或平均流量表示。 海流的单位常用kn（节）和n mile/d（海里/天）表示。海流是矢量，其方向以流的去向表示，通常以8方位或度数为单位。 按照海流的成因，海流可以分为风海流、梯度流、补偿流和潮流等；按照海流本身的温度与其所流经海域的温度高低，海流可以分为冷流、暖流和中性流；按照海流方向与海岸的相对位置，可以分为向岸流、离岸流和沿岸流。在海岸带实测到的海流通常是潮流、风海流、地转流等迭加后的合成海流，可以分解为周期性的海流（潮流）和非周期性的海流（余流）。实际的海流往往是多种原因共同作用的结果，在近海通常以潮流为主，在外海则以风海流为主。 2．海流的表示方法 海流多以矢量分布图来表示，常用的有流场分布图和海流频率玫瑰图。 表层海风流成因与特征：在无限深海中，由于地转偏向力作用，表层风海流的流向在北半球偏于风去向之右约45?，在北南球偏于风去向之左约45?。海流流向随着深度的增加而逐渐向右（南半球向左）偏转，流速随着深度的增加逐渐变小。到某一深度时，流向与表层海流相反而流速仅为表层流速的5%。 在浅海中，流向与海深、摩擦深度有关，流向与风向几乎一致。 地转流：地转流也称梯度流，它是指当等压面（海面）发生倾斜时，海水的水平压强梯度力和水平地转偏向力平衡时的稳定海流。根据引起等压面倾斜的原因不同，地转流又可分为倾斜流和密度流两种。 倾斜流是指在不均匀的外压场作用下的地转流。在海洋上大气压分布不均匀，大河入海的河口或迎风的海边出现的海水不均匀堆积等引起的海面（等压面）倾斜。观测者若背倾斜流而立，则右边等压面高，左边等压面低（南半球相反）。流速大小与等压面的倾斜程度有关，倾斜度越大，水平压力梯度也越大，流速就越大。 由于海水密度分布不均匀引起的等压面倾斜而产生的地转流称为密度流。观测者若背密度流而立，则右边等压面高，密度小（温度高）；左边等压面低，密度大（温度低）。在南半球则相反。 冷流与暖流：海流的水温低于它所流经海域的水温称为冷流，亦称寒流。通常由高纬度流向低纬度的海流为冷流，如拉布拉多冷流、亲潮等。 海流的水温高于它所流经海域的水温称为暖流。通常由低纬度流向高纬度的海流为暖流，如墨西哥湾流、黑潮等。 海流的水温与它所流经海域的水温基本一致，称为中性流。通常沿东西方向流动的多属于中性流，如南、北赤道流等。
第一章：1.定义：海洋化学是研究海洋各部分的化学组成、物质分布、化学性质和化学过程，以及海洋化学资源在开发利用中的化学问题的科学。2.资源类型：海洋化学资源、海洋生物资源、海底矿产资源、海洋能源资源3.海水淡化与海水晒盐：海水蒸发（粗盐提纯—主要成分氯化钠）（母液—多种化工产品）4.工业上如何从氯化钠中提取出氯气？（电解饱和食盐水）5.深海锰结核：自生于深海底的矿物。以锰和铁的氧化物和氢氧化物为主要组分，含多种金属元素如铜、镍、钴等，结核状。锰矿球、锰矿瘤、锰团块或多金属结核，是潜在金属资源。来源：一是来自陆地，大陆或岛屿的岩石风化；二是来自火山；三是来自生物，浮游生物体内富集微量金属；四是来自宇宙。6.可燃冰：地球上的甲烷主要存在于陆地的地壳深处和海底的深海沉积物中。海底油气渗漏以及海底微生物厌氧反应会生成甲烷气体，在海底的高压和低温环境下，与水分子结合形成类似冰块的天然气水合物结晶，存在于海底沉积物的空隙之中（甲烷泄漏到空气中，会比二氧化碳造成的温室效应还厉害。甲烷被利用，可缓解能源紧张）7.半岛蓝色经济区：青岛烟台威海日照潍坊东营滨州8.青岛发展海洋科技的优势：海洋自然资源丰富、海洋科研优势突出、承担了国家“863”计划和“973”计划的科研项目。 第二章：1.海水远动形式：波浪【风浪海啸（由海底地震、火山爆发、或风暴引起，破坏力巨大）】潮汐洋流。2.潮汐：海水在月球和太阳引力作用下发生的周期性涨落现象。3.每逢初一、十五，太阳、月亮和地球在一条直线上，太阳和月亮对海水的引力合在一起，海水面凸出更高，形成大潮。每逢农历初八、二十二，太阳、月亮和地球互相垂直成直角，引力被抵消了一部分，海水面凸起较少，形成小潮。4.洋流：海洋中的海水，常年比较稳定的沿着一定的方向作大规模的流动，叫做洋流。（分类：从低纬向高纬流动的洋流为暖流，从高纬向低纬流动的洋流为寒流。作用：洋流是海水的主要运动形式，它促使不同海区间进行大量的水量交换、热量交换、盐分交换和溶解气体交换等。5.洋流形成原因：
《物理海洋学》复习提纲 （2012年12月） 第四章 基本方程 1、作用于海水微团的真实力有哪些？ 答： 地球引力g * =02()M r a r μ-，压强梯度力1p ρ ?-，摩擦力F V μρ=?，天体引力（包括月球引力()02 M L X L L K μ=-和太阳引力()02 S L X L L K μ=- ） 2、基本方程由哪几个守恒定律推导而来？有几种方程组成？ 答：()()()()1 20(,,)T D dV g p V F F dt V s V s k s t V t s p θρθ θκθρρθ?=-?-Ω?++?? ???=???+??=??????+??=???? =?? ——运动方程动量守恒——连续方程质量守恒——盐量扩散方程盐量守恒——热传导方程热量守恒——海水状态方程 3 边界条件出现的物理原因？ 答： 海洋是有边界的，它与大气、海底和海岸线之间存在着不连续界面。而这种不连续界面基于连续性的海水运动基本方程组不能应用，必须用边界条件来代替。 4、基本方程及边界条件为什么要进行时间平均？ 答： 通常情况下，海水运动处于湍流状态。处于湍流运动状态的流体质点其运动轨道是无序的、随机的。各质点之间存在着不连续的相对运动，这种运动被称为脉冲运动。这种运动分析起
来很困难，通过时间平均，可以将海水运动中的脉动特征分离掉，从而更利于体现海水运动的整体规律。 5、准静力近似、f 平面近似、β平面近似和Boussinesq 近似的概念。 答： 准静力近似：静力方程10p g z ρ?- -=?0z p p gdz ζρ?=+?，其中0p 为海面气压，z gdz ζρ?为z 点以上单位底面积水柱的重量。任意点压强等于海面大气压强与该点以上水柱重量之和，这就是准静力近似又叫静压假设。 f -平面近似：在大尺度运动中，为了理论上研究方便，在不影响海水运动主要特征的情况 下，常常取02sin f f ω?==，即认为海水运动发生在科氏力参量为常数0f 的平面上，该平面叫做f -平面，在该平面上研究海水运动称为f -平面近似。 β-平面近似：科氏参数f 是纬度y 的非线性函数，近似地将f 表示为0f f y β=+的线 性函数，这种近似称为β-平面近似。 Bounssinesq 近似：在海水运动基本方程组中，近似认为海水是不可压缩的，以体积连 续方程0V ??=来买描述海水的连续性。微小密度扰动'ρ仅在z 方向的运动方程中对浮力项' g ρρ 有意义，其与方程中均以c ρ代替ρ。这种近似叫做Bounssinesq 近似。 第五章 海流 1 海流、地转流、惯性流的定义。 答： 海流：海水沿一定途径相对稳定的大规模流动。 地转流：大尺度海水在压强梯度力和Coriolis 力平衡下的流动。这种流动基本上是近似水平的，也可近似认为是定常的。 惯性流：风力维持的漂流流出风力强制作用区域，变为自由流动。其运动的前支持度远小于
海洋生物学 设有海洋生物学专业的大学研究生院 辽宁师范大学清华大学上海水产大学同济大学 厦门大学浙江大学中国地质大学中国海洋大学 中山大学 海洋生物学是研究海洋中生命现象、过程及其规律的科学，是 海洋科学的一个主要学科，也是生命科学的一个重要分支。 海洋生物学主要研究海洋里生命的起源和演化，生物的分 类和分布、发育和生长、生理、生化和遗传，特别是海洋生态。其目的是阐明生命的本质，海洋生物的特点和习性，及其与海 洋环境间的相互关系，海洋中发生的各种生物学现象及其变化 规律，进而利用这些规律为人类生活和生产服务。 海洋生物学发展简史 公元前四世纪，古希腊科学家亚里士多德在《动物志》中记述了170多种海洋生物，按现代分类包括有海绵动物、腔肠动物、蠕虫、软体动物、节肢动物、棘皮动物、原索动物、鱼类、爬行类、海鸟、海兽等十多个主要动物类群，其中海洋鱼类即有110多种。 公元前三世纪左右刊行的中国《黄帝内经》中，已有用墨鱼和鲍治病的记录。公元前一世纪前成书的《尔雅》，不但记载有海洋动物，而且还有海洋藻类。公元
初古罗马普利尼乌斯的《自然历史志》，记录了170多种海洋生物。中国明朝屠本睃的《闽中海错疏》，记载有200多种海产生物。 随着自然科学和航运事业的发展，海洋生物学进入到科 学的研究阶段。1674年，荷兰列文虎克最先发现海洋原生动 物;1777年，丹麦米勒开始应用显微镜观察北海的浮游生物; 19世纪前期，爱伦贝格在海洋中发现硅鞭藻类;英国达尔文 对他在1831,1836年“贝格尔”号航海中采集的蔓足类和珊 瑚类，进行了出色研究;德国米勒于1845年使用浮游生物网，采集和研究海洋浮游生物。 英国福布斯在19世纪中期先后提出海洋生物垂直分布的分带现象，按深度将爱琴海分成九个带，并发表《英国海产生物分布图》;德国亨森于1887年提出浮游生物的概念，并对海洋浮游生物开展了定量研究;1891年，德国哈克尔提出游泳动物和底栖生物两个概念;1908,1913年，丹麦彼得松的工作奠定了海洋底栖生物定量研究的基础;1946年，美国佐贝尔的《海洋微生物学》奠定了海洋微生物，主要是海洋细菌的研究基础。
《海洋科学基础》综合知识考试大纲 一、考试说明 1．参考教材 （1）冯士筰、李凤岐、李少菁主编海洋科学导论，高等教育出版社2001年7月3版（2）侍茂崇、高郭平、鲍献文编著海洋调查方法，青岛海洋大学出版社2000年7月2、考试内容比例 （1）题型比例 问答题：100% （2）内容比例 海洋科学的基础知识和基本常识50％，观测研究方法50％。 二、考试内容： （一）绪论 1.海洋的特性 2.海洋学研究内容 3.海洋学研究意义 4.海洋学研究方法 (二) 地球概观 1.地球概观 2. 构造学说 3. 海水来源 4. 海洋的划分 5. 海底地形 6. 各大洋及中国海形态 (三) 海水的物理性质 1. 海水的组成 2.海水的物理性质 3. 海水温度、盐度、密度概念 (四) 海洋中的热收支和水平衡 1. 海洋中的热收支 2. 海洋中的水平衡 (五) 大洋及中国海的温度、盐度、密度的分布及变化 1. 大洋温度的分布及变化 2. 大洋盐度的分布及变化 3. 中国海温盐分布及变化 4. 海水温度、盐度、密度的观测 (六) 大气环流
1.大气垂直结构与气象要素 2. 大气环流 3. 主要天气系统 4. 中国海的气候特征 (七) 海洋环流与水团 1. 海流成因 2. 地转流 3. 风海流 4. 惯性流 5. 大洋环流及水团结构 6. 中国海环流 7. 海流的观测 （八）海洋中的波动 1. 波浪要素、波浪类型 2. 小振幅重力波 3. 风浪和涌浪 4. 海洋内波 5.海浪的观测 （九）潮汐及风暴潮 1. 潮汐基本要素、分类 2. 潮汐理论 3. 中国海潮汐 4. 风暴潮定义、分类 5. 潮汐的观测、预报方法及应用 （十）海水的混合和海洋细结构 1. 海水混合的概念、形式 2. 混合效应及影响因素 3. 水团之间混合 （十一）海洋——大气相互作用 1. 海洋在气候系统中的地位 2. 海洋——大气相互作用 3. 厄尔尼诺和南方涛动
广东海洋大学实习报告书 实习内容：物理海洋实验实习 实习地点：海博楼一楼风浪流水槽实验室 实习时间：2013.12.06~2013.12.20. 班级： 学号： 姓名： 成绩：
一、实习目的 物理海洋实习是物理海洋专业学生的必修课程之一，是对书本的知识内容进行练习和巩固。本次实习进行的实验是风浪水槽实验，观察模拟在风场作用下波浪受风应力后的运动情况。 二、实习内容 1.描述风浪流水槽的基本特征 风浪水槽的主体是水槽，造风机，造波机。具体构造如下图所示： 在确保所有零件部分能正常运行的情况下，启动造波机，制造波浪，再打开风机马达，控制不同的风速，进而观测波浪的运动状况。 2.风速在5m/s、10m/s、15m/s情况下水槽内波浪和流的基本分布特征 风速在5m/s时，水槽内水面波浪还能观测到波浪的表面轮廓呈现明显的正弦曲线形状；风速在10m/s时，水面波浪还能呈现正弦曲线形状，但有的地方的形状已经开始变形；风速在15m/s时，水面波浪起伏形状此高彼低，波形不对称现象显著，某些地方有波浪破碎现象。 3.造流机开动后水槽内流速的分布特征 造流机开动后，水槽内水体从左向右流动。对于水中的自由表面重力波，波 浪的传播速度与水深和波长相关。本次观察的是浅水波动，几乎没有色散，波浪下 水质点运动轨迹如下图所示。 4. ADV仪器的简要介绍 最初是SonTek公司为美国陆军工程兵团水道实验室设计制造的。该流速仪运用多普勒原理，采用遥距测量的方式，对距离探头一定距离的采样点进行测量。 如今，ADV已成为水力及海洋实验室的标准流速测量仪器。广泛应用于研究波浪
轨迹、研究水体运动轨迹、桥桩周围水流扰动的研究、水沙试验测试、室内水力模型实验、野外测量（沼泽地小流速的测量、黄石国家公园热喷泉水的测量、水处理厂沉淀池中的测量）、水产养殖业（水流扰动对渔业的影响）、水处理厂（用ADVOcean 测量水流的流量）、测量沼泽地中的流速、ADV研究海浪、泥沙实验室等。 MicroADV超声测速仪基于多普勒效应（Doppler effect）的理论。所谓多普勒效应是为纪念奥地利物理学家多普勒而命名的，他于1842年首先提出了这一理论，即：当波源和观察者有相对运动时，观察者接收到的波频已发生改变，声波频率在声源移向观察者时变高，在声源远离观察者时变低. ADV的测量很重要参数是控制体距离发射探头约为5cm，是一个圆柱体（体积为0.08cm3），由探头发射超声波，遇到控制体后反射，并由接受探头接受反射的信号，因此，MicroADV测量的实际是控制体与发射探头的相对运动速度。 几何形状: MicroADV主要由三部分组成：量测探头、信号调理、信号处理。量测探头由三个10MHz的接收探头和一个发射探头组成，三个接收探头分布在发射探头轴线的周围，它们之间的夹角为120°，接收探头与采样体的连线与发射探头轴线之间的夹角为30°，采样体位于探头下方5cm或10cm，这样可以基本上消除探头对流场的干扰。 ADV采样体的尺寸取决于四个因素：发射声束、接收声束、脉冲长度、接受窗（返回信号的时间跨越周期）。右图表示每一个因素对采样体尺寸的影响。采样体的水平边界由发射声束和接收声束的相交部分确定，但声束相交部分的范围不易确定，因此把发射声束和接收声束近似假定为圆柱体（对于10MHz ADV，其直径为6mm）。采样体的垂直边界由接收窗和脉冲长度的卷积确定。对于10MHz ADV 采样体的总高度为9mm，且采样体的高度可随ADV数据采集软件中的设置改变而变化，最小高度可达1.2mm，但这样设置会影响测量精度。另外，ADV测速点位置在采样体的垂直中心上。 为保护仪器积测量精度，在一般情况下，用户设定的速度范围应大于试验中出现的与流动方向有关的最大流速。信号强度是测量接受探头接受超声波信号强度的尺度，在ADV中信号强度是用信号和噪音的比值，即信噪比SNR来衡量的。信噪比主要可以检验水中是否存在足够的介质，如泥沙、微粒等，来反射声波信号。如果水中粒子过少，返回的信号就会比周围的噪音还要小，要是没有足够大的信号强度，ADV是不可能进行精确测量的，所得的数据肯定和实际差别很大。如果SNR降低，表明ADV测量中噪音很大，就会影响测量数据的精确性。对于瞬时流速测量（以25Hz采样），信噪比一般要求大于15分贝；对于平均流速测量（以0.5Hz采样），ADV可以在信噪比为5分贝时正常工作。 影响ADV 测试精度的主要因素:由ADV测速原理可知，不同的声速会对多普勒频移产生影响。在水中，声速主要是温度和水的含盐度的函数，它们的变化将引起声速的变化，如改变5℃的温度，声速将改变1％；改变1.2％的含盐度，声速将改变1％；如果ADV使用的声速误差为1％，速度测量结果的误差将会达
物理海洋学课程教学大纲 课程代码：74120330 课程中文名称：物理海洋学 课程英文名称：Physical Oceanography 学分：3.0 周学时：3.0-0.0 面向对象： 预修要求：具备较扎实的数理基础，已修读和学习过物理海洋学基础、流体力学、海洋科学导论或类似的课程将对该课程的学习有帮助，但不是必须的。 一、课程介绍 （一）中文简介 该课程主要讲授内容包括：概述（物理海洋学主要研究内容、研究方法以及为什么要学习物理海洋学）、海水基本特性和主要运动形式、海水运动方程、海洋环流特征、海流理论、海浪、潮波、内波和风暴潮等，除介绍这些过程的产生机制和演变规律外，重点讲授相关的研究方法和相关理论。课程将采用讲授与讨论相结合的方法。 （二）英文简介 Contents of this course include: an overview (main research contents and research methods of physical oceanography, and why to learn physical oceanography), basic characteristics and main movement form of seawater, equations of motion, ocean circulation characteristics, ocean current theory, wave, tidal wave, internal wave and storm tide. In addition to the introduction of the formation mechanism and evolution laws of these process, and it will focus on the related research method and related theory. The course will be a combination of teaching and discussion. 二、教学目标 (一)学习目标 了解物理海洋重要观测事实，掌握物理海洋的基本概念及发展概况，掌握海洋动力过程
海洋生物的种类 迄今为止，在海洋中发现的生物约有100多万种， 包括海洋微生物，海洋植物和海洋动物。 海洋微生物： 海洋病毒，海洋细菌和海洋真菌。 海洋植物： 海藻和海洋种子植物 海藻分为微藻和大型藻类，大型藻类包括绿藻， 轮藻，褐藻和红藻； 海洋种子植物包括海草类和红树林。 浮游动物一类经常在水中浮游，本身不能制造有机物的异养型无脊椎动物（桡足类）和脊索动物幼体的总称。也包括阶段性浮游动物，如底栖动物的浮游幼虫和游泳动物（如鱼类）的幼仔、稚鱼等 底栖生物生活在江河湖海底部的动植物。按生活方式，分为营固着生活的、底埋生活的、水底爬行的、钻蚀生活的，底层游泳的等类型。 游泳动物海水中能够自由游泳，快速迁徙，主动捕食或躲避敌害的种类 海洋生物学是研究海洋中生命现象、过程及其规律的科学，是海洋科学的一个主要学科，也是生命科学的一个重要分支。 藻类主要特征： 1.藻类是低等植物，分布广，绝大多数生活于水中。 2.个体大小相差悬殊，小球藻3-4μm，巨藻长60m。 3.具叶绿素，能进行光合作用的自养型生物(autotrophic- plant)。 4.没有真正的根、茎、叶的分化，又称叶状体植物。 5.繁殖器官简单，以单细胞的孢子或合子进行繁殖，无 胚，又叫孢子植物(spore plant)。 总之，藻类是无胚而具叶绿素的自养叶状体孢子植物。 藻类的繁殖方式可分为3种： ?营养繁殖（vegetative reproduction） ?无性繁殖(asexual propagation) ?有性繁殖(sexual propagation) 营养繁殖：不经过任何生殖细胞（配子或者孢子）而进行的繁殖方式。养料充足、温度适合环境中进行。 无性（孢子）繁殖：通过产生不同类型的孢子来进行繁殖。产生孢子的母细胞叫孢子囊，孢子不需要结合，一个孢子可长成为一个新的植物体 1. 动孢子(Zoospore) 又称游泳孢子。动孢子细胞裸露，有鞭毛，能运动。 2. 不动孢子(aplanospores) 又称静孢子。孢子有细胞壁，无鞭毛，不能运动。不动孢子 在形态构造上和母细胞相似的称为似亲孢子(autospore)。