第十二章海洋要素图

Z/m 0 5 10
T/℃ 26.2 26.1 26
S 33.2 33.4 33.7
15
20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70
25.8
25.3 24 22.9 22.3 21.8 21.6 21.5 21.4 21.3 21.2 21.2
34.2
34.7 35.2 35.5 35.6 35.65 35.67 35.68 35.7 35.68 35.67 35.65
加在瞬时海况上，导致空间分布上的扰动。
只有用大面积的同步观测才能消除这类扰动。 目前大面积同步观测还是困难的，而以往历史资料多数是非 同步的。因此在使用海洋观测资料时要对其代表性给于适当的
评估。
对一次观测空间分布图来说，如果三种变化的幅度之
和超过了海况要素本身变化的幅度，那么，海况就遭到严
重歪曲。失去代表性。如果海况要素变化稳定，那么即使 受到一定的干扰，也不至于使海况基本形式失真改变。
（4）出现“双跃层”时，应用虚线画出双跃层区的范围，
并注明“双跃层区”。
温度频率统计
频率（%） 1.6 3.2 4.8 11.3 21.1 29.1 24.2 3.2 1.6 100 累计出现次数（次） 1 3 6 13 26 44 59 61 62 / 累计频率（%） 1.6 4.8 9.6 20.9 41.9 71.0 95.2 98.4 100.0 /
2 频率分布图
和风力搅拌等)引起的称第一类跃层；不同性质的水系叠置
而成的跃层称第二类跃层。
12.4 跃层的确定
◆跃层强度、深度和厚度
跃层特性用强度、深度和厚度表征。 “拐点”、顶界和底界、跃层的厚度、则跃层的强度。
强度= DX/DZ 厚度= ZB-ZA 顶界=A， 顶界深度=ZA 底界=B， 底界深度=ZB
◆跃层顶界、底界的确定
正态分布是一种常见的分布，而且比较有用，观测 误差以及其它各种随机误差都遵循正态分布，但在其 它海洋资料中，则常遇到各种偏态分布，有的偏态分 布可以分解为两个相互叠加的正态分布来处理。
12.4 跃层的确定
◆定义
水文要素在垂直方向上出现急剧变化的水层，称为跃层。 根据形成原因，跃层可分为二类：由外界条件(如表面增温
12.3 点聚图与频率图
点聚图和频率分布图是两种非地理空间的分布图。它们 的坐标轴不是 空间位置（经度、纬度、深度 ），而是要素 或要素特征。 这类图是分析不同要素间的关系和海洋系统物理特征、统 计特征的。 这类图的坐标空间被称为特殊的要素物理或统计空间。
1 点聚图
点聚图是根据两种相互联系的海洋要素之间的关系，通 过联合点绘结果来考查海洋要素的空间分布及变化规律的。 它多用于研究水团的划分和混合等方面的问题。
流场分布图以测点为圆 点，方向以北为起始，然
后顺时针方向旋转，根据
观测数据的量值和方向角 画出矢量长短和方向。 要注意的是：风向和波向是以来 向记录，流向是以去向为准的。 因为没有时间轴，因此要在 每个矢量上标出时间来。
流矢量
流玫瑰图：常用于表示海面的流场。 矢量由中央向外放射，表示流
去的方向。平均流速是以矢量的
（4）调整 （5）定图
（3）草绘
（6）签名、校对。
2 平面分布图和断面分布图
◆等值线分布图
◆矢量分布图
用于描绘具有方向性的海洋要素在空间上的分布。 矢量分布图按表达方式可分为两种：流场分布图和玫瑰图。 流场分布图描述某一时段内的不同时间流动的方向和量值。 玫瑰图描述一个多变流场在一段时期内矢量分布的统计状况， 平均流速、流向和出现频率。
临时变化
估计代表性的指标：
R
xs xs xd xe x f
xs
是空间分布的最大幅度
xd , xe , x f
分别是平均周日变化，逐日变化的累加幅度，临时变化的幅度
空间的分布的代表性是空间分布幅度与三种变化幅 度之比。R 接近于1，则代表性好，因为需要 x
d
xe x f 0
观测要素值的符号要注
明，有跃层应把跃层上下
界画好。
如遇有声道存在，应标
出声道轴及声道的位置。
声道示意图
声道：以声速垂直剖面极小值为轴形成的水层，能集中 大部分传播的声能，声波在其中能传播至较远距离。
2、平面分布图和断面分布图
平面通常用海面或等深面为坐标面，其X 轴与纬圈重合，
Y轴与经圈重合，Z 轴向下。
S
0 . 01 / m
0 . 15 t / m
(3)密度层强度： Z (4)声跃层强度：
t
C Z
0 .5 m / s / m
(4)声跃层强度： C
Z
0 .2 m / s / m

跃层特征图包括跃层强度、跃层厚度和跃层深度分布 图。绘制方法与平面图相同，即在底图上填注各站跃层特 征值，然后根据各站的特征值，用内插法画出等值线。 绘制跃层特征分布图时，应注意以下几点：
曲线下端点为底界。
◆跃层强度最低的规定
1．浅海 T (1)温跃层强度： (2)盐跃层强度：
Z
0 .2 C / m
0
2．深海 (1)温跃层强度：
T Z
0 . 05 C / m
0
S Z
0 .1 / m
0 . 1 t / m
(2)盐跃层强度： Z (3)密度层强度：
t Z
要素随时间变化图形的绘制
1、 过程曲线
在一个测点上，某种海洋要素---温度、盐度、密度等---随时间变化的一条曲线。
根据所选时间段，这种曲线图可以有：
周日变化图：周日变化过程曲线；月变化图：月变化过程
曲线；年变化图： 年变化过程曲线；
多年变化图：多
年变化曲线某海洋系统变化图：系统过程图等。
绘制方法
1 点聚图 一个典型的要素点聚图是T-S点聚图
T-S点聚图是将温、盐两要素观测值，点在T-S座标系中 相应的点上，从而描述出不同的海水在“温盐空间”的分布( 注意，这里的空间已非一般意义的空间，而是以温度、盐度 为轴的一个二维空间)。通常水温为纵坐标，盐度为横坐标， 曲线上的T、S值的点子旁边应该标明其所在深度。然后依深 度用平滑曲线连接各点，即构成了T-S曲线图。
1 点聚图
在海洋资料分析中，经常要处理很多的海洋要素，频率分 布图是对海洋要素的的统计图示。直观显示某个要素变化的 百分比情况。
一个海温变化的频率统计图示的例子：
表1
组距 27.0~26.8 26.7~26.5 26.4~26.2 26.1~25.9 25.8~25.6 25.5~25.3 25.2~25.0 24.9~24.7 24.6~24.4 合计 出现次数（次） 1 2 3 7 13 18 15 2 1 62
（1）浅海跃层的各特征值，年变化较大，等值线间隔 可视具体情况而定。
（2）深海温、盐、密度及声速跃层特征图的等值线间隔规定如下： 各类跃层强度 厚度 深度
温跃层 强度0.05 厚度 50 深度25 盐跃层 0.01 25 25 密跃层 0.01 50 25 声跃层 0.1 50 25
（3）绘跃层强度分布图时，应以跃层强度最低标准值的等 值线作为跃层的边界线。并在边界线外侧画出影线，边界区 以外为“无跃区”。
多要素时间剖面图，将两种以上要素的等值线绘在
同一张时间剖面图上。
不同要素的等值线会有交叉，要用不同的颜色或不同 线形绘制 特别要求：只有在个别记录的错误十分明显时，才 能去除。对某时刻缺测记录，以虚线连接，缺少三个以 上记录可不绘制。
3、过程曲线的平滑修匀
曲线的不规则扰动，多数是由于偶然因素导致， 如船只的摇晃，或风生流等。这种扰动会掩盖曲线基 本趋势，所以应予以消除。
断面分布图取深度为一个坐标轴，要素变化在另一个 轴上。图形表示空间一个垂直剖面上要素的分布。 需要注意的是，要素在底层的分布。 由于底层随深度 变化，所以底层不是在一个平面内，但校正起来很麻烦， 所以仍画在一张平面图上，并成为底图。
◆等值线分布图
有水平和垂直两种。
传统的步骤 ： （1）定位（2）填图
确定坐标，通常纵坐标为海洋要素的观测值， 横坐标为时间。
time 10 11 12 13 14
Temp./° C 20 20.5 21 20 19.5
坐标的确定要注意两点，一是比例尺二是
起始点和终止点。
15
16 17
21
21.5 21.5 20.5 19.5
22
18 19
temp.
20 18 10 12 14 16 18 20
第十二章 海洋要素图
12.1 时间过程曲线图 12.2 空间分布图
12.3 点聚图与频率图
12.4 跃层的确定
12.1 时间过程曲线图
海洋要素图是将观测资料或统计参数用直观图像 显示出来，把局部的、瞬时的海洋现象连贯起来，显 示现象的全貌和本质。
海洋要素有随时间、空间、平面、断面、垂直方向 的分布和变化。因此，海洋要素图应显示这些情况。
取两个明显“拐点” 作为跃层的顶界和底界； “拐角”不明显，应从强选取。
◆跃层顶界、底界的确定
可取双跃层，如双
跃层靠得近，要取
全跃层。
划定跃层顶界和底界，亦可根据海区的具体情况，先选取一跃层 强度临界值，然后沿水文要素(温、盐、密度和声速)垂直分布曲线
量取斜率，取斜率大于临界值的曲线段为跃层。曲线上端点为顶界，
频率分配曲线有各种类型：有单峰的、双峰的、多峰的，
但常用的是单峰曲线。
单峰曲线又可分为三类：其一是正态分布；其二是正偏分布； 其三为负偏分布。
由于各种因数的影响,事物的状态往往呈现偏态分布,平均
数大于众数的偏态分布称为正偏态分布,平均数小于众数的