海洋调查方法 第五章 透明度、水色、海发光的观测

海洋调查方法实验报告实验一：流速流向测量实验名称：直读式海流计测量水流速及流向实验目的：（1）了解直读式海流计（2）增加我们都收实践能力（3）更加深入了解海洋调查方法实验仪器：直读式海流计实验原理：水下探测器和微机系统由一组6V直流电源供电。

水下探测器工作状态由微机系统通过三芯电缆控制，流速流向传感器采集的信号经AD转换后，通过电缆输送至微机系统进行数据处理，然后直接显示或送至打印机。

实验步骤：1.将海流计与电线接好，注意对准三个插口。

2.开机自动复位，或按复位按钮复位。

3.仪器在显示0030后约2s，若未按set，则循环显示备选测量周期3、15、30分钟，确认所需测量周期后，按set钮。

4.完成上述设定后，出现询问提示符111。

于2s内按SET钮，即可进行时钟设定；若不按SET钮，则2s后仪器开始正常工作。

5.设定好以后，将仪器放入水中，进行水流速流向测量。

6.完成一次测量后，待仪器发出音响信号，开始记录数据，交替显示流向和流速。

7.重复测量三次，取平均值。

8.试验完成后，将电线拔出，并与海流计分开，放回仪器。

实验数据：1.数据直读：仪器最小测量周期为3分钟，其中流速测量占140秒，完成一次测量后仪器发出音响信号，并开始交替显示流向(d)和流速(c)，重复8次。

2.将实验数据记录在水流速流向测量表内，并求平均值。

注意事项：若显示器左端出现欠压标志“-”，表明电池已不能维持正常工作，需更换电池注：本实验我们只是参观仪器，并未使用，无数据可以分析实验二：颠倒温度计测温实验报告【实验名称】颠倒温度计测温【实验目的】通过实际利用颠倒温度计测温，理解颠倒采水器和颠倒温度计的结构和原理，学会观测和使用方法，熟悉数据处理，测量小木桥旁河水底层温度。

【实验原理】把装在颠倒采水器上的颠倒温度计沉放到预定的各水层中。

在一次观测中，可同时取得各水层的温度值。

颠倒温度计在观测深层水温时，温度计需要颠倒过来，此时表示现场水温的水银柱与原来的水银柱分离，取上来后可以准确表示原定水层的水温。

海水透明度的测定
海水的透明度是指光在海水中的传播情况，也可以用来反映海水中悬浮物的含量和水体的清澈程度。

测量海水的透明度通常可以使用以下方法：
1. 透明度盘法（Secchi盘法）：这是一种简单而常用的方法。

使用一个特定尺寸的白色圆盘（Secchi盘），将其悬挂在海水中，观察圆盘完全消失时的深度。

透明度盘的直径通常为
30cm，深度的测量单位为米。

透明度盘法可以用于测定海水
的垂直透明度。

2. 光透过法：使用光透过仪或透明度仪器，通过探测海水中通过的光的强度来测量透明度。

这种方法可以提供更准确的透明度测量数值，但需要专业仪器。

3. 水下相机法：使用水下相机或潜水员在不同深度下拍摄海水景象，通过观察照片中的可见范围和细节来判断透明度的好坏。

需要注意的是，透明度的测定结果可能受到光线条件、水温、盐度等环境因素的影响，因此在进行透明度测量时需要记录相关的环境信息，并进行数据分析和比较。

海洋水文知识点范围1．海洋水文观测项目一般包括水深、温度、盐度、海流、波浪、水色、透明度、海发光、海况。

2．国际实用盐标适用范围为：温度：-2～+42℃，压强：0～100MPa，实用盐度：2～42。

3．海上调查中，测站间距离应不大于研究海洋过程空间尺度的1/3。

4．使用CTD观测应注意的事项?使用CTD观测时，观测应在船的前甲板背风舷面进行，以免电缆或钢丝绳压入船底。

观测位置应避开机仓冷却水出口、船舶排污口及其它污染源。

调查使用的CTD必须按规定定期经国家法定计量机构检定，一般每年至少检定一次。

不得使用超期或不合格仪器进行海洋调查。

有特殊规定的,按特殊规定执行。

使用CTD观测时，根据现场水深确定下放深度。

下放速度一般应在0.5～1.0m/s的范围内，并在一次观测中应保持不变。

若船只摇摆剧烈，可适当_增加下放速度。

太慢会导致因减少海水对传感器冲刷而引起的传感器自热误差和因船舶摇摆而引起的在观测数据中出现较多的深度逆变现象，太快会因船舶摇摆而引起的缆、绳搭结等不安全事故。

观测时还应避免仪器触底、与船体碰撞等现象发生。

CTD在施放时，探头必须在浸入水中感温5min以上后再下放。

CTD的观测深度要求不超过其压力测量上限。

5．海浪观测主要测量要素为波高、波向、周期、波型和海况。

需测的辅助量为风速、风向。

海流观测主要观测量是流速和流向，辅助观测量是风速和风向，海流观测方式多种，有定点测流、漂流浮标和走航测流。

6．水深测量通常用回声测深仪测量。

大面或断面测站，调查开始时和结束时各测一次水深；连续站每小时测一次。

连续测水深时，不得超过仪器所规定的连续工作时间。

所测得的水深，须经换能器吃水深度、声速和转速订正。

水深测量的准确度为±2%F.S.。

100m内，记录取一位小数；超过100m，记录取整数。

大面或断面测站，观测开始和结束时各量一次；连续测站，每小时测量一次。

7．透明度观测只在白天进行，大面或断面测站，船到站观测一次；连续测站，每两小时观测一次，观测时读数取一位小数。

第一章绪论1、海洋调查是用各种仪器设备直接或间接对海洋的物理学、化学、生物学、地质学、地貌学、气象学及其他海洋状况进行调查研究的手段。

2、海洋调查方法是指在海洋调查实施过程中仪器的使用、站位设置、资料整理与信息分析的方法和原则。

3、海洋调查简史：单船调查时期、多船联合调查时期、无人浮标站的使用取得全天候的连续资料、海洋遥感获得大面积同步资料。

4、单船调查时期：a、英国“挑战者”号:首先采用颠倒温度计测温；发现世界大洋中盐类组成具有恒定性的规律；奠定了现代海洋物理学、海洋化学和海洋地质学的基础。

b、英国“挑战者II”号：用英国当时最新的仪器设备检验第一次“挑战者”号的调查结果。

5、无人浮标站：固定式、自由漂浮式、水下自动升降式、深潜器。

6、各个名称对应的缩写：（了解）热带海洋与全球大气计划（TOGA）；世界大洋环流实验（WOCE）；全球海洋通量联合研究（JGOFS）；全球能量和水循环实验（GEWEX）；世界气候资料计划（WCDP）。

7、把海洋调查工作考虑为一个完整的系统，则该系统至少应包含如下五个主要方面：被测对象：基本稳定的、缓慢变化的、变化的、迅变的、瞬变的；传感器；平台；施测方法；数据信息处理。

8、海上观测：大面观测和断面观测。

第二章深度测量1、水深测量的目的和意义：研究海洋形态；确定其它海洋要素观测层次。

2、水深分类：现场水深（也叫瞬时水深，海表至海底）；海图水深（深度基准面至海底）。

二者关系：现场水深大于海图水深3、理论深度基准面如何确定：选理论上最低的海平面作基准面，以95%确定。

海图水深起算面（理论最低水深）——低潮位置取。

4、水深测量的要求：连续站：每隔1小时观测一次。

大面（断面）站：到站即测，测完即走。

100米以浅：记录一位小数；超过100米：记录整数。

5、水深测量通常采用回声测深仪和钢丝绳测深两种方法。

6、钢丝绳测深：A、测深设备：绳索计数器，钢丝绳，重锤，绞车，倾角器。

B、测深方法：钢丝绳前悬挂重锤，操纵绞车，放松钢丝绳，重锤底部恰好降到水平面，计数器清零或计数继续放出钢丝绳，刚触底而松弛时，停车，缓慢收紧钢丝绳，使之刚好触底时读取计数器记录值，两次值的差即为实际水深。

第一章单元测试1、判断题：中国海洋大学海洋学海上实践教学体系分为海洋调查知识、海洋水文调查、海洋气象调查、海水化学要素调查、海洋生物调查、海洋地质调查六个方面。

（）选项：A:错B:对答案: 【对】第二章单元测试1、单选题：开展海洋调查工作的依据是（）版本的国家标准。

选项：A:2007年B:1998年C:2003年D:2000年答案: 【2007年】2、单选题：填写记录表格时，字迹力求整齐、统一、正确和清楚，记录的数字或符号应填写在单元格的（），字高约为格子高度的（）。

选项：A:右下方，2/3B:左下方，1/2C:右下方，1/2D:左下方，2/3答案: 【左下方，2/3】3、单选题：观测记录的现场记录，为能长期保存，要用（）进行记录。

选项：A:中性笔B:毛笔C:黑色铅笔D:圆珠笔答案: 【黑色铅笔】4、多选题：海洋调查是使用各种仪器设备直接或间接对海洋的物理学（）、地貌学及其他海洋状况进行调查研究的手段。

选项：A:地质学B:气象学C:生物学D:化学答案: 【地质学;气象学;生物学;化学】5、判断题：参与海洋调查的人员要求是要有一定的海洋学知识储备，比如修过《海洋科学导论》、《海洋调查方法》等，具备一定的理论基础。

（）选项：A:错B:对答案: 【对】6、单选题：常用的水深观测方法哪种方法（）使用更为普遍，测量便捷，准确度高。

选项：A:钢丝绳测深B:回声测深仪测深C:两种都不是D:两种都是答案: 【回声测深仪测深】7、单选题：借助于（）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。

选项：A:水深B:溶解氧C:水温D:盐度答案: 【水深】8、判断题：受潮汐及其它因素影响，测站的水深在不断变化；因此，现场测得的数值只表示该点当时的深度。

（）选项：A:对B:错答案: 【对】水深测量目前用钢丝绳测深更为普遍，这种方法测量便捷，准确度高。

（）选项：A:错B:对答案: 【错】10、判断题：有回声测深仪测深，钢丝绳测深已无任何意义。

《海洋调查方法》课程教学大纲撰写人：周良明撰写时间：2013年9月12日开课院系：海洋环境学院海洋系课程编号：（由教务处统一编制）课程英文名称：method of ocean survey课程总学时：72 总学分：4含实验或实践学时：19学分：1推荐使用教材：海洋调查方法编者：侍茂崇等出版社：青岛海洋大学出版社出版时间及版次：2000年7月第1版课程教学目标与基本要求：掌握海洋深度、盐度、温度、水色、透明度、海流、潮汐、海浪等水文要素及海洋气象、海洋生物、海洋化学、海洋地质和卫星海洋遥感的调查原理、调查仪器和调查方法。

了解长波观测、南大洋和北冰洋观测及海洋观测新技术。

掌握海洋调查资料的分析和处理及海洋工程水文观测与计算。

了解海洋调查的组织工作。

考试形式：笔试、闭卷学习参考书（注明编者，出版社，出版时间及版次）：《海洋调查方法导论》侍茂崇等，中国海洋大学出版社，2008年第一版；《海洋调查方法》侍茂崇等，青岛海洋大学出版社，2000年第一版；《海洋科学导论》冯士笮等，高等教育出版社，2001年7月第三次印刷；《海洋随机资料分析》方欣华等，青岛海洋大学出版社，2002年6月第一版；《物理海洋学》叶安乐等，青岛海洋大学出版社，1992年2月第一版；《海洋科学概论》陈宗镛等，青岛海洋大学出版社，1992年第一版；《随机海浪理论》徐德伦等，高等教育出版社，2001年第一版；《海洋波动动力学》蒋德才，青岛海洋大学出版社，1992年第一版；Introduction To Physical Oceanography,Robert H. Stewart。

Invitation to Oceanography，Fifth Edition by Paul R. Pinet. /oceanlink/。

23 透明度
海水透明度是指白色透明度盘在海水中的最大可见深度。

透明度观测只在白天进行。

观测地点应选在背阳光处，观测时务须避免船只排出污水的影响。

23.1目视法
透明度用透明度盘观测。

透明度盘是一块漆成白色的木质或金属圆盘，直径30 cm。

盘下应拴有铅锤(约5 kg)，盘上系有绳索。

绳索上标有以米为单位的长度记号，强索长度应根据海区透明度值大小而定，一般可取30～50 m。

23.1.1观测方法
在船主甲板的背阳光处，将透明度盘放入水中，沉至刚看不见的深度，然后再慢慢地提到隐约可见时，读取绳索在水面的标记数值(有波浪时应分别读取绳索在波峰和波谷处的标记数值)，读到一位小数，重复二至三次，取其平均值，即为观测的透明度值，记入水温观测记录表18中。

若倾角超过15℃，则在进行深度校正(根据“海洋水文常用表”的表2)。

当绳索倾角过大时，盘下的铅锤应适当加重。

观测工作应在透明度盘的垂直上方进行。

23.1.2注意事项
23.1.2.1出海前应检查透明度盘的绳索标记。

新绳索使用前须经缩水处理(将绳索放在水中浸泡手拉紧晾干)，使用过程中须增加校正次数。

23.1.2.2透明度盘应保持洁白，当油漆脱落或污脏时应重新油漆。

23.1.2.3每航次观测结束后，透明度盘应用淡水冲洗。

绳索须用淡水浸洗，晾干后保存。

113。

海洋调查方法实验报告实验一：流速流向测量实验名称：直读式海流计测量水流速及流向实验目的：（1）了解直读式海流计（2）增加我们都收实践能力（3）更加深入了解海洋调查方法实验仪器：直读式海流计实验原理：水下探测器和微机系统由一组6V直流电源供电。

水下探测器工作状态由微机系统通过三芯电缆控制，流速流向传感器采集的信号经AD转换后，通过电缆输送至微机系统进行数据处理，然后直接显示或送至打印机。

实验步骤：1.将海流计与电线接好，注意对准三个插口。

2.开机自动复位，或按复位按钮复位。

3.仪器在显示0030后约2s，若未按set，则循环显示备选测量周期3、15、30分钟，确认所需测量周期后，按set钮。

4.完成上述设定后，出现询问提示符111。

于2s内按SET钮，即可进行时钟设定；若不按SET钮，则2s后仪器开始正常工作。

5.设定好以后，将仪器放入水中，进行水流速流向测量。

6.完成一次测量后，待仪器发出音响信号，开始记录数据，交替显示流向和流速。

7.重复测量三次，取平均值。

8.试验完成后，将电线拔出，并与海流计分开，放回仪器。

实验数据：1.数据直读：仪器最小测量周期为3分钟，其中流速测量占140秒，完成一次测量后仪器发出音响信号，并开始交替显示流向(d)和流速(c)，重复8次。

2.将实验数据记录在水流速流向测量表内，并求平均值。

注意事项：若显示器左端出现欠压标志“-”，表明电池已不能维持正常工作，需更换电池注：本实验我们只是参观仪器，并未使用，无数据可以分析实验二：颠倒温度计测温实验报告【实验名称】颠倒温度计测温【实验目的】通过实际利用颠倒温度计测温，理解颠倒采水器和颠倒温度计的结构和原理，学会观测和使用方法，熟悉数据处理，测量小木桥旁河水底层温度。

【实验原理】把装在颠倒采水器上的颠倒温度计沉放到预定的各水层中。

在一次观测中，可同时取得各水层的温度值。

颠倒温度计在观测深层水温时，温度计需要颠倒过来，此时表示现场水温的水银柱与原来的水银柱分离，取上来后可以准确表示原定水层的水温。

海洋水文观测的要求和观测方法介绍海洋水文观测方式有哪些海洋水文观测要素一般包括：水温、盐度、海流、海浪、透明度、水色、海发光和海冰等。

如有需要，还要观测水位。

每次调查的具体观测要素，据任务书或合同书的要求而定，并应在技术设计文件中明确规定。

检测具有国家认可的测绘资质，拥有多名专业级海洋测绘高级工程师、注册测绘师。

我们将利用自身专业的技术、丰富的经验和完善的设备，为客户专业化的海洋水文观测服务。

海洋水文观测：观测方式与顺序依据调查任务的要求与客观条件的允许程度，水文观测方式可选择下列中的一种或多种：a）大面观测；b）断面观测；c）连续观测；d）同步观测；e）走航观测。

水文观测一般按下列顺序进行：a）观测前准备和检查仪器﹔b）对于大面（或断面）观测，到站后首先测量水深；对于连续观测应在正点前测量水深；c）观测水温、盐度，并采水；d）观测海流，对于连续观测站，海流观测应尽可能在正点完成﹔e）观测海浪、透明度、水色和海发光﹔f）观测海冰。

海洋水文观测：水温观测1、技术指标：1）水温观测的准确度：主要根据项目的要求和研究目的，同时兼顾观测海区和观测方法的不同以及仪器的类型。

2）观测时次：大面或断面测站，船到站观测一次；连续测站，一般每小时观测一次。

2、观测方法：温盐深仪（CTD）定点测温；现场XBT、XCTD和走航式CTD（MVP300）；颠倒温度表测温方法。

海洋水文观测：盐度观测1、技术指标：1）水温观测的准确度：主要根据项目的要求和研究目的，同时兼顾观测海区和观测方法的不同以及仪器的类型。

2）观测时次：盐度与水温同时观测。

大面或断面测站，船到站观测一次；连续测站，每小时观测一次。

2、观测方法：温盐深仪（CTD）定点测温；XCTD和走航式CTD（MVP300）；实验室盐度计测量海水样品盐度。

海洋水文观测：海流观测1、技术指标：1）观测要素主要观测要素为流速和流向。

辅助观测要素为风速和风向，辅助要素的观测应符合GB/T 12763.3的有关规定。

第一章绪论1、海洋调查是用各种仪器设备直接或间接对海洋的物理学、化学、生物学、地质学、地貌学、气象学及其他海洋状况进行调查研究的手段。

2、海洋调查方法是指在海洋调查实施过程中仪器的使用、站位设置、资料整理与信息分析的方法和原则。

3、海洋调查简史：单船调查时期、多船联合调查时期、无人浮标站的使用取得全天候的连续资料、海洋遥感获得大面积同步资料。

4、单船调查时期：a、英国“挑战者”号:首先采用颠倒温度计测温；发现世界大洋中盐类组成具有恒定性的规律；奠定了现代海洋物理学、海洋化学和海洋地质学的基础。

b、英国“挑战者II”号：用英国当时最新的仪器设备检验第一次“挑战者”号的调查结果。

5、无人浮标站：固定式、自由漂浮式、水下自动升降式、深潜器。

6、各个名称对应的缩写：（了解）热带海洋与全球大气计划（TOGA）；世界大洋环流实验（WOCE）；全球海洋通量联合研究（JGOFS）；全球能量和水循环实验（GEWEX）；世界气候资料计划（WCDP）。

7、把海洋调查工作考虑为一个完整的系统，则该系统至少应包含如下五个主要方面：被测对象：基本稳定的、缓慢变化的、变化的、迅变的、瞬变的；传感器；平台；施测方法；数据信息处理。

8、海上观测：大面观测和断面观测。

第二章深度测量1、水深测量的目的和意义：研究海洋形态；确定其它海洋要素观测层次。

2、水深分类：现场水深（也叫瞬时水深，海表至海底）；海图水深（深度基准面至海底）。

二者关系：现场水深大于海图水深3、理论深度基准面如何确定：选理论上最低的海平面作基准面，以95%确定。

海图水深起算面（理论最低水深）——低潮位置取。

4、水深测量的要求：连续站：每隔1小时观测一次。

大面（断面）站：到站即测，测完即走。

100米以浅：记录一位小数；超过100米：记录整数。

5、水深测量通常采用回声测深仪和钢丝绳测深两种方法。

6、钢丝绳测深：A、测深设备：绳索计数器，钢丝绳，重锤，绞车，倾角器。

B、测深方法：钢丝绳前悬挂重锤，操纵绞车，放松钢丝绳，重锤底部恰好降到水平面，计数器清零或计数继续放出钢丝绳，刚触底而松弛时，停车，缓慢收紧钢丝绳，使之刚好触底时读取计数器记录值，两次值的差即为实际水深。

1、海洋调查实践的意义和目的答：海洋调查是用各种仪器、仪表对海洋中能表征物理、化学、生物学、地质地貌学、气象学及其他相关学科的特征要素进行观测和研究的科学；（1）通过海洋调查的科学活动，可以获取海洋环境要素资料、揭示并阐明其时空分布和变化规律，为海洋的科学研究、资源开发、工程建设、航海安全保证、环境保护、灾害预防提供基础资料和科学依据；（2）海洋调查是海洋科学发展的必由之路，随着海洋调查的一次次实践和探索，人们对海洋的认识也逐步深入，并不断发明用于海洋研究的仪器设备，同时一些新的理论也相应的诞生，这些都为海洋科学发展提供了有力的支持，使人类能更好的开发和利用海洋。

2、海洋调查简史：答：（1）单船调查时期，20世纪60年代以前主要依靠“单船走航”获得水文观测资料；（2）多船联合调查时期，1950年之后的海洋调查开始进入多船联合共航调查的时期；（3）立体化海洋调查时期，随着科技的发展和进步，现代海洋调查应用卫星、飞机、调查船、浮标、岸边测站、潜器、水下装置等作为观测平台，实现对海洋大面积、多层次的同步监测，开创了空间海洋学的新时代。

3、海洋调查的分类及内容：答：（1）基本稳定的：随着时间推移变化极为缓慢，如各种岸线、海底地形和底质分布；（2）缓慢变化的：一般海洋中的大尺度过程，它们在空间上可以跨越几千干米，在时间上可以有季节性的变化。

典型的有著名的“湾流”，“黑潮”；（3）显著变化的：海洋中的中尺度过程，它们的空间跨度可以达几百千米，寿命约几个月。

典型的如大洋的中尺度涡，近海的区域性水团等；（4）迅变的：海洋中的小尺度过程。

它们的空间尺度在十几到几十干米范围，而生存周期则在几天到十几天之间。

典型的如海洋中的羽状锋；（5）瞬变的：海洋中的微细过程，其空间尺度在米的量级以下，时间尺度则在几天到几小时甚至分、秒的范围内，典型的如海洋中的湍流运动和对流过程等。

4、深度测量的方法、意义和目的：答：（1）测量方法——回声测深仪：利用声波在海水中以一定的速度直线传播，接收海底反射回来的声波，通过时间差来求得水深，使用方便，测量快捷，准确度较高而更为普遍；钢丝绳测深：用水文绞车上系有重锤的钢丝绳测量水深。