海洋科学学习资料 (2)

海洋科学基础知识点整理1：啥导致了地球的大地水准面？地球旋转离心力带来了地球的椭球面，别规则的海底地形导致了重力的局地变化，大地水准面与海表面别同，因为海洋别是静止的，海表面与大地水准面之间的偏差被定义为海表面地形2：怎么样测量海洋表面和底部地形？由于地球重力（形状）空间变化，地球的大地水准面有别规则性，大地水准面能够反映海底地形特征，我们普通用测深绳，回声测深仪以及雷达高度计来测量海底以及海表面的地形，并且也能够基于重力场的别规则性（重力与海底地形的关系）来计算海底地形3：海洋地形为何这样的重要？海洋地形妨碍海流路径、妨碍全球热量的输送、妨碍潮汐的能量混合和消散、妨碍自然灾难的发生，比如海啸等，在实际中会妨碍石油与天然气的开采、地质研究4：海平面变化的缘故：大洋洋盆形状的改变：板块构造学讲（海洋地壳以及海底沉积物的变化，陆地地壳分布的变化）、泛大陆的形成（陆地海洋面积比例减小，海平面落低），大陆裂解，洋中脊扩张效应；海洋中水体总量的变化：水循环导致的海平面变化，热力所致的海平面变化海平面变化地质代表：有孔虫的氧同位素珊瑚能够用于古海平面的重建从短时刻尺度上来讲，海平面变化的要紧缘故是海洋的增暖和热力膨胀，以及陆地冰的融化格陵兰冰盖平均厚度达1500米，南极冰盖厚度达2000到2500米5：海水的性质水深，海水压强，海水温度（计算时通常用K做单位），海表面温度，盐度（每千克海水溶解物质的克数，平均一千克海水中35克盐，盐度的计算？）如今普通用电导率来计算盐度，电导率要紧与温度有关，对盐度的依靠稍弱，要紧消除温度关于电导率的妨碍我们就能够得到盐度6：跃层：垂直方向上物理性质快速变化的深度区间温跃层：位势温度：水团从初始状态绝热可逆的挪移到标准压强（海表面）时的温度位温小于实际温度位势密度：在别改变盐度的事情下，将某层海水微团绝热抬升到海洋表面时的密度位势密度无法用来比较深水区的水体密度（西大西洋在3000米以下明显有一段密度倒转的结构，随着深度的增加密度减少），于是将水团移到4000米处作比较深层水普通温度低密度大温盐结构示意图？水团：具有相同的温盐结构的水体（源地和形成机制相近）且与身边环境的温盐结构有着较大的差不从印度洋北部的红海通过一具较深的海峡流出来的水普通高温高盐，从南极洲沿岸流进深海大洋的水一般低盐低温7：流体静力平衡：假如密度大的水体在密度小的水体之上，上层水体就会下沉，反之就不可能，也算是静力平衡静态稳定度:在流体满脚静态平衡的条件下用来衡量微团在垂直方向上离开初始位置之后能否回到原有平衡位置的标准，与密度随深度的变化有关静力稳定发生于海洋层化状态维萨拉频率，层化的程度越高振荡的频率越大 8：海洋中的光：三个区域：透光层（200米以内），半透光层（200-1000），别透光层（大于1000米）光的损失：介质的汲取、散射（统称为光束衰减所致的损失）别同颜群的光穿透海水的深度别同，开阔大洋穿透的深度比沿岸海域穿透的大水XXX遥感水唯一能够穿透海水一定的深度的卫星海洋遥感技术比尔-朗伯汲取定律：当一束平行单群光垂直经过某一均匀非散射的吸光物质时，吸光度与吸光物质的浓度与汲取层的厚度成正比，与透光度成反比吸光系数随波长变化妨碍太阳辐射的因素：太阳的高度与接收太阳辐射的面积辐射衰减的妨碍表面反照率其中太阳高度角与云占主导地位妨碍净红外辐射（向下减向上其中向下方向为正）的因素：水温、海冰和雪、云、大气水汽含量其中在思考红外辐射的净损失的时候，水汽和云的妨碍比温度重要妨碍潜热通量（水分蒸发所携带的热量）因素：风速与湿度妨碍感热通量（热传导）的因素：风速与温度8：驱动大气环流的因素是地球表面受热别均与地球自转受热别均：太阳辐射别均地轴倾歪之类的对其产生妨碍然而并且还有反照率的妨碍气体从高压向低压加速流淌地球自转：离心力与科里奥利力偏转方向是北右南左极点处科氏力最大，在赤道为零哈德莱环流局限于低纬度地区，主导低纬的大气环流中纬度气旋（受热别均匀与旋转所致的流淌）：强旋转作用会产生湍流运动，高低压配合，锋面会将温暖的热带空气和严寒的极地空气分开地转流地转平衡：流体沿着等压线运动：压强梯度力科里奥利力以及离心力达到平衡欧拉观点：视角固定于某一空间位置点，看水团怎么通过ADCP测量海流速度卫星遥感器观测、船载CTD 拉格朗日观点：视角固定在某一个体的水质点上，观看水质点的运动轨迹以及状态Argo浮标有限重力：重力加离心力海洋运动方程：9：海洋中的要紧洋流10：风经过摩擦力驱动海流，风应力，湍流（涡旋粘度）风生流理论：当科氏力和湍流剪切应力平衡时，海流趋于稳定的状态埃克曼层：受风驱动表层海水运动妨碍的垂直海洋层净输送理想状态下：北半球右偏九十度，南半球左偏九十度，然而实际上是表面右偏小于四十五度，净输送偏移七十度在低纬深度比高纬度深流涡中的埃克曼输送以及埃克曼理论能够解释海洋中的垂直运动北半球气旋会导致海表辐散，反气旋导致海表辐合北半球逆时针气旋，南北半球基本上反气旋海水辐合堆积，气旋海水辐散高压对应反气旋，低压对应气旋海洋流涡：地转环流----大气高压对应反气旋风应力埃克曼输送向中心辐合-----高的海表面动力高度压强梯度力-----地转流涡环流？（啥叫流涡？为啥是压强梯度力导致的） 11：为啥存在西向强化？（科里奥利力随纬度变化）能够用涡度解释，涡度分为行星涡度（受地球自转驱动）与相对涡度（由流场中的剪切驱动）北半球逆时针为正涡度，顺时针为负涡度而位势涡度守恒北半球行星涡度基本上正的，南半球基本上负的，赤道行星涡度为零，绝对值向两极递增行星涡度增加是，相对涡度就必须减小海流剪切对应的时摩擦力带来的也是涡度变化，并且风应力提供的是负涡度边界流南极绕极流没有西向强化，因为没有明显的边界12：涡旋（流环）：相对较小，拥有小块从海流主体上脱离下来的挪移水体，这些水体的挪移路径与母体别同并且分为暖心流环与冷心流环暖流环会脱降到冷的环境中，而冷流环会进入暖水当中涡旋是温暖赤道水挪移到湾流北部的唯一方式，也是冷的高营养盐陆架水挪移到湾流以南的唯一方式湾流是温度高的水流冷流环对应的是上升流，暖流环对应的是下落流涡旋为何重要：物理角度：带来了海洋上层混合和能量的输送，化学角度：冷核涡旋可以给表面带来高营养水生物角度：冷涡旋使上层海水营养化，促进浮游植物的爆发，并且暖涡旋携带和输送各种生物13：两个环流系统：风生环流与密度环流密度环流包括：深海环流、热盐环流、全球输送带、经向翻转环流经向翻转环流：是啥？=形成缘故：重要性：维持海洋层化、与表层的输送量相当、气候调节器、冷水对而氧化碳的汲取更高效，调节热量输送北大西洋深层水的形成机制：首先是墨西哥湾流，然后是北大西洋流向北输送更暖的，盐分更高的海水。

海洋学知识点资料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，也包括海洋资源开辟、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别改变物体运动速度，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，受陆地妨碍小，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，受陆地妨碍大，面积小，水浅，无独立潮波系统，底质为陆屑。

5、构造学讲的三个时期？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℃以上满脚热胀冷缩性质，4℃以下别满脚。

低于4℃有利于水分子缔合2、海水盐度（35‰）定义：进展历程（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，冰层厚度进展越厚，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，海冰的盐度也许也高。

在南极大陆附近海域测得的海冰盐度高达22～23。

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)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。

3)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、广东和台湾沿岸有丰富的海滨砂矿，主要有金、钛铁矿、磁铁矿、锆石、独居石和金红石等。

·主要类型：滨海砂矿、海底石油、磷钙石和海绿石、锰结核和富钴结壳、海底热液硫化物、天然气水合物等4. 海的主要特点1)深度较浅，一般在2000m以内；2)海洋水文要素受大陆影响，有明显的季节变化；3)水色低，透明度小，无独立的潮汐和洋流系统，潮汐由大洋传入，潮差显著；4)有自己的海流环流形式。

海洋科学的基本知识和研究方向海洋科学是研究地球海洋的自然现象、性质、结构、分布及其与环境相互作用的科学。

它是一门综合性学科，涉及物理学、化学、生物学、地质学等多个领域。

以下是海洋科学的基本知识和研究方向的概述：1.海洋的基本概念：–海洋是地球上最广阔的水体，包括海水、海底及其上空的空间。

–海洋覆盖地球表面的约70%，对地球的气候、生态系统和人类生活具有重要意义。

2.海洋的物理特性：–海水的温度、盐度、密度、透明度等参数及其变化规律。

–海流、潮汐、波浪等海洋动力学现象及其对海洋环境的影响。

3.海洋的化学成分：–海水中溶解的盐类、气体、有机物质等化学成分及其分布规律。

–海洋生物在物质循环中的作用，如碳循环、氮循环等。

4.海洋生物与生态：–海洋生物的分类、生理、行为、繁殖等基本特征。

–海洋生态系统的基本概念，如珊瑚礁、深海生物群落等。

–海洋生物多样性及其保护。

5.海洋地质与地形：–海底地形的分类，如大陆架、大陆坡、海山、海沟等。

–海洋地质构造，如板块构造理论在海洋中的应用。

–海底资源的分布与开发。

6.海洋环境与气候变化：–海洋对全球气候变化的影响，如海洋对二氧化碳的吸收和释放。

–海洋环境问题，如海洋污染、过度捕捞、海洋酸化等。

–海洋环境保护与可持续发展。

7.海洋科学研究方法和技术：–海洋观测技术，如卫星遥感、深海潜器、海洋浮标等。

–海洋数据收集与处理方法。

–海洋模型模拟与数值分析。

8.海洋科学研究领域的前沿问题：–深海未知生物的研究。

–海洋生物资源的开发与利用。

–海洋新能源的探索与开发。

–海洋灾害的预测与防范。

9.海洋科学在国家战略中的应用：–海洋权益与海洋法。

–海洋资源的合理开发与利用。

–海洋科技人才的培养与交流。

海洋科学是一门不断发展的学科，涉及众多领域的研究。

通过对海洋的深入研究，我们可以更好地了解海洋的奥秘，为人类的可持续发展做出贡献。

习题及方法：1.习题：海洋覆盖地球表面的百分比是多少？解答：海洋覆盖地球表面的约70%。

第二章地球系统与海底科学大地水准面（P14）地球的形状一般是指全球静止海面的形状,即一个等位势面的形状.全球静止海面是既不考虑地表海陆差异、也不考虑陆、海地势起伏时的海面，在海洋中不考虑波浪、潮汐和海流的存在，海水完全静止时的海面；它在大陆上是静止海面向大陆之下延伸的假想“海面”，两者统称大地水准面。

海和洋的区别（P22-24）洋：1、面积广阔，占海洋总面积90.3%；2、远离陆地，海洋要素如盐度、温度等不受陆地影响,且年变化小；3、水较深（平均2—3千米）；4、有独立的环流和潮波系统；5、底质为软泥、红粘土。

海：1、面积小，占总面积9.7%；2、靠近陆地，受陆地影响大，被陆地、岛弧分割的许多形态各异的小水体。

3、深度较浅水色低，透明度小，4、无独立的潮波系统；5、底质为陆屑。

大陆边缘的类型（P27）稳定型大陆边缘：大西洋型大陆边缘；由大陆架、大陆坡、大陆隆组成活动型大陆边缘：太平洋型大陆边缘，可分为岛弧亚型和安第斯亚型洋中脊的概念（P30）大洋中脊又称中央海岭，是指贯穿世界四大洋，成因相同、特征相似的海底山脉系列，是世界上规模最巨大的环球山系。

沙坝、潟湖的概念和发育过程（P42）沙坝又称障壁岛，堤岛，堡岛等，泛指近海与海岸线延伸方向平行分布的一系列沙坝和沙岛。

潟湖是指被沙坝从毗邻海域隔离出来，仍与海洋沟通或有限沟通的浅海水域。

发育过程：海湾潟湖——半封闭潟湖——封闭潟湖——埋藏潟湖大洋沉积物按成因分的五种类型（P46）1、远洋粘土2、钙质生物3、硅质生物4、陆源碎屑5、火山碎屑第三章海水的物理特性和世界大洋的层化结构水分子的缔合（P56）各水分子之间因极性又互相结合，形成比较复杂的水分子，但水的化学性质并未改变，这种现象成为水分子的缔合。

等温压缩（P61）若海水微团在被压缩时，因和周围海水有热量交换而得以维持其水温不变，则称为等温压缩。

绝热变化（P62）绝热提升时，压力减小，体积膨胀，对外做功，消耗内能导致温度降低；绝热下沉时，压力增加，体积减小，对力对海水微团做功，增加其内能使温度增加。

海洋科学导论复习提纲第一章绪论第一节、海洋科学研究内容全球海洋总面积约3.6亿平方公里，平均深度约3800米，最大深度11034米。

全球海洋的容积约为13.7亿立方公里，占地球总水量的97%以上。

如果地球的地壳是一个平坦光滑的球面，那么就会是一个表面被2600多米深的海水所覆盖的“水球”。

地球科学体系是一个独特的、复杂的、交叉科学体系。

它包括地理学、地质学、大气科学、海洋科学、水文科学、固体地球物理学。

其相关学科有环境科学和测绘科学。

海洋科学是地球科学的重要分支之一。

人们根据研究对象不同，通常把它分为：物理海洋学、海洋化学、海洋生物、海洋地质等四大学科。

（一）、研究内容海洋科学的研究对象是地球表面的海洋，以及溶解或悬浮于海水中的物质，生存于海洋中的生物、海洋底边界、侧边界和上边界。

是研究发生在海洋中各种的物理、化学、生物、地质地貌等各种现象和过程的发生，发展和演变规律及它们与环境相互作用、相互影响的规律的一门综合性科学。

特点：1、特殊性与复杂性；2、作为一个物理系统，海洋中的三态变化无时不刻不在进行，是其他星球上未发现的。

3、海洋作为一个自然系统，具有多层耦合的特点。

研究特点：1、明显依赖于直接观测；2、信息论控制论系统论等方法在研究中越来越显示其作用；3、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益明显。

物理海洋学：以物理学的理论、技术和方法研究发生于海洋中的各种物理现象及其变化规律的学科。

主要包括物理海洋学、海洋气象学、海洋声学、海洋光学、海洋电磁学、河口海岸带动力学等。

主要研究海水的各类运动(如海流、潮汐、波浪、紊流和海水层的微结构等)，海洋中温、盐、密和声、光、电的现象和过程，以及有关海洋观测的各种物理学方法。

海洋化学：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的学科。

海洋生物学：研究海洋中一切生命现象和过程及其规律的学科海洋地质学：研究海洋的形成和演变，海底地壳构造和形态特征，海底沉积物的形成过程和有关海洋的起源及演化以及海洋地热、地磁场和重力场等。