海洋基础知识

1第一部分：海洋科学基本知识（一）海、洋概观1.[掌握]：洋、海、海湾、海峡的概念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%；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%。海湾是洋或海延伸进大陆且深度逐渐减小的水域，一般以入口处海角之间的连线或入口处的等深线作为与洋或海的分界。海峡是两端连接海洋的狭窄水道。海峡最主要的特征是流急，特别是潮流速度大。[熟悉]：海和洋的主要特征洋：深度大，一般＞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。[了解]：海湾潮差、海峡流速的主要特征海湾中的海水可以与毗邻海洋自由沟通，故其海洋状况与邻接海洋很相似，但在海湾中常出现最大潮差，如我国杭州湾最大潮差可达8.9m。海峡最主要的特征是流急，特别是潮流速度大。2.[熟悉]：海按照位置的分类；中国近海海洋区域划分及基本形态特征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，如渤海和波罗的海等。陆间海和内海一般只有狭窄的水道与大洋相通，其物理性质和化学成分与大洋有明显差别。边缘海位于大陆边缘，以半岛、岛屿或群岛与大洋分隔，但水流交换通畅，如东海、日本海等。中国近海依传统划分为四个海区，即渤海、黄海、东海、南海。渤海为中国的内海，通过东面的渤海海峡与黄海相通，一、渤海是深入中国大陆的近封闭型的一个浅海，仅通过东面的渤海海峡与黄海相沟通；其北、西、南三面均被陆地所包围，即分别邻接辽宁、河北、山东三省和天津市。渤海海峡北起辽东半岛南端的老铁山角（老铁山头），南至山东半岛北端的蓬莱角（登州头），宽度约106km渤海的形状大致呈三角形，凸出的三个角分别对应于辽东湾、渤海湾和莱州湾。北面的辽东湾，位于长兴岛与秦皇岛连线以北。西边的渤海湾和南边的莱州湾，则由黄河三角洲分隔开来。黄海是全部位于大陆架上的一个半封闭的浅海，因古黄河在苏北入海携运大量泥沙使水色呈黄褐色而得名。其北界辽宁，西傍山东、江苏，东临朝鲜、韩国，西北经渤海海峡与渤海沟通，南边以长江口北岸的启东嘴至济州岛西南角的连线，东面至济州海峡。习惯上又常将黄海分为南、北二部分，其间以山东半岛的成山角（成山头）至朝鲜半岛的长山（串）一线为界。北黄海的形状近似为一椭圆形，南黄海则可大致视为六边形。东海位于中国岸线中部的东方，是西太平洋的一个边缘海，东海西有广阔的大陆架，，东有深海槽，兼有深海和浅海的特征。东海西邻上海市和浙江、福建二省，北界是启东嘴至2济州岛西南角的连线。东北部经朝鲜海峡、对马海峡与日本海相通，分界线一般取为济州岛东端—五岛列岛—长崎半岛野母崎角的连线。东面以九州岛、琉球群岛和台湾连线为界，与太平洋相邻接。南界至台湾海峡的南端。南海属于西太平洋的一个边缘海，位于中国大陆南方，纵跨热带，亚热带，而已热带海洋性气候为主要特征。南海西南面经马六甲海峡与印度洋相通，东南经民都洛海峡、巴拉巴克海峡与苏禄海相接，西临中南半岛和马来半岛，北靠中国的广东、广西和海南，东临菲律宾群岛，海域广阔，总面积达35*105km2，平均水深1212米，最深在马尼拉海沟。达5377米。南海海岸复杂，但以生物海岸占优，珠江口为三角洲海岸。[了解]：中国近海各海区所属海洋类型渤海：中国大陆东部由辽东半岛与山东半岛所围绕的、近封闭的浅海；中国的内海。黄海，是太平洋西部的一个边缘海。东海位于中国大陆与九州岛、琉球群岛和台湾岛之间的西太平洋边缘海。南海位于中国大陆南部与菲律宾群岛、加里曼丹岛、苏门答腊岛、马来半岛和中南半岛之间的太平洋边缘海3[掌握]：世界大洋按照位置的划分及各大洋形态特征大洋划分：世界大洋通常被分为四大部分，即太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋，太平洋是面积最大，最深的大洋，其北侧以白令海峡与北冰洋相接，东边以通过南美洲最南端合恩角的经线与大西洋分解，西以经过塔斯马尼亚角的经线与印度洋分界；印度洋与大西洋的分界是经过非洲南端的厄加勒斯角的经线；大西洋与北冰洋的界限是斯堪的纳维亚半岛诺尔辰角经冰岛过丹麦海峡至格陵兰岛的连线。北冰洋大致以北极为中心，被亚欧大陆和北美洲所环抱，是世界最小、最浅、最冷的大洋。[了解]：“南大洋”的概太平洋、大西洋和印度洋靠近南极洲的那一片水域，在海洋学上具有特殊意义。它具有自成体系的环流系统和独特的水团结构，既是世界大洋底层水团的主要形成区，又对大洋环流起着重要作用。因此，从海洋学（而不是从地理学）的角度，一般把三大洋在南极洲附近连成一片的水域称为南大洋或南极海域。联合国教科文组织（UNESCO）下属的政府间海洋学委员会（IOC）在1970年的会议上，将南大洋定义为：“从南极大陆到南纬40°为止的海域，或从南极大陆起，到亚热带辐合线明显时的连续海域。”（二）海岸带和海底地形1.[掌握]：海岸带、潮间带等概念海岸带是海陆交互作用的地带。海滩是高低潮之间的地带，高潮时被水淹没，低潮时露出水面，又称潮间带。[熟悉]：海岸带组成现代海岸带一般包括海岸、海滩和水下岸坡三部分。海岸是高潮线以上狭窄的陆上地带，大部分时间裸露于海水面之上，仅在特大高潮或暴风浪时才被淹没，又称潮上带。海滩是高低潮之间的地带，高潮时被水淹没，低潮时露出水面，又称潮间带。水下岸坡是低潮线以下直到波浪作用所能到达的海底部分，又称潮下带，其下限相当于1/2波长的水深处，通常约10～20。M[了解]：海岸带类型3全国海岸带和海涂资源综合调查《简明规程》将我国海岸分为河口岸、基岩岸、砂砾质岸、淤泥质岸、珊瑚礁岸和红树林岸等六种基本类型。5.[掌握]：大陆边缘类型及各部分的名称大陆边缘是大陆与大洋之间的过渡带，按构造活动性分为稳定型和活动型两大类。稳定型大陆边缘由大陆架、大陆坡和大陆隆三部分组成；活动型大陆边缘与现代板块的汇聚型边界相一致，是全球最强烈的构造活动带，集中分布在太平洋东西两侧，故又称太平洋型大陆边缘。最大特征是具有强烈而频繁的地震（释放的能量占全世界的80%）和火山（活火山占全世界80%以上）活动，有环太平洋地震带和太平洋火环之称。太平洋型大陆边缘又可进一步分为岛弧亚型和安第斯亚型两类。岛弧亚型大陆边缘主要分布在西太平洋，其组成单元除大陆架和大陆坡外一般缺失大陆隆，以发育海沟－岛弧－边缘海盆地为最大特点。安第斯亚型大陆边缘分布在太平洋东侧的中美－南美洲陆缘，高大陡峭的安第斯山脉直落深邃的秘鲁－智利海沟，大陆架和大陆坡都较狭窄，大陆隆被深海沟所取代，形成全球高差（15km以上）最悬殊的地带。[熟悉]：洋中脊的定义及分布特征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。在大西洋，中脊位居中央，延伸方向与两岸平行，边坡较陡，称为大西洋中脊；印度洋中脊也大致位于大洋中部，但歧分三支，呈“入”字型展布；在太平洋内，因中脊偏居东侧且边坡平缓，故称东太平洋海隆。[了解]：海底地貌所包括内容海岸带、大陆边缘、大洋底（大洋中脊，大洋盆地）6.[了解]：海底构造主要学说大陆漂移、海底扩张、板块构造（三）水和海水的物理性质7.[熟悉]：水分子结构的特殊性；水的溶解性、密度变化异常现象水分子是由一个氧原子和两个氢原子组成的。假如两个氢原子和氧原子简单地结合在一起，那么，正、负电荷的极性可恰好抵消。水分子的结构却呈不对称结构，正、负极性不能相互抵消，所以水分子是极性分子。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，这种现象称为水分子的缔合。缔合分子与温度有关，温度升高时促使缔合分子离解，温度降低时有利于分子缔合，从而导致水与其它液体或其它氧族元素的氢化物相比，在性质上产生异常。水是一种很好的溶剂，溶解能力很强。其原因是水分子有很强的极性，容易吸引溶质表面的分子或离子，使其脱离溶质的表面进入水中，海水正是水溶解了许多物质的一种复杂溶液，所以其性质与纯水有差异。“热胀冷缩”是一般物质的性质。纯水在大气压力下，温度4℃时密度最大，等于1000kg·m3；在4℃以上时，密度随温度的降低而增大，但在4℃以下时却随温度的降低而减小，即所谓“反常膨胀”。水结冰时体积增大，密度减小，可达916.7kg·m3，所以冰总是浮在水面上。48.[掌握]：绝对盐度定义：绝对盐度是指海水中溶解物质质量与海水质量的比值。[熟悉]：标准海水的定义：用AgNO３滴定法测定海水的氯度时，需要知道AgNO３的浓度，国际上统一使用一种其氯度值精确为19.374‰的大洋水作为标准，称为标准海水。其盐度值对应为35.000‰。9.[了解]：海水热容、热膨胀、蒸发、压缩性等的热力学定义；海水温度相对大气温度变化缓慢、海水不遵循热胀冷缩规律等特性海水温度升高1K（或1℃）时所吸收的热量称为热容。在海水温度高于最大密度温度时，若再吸收热量，除增加其内能使温度升高外，还会发生体积膨胀，其相对变化率称为海水的热膨胀系数。单位体积的海水，当压力增加1Pa时，其体积的负增量称为压缩系数。使单位质量海水化为同温度的蒸汽所需的热量，称为海水的比蒸发潜热，也正因为海水的比热容远大于大气的比热容，因此海水的温度变化缓慢，而大气的温度则变化剧烈。在大气压力下，低温、低盐海水的热膨胀系数为负值，说明当温度升高时海水收缩。10.[熟悉]：海水的盐度对海水冰点温度、最大密度对应的温度的影响海水的沸点和冰点与盐度有关，即随着盐度的增大，沸点升高而冰点下降。含有盐分的海水，其冰点和最大密度温度都随盐度的增加而降低，但降低的数值不同。11.[掌握]：海水密度定义单位体积海水的质量定义为海水的密度[熟悉]：密度与海水温度、盐度和压力的关系海水密度是盐度、温度和压力的函数，因此，海洋学中常用ρ（S，t，p）。海水的密度与温度、盐度和压力的关系比较复杂。一般来说，海水因温度升高体积膨胀，并随温度升高而密度减小，一般情况下，热膨胀系数为正值，所以海水密度随温度升高而减小；但当温度低于某一数值时，热膨胀系数为负值，这时，海水密度随温度升高而增大。这一温度便是海水最大密度时的温度，这时的密度，叫条件密度，它不是常数，而是盐度的函数。海水密度与盐度的关系是近似线性关系，当盐度增加时，海水密度增大。海水密度随压力的增加而增大。12.[熟悉]：海水状态方程的定义海水状态方程是海水状态参数温度、盐度、压力与密度或比容之间相互关系的数学表达式（因此有人称之为p-V-t关系）（四）海洋水温分布变化特征13.[熟悉]：中国近海表层水温的分布特征海洋温度垂直分布和水平分布：水平分布：冬季：南海表层水温高而且分布均匀，尤其是广阔的中南部海域，水温都在24－26℃，北部近岸水域稍低；东海表层水温冬季的明显特点，西北低，东南高，等温线基本呈东南，西北分布，高温区在黑潮流域。黄海水温分布的突出特征，暖水舍从南黄海经北黄海指指渤海海峡，影响范围涉及黄海大部海域，当然随着纬度的升高，水温5也越来越低。冬季渤海在四个海区中温度最低，尤以辽东湾最甚，中部至海峡附近温度相对较高。夏季各海区表层水温的分布比冬季均匀的多，渤海，黄海大部分海域，均为24－26℃，东海和南海比渤海黄海分布更均匀，绝大部分在28－29℃。14.[熟悉]：中国近海温度的垂直分布及变化特征垂直分布：冬半年在偏北向季风的吹掠下，感热交换和强烈的蒸发，使海洋的失热加剧，涡动和对流混合加强，可是这一过程影响到更大深度，渤海、黄海、东海大部分海域，混合可直达海底。在深水区可达100米，甚至更深，，混合层内水温的铅直分布极为均匀。这种