海洋科学导论-海洋学基础-重点知识

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)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24.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。5.洋的主要特点1)深度大，一般大于2000m；2)海洋要素不受大陆影响，年变化小；3)有独立的潮汐系统和强大的洋流系统；4)远离大陆，面积广阔，约占海洋总面积90.3%。第二章1.大地水准面：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；在大陆是静止海面向大陆之下延伸的假象面。2.相对地质年代：根据生物的发展和岩层形成顺序，将地壳历史划分为与生物发展相对应的一些自然段，每一个自然段所代表的时间为地质时代单位。3.绝对地质年代：根据岩石中存在的微量放射性元素蜕变规律测定出岩石生成的绝对年龄；4.洋：辽阔连续巨大的咸水体；是海洋的主体，远离大陆；面积广阔，占海洋总面积的90.3%；水深2000m，平均3000m；底质为红粘土和软泥；有独立的潮汐与洋流系统；温、盐要素不受大陆影响；平均盐度35，年变化小。世界大洋分为4大部分：太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。5.海：海洋的边缘部分。陆地边缘的咸水小水体；全球共54个，靠近陆地；占海洋总面积的9.7%；水深2000m；底质：陆沉积；无独立潮汐和洋流系统，潮汐是大洋传入；有自己的海流环流形式。6.大洋中脊：指贯穿世界大洋、成因相同、特征相似的海底山脉系列。是世界上规模最大的环球山系。7.大陆边缘：大陆与海洋之间的过渡带。按构造活动性分为：稳定型大陆边缘和活动型大陆边缘两大类。8.大陆架：大陆周围被海水淹没的浅水地带，是大陆向海洋底的自然延伸。其范围是从低潮线起以极其平缓的坡度延伸到坡度突然变大的地方为止。9.大陆坡：大陆坡是一个分开大陆和大洋的全球性巨大斜坡，其上限是大陆架外缘（陆架坡折），下限水深变化较大。10.大陆基（大陆隆）：大陆隆是自大陆坡坡麓缓缓倾向洋底的扇形地，位于水深（2000～5000m）处。311.中央裂谷：大洋中脊的轴部都发育有延其走向延伸的断裂谷底，是海底扩展中心和海洋岩石圈增生的场所，有广泛的火山活动。12.大洋盆地：是指大洋中脊坡麓与大陆边缘（大西洋型的大陆隆、活动型的海沟）之间的广阔洋底，约占世界海洋面积的1/2。13.海岸线：陆地与海面的交线。近期大潮平均高潮面与陆岸的交线。14.海滩：指以波浪作用为主要动力，由粗粒（＞63μm）硅质碎屑组成的疏松堆积体及其地形。在滨海环境中海滩分布最广，常见沙滩，砾石滩较少。15.大陆漂移：地球上所有大陆在中生代以前是统一的联合古陆，或称泛大陆(Pangaea)，其周围是围绕泛大陆的全球统一海洋——泛大洋。中生代以后，联合古陆解体、分裂，其碎块——即现代的各大陆块逐渐漂移到今日所处的位置。由于各大陆分离、漂移，逐渐形成了大西洋和印度洋，泛大洋(古太平洋)收缩而成为现今的太平洋。大陆漂移的主要依据有海岸线形态、地质构造、古气候、古生物地理分布、冰川等。16.海底扩张：大洋中脊轴部裂谷带是地幔物质涌升的出口，涌出的地幔物质冷凝形成新洋底，新洋底同时推动先期形成的较老洋底逐渐向两侧扩展推移，这就是海底扩张。海底扩展移动的速度大约为每年几厘米。17.板块构造：基本思想是：1)固体地球表层在垂向上可分为物理性质显著不同的上覆刚性岩石圈和下垫塑性软流圈；2)刚性的岩石圈在侧向上可划分为若干大小不一的板块，它们漂浮在塑性较强的软流圈上作大规模的水平运动，其驱动力来自地幔物质对流；3)板块内部是相对稳定的，板块的边缘则由于相邻板块的相互作用而成为构造活动强烈的地带，是发生构造运动、地震、岩浆活动及变质作用的主要场所，同时也从根本上控制着各种地质作用的过程；4)板块运动以水平运动为主，位移可达几千公里。运动过程中各板块间或分散裂开或碰撞焊合或平移相错，由此决定了全球岩石圈运动和演化的基本格局。18.说明全球海陆分布特点以及海洋的划分地表海陆分布：地球表面总面积约5.1×108km2，分属于陆地和海洋。地球上的海洋是相互连通的，构成统一的世界大洋；而陆地是相互分离的，故没有统一的世界大陆。在地球表面，是海洋包围、分割所有的陆地，而不是陆地分割海洋。地表海陆分布极不均衡。必须说明，即使在陆半球，海洋面积仍然大于陆地面积。陆半球的特点，不在于它的陆地面积大于海洋(没有一个半球是这样)，而在于它的陆地面积超过任何一个半球；水半球的特点，也不在于它的海洋面积大于陆地(任何一个半球都是如此)，而在于它的海洋面积比任何一个半球都大。地球表面是崎岖不平的，我们可以用海陆起伏曲线表示陆地各高度带和海洋各深度带在地表的分布面积和所占比例。海洋的划分4·地球上互相连通的广阔水域构成统一的世界海洋。·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。·洋或称大洋，是海洋的主体部分，一般远离大陆，面积广阔，深度大；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。·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％。海的深度较浅，平均深度一般在2000m以内。·按照海所处的位置可将其分为陆间海、内海和边缘海。·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。19.大陆边缘分为几种主要类型?说明各自的构成及其主要特点一、稳定型大陆边缘：由大陆架、大陆坡和大陆隆三部分组成。·大陆架：大陆周围被海水淹没的浅水地带，是大陆向海洋底的自然延伸。其范围是从低潮线起以极其平缓的坡度延伸到坡度突然变大的地方为止。·大陆坡：大陆坡是一个分开大陆和大洋的全球性巨大斜坡，其上限是大陆架外缘（陆架坡折），下限水深变化较大。·大陆隆：大陆隆是自大陆坡坡麓缓缓倾向洋底的扇形地，位于水深（2000～5000m）处。大洋盆地：又称大洋床，是海洋的重要部分，地形广阔而平坦，占海洋面积的72％以上。二、活动型大陆边缘：是全球最强烈的构造活动带，最大特征是具有强烈而频繁的地震和火山。主要分布在太平洋东、西两侧，又称太平洋型大陆边缘。·海沟：板块俯冲作用形成的深水狭长洼地，长数百至数千米，宽数千米至数十千米，剖面呈“V”形，陆侧坡陡，洋侧坡缓。（1）岛弧亚型大陆边缘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。岛屿呈弧形凸向海洋，岛弧与大陆、岛弧与岛弧之间的海域称边缘海又称弧后盆地。（2）安第斯亚型大陆边缘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。20.根据板块构造原理说明大洋盆地和边缘海的形成和演化5大洋盆地的形成：大陆裂谷是大洋形成中的胚胎或孕育中的海洋。地幔物质上升导致岩石圈拱升并呈穹形隆起，岩石圈拉长减薄，进而穹隆顶部断裂陷落，形成典型的半地堑-地堑系。各穹隆的地堑系彼此连接，就形成大致连续的裂谷体系，如东非大裂谷。大洋盆地的演化：边缘海盆：指沟---弧体系陆侧具有洋壳结构的深水盆地。按成因分为：1)残留型：在古海洋板块构造演化过程中，由于新的沟弧体系形成而与大洋主体分隔的古大洋的残留部分。2)大西洋型：在被动大陆边缘由陆地裂离形成的盆地。3)陆缘张裂型：由大洋板块向大陆边缘俯冲引起陆缘张裂形成的盆地。4)岛弧张裂型：由大洋板块向岛弧俯冲引起岛弧分裂形成的盆地。第三章1.绝热变化：由于海水的压缩性，当一海水微团作铅直位移时，因其深度的变化导致所受压力的不同，将使其体积发生相应变化。在绝热下沉时，压力增大使其体积缩小，外力对海水微团作功，增加了其内能导致温度升高；反之，当绝热上升时，体积膨胀，消耗内能导致6温度降低。上述海水微团内的温度变化称为绝热变化。2.位温：某深度(压力为P)的海水微团，绝热上升到海面(压力为大气压P0)时所具有的温度称为该深度海水的位温，记为Q。海水微团此时的相应密度称为位密，记为ρQ3.海水组成恒定性：无论海水所溶解的盐类的浓度大小如何，其中常量离子间比值总是恒定的。4.海水最大密度时的温度：海水的热膨胀系数由正值转为负值时所对应的温度（tρ(max)）。·海水的热膨胀系数：当温度升高1K（1ºC）时，单位体积海水的增量。5.海面有效回辐射：海面长波辐射净失去的热量，=海面向大气的长波辐射—大气向海洋的长波辐射。影响因素：海面水温、海上水汽的含量、云的特征。6.海洋水团：源地和形成机制相近，具有相对均匀的物理、化学和生物特征及大体一致的变化趋势，而与周围海水存在明显差异的宏大水体。7.海水的盐度：1千克海水中所含溶解物质的总克数。8.世界大洋中温度、盐度、密度的空间分布特征温度水平：（1）表层水①等温线沿纬线大致呈带状分布，这与太阳辐射的纬度变化极为相似；②冬季和夏季最高温度都出现在赤道附近海域，最高水温出现的位置，称为热赤道，平均在7°N左右；③由热赤道向两极，水温逐渐降低，到极圈附近降至0°C左右；在极地冰盖之下，温度接近于对应盐度下的冰点温度；④在副热带到温带海区，特别是北半球，等温线偏离带状分布。⑤在寒、暖流交汇区等温线特别密集，温度水平梯度特别大；⑥冬季表层水温的分布特征与夏季相似，但水温的经线方向梯度比夏季大。垂直：一般而言，温度自海面向海底随深度的增加呈不均匀递减，上层等温线密，温度垂直梯度大；深部垂直梯度小，水温趋向均匀；水温分布呈“W”形。（2）1000m深水温梯度更小，来自地中海、红海和波斯湾的高温水对北大西洋的热带和副热带海区及印度洋西北部海区的水温有明显影响，成为高温中心。（3）4000m水温分布特点：温度分布均匀，太平洋和印度洋温差不大于2°C，大西洋约为3°C7盐度见下一题密度①海水密度是温度、盐度和压力的函数。大洋上层特别是表层，取决于水温和盐度。②赤道区温度最高，盐度也较低，故表层海水密度