海洋科学导论题目+答案

一、填空题

1、按照海所处的位置可将其分为陆间海、内海和边缘海，据此则东海属于边缘海，渤海属于内海，地中海属于陆间海海。

2、一只船在极地融冰区通过时, 船只不能前进或进速甚为缓慢,这就是”死水”现象.其原因是在淡咸水的界面上产生内波。

3、海水的沸点和冰点与盐度有关，即随盐度的增大，沸点升高而冰点下降。

4、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称为水团，温-盐特性作为分析水团的主要指标。

5、根据经典性观点，现代陆架上主要分布着三种沉积物：现代沉积、残留沉积、准残留沉积。

6、海水中由氮、磷、硅等元素组成的某些盐类，是海洋植物生长必需的营养盐，通常称为植物营养盐。

7、地球绕地月公共质心公转所产生的公转惯性离心力与月球引力的合力称为引潮力。

8、海洋生物通过同化作用生产有机物的能力称为海洋生产力。

9、海洋中水的收入主要靠降水、径流和融冰；支出主要有蒸发

和结冰

10、大洋西岸流线密集、流速大；而大洋东岸稀疏、流速小，这种现象被称为洋流西向强化。

11、深水波的群速为波速的一半；浅水波的群速与波速相等，群速也可视为波动能量的传递速度。

12、根据潮汐静力理论，在赤道上永远出现正规半日潮；当月赤纬不等于0时，两极高纬地区出现正规日潮；当月赤纬不等于0时，在其他纬度上出现日不等现象，越靠近赤道，半日潮的成分越大，反之，越靠近南、北极日潮的成分越显著。

二、名词解释

1、饱和水汽压: 水分子由水面逃出和同时回到水中的过程达到动态平衡时，水面上水汽所具有的压力称为饱和水汽压

2、两极同源:主要是指同一属中两个极为相近的种类分别分布在南、北半球高纬度海域，而不出现于低纬度海域。

3、地转流：在不考虑海水的湍应力和其它能够影响海水流动的因素时，在水平压强梯度力作用下运动的海水，当其水平压强梯度力与科氏力大小相等方向相反时的定常流动称为地转流

4、科氏力：由于地球自转所产生的作用于运动物体的力称为地转偏向力或科氏力

5、生物多样性：生物多样性是所有生物种类，种内遗产变异和它们的生存环境的总称，包括所有不同种类的动物、植物和微生物，以及它们所拥有的基因，它们与生存环境所组成的生态系统。

三、简答题

1、简述影响海水对CO2吸收的因素有哪些？

答：一是海水的静态容量，即达到平衡后海水中的二氧化碳含量增加多少，即热力学平衡问题；

二是动力学问题，即大气-海洋之间二氧化碳交换速度有多快；

三是海水铅直混合速率。

2、简述上升流产生的几种机制。

答：1.Ekman泵吸作用形成的升降流2.地形作用形成的上升流3.非风生的各种中尺度涡也能引起升降流4.β螺旋效应5.气旋与反气旋

3、简述声在海洋中传播与哪些

海洋参数有关系？

答：在一定的范围内海洋中的

声传播与海水的温度、盐度和

压力有关，具体如下：

（1）、随温度的升高，声速加

快；

（2）、随盐度的升高，声速加

快；

（3）、随压力增大，声速加快。

4、简要回答大气的垂直分层情

况及其温度变化的大致趋势。

5、海洋内波的特征有哪些？

答：内波和海面波同属一种波动，但是其物理性质有很大不同：

1.内波为斜压波，是由于密度差别而引起的。在跃层附近，内波最强，可以引起跃层巨大起伏；表面波是正压波，它对跃层影响只是整体铅直移动。

2.表面波恢复力为重力，内波恢复力弱化重力g’=g(1-ρ1/ ρ2).内波克服重力所做的功仅为表面波的1‰~3 ‰,因此内波波幅比表面波大.

3.内波的相速与其群速在传播方向上几乎相差90°,而表面波相速与其群速在传播方向上一致.

4.内波在铅直方向存在复杂的震动结构,其对应的波致流场也是如此.表面波则不具备这个特性.

四、作图题

1、用图简要说明全球海洋表面

经向温度、盐度和密度变化情

况。（5分）

2、用图简要说明经向全球气压

带以及气压带之间的风向，并

简要注明理论上在气压带之间

表层洋流的流向。（10分）

五、论述题

1、根据所学知识简要阐述大陆漂移、海底扩张与板块构造的内在联系与主要区别。

答:大陆漂移是指地球上所有大陆在中生代以前是统一的大陆，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。

海底扩张：大洋中脊轴部裂谷带是地幔物质涌升的出口，涌出的地幔物质逐渐冷凝形成新洋底，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。

板块构造：地球最上部被划分为岩石圈和软流圈。软流圈在缓慢而长期的作用力下，会呈现出塑性或缓慢流动的性质。因此岩石圈可以漂浮在软流圈之上作侧向运动。地球表层刚性的岩石圈并非“铁板一块”，它被一系列构造活动带分割成许多大小不等的球面装板块,每一个构造块体就叫岩石圈板块,简称板块。

联系：大陆漂移为海底扩张和板块构造做了铺垫，其对全球板块形状的分析具有其合理性，为板块的划分提供了依据。

大陆漂移，其发展形成解释了板块的运动机制，为板块的划分提供了依据。

板块构造的提出时建立在大陆漂移和海底扩张的基础之上，反过来又能较好地解释大陆漂移和海底扩张的所有问题。

区别：大陆漂移仅关注于地球各个大洲的情况，其依据主要是海岸形态学、地质构造、古气候和古生物地理分布等。其漂移机制解释不清。

海底扩张的依据是大洋中脊体系及其中央裂谷带的形成机制及特征；联合古陆的重建、拼合和愈来愈多的大陆漂移的其他证据；海洋沉积物自中脊轴部向两侧依次变厚的事实；海洋地壳的年轻性等；而且其关注的仅是大洋底，对于板块之间的其他情形解释不清。

板块构造的驱动机制认为其来自地球内部，板块构造学说能够比较成功地解释几乎所有的地质现象，特别是全球性的构造特征和形成机理。

2、东西边界流的基本特征是什么？

答：上层西边界流是指大洋西侧沿大陆坡从低纬向高纬的流，包括太平洋的黑潮与东澳流，大西洋的湾流与巴西流以及印度洋的莫桑比克流等。与近岸海水相比，具有赤道流的高温、高盐、高水色和透明度大等特征。

东边界流有太平洋的加利福尼亚流、秘鲁流，大西洋的加那利流。本格拉流以及印度洋的西澳流。由于他们都是从高纬流向低纬，因此都是寒流，同时都处在大洋东边界，故称东边界流。与西边界流相比，他们的流幅宽广、流速小，而且影响深度也浅。另外，由于东边界流是来自高纬海区的寒流，其水色低，透明度小，形成大气的冷下坠面，造成其上方的大气层结稳定，有利于海雾的形成，因此干旱少雨。与西边界流区具有气候温暖、雨量充沛的特点形成明显的差异。

3、简述海洋中的N循环。

答：海洋不同形式的氮化合物，在海

洋生物，特别是某些特殊微生物的作

用下，经历着一系列复杂的转化过程，

这些过程可简要概括如图4-19。

图4-19 海洋中氮的转化（Sverdrup，1942）图中各具体转化过程分别为：

１）生物固氮作用（Biological nitrogen fixation）:分子态氮（N2）在海洋某些细菌和蓝藻的作用下还原为NH3，NH4+或有机氮化合物的过程；

2）氮的同化（Ammonia assimilation）:NH4+或NH3被生物体吸收合成有机氮化合物，构成生物体一部分的过程；

3）硝化作用（Nitrification）:在某些微生物类群的作用下，NH3或NH4+氧化为NO3-或NO2-的过程；

4）硝酸盐的还原（Assimilatory nitrate reduction）:被生物摄取的NO3-被还原为生物体内有机氮化合物的过程；

5）氨化（Ammoniafication）:有机氮化合物经微生物分解产生NH3或NH4+的过程；

6）反硝化（Denitrification）:NO

3

-在某些脱氮细菌的作用下，还原为气态

氮化合物（N

2或N

2

O）的过程。

4、什么是ENSO？它对气候变化有什么影响？

答：ENSO是埃尔尼诺和南方涛动的合称。埃尔尼诺一直是指每年圣诞节前后，沿厄瓜多尔和秘鲁沿岸，出现一弱的暖洋流，它代替了通常对应的冷水。不过，近年来埃尔尼诺的名称已倾向于用来指一种更大尺度的海洋异常现象，它不是每年而是3～7年发生一次。埃尔尼诺现象发生时，整个赤道东太平洋表现出振幅达几摄氏度的增暖。南方涛动，用以描述热带东太平洋地区与热带印度洋地区气压场反相变化的跷跷板现象。

许多研究表明，赤道东太平洋海表水温异常事件（埃尔尼诺）同南方涛动指数（SOI）之间有非常好的相关关系。当赤道东太平洋表层水温（SST）出现正（负）距平时，南方涛动指数往往是负（正）值，两者的负相关系数在-0.57到-0.75之间，达到99.9%的信度。

下面可以简要的添加一些论述，比如，ENSO对沃克环流的影响，对哈得来循环的影响，对ITCZ的影响，此外对中高纬气候的影响，比如阿留申低压的加强等。

一、填空题

1、活动型大陆边缘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，其可进一步分为岛弧亚型和安第斯亚型两个亚型。

2、Wilson旋回将大洋盆地的形成和构造演化归纳为胚胎期、幼年期、成年期、衰退期、终了期和遗痕期。据此则东非大裂谷属于胚胎期，而大西洋属于成年期。

3、水分子由水面逃出和同时回到水中的过程达到动态平衡时，水面上水汽所具有的压力称为饱和水汽压。

4、在某些微生物类群的作用下，NH3或NH4+氧化为NO3-或NO2-的过程称为硝化作用；NO3-在某些脱氮细菌的作用下，还原为气态氮化合物（N2或N2O）的过程称为反硝化作用。

5、影响大气成分在海水中的溶解度因素气体的性质、气体的分压、海水的温度、海水的盐度。

6、大洋上层西边界流主要有湾流、黑潮。

7、表面波的恢复力主要为重力，而内波的恢复力则为科氏力和弱化重力。

8、海洋向大气提供热量有两种方式分别是潜热输送和感热交换。

9、深层环流的驱动力是海水密度差异。

10、生物多样性通常包括遗传多样性、物种多样些和生态系统多样性三个层次。

11、全球有三个季风区，一是东亚季风区，二是南亚季风区，三是西非季风区。

12、在不考虑海水的湍应力和其它能够影响海水流动的因素时，在水平压强梯度力作用下运动的海水，当其水平压强梯度力与科氏力大小相等方向相反时的定常流动称为地转流。

13、海水混合的方式主要有分子混合、涡动混合和对流混合。

14、对小振幅重力波而言，深水波波速取决于波长，而浅水波波速取决于水

深。

二、名词解释

1、“死水”现象：一只船在极地融冰区通过时, 船只不能前进或进速甚为缓慢,

这就是”死水”现象.其原因是在淡咸水的界面上产生内波.

2、北方两栖：指分布于北半球温带海区，即北太平洋和北大西洋东西两岸的动

植物，它们出现于亚欧大陆北部和北美北部两岸，而不见于北极水域。

3、生命周期闭合：生物到特定的地方交配、产卵或生育幼崽，其卵或后代借助

水系运动，或其它手段，回到条件适宜的“少年”或成体生活地，这叫做“生命

周期闭合”。

4、ENSO：ENSO是埃尔尼诺和南方涛动的合称。埃尔尼诺一直是指每年圣诞

节前后，沿厄瓜多尔和秘鲁沿岸，出现一弱的暖洋流，它代替了通常对应的冷水。

不过，近年来埃尔尼诺的名称已倾向于用来指一种更大尺度的海洋异常现象，它

不是每年而是3～7年发生一次。埃尔尼诺现象发生时，整个赤道东太平洋表现

出振幅达几摄氏度的增暖。南方涛动，用以描述热带东太平洋地区与热带印度洋

地区气压场反相变化的跷跷板现象。

5、八分算潮法：八分算潮法计算公式为第一高潮时=0.8×[农历日期-1（或16）]+

高潮间隙，第二高潮时为第一高潮时+或-12小时25分

三、简答题

1、简述平衡潮理论。

答：潮汐静力理论假定：

（1）地球为一个圆球，其表面完全被等深的海水所覆盖，不考虑陆地的存在；

（2）海水没有粘滞性，也没有惯性，海面能随时与等势面重叠；

（3）海水不受地转偏向力和摩擦力的作用。

在这些假定下，海面在月球引潮力的作用下离开原来的平衡位置作相应的上

升或下降，直到在重力和引潮力的共同作用下，达到新的平衡位置为止。因此海

面便产生形变，也就是说，考虑引潮力后的海面变成了椭球形，称之为潮汐椭球，

并且它的长轴恒指向月球。由于地球的自转，地球的表面相对于椭球形的海面运

动，这就造成了地球表面上的固定点发生周期性的涨落而形成潮汐，这就是平衡

潮理论的基本思想，其结论为：

（1）在赤道上永远出现正规半日潮；

（2）当月赤纬δ不等于0时，两极高纬度地区（纬度|φ|＞90°-|δ|）出现正规日潮；

（3）当δ不等于0时，在其他纬度上出现日不等现象，越靠近赤道，半日潮的成分越大，反之，越靠近南、北极，日潮的成分越显著。

2、简述科氏力的基本性质。

答：科氏力的基本性质为：

（1）.只有当物体相对地球运动时才会产生；

（2）.如果人们沿物体运动的方向看，在北半球它垂直指向物体运动的右方，在南半球恰恰相反，即指向左方；

（3）.科氏力只能改变物体的运动方向，而不能改变物体运动的速率；

3、简述声在海洋中传播与哪些海洋参数有关系？

答：在一定的范围内海洋中的声传播与海水的温度、盐度和压力有关，具体如下：

（1）、随温度的升高，声速加快；

（2）、随盐度的升高，声速加快；

（3）、随压力增大，声速加快。

4、简要回答内波的研究意义。

答：1.内波在近岸破碎时可以引起水层强烈混合.对沿岸环流中扩撒和生物初级生

产力有显著影响.

2.海底沉积物的搬运,底层流的影响远不如内波或内潮的起动力大

3.低频率、大振幅内波对潜艇潜流有很大威胁。

4.孤立子内波的波致流和流的强切变，对于海上固定设施，如石油平台和水下工程有很强破坏性。

5.它是引起海水内部混合、形成温盐细微结构的重要原因。

5、请根据下图分析海水结冰情形与盐度关系。图中横坐标盐度，纵坐标为温度，交叉点以左上线为最大密度温度，下线为结冰点温度。

答：（1）、在交点以左海水的

结冰情况与淡水类似，即在达

到结冰点时表层海水结冰而

下层仍然为液态；

（2）、在交点以右随着海

水温度的下降，当表层海水达

到结冰点时其密度大于下层

海水，此时将发生上下层海水

对流活动，因而下层较暖海水

上升影响结冰，随着上升较暖

的海水温度下降达到结冰点时同样其也将和下层较暖海水发生对流活动，因此随着对流活动的不断进行和温度的下降，海水结冰将是较深的海水近似乎同时进行。

四、作图题

1、根据铅直温度梯度的方向请

画出地球大气的圈层结构示意

图。（5分）

2、用图简要说明经向平均大气

环流的铅直结构及全球气压带

的形成，以及气压带之间的风向

（理想地球大气综合环流图）。

（10分）

五、论述题

1、简要描述赤道地区的

几种流系及其形成机制。

答：信风流：这是两支比

较稳定的由信风引起的

风生漂流，它们都是南北

半球巨大气旋式环流的

一个组成部分。

赤道逆流：在南北信风流之间与赤道无风带相对应是一支向东运动的赤道逆流，其形成原因是信风流遇到东海岸后反转形成的。

赤道潜流：太平洋在南赤道流区（温跃层内）有赤道潜流，受科氏力的影响集中在赤道两侧。有人认为其形成原因与赤道逆流类似，即海水在大洋西岸堆积所产生的压强梯度力所致。

赤道上升流：特别是南赤道流,从赤道分开流向,南半球沿风向左偏,北半球右偏,使的赤道表层海水分散,形成上升流,其下层海水(主要是赤道潜流以上部分)上升补偿,这种现象多发生在太平洋

2、简述世界大洋中温度、盐度和密度的空间分布基本特征。

答：（1）世界大洋中温、盐、密纬向分布变化不大；

（2）世界大洋中温、盐、密的径向分布中表层分布如下图所示；

（3）世界大洋中温、盐、密径向垂直分布变化情况为：

温度：赤道地区，表层以下常年存在一个温跃层，往下温度逐渐降低，但降低速度缓慢；中纬度表层下有季节性温跃层，其下温度逐渐缓慢降低；高纬度温度基本变化不大；

密度：同温度变化情况类似，在温跃层出现的地方往往也会出现密度跃层。

盐度：

A，低纬度地区：均匀低盐层、盐度最大层-盐度跃层-盐度最小层，后缓慢增加。

B，副热带海区：均匀高盐层、盐度最小层，后缓慢增加。

C，极地海区：表层低盐度，随深度升高，至2000m以深，其分布与中低纬度相似，所以没有盐度最小值出现。

3、海洋中营养盐有哪些？有哪些主要形式？

答：海水中由N、P、Si等元素组成的某些盐类是海洋植物生长所必需的营养盐，称为“植物营养盐”。此外，海水中痕量的Fe、Mn、Cu、Zn、Mo、Co、B等元素，也与生物的生命过程密切相关，称为“痕量营养元素”。

海洋中氮的主要存在形式为，溶解氮；无机氮化合物如硝酸盐、亚硝酸盐和铵盐；有机氮化合物如蛋白质、氨基酸等。

海洋中磷的主要存在形式为：无机磷分为颗粒态和溶解态，如磷酸的三级理解形式，多磷酸盐，磷灰石等，和有机磷如核酸、三磷酸腺苷等；

海洋中硅的存在形式为：溶解硅酸盐和悬浮二氧化硅。

4、简述海底扩张学说的意义及如何理解该学说的发展构成了板块构造学说的基础和主要内容。

答：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。海底扩张的意义：（1）、海底扩张说能够解释海洋地质学和海洋地球物理学领域的大部分问题，其机制符合物理学理论，并与许多地质、地球物理观测结果一致。

（2）、海底扩张在不同大洋表现形式不同。一种是扩张着的洋底同时把与其相邻接的大陆向两侧推开，大陆与相邻洋底相嵌在一起随海底扩张向同一方向移动，随着新洋底的不断生成和向两侧展宽，两侧大陆间的距离随之变大，这就是海底扩张说对大陆漂移的解释，同时也构成了板块学说中中拉张板块；另一种方

式是

洋底

扩展

移动

到一

定程

度便

向下俯冲潜没，重新回到地幔中去，相邻大陆逆掩于俯冲带上，构成了板块学说中挤压、剪切板块类型的基础。

（3）、自从海底扩张理论系统提出以来，已使人们对洋盆及其边缘有了深刻的理解，而且新资料几乎总是与这个统一的概念相一致。

板块学说的内容：地球最上部被划分为岩石圈和软流圈。软流圈在缓慢而长期的作用力下，会呈现出塑性或缓慢流动的性质。因此岩石圈可以漂浮在软流圈之上作侧向运动。地球表层刚性的岩石圈并非“铁板一块”，它被一系列构造活动带分割成许多大小不等的球面板状块体，每一个构造块体就叫岩石圈板块，简称板块，这就是板块学说的内容。

海底扩张学说的发展对板块构造学说内容的促进表现为：

（1）驱动板块运动的原动力来自地球内部，一般认为地幔物质对流是板块运动的原动力，它借助岩石圈底部的粘滞力带动上覆板块运移，板块被动地驮伏在对流体上发生大规模运动，这最早来源于海底扩张学说机制的研究；（2）海底扩张的不同表现形式在板块学说中反映为不同的板块类型，即海底扩张形式的研究促进了板块类型的发展；

海底扩张说的重要依据：如60年代在洋底发现的条带状海底磁异常、转换断层及DSDP/ODP的钻探成果，不仅促进了海底扩张学说的完善，而且也构成了板块构造学说的基础和主要