海洋遥感复习知识点

海洋遥感复习知识点
海洋遥感复习知识点

名词解释、填空

1.海面亮温:低于实际物体的温度

指物体的辐射功率等于某一黑体的辐射功率时,该黑体的绝对温度即为亮度温度。

2.发射率:观测物体的辐射能量与同观测物体具有相同热力学温度的黑体的辐射能量之比

根据发射率,=1黑体,0~1灰体

3.大气气溶胶:悬浮在空气中的来自地球表面的小的液体或固体颗粒。

气溶胶类型:海洋型、陆地型、火山爆发

自然(陆地海洋火山);人为(汽车尾气、污染物)

4.瑞利散射:当微粒的直径比辐射波长小得多时,此时的散射称为瑞利散射。

散射率与波长的四次方成反比,因此,瑞利散射的强度随着波长变短而迅速增大。对可见光的影响较大。

米散射:当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。气溶胶引起的,对波长依赖性很小

无选择散射:云,所有光都被散射回来

5.大气层结构简答,

根据温度分布,垂向划分:对流层、平流层、中间层、热成层、外大气层

1)对流层:有各种天气现象,强烈对流/温湿分布不均匀/航空活动区,对遥感最

重要

2)平流层/同温层:天气现象少/空气稳定/水汽、沙尘少,温度随高度增加而增

3)中间层:温度随高度增加而减少,对遥感的辐射传递几乎没影响

4)热成层:温度随高度增加而增加,高度电离状态,短波电磁波被电离层折返回

地面

6.一类水体:浮游植物及其共变的碎屑主导海水光谱特性;

二类水体:除浮游植物外的其他物质在海水光谱特性中起主导作用海洋初级生产力:把无机碳变成有机碳的单位时间的速率,和叶绿素浓度、光照、光照时间、光穿透距离有关

7.遥感反射比(可见光、海色遥感):公式、向上辐亮度和向下辐照度之比,Rw和Ed之

归一化离水辐亮度:假设太阳在正上,把大气分子散射衰减消除的离水辐亮度

8.黄色物质:有色可溶有机物,陆源(植被,棕黄酸),海洋(动物死亡分解)

9.生物光学算法:通过离水辐亮度去推导海水中的各主分浓度的算法。由海水上面的离水

辐亮度推导叶绿素浓度、泥沙浓度、k490衰减系数、透明度等。

10.大气校正:由传感器接收到的辐亮度计算出离水辐亮度的过程

Lt是卫星接收的总辐射;第一项是离水辐亮度,接下来三项是大气路径辐射,分别是气溶胶的,分子的,两者都有的,Lwc是白冒,Lsr是太阳耀斑。

11.归一化雷达散射截面:信号打在上面,考虑到雷达尺寸和距离的面积;,→维基百科的

散射截面,归一化可以描述目标属性

雷达散射截面:散射能量与入射能量之比,

归一化雷达散射截面:除以面积后的雷达散射截面,。

12.布拉格散射条件:在弹性散射(elastic scattering)中: 入射光的能量没有损耗,但入射光的

传播方向发生变化. 当入射光之波长(如X光)与物质晶格间距接近时,为所谓布拉格散射 .

共振条件:

θ

sin

2?

=

radar

water

k

k

或者:

θ

λsin

2?

Λ

=

water,其中,k是波数,radar

λ

是雷

达波长,Λ为海上波浪的波长,θ是入射角。

13.双尺度模型、组合模型(等价):组合是镜面和布拉格,双尺度是大尺度的海浪叠加小

尺度滤波

短无线电波。即小的不规则的短波长叠加在较长、较大波浪上,双尺度模型既考虑了短波长毛细波的布拉格散射,又考虑了长重力波的影响;

14.地球物理模式函数:

描述微波海面归一化散射系数(归一化雷达散射截面)与风向、风速、入射角之间关系的函数的叫做地球物理模式函数。

散射计、sar用它来进行风速、风向反演;

高度计进行风速反演。 w ~σ高度计,反比

?σ\~0w SAR (单次测量,须知风向)\散射计(多次测量),正比25min

15. 高度计有关概念:

大地水准面:接近地球表面的地球等势面

海平面高度:大地水准面和海洋动力高度之和。湾流、黑潮的地方比较大。

海面地形(动力高度):平均海面与大地水准面之差

海平面:高潮时的海平面和低潮时海平面之间的中值

海平面异常:海平面与平均海平面之差

参考椭球:和地球表面最接近的椭球

16. 空间分辨率:空间分辨率是指像素所代表的的地面范围的大小,即扫描仪的瞬时视场,

或地面物体能分辨的最小单元。

H λ/D

17. 基尔霍夫定律:热平衡时,发射和吸收的相等

18. 海色卫星:生态、检测、动力

19. 卫星平台分类:

1.简述海洋遥感极其主要研究内容

利用电磁波与大气和海洋的相互作用原理,从卫星或其他空间平台上观测和研究海洋。

红外、微波、可见光

研究海洋温度、水色、动力地形、风场、盐度、海洋现象的技术

2.发展阶段

78~85之前是探索阶段,航天技术,seasat,雨云号,泰勒斯

85(geosat)-90 实验阶段实验设备,传感器上天

90之后各种卫星成系列业务化运行,强调连续性、大量传感器

3.主动传感器:

高度ALT:Joson/Posedion,Topex,Geosat,HY-2/ALT

散射SCAT:Quikscat, ERS/AMI(即可做scat又可做SAR),HY-2/SCAT,ADEOS/Seawinds,,NSCAT, Sea/SASS

合成孔径雷达(SAR): ERS/AMI, Radarsat-1,2, HJ, JERS/SAR, CSAR(L波段),GF-3/SAR

被动传感器

辐射计:

1)红外:NOAA/AVHRR, ERS/ATSR, Terra Aqua/MODIS, Aqua,COCTS

3.7μ,10μ,12μ

2)可见(海色):OCTS, SeaFS, CZCS, MERIS, MODIS, COCTS, VPP/VIIR

412,490,520,550,670,685

3)微波: AMSR,SMMI,SMMR,SMOS

5~10Hz SST

1.4Hz 盐

大于10 Hz风SSW

22Hz 水汽

微波辐射计:SSM,SMMR

温度:AVHRR MODIS

海色:merris,CZCS、MODIS

Hy1:红外,cocts

散射计、高度计、合成孔径雷达主动

高度计被动

风速、海面高度、温度、盐度、降雨

4.与传统观测相比,简述卫星海洋遥感数据的主要特点。

作业有,大面积、大范围、长时间,经济,不能到达的地方(河口极地争议区),多传感器同时研究

微波的话全天候,不受天气影响

常规是接触性测量,有些地方无法到达,遥感是间接测量需要印证,数据都是反演出来的

5.在可见光和近红外波段,大气最主要的散射作用是什么?

6.最主要作用是散射

可见光,散射,改变能量传播方向,包括瑞利、气溶胶

红外(短波),水汽吸收和大气辐射

微波:不考虑散射,水滴,电离层

分波段说

7.简述海洋遥感在海洋科学研究中的作用。

1)它是物理学、信息科学与海洋科学交叉学科,理论涉及电磁波与海洋大气的相互作用以及海洋/大气辐射传递;

2)为海洋科学研究、海洋环境、气候变化预测与预报提供数据集;

3)卫星海洋遥感的多传感器资料可促进海洋科学交叉学科发展;

4)可以发现新的海洋现象,大尺度观测;如中尺度涡现象等

8.按波长从大到小排列P,X,C,Ku,L,可见光,红外,并举例说明各个波段主要用在哪些卫

星传感器

P>L>S>C>X>Ku

L:盐sar一定穿透深度(军方)海洋不好用,不好散射、风很大才散射,主要微波辐射及测盐度。

Ku:散射计,低风速就能散射,敏感。

S、P、X、C、L:合成孔径雷达;

Ku、C、X:散射计上,散射计主要是C;

L:盐度,辐射计;

可见光:海色传感器;

红外:测温的传感器;

9.微波为什么有极强的穿透云层的作用

因为微波的高频的部分有散射,其他部分不考虑云

因为对微波来说,微波1mm-1m波长比粒子直径大得多,则又属于瑞利散射的类型,散射强度与波长四次方成反比,波长越长散射强度越小,所以微波才有可能有最小散射,最大透射,而被称为具有穿云透雾的能力。衍射

10.简述影响海面发射率的主要因素,并分析说明海洋遥感反演的哪些海洋环境参数与海面

发射率有关

观测条件:频率、波长,极化,入射角、盐度、风、温度、海面粗糙度都有关系

盐度(小于1.4Hz L波段)、风、温度和发射率有关‘

1.4GHZ:和SSS有关;

6~10GHz:和SST有关;

1>10GHZ:和SSW有关;

22GHz:测水汽。是水汽吸收的通道。

11. 简述影响海色遥感反演的主要问题

1)解决大气矫正问题,分子、气溶胶散射,尤其是气溶胶的影响怎么消除,其影响是不固定的很多是人为影响,大气的辐射量占卫星接收到的辐射量的90到95,由卫星测量的幅亮度,计算到海面的

2)生物光学算法:一二类水体的问题,对二类水体组分是变化的,甚至溢出的

12. 简述卫星高度计测量海浪有效波高和风速的原理

前沿的斜率是海面波高标准差的函数(此函数可以通过拟合得到)。有效波高是指再一次给定的观测中所测得的占波浪总个数三分之一的大波波高的平均值。有效波高是海面波高标准差的4倍,即波高均方根的4倍。

k

h H 431=

测风速:由于卫星高度计是天底视主动式传感器,海面平静时回波信号最强。海面在风的作用下能够产生厘米尺度的波浪,从而引起海面粗糙度(海面均方斜率)的变化。海面起伏随风增大时,把信号反射回传感器的镜面面积越来越少,回波也就越来越弱。雷达散射计对于大于或等于其工作波长(2cm )的海面粗糙度变化有敏感反应。

风越大,越矮,风和σ成反比

13. 写出海面散射的布拉格散射条件并解释各个参数的物理含义。 简述散射计测量海面风

场的物理机制以及产生风向多解的原因和解决办法

共振条件:θsin 2?=radar water k k 或者:θλsin 2?Λ=radar ,其中,k 是波数,radar λ是雷达波长,Λ为海上波浪的波长,θ是入射角。

物理机制:布拉格共振。

原因:因为风向和归一化雷达后向散射系数的关系是余弦,不是单值函数,一个后向散射系数最多可以对应四个风向解。

解决办法:一般测4次,比如:41(2)、49(2),如果还消不掉,通过场的方法:求散度、旋度;(粗)预报风场:雷达的风向、散射计的风向,取和预报风向最接近的那个;中值滤波。

14.简述合成孔径雷达对海浪成像的主要机制。

倾斜机制:海浪波浪通常比较长,小尺度重力波在大尺度浪叠加,长波改变小尺度重力波入射角,雷达波和小尺度重力波相互作用

流体动力学:小尺度波均匀分布在平面上,大浪的流体速度和小尺度作用,使得小尺度波分布不均匀,这个过程叫做流体动力学机制

15.简述合成孔径雷达的主要海洋应用并简要说明其物理机制

可用于观测波浪、涡流、风暴潮、内波扰动的海面、海面风及海冰。

现象产生幅聚、幅散,使得短尺度重力波分布改变,短尺度重力波和电磁波布拉格共振。

16.下图是有关大气衰减、黑体辐射随波长的关系,据此分析海色、海温和微波遥感的波段

选择依据

可见光白天3.7会受太阳影响厉害

10.11.12测温用这个区,

微波一般用厘米以上,波长越长,大气就没影响

17.结合上图简要分析微波辐射计测量海面盐度的波段选择。

18.测盐度频率越小越好,用L波段,大于5的就不能用了因为变化

不受盐度影响

19.简述多通道微波辐射计测量海面风速的原理。

风速改变海面粗糙度,粗糙度影响比辐射率,通过测量微波辐射率可以测量风速,没有公式

20.合成空径雷达的空间分辨率

说明各参数物理意义并据此简要说明大气校正方法。

大气矫正方法:找670波长,和低、高叶绿素浓度,仪器改变角度,忽略项,在风比较小时,只剩下三项

通过不同波长,再找一个波长假定离水辐亮度为0,瑞利产生的可以计算,气溶胶麻烦

21.海面皮温、海面亮温、海表温度以及三者之间的关系。

皮温:skinT,海洋学上叫体温;sst毫米、微米量级;皮温一般比实际海表温度低,但有风时两者几乎一样。

亮温:比辐射率小于一,不是真实海体温度,等价黑体温度。

海表温度:是毫米、微米量级;没有海浪海面下1m

当海表层混合比较厉害时三者比较一致

22.简述SAR内波观测的物理机制;

23.简述遥感测量海面盐度的物理机制以及影响盐度观测的主要因素

比辐射率和盐度有关,盐度变化会影响微波辐射发射,通过亮温计算

因为比辐射率同时还受风速、温度影响,所以要精确知道温度、风,L波段是测量盐度的最佳波段,该波段对SST,SSW敏感度低。

U1

1.传感器、平台、电磁波穿过大气还海面相互作用

海洋遥感:相互作用对海面现象测量研究

2.发展历史,航天技术——实验阶段——业务化

U2

1.极轨: 太阳同步(大部分),非太阳同步(jonon,TRMM,T/P)

2.静地(风云偶数)

3.遥感数据产品:1级反演后,2级需要计算,0级原始数据

4.遥感参数:

1)幅宽度:

2)极化:电磁波振动方向

3)光谱分辨率

4)空间分辨率:

5)辐射分辨率:最小到最大能量分多少份

6)时间分辨率

5.电磁辐射

1)可见光、红外、微波

由大气窗口决定,对电磁波衰减少/通过最大的频率范围

2)黑体辐射:辐射只依赖于波长和温度,比辐射率为1

3)基尔霍夫定律:在考虑到局部热平衡状态下,物体的吸收能量和辐射能量之比等于常数

4)朗伯面:粗糙表面,辐亮度不依赖于入射角

5)亮温:等效的黑体辐射温度,来通过黑体辐射定律计算出来的温度

6)比辐射率:表示物体辐射的能力,是物体辐射和黑体辐射之比,越大越高热平衡下,发射率等于吸收率

影响因素:电磁波入射角、波长、偏振,海面温度,海面盐度

7)大气对电磁波影响:从分子角度,瑞利,米

6.散射吸收

1)光学厚度

2)大气透射率:0~1,大气衰减情况,衰减系数和路径积分

3)体积散射函数:单位

4)气溶胶:海洋、陆地

5)大气传输方程:描述辐亮度在大气、海洋

7.微波与海面相互作用

1)布拉格散射:入射角大于20°

2)镜面散射:电磁波垂直入射,入射角<10°,对高度计

3)SAR对海浪的成像机制:

倾斜调制,电磁波在小尺度海浪叠加,使得大浪对小狼进行调制

流体力学调制:小尺度重力波本来均匀分布,大浪传来引起波致流,作用

并使其分布不再均匀

速度调制

多普勒,卫星飞海浪运动,速度和加速度引起了速度拘束,引起多普勒频

4)归一化散射截面:单位面积散射截面

散射截面:通过雷达方程得到,和反射能量有关,描述散射目标特性,wiki 5)双尺度模型

3.海表温度遥感和辐射计

1)海表温度:利用黑体辐射测得,又叫皮温,微米毫米级,海洋学中是水下1米亮温低于实际温度

2)红外用2个通道,3.7,10~12两个窗口

海面辐射强,大气有窗口

3)Modis avhr

4)应用:测温度,热污染检测

5)难点:大气校正,尤其水汽;云检测,薄云薄雾和海水低温很容易混合,可以用历年的/长时间消除

6)亮温和频率的微分,在6.9gHz最大,所以在此频率用微波辐射计测,6~10之间

7)微波辐射计和天线有关系,增益可以差好几个数量级,波长,分辨率(红外高,微博低),精度(红外0.5~1k之间,微波1K),原理(黑体辐射的不同部分)4.海色遥感

1)一类水体:海洋离水辐亮度主要由叶绿素及其衍生物决定,大洋

二类水体:叶绿素以及除叶绿素之外的悬浮物、黄色物质,沿岸水体2)赤潮:大量繁殖

3)黄色物质:可溶有机物,陆地、海洋

4)离水辐亮度

5)遥感反射比:向上辐亮度和向下辐照度之比

6)大气矫正算法及其存在问题:即由卫星接收的辐亮度计算出海面之上的离水辐亮度,大气气溶胶、污染如何消除,海水中的泥沙浓度太大找不出一个通道使

离水辐亮度等于0

7)生物光学算法:二类水体问题,因为泥沙、可溶有机物都变,光谱混在一起8)二类水体难点:组分多,大气中气溶胶变化也大

9)Sedseais,meris,modis,vriis,cocts,octs

5.海面风场

1)布拉格散射条件及参数意义

2)双尺度模型、组合模型

3)地球物理模式函数:sigma0和风速风向入射角(散射计)

sigma0和风速风向入射角(高度散射计)

4)Sass,ami,quicscat,HY-2/scat,oceansat

5)和地球物理模式函数有关,因为它不是单值的,需要多次观测才能确定,观测中还有误差和噪声造成多借。中值滤波法,预报

6)高度计原理:sigma0和高度反比,风越大,海面越粗糙,接收到的sigma0能量越小

散射模型:镜面散射模型

7)微波辐射计测风:比辐射率,粗糙度改变比辐射率大小,影响亮温,

8)SAR测风原理:观测一次,和散射计类似,风向要通过其他方式获得,预报等,都是地球物理模式函数,近岸的

散射计缺点是分辨率低,25km,不能得出风向

6.高度计

1)因素:大气对流层、电离层、海面电磁矫正,地球固体、海面潮汐原理:脉冲达到海面返回的时间,不是真正光速

能量一半的位置x光速/2=瞬时海面到卫星的距离

2)测海浪原理:回拨信号上升沿的斜率和海浪有效波高成反比

有效波高:100个波中前三分之一的平均值

3)概念

海面高度:瞬时海平面和参考椭球之间的高度

海面地形(动力高度):瞬时海平面和大地水准面

大地水准面:最接近地球表面的等势面

海面高度异常SSHA:

海平面:最高和最低之间平均的假想平面

起伏:大地水准面和椭球之间差

4)geosat,alt,tp,joson,hy-2

7.合成孔径雷达

1)原理:

2)方位分辨率:和天线尺寸有关和卫星高度无关,卫星飞行方向分辨率,是合成

孔径,不断发射脉冲,连续记录振幅相位,方位分辨率等于实际天线长度的一半

距离分辨率:使用短脉冲测距的方式距离调频

3)seasat,高分,海洋3号

4)应用; 测海冰,海浪,测内波,涡旋,污染,舰船

8.盐度

1)辐亮度与频率的微分对淡水和海水,频率越低越敏感,差别越大

2)难点:要把风消除,温度、盐度、浪

3)Smos,aquaris

9.海洋现象

海冰、内波,涡旋,锋面,渔业资源调查0

物理海洋学试卷1答案

南京信息工程大学期末考试试卷(答案) 2007 - 2008 学年 第 1 学期物理海洋学 课程试卷( A 卷) 本试卷共 1 页;考试时间 120分钟;任课教师 王坚红、陈耀登 ;出卷时间2007 年12 月 系 专业 年级 班 学号 姓名 得分 一、简答题 (每小题 4 分,共32分) 1、平衡潮理论将实际潮波视为哪些分潮之和? 答:实际潮汐可视为是天文潮波,浅水潮波和气象潮波之和。而这三类潮波又可视为由许许多多分潮波组成。 [平衡潮理论将平衡潮潮高展成三大项,长周期项,日周期项,半日周期项,各项有随纬度变化的特征。] 2、海洋下层以什么环流为主,它主要携带的成分是什么? 答:海洋的下层以热盐环流为主。热盐环流不仅只携带热量和盐份,还含有其它成份,如氧气,二氧化碳等。这使得它的重要性不仅仅在它的流动。 3、请根据图说明是何种类型的潮汐,为什么。 答:左图是全日潮,右图是混合的不正规半日潮或全日潮。 在24小时(横坐标)内有仅有一个潮波峰。为全日潮。在24小时内(横坐标)有两个波峰,且峰值大小明显差异。 4、什么是Ekman 螺线?

答:相应于E k man漂流随深度的变化,漂流矢量端点的连线所构成的曲线为 E kman 螺线。 在北半球,漂流随深度向右偏;流速随深度增加呈指数形式减小。 在南半球,漂流随深度向左偏。流速随深度增加呈指数形式减小。 5、什么是等振幅线、同潮时线?指出右图 中的同潮时线和等振幅线及无旋点。 答:等振幅线是振幅相等的波列中振幅相同点的连线。同潮时线是不同波列中相同位相的连线。 图中实线是同潮时线;虚线是等振幅线。等振幅线的圆心是无旋点。该无旋点偏离海峡中线 6、解释波浪辐聚和辐散概念。 答:辐聚:在海岸突出处,波向线发生集中的现象,在此处波高因折射而增大。波能集中,引起海岸冲刷。 辐散:在海湾里,波向线发生分散的现象,在此处波高因折射而减小。波能分散,产生流沙淤积。 7、简述大陆架风暴潮的三个阶段及其对应的波动名称。 答:大陆架风暴潮可分为三个阶段: (1)先兆阶段:海面微微升高或降低,这个阶段波动称为先兆波。 (2)主振阶段:海面异常水位升高,这个阶段波动称为强迫波。 (3)余振阶段:海面相当显著升高,这个阶段波动称为边缘波。 8、解释潮汐调和分析。

海洋学知识点

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,也包括海洋资源开发、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不改变物体运动速度,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,受陆地影响小,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,受陆地影响大,面积小,水浅,无独立潮波系统,底质为陆屑。 5、构造学说的三个阶段? 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℃以上满足热胀冷缩性质,4℃以下不满足。低于4℃有利于水分子缔合 2、海水盐度(35‰)定义:发展历程 (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,冰层厚度发展越厚,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,海冰的盐度可能也高。在南极大陆附近海域测得的海冰盐度高达22~23。 冰的盐度随冰龄增大而减小。当海冰经过夏季时,冰面融化会使冰中卤汁流出,导致盐度降低,在极地的多年老冰中,盐度几乎为零。 融化时:死水现象;结冰时:对流,析出盐晶;海冰:影响海洋与大气热力交换 1、海面热収支:Qw=Qs-Qb±Qe±Qh Qs:大气透明度和天空中的云量、云状以及太阳高度有关【太阳辐射】 Qb:海面水温、空气中的湿度、云量和云状【海面有效回辐射】

海洋学导论练习题总

海洋科学导论复习题第一部分名词解释: 潮汐: 平太阳日: 风暴潮: 朔望月: 岩石圈: 海底峡谷: 天然气水合物: 对流层的气温分布特征 热带(赤道)辐合带(ITCZ) 季风产生的原因 东亚季风的主要特征 台风 ENSO事件 赤潮 海洋污损生物 海洋钻孔生物 初级生产力 海洋次级生产量 赤潮 生物多样性 恢复生态 卫星海洋遥感 空间平台 被动传感器 主动传感器; GIS系统 SeaWiFS 辐射量定标 SAR; 海洋光学关系式的含义 雷达高度计 压强梯度力

地转流 热盐环流 副热带辐聚区 海水状态方程 位温 海洋水团 波高 振幅 波长 周期 波速 中尺度涡 八分算潮法 海洋水团 第二部分填空: 卜 1) 根据潮汐涨落的周期和潮差的情况,可以把潮汐分为如下四种类型:,,,。 2) 1平太阴日= ,平太阳时≈小时分钟。 3) 由于科氏力的影响,北半球的旋转潮波系统基本为方向,南半球的旋转潮波系统基本为方向。 4) 天体通过天子午圈叫,一昼夜内天体两次通过天子午圈,其中靠近天顶时叫,靠近天底时叫。 5) 由引潮力计算可知,海洋的潮汐主要是由产生的,其次是由产生的。 李 1) 地壳根据其结构、组成和厚度的差异可分为地壳和地壳两大类;陆壳为双层结构,上地壳为层或层,上地壳为层或质层。 2) 现代海岸带一般包括:、和三部分,相应地又称为、和。 3) Wilson旋回包括、、、、 和期。 梁 1)海水中的含盐量是海水浓度的标志,海洋中许多现象和过程都与其分布和变化有关。过去是用海水中的“氯度”来表示海水的盐度。氯度是指海水中的溴和碘以当量置换,

氯离子的总克数,用表示,国际上统一使用的标准海水其盐度值为。而现在是通过测量海水的的来测盐度的,这种方法测海水盐度精度高,速度快。 2)研究海冰的物理性质主要是要研究海冰的、及热学、力学和光学性质。 3)海洋内部的热交换方式由诸多因素形成。在铅直方向上的热交换主要由来实现,在水平方向的热交换主要通过来完成。 4)海洋温、盐、密的细微结构,根据剖面而结构特征不同,其薄层结构可分为:和。 宁 1. 海洋生物物种多样性因所处地域的不同变化很大,许多生物类群在热带地区的多样性比寒冷地区的得多。 2. 海洋有比陆地得多的物种多样性。 3. 全球海洋内的主要生物群落有: 4. 海洋生物的三大生态类群是: 5. 赤潮发生过程大致可分为四个阶段。 6. 钻孔生物与污损生物不同,污损生物是生长在物体的,而钻孔生物则钻到物体 周 1)卫星海洋遥感是利用,从卫星平台观测和研究海 洋的分支学科。 2)遥感的电磁波谱段包括,和。其中,可见光 波长范围;热红外波长范围;微波波段范围(频率)。 3)目前主要传感器种类有、、、、、等。 4)卫星海洋遥感系统包括空间平台及轨道,、、、 和。 5)卫星海洋遥感的优点有。 6)海面叶绿素遥感的可见光波长范围是从到。 7)卫星红外遥感海表面温度广泛应用于,,,和。 8)雷达散射计主要用于遥感。 9)雷达高度计主要用于测量,,,, 等。 陈 1. 海洋“生物泵”的起点是浮游植物在海洋表层的,这种生物化学作用过程除了阳光与色素外,还需要生源要素参与反应。一般把海水中的、和等

海洋科学导论课后习题答案()

海洋科学导论复习题 第一章绪论 2.海洋科学的研究对象和特点是什么? 海洋科学研究的对象是世界海洋及与之密切相关联的大气圈、岩石圈、生物圈。 它们至少有如下的明显特点。首先是特殊性与复杂性。 其次,作为一个物理系统,海洋中水—汽—冰三态的转化无时无刻不在进行,这也是在其它星球上所未发现的。 第三,海洋作为一个自然系统,具有多层次耦合的特点。 3.海洋科学研究有哪些特点? 海洋科学研究也有其显著的特点。首先,它明显地依赖于直接的观测。 其次是信息论、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。 第三,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。 5.中国海洋科学发展的前景如何? 新中国建立后不到1年,1950年8月就在青岛设立了中国科学院海洋生物研究室,1959年扩建为海洋研究所。1952年厦门大学海洋系理化部北迁青岛,与山东大学海洋研究所合并成立了山东大学海洋系。1959年在青岛建立山东海洋学院,1988年更名为青岛海洋大学。1964年建立了国家海洋局。此后,特别是80年代以来,又陆续建立了一大批海洋科学研究机构,分别隶属于中国科学院、教育部、海洋局等,业已形成了强有力的科研技术队伍。目前国内主要研究方向有海洋科学基础理论和应用研究,海洋资源调查、勘探和开发技术研究,海洋仪器设备研制和技术开发研究,海洋工程技术研究,海洋环境科学研究与服务,海水养殖与渔业研究等等。在物理海洋学、海洋地质学、海洋生物学、海洋化学、海洋工程、海洋环境保护及预报、海洋调查、海洋遥感与卫星海洋学等方面,都取得了巨大的进步,不仅缩短了与发达国家的差距,而且在某些方面已跻身于世界先进之列。 第二章地球系统与海底科学 3.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。

热红外遥感在地热中的应用

专业:测绘工程 班级: 0614111 组别:第一组 指导教师:牛磊 姓名:曹岳飞、闫佩良、马欣欣 梁威力、王君 完成时间: 2013年12月1日

热红外遥感技术及其在地热资源调查中的的应用0614111班第一组曹岳飞闫佩良马欣欣梁威力王君 摘要:热红外遥感即通过热红外探测器收集地物辐射出来的人眼看不到的热红外辐射通量,经过能量转换而变成人眼能看到的图像。热红外遥感自从1962年第一台红外测温仪诞生起在军事、地热油气调查、地质填图、热制图、热惯量估算以及灾害监测、环境污染等方面有了非常广泛的应用。本文主要介绍了热红外遥感技术及其在地热资源调查中的应用。 关键词:热红外技术地热资源调查 引言 自然界任何温度高于热力学温度(0K或-273oC)的物体都不断地向外发射电磁波。热红外遥感即通过热红外探测器收集地物辐射出来的人眼看不到的热红外辐射通量,经过能量转换而变成人眼能看到的图像。热红外遥感技术的发展是为了获取地物的热状况信息,从而推断地物的特征及环境相互作用的过程,为科学和生产所应用。 地热是地球赋予人类的廉价能源,地球就像一个庞大的地热库。 人类在面对环境污染的困扰、地球生态平衡的破坏、不可再生资源的匮乏、各国对能源需求的急速增长。这时地热资源调查就显得尤其重要。热红外遥感技术是一种快速检测地面温度的新技术,它能在瞬间或比较短的时间内获取大面积地面温度场信息,将这一新技术用来进行地热资源调查,取得了许多成功经验,同时在理论探讨方面也在逐步深化,展现出它的应用前景。 1 红外线的起源与发展 热红外遥感的发展可以从1962年第一台红外测温仪诞生算起; 1978年美国发射热惯量卫星(HCMM),首次用卫星来观察地球表面的温度差异,这标志着热红外遥感的发展; 随后,红外技术不断发展,一系列航空航天遥感器运用了热红外波段采集地面数据,并将其应用于军事、地质填图、热制图、热惯量估算以及灾害监测、环境污染等方面; 热红外遥感的发展可以从1962年第一台红外测温仪诞生算起; 1978年美国发射热惯量卫星(HCMM),首次用卫星来观察地球表面的温度差异,这标志着热红外遥感的发展;

中国海洋大学 物理海洋学 课程大纲(理论课程)

中国海洋大学物理海洋学课程大纲(理论课程)(本课程大纲根据2011年本科人才培养方案进行修订或制定) 【开课单位】海洋环境学院【课程模块】学科基础 【课程编号】0701******** 【课程类别】必修 【学时数】50 【学分数】 3 一、课程描述 1、教学对象 海洋科学专业、大气科学专业的本科生 2、教学目标及修读要求 本课程旨在使学生系统地掌握物理海洋的基本理论及其发展全貌、理解已达到的水平和今后发展的方向。要求掌握动力海洋(海流、海浪和潮波)的基本概念和运动变化的基本规律,学会分析研究海洋动力现象的基本思路和方法。 3、先修课程(参照2011版人才培养方案中的课程名称,课程名称要准确) 《海洋学》、《海洋调查》、《流体力学》 二、教学内容 第一章:海流 § 1、引言 § 2、地转流 § 3、考虑摩擦的定常流动 § 4、非定常流动 § 5、风生大洋环流 教学重点:大洋中的基本流动和风生大洋环流 难点:大洋环流的西向强化 教学手段:多媒体课堂讲授为主、随堂讨论与课后大作业为辅第二章:海浪 § 1、引言 § 2、线性波动理论 § 3、线性波动的合成

§ 4、波动的折射和绕射 § 5、有限振幅波动 § 6、海浪的统计性质 § 7、海浪谱 教学重点:线性波动、海浪谱 难点:线性波动、海浪谱 教学手段:多媒体课堂讲授为主、随堂讨论与课后大作业为辅第三章:潮波 § 1、引言 § 2、平衔潮理论 § 3、考虑地球形状的潮波 § 4、等深广阔水域中的潮波 § 5、海峡和海湾中的潮波 § 6、变截面海湾中的潮波 § 7、浅水潮波 § 8、三维潮波 教学重点:平衡潮理论,广阔水域、海峡和海湾中的潮波、三维潮波 难点:等深广阔水域中的潮波、三维潮波 教学手段:多媒体课堂讲授为主、随堂讨论与课后大作业为辅 三、考核方式及评价体系 1、考核方式:闭卷考试 2、评价体系:课程考核成绩由平时成绩和期末考试成绩构成,平时成绩根据出勤、课堂讨论、课后作业、期中检查等评定,所占比重一般不超过50%。考核各部分的比重由老师结合课程内容给定:平时成绩:20 %,期末考试:80 %。 四、选用教材及必读参考书(注明作者、出版社、出版时间及版次) 1、选用教材 叶安乐、李凤歧编著,《物理海洋学》.青岛:青岛海洋大学出版社.1992年12月. 2、主要参考书 1)、吕美仲、侯志明、周毅编著,《动力气象学》.北京:气象出版社,2004

海洋科学导论-海洋学基础-重点知识

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)。 3) 4)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。 5)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

海洋科学导论试题(1-10)

试题一 一、填空题(2×10=20分) 1、理论上初一、十五为()潮。 2、风海流的副效应是指()和下降流。 3、海水运动方程,实际上就是()在海洋中的具体应用。 4、海水混合过程就是海水各种特性逐渐趋于()的过程。 5、海面海压为0,每下降10米,压力增加()。 6、我们平日所见的“蔚蓝的大海”,蔚蓝指的是大海的()色。 7、引起洋流西向强化的原因是()。 8、开尔文波的恢复力为重力和()。 9、风浪的成长与消衰主要取决于海面对()摄取消耗的平衡关系。 10、根据潮汐涨落的周期和潮差情况,舟山属于()潮。 二、名词解释(2×10=20分) 1、月球引潮力 2、波形传播的麦浪效应 3、黄道 4、浅水波 5、最小风时 6、回归潮 7、南极辐聚带 8、倾斜流 9、波群 10、海水透明度 三、判断题(对——T,错——F)(1×10=10分) 1、大洋深层水因为发源地影响而具有贫氧性质。 2、无限深海漂流的体积运输方向与风矢量垂直,在南半球指向风矢量的左方。 3、浅水波水质点运动轨迹随着深度增加,长轴保持不变。 4、埃克曼无限深海漂流理论中,海面风海流的流向右偏于风矢量方向45度。 5、以相同能量激发表面波与界面波,界面波的振幅比表面波大。 6、小振幅重力波所受的唯一恢复力是重力。 7、风浪的定常状态只与风时有关。 8、当波浪传到近岸海湾时,波向线会产生辐聚。 9、驻波波节处水质点没有运动所以被叫做驻波。 10、水下声道产生的原因是声线会向温度高的水层弯曲。 四、简答题(10×5=50分) 1、试从天文地理两方面解释钱塘潮成因。 2、试描述世界大洋表层水环流的主要特征。 3、有人说“无风不起浪”,可又有人反对说明明是“无风三尺浪”,你说呢?

海洋基础知识问题与答案

第一部分:海洋科学基本知识 (一)海洋科学 1.A [掌握]:海洋科学研究的对象 B [了解]:海洋科学的分支及海洋科学研究的特点 A.海洋科学的研究对象:海洋科学研究的对象是世界海洋及与之密切相关联的大气圈、岩石圈、生物圈 B.海洋科学的分支及海洋科学研究的特点:海洋科学体系既有基础性科学,也有应用与技术研究,还包括管理与开发的研究。属于基础性科学的分支学科体系,提法不尽相同,如有的认为应包括物理海洋、化学海洋学、生物海洋学、海洋地质学、环境海洋学、海气相互作用以及区海洋学等。应用与技术研究的分支有卫星海洋学、渔场海洋学、军事海洋学、海洋学、海洋声学、光学与遥感探测技术、海洋生物技术、海洋环境预报以工程环境海洋学等。管理、开发研究方面的分支有海洋资源、海洋环境功能区、海洋法学、海洋监测与环境评价、海洋污染治理、海域管理等。 海洋科学研究对象的特点:首先是特殊性与复杂性。其次,作为一个物理系统,海洋中水-汽-冰三态的转化无时无刻不在进行,第三,海洋作为一个自然系统,具有多层次耦合的特点. 海洋科学研究的特点:首先,它明显地依赖于直接的观测。这些观测应该是在自然条件下进行长期的,且最好是周密计划的、连续的、系统而多层次的、有区域代表性的海洋考察 其次是信息论、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 第三,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 (二)地球运动和结构 2.[熟悉]:科氏力(地球自转偏向力)的作用;科氏力与地球自转产生的惯性离心力差别 3.[掌握]:地球圈层结构及内部和外部圈层的构成 4.[熟悉]:地球表面海陆分布的特点 科氏力的作用(地球自转偏向力)的作用:科氏力,又称科里奥利力,地转偏向力。是对于运动流体受力而言。由于地球自转,使球体上固体和流体运动差异的力。 无论地球上流体运动方向如何,地转偏向力在北半球始终向运动方向偏右90度,南半球始终向运动方向偏左90度。 地球圈层结构及内部和外部圈层的构成 地球是一个具有同心圈层结构的非均质体,以地球固体表面为界分为内圈和外圈,内圈和外圈又可再分为几个圈层,每个圈层都有自己的物质运动特征和物理化学性质。 外部圈层:地球固体表面以上,根据物质性状可以分为大气圈、水圈和生物圈。 内部圈层:地球内部物质呈同心层圈结构。在各圈层间都存在着地震波速度变化明显的界面(或称不连续面),其中最重要的界面有莫霍面(M面)和古登堡面(G面),它们把地球内

海洋平台基础知识

海洋平台基础知识系列 0. 海洋工程是什么?(名词解释) Ocean engineering 海洋工程,从地理的角度来说,可分为海岸工程、近岸工程(又称离岸工程)和深海工程三大类。一般来说,位于波浪破碎带一线的工程,为海岸工程;位于大陆架范围内的工程,为近岸工程;位于大陆架以外的工程,为深海工程,但是在通常情况下,这三者之间又有所重叠。从结构角度来说,海洋工程又可分为固定式建筑物和系留式设施两大类。固定式建筑物是用桩或者是靠自身重量固定在海底,或是直接坐落在海底;系留式设施是用锚和索链将浮式结构系留在海面上。它们有的露出水面,有的半露在水中,有的置于海底,还有一种水面移动式结构装置或是大型平台,可以随着作业的需要在海面上自由移动。 海洋工程是指以开发、利用、保护、恢复海洋资源为目的,并且工程主体位于海岸线向海一侧的新建、改建、扩建工程。具体包括:围填海、海上堤坝工程,人工岛、海上和海底物资储藏设施、跨海桥梁、海底隧道工程,海底管道、海底电(光)缆工程,海洋矿产资源勘探开发及其附属工程,海上潮汐电站、波浪电站、温差电站等海洋能源开发利用工程,大型海水养殖场、人工鱼礁工程,盐田、海水淡化等海水综合利用工程,海上娱乐及运动、景观开发工程,以及国家海洋主管部门会同国务院环境保护主管部门规定的其他海洋工程。 1: 海洋平台的类型: 海洋平台:(1)移动式平台: 坐底式平台 自升式平台 钻井船 半潜式平台 张力腿式平台 牵索塔式平台 (2)固定式平台:导管架式平台 重力式平台固定平台又可以分为桩式海上固定平台、重力式海上固定平台、自升式海上固定平台 导管架型平台:在软土地基上应用较多的一种桩基平台。由上部结构(即平台甲板)和基础结构组成。上部结构一般由上下层平台甲板和层间桁架或立柱构成。甲板上布置成套钻采装置及辅助工具、动力装置、泥浆循环净化设备、人员的工作、生活设施和直升飞机升降台等。平台甲板的尺寸由使用工艺确定。基础结构(即下部结构)包括导管架和桩。桩支承全部荷载并固定平台位置。桩数、长度和桩径由海底地质条件及荷载决定。导管架立柱的直径取决于桩径,其水平支撑的层数根据立柱长细比的要求而定。在冰块飘流的海区,应尽量在水线区域(潮差段)减少或不设支撑,以免冰块堆积。对深海平台,还需进行结构动力分析。结构应有足够的刚度以防止严重振动,保证安全操作。并应考虑防腐蚀及防海生物附着等问题。导管架焊接管结点的设计是一个重要问题,有些平台的失事,常由于管结点的破坏而引起。管结点是一个空间结点,应力分布复杂;近年应用谱分析技术分析管结点的应力,取得较好的结果。 混凝土重力式平台的底部通常是一个巨大的混凝土基础(沉箱),用三个或四个空心的混凝土立柱支撑着甲板结构,在平台底部的巨大基础中被分隔为许多圆筒型的贮油舱和压载舱,这种平台的重量可达数十万吨,正是依靠自身的巨大重量,平台直接置于海底。现在已有大约20座混凝土重力式平台用于北海 钻井船是浮船式钻井平台,它通常是在机动船或驳船上布置钻井设备。平台是靠锚泊或动力定位系统定位。按其推进能力,分为自航式、非自航式;按船型分,有端部钻井、舷侧钻井、船中钻井和双体船钻井;按定位分,有一般锚泊式、中央转盘锚泊式和动力定位式。浮船式钻井装置船身浮于海面,易受波浪影口向,但是它可以用现有的船只进行改装,因而能以最快的速度投入使用。适用于深海钻井的主要是两种浮式钻

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。

第二章 海洋学基础知识及其应用

第一节海流 海流概述:1.海流的定义及分类 海流是指海水大规模相对稳定的流动,是海水重要的普遍运动形式之一。海流一般是三维的,由于海洋的水平尺度远远大于其垂直尺度,因此水平方向的流动远比铅直方向上的流动强得多。习惯上常把海流的水平运动分量狭义地称为海流,而其垂直分量称为上升流和下降流。海流的主轴是指海流流动方向上流速最大点的连线。海流的规模常用流幅来表示,流幅是指垂于主轴的水平宽度和上下厚度。海流的强弱常用平均流速或平均流量表示。 海流的单位常用kn(节)和n mile/d(海里/天)表示。海流是矢量,其方向以流的去向表示,通常以8方位或度数为单位。 按照海流的成因,海流可以分为风海流、梯度流、补偿流和潮流等;按照海流本身的温度与其所流经海域的温度高低,海流可以分为冷流、暖流和中性流;按照海流方向与海岸的相对位置,可以分为向岸流、离岸流和沿岸流。在海岸带实测到的海流通常是潮流、风海流、地转流等迭加后的合成海流,可以分解为周期性的海流(潮流)和非周期性的海流(余流)。实际的海流往往是多种原因共同作用的结果,在近海通常以潮流为主,在外海则以风海流为主。 2.海流的表示方法 海流多以矢量分布图来表示,常用的有流场分布图和海流频率玫瑰图。 表层海风流成因与特征:在无限深海中,由于地转偏向力作用,表层风海流的流向在北半球偏于风去向之右约45?,在北南球偏于风去向之左约45?。海流流向随着深度的增加而逐渐向右(南半球向左)偏转,流速随着深度的增加逐渐变小。到某一深度时,流向与表层海流相反而流速仅为表层流速的5%。 在浅海中,流向与海深、摩擦深度有关,流向与风向几乎一致。 地转流:地转流也称梯度流,它是指当等压面(海面)发生倾斜时,海水的水平压强梯度力和水平地转偏向力平衡时的稳定海流。根据引起等压面倾斜的原因不同,地转流又可分为倾斜流和密度流两种。 倾斜流是指在不均匀的外压场作用下的地转流。在海洋上大气压分布不均匀,大河入海的河口或迎风的海边出现的海水不均匀堆积等引起的海面(等压面)倾斜。观测者若背倾斜流而立,则右边等压面高,左边等压面低(南半球相反)。流速大小与等压面的倾斜程度有关,倾斜度越大,水平压力梯度也越大,流速就越大。 由于海水密度分布不均匀引起的等压面倾斜而产生的地转流称为密度流。观测者若背密度流而立,则右边等压面高,密度小(温度高);左边等压面低,密度大(温度低)。在南半球则相反。 冷流与暖流:海流的水温低于它所流经海域的水温称为冷流,亦称寒流。通常由高纬度流向低纬度的海流为冷流,如拉布拉多冷流、亲潮等。 海流的水温高于它所流经海域的水温称为暖流。通常由低纬度流向高纬度的海流为暖流,如墨西哥湾流、黑潮等。 海流的水温与它所流经海域的水温基本一致,称为中性流。通常沿东西方向流动的多属于中性流,如南、北赤道流等。

物理海洋复习提纲

《物理海洋学》复习提纲 (2012年12月) 第四章 基本方程 1、作用于海水微团的真实力有哪些? 答: 地球引力g * =02()M r a r μ-,压强梯度力1p ρ ?-,摩擦力F V μρ=?,天体引力(包括月球引力()02 M L X L L K μ=-和太阳引力()02 S L X L L K μ=- ) 2、基本方程由哪几个守恒定律推导而来?有几种方程组成? 答:()()()()1 20(,,)T D dV g p V F F dt V s V s k s t V t s p θρθ θκθρρθ?=-?-Ω?++?? ???=???+??=??????+??=???? =?? ——运动方程动量守恒——连续方程质量守恒——盐量扩散方程盐量守恒——热传导方程热量守恒——海水状态方程 3 边界条件出现的物理原因? 答: 海洋是有边界的,它与大气、海底和海岸线之间存在着不连续界面。而这种不连续界面基于连续性的海水运动基本方程组不能应用,必须用边界条件来代替。 4、基本方程及边界条件为什么要进行时间平均? 答: 通常情况下,海水运动处于湍流状态。处于湍流运动状态的流体质点其运动轨道是无序的、随机的。各质点之间存在着不连续的相对运动,这种运动被称为脉冲运动。这种运动分析起

来很困难,通过时间平均,可以将海水运动中的脉动特征分离掉,从而更利于体现海水运动的整体规律。 5、准静力近似、f 平面近似、β平面近似和Boussinesq 近似的概念。 答: 准静力近似:静力方程10p g z ρ?- -=?0z p p gdz ζρ?=+?,其中0p 为海面气压,z gdz ζρ?为z 点以上单位底面积水柱的重量。任意点压强等于海面大气压强与该点以上水柱重量之和,这就是准静力近似又叫静压假设。 f -平面近似:在大尺度运动中,为了理论上研究方便,在不影响海水运动主要特征的情况 下,常常取02sin f f ω?==,即认为海水运动发生在科氏力参量为常数0f 的平面上,该平面叫做f -平面,在该平面上研究海水运动称为f -平面近似。 β-平面近似:科氏参数f 是纬度y 的非线性函数,近似地将f 表示为0f f y β=+的线 性函数,这种近似称为β-平面近似。 Bounssinesq 近似:在海水运动基本方程组中,近似认为海水是不可压缩的,以体积连 续方程0V ??=来买描述海水的连续性。微小密度扰动'ρ仅在z 方向的运动方程中对浮力项' g ρρ 有意义,其与方程中均以c ρ代替ρ。这种近似叫做Bounssinesq 近似。 第五章 海流 1 海流、地转流、惯性流的定义。 答: 海流:海水沿一定途径相对稳定的大规模流动。 地转流:大尺度海水在压强梯度力和Coriolis 力平衡下的流动。这种流动基本上是近似水平的,也可近似认为是定常的。 惯性流:风力维持的漂流流出风力强制作用区域,变为自由流动。其运动的前支持度远小于

海洋基础知识

中国海洋 1、中国海域辽阔,海岛广布,大约有多少个面积大于500平方米的海岛?6500多个。 2、我国面积最大的三个海岛的名字就是什么? 台湾岛、海南岛与崇明岛。 3、我国以海岛组成的省级行政建制有几个? 我国以海岛组成的省级行政建制有2个,就是台湾省与海南省。 4、我国各海区海岛最多的、最少的分别就是哪个海区? 我国各海区海岛数最多的就是东海海区,海岛数最少的就是渤海海区。 5、我国已探明海洋石油天然气储备量最大的海区就是哪个海区?南海海区。 6、我国近海各海区按面积如何排序? 面积最大的就是南海,其次就是东海与黄海,面积最小的就是渤海。 7、我国近海各海区中平均水深最浅与最深的分别就是哪个海区? 平均水深最浅的就是渤海海区,最深的就是南海海区。 8、我国海岛最多的省份就是哪个省份?浙江省。 9、我国哪个海区潮汐能最为丰富?浙闽沿海。 10、我国最大的产盐省份就是?山东 11、我国鱼种最多的海区就是哪个?南海海区 12、我国面积最大的珊瑚岛就是哪个岛?最大的群岛就是哪个岛? 我国面积最大的珊瑚岛就是位于西沙群岛西部的永兴岛,面积为1、85平方千米。面积最大的群岛就是舟山群岛。 13、我国沿海有哪些重要的港口? 到2004年底,沿海港口共有中级以上泊位2500多个,其中万吨级泊位650多个;全年完成集装箱吞吐量6150万标准箱,跃居世界第一位。一些大港口年总吞吐量超过亿吨,上海港、深圳港、青岛港、天津港、广州港、厦门港、宁波港、大连港八个港口已进入集装箱港口世界50强。

14、我国年吞吐量最大的就是哪个港口?上海港。 15、郑与几次出使西洋? 郑与于1405-1433年的28年中七次出使西洋,经东南亚、印度洋到达红海与非洲,遍及亚洲、非洲30多个国家与地区。最远到达赤道以南的非洲东海岸与马达加斯加岛。 16、《南京条约》中,我国被迫开放的通商口岸有哪几个? 《南京条约》,旧称《江宁条约》于1842年8月29日在南京签订,我国被迫开放广州、福州、厦门、宁波、上海五个通商口岸。 17、我国的内海就是哪个海? 渤海就是我国的内海,面积为7、7万平方千米。 18、我国的黄河与长江最终分别流入哪个海区? 黄河最终流入我国的渤海海区;长江最终流入我国的东海海区。 19、我国大陆海岸线、岛屿岸线总长度分别约为多少千米? 我国大陆海岸线总长度约为18000千米;我国岛屿岸线总长度约千米。 20、我国目前已经建立了多少个国家级海洋自然保护区?30个。 21、我国目前已经命名了获得国际SC(A)R组织承认的南极地名大约有多少个?300个。 22、我国最北面的出海口在哪里?图门江。 23、《中华人民共与国专属经济区与大陆架法》对我国大陆架就是如何规定的? 《中华人民共与国专属经济区与大陆架法》规定我国的大陆架为领海以外依陆地领土的全部自然延伸,扩展到大陆外边缘的海底区域的海床与底土。 24、我国法律关于内水的权益就是如何阐述的? 《中华人民共与国领海及毗连区法》规定:我国的领海基线向内陆一侧的水域为我国的内水。内水属于国家领土的一部分,完全受国家的主权管辖;所有外国船舶非经许可不得在一国的内水航行;外国渔船不得进入内水从事捕鱼活动。 25、我国政府关于领海宽度就是如何主张的?

海洋科学导论试题

海洋科学导论试题一、名词解释 1. 海洋科学:研究地球上海洋的自然现象、性质与其变化规律,以及和开发与利用海洋有关的知识体系。 2. 大陆架:海岸线到水深200米以内,平均深度133米;宽度1—1000km,平均75km ;平均坡度度;地壳为硅质花岗岩构成。浪、潮、流季节变化,丰富的油气田,渔业,养殖业主要 场所。 3. 海洋科学分支:物理海洋学、化学海洋学、生物海洋学、海洋地质学、环境海洋学、海气相互作用以及区域海洋学等。 4. 海洋科学研究的对象及特点: 特殊性与复杂性:极大的比热容、介电常数和溶解能力,极小的粘滞性和压缩性等。 海洋中水-汽孙三态的转化无时无刻不在进行。海洋每年蒸发约44X 108t淡水 海水的运动还受制于海面风应力、天体引力、重力和地球自转偏向力等。诸如此类各种因素的共同作用,必然导致海洋中的各种物理过程更趋复杂,即不仅有力学、热学等物理类型,而且也有大、中、小各种空间或时间特征尺度的过程。 具有多层次耦合的特点蒸发与降水,结冰与融冰,海水的增温与降温,下沉与上升,物质的溶解与析出,沉降与悬浮,淤积与冲刷,海侵与海退,潮位的涨与落,波浪的生与消,大陆的裂离与聚合,大洋地壳的扩张与潜没,海洋生态系平衡的维系与破坏等等。海洋科学研究 的特点: 1. 它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。 5. 太阴日 地球上一点由第一次正对月球中心的的二次正对所需的时间 太阴日=平太阳日时=20 h 50 min (由于月球公转速度大于太阳在地球上的视觉运动 速度,当地球转动一周,平太阴日以运行了大约度。地球上一点由第一次正对月球中心的的二次正对约需旋转度角!) 6.新中国海洋科学的发展历程1950 年8月就在青岛设立了中国科学院海洋生物研究室。

广东海洋大学-物理海洋学实习

广东海洋大学实习报告书 实习内容:物理海洋实验实习 实习地点:海博楼一楼风浪流水槽实验室 实习时间:2013.12.06~2013.12.20. 班级: 学号: 姓名: 成绩:

一、实习目的 物理海洋实习是物理海洋专业学生的必修课程之一,是对书本的知识内容进行练习和巩固。本次实习进行的实验是风浪水槽实验,观察模拟在风场作用下波浪受风应力后的运动情况。 二、实习内容 1.描述风浪流水槽的基本特征 风浪水槽的主体是水槽,造风机,造波机。具体构造如下图所示: 在确保所有零件部分能正常运行的情况下,启动造波机,制造波浪,再打开风机马达,控制不同的风速,进而观测波浪的运动状况。 2.风速在5m/s、10m/s、15m/s情况下水槽内波浪和流的基本分布特征 风速在5m/s时,水槽内水面波浪还能观测到波浪的表面轮廓呈现明显的正弦曲线形状;风速在10m/s时,水面波浪还能呈现正弦曲线形状,但有的地方的形状已经开始变形;风速在15m/s时,水面波浪起伏形状此高彼低,波形不对称现象显著,某些地方有波浪破碎现象。 3.造流机开动后水槽内流速的分布特征 造流机开动后,水槽内水体从左向右流动。对于水中的自由表面重力波,波 浪的传播速度与水深和波长相关。本次观察的是浅水波动,几乎没有色散,波浪下 水质点运动轨迹如下图所示。 4. ADV仪器的简要介绍 最初是SonTek公司为美国陆军工程兵团水道实验室设计制造的。该流速仪运用多普勒原理,采用遥距测量的方式,对距离探头一定距离的采样点进行测量。 如今,ADV已成为水力及海洋实验室的标准流速测量仪器。广泛应用于研究波浪

轨迹、研究水体运动轨迹、桥桩周围水流扰动的研究、水沙试验测试、室内水力模型实验、野外测量(沼泽地小流速的测量、黄石国家公园热喷泉水的测量、水处理厂沉淀池中的测量)、水产养殖业(水流扰动对渔业的影响)、水处理厂(用ADVOcean 测量水流的流量)、测量沼泽地中的流速、ADV研究海浪、泥沙实验室等。 MicroADV超声测速仪基于多普勒效应(Doppler effect)的理论。所谓多普勒效应是为纪念奥地利物理学家多普勒而命名的,他于1842年首先提出了这一理论,即:当波源和观察者有相对运动时,观察者接收到的波频已发生改变,声波频率在声源移向观察者时变高,在声源远离观察者时变低. ADV的测量很重要参数是控制体距离发射探头约为5cm,是一个圆柱体(体积为0.08cm3),由探头发射超声波,遇到控制体后反射,并由接受探头接受反射的信号,因此,MicroADV测量的实际是控制体与发射探头的相对运动速度。 几何形状: MicroADV主要由三部分组成:量测探头、信号调理、信号处理。量测探头由三个10MHz的接收探头和一个发射探头组成,三个接收探头分布在发射探头轴线的周围,它们之间的夹角为120°,接收探头与采样体的连线与发射探头轴线之间的夹角为30°,采样体位于探头下方5cm或10cm,这样可以基本上消除探头对流场的干扰。 ADV采样体的尺寸取决于四个因素:发射声束、接收声束、脉冲长度、接受窗(返回信号的时间跨越周期)。右图表示每一个因素对采样体尺寸的影响。采样体的水平边界由发射声束和接收声束的相交部分确定,但声束相交部分的范围不易确定,因此把发射声束和接收声束近似假定为圆柱体(对于10MHz ADV,其直径为6mm)。采样体的垂直边界由接收窗和脉冲长度的卷积确定。对于10MHz ADV 采样体的总高度为9mm,且采样体的高度可随ADV数据采集软件中的设置改变而变化,最小高度可达1.2mm,但这样设置会影响测量精度。另外,ADV测速点位置在采样体的垂直中心上。 为保护仪器积测量精度,在一般情况下,用户设定的速度范围应大于试验中出现的与流动方向有关的最大流速。信号强度是测量接受探头接受超声波信号强度的尺度,在ADV中信号强度是用信号和噪音的比值,即信噪比SNR来衡量的。信噪比主要可以检验水中是否存在足够的介质,如泥沙、微粒等,来反射声波信号。如果水中粒子过少,返回的信号就会比周围的噪音还要小,要是没有足够大的信号强度,ADV是不可能进行精确测量的,所得的数据肯定和实际差别很大。如果SNR降低,表明ADV测量中噪音很大,就会影响测量数据的精确性。对于瞬时流速测量(以25Hz采样),信噪比一般要求大于15分贝;对于平均流速测量(以0.5Hz采样),ADV可以在信噪比为5分贝时正常工作。 影响ADV 测试精度的主要因素:由ADV测速原理可知,不同的声速会对多普勒频移产生影响。在水中,声速主要是温度和水的含盐度的函数,它们的变化将引起声速的变化,如改变5℃的温度,声速将改变1%;改变1.2%的含盐度,声速将改变1%;如果ADV使用的声速误差为1%,速度测量结果的误差将会达

海洋科学导论思考题【VIP专享】

《海洋科学导论》思考题 第一章: 1、如何理解地球科学是一个复杂的科学体系? 2、海洋科学的研究对象和特点是什么? 3、海洋科学研究有哪些特点? 4、回顾海洋科学发展历史,从中你能够得到哪些启示? 5、中国海洋科学发展的前景如何? 第二章: 1、简述地球运动的主要形式及其产生的重要自然现象。 2、地球外部圈层与内部圈层是怎样划分的?说明它们之间的内在联系和区别。 3、说明全球海陆分布特点以及海洋的划分。 4、什么是海岸带?说明其组成部分是如何界定的。 5、大陆边缘分为几种主要来源?说明各自的构成及其主要特点。 6、什么是大洋中脊体系,它有哪些主要特点? 7、简述大陆漂移、海底扩张与板块构造的内在联系与主要区别。8、根据板块构造原理说明大洋盆地和边缘海盆地的形成与演化。 9、滨海沉积物主要有哪些?说明各自趁机作用的控制因素及沉积特点。 10、大陆架沉积作用过程有哪些?说明现代陆架沉积物的主要来源类型及分布规律。11、按照大洋沉积物的成因将其分为哪几种主要类型,请归纳它们的分布规律、12、按照矿产资源形成的海洋环境和分布特征,海洋矿产资源有哪些主要类型?如何认识海洋是巨大的资源宝库? 第三章: 1、简述海水组成与纯水的异同点。何谓海水盐度? 2. 简述海水的主要热学与力学性质,它们与温度、盐度和压力的关系如何? 3. 何谓海水的位温?有何实用价值? 4. 简述海水密度的表示方法(历史上和现在的)。何谓海水状态方程? 5. 海水结冰与淡水结冰的过程有何不同?为什么? 6. 海冰的主要物理性质是什么?海冰对海况有何影响? 7. 海洋热平衡方程中各项的物理含义是什么?它们是怎样对海洋的热状况产生作用的? 8. 世界大洋热平衡的分布与变化规律如何? 9. 简述世界大洋中温度、盐度和密度的空间分布基本特征。10. 大洋温度和盐度的平面分布与铅直分布有什么异同点?11. 何谓大洋主温跃层和极峰?何谓季节性温跃层? 12. 为什么大洋热带海域盐度的最大与最小值总是出现在表层以下?13. 何谓海洋水团?它和水型、水系有什么关系?14. 何谓海洋混合?引起混合的主要原因有哪些? 15. 涡动混合与对流混合效应有何异同之处?在不同纬度的海域中和不同季节中它们对海况的影响有什么变化与不同? 16. 海洋中温度、盐度与密度细微结构的基本特征如何? 、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题,而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标等,要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式,为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题,合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则:在分线盒处,当不同电压回路交叉时,应采用金属隔板进行隔开处理;同一线槽内强电回路须同时切断习题电源,线缆敷设完毕,要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行 高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案,编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案;对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题,作为调试人员,需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料,并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况 ,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术,电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时,需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全,并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围,或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理,尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作,并且拒绝动作,来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此,电力高中资料试卷保护装置调试技术,要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时,需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

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