海洋学导论8(大气及海洋)
海洋科学导论
海洋科学导论一、绪论海洋科学：是研究地球上海洋的自然现象、性质及其变化规律，以及与开发、利用海洋有关的知识体系。
研究对象：世界海洋及与之密切相关联的大气圈、岩石圈、生物圈，海洋中的(海水、营养盐、生物)，海底的(海洋沉积、海底岩石圈)，海口的(河口、海岸带)，海面的(大气边界层)。
特点：特殊性和复杂性、综合性，海洋中的水汽冰三态的转化无时无刻不在进行，作为自然系统的多层次耦合性。
研究内容：海水运动规律，海洋中的物理、化学、生物、地质过程，及其相互作的基础研究；海洋资源开发、利用，有关海洋军事活动迫切需要的应用研究。
海洋科学的发展史：第一阶段：海洋知识的积累；第二阶段：海洋科学的奠基与形成；第三阶段：现代海洋科学时期；最后，海洋科学的未来。
二、地球系统与海底科学地表陆海分布：地球表面总面积约5.1×108km2，分属于陆地和海洋。
以大地水准面为基准，陆地占29.2％，海洋占70.8％，地表大部分为海水所覆盖。
地球上海洋相互连通，构成统一的世界大洋；而陆地则相互分离，没有统一的世界大陆。
海洋不仅面积超过陆地，其深度也超过陆地高度。
3000m以上深海洋占其总面积的75％；而高度不足1000m 的陆地占其总面积的71％。
海洋平均深度达3795m，而陆地平均高度只有875m。
如果将高低起伏的地表削平，则地球表面将被约2646m 厚的海水均匀覆盖。
海洋的划分：根据海洋要素特点及形态特征，可分为主要部分——洋和附属部分海、海湾和海峡。
(大)洋，远离大陆，面积广阔，占海洋总面积的90.3％；深度大，一般大于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。
海是海洋的边缘部分，全世界共有54 个海，其面积占世界海洋总面积的9.7％。
海的深度较浅，平均在2000m以内。
其温度和盐度等海洋要素受大陆影响很大，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。
海洋科学导论
海洋科学导论一、简述《海洋科学导论》的主要内容，结合自己的专业，谈谈你的学习体会。
（一）通过学习，我认为“海洋科学导论”的基本内容主要包括：1．海洋科学发展史、研究海洋的意义以及海洋未来的发展趋势。
海洋是生命的起源，是生命的守护神，它的发展史是人类不断探索其奥秘的文明史；海洋有着丰富的生物资源、矿产资源、动力资源和空间资源，基于人口、资源、环境的强大压力，现在人们越来越关注海洋这一巨大宝库，积极采取合理的方法对海洋进行研究与开发，同时我们学习了海陆分布的基本状况，我国海洋的现状。
2．地球上海洋分布的基本特征及其自然效应，地球的结构、海与洋定义及特征，地球上三大洋情况分述。
我们了解地球的基本结构，海洋主要有连续性、广大性等特点，用海和洋的基本特征来区分海和洋，地球上洋和海的基本分布。
3．海底的一些基本知识，主要有海底地貌构造及其历史演化，海底扩张与板块构造、海底地貌现象的地质解释。
这些知识主要是与地质、地貌有关，对于研究海底有很大作用，便于分析海洋上的一些情况。
4．海水的物理、化学特性和海水运动。
海水基本的物理性质，海水的运动形式，世界洋流的分布情况及运动情况，水团。
5．海洋的化学资源及生物资源。
海水的组成和特性、海水中的化学反应，海洋化学资源、海洋化学环境及保护及海洋生物的分类系统。
6．海洋高新技术及海洋法与海洋权益。
（二）结合自己的专业，谈谈你的学习体会：我是软件专业的学生。
我对这门课程很感兴趣，以前就对地理方面的知识特别好奇，这次是学习海洋中的地理，以前很少涉及，所以听得比较认真。
我们专业平时就是编代码，每周四上这选修课，看看地图，学习些海洋知识，为平淡无奇的代码生活增添了一抹别样的颜色，很不错的。
老师讲的很详细很清楚，还拿当天的天气举过例子进行讲解，还预测了转天的天气，果然，转天就如老师所测，我对这事记忆犹新。
如果结合我们专业谈谈体会的话，我感觉，应该让大神们编个程序来精准地预测天气或者测试海洋中的元素的含量什么的，貌似这个难度挺大的，有好多意外因素的干扰呢。
海洋科学导论名词解释狂背.
海洋科学导论名词解释（这个是我整理出来的可能会考的名词解释，括号里是历年出过的题目）第三章1.海水：是一种溶解有多种无机盐、有机物质和气体以及含有许多悬浮物质的混合液体。
1902年盐度定义（07、09）：1kg海水中的碳酸盐全部转换成氧化物，溴和碘以氯当量置换，有机物全部氧化之后所剩固体物质的总克数。
”单位是g/kg，用符号‰表示。
2.海水组成恒定性：海水中的主要成分在水样中的含量虽然不同，但它们之间的比值是近似恒定的。
3.氯度（08）：1kg海水中的溴和碘以氯当量置换，氯离子的总克数。
单位是g/kg以符号‰来表示。
4.标准海水（09）：氯度值为19.374‰，对应盐度值为35.000‰。
5.盐度与氯度关系式（07）：S‰=0.030+1.8050Cl‰6.热容：海水升高1K（℃）时所吸收的热量称为热容，单位J/K,J/℃。
7.比热容：单位质量海水升高1K（℃）时所吸收的热量称为热容，单位J/Kg/K,J/Kg/℃。
8.热膨胀系数：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，还会发生体积热膨胀，其相对变化率称为海水的热膨胀系数。
9.比容：单位体积的质量。
10.位温（08）：海水中某一深度的海水微团，绝热上升到海面时所具有的温度称为该深度海水的位温。
此时的相应密度称为位密。
11.比蒸发潜热：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。
12.绝热变化（15）：在海水绝热下沉时，压力增大使其体积缩小，外力对海水微团做功，增加了其内能导致温度升高；反之当绝热上升时体积膨胀，消耗内能导致温度降低。
上述海水微团的温度变化称为绝热变化。
13.饱和水汽压：对纯水而言，所谓饱和水汽压，是指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。
14.海水渗透压：如果在海水和淡水之间放置一个半透膜，水分子可以透过。
但盐分子不能透过。
那么淡水一侧的水就会慢慢渗向海水一侧，使海水一侧压力增大，直到达到平衡状态，此时膜两边的压力差，称为渗透压。
海洋科学导论 第八章_大气与海洋
大气的平流层
平流层：对流层顶向上至50km左右的气层。 特点：底层温度变化不大，上部温度增高 明显。使得大气很稳定，呈现出明显的成层 结构，铅直运动弱，多为平流运动且尺度大。 水汽少，没有各种天气现象。空气尘埃少， 大气的透明度高。
夜光云：高纬度地区黄昏前后，冰晶或尘埃组成。
分子氧和原子氧
地球大气的成分
大气高层：主要为氮、氧，其他气体少。 氧气：占地球大气质量的23%，是动植物赖以生存和繁殖 的必要条件。 臭氧：10～40km高度，极大值在20～25km附近。强烈吸收 太阳紫外辐射0.2～0.3μm的能力。其浓度会对气候变化和 人类生活带来巨大影响。 二氧化碳：0.03%,多在20km以下。主要是有机物燃烧、腐 烂和生物呼吸过程中产生的。吸收长波辐射，放出长波辐射。 “温室效应”。 除上述气体外，还含有水汽及其液态、固态微粒。 湿空气：含水汽的空气。主要来源于海洋表面蒸发。
可变成分：比例随时间、地点而变。其中包 括水汽、二氧化碳、臭氧和一些碳、硫、氮的 化合物。
地球大气的成分
干空气：除水汽以外的纯净大气称为干洁大气， 简称干空气。其中氮、氧、氩三种气体就占了空 气容积的99.66％，如果再加上二氧化碳，则剩下 的次要成分所占的容积是极微小的。
85km以下，大气运动和分子扩散导致混合均匀， 干空气中各成分比例维持常定，相当于摩尔质量 为28.9644g/mol的单一气体。
通常把有天气意义的大气运动，按其水平尺度 而粗略地分为：大尺度系统，中尺度系统，小尺 度系统，微尺度系统。
水平尺 垂直尺
度
度
水平速 度
垂直速 度
生命史
2、 自由大气的地转平衡运动
自由大气：在1～1.5km以上的大气中，摩擦力很小，可以忽略不计。
海洋学导论海洋生物(精品资料)PPT
海洋生物环境分区
• 海洋生物的栖居环境分水层和底层两局 部
• 水温是决定海洋生物的生存区域、物种 丰度及其变动的主要环境因素
• 盐度对海洋生物的作用主要在于影响渗 透压，因为大多数海洋生物和海水是等 渗的
海洋生物环境分区
• 海水深度对生物最明显的影响是流体静 压力的作用和光照深度
• 海洋生物的生理过程“生物泵〞对全球 起哄的作用
海洋生物生态类群
• 海洋生物生态类群分为浮游生物、游泳 生物和底栖生物三大类群
• 海洋浮游生物〔marine plankton〕 • 这个生态类群的生物缺乏兴旺的运动
器官，没有或仅有微弱的游动能力，悬 浮在水层中随水流移动。又分为 phytoplankton • zooplankton
上升流或铅直方向的海水混合，能把较冷但富有营养物质的深层海水输送到上表层，是指成为富于生产能力的海域。 任何一个生态系统包含生命和非生命两大局部，前者依其在生态系统中的功能分为生产者、消费者和分解者，后者包含无机物质、有
• 全世界底栖植物的平均生产力为海洋浮 机化合物和气候因素
海洋生态系统的反响机制，是生态系统会保持自身的生态平衡 海洋生物为我们提供食物、医药材料、工业材料等
游植物的2%-5% 生物因素：浮游动物的摄食
海洋动物生产力
• 二级生产力：指以植物、细菌等初级生产力为 营养来源的生物生产能力，主要包括大局部浮 游动物、底栖动物和植食性游泳
• 三级生产力：指以浮游动物等二级生产者为营 养来源的生物生产能力；主要包括一些肉食性 的鱼类和大型无脊椎动物
• 终极生产力：指一些自身不再被其他生物所消 耗的生物生产力；主要包括凶猛的鱼类和其他 大型或特大型动物，也可以是任何一级生产者
完整版)海洋科学导论总结
完整版)海洋科学导论总结海洋学是一门研究海洋中各种现象和过程，以及它们与环境相互作用和相互影响的综合性科学。
海洋学的研究对象是地球上70.8%的海水。
海洋是环境的产物，能量和物质通过海面、海底和沿岸带的边界传递，也可以通过辐射和地球及天体对海水的引力传递。
海水是混合溶液，包括水、盐分、气体、悬浮有机物和悬浮无机物。
海洋的形态具有广漠而有垠、深又浅、连通又阻隔等固有特性。
海洋学的研究对人类生存环境关系密切。
海洋是蛋白质的主要来源，也是运输和贸易的中介。
海洋对气候环境有影响，包括环流向高纬输送热量和对气温起调节作用。
海洋与气体之间也有相互作用。
海洋灾害包括风暴潮、赤潮、海冰、海水倒灌、海岸侵蚀和海底地震等。
此外，排污与海洋自净能力之间也存在关系。
海洋中蕴藏着丰富的资源。
海洋中的矿产资源包括石油、锰结核、金刚石、重晶石、金和锡等。
海洋中的化学资源包括大量的无机盐，海水中含有80多种元素。
海洋中的生物资源也非常丰富。
海洋生物种类繁多，大约有26万种，其中海洋动物约16万种，海洋植物约10万种。
为了发展近岸养殖业，我国利用近海15米以内的滩涂，可供养殖2000万亩，自1989年以来已经养殖了634万亩。
其中对虾养殖的产量居世界首位。
海洋捕捞对海洋生态环境有着适度和过度的影响。
海洋药物的提取已经达到了分子水平，同时也在进行基因工程和细胞工程的研究。
海洋动力资源包括潮汐、波能、海流和温差。
潮能发电的潜力达到了10亿千瓦，我国已经建有乳山和江夏的潮能发电站。
波能的压力达到了30-50吨/m2，但由于空间分散、时间间断和破坏力大等原因，波能的开发还面临一些挑战。
挪威的XXX的MOW电站在1985年开始运行，但在1988年被冲毁。
苏格兰的Dounreng电站也在安装过程中被摧毁。
海流的能量最低，而温差则难度较大。
海洋资源的利用还包括军事、航运、港口工程和油气开发。
军事利用主要包括作战、布雷和潜艇等方面。
海洋航运的运输量很大，而且航道不需要维护。
海洋科学导论
一.海水有哪些营养元素？它们与生命活动有哪些关系？（30分）答：海水是一种包括着无机物、有机物和多种化学成分的复杂溶液。
海水中常量元素占总量的99%以上。
海水是电中型的，其中正负离子的浓度相等。
海水中主要元素组成之比值大体上恒定不变。
海水化学组成的主要由元素的全球循环、海洋中几大化学作用（酸-碱、沉淀-溶解、氧化-还原、生物地球化学、络合、液体-固体、海洋-大气等界面作用）控制。
人们预料，地球上所发现的92种自然元素种类都能在海水中找到。
到目前为止，在海洋中发现的化学元素约为80余种。
其中组成水的元素(氢和氧)含量最高，其他为溶解的无机盐分。
这些成分大致划分为三类：主要成分、营养元素、微量元素。
营养元素（营养盐、生源要素）：主要是与海洋植物生长有关的要素，通常是指N、P及Si等。
这些要素在海水中的含量经常受到植物活动的影响，其含量很低时，会限制植物的正常生长，所以这些要素对生物有重要意义。
海水中的80多种元素，含量大于1毫克/升的只有14种。
由这14种元素组成的盐分占海水总盐分的99.9%。
除氧、氮、硅外的11种成分称为常量元素。
14种元素组成的盐分占海水总盐分的99.9%。
这些成分比较稳定，又称为保守成分。
与海洋生物过程有关元素，习惯上主要指氮、磷、硅等。
这些元素在海水中的含量主要受生物过程的控制，当它们的含量很小时，会影响植物的正常生长。
在海水中，氮与磷的比值是15：1，十分接近它们在生物软体组织中的比例。
硅，被一些生物浮游用于建造它们的骨骼，如浮游植物的硅藻，和浮游动物的放射虫。
这些生物的硅质骨骼是非结晶体，并且是水合物形式：SiO2.n H2O，又被称为蛋白石。
炭和钙也是生物不可缺少的营养元素。
许多浮游的动植物用这两种元素建造它们的钙质骨骼，如浮游超微植物颗石藻，和浮游动物有孔虫。
炭元素还用于生物的软体。
营养元素在海水中的垂直分布特点：1000米左右向上为逐渐减少或亏空,1000米左右向下变化较少。
海洋科学导论基础复习-(含答案)
2
面积的 39％。在南半球陆地面积只占 19％。
12. 以经度 0°，N38 °和经度 180°、 S47 °为极点分割地球，则海陆面积比达到 最大,称“陆半球”和“水半球”。陆半球中心位于西班牙东南沿海，水半球中心 位于新西兰东北。
13. 根据海洋的盐度、温度等要素的特点和形态特征，可将海洋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。
16. 南大洋的特点：（1）自成体系的环流系统；（2）独特的水团结构；（3）世界大洋 底层水团的主要形成区；（4）对世界大洋环流起重要作用。
17. 海：海洋的边缘部分。全世界共有 54 个海，面积占世界海洋面积的 9.7%。海的特 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。
海洋环境噪声源包括海浪飞溅形成的噪声风与海浪表面相互作用产生的噪声击岸浪发出的声音雨滴声海洋湍流生物噪声海水分子热运动所辐射的噪声远处航船噪声和沿岸工业噪声指已形成平稳随机过程的随机噪声地震扰动形成的低频声波冰层破裂产生的噪声火山爆发以及远处风暴引起的噪声等等
《海洋科学导论》复习提纲
第一节 1.地球限度（Planetary boundaries）：safe operating space for humanity；是指
2.据科学家判断人类可能跨越的四项地球限度：气候变迁（climate change）、生物 多样性（biodiversity loss）、氮磷循环（nitrogen cycle and phosphorus cycle）、森 林砍伐与土地使用变更（deforestation and other land use changes）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
影响中国的副热带高压是
西太平洋副热带高压， 其次是青藏高压
热带辐合带（ITCZ--InterTropical Convergence Zone）
概况
–定义：又称赤道辐合带，指出现在热带对流层低层、南北半球
两个副热带高压之间气压最低、气流汇合的地带。在流场上表 现为一条连贯的南北两个半球的信风汇合区；在地面气压场上 表现为一个低压槽，故又称“赤道槽”或“赤道锋” 。它几乎 环绕整个地球赤道，因此它是一个行星尺度的天气系统。
第八章：大气与海洋
第一节：地球大气的平均状态
一、地球大气的成分
定常成分 可变成分
氮
水汽
氧
二氧化碳
氩
臭氧
氖
碳的化合物
氪
氮的化合物
氙
硫的化合物
氦
通常称不含水汽的空气为 干空气，也成为干洁大气， 称含有水汽的空气为湿空
气
多集中在20km一下
主要集中在 10~40km高度处
二、地球大气的铅直分层
三、气象要素 （一）气温 （二）气压
赤道低压带呈带状分布， 中心移到南半球
南 半 球
副 热 带
低压 减弱
高压（南太平洋副 高、南大西洋副高 和印度洋副高） 高压强
低压（非洲 低压、南美 低压、澳洲 低压） 低压强、范 围较大
高压（南太 平洋副高、 南大西洋副 高和印度洋 副高） 比冬季弱
温 带
西风带
西风带
（三）湿度
1、水汽压：湿空气中由水汽引起的压强称为水汽压， 以e表示 2、饱和水汽压：当温度一定时，若从纯水的水平面 逸入空气的水分与从空气中进入水面的水分处于平 衡状态，此时水汽所造成的压强称为饱和水汽压， 以E表示
图：地面气压场
台风过境气压自记曲线
“漏斗”状
（1956年8月1日18时到2日7时，石浦）
台风的结构--流场特征
水平结构：
–外层区（台风外圈，大风圈）： 从台风边缘到最大风速区（400600公里），在该区域中风速向 外减弱--螺旋云带
–云墙区（中圈，旋涡区，最大风 速区）：围绕眼区的环状最大风 速带，宽8-50公里，与眼壁的云 墙相一致，最强烈的对流和狂风 暴雨就发生在这里；
（一）单圈环流
（二）三圈环流 在北半球，沿经圈有三个闭合环流圈
极地
直接环流圈
中高纬地区 间接环流圈
极地环流 东风带 费雷尔环流 西风带
热带
直接环流圈 哈得莱环流 东风带
五、季风 大范围盛行风向随季节有显著变化的风系
主要由海陆分布温度对比的季节性变化和地球上 行星风系的季节性南北移动所致
季风的特点: 1、盛行风向随季节变化有很大不同，甚至接近相反方向 2、两种季节各有不同的源地，其气团性质有着本质差异 3、能够给天气现象造成明显的各种季节
我国按中心最大风力将热带气旋分为 热带低压（Tropical depression） 热带风暴（Tropical storm） 强热带风暴（Severe tropical storm ） 台风（Typhoon）
台风的结构--气压场特征
极低的中心气压和极大的水平气压梯度。
在地面图上，热带气旋表现为一个准圆形 对称的、梯度极大（5-10hpa/10km）的闭 合低压系统。在外围受环境流场影响出现 不对称，靠副高一侧梯度大。
–眼区（内圈）：风弱、干暖、少 云，（10-60公里），眼是热带 气旋区别于温带气旋的主要特征 之一
台风的结构
台风眼 台风云墙
五、副热带高压
在南北半球的副热带地区，存在着副热带高压带，它是 由若干高压单体组成的，这些单体统称为副热带高压。
海陆分布不同：纬向一个个闭合的高压单体，海上： 永久性活动中心
冬夏季海上和陆上的主要气压系统
冬季
夏季
陆地（冷源） 海洋（热源） 陆地（热源） 海洋（冷源）
高压（蒙古
温 带
高压、北美 高压） 高压强大、
范围广
低压（阿留 申低压、冰 岛低压） 低压强、范 围广
低压（阿留
较弱的热低 压
申低压、冰 岛低压） 低压减弱、
范围缩小
北 半 球
副 热 带
高压 （比温带的 强度弱）
高压（夏威 夷高压、亚 速尔高压） 强度较弱、 范围小
热低压（印 度低压、北 美低压） 低压强、范 围大
高压（太平 洋副高、大 西洋副高） 高压强、范 围大
赤 道 带
赤道低压带呈带状分布，中 心移到南半球
赤道低压带中心移到北半球
冬季
夏季
陆地（冷源） 海洋（热源） 陆地（热源） 海洋（冷源）
赤 道 赤道低压带中心移到北半球 带
低
北半球低压中心 ——逆时针方向由 四周向中心流入
南半球低压中心 ——顺时针方向由 四周向中心流入
反气旋
高
高
北半球高压中心 —— 顺时针方向 由中心向四周流出
南半球高压中心 —— 逆时针方向 由中心向四周流出
温带气旋：带有锋面系统的气旋为锋面气旋，锋 面气旋多产生于温带，亦称为温带气旋
波动阶段
成熟阶段 温带气旋的发展阶段
全球有三个季风区
印度季风区 东亚季风区 西非季风区
海陆影响 影响因素 行星环流影响
青藏高原大地形影响
南北半球气流间的相互作用
第二节：海洋上的天气系统
一、锋面 云雨现象是锋面天气的主要特征
冷锋
暖空气
暖锋
暖空气
冷空气
冷空气
暖空气
冷空气
滞留锋
暖空气 冷锋
冷空气
锢囚锋 暖锋
冷空气
二、温带气旋
气旋
低
锢囚阶段
3~5天
消亡阶段
三、爆发性气旋 海上严重的灾害性天气
热带气旋(tropical cyclone)
定义：热带气旋是形成在热带或副热带洋 面上，具有有组织对流和确定的强烈气旋 性地面环流的非锋面性天气尺度系统，一 般具有暖中心结构，总是伴有狂风暴雨， 给受影响地区造成严重灾害。
四、台风 台风是发生在热带海洋上的一种具有暖 心结构的气旋性涡旋，是达到一定强度 的热带气旋。
–分类：
无风带
是北半球偏东信风气流与来自另一半球偏西气
流的汇合，因而在辐合带中地面基本静风，是东、西风的过
3、相对湿度：空气中的实际水汽压于同温度下的饱和 水汽压之比，称为相对湿度
4、露点：湿空气等压降温达到饱和时的温度就是露点
（四）风
地转风形成示意图
低压中的梯度风 高压中的梯度风
摩擦力对风的影响
摩擦层中风随高度的变化
南北半球高低压区的风
四、平均大气环流的铅直结构 凡是大范围的、半球的或全球对流层、平流 层或整层大气长期的平均运动状态，或某一 时段的变化过程，都可以称为大气环流