航海学--航海气象与海洋学
浅谈航海气象学与海洋学课改心得
文预报的原理与方法 以及岸上气象导航的程序 ， 为我们船舶的航行安 全
和经济航行打下 良 好 的基础 。 教学要求 ： 学生应具备一定的初等数学及 部分高等数学的基础知识 ； 物理学 （ 运 动学 、 动力学 ） 的基础知识和航
季节变化 规律 以及传真天气 图的应用等。 其中教学 目的 ： 通过对本课程 的学习 ， 使航海类学生熟 练掌握船上水文气象要素的观测、 气 象报告 和 传真天气 图的识 读 ； 基本 掌握海洋学与气象学的基础知识 ； 了解气象水
理论 、 新方法没有及时补充等问题 ， 这就要求我们不断 的完善教材建设 。
气象学和海洋学课程改革将势在必行，我们最终的目的就是要强化学生对 本课程理论的灵活运用 ，从而来提高学生对天气预报的认识、分析和使用
了达到这种效果 ， 我们必须学会应用高科技的手段进行教学 。 在这里不 仅仅是指多媒体课件的应用 ， 应 多发挥实验室的作用 ， 我们都 知道学 习
最好 的方法和 目的是在于调动学生 的学习积极性 ， 充分发挥学生的主观 能动性 。 学 生对课本 内容的理论学习缺乏兴趣 ， 而实验教学过程则能充 分调动学生 的积极性 、 参与意识和表 现意识 ， 实验是检验理论的最好 方
的关系 ， 理论与应用的关系是进行航海气象与海洋学教学 内容和课程改 革 的基本原则。随着气象 学与海洋学的发展 ， 新的天气 和海况实践不断
高学生 的学习积极性和应用能力， 本文从教 学方法、 教材建设等方面介
绍 了这 门课程改革的措施和效果。
航海气象学与海洋学是航 海院校船舶驾驶专业一 门专业课 ， 主要 内 容 涉及到气象要素 （ 风 、气温 、 湿度 、 气压 、 云 和降水等 ） 和海洋要素 （ 海浪 、 海流 、 海冰等 ） 的基本变化规律 ，大气环流和海洋环流 ， 天气 系统 Ⅱ 冷高压 、 锋 面气旋 、热带气旋 、副热带高压等） 产生、发展和消
航海气象学与海洋学
2.海洋学基础知识及其应用2.1海流2.1.1海流概述2.1.1.1海流的定义及分类题干：风和海流的方向：A．都是指来向B．风是指来向，流是指去向C．都是指去向D．风是指去向，流是指来向参考答案：B题干：海浪和海流的方向：A．都是指来向B．浪是指来向，流是指去向C．都是指去向D．浪是指去向，流是指来向参考答案：B题干：航向和流向：A．都是指来向B．航向是指来向，流是指去向C．都是指去向D．航向是指去向，流是指来向参考答案：C题干：表层大洋海流系统形成的主要原因是：A．气压B．水温差C．大气环流D．气象要素分布不均匀参考答案：C题干：海流的主要成因是：A．风和海水的密度B．风和气温差C．地球与日月间的引力D．风和水温差参考答案：A题干：由于大范围盛行风所引起的一种流向和流速都比较稳定的海流，称为：A．漂流B．梯度流C．风生流D．潮流参考答案：A题干：由风对海面的切应力、地转偏向力、粘滞摩擦力达到平衡时形成的稳定海流是：A．补偿流B．地转流C．风海流D．潮流参考答案：C题干：当海水的水平压力梯度与地转偏向力平衡时形成的稳定流动是：A．补偿流B．地转流C．风海流D．潮流参考答案：B题干：下列正确的说法是：A．海流对船舶运动有一定影响B．较弱的海流对天气和气候有显著影响C．海雾的形成与冷、暖海流的分布无关D．海流不能带动冰山移动参考答案：A题干：海洋上最主要的海流是：A．风海流B．地转流C．补偿流D．潮流参考答案：A题干：下列正确的说法是：A．补偿流只有水平方向的B．补偿流只有垂直方向的C．出现上升流的海区常伴随低温D．出现上升流的海区常伴随高温参考答案：C题干：下列正确的说法是：A．补偿流只有水平方向的B．补偿流只有垂直方向的C．补偿流既有水平方向的，也有垂直方向的D．出现上升流的海区常伴随高温参考答案：C题干：地转流(又称梯度流)可分为：A．密度流，倾斜流B．补偿流，潮流C．定海流，风生流D．向岸流，离岸流参考答案：A题干：由于不均匀外压场作用下引起的等压面倾斜，而产生的梯度流称为：A．密度流B．倾斜流C．补偿流D．外压流参考答案：B题干：由于海水密度分布不均匀而引起等压面倾斜，而产生的梯度流称为：A．倾斜流B．密度流C．补偿流D．潮流参考答案：B题干：在北半球背密度流而立，密度小的(高温)水域在，密度大的(低温)水域在。
《航海气象与海洋学》教学大纲
《航海气象与海洋学》教学大纲一、课程的性质、任务和基本要求《航海气象与海洋学》课程是海船驾驶/商贸英语专业的专门课。
它的任务是培养学生掌握与航海活动有关的必备的气象学、海洋学基础知识和实际天气分析能力。
通过本课程的学习，一般学生均可达到二副/三副以上驾驶员的国家考试水平。
本课程教学应达到的基本要求是：通过理论课教学与实验、实习，使学生掌握航海中所必须具备的气象学和海洋学基础知识；具有应用船用气象仪器正确观测气象、水文要素的能力；具有利用中、英版潮汐资料推算主、副港潮汐与潮流及任意潮时和潮高的能力；具有运用船舶天气报告、传真气象图和现场实况观测资料，预测航区或航线天气的能力。
二、课时分配和学分本课程教学总时数为80学时，学分4.5分。
其中理论教学70学时，实践教学10学时。
具体课时分配见课时分配表。
课时分配表三、课程内容课题一大气概况与气象要素了解大气的概况；掌握气压、气温、大气湿度、风、海面能见度的定义、性质、表示方法；了解云、雾、降水形成的基本条件，掌握云、雾的分类及各类云的特征，各类雾的特点。
§1.1 大气概况§1.2 气压§1.3 气温§1.4 大气湿度§1.5 风§1.6 云§1.7 降水§1.8 雾§1.9 能见度课题二船舶气象、水文要素的测报掌握船舶气象、水文要素观测的项目、内容、时次和要求；了解常用气象观测仪器的原理、构造、安装、保养方法，掌握其使用方法；掌握各观测项目的观测方法、要求、记录和编报方法，其中对真风的计算和湿度的查算要重点掌握。
§2.1 概述§2.2 气压的观测§2.3 气温和湿度的观测§2.4 风的观测§2.5 云的观测§2.6 海面能见度的观测§2.7 天气现象的观测§2.8 表层海水温度的观测和水样采集§2.9 海浪的观测§2.10 海发光的观测§2.11 船舶水文气象观测报告电码课题三天气图基础知识掌握地面图图面的内容，了解等压面的概念，了解地面图的分析项目和技术规定，会分析简易天气图；了解温度平流的概念及其判定方法；了解低纬流线图的分析方法，能在地面天气图、高空天气图、流线图上正确识别天气系统。
大学航海气象与海洋学教案
大学航海气象与海洋学教案大学航海气象与海洋学教案一、课程名称：大学航海气象与海洋学二、课程简介：本课程是学习气象与海洋学两个学科的基本知识，进而了解海洋与天气的关系，为后期的航海与渔业活动提供气象和海洋学基础知识。
三、课程目标：1. 掌握气压、风、云、降水等气象要素的基本知识；2. 掌握海洋的基本物理、化学、生物学知识；3. 理解海气相互作用的基本原理；4. 通过真实案例，了解航海过程中的气象和海洋学知识如何派上用场。
四、教学内容：1. 气象学基本概念气象学的研究对象、气象要素及其测量，天气和气候等概念，常见天气系统，天气预报基础等。
2. 大气环流地球的环流系统，大气高压和低压的形成和演变，风的形成及其分类，大气环流对天气的影响等。
3. 云与降水云的分类及其形成因素，降水的形成原理，气象雷电的形成过程及其危害等。
4. 海洋学基础海洋与地球的相互作用，海水的物理性质，海洋生物，海底地形和海岸线等基础知识。
5. 水文气象学与海洋与气象伴随现象洪涝、干旱、风暴潮、海浪、海水温度、海冰等气象和海洋伴随现象及其应对方法。
6. 航海气象学与海洋学在航海中的应用船舶气象和海洋条件的认识及其对海上航行的影响，气象信息的收集和利用，海上气象预报的基本方法及其可靠性等。
五、教学方法：1. 讲授法：课堂讲解，带领学生理解和记忆关键概念和知识点。
2. 案例分析法：以真实案例为例，让学生了解气象和海洋学知识如何应用于航海、渔业等实际应用场景中。
3. 实验探究法：通过模拟实验或者实地考察等方式，让学生深入理解气象和海洋学知识。
六、考核方式：1. 期中考试，占30%分数；2. 期末考试，占50%分数；3. 平时表现及作业，占20%分数。
七、参考教材：1. 《气象学导论》邢献民、孙铁城2. 《海洋学基础》李荣灿3. 《船舶气象学导论》张永奇4. 《海洋气象理论与实践》田红霞5. 《海洋生态学》王胜波八、结语：本课程是一门基础性课程，学习过程中需要加强实践环节和案例分析，以便学生更好地理解和掌握气象和海洋学知识，为后续的航海、渔业工作提供基础知识。
航海气象与海洋学
稳定度判别的气块法
• 通常采用“气块法”判断静
力稳定度。当一气块受外力
作用在垂直方向上产生扰动 后，周围大气有使它返回起 始位置的趋势时，这种大气 层结是稳定的；反之，大气 有使它继续远离起始位置的 趋势时，这种大气层结是不 稳定的；若气块随时与周围 大气取得平衡时，这种大气 层结是中性的。
影响稳定度变化的因子：辐射和温度平流
dQ≈0
• 2. 干绝热过程: 干空气或未饱和湿空气作垂直升降运动时与周 • 3.干绝热直减率: 在干绝热直过程中,气块温度随高度的变化率 称干绝热直减率。即：
dT RT dP RT g g dZ dZ CP P CP P cP dT g ra 1 CP dZ
p 0 n
4
Vf 0
梯度风也小。反之相反。
关于梯度风的讨论
• 1. 在气旋中，G=A+C，只要气压梯度和梯度风按一定 比例增大，三力的平衡总可建立。因此，气旋中气压 梯度和风速可以任意大。 • 2. 在反气旋中， A=G+C，当气压梯度和梯度风按一定 比例增大时，C比A增大的快，三力不能保持平衡。只 有使气压梯度和梯度风减小，才能三力保持平衡。 • 3. 最大水平气压梯度和大风区常位于气旋中心附近和 高压边缘区域。
p n
和Vf可以任意大。
高压中的梯度风
Vf rf r 2 2 f
2
4 p r n
• 反气旋性环流 Vf≥0
r 0
p n
rf 0 2 r f 2
• 当
• 根号前也取正号才有意义。 • 气压梯度和梯度风的大小受 反气旋曲率限制。曲率愈大 （r愈小），气压梯度愈小，
• 方向：北半球，恒垂直于物体运动方向的右侧90度，南半球相反. • 讨论： (1) A是物体相对于地球运动才产生的，静止物体不受其作用。 (2) 地转偏向力是虚拟力， 只改变物体的运动方向，不改变速度。 (3) 在北半球A恒垂直于物体运动的右方，南半球相反。 (4) A 与sinφ 成正比，两极最大，赤道上为零 。
航海气象学与海洋学知识点
航海气象学与海洋学知识点航海气象学与海洋学是研究航海和海洋环境的重要学科，它们涉及到航海安全、气象预报、海洋资源开发等方面的知识。
本文将从航海气象学和海洋学的基本概念入手，探讨它们的关系以及各自的研究内容。
一、航海气象学的基本概念航海气象学是研究气象对航行活动的影响以及气象预报在航海中的应用的学科。
它主要研究气象要素（如风、浪、气压等）对航行活动的影响，以及如何利用气象预报来指导航海行动。
航海气象学的主要任务是提供准确的气象预报，帮助航海人员做出科学决策，确保航行安全。
航海气象学的研究内容包括气象要素的观测与分析、气象要素的预报与预警、气象要素对船舶的影响与应对等。
在航海中，风力和风向对船舶的航行速度和航向有着重要影响，因此风力和风向的准确预报对航海非常重要。
此外，浪高和浪向也是航海中需要关注的气象要素，它们对船舶的稳定性和航行舒适度有着重要影响。
航海气象学还研究气象要素的变化规律和预测方法，以提高气象预报的准确性和可靠性。
二、海洋学的基本概念海洋学是研究海洋的物理、化学、生物等方面的学科，它主要研究海洋的形成、演化、结构和功能等问题。
海洋是地球表面最大的水体，它覆盖了地球表面的大部分区域，对地球的气候、环境和生态系统具有重要影响。
海洋学的研究内容包括海洋的物理特性、海洋的化学成分、海洋的生物多样性等。
海洋的物理特性主要包括海水的温度、盐度、密度等方面的研究，它们对海流的形成和海洋环境的变化有着重要影响。
海洋的化学成分主要包括海水中的溶解物质、营养盐、氧气等，它们对海洋的生物生长和生态系统的稳定性有着重要影响。
海洋的生物多样性研究包括海洋生物的分类、分布、数量等方面的内容，它们对海洋生态系统的结构和功能有着重要影响。
三、航海气象学与海洋学的关系航海气象学和海洋学是密切相关的学科，它们共同研究海洋环境对航海活动的影响。
航海气象学主要关注气象要素对航行活动的影响，而海洋学主要关注海洋的物理、化学和生物等方面的特性。
航海气象学与海洋学
1.何谓气团？简述极地气团和热带气团的主要天气特征。
气团是大范围内物理属性（温度、湿度、稳定度）相对均匀的大块空气。
极地大陆气团夏季多云冬季寒冷干燥天气晴朗，极地海洋气团夏季多云冬季阴天或多云有时会出现降水，热带大陆气团炎热而干燥，热带海洋气团晴热。
2.何谓冷气团？简述冷气团的主要天气特征。
冷气团：气团温度低于流经地区下垫面温度，或比所遇气团温度低。
静态：冷气团一般形成干冷天气动态：不稳定天气：从源地移向暖区（低纬度）时，使所经之地变冷，而本身低层迅速增温，稳定度减小，对流易发展，可能发展成不稳定天气，变性快。
夏季：积云或积雨云，阵性大风、阵性降水或雷暴；（水汽较多=冷气团多来自海洋）。
冬季：晴天多，夜间可形成辐射雾；（水汽较少）。
一般，气温、风等要素有明显日变化，低层能见度较好。
3.何谓暖气团？简述暖气团的主要天气特征。
暖气团：气团温度高于流经地区下垫面温度，或比所遇气团温度高。
暖气团易形成云雨天气（丰富的水汽，气压低）。
从源地移向冷区（高纬度）时，使所经之地变暖，而本身逐渐冷却，稳定度增加，不利于对流发展，往往呈现出稳定性天气，变性慢。
常形成层云、层积云，下毛毛雨、小雨或小雪；有时形成平流雾，通常低层能见度较差，如果暖气团中水汽含量较少，天气就比较好。
4.简述暖锋的主要天气特征。
暖锋:暖气团起主导作用，推动锋面向冷气团一侧移动暖气团推动冷气团向前进。
坡度较小以稳定性天气为主。
云和降水：暖锋坡度较小，锋上暖空气沿锋面缓慢爬升，可以达到很高的高度。
若暖空气层结构稳定，水汽充沛，常在锋上产生广阔的层状云系和大面积的降水区。
气压和风。
气压锋位于低压槽中，船舶由锋前接近地面锋线时，气压下降，风向：北半球，锋前吹E～SE风，锋后吹S～SW风，暖锋过境时，风向作顺时针变化。
南半球，锋前吹E~NE风，锋后吹N~NW风，锋过境时，风向作逆时针变化，风力：一般锋前风力大于锋后。
5.简述冷锋的主要天气特征。
冷锋：冷气团起主导作用，推动锋面向暖气团一侧移动。
航海气象与海洋学课件全
（如石油、天然气和深海矿产）方面的
航海气象和海洋学知识预 测和减少海洋灾害的风险。
航海气象和海洋学的研究方法
• 观测和数据收集 • 数学和模拟 • 实地探测和采样 • 实验室研究 • 远程感知技术
结语
总结航海气象和海洋学在保障航行安全、推动海洋经济和环保方面的重要性， 并引发听众对更深入研究的兴趣。
相辅相成
介绍如何借助航海气象知识 来解释和预测海洋学现象， 例如气候变化对海洋生态的 影响。
实践应用
展示航海气象和海洋学在海 上运输、渔业和海洋能源领 域的重要性。
航海气象与海洋学的应用
1
船舶导航
解释如何利用航海气象数据为船舶导航
海洋资源开发
2
提供决策支持，避免危险的海洋区域。
探索航海气象和海洋学在开发海洋资源
航海气象与海洋学课件全
航海气象是研究海上气象及其变化规律的学科，而海洋学则专注于研究海洋 的运动、组成和特性。
航海气象的重要性
1 安全航行
准确的航海气象预报可以 帮助船舶避免风暴、海雾 和其他危险天气条件。
2 航线规划
航海气象信息对于选择最 佳航线和避开潜在的海冰 区域至关重要。
3 经济效益
合理利用气候和海洋条件 可以提高海洋经济活动的 效率和盈利。
海洋学的基本概念
海洋的组成
讲述不同海洋组分的特性，例 如海水、海洋动物和海洋沉积 物。
海洋的运动
探讨洋流、海浪和潮汐等海洋 运动现象的生成和影响。
海洋的生态系统
介绍海洋生态系统的多样性以 及它们对地球生态平衡的重要 性。
航海气象与海洋学的关系
相互影响
讲述航海气象如何受海洋因 素的影响，例如热带水域的 气旋系统。
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第一节
一、大气成分 • 1、大气（atmosphere）由多种混合气体、水汽及浮悬其 中的液态体和固态杂质所组成。 • 2、干空气 （Dry air）：大气中除水汽及液态体、固态杂 质以外的混合气体，有氮、氧、氩、二氧化碳、其他气体 等。 • 3、影响大气温度分布及其天气变化的大气成分 • <1>二氧化碳（ＣＯ２） • ①温室气体，如甲烷、一氧化碳等 吸收太阳短波辐射甚少，强烈吸收地面和 大气放射的长 波辐射，同时向周围空气和地面放射长波辐射。 • ②具有温室效应，影响气候变迁
• 二、大气垂直结构
• 1、对流层(Troposphere） • <1>对流层下届为地面，上界受纬度和季节影响，平均厚 度10~12km，。 • ①在高纬为6~8km，中纬度为10~12km，低纬度为 17~18km • ②对流层的厚度夏季比冬季大 • <2>对流层为大气层最底层，集中了大气质量的80%和几 乎全部的水汽，大气中几乎所有的物理和化学过程都发生 在该层，与人类的生产、生活关系最为密切。 • <3>对流层的特征 • ①气温随高度增加而降低，气温直减率γ为0.65℃/100m • ②具有强烈的对流和湍流运动，强度随纬度和季节变化， 一般低纬较强，高纬较弱，夏季较强，冬季较弱 • ③气象要素水平分布不均，主要受地表的影响
• <4>对流层的分层 • ①摩擦层，高度1~1.5km，各种天气现象出现比较频繁。 • ②自由大气，摩擦层以上的大气层，地表的摩擦力作用可 忽略不计，多波状层流 • 500hPa等压面（高度为5.5km）上气流分布最能代表对流 层大气的一般运动状况。 • 2、平流层（Stratosphere） • ①自流层顶到55km高度的气层，以平流运动为主 • ②特点：水平运动为主，垂直运动较弱；水汽含量少；在 下层等温，到20~45km由于臭氧吸收紫外线温度随高度升 高而递增；气层稳定利于飞机飞行 • 3、中间层(Mesosphere) • ①自平流层顶到85km高空的气层，夏季高纬有极光出现 • ②特点：温度随高度升高迅速下降，高空对流层；在 65km处为电离层，白天强，夜间弱。
• • • • • • • • • • •
<2>、臭氧（Ｏ３） ①臭氧层——离地面２０～３０ｋｍ臭氧集中的气层 ②强烈吸收紫外线，使臭氧层增温，影响气温垂直分布 ③人为排放氟氯烃（freon）导致臭氧减少或臭氧层破坏， 出现“臭 氧空洞” <3>、水汽（Vapour） ①影响空气湿度，与水分蒸发、季节等相关 ②唯一发生相变(固、气、液三态转化）的大气成分，与 云、雨、雾、雪等各种天气现象密切相关 ③能够强烈吸收地表长波辐射，同时放出长波辐射 ④空气密度：干冷空气密度大，暖湿空气密度小 <4>、杂质 空气中的悬浮的尘埃、盐粒、水滴等固态和液态微粒。
航
海
学
——航海气象与海洋学
第一章 气象学基础知识
• 气象学是研究发生在大气中的各种天气、气候现象及其演 变规律与预报、预测理论和方法的学科。 • 气象的影响：降水、酷暑、 洪涝、冰雹等。 • 气象研究的基本内容 1、气象要素---表征大气状态的物理量或物理现象 物理量：气温、气压、湿度、大气稳定度、能见度等 物理现象：风、云、降水、雾等 2、天气：某一区域短时间内各种气象要素的综合反映或 表征 3、气候：某一区域多年（30年及以上）天气的统计特征 （极值和平均值）
• ①吸收太阳短波辐射，对太阳辐射有散射、漫射作用，减 少地面长波辐射，影响地面和空气温度。 • ②作为凝结核，对云、雨、雾的形成起重要作用 • ③影响空气能见度 • 4、大气污染 • 造成大气污染的主要成分为有害气体（SO2、CO、H2S等） 及颗粒物（粉尘，气溶胶等）。 • 来源：工厂排放、汽车尾气、森林失火等。 • 大气污染现象：SO2在臭氧作用下产生酸雨、氮氧化合物 和氮氢化合物在紫外线的作用下产生光化学烟雾、拉波特 效应等
• 4、热层(Thermosphere） • ①中间层顶部到800km高空的气层，电离层 • ②特点:气温随高度升高迅速增加；空气高度电离，电离 较强的E层（100~200km）和F层（200~240km），可反。 无线电波应用于通信 • 5、逸散层（Exosphere） • 热层顶部至3000km高空的气层，气温随高度升高而增加， 空气稀薄，地球引力很弱，有些空气分子散逸至宇宙空间。 • 地冕，大气圈之外稀薄电离气体，高度延至22000km太空