海洋调查方法 第五章 透明度、水色、海发光的观测
海洋调查方法实验报告
海洋调查方法实验报告实验一：流速流向测量实验名称：直读式海流计测量水流速及流向实验目的：（1）了解直读式海流计（2）增加我们都收实践能力（3）更加深入了解海洋调查方法实验仪器：直读式海流计实验原理：水下探测器和微机系统由一组6V直流电源供电。
水下探测器工作状态由微机系统通过三芯电缆控制，流速流向传感器采集的信号经AD转换后，通过电缆输送至微机系统进行数据处理，然后直接显示或送至打印机。
实验步骤：1.将海流计与电线接好，注意对准三个插口。
2.开机自动复位，或按复位按钮复位。
3.仪器在显示0030后约2s，若未按set，则循环显示备选测量周期3、15、30分钟，确认所需测量周期后，按set钮。
4.完成上述设定后，出现询问提示符111。
于2s内按SET钮，即可进行时钟设定；若不按SET钮，则2s后仪器开始正常工作。
5.设定好以后，将仪器放入水中，进行水流速流向测量。
6.完成一次测量后，待仪器发出音响信号，开始记录数据，交替显示流向和流速。
7.重复测量三次，取平均值。
8.试验完成后，将电线拔出，并与海流计分开，放回仪器。
实验数据：1.数据直读：仪器最小测量周期为3分钟，其中流速测量占140秒，完成一次测量后仪器发出音响信号，并开始交替显示流向(d)和流速(c)，重复8次。
2.将实验数据记录在水流速流向测量表内，并求平均值。
注意事项：若显示器左端出现欠压标志“-”，表明电池已不能维持正常工作，需更换电池注：本实验我们只是参观仪器，并未使用，无数据可以分析实验二：颠倒温度计测温实验报告【实验名称】颠倒温度计测温【实验目的】通过实际利用颠倒温度计测温，理解颠倒采水器和颠倒温度计的结构和原理，学会观测和使用方法，熟悉数据处理，测量小木桥旁河水底层温度。
【实验原理】把装在颠倒采水器上的颠倒温度计沉放到预定的各水层中。
在一次观测中，可同时取得各水层的温度值。
颠倒温度计在观测深层水温时，温度计需要颠倒过来，此时表示现场水温的水银柱与原来的水银柱分离，取上来后可以准确表示原定水层的水温。
海水透明度的测定
海水透明度的测定
海水的透明度是指光在海水中的传播情况，也可以用来反映海水中悬浮物的含量和水体的清澈程度。
测量海水的透明度通常可以使用以下方法：
1. 透明度盘法（Secchi盘法）：这是一种简单而常用的方法。
使用一个特定尺寸的白色圆盘（Secchi盘），将其悬挂在海水中，观察圆盘完全消失时的深度。
透明度盘的直径通常为
30cm，深度的测量单位为米。
透明度盘法可以用于测定海水
的垂直透明度。
2. 光透过法：使用光透过仪或透明度仪器，通过探测海水中通过的光的强度来测量透明度。
这种方法可以提供更准确的透明度测量数值，但需要专业仪器。
3. 水下相机法：使用水下相机或潜水员在不同深度下拍摄海水景象，通过观察照片中的可见范围和细节来判断透明度的好坏。
需要注意的是，透明度的测定结果可能受到光线条件、水温、盐度等环境因素的影响，因此在进行透明度测量时需要记录相关的环境信息，并进行数据分析和比较。
第五章海洋调查技术-透明度水色发光度
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光线进入海水中，由于被水分子及悬浮物质的吸收和散 射作用，使得光线很快减弱，到达一定的深度后，光就完 全消失了。所以海水就象一个过滤器，过滤着不同颜色的 光线，深度越大，光线就越难通过。
阳光射达海水中1m深处几乎消失了一半，10m处则消 失了近70%，所以海水中，光线的强度是随着深度以自然 对数e的负指数规律递减。
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红光在表层很快消失，其次为橙、黄、绿光。到20m左 右，绿色光线已完全消失。
海水中光线的强弱和海水的清浊和悬浮物质的多少有关， 在混浊的近岸海水中，在表层2～3m以内就有85％的光线被 吸收掉，而在大洋的海水中，在深度10m处被吸收光线还不 到70％。
危险。
2
海发光 使我们在黑夜航行时可以及时发现各种目标，如导标、
岸线、岩石、暗礁等。由于舰、艇走过的海面在相当长的 时间内会留下一道闪光的航迹，我们便可利用这种航迹来 搜索它。在海上迅速活动的一些动物如鲨鱼、海豚等，也 会造成在夜间的海发光。
3
洋流的分布的识别 大洋洋流都有与其周围海水不同的水色和透明度。例如，
秋季表层海水开始降温，垂向稳定度减小， 垂直混合逐渐增强，透明度普遍开始减小。
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地理分布
中国近海由北往南、自近岸 向外海透明度逐渐增大。透明 度的等值线分布大致与海岸线 平行。由于江河入海的影响， 在河口区存在明显的低透明度 的水舌。在琉球群岛的西侧， 透明度等值线呈现波状分布， 反映了受黑潮的影响。
航海的浅滩识别：
一般是利用白浪作标志，但是当无风天
气不出现白色现象时，便可以依靠水色来
判别浅滩的存在。因为浅滩处水色显绿色，
海洋水文知识要点
海洋水文知识点范围1．海洋水文观测项目一般包括水深、温度、盐度、海流、波浪、水色、透明度、海发光、海况。
2．国际实用盐标适用范围为：温度：-2～+42℃，压强：0～100MPa，实用盐度：2～42。
3．海上调查中，测站间距离应不大于研究海洋过程空间尺度的1/3。
4．使用CTD观测应注意的事项?使用CTD观测时，观测应在船的前甲板背风舷面进行，以免电缆或钢丝绳压入船底。
观测位置应避开机仓冷却水出口、船舶排污口及其它污染源。
调查使用的CTD必须按规定定期经国家法定计量机构检定，一般每年至少检定一次。
不得使用超期或不合格仪器进行海洋调查。
有特殊规定的,按特殊规定执行。
使用CTD观测时，根据现场水深确定下放深度。
下放速度一般应在0.5～1.0m/s的范围内，并在一次观测中应保持不变。
若船只摇摆剧烈，可适当_增加下放速度。
太慢会导致因减少海水对传感器冲刷而引起的传感器自热误差和因船舶摇摆而引起的在观测数据中出现较多的深度逆变现象，太快会因船舶摇摆而引起的缆、绳搭结等不安全事故。
观测时还应避免仪器触底、与船体碰撞等现象发生。
CTD在施放时，探头必须在浸入水中感温5min以上后再下放。
CTD的观测深度要求不超过其压力测量上限。
5．海浪观测主要测量要素为波高、波向、周期、波型和海况。
需测的辅助量为风速、风向。
海流观测主要观测量是流速和流向，辅助观测量是风速和风向，海流观测方式多种，有定点测流、漂流浮标和走航测流。
6．水深测量通常用回声测深仪测量。
大面或断面测站，调查开始时和结束时各测一次水深；连续站每小时测一次。
连续测水深时，不得超过仪器所规定的连续工作时间。
所测得的水深，须经换能器吃水深度、声速和转速订正。
水深测量的准确度为±2%F.S.。
100m内，记录取一位小数；超过100m，记录取整数。
大面或断面测站，观测开始和结束时各量一次；连续测站，每小时测量一次。
7．透明度观测只在白天进行，大面或断面测站，船到站观测一次；连续测站，每两小时观测一次，观测时读数取一位小数。
海洋调查的方法（转载）
第一章绪论1、海洋调查是用各种仪器设备直接或间接对海洋的物理学、化学、生物学、地质学、地貌学、气象学及其他海洋状况进行调查研究的手段。
2、海洋调查方法是指在海洋调查实施过程中仪器的使用、站位设置、资料整理与信息分析的方法和原则。
3、海洋调查简史：单船调查时期、多船联合调查时期、无人浮标站的使用取得全天候的连续资料、海洋遥感获得大面积同步资料。
4、单船调查时期：a、英国“挑战者”号:首先采用颠倒温度计测温；发现世界大洋中盐类组成具有恒定性的规律；奠定了现代海洋物理学、海洋化学和海洋地质学的基础。
b、英国“挑战者II”号：用英国当时最新的仪器设备检验第一次“挑战者”号的调查结果。
5、无人浮标站：固定式、自由漂浮式、水下自动升降式、深潜器。
6、各个名称对应的缩写：（了解）热带海洋与全球大气计划（TOGA）；世界大洋环流实验（WOCE）；全球海洋通量联合研究（JGOFS）；全球能量和水循环实验（GEWEX）；世界气候资料计划（WCDP）。
7、把海洋调查工作考虑为一个完整的系统，则该系统至少应包含如下五个主要方面：被测对象：基本稳定的、缓慢变化的、变化的、迅变的、瞬变的；传感器；平台；施测方法；数据信息处理。
8、海上观测：大面观测和断面观测。
第二章深度测量1、水深测量的目的和意义：研究海洋形态；确定其它海洋要素观测层次。
2、水深分类：现场水深（也叫瞬时水深，海表至海底）；海图水深（深度基准面至海底）。
二者关系：现场水深大于海图水深3、理论深度基准面如何确定：选理论上最低的海平面作基准面，以95%确定。
海图水深起算面（理论最低水深）——低潮位置取。
4、水深测量的要求：连续站：每隔1小时观测一次。
大面（断面）站：到站即测，测完即走。
100米以浅：记录一位小数；超过100米：记录整数。
5、水深测量通常采用回声测深仪和钢丝绳测深两种方法。
6、钢丝绳测深：A、测深设备：绳索计数器，钢丝绳，重锤，绞车，倾角器。
B、测深方法：钢丝绳前悬挂重锤，操纵绞车，放松钢丝绳，重锤底部恰好降到水平面，计数器清零或计数继续放出钢丝绳，刚触底而松弛时，停车，缓慢收紧钢丝绳，使之刚好触底时读取计数器记录值，两次值的差即为实际水深。
智慧树知到答案 海洋学海上实践教学章节测试答案
第一章单元测试1、判断题：中国海洋大学海洋学海上实践教学体系分为海洋调查知识、海洋水文调查、海洋气象调查、海水化学要素调查、海洋生物调查、海洋地质调查六个方面。
（）选项：A:错B:对答案: 【对】第二章单元测试1、单选题：开展海洋调查工作的依据是（）版本的国家标准。
选项：A:2007年B:1998年C:2003年D:2000年答案: 【2007年】2、单选题：填写记录表格时，字迹力求整齐、统一、正确和清楚，记录的数字或符号应填写在单元格的（），字高约为格子高度的（）。
选项：A:右下方，2/3B:左下方，1/2C:右下方，1/2D:左下方，2/3答案: 【左下方，2/3】3、单选题：观测记录的现场记录，为能长期保存，要用（）进行记录。
选项：A:中性笔B:毛笔C:黑色铅笔D:圆珠笔答案: 【黑色铅笔】4、多选题：海洋调查是使用各种仪器设备直接或间接对海洋的物理学（）、地貌学及其他海洋状况进行调查研究的手段。
选项：A:地质学B:气象学C:生物学D:化学答案: 【地质学;气象学;生物学;化学】5、判断题：参与海洋调查的人员要求是要有一定的海洋学知识储备，比如修过《海洋科学导论》、《海洋调查方法》等，具备一定的理论基础。
（）选项：A:错B:对答案: 【对】6、单选题：常用的水深观测方法哪种方法（）使用更为普遍，测量便捷，准确度高。
选项：A:钢丝绳测深B:回声测深仪测深C:两种都不是D:两种都是答案: 【回声测深仪测深】7、单选题：借助于（）测量来了解海底地形的分布状况，对国防和国民经济建设具有很重要的意义。
选项：A:水深B:溶解氧C:水温D:盐度答案: 【水深】8、判断题：受潮汐及其它因素影响，测站的水深在不断变化；因此，现场测得的数值只表示该点当时的深度。
（）选项：A:对B:错答案: 【对】水深测量目前用钢丝绳测深更为普遍，这种方法测量便捷，准确度高。
（）选项：A:错B:对答案: 【错】10、判断题：有回声测深仪测深，钢丝绳测深已无任何意义。
水色海发光的观测
透明度盘
世界上什么地方的海水透明度最高？
平均来说，太平洋的水比大西洋和印度洋 的水更透明。经过长期的观测，人们发现， 位于北大西洋中心的马尾藻海的海水透明 度最高，几乎接近蒸馏水的透明度。在这 个海域内，一般的透明度盘都在创纪录的 60米深处才刚刚看不见，有的地方甚至达 到75米的深度呢。
海色
透明度、水色、海发光：对 生态、洋流研究及航海、军 事具有一定意义。
研究透明度和水色对于渔业 和盐业也有一定意义。
透明度
水色
海发光
海水透明的程度
海水的颜色
夜间海面生物发光 的现象
透明度测量：用直径为30cm的白色圆 盘（称为透明度盘），在船上背阳一 侧，垂直放入海水中，直到刚刚看不 见为止，此时的深度为透明度。
海。这里所说的就是海色，而水色能更真实地 反映海水本身的颜色。
水水色色
由水分子及悬浮物质的散射、反射出来 的的光光而而海海色色主主要要取取决决于于海海面面对对光光线线的的反反射射。。
水色观测
将透明度盘提到透明度值一半的位置，根据 透明度盘上所呈现的海水颜色，在水色计中 找出与之最相似的色级号码。
海南亚龙湾
青岛第一海水浴场
大 连
海发光
海发光：不是海水反射的光，是指生物发 的光。
发光生物
发光细菌：沿岸及河口区，发光特点是平稳而 带乳白色。
单细胞生物：夜光虫等。 较大型生物：鱼、贝类等发光。
火花型（H）
海
发光类型
弥漫型（M）
发
光
的
闪光型（S）
观
ห้องสมุดไป่ตู้
测
发光强度（等级表）
辽宁一带的渔民，经过多年观察总结出“海火见，风雨现” 的民谚。鱼群游动时所产生的海光，还会暴露鱼群的藏 身之地，因此利用“渔火”可以提高捕捞的产量。
《海洋调查方法》课程教学大纲
《海洋调查方法》课程教学大纲撰写人：周良明撰写时间：2013年9月12日开课院系：海洋环境学院海洋系课程编号：（由教务处统一编制）课程英文名称：method of ocean survey课程总学时：72 总学分：4含实验或实践学时：19学分：1推荐使用教材：海洋调查方法编者：侍茂崇等出版社：青岛海洋大学出版社出版时间及版次：2000年7月第1版课程教学目标与基本要求：掌握海洋深度、盐度、温度、水色、透明度、海流、潮汐、海浪等水文要素及海洋气象、海洋生物、海洋化学、海洋地质和卫星海洋遥感的调查原理、调查仪器和调查方法。
了解长波观测、南大洋和北冰洋观测及海洋观测新技术。
掌握海洋调查资料的分析和处理及海洋工程水文观测与计算。
了解海洋调查的组织工作。
考试形式：笔试、闭卷学习参考书（注明编者，出版社，出版时间及版次）：《海洋调查方法导论》侍茂崇等，中国海洋大学出版社，2008年第一版；《海洋调查方法》侍茂崇等，青岛海洋大学出版社，2000年第一版；《海洋科学导论》冯士笮等，高等教育出版社，2001年7月第三次印刷；《海洋随机资料分析》方欣华等，青岛海洋大学出版社，2002年6月第一版；《物理海洋学》叶安乐等，青岛海洋大学出版社，1992年2月第一版；《海洋科学概论》陈宗镛等，青岛海洋大学出版社，1992年第一版；《随机海浪理论》徐德伦等，高等教育出版社，2001年第一版；《海洋波动动力学》蒋德才，青岛海洋大学出版社，1992年第一版；Introduction To Physical Oceanography,Robert H. Stewart。
Invitation to Oceanography，Fifth Edition by Paul R. Pinet. /oceanlink/。
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5.1 透明度、水色、海发光观测意义 5.2 透明度观测 5.3 水色观测 5.4 海发光观测
透明度、水色、海发光观测意义
透明度
海水透光的程度，即光在海水中的衰减程度。
水色
海水的颜色，由水质点和海水中悬浮质点对太阳光的 散射特性决定。
海发光
夜间海面上出现的生物发光现象。
5.2 透明度观测
5.2.1 透明度定义 5.2.2 观测方法 5.2.3 注意事项
5.2.1 透明度定义
传统定义： 用直径为30cm 的白色圆板（透明度板），在船上背阳一侧，
垂直放入水中，直到刚刚看不见为止。透明度板“消失”的深度 叫透明度。
这一深度，是白色透明度板的反射、散射和透明度板以上水柱及 周围海水的散射光相平衡时的结果。所以，用透明度板观测而得 到的透明度是相对透明度。
观测方法：
观测透明度后，将透明度盘提到透明度值一半的位置，根据透明度 盘上所呈现的海水颜色，在水色计中找出与之最相似的色级号码， 并计入水温观测记录表中。
观测要求：
水色的观测只在白天进行，观测时间为：连续观测站，每2h观测一 次，大面观测站，船到站观测，观测地点应选择在背阳光的地方， 观测时必须避免船上排出的污水影响。
清澈的海水： 透明度高，水色低
浑浊的海水： 透明度低，水色高
保证交通运输安全
航海识别浅滩一般是利用白浪作标志，无风天气，靠水色来识别浅 滩的存在。 较高的透明度可以避开暗礁或危险障碍。 利用海发光使我们在黑夜航行时可以及时发现各种目标，如导标、 岸线、岩石、暗礁等。
海军活动中必须估计到水色、透明度等光学性质对于战争 的影响
观测，观测地点应选择在背阳光
的地方，观测时必须避免船上排 出的污水影响。
透明度计法
将振荡均匀的水样快速 倒入透明度计筒内，检 验人员从透明度计的筒 口垂直向下观察，缓慢 放出水样，至刚好能清 楚辨认其底部铅字的水 样高度为该水的透明度。 大于30cm为透明水。
该法主观影响较大，测 时应取平均值。
5.2.3 注意事项
再慢慢地提到隐约可见时，读取绳索在水面的 标记数值（有波浪时应分别读取绳索在波峰和 波谷处的标记数值）。读到一位小数，重复二 到三次，取其平均值，即为观测的透明度值， 记入水温观测记录表中
若倾角超过15° ，则应进行深度订正。当绳索 倾角过大时，盘下的重锤应适当加重。
观测要求：
透明度的观测只在白天进行，观 测时间为：连续观测站，每2小时 观测一次，大面观测站，船到站
lnT = | r |
例如，某海区衰减系数为0.05m-1，则L=1/r=1/0.05=20m。
新定义更能表现海水的物理性质。
5.2.2 观测方法
塞氏盘法
直径为30 厘米的圆盘
观测设备：透明度盘、带长度记号的绳索、重锤
观测方法：
选择在主甲板的背阳光处，将透明度盘放入水 中，沉到刚好看不见的深度。
5.3.1 水色及其成因
太阳光进入海水后，由海水质点、海水中悬浮粒子和生物散射出 海面的光谱颜色。
注意： 水色和海色是有区别的。 海面的颜色：光反射 海水的颜色：光的散射与反射
海水对光线的选择吸收和散射
各色光线波长不同，吸收率也不同。一般来说，波长长度与吸收率呈正 比例的关系。 吸收与散射是互为相反的两种作用。吸收率大的光波，其散射能量小， 而吸收率小的光波，其散射能量大。散射能量还与悬浮物颗粒粒径有关： 颗粒粒径越小，短波散射能量越大。 在大洋水中，悬浮物量少，颗粒粒径也小，蓝光散射能量大，故海水的 颜色多呈蓝色。近岸海水，由于悬浮物增多，颗粒变大，黄光散射能量 大，所以水色多呈黄色、浅蓝或绿色。
优点： 简单、直观 缺点： 受海面反射光的影响、与观测人眼睛的近视程度有关等，缺乏客 观代表性； 透明度盘只能测到垂直方向上的透明度，不能测出水平方向上的 透明度。
海水中光的衰减
光线进入海水中，由于被水 分子及悬浮物质的吸收和散 射作用，使得光线很快减弱， 到达一定的深度后，光就完 全消失了。所以海水就象一 个过滤器，过滤着不同颜色 的光线，深度越大，光线就 越难通过。海水中光线的强 弱和海水的清浊以及悬浮物 质的多少有关。
出海前应检查透明度盘的绳索标记，新绳索使用前须经缩水处理 （将绳索放在水中浸泡后拉紧晾干），使用过程中需增加校正次数。 透明度盘应保持洁白，当油膝脱落或脏污时应重新油漆。 每航次观测结束后，透明度盘应用淡水冲洗，绳索须用淡水浸洗， 晾干后保存。
5.3 水色观测
5.3.1 水色及其成因 5.3.2 观测方法 5.3.3 注意事项
潜艇与水雷的颜色，潜艇航行的深度和水雷布防的深度考虑透明度。 利用海发光发现舰艇的轨迹。
水色透明度对海水的养殖非常重要
鲍鱼、海参要求海水透明度高，但养蚶、蛏、蚝则要求透明度低。
水色对盐业也有一定意义
晒盐可以根据水色的高低来开闭闸门以增Байду номын сангаас盐的产量。
水色透明度在物理海洋方面可以辅助水团分布，流系的判 别，可以反演真光层的厚度。
5.3.3 注意事项
观测时水色计内的玻璃管应与观测者的视线垂直。 水色计必须保存在阴暗干燥的地方，切忌日光照射以免褪色。每航 次观测结束后，应将水色计擦净并装入里红外黑的布套里。 使用的水色计在6个月内至少用标准色计校准一次，发现褪色现象， 应及时更换，作为标准用的水色计。
5.3.2 观测方法
水色计目测确定
水色计
水色计是由蓝色、黄色、褐色三 种溶液按一定比例配制的21种不 同色级，分别密封在22支内径8mm、 长100mm的无色玻璃内，置于敷有 白色衬里的两开盒中（盒的左边 为1至11号，右边为11至21号）。
其中1-2号是蓝色；3-4号是天蓝 色；5-6是绿天蓝色；13-14号是 绿黄色；15-16号是黄色；17-18 是褐黄色；19-20号是黄褐色。
近年来，国际上多采用仪器来观测光能量在水中的衰减，以确定海水 透明程度，并对透明度作出新定义。
新定义： 一平行光束在水中传播一定距离后，其光强I与原来光强I0之比
，用T表示，即
T= I / I0
由于光强在海水中垂直衰减规律为：
I=I0 e-rz
其中，r为衰减系数，z为深度。
所以
T=e-rz
若取z=1m，则