海洋水文要素
国家海水水质标准

国家海水水质标准中华人民共和国国家标准海水水质标准 GB 3097-1997 前言为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国海洋环境保护法》,防止和控制海水污染,保护海洋生物资源和其他海洋资源,有利于海洋资源的可持续利用,维护海洋生态平衡,保障人体健康,制订本标准。
本标准从 1998 年 7 月 1 日起实施,同时代替 GB3097,82。
本标准在下列内容和章节有所改变: , 3.1(海水水质分类,由三类改四类); , 3.2(补充和调整了污染物项目); , 4.1(增加了海水水质监测样品的采集、贮存、运输和预处理的规定); , 4.2(增加了海水水质分析方法) 本标准由国家环境保护局和国家海洋局共同提出。
本标准由国家环境保护局负责解释。
中华人民共和国国家标准 UCD 551463 海水水质标准 GB 3097-1997 Sea water quality standard 代替 GB3097-821 主题内容与标准适用范围本标准规定了海域各类使用功能的水质要求。
本标准适用于中华人民共和国管辖的海域。
2 引用标准下列标准所含条文,在本标准中被引用即构成本标准的条文,与本标准同效。
GB12763.4-91 海洋调查规范海水化学要素观测 HY 003-91 海洋监测规范 GB12763.2-91 海洋调查规范海洋水文观测 GB7467-87 水质六价铬的测定二苯碳酰二肼分光光度法 GB7485-87 水质总砷的测定二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法 GB11910-89 水质镍的测定丁二酮肟分光光度法 GB11912-89 水质镍的测定火焰原子吸收分光光度法 GB 13192-91 水质有机磷农药的测定气相色谱法 GB 11895-89 水质苯并(a)芘的测定乙酰化滤纸层析荧光分光光度法当上述标准被修订时,应使用其最新版本。
3 海水水质分类与标准 3.1 海水水质分类按照海域的不同使用功能和保护目标,海水水质分为四类: 第一类适用于海洋渔业水域,海上自然保护区和珍稀濒危海洋生物保护区。
(完整版)水文学原理必背知识点打印版

绪论一、水文学简史英文Hydrology,来源于拉丁语,“水的知识”。
经历了四个发展时期:1. 萌芽期(公元1600年之前)2. 奠基时期(公元1600-1900年)3. 实践时期(1900-1950年)4. 现代化时期(1950年- )一、水文现象的基本特点1.时程变化上的周期性与随机性2.空间变化上的相似性与特殊性二、水文现象的研究方法成因分析法以质量守恒、能量(动量)守恒等定理为基础,揭示水文现象运动变化的机理、规律。
数理统计法水文现象具有随机性,从而以概率理论为基础,研究水文现象特征值的统计规律。
地理综合法水文现象具有地区性,从而通过建立地区经验公式、绘制各种特征值等值线图,揭示水文特征值的地区规律。
水文循环水文循环的原因(外因、内因)水的不断蒸发、输送、凝结、降落、产流、汇流的往复循环过程大循环和小循环大循环:海洋→大气→大陆→海洋(纵向+横向)小循环:海洋→大气→海洋(海洋小循环)大陆→大气→大陆(内陆小循环)水文循环的规律1)海洋的蒸发量多于降水量;2)大陆的降水量多于蒸发量;3)大陆外流区输入水汽量与输出水量基本平衡;4)大陆内流区降水量与蒸发量基本相等。
水文循环的作用和意义1、调节气候;2、塑造了地球表面;3、形成了巨大的水利资源;4、形成一切水文现象。
水资源问题➢原因1)水资源量时空分布不均匀;2)水资源分布与人口、耕地分布不相适应;3)水环境污染;4)水资源浪费。
➢对策1)时间和空间上的合理调配;2)积极开展水污染防治;3)节约用水。
9流域和水系分水线:使雨水分别汇集到两条不同的河流,起着分水作用的地形,是流域的边界线。
流域:汇集地面水和地下水由分水线所包围的区域。
河网密度流域单元面积内干支流长度流域的地形起伏特征1. 河流的落差和比降2. 流域平均坡度3. 流域面积~高程曲线流域自然地理及下垫面情况1. 流域地理位置2. 流域的土壤岩石性质和地质构造3. 流域植被率4. 流域湖泊率、沼泽率降水水分以各种形式从大气到达地面统称降水。
高一地理同步精品讲义3-3 海水的运动(学生版)(人教版2019必修第一册)

3.3 海水的运动课程标准 课标解读1.运用图表等资料,说明海水运动对人类活动的影响 1.能够说明海浪、海啸、风暴潮的形成和影响2.说明潮汐的形成、时间分布特征和对人类生产生活的影响3.能够通过分析图表资料,说明洋流的性质及其影响知识点01 海浪1,表层海水最基本的运动形式有 、 、 。
2,最常见的海浪是由 形成的。
浪高越 , 越大。
人们通常用 、 、 、 等要素来描述波浪。
3,冲浪运动需要 的浪高来增加挑战性,而捕捞、勘探、航行等海上活动应 大的海浪。
4,海底地震、火山爆发或水下滑坡、坍塌可能会引起海水的波动,甚至形成巨浪,这种巨浪称为 。
在强风等作用下,近岸地区海面水位急剧升降,称为 。
当强风与海水 同时发生,海水水位暴涨,风暴潮来势倍增。
热带、 带的沿海地区均可能遭受风暴潮的袭击。
海啸和风暴潮能量巨大,往往给沿岸地区带来灾难性后果。
5,海浪是塑造 的主要动力。
人们通过 和 措施来减缓海浪对海岸的侵蚀,如修建 、种植 等。
【即学即练1】当地时间2018年9月28日,印度尼西亚中苏拉威西巴鲁市发生7.7级地震。
截至10月2日,已经造成1234人死亡。
下图为地震后的照片。
据此完成下面小题。
目标导航知识精讲照片反映的海水运动形式为()A.风浪B.潮汐C.海啸D.风暴潮知识点02 潮汐1,潮汐是海水的一种现象,它的成因与和对地球的引力有关。
一天中,通常可以观察到海水涨落。
古人将白天的海水涨落称为,夜晚的涨落称为,合称。
农历每月的和前后,潮汐现象最为明显,潮水涨得最,落得最。
2,人们在潮间带和、沿海港口建设和航运、潮汐等,都需要充分认识并利用潮汐规律。
【即学即练2】潮汐是海水的一种周期性涨落现象,其形成的主要动力是()A.天体引潮力B.海水盐度差C.太阳辐射能D.海水温度差知识点03 洋流1,海洋中的海水,常年比较稳定地沿着一定方向作大规模的流动,叫作洋流。
2,按海水的温度,可以将洋流分为暖流和寒流。
海冰

海冰的热膨胀系数随海冰的温度和盐度而变化。对低盐海冰,随着温度的降低,它开始是膨胀,继之变为收缩。由膨胀变为收缩的临界温度值随海冰盐度的增加而降低。对于高盐海冰,随温度降低始终是膨胀的,但膨胀系数越来越小。
抗压强度
海冰的抗压强度主要取决于海冰的盐度、温度和冰龄。通常新冰比老冰的抗压强度大,低盐度的海冰比高盐度的海冰抗压强度大,所以海冰不如淡水冰密度坚硬,在一般情况下海冰坚固程度约为淡水冰的75%,人在5厘米厚的河冰上面可以安全行走,而在海冰上面安全行走则要有7厘米厚的冰。当然,冰的温度愈低,抗压强度也愈大。1969年渤海特大冰封时期,为解救船只,空军曾在60厘米厚的堆积冰层上投放30公斤炸药包,结果还没有炸破冰层。
尼罗冰初生冰继续增长,冻结成厚度10cm左右有弹性的薄冰层,在外力的作用下,易弯曲,易被折碎成长方形冰块。饼状冰破碎的薄冰片,在外力的作用下互相碰撞、挤压,边缘上升形。成直径为30cm至3m,厚度在10cm左右的圆形冰盘。在平静的海面上,也可由初生冰直接形成。
一望无际的海冰一望无际的海冰
莲叶冰莲叶冰是直径在30厘米到3米之间,厚度10厘米左右的浮冰。在较为平静的海面上,初生冰可以直接冻结为莲叶冰。而大块的冰皮或尼罗冰破碎后也可以形成莲叶冰。莲叶冰的边缘由于与其它冰块碰撞,而形成一圈凸起,而且形状近似圆形,所以仿佛海面上的一朵朵莲叶,故称为莲叶冰。
分类
按发展阶段,可分为初生冰、尼罗冰、饼冰、初期冰、一年冰和老年冰6大类;按运动状态可分为固定冰和流冰两大类。固定冰与海岸、海底或岛屿冻结在一起,能随海面升降,从海面向外可延伸数米或数百千米。流冰漂浮在海面,随着海面风向和海流向各处移动。海冰在冻结和融化过程中,会引起海况的变化;流冰会影响船舰航行和危害海上建筑物。
地理要素特征

地理要素特征地理要素是指构成地球表面的各种自然和人文要素。
它们相互作用和相互依赖,共同构成了地球的各个地理区域的特征。
地理要素的特征是指它们在空间分布、数量分布、形态特征等方面所表现出来的特点。
本文将分别从地形要素、气候要素、水文要素、植被要素、土壤要素和人文要素六个方面,来论述地理要素的特征。
1. 地形要素特征地形要素是地球表面上地势高低起伏的自然要素。
地形要素的特征在于其海拔高度、地貌形态、坡度、地势梯度等方面的差异。
地形要素特征体现在各个地区的山脉、高原、平原、丘陵、河流、湖泊等地貌特征上。
2. 气候要素特征气候要素是指地球大气圈中的温度、湿度、气压、风速、降水等气象要素。
气候要素的特征是各个地区长期气候现象的统计表现。
例如,气候要素特征体现在气温的季节变化、降水的分布格局、风向风力的季节性变化等方面。
3. 水文要素特征水文要素是指地球表面的水体分布和水循环过程。
水文要素的特征在于各个地区水资源的分布、水文系统的形态、水流形式和水循环的速率等。
例如,水文要素特征体现在岛屿周围的海洋水体、地下水资源的分布、河流的长度、流量和流向等方面。
4. 植被要素特征植被要素是指地球表面植物的分布和植被生态系统的特点。
植被要素的特征在于各个地区的植被类型、植物物种的多样性、植被的生长状况和群落结构等。
例如,植被要素特征体现在不同地带的森林、草原、沙漠、湿地等生态系统的特点。
5. 土壤要素特征土壤要素是指地球表面上土壤的类型和分布情况。
土壤要素的特征在于土壤质地、颜色、养分含量、排水性等方面的差异。
土壤要素特征体现在不同地区的土壤类型、土层厚度、土壤肥力和透水性等方面。
6. 人文要素特征人文要素是指人类活动对地球表面的影响和改变。
人文要素的特征在于各个地区的人口分布、城市化程度、交通网络、产业结构、文化景观和建筑风格等方面的差异。
人文要素特征体现了地球表面上人类城市化和工业化过程对地理环境的影响。
总结:地理要素的特征体现在地形、气候、水文、植被、土壤和人文等方面的差异。
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)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。
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、广东和台湾沿岸有丰富的海滨砂矿,主要有金、钛铁矿、磁铁矿、锆石、独居石和金红石等。
·主要类型:滨海砂矿、海底石油、磷钙石和海绿石、锰结核和富钴结壳、海底热液硫化物、天然气水合物等4. 海的主要特点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。
如何进行海洋测绘和水文测量
如何进行海洋测绘和水文测量海洋测绘和水文测量是一项重要而复杂的工作,涵盖了海洋地理、物理、化学和生物等多个领域。
它在海洋资源开发、环境保护、海上安全等方面发挥着重要作用。
本文将探讨如何进行海洋测绘和水文测量,以及相关技术和工具的应用。
一、海洋测绘与水文测量的意义海洋测绘是指对海洋地理特征、海底地貌和水深进行测量和绘制,为海洋科学研究、海洋工程建设提供基础数据。
水文测量是对海洋水文特征、水位变化、海水温盐度等进行观测和记录,为海洋生态环境保护、气候变化研究等提供数据支持。
海洋测绘和水文测量对于海洋经济的发展起着重要的推动作用。
在海洋资源开发中,准确测绘海底地形和水深可以为海洋石油、天然气勘探等提供数据支持;对海洋生物、珊瑚礁、海底矿产等进行调查和监测,有助于保护海洋生态系统。
此外,海洋测绘还与航海、港口建设等紧密相关,对航线规划、港口设计等都具有重要影响。
二、海洋测绘与水文测量的技术和方法海洋测绘和水文测量的技术和方法日益先进,主要包括声学测深技术、人工卫星遥感技术和海洋观测设备等。
声学测深技术是一种基于声波传播原理的测深方法。
通过测量声波在海洋中传播的时间和速度,可以计算出水深。
这种方法操作简便、测量范围广,广泛用于海洋测绘和水文测量。
人工卫星遥感技术通过卫星上搭载的传感器,对海洋表面的光学、热学和微波信号进行接收和处理,获取海洋的温度、浮游植物含量、水色等信息。
这些数据可以用于制作海洋植被分布、水色遥感图和海洋温度图等产品,为海洋环境研究提供重要依据。
海洋观测设备是指各种针对海洋环境和海洋生态特征设计的设备和仪器,如浮标、声呐、潜水器和潜水器械等。
这些设备可以实时监测水温、盐度、流速等水文要素,为海洋科学研究和环境保护提供实时数据。
三、海洋测绘与水文测量的挑战和对策海洋测绘和水文测量面临着一些挑战,如复杂的海洋环境、远离陆地的工作条件等。
为应对这些挑战,需要持续改进和创新。
首先,提高测量仪器的精度和可靠性。
大亚湾及其邻近海域夏季温度、盐度的分布特征
第40卷㊀第2期应用海洋学学报Vol 40,No 2㊀2021年5月JournalofAppliedOceanographyMay,2021大亚湾及其邻近海域夏季温度㊁盐度的分布特征李禹辉1,邱㊀云1,3∗,杨龙奇2,胡建宇2,3㊀收稿日期:2019⁃11⁃07㊀基金项目:国家重点研发计划资助项目(2016YFC1401003,2016YFC1402607);惠州市海洋渔业资源环境调查资助项目(F2017⁃01⁃1);自然资源部第三海洋研究所基本科研业务费专项资金资助项目(海三科2018001,海三科2018030);全球变化与海气相互作用专项资助项目(GASI⁃IPOVAI⁃02);国家自然科学基金青年资助项目(41906013)㊀作者简介:李禹辉(1995 ),男,硕士研究生;E⁃mail:liyuhui@tio.org.cn∗通讯作者:邱云(1979 ),男,博士,研究员;E⁃mail:qiuyun@tio.org.cn(1.自然资源部第三海洋研究所,福建厦门361005;2.厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室㊁海洋与地球学院,福建厦门361102;3.南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海),广东珠海519082)摘要:利用2018年7月在大亚湾及其邻近海域大潮期间定点准同步连续观测的CTD资料,分析了调查期间研究海域温度和盐度的分布及其日变化特征,并探讨其可能成因㊂结果表明:大亚湾海域表层温度分布由湾顶向湾外呈现 内高外低 的态势,盐度分布由湾内向湾外逐渐递增,10m层也大体呈现湾内高温低盐㊁湾外低温高盐的特点㊂湾内垂向混合较为均匀,而湾外由于上㊁下层两种性质不同水体的叠置,存在较强的温度和盐度跃层㊂温度㊁盐度日变化因地而异,且差异明显,其变化主要受到太阳短波辐射㊁温排水㊁潮流等因素的影响㊂关键词:海洋水文学;温度;盐度;日变化;大亚湾DOI:10.3969/J.ISSN.2095⁃4972.2021.02.011中图分类号:P731文献标识码:A文章编号:2095⁃4972(2021)02⁃0284⁃09㊀㊀大亚湾位于南海北部,是广东省东南部一个半封闭浅水湾,平均水深约为10m,湾口海域宽阔㊂大亚湾受东亚季风控制,6 8月为西南季风期,10月至翌年3月为东北季风期,其他月份为季风转换期[1]㊂温度和盐度作为基本海洋水文要素,是海洋生物活动的重要影响因子[2⁃3],其在大亚湾海域的温盐分布特征也因此成为海洋学研究的热点问题之一㊂曾刚等(1991)利用1986 1987年大亚湾生态零点调查中的实测资料,讨论了大亚湾海水温度时空分布,指出了温度分布整体上呈现从湾内向湾口减小㊁西岸高于东岸的特征,且表㊁底层温度年变化趋势相似[4];张炳楷等(1990)利用同一时期的温盐资料分析了大亚湾海水温度㊁盐度的季节变化特征,其研究表明夏季(特别是7㊁8月份)在大辣甲附近存在一个由底层冷水向上涌升而形成的低温高盐中心[5];李立等(1990)指出该涌升水源来自南海次表层的冷水[6]㊂外海高盐冷水入侵还导致了湾内5 10月出现较强的季节性温跃层[7⁃8]㊂张炳楷(1992)通过对比1987年与1989年大亚湾温盐结构的差异,发现夏季南海次表层冷水入侵大亚湾的迹象十分明显,但不同年份入侵流在湾内大辣甲附近诱导的涌升水强度有所差异[9]㊂近年来,随着大亚湾核电站和岭澳核电站的建成运营,这两个核电站的温排水对湾内水温的时空分布特征产生了一定的影响,进而成为影响研究海域生态环境的重要因素[10]㊂大亚湾核电站和岭澳核电站排水口的温度比周围水温高3 5ħ,呈现明显的东南向带状分布[11⁃12],并随着潮流向湾内输运㊂具体表现为:落潮时温排水向湾西南海域输运,在一个潮周期内可到达湾口并继续向大鹏澳运动;涨潮时温排水输运方向大体相反,在排水口附近随潮流向东北移动[13]㊂已有的研究主要针对大亚湾温度㊁盐度的季节变化特征,而对于该海区夏季温度㊁盐度的日变化过程研究较少[4]㊂因此,本研究利用2018年7月大潮期多站的定点准同步连续CTD观测资料,分析大亚湾及邻近海域调查期间的温度㊁盐度分布及其日变化特征,并初步探讨其可能成因㊂2期李禹辉,等:大亚湾及其邻近海域夏季温度㊁盐度的分布特征㊃285㊀㊃1㊀数据及方法本研究所采用的数据为2018年7月12日 17日大亚湾大潮期定点准同步连续观测的温盐资料㊂共布设了12个观测站(图1),通过6条船分两个阶段进行定点准同步连续观测,每个阶段观测6个站㊂其中,第1阶段(12日9:00至13日9:00)观测C01站㊁C08至C12站,所有站位均位于湾口及邻近海域;第2阶段(16日9:00至17日9:00)观测C02至C07站,所有站位均位于湾内㊂图1㊀大亚湾及其邻近海域CTD与潮位观测站Fig.1㊀CTDstationsandtidalgaugestationinDayaBayanditsadjacentwaters㊀㊀上述每个站的观测要素均包括温度㊁盐度,通过便携式CTD(AMLBaseX,加拿大AMLOceano⁃graphic公司)每1h进行1次温盐剖面观测,CTD采样频率为25Hz,观测25h,每个站位均共获得25个剖面数据㊂对温盐原始数据进行质量控制[14]后,获得了垂直方向上1m间隔的温盐数据㊂同时采用CTD(SBE37,美国Sea⁃BirdElectronics公司)进行固定层(2m层)温盐时间序列观测㊂由于大亚湾海域范围较小,湾内㊁外潮时相差不大,因此选用布设在湾中部附近的T03站潮位数据,代表观测期间潮位的变化特征(图2实线)㊂潮位观测使用KELLERDCX⁃22水位记录仪,采样间隔为5min㊂由图2可见,大亚湾在一个太阴日内存在两次高潮和两次低潮,两次高㊁低潮的潮位明显不同,因此为不规则半日潮,这与武文等(2017)的观测和模拟结果[15]是一致的㊂由图2还可知,12日08:54为高潮时,在14:44达到低潮时;16日11:39为高潮时,在17:39达到低潮时,因而第1阶段和第2阶段分别选取靠近高(低)潮时点的整点9:00和12:00(15:00和18:00)的CTD数据绘图,代表高潮时(低潮时)的温盐分布特征㊂本研究中使用了ASCAT卫星遥感海面风场资料[16]㊂空间水平分辨率为0.25ʎˑ0.25ʎ,时间分辨率为日平均,时间跨度为2018年7月4日 12日㊂海表温度(Seasurfacetemperature,SST)数据是来自美国国家海洋气象局(NOAA)提供的空间分辨率为0.25ʎˑ0.25ʎ的OISST逐日海表温度数据,时间跨度为2018年7月4日 12日(https://www.ncdc.noaa.gov/oisst/data⁃access)㊂2㊀结果与讨论2.1㊀高㊁低潮时温盐平面分布特征2.1.1㊀低潮时㊀从图3可以看出,低潮时,表层海水温度在28.70 29.63ħ之间,平均水温为29.13ħ,水平温差为0.93ħ;低温中心分布于桑洲附近海域,温度约为28.70ħ;高温中心位于湾顶,最大温度为29.63ħ,湾外水温相对较低,因此从湾顶至湾外形成 内高外低 的分布形态㊂10m层温度由湾口向湾外递减,水平温差达2.35ħ,温度分布西部高于东部㊂表层盐度介于30.24 31.34之间,平均盐度为30.98㊂盐度分布呈由湾顶向湾口增加的态势㊂在大辣甲至C09站附近为一大面积高盐区,盐度高于31.00㊂10m层盐度分布也大体呈湾内低㊁湾外高㊃286㊀㊃应用海洋学学报40卷的特征,并可见盐度分布经湾口东侧向湾外递增,其分布范围与温度大体一致㊂图2㊀2018年7月12日 17日T03站潮位变化曲线Fig.2㊀TidalvariationatstationT03fromJuly12thto17th,2018图中实线代表6船同步观测期的潮位变化,虚线代表余下时段的潮位变化㊂㊀㊀从温盐分布特征(图3)可知,低潮时湾内主要为高温低盐水,湾外为低温高盐水,尤其在10m层特别明显㊂调查期间属于夏季,因此这种分布特征反映了海陆热力差异的影响㊂此外,高水温中心位于湾西部,可能与电站的温排水输入有关㊂图3㊀大亚湾及其邻近海域夏季大潮期低潮时不同层位温度㊁盐度的平面分布Fig.3㊀HorizontaldistributionsoftemperatureandsalinityatlowtideduringspringtideinsummerinDayaBayanditsadjacentwaters2.1.2㊀高潮时㊀高潮时的温盐平面分布特征如图4所示,由于湾外相对低温高盐海水的推进,因而表层(1m层)温度较低潮时低,温度介于28.06 29.14ħ之间,平均温度为28.58ħ,比低潮时低0.55ħ㊂等温线向湾顶收缩,空间分布形态与低潮时的大体一致,湾北部温度最高,湾口温度较低,因此从湾顶至湾外也呈现 内高外低 的分布态势㊂在10m层,湾外温度下降较显著,温度从湾口向C08站递减㊂2期李禹辉,等:大亚湾及其邻近海域夏季温度㊁盐度的分布特征㊃287㊀㊃图4㊀大亚湾及其邻近海域夏季大潮期高潮时温度㊁盐度的平面分布Fig.4㊀HorizontaldistributionsoftemperatureandsalinityathightideduringspringtideinsummerinDayaBayanditsadjacentwaters㊀㊀高潮时的表层盐度分布与低潮时相似但盐度略高,平均盐度为31.00,比低潮时的盐度高0.02,相对高盐度(31.20)海水的影响范围明显大于低潮时,最北可达C06站㊂10m层也可见与低潮时类似的湾顶高㊁湾口低的分布特征,但高潮时,湾内的低盐水从湾口向南延伸,其范围与同期温度分布大体一致㊂2.2㊀高㊁低潮时温盐断面分布特征为了揭示调查区域温盐的垂向分布特征,我们根据调查站位选取一个从湾顶至湾口的断面,即C05至C08站所在断面(图1)㊂温盐断面分布如图5所示,该图呈现出大亚湾温度 内高外低 ,盐度 内低外高 的分布特征,与上文所述的平面分布特征相吻合㊂图5㊀大亚湾夏季大潮期C05至C08断面温度㊁盐度分布Fig.5㊀TemperatureandsalinitydistributionsalongsectionC05-C08inDayaBayduringspringtideinsummer㊃288㊀㊃应用海洋学学报40卷㊀㊀从温盐断面图可见,由于大亚湾水深较小,湾内(C05至C07站之间)水深不足15m,湾内区域垂向上水体混合充分,温度和盐度的垂向梯度较小,温跃层及盐跃层均较弱㊂湾外(C08站)水深较大,在高㊁低潮时温度及盐度都呈现明显的层化结构,温跃层及盐跃层均较强㊂高潮时C07㊁C08站间温跃层介于9.5 14.0m之间,厚度约为5.0m;盐跃层介于6.5 13.5m之间,厚度在7.0m左右;温度和盐度跃层强度分别约为1.11ħ/m和0.37/m㊂低潮时温㊁盐跃层强度均比高潮时小,分别约为0.68ħ/m和0.34/m㊂从图5还可以看出,湾外(C07站南侧)下层,存在一支低温高盐的海水,温度小于23.00ħ,盐度大于34.00,表层和底层温差较大,可达7.50ħ㊂这是由于夏季太阳短波辐射强,表层海水温度较高加之有外海底层冷水入侵,层化现象加强,表层热量向下传导的速度减缓,致使温差较大㊂陈义斌等(1993)在1988年的观测中发现来自粤东上升流区的底层冷水可入侵至大鹏澳[17]㊂然而,本研究观测期间冷水并未入侵至湾内,仅出现在湾口附近,意味着调查期间上升流较弱㊂已有研究表明,夏季西南风是粤东上升流的主要驱动机制,地形则决定了上升流的空间分布[18⁃20]㊂调查期间逐日海面风场及SST变化如图6所示,从图6(a)可以看出,调查前期(7月4日)粤东沿岸为有利于上升流形成的西南风控制,近岸水温(小于27ħ)较外海明显偏低,说明调查前期上升流较为强盛㊂7月8日,海面风场转向为东风/东北风,并持续至16日㊂从图6(b)㊁(c)可以看出,在东风/东北风的持续作用下,近岸SST明显上升且低温水范围缩小,意味着上升流减弱,说明调查期间偏东风的存在不利于粤东沿岸上升流的发展与维持,从而抑制了粤东底层冷水的涌升和入侵大亚湾内㊂因此,调查期间,外海底层冷水入侵大亚湾的迹象并不明显,从图4(b)㊁(d)及图5可以看出,入侵迹象仅出现在C07站及其外部海域㊂图6㊀2018年7月南海北部风场及SST变化Fig.6㊀VariationofwindfieldandSSTinthenorthernSouthChinaSeainJuly20182.3 温盐日变化为进一步分析大亚湾夏季大潮期温度㊁盐度的日变化特征,我们绘制了温度㊁盐度垂直分布的时间序列图(图7㊁8)㊂由图7可见,虽然调查海域下层温度日变化不明显,但上层温度日变化显著,且因区域而异㊂位于湾外6个站(C01㊁C08至C12)的上层温度主要受太阳短波辐射的主导作用,在短波辐射达到极大值时刻(一般为12:00 13:00之间)的23h内(即15:00左右)达到最大值[21],之后温度开始下降,最低值出现在次日06:00前后㊂湾内因受多种因素影响,上层温度日变化特征较为复杂㊂除了C02站外,其余5个站(C03至C07)温度均在18:00左右达到最大值,从图9可以看出,温度和盐度的极值点都与潮时相近,可能体现的是潮汐的影2期李禹辉,等:大亚湾及其邻近海域夏季温度㊁盐度的分布特征㊃289㊀㊃响㊂C02站较为特殊,温度在午后开始增加,最大值出现在次日上午09:00㊂该站点海温变化明显异于其他站点,其变化与太阳辐射和潮流变化并不同步,加之大亚湾周边没有大的河水径流注入,陆地影响较为有限,因此该站点独特的海温变化很可能是由核电站温排水引起的,我们观测到的海水盐度的同步变化进一步提供了佐证㊂图7㊀2018年7月大亚湾及其邻近海域各CTD观测站位温度剖面时间序列Fig.7㊀TimeseriesoftemperatureprofileatCTDobservationstationsinDayaBayanditsadjacentwatersinJuly2018C01㊁C08至C012为12日9:00至13日9:00观测,C02至C07为16日9:00至17日9:00观测,下同㊂㊀㊀盐度日变化主要集中在中㊁上层水体,0 10m层的日变化幅度最大,底层最稳定㊂位于湾外的6个站(C01㊁C08至C12)上层盐度日变化较小,其下盐跃层呈现明显的不规则半日变化,体现了潮汐作用的结果㊂湾内盐度变化较为复杂,区域间差异显著,盐度日变化主要表现为昼高夜低㊂C07站处于湾内㊁外海水的交汇处,盐度于午后开始逐渐增大,并在18:00达到最大值,特别是下层变化更为明显[图8(g)]㊂C07站下层的温度㊁盐度变化清楚地反映了大亚湾夏季大潮期间湾外底层低温高盐水的入侵过程㊂C02站处于核电站温排水的影响区,温排水输入使得观测期间盐度持续降低,这与温度日变化过程互相印证㊂C05站存在两个盐度峰值,分别在18:00与次日06:00左右达到极值[图8(e)],因与低潮时相近,可能与潮汐作用有关,但由于观测时间短,这一现象的成因还有待更多的观测资料进一步研究㊂3㊀结论本研究利用2018年7月在大亚湾及其邻近海域大潮期间定点准同步连续观测的CTD资料,分析了调查期间研究海域温度和盐度的分布及其日变化特征,并探讨其可能成因㊂获得了如下结论:(1)大亚湾夏季大潮期表层温度呈 内高外低的分布特征,盐度呈 内低外高 的特征;湾内水体具有低温高盐的特性,来自湾内的高温水加之下层有粤东上升流冷水的楔入,使得湾外呈垂直分层结构,这一结构可影响至湾口大辣甲附近㊂(2)大亚湾温盐断面分布也表现出与平面分布一致的特征㊂湾内由于水深较小,海气界面较强的动量交换可影响至底层,湾内垂向上充分混合;湾外测站在垂向上可发现两个性质不同的水团上下叠㊃290㊀㊃应用海洋学学报40卷图8㊀2018年7月大亚湾及其邻近海域各CTD观测站位盐度剖面时间序列Fig.8㊀TimeseriesofsalinityprofileatCTDobservationstationsinDayaBayanditsadjacentwatersinJuly2018图9㊀2018年7月C05站2m层温度㊁盐度时间序列Fig.9㊀Timeseriesvariationoftemperatureandsalinityat2mlayeratstationC05inJuly2018置,存在温度和盐度跃层且跃层强度较大㊂(3)调查期间的温盐日变化按其特征和影响因素可划分为3个主要的区域㊂第一个是湾外区域,受太阳辐射影响,温度日变化与太阳辐射强度的日变化趋势相对应,一日内出现一个最大值和一个最小值㊂第二个是湾内的中东部海域,受不规则半日潮影响,日变化过程由潮流的周期性运动所致,一日内存在两峰两谷,极值出现的时间与高潮㊁低潮时相近㊂第三个是湾内西部核电站附近海域,其温度变化较为独特,与太阳辐射和潮流变化均不同步,可能2期李禹辉,等:大亚湾及其邻近海域夏季温度㊁盐度的分布特征㊃291㊀㊃与核电站温排水的影响有关㊂参考文献:[1]㊀李立,张炳凯,曾刚.大亚湾的海流特征[C]//国家海洋局第三海洋研究所.大亚湾海洋生态文集(Ⅱ).北京:海洋出版社,1990:87⁃94.LIL,ZHANGBK,ZENGG.CurrentsofDayaBay[C]//ThirdInstituteofOceanography,StateOceanicAdministration.CollectionsofpapersonmarineecologyintheDayaBay(Ⅱ).Beijing:ChinaOceanPress,1990:87⁃94.[2]㊀WANGZ,YUANM,LIANGY,etal.EffectsoftemperatureandorganicandinorganicnutrientsonthegrowthofChattonellamarina(Raphido⁃phyceae)fromtheDayaBay,SouthChinaSea[J].ActaOceanologicaSinica,2011,30(3):124⁃131.[3]㊀王雪辉,杜飞雁,邱永松,等.大亚湾鱼类群落格局分析[J].生态科学,2016,34(6):64⁃70.WANGXH,DUFY,QIUYS,etal.FishcommunitypatternintheDayaBay,northernSouthChinaSea[J].EcologicalScience,2015,34(6):64⁃70.[4]㊀曾刚,许金殿,张炳楷.大亚湾海水温度的时空分布[J].台湾海峡,1991,10(2):110⁃116.ZENGG,XUJD,ZHANGBK.TemporalandspacialdistributionofwatertemperatureinDayaBay[J].JournalofOceanographyinTaiwanStrait,1991,10(2):110⁃116.[5]㊀张炳楷,曾刚,李立.大亚湾的水温和盐度[C]//国家海洋局第三海洋研究所.大亚湾海洋生态文集(Ⅱ).北京:海洋出版社,1990:67⁃74.ZHANGBK,ZENGG,LIL.TemperatureandsalinityofDayaBay[C]//ThirdInstituteofOceanography,StateOceanicAdministration.Collec⁃tionsofpapersonmarineecologyintheDayaBay(Ⅱ).Beijing:ChinaOceanPress,1990:67⁃74.[6]㊀李立,曾刚,许金殿,等.1987年夏季大亚湾冷水的入侵现象[C]//国家海洋局第三海洋研究所.大亚湾海洋生态文集(Ⅱ).北京:海洋出版社,1990:95⁃99.LIL,ZENGG,XUJD,etal.PhenomenaofcoldwaterinvasionintoDayaBayduringsummer1987[C]//ThirdInstituteofOceanography,StateOceanicAdministration.CollectionsofpapersonmarineecologyintheDayaBay(Ⅱ).Beijing:ChinaOceanPress,1990:95⁃99.[7]㊀韩舞鹰,马克美.大亚湾海水混合交换特征[J].海洋科学,1991,15(2):64⁃67.HANWY,MAKM.StudyontheprocessofseawaterexchanginDayaBay[J].MarineSciences,1995,15(2):64⁃67.[8]㊀殷建平,王友绍,徐继荣,等.大亚湾温跃层形成及其对有关环境要素的影响[J].海洋通报,2006,25(4):1⁃8.YINJP,WANGYS,XUJR,etal.SeasonalthermoclineintheDayaBayanditsinfluenceontheenvironmentalfactorsofseawater[J].MarineScienceBulletin,2006,25(4):1⁃8.[9]㊀张炳楷.大亚湾1987年与1989年海水特征的差异[J].台湾海峡,1992,11(1):35⁃41.ZHANGBK.DifferenceofseawatercharacteristicsinDayaBayin1987and1989[J].JournalofOceanographyinTaiwanStrait,1992,11(1):35⁃41.[10]㊀陈天然,余克服,施祺,等.全球变暖和核电站温排水对大亚湾滨珊瑚钙化的影响[J].热带海洋学报,2011,30(2):1⁃9.CHENTR,YUKF,SHIQ,etal.EffectofglobalwarmingandthermaleffluentsoncalcificationofthePoritescoralinDayaBay,northernSouthChinaSea[J].JournalofTropicalOceanography,2011,30(2):1⁃9.[11]㊀梁珊珊,张兵,李俊生,等.环境一号卫星热红外数据监测核电站温排水分布:以大亚湾为例[J].遥感信息,2012(2):41⁃46.LIANGSS,ZHANGB,LIJS,etal.DistributionofthermalwaterpollutionofnuclearpowerplantusingthethermalinfraredbandofHJ⁃IRSdata⁃takingDayaBayasanexample[J].RemoteSensingInformation,2012(2):41⁃46.[12]㊀许静,朱利,姜建,等.基于HJ⁃1B与TM热红外数据的大亚湾核电基地温排水遥感监测[J].中国环境科学,2014,34(5):1181⁃1186.XUJ,ZHUGL,JIANGJ,etal.MonitoringthermaldischargeinDayaBayplantbasedonthermalinfraredbandofHJ⁃1BandTMremotesensingdata[J].ChinaEnvironmentalScience,2014,34(5):1181⁃1186.[13]㊀黄健东,罗岸,付波,等.大亚湾核电基地温排水物理模型试验研究[J].广东水利水电,2011,9(9):6⁃8.HUANGJD,LUOA,FUB,etal.ExperimentalstudyongeothermaldrainagephysicalmodelofDayaBaynuclearpowerbase[J].GuangdongWaterResourcesandHydropower,2011,9(9):6⁃8.[14]㊀陈淼,李占桥,袁延茂,等.海鸟系列CTD数据预处理分析[J].海洋测绘,2004,24(6):62⁃64.CHENM,LIZQ,YUANYM,etal.AnalysisofpretreatmentoftheSea⁃BirdseriesCTDdata[J].HydrographicSurveyingandCharting,2004,24(6):62⁃64.[15]㊀武文,严聿晗,宋德海.大亚湾的潮汐动力学研究:I.潮波系统的观测分析与数值模拟[J].热带海洋学报,2017,36(3):37⁃48.WUW,YANYH,SONGDH.StudyonthetidaldynamicsinDayaBay,China:PartI.Observationandnumericalsimulationoftidaldynamicsystem[J].JournalofTropicalOceanography,2017,36(3):37⁃48.[16]㊀RICCIARDULLIL,WENTZFJ.RemotesensingsystemsASCATC⁃2005dailyoceanvectorwindson0.25deggrid,version02.1[R].SantaRo⁃sa,CA:RemoteSensingSystems,2016.[17]㊀陈义斌,李立.大亚湾1988年秋季水温层化的消退过程[J].台湾海峡,1993,12(2):145⁃151.CHENYB,LIL.AutumnprocessoftemperaturestratificationinDayaBay,1988[J].JournalofOceanographyinTaiwanStrait,1993,12(2):145⁃151.[18]㊀吴日升,李立.南海上升流研究概述[J].台湾海峡,2003,22(2):269⁃277.㊃292㊀㊃应用海洋学学报40卷WURS,LIL.SummarizationofstudyonupwellingsystemintheSouthChinaSea[J].JournalofOceanographyinTaiwanStrait,2003,22(2):269⁃277.[19]㊀GANJP,CHEUNGA,GUOXG,etal.IntensifiedupwellingoverawidenedshelfinthenortheasternSouthChinaSea[J].JournalofGeophysi⁃calResearch,114:C09019.[20]㊀舒业强,王强,俎婷婷.南海北部陆架陆坡流系研究进展[J].中国科学:地球科学,2018,48(3):276⁃287.SHUYQ,WANGQ,ZUTT.ProgressonshelfandslopecirculationinthenorthernSouthChinaSea[J].ScienceChinaEarthSciences,2018,48(3):276⁃287.[21]㊀林鹏飞,刘海龙,章丽娜,等.东太平洋冷舌区海表温度日变化特征的模拟研究[J].大气科学,2012,36(2):259⁃270.LINPF,LIUHL,ZHANGLN,etal.ThesimulationstudyofthefeaturesofdiurnalvariationonseasurfacetemperatureintheeasternPacificcoldtongue[J].ChineseJournalofAtmosphericSciences,2012,36(2):259⁃270.DistributioncharacteristicsoftemperatureandsalinityinDayaBayanditsadjacentwatersinsummerLIYu⁃hui1,QIUYun1,3∗,YANGLong⁃qi2,HUJian⁃yu2(1.ThirdInstituteofOceanography,MNR,Xiamen361005,China;2.StateKeyLaboratoryofMarineEnvironmentalScience,CollegeofOceanandEarthSciences,XiamenUniversity,Xiamen361102,China;3.SouthernMarineScienceandEngineeringGuangdongLaboratory(Zhuhai),Zhuhai519082,China)Abstract:BasedonaseriesofCTDdataobservedinDayaBayanditsadjacentwatersduringspringtideinJuly2018,thedistributionoftemperatureandsalinityandtheirdiurnalvariationwerecharacterized,andtheirpossiblecauseswerediscussed.Theresultsshowedthatthesurfacetemperaturedistributionpresentedatrendof highin⁃sideandlowoutside fromthetoptotheouterofDayaBay,andthesalinitydistributiongraduallyincreasedfromtheinsidetotheoutside.The10mlayeralsoshowedthecharacteristicsofhightemperatureandlowsalinityintheinnerbayandlowtemperatureandhighsalinityintheouterbay.Verticalmixinginthebayismoreuniform.Duetotheoverlapoftheupperandlowerwaterbodies,thereisastrongthermoclineandhaloclineoutsidethebay.Thedi⁃urnalvariationoftemperatureandsalinityvariedfromplacetoplace,andthedifferenceissignificant.Thechangeismainlyduetotheinfluencesofshort⁃waveradiation,warmdrainageandtidalcurrent.Keywords:marinehydrology;temperature;salinity;diurnalvariation;DayaBayDOI:10.3969/J.ISSN.2095⁃4972.2021.02.011(责任编辑:方建勇)。
中国近海区域海洋学:第三章 海区气候
第三节 影响中国近海气候的主要天气系统
热带气旋:登陆频率的时间变化 西北太平洋和南海的热带风暴平均每年 登陆我国的有7.8个,菲律宾5.4个,日 本4.3个
季节变化:1-4月无,7-9月最多,峰值 在8月
年际变化:1952、1961、1967、1971、 1974年最多15个;1998年最少3个
1822山竹:910hPa,65m/s
第三节 影响中国近海气候的主要天气系统
热带气旋:源地的空间分布
源地:3 °-37°N; 10 °-20°N最多 菲律宾群岛以东和琉球近海 马里亚纳群岛附近 马绍尔群岛附近 南海中北部(土台风)
热带气旋
第三节 影响中国近海气候的主要天气系统
安比 温比亚
第三节 影响中国近海气候的主要天气系统 热带气旋:发生频率的时间变化
低值-粤东近岸: 400 MJ·m-2·月-1
南海中南部:700-750 MJ·m-2·月-1 高值-菲律宾西侧: >750 MJ·m-2·月-1
第二节 中国近海气候形成的主要因子
太阳辐射:夏季
南北差异小,斑块状 渤海:600-650 MJ·m-2·月-1 黄海:530-550 MJ·m-2·月-1 东海、南海北部:650-680 MJ·m-2·月-1 南海中南部:560-600 MJ·m-2·月-1
气候要素 气温 气压 ✓风(大风天数) 云 ✓降水(暴雨日数) 海雾 能见度
水文要素 温 盐 密 ✓浪(最大波高,最大
周期,灾害性海浪) ✓潮(风暴潮) 流
第三节 影响中国近海气候的主要天气系统
热带气旋:影响
中心最大风速平面分布 渤海 25-30m/s 黄海 25-40m/s 东海 40-85m/s 南海北部 50-70m/s 北部湾 35-45m/s 吕宋海峡 80m/s 南海中部 55-70m/s 南海南部 40-65m/s 最大在菲律宾以西和台湾以 西90-100m/s
水文业务知识资料-水文基础知识
水文基础知识第一章概述自然界各种水体的存在形式和运动过程称为水文现象。
如蒸发、降水、水流的循环过程是水文现象;河流和湖泊中的水位涨落、流量的大小、河流含沙量的大小及输沙的多少、水温冰清变化等也是水文现象。
作为自然科学的水文学就是研究水文现象,阐明水文循环和水位现象各要素物理机制与相互关系的学问。
作为应用科学的水文学就是研究河流及湖泊、冰川、沼泽、地下水、河口等水体中的时空分布、变化规律,为了防治水害和开发水资源奠定基础。
水文科学主要靠建立从局部到全球的水文观测站网,通过对自然界业已发生的水文现象的观测进行分析和研究,根据已有的水文资料,预测或预估水文情势未来状况,直接为人类的生活和生产服务。
按地球圈层范畴,水文学可分为水文气象学、地表水文学和地下水文学。
其中,地表水文学又可分为陆地水文学和海洋水文学。
陆地水文学主要研究存在于大陆表面的各种水体及其水文现象的形成和运动变化规律。
按目前的任务方向,业务水文基本规划为水文测验及资料整编、水文水利计算、水文预报三个领域。
第二章水循环地球上的水以液态、固态和气态分布于地面、地下和大气中,形成河流、湖泊、沼泽、海洋、冰川、积雪、地下水和大气水等水体,构成一个浩瀚的水圈。
水圈处于永不停息的运动状态,水圈中各种水体通过蒸发、水汽输送、降水、地面径流和地下径流等水文过程紧密联系,相互转化,不断更新,形成一个庞大的动态系统。
在太阳能的作用下,自然界中的水分不断地从水面、陆面和植物表面蒸发,化为水汽上升到高空,然后被气流带到其他地区,在适当的条件下凝结,又以降水的形式降落到地面上。
到达地面的水,在重力作用下,一部分渗入地下成为地下水,一部分形成地面径流流入江河汇归海洋,还有一部分又重新蒸发回到大气中。
其中渗入到地下的地下水,一部分也逐渐蒸发,一部分渗入到地下,增加土壤的水份,补给地下水,最终也流入海洋。
水的这种不断蒸发、输送、凝结、降落、产流、汇流的转化、迁移和交替的往复循环过程,称为水循环(也称为水文循环)。