海洋學期末復習

1、08級海洋生物學海岸帶：是海陸交互作用的地帶，其地貌是在波浪、潮汐和海流等作用下形成的。它由海岸（潮上帶）、海灘（潮間帶）及水下岸坡（潮下帶）組成。大陸架：大陸周圍被海水淹沒的淺水地帶，是大陸向海洋底的自然延伸。其范圍是從低潮線起以極其平緩的坡度延伸到坡度突然增大的地方為止。海岸線到水深200米以內。浪、潮、流季節(jié)變化，豐富的油氣田，漁業(yè)，養(yǎng)殖業(yè)主要場所。大陸坡：大陸架外緣較陡傾斜的地區(qū)，平均坡度4.3度。深度2002500m。大陸基（又稱大陸隆）：大陸坡外與洋盆間較平坦地區(qū)，面積大，平坦，水深在20005000米之間。大洋中脊：大洋中的山脈或隆起，具有全球規(guī)模，全長7萬余公里。其上有橫向斷裂

2、，中央裂谷，是海底擴張中心，擴張速度115cm/年。特點：（1）大洋中脊在各大洋的分布各有特點。在大西洋，大洋中脊位于中央，延伸方向與兩岸平行，坡度較陡，稱為大西洋中脊；印度洋中脊也大致位于大洋中部，但分成了三支，呈“入”字型分布；在太平洋被內因中脊居于東側且邊坡平緩，故稱為東太平洋海隆。（2）大洋中脊的北端在各大洋分別延伸上陸，太平洋、印度洋和大西洋中脊的南端互相連接。（3）大洋中脊的軸部都發(fā)育有沿其走向延伸的斷裂谷，稱為中央裂谷。中央裂谷是海底擴張中心和海洋巖石圈增生的場所，沿裂谷帶有廣泛的火山活動。（4）大洋中脊在構造上并不連續(xù)，而是被一系列與中脊垂直或高角度斜交的斷裂帶切割成許多段落，

3、并錯開一定的距離。（5）大洋中脊體系是一個全球性的地震活動帶。海水結冰的過程：（1）當鹽度低于24.695時，最大密度溫度大于冰點溫度，海水結冰的情況與淡水相同，即從表層開始逐漸往下層結。（2）當鹽度大于24.695時，冰點溫度大于最大密度溫度，因此，即使海面降至冰點但是由于增密所引起的對流混合仍然不停止，因此只有當對流混合層的溫度同時達到冰點的時候海水才會結冰。所以海水結冰可以從海面至對流可達深度內同時開始。海冰一旦形成就會浮在海面上形成很厚的冰層?！半p擴散對流”效應：由于分子熱傳導系數(shù)大于鹽擴散系數(shù)（100倍），引起的自由對流，促進海洋內部混合。通常兩種形式：1）冷而淡的海水置于暖而咸的海

4、水之上溫度出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)，上下層海水是靜力穩(wěn)定狀態(tài)，由于分子擴散的結果，上層海水增溫增鹽，下層降溫降鹽，由于熱傳導系量是鹽擴散系數(shù)的100倍，所以上層海水由于增溫而密度減小，導致海水從界面處上升，下層降溫降鹽而密度增大，導致海水從界面處下降。對流從界面開始分別向上和向下擴展。例如極地海區(qū)。2）暖而咸海水置于冷而淡海水之上與1）形式相似，上下層海水通過界面產生對流。海洋中觀測到“鹽指”。；例如通過直布羅陀海峽進入大西洋的地中海暖而咸的水，在大西洋中層散布，位于下部冷而淡的大西洋水之上。雙擴散對流效應大大促進了海洋內部的混合。水團的定義及世界大洋五大水團的組成及特點？水團：源地和形成機制相似，具有

5、相對均勻的物理、化學、生物特征及大體一致的變化趨勢，與周圍的海水存在明顯差異的宏大水體?！皟韧浴薄巴猱愋浴?。長期以來把溫鹽特性作為分析水團的主要指標。（1）表層水：相對低鹽、高溫、富有溶解氧。（2）此表層水：高鹽、相對高溫。（3）中層水：低鹽。但地中海與紅海溢入大西洋與印度洋中的部分是高鹽（4）深層水：貧氧是其主要特征。（5）底層水：密度最大。季風：季風是大范圍盛行風向隨季節(jié)有顯著變化的風系。主要是由于海陸溫度對比的季節(jié)性變化和地球上行星風系的季節(jié)性南北移動所致。（1）盛行風向隨著季節(jié)的變化而有很大的不同，甚至接近于相反的方向。（2）兩種季節(jié)（冬季風和夏季風）各有不同的源地，因而其氣團性質有

6、著本質的差異。（3）能夠給天氣現(xiàn)象造成明顯不同的各種季節(jié)，例如雨季和旱季、冬夏明顯對比等。臺風：發(fā)生在熱帶海洋上的一種具有暖心結構的氣旋性渦旋，是達到一定強度的熱帶氣旋。臺風由眼區(qū)、臺風云墻、螺旋云帶三部分組成。為什么海洋在氣候系統(tǒng)中的地位重要？（海氣的相互作用）因為海洋具有三個重要的性質：（1）海洋尤其是熱帶海洋是大氣運動的重要能源。（2）海洋有著極大地熱容量，相對于大氣而言，海洋的運動比較穩(wěn)定，運動和變化較緩慢。（3）海洋是地球大氣系統(tǒng)中二氧化碳的最大的匯。上述三個重要的性質決定了海洋對大氣運動和氣候變化具有不可忽視的影響。其影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）海洋對大氣系統(tǒng)熱力平衡的影響。

7、（2）海洋對水汽循環(huán)的影響。（3）海洋對大氣運動的調諧作用。 （4）海洋對溫室效應的緩解作用。簡要解釋一下什么是ENSOENSO是厄爾尼諾和南方濤動的合稱。歷史上厄爾尼諾是指圣誕節(jié)前后沿厄瓜多爾和秘魯沿岸的，出現(xiàn)一弱的暖洋流，它代替了通常對應的冷水。近年來厄爾尼諾是指一種更大尺度的海洋異常現(xiàn)象，以前大約37年發(fā)生一次，現(xiàn)在幾乎每年大要發(fā)生一次。厄爾尼諾發(fā)生時整個赤道東太平洋表現(xiàn)出振幅達幾攝氏度的增暖。南方濤動用以描述熱帶東太平洋地區(qū)與熱帶印度洋地區(qū)氣壓場反相變化的蹺蹺板現(xiàn)象。南方濤動指數(shù)（SIO）是指達爾文島和塔希提島之間的氣壓差。當SOI為負的時候發(fā)生厄爾尼諾現(xiàn)象，二者為負相關。ENSO對氣

8、候的影響：（1）由于赤道東太平洋SST異常，大氣中的Hadley環(huán)流將會增強。ITCZ(赤道輻合帶)的位置有明顯的東移趨勢，這必將影響西太平洋臺風運動。（2）對西太平洋副熱帶高壓活動有明顯的影響，包括副高位置和強度。（3）造成全球范圍的氣候異常。（4）厄爾尼諾使中高緯度西風加強。（5）對中國氣候也有明顯影響。海洋污染：定義：直接或間接由人類向大洋和河口排放的各種廢物或廢熱，引起對人類生存環(huán)境和健康的危害，或者危及海洋生命的現(xiàn)象。包括以下種類：（1）碳氫化合物：每年大約有（510）X106t石油流入大海。處理溢油:漂浮的攔網(wǎng)，化學分散劑或化學凝油劑。（2）海洋中的重金屬。如汞 （3）合成有機化合

9、物（含農藥等）（4）營養(yǎng)物質（富營養(yǎng)化） （5）放射性核素最好的解決方法是減少廢物的數(shù)量，但是有些污染物無法減少，例如生活污水與人口數(shù)量成正比。這種情況下應將廢物凈化處理后再排放。而且許多廢物可以回收再利用。也有些回收成本太高，例如有些有機物最為能源燒掉比再生利用好的多。赤潮的定義：是海洋中某些微小的浮游藻類、原生動物或細菌，在一定的環(huán)境條件下爆發(fā)性繁殖或聚集而引起水體變色的一種有害的生態(tài)異?，F(xiàn)象。迄今所發(fā)現(xiàn)的能形成赤潮的浮游生物絕大多數(shù)是浮游甲藻和硅藻，少數(shù)為原生動物和細菌。赤潮形成的原因：潮差小、水體交換量少；氣候條件，風力的聚集作用；江河徑流和上升流區(qū)；適宜的溫度和鹽度；P含量的高低是決

10、定赤潮生物是否出現(xiàn)數(shù)量高峰和形成赤潮的重要因子；赤潮生物之間的種間增殖競爭現(xiàn)象。赤潮的危害和防治：浮游植物在光合作用過程中消耗水體中大量的CO2，破壞了海域水體CO2的平衡；由于生產過量，營養(yǎng)物質被消耗殆盡，赤潮生物最終會大量死亡；死亡的尸體在分解過程中又產生硫化氫、氨、甲烷等；大量滋生的微生物及其分解活動，使水體溶解氧耗竭，加上有毒赤潮生物分泌的毒素等，嚴重危害著海洋動物的生存；赤潮的防治還處在實驗研究階段。海洋生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)（ecosystem）：在一定的空間內生物成分和非生物成分通過物質循環(huán)和能量的流動相互作用、互相依存、互相調控構成的一個生態(tài)學功能單位。 任何一個生態(tài)系統(tǒng)包含生命和非

11、生命兩大部分，前者依其在生態(tài)系統(tǒng)中的功能可分為生產者、消費者和分解者，后者包含無機物質、有機化合物和氣候因素。海洋生物通過同化作用生產有機物的能力稱為海洋生物生產力；海洋生物生產力包括海洋初級生產力和海洋動物生產力。海洋初級生產力：浮游植物、底棲植物以及自養(yǎng)細胞等生產者，通過光合作用或化學合成制造有機物和固定能量的能力。初級生產力包括總初級生產力和凈初級生產力，前者是指植物所固定的能量或所制造的有機碳量，包括植物呼吸消耗在內的全部生產量；后者是指從總初級生產量中減去植物呼吸所消耗的能量。初級生產力一般以每年（或每天）單位面積所固定的有機碳或能量來表示：gC·m-2·a-1。

12、海洋動物生產力包括海洋生物二級生產力、三級生產力、四級生產力（合稱為次級生產力），直至終級生產力。二級生產力：指以植物、細菌等初級生產者為營養(yǎng)來源的生物生產能力，主要包括大部分浮游動物、底棲動物和植食性游泳動物。三級生產力：指以浮游動物等二級生產者為營養(yǎng)來源的生物生產能力；三級生產者主要包括一些肉食性的魚類和大型無脊椎動物。終級生產力：指一些自身不再被其他生物所消耗的生物生產力；終級生產者主要包括兇猛的魚類和其它大型或特大型動物，也可以是任何一級生產者。簡要闡述表面聲道和水下聲道的含義及二者的形成過程聲速極小值所在的位置稱為聲道軸。表面聲道是指在有些近岸的大陸架海區(qū)聲道軸約在水下60100m附

13、近，這種情況稱為表面聲道。在淺?；蚝Ｋ韺訙囟却笾孪嗤瑳]有變化，而壓強隨著深度的增加而增加，所以聲速主要受壓強變化的影響。因此，聲速隨著深度的增加而增加。進而聲源發(fā)出的聲波會向海水表面?zhèn)鞑?。水深CPt水下聲道是指由于溫躍層效應使得聲速存在一個最小值，從聲源發(fā)出的聲線束將向聲速極小值所在的水層彎曲，此時聲能大部分限制在此水層見=間，沒有經(jīng)過海面和海底的反射、散射和吸收，聲能損失很少，像在水下存在一個聲能傳播的通道，因此傳播距離很遠，稱為水下通道。在溫躍層，溫度變化較大，壓強的變化相比可以忽略。因此聲速隨著深度的增大而減小。在溫躍層下面壓強又起主導作用，所以聲速隨著深度的增加而增加。綜上所述，聲

14、線在聲道軸上下做一個類似的簡諧曲線。水深CPt聲源水深距離聲道軸為什么大洋的水色是藍色的，而淺海的水是黃綠色的？因為海水對光的吸收有選擇性，長波優(yōu)先吸收。藍光屬于短波光，因此海水對藍光吸收的較少反射的較多。所以人看到的是藍色。海水對光的吸收還與海水的渾濁度有關，渾濁度增加時海水對短波的吸收較多，對長波吸收的少。對于淺海近岸的水是黃綠色，主要是窗口向長波轉移，也就是說對黃綠光吸收得少，反射得多的緣故。海流：是指海水大規(guī)模的相對穩(wěn)定的流動。它是矢量，有大小和方向。地轉流：不考慮海水的湍應力和其他能夠影響海水流動的因素，在水平壓強梯度力與科氏力取得平衡時的定常流動稱為地轉流。特點：（1）地轉流流速大

15、小與等壓面和等勢面的夾角的正切成正比，與科氏參量成反比；（2）沿兩面的交線流動, 北半球流向偏在壓強梯度力水平分力右方90º；（3）在北半球，面向流去的方向，右面等壓面高，左面低。無限深海風海流（亦稱漂流）：湍切應力和科氏力平衡時的穩(wěn)定流動。假定：1) 均勻2) 海區(qū)無限深、廣，海面無起伏3) 風場均勻，長時間吹，只沿y方向吹4) 科氏力不隨緯度變化5) 只考慮垂直渦動粘滯系量引起的水平方向的摩擦力，且視為常數(shù)?？臻g結構：（1）表層流速最大，流向偏于風向的右方45度；（2）隨深度增加，流速逐漸減小，流向逐漸右偏；（3）至摩擦深度 D，流速是表面流速的4.3%，流向與表面流向相反?？珊?/p>

16、略；（4）連接各層流速在平面上投影的矢量端點，構成艾克曼螺旋線。大洋表層環(huán)流各流系的特征。一、赤道流系：南北赤道流 ，對應信風帶，南北不對稱，赤道流自東向西逐漸加強。赤道流系主要 100300m 的上層，平均流速0.250.75m/s。下部有強大的躍層存在。赤道流是高溫、高鹽、高水色及透明度大。印度洋赤道流系主要受季風控制。赤道逆流：對應赤道無風帶，平均位置在3°10°N之間。逆流區(qū)有充沛的降水，相對赤道流具有高溫、低鹽特征。它與北赤道流之間存在輻散上升運動，水色和透明度也相對降低。二、西邊界流：大洋西側沿大陸坡從低緯向高緯的強流，赤道流的延續(xù)。太平洋黑潮和東澳流；大西洋灣

17、流和巴西流；印度洋莫桑比克流。灣流Gulf Stream：起點北上到哈特拉斯角，又離岸向東，直到 45°W 附近的格陵蘭灘以南，行程2500km。然后轉向東北，橫越大西洋北大西洋流。灣流在海面寬度 100150km ， 表層最大流速 2.5m/s ，沿途流量不斷增大，影響深度可達海底。表層水溫約25，流量約為全世界河流總量的120倍。灣流方向左側為高密冷水，右側低密暖水。黑潮：菲律賓群島東側北上，主流從臺灣東側經(jīng)臺灣和與那國島之間水道進入東海，沿陸坡向東北方向流動。對馬暖流黃海暖流。黑潮主干經(jīng)吐噶喇海峽進入太平洋。黑潮像一條海洋中的大河，寬100-200公里，深400-500米，流量

18、相當全世界河流總流量的20倍。 西邊界流每年向高緯輸送熱量。三、西風漂流北太平洋漂流：是黑潮延續(xù)體的延續(xù)，在北美沿岸附近分為兩支：向南一支稱為加利福尼亞流，匯于北赤道流；向北一支稱為阿拉斯加流，它與阿流申流匯合。北大西洋漂流：在歐洲沿岸附近分為三支：中支進入挪威海，稱挪威海流；南支沿歐洲海岸向南，稱加那利流；北支流向冰島南方海域，稱伊爾明格流。南極繞極流1) 南半球西風漂流環(huán)繞整個南極大陸，是 一 支 自 表 至底 、 自西 向 東 的 強 大流動，其上部是漂流，下部為地轉流。2) 在大洋東岸向北分支，太平洋為秘魯流，大西洋為本格拉流，印度洋為西澳流。3) 大西洋和印度洋平均位置為 50

19、76;S ，太平洋位于60°S。極鋒兩側海水特性、氣候特征有明顯差異。南極輻聚帶：風場分布不均，低溫、低鹽、高溶解氧的表層水在極鋒向極一側輻聚下沉。1)南極繞極流分別在各大洋向北匯入南赤道流。2)頻繁的氣旋活動，降水量較多，海況惡劣。特別南半球的冬季，風與浪更大。稱其為“咆哮45°”或“咆哮好望角”。四、東邊界流太平洋的 加利福尼亞流、秘魯流，大西洋的加那利流、本格拉流 ，印度洋的西澳流。都是寒流，流幅寬、流速小、影響深度淺。上升流是東邊界流海區(qū)的一個重要水文特征。水色低、透明度小。來自高緯海區(qū)的寒流，形成大氣冷下墊面，上層大氣層結穩(wěn)定，有利海霧形成，干旱少雨。與西邊界流區(qū)

20、具有氣候溫暖、雨量充沛的特點形成明顯差異。五、副熱帶輻聚區(qū)反氣旋大環(huán)流的中間海域，流向不定，流速甚小。表層海水輻聚下沉，形成高溫、高鹽、高溶解氧次表層水。該區(qū)內天氣干燥晴朗，風力微弱，海面較平靜。海水輻聚下沉, 具有世界上最高水色和透明度，“海洋沙漠”。馬尾藻海 ：北大西洋 2035ºN ， 4075ºW ，透明度最大，又稱“馬緯度”。東西邊界流的區(qū)別與比較：東邊界流與西邊界流相比，他們的流幅寬廣、流速小、影響深度淺。流量小，有上升流，氣候干冷，水色透明度低。有利于海霧的形成，而且干旱少雨。而西邊界流則溫暖。試比較小振幅重力波和有限振幅波的不同之處。二者的不同之處有以下幾個

21、方面：（1）波剖面方程不同。小振幅重力波的波剖面方程是規(guī)則的正弦曲線；有限振幅波不是簡諧曲線，他對于橫軸上下是不對稱的。（2）波速的影響因素不同。小振幅重力波的深水波波速只與波長有關，淺水波只與水深有關。有限振幅波波速與波陡有關。（3）水質點的運動軌跡不同。小振幅重力波中的深水波水質點的運動軌跡為封閉的圓形，軌跡半徑隨著深度的增加而迅速減小，淺水波水質點的運動軌跡為橢圓形。而有限振幅波水質點的運動軌跡為不封閉的圓形，因此可以用以解釋海水運輸現(xiàn)象。（4）能量不同：小振幅重力波的動能等于勢能，勢能與波高的平方成正比。有限振幅波的動能大于勢能。（5）有限振幅波可以解釋波的破碎現(xiàn)象，但是小振幅重力波不可以。風浪：是指當?shù)仫L產生且一直處在風的作用之下的海面的波動狀態(tài)。波面狀態(tài)：波面不規(guī)則、波峰陡、波谷光滑、波峰線短、浪大時有白浪。涌浪：是指海面上由其他海區(qū)傳來的或者當?shù)仫L力迅速減小、平息，或者風向改變后海面上遺留下來的波動。波面狀態(tài)：波面光滑、波峰線長、傳播距離長。最小風時：在定常風的作用下，對應風區(qū)內某點，風浪達到定常狀態(tài)所用的時間。最小風區(qū)：實際風時一定，對應某一風區(qū)內的波浪達到定常態(tài)，此一風區(qū)長度稱為最小風區(qū)。試分析波浪傳播到淺水近岸的時候的變化。（1）波速、波長的變化：波速變小，周期保守、波長變小。（2）波向