中國海洋大學(xué)海洋學(xué)課程大綱理論課程

1、附件2:中國海洋大學(xué)海洋學(xué)I課程大綱（理論課程）英文名稱（參考國際國內(nèi)通用名稱）：Oceanography開課單位海洋環(huán)境學(xué)院課程模塊學(xué)科基礎(chǔ)課程編號一課程類別必修【學(xué)時數(shù) 】64 （理論色實踐 1 ） 【學(xué)分數(shù) 】4備注：課程模塊為公共基礎(chǔ)、通識教育、學(xué)科基礎(chǔ)、專業(yè)知識或工作技能；課程類別為必修 或選修。一、課程描述本課程大綱根據(jù)2011年本科人才培養(yǎng)方案進行修訂或制定。（一） 教學(xué)對象海洋科學(xué)和大氣科學(xué)專業(yè)學(xué)生（二）教學(xué)目標及修讀要求1、教學(xué)目標（課程結(jié)束后學(xué)生在知識、技能和態(tài)度三個層面達到的目標）知識：課程結(jié)束后學(xué)生將熟悉和掌握與海洋有關(guān)的最基本的現(xiàn)象、概念、理論、觀測手段，了解海洋科學(xué)

2、研究方法、研究成果及應(yīng)用的最新進展，了解海洋能、海洋災(zāi)害和海洋污染 等與人類生活密切相關(guān)的海洋知識，了解海洋在國防、經(jīng)濟的重要地位和作用。學(xué)生可以較為 全面認識海洋。作為專業(yè)課的基礎(chǔ)，學(xué)生可以應(yīng)用在海洋課程里學(xué)到的海洋基礎(chǔ)知識，促進專 業(yè)課的學(xué)習(xí)。技能：學(xué)會繪制海洋要素各種分布圖，包括垂直分布圖、斷面圖和大面分布圖。態(tài)度：通過課程學(xué)習(xí)，逐步建立海洋國土意識，建立海洋環(huán)境保護意識和防災(zāi)減災(zāi)意識，培養(yǎng)學(xué)生愛國主義，激發(fā)從事海洋科學(xué)研究的熱情和學(xué)習(xí)自主性。2、修讀要求（簡要說明課程的性質(zhì)，與其他專業(yè)課程群的關(guān)系，學(xué)生應(yīng)具備的基本專業(yè)素 質(zhì)和技能等）海洋學(xué)課程定位：是海洋科學(xué)和海洋技術(shù)各相關(guān)專業(yè)一門重

3、要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是海 洋科學(xué)入門課程，是進入高層次海洋研究的基礎(chǔ)。該課程的性質(zhì)是以物理海洋學(xué)為核心和紐帶，有機結(jié)合海洋化學(xué)學(xué)、海洋生物學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)等學(xué)科中的相關(guān)內(nèi)容。是一門內(nèi)容寬泛、重點突出、概念準確的海洋科學(xué)入門課程。該課程以課堂授課為主， 要求以淺顯易懂、清晰準確的語言，描述海洋中發(fā)生的各種現(xiàn)象和過程。該課程是海洋科學(xué)專業(yè)的第一門專業(yè)課程，是其他海洋科學(xué)專業(yè)課程的先導(dǎo)課程。是以下專1 / 11業(yè)必修課海洋調(diào)查、海洋要素計算、衛(wèi)星海洋學(xué)、近海區(qū)域海洋學(xué)等課程的基礎(chǔ)。學(xué)生要學(xué)好該課程應(yīng)具備基本的數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ)。通過本課程學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能準確掌握海洋物理現(xiàn)象和過程及其相關(guān)概念、理論，了解海洋科

4、學(xué)研究方法、觀測手段以及應(yīng)用，目的使學(xué)生較全面認識海洋。（三）先修課程（參照 2011版人才培養(yǎng)方案中的課程名稱，課程名稱要準確）沒有大學(xué)先修課程要求，只要高中理科入學(xué)學(xué)生即可。二、教學(xué)內(nèi)容（一）緒論1、主要內(nèi)容：第一節(jié) 海洋學(xué)研究內(nèi)容：一、海洋學(xué)研究內(nèi)容，二、海洋的特性第二節(jié)海洋學(xué)研究意義：一、海洋與人類生存環(huán)境關(guān)系，二、海洋資源第三節(jié)海洋學(xué)研究方法：一、直接觀測，二、實驗和數(shù)值模擬，三、理論研究第四節(jié)海洋學(xué)研究發(fā)展史：一、早期研究（19世紀前），二、海洋科學(xué)研究開始，三、全面認識，四、國際研究計劃，五、中國海洋科學(xué)發(fā)展2、教學(xué)要求：（按照掌握、理解、了解三個層次對學(xué)生學(xué)習(xí)提出要求）了解海洋

5、科學(xué)的研究內(nèi)容、研究方法、本學(xué)科研究發(fā)展歷史，激發(fā)學(xué)生探索海洋、研究海洋的熱情，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性。（二）第一章地球概觀1、主要內(nèi)容：第一節(jié)宇宙中的地球：一、太陽系起源，二、地球起源第二節(jié)地球的運動：一、公轉(zhuǎn)，二、自轉(zhuǎn)，三、地球自轉(zhuǎn)偏向力第三節(jié)地球概觀：一、地球結(jié)構(gòu)，二、海陸分布特點第四節(jié)構(gòu)造學(xué)說，一、大陸漂移說二、海底擴張說，三、板塊構(gòu)造說第五節(jié)海水來源：一、水的來源，二、鹽分的來源第六節(jié)海洋的劃分：一、海和洋的定義及水文特征，二、洋的劃分和海的分類第七節(jié)海底地形：一、大陸邊緣，二、洋中脊，三、洋盆第八節(jié) 各大洋及中國海形態(tài)：一、太平洋，二、大西洋，三、印度洋，四、北冰洋，五、南大洋，六、中

6、國海2 / 112、教學(xué)要求：（按照掌握、理解、了解三個層次對課程內(nèi)容提出要求）理解地球自轉(zhuǎn)偏向力的特性，掌握海、洋的定義和地球上海陸分布特點，了解地球的 宇宙環(huán)境，準確認識地球在宇宙中的特殊地位及其運動狀態(tài)。清楚地球的形狀和它的 內(nèi)、外圈層結(jié)構(gòu)。熟悉海面、海底的地貌形態(tài)和海洋形態(tài)特征。了解地球構(gòu)造學(xué)說。3、重點、難點：重點：與地球自轉(zhuǎn)有關(guān)的力、海和洋的定義、海陸分布特點、海洋的特征、海底形態(tài) 特征。4、其它教學(xué)環(huán)節(jié)：（如實驗、習(xí)題課、討論課、其它實踐活動）無（三）第二章海水的物理性質(zhì)1、主要內(nèi)容：第一節(jié)海水的組成：一、海水的組成， 二、海水組成恒定性原理第二節(jié)海水的物理性質(zhì)：一、淡水，二、海

7、水熱力學(xué)性質(zhì)，三、海水的其他物理性質(zhì)第三節(jié)海水的溫度、鹽度、密度概念：一、溫度，二、鹽度，三、密度，四、海水狀 態(tài)方程第四節(jié) 海冰：一、海冰的形成，二、海冰分類，三、海冰的時空分布，四、海冰的物 理性質(zhì)，五、海冰與海況，六、海冰與氣候，七、海冰的危害2、教學(xué)要求：（按照掌握、理解、了解三個層次對課程內(nèi)容提出要求）了解海水的組成，掌握海水溫度、鹽度、密度、海冰、海水狀態(tài)方程等定義，掌握海 水蒸發(fā)、熱膨脹和壓縮性性質(zhì)，熟知海水熱容性質(zhì)，了解海水狀態(tài)方程的含義，認識 海冰與氣候系統(tǒng)的關(guān)系。通過本章的學(xué)習(xí)，為進一步學(xué)習(xí)其他海洋知識做準備。3、重點、難點：重點：海水的熱容、蒸發(fā)潛熱、位溫概念和特性，海冰

8、與海洋狀況關(guān)系。難點：海水的鹽度、密度、海水狀態(tài)方程概念4、其它教學(xué)環(huán)節(jié)：（如實驗、習(xí)題課、討論課、其它實踐活動） 無第三章 海洋中的熱收支和水平衡1、主要內(nèi)容:3 / 11第一節(jié)海洋中的熱收支：（一）海面熱收支：一、太陽輻射Qs,二、海面有效回輻射 Qb, 三、蒸發(fā)潛熱Qe,四、感熱交換Qh,五、世界大洋海面年平均熱收支隨緯度變化；（二）海洋內(nèi)部熱交換：一、鉛直方向上的熱輸運Qz,二、水平方向熱輸送 QA ,三、海洋中全熱量平衡。第二節(jié) 海洋中的水平衡：一、影響因子，二、水平衡方程，三、水平衡對鹽度的影響2、教學(xué)要求：（按照掌握、理解、了解三個層次對課程內(nèi)容提出要求）充分認識太陽輻射對海洋的

9、重要性，讓學(xué)生從地球系統(tǒng)的角度掌握海洋熱收支和水平衡，了解具體過程.為以后海洋科學(xué)的學(xué)習(xí)中，做到從大處著眼，小處著手，以宏觀帶動微觀，提高學(xué)習(xí)的效率打好基礎(chǔ)。3、重點、難點：重點：影響海面熱收支的因素；海洋表面輻射平衡熱盈余的物理意義；影響或控制海面蒸發(fā)的條件和因素.難點：海面蒸發(fā)的條件和影響因素4、其它教學(xué)環(huán)節(jié)：（如實驗、習(xí)題課、討論課、其它實踐活動）無第四章 大洋及中國海的溫度、鹽度、密度的分布及變化1、主要內(nèi)容：第一節(jié)大洋溫度的分布及變化：一、水平分布，二、垂直分布，三、水溫的變化。第二節(jié)大洋鹽度的分布及變化：一、水平分布，二、垂直分布，三、鹽度的變化。第三節(jié)大洋密度的分布及變化：一、水

10、平分布，二、垂直分布，三、變化。第四節(jié)中國海溫鹽分布及變化第五節(jié)海水溫度、鹽度、密度的觀測2、教學(xué)要求：（按照掌握、理解、了解三個層次對課程內(nèi)容提出要求）從整體上對世界大洋和中國海的溫度、鹽度和密度的分布和變化有一個總體的認識，掌握造成這些物理量分布和變化的原因，了解目前已有的溫、鹽、密度的觀測手段和方法。3、重點、難點：重點：海洋溫躍層概念和特征，海水的層化現(xiàn)象和層結(jié)穩(wěn)定性；溫、鹽、密的分布特征及影響因素4 / 11難點：季節(jié)溫躍層變化規(guī)律4、其它教學(xué)環(huán)節(jié)：（如實驗、習(xí)題課、討論課、其它實踐活動）制圖練習(xí)：通過繪制各種水文要素分布圖，了解和掌握對觀測數(shù)據(jù)處理、分析的方法,進而研究、認識海洋，

11、培養(yǎng)實際工作技能和良好的從事科學(xué)研究工作的態(tài)度。（六）第五章 大氣環(huán)流1、主要內(nèi)容：第一節(jié)大氣垂直結(jié)構(gòu)與氣象要素：一、地球大氣的平均狀態(tài)，二、地球大氣的鉛直分 層，三、氣象要素：溫、壓、濕、風(fēng)。第二節(jié)大氣環(huán)流：一、氣壓帶和風(fēng)帶，二、季風(fēng)環(huán)流。第三節(jié) 主要天氣系統(tǒng)：一、低緯度系統(tǒng)，二、中高緯度系統(tǒng)，三、中小尺度天氣系統(tǒng)，四、區(qū)域性天氣系統(tǒng)。第四節(jié) 中國海氣候特征：一、天氣特征，二、氣候分布，三、寒潮，四、臺風(fēng)、南風(fēng)、 北風(fēng)。2、教學(xué)要求：（按照掌握、理解、了解三個層次對課程內(nèi)容提出要求）大氣是海洋的上界面，與海洋間時刻進行著能量、物質(zhì)及動量的傳遞和交換，對海水 的運動和狀態(tài)影響顯著。如大氣環(huán)流運

12、動，直接影響海洋上層環(huán)流的結(jié)構(gòu)及變化。闡 述海面上的各種典型天氣系統(tǒng)運動特征。為今后研究和認識其引起的海洋現(xiàn)象打下良好基礎(chǔ)。3、重點、難點：重點或難點：地球上氣壓帶和風(fēng)帶及季風(fēng)環(huán)流的特征和分布，熱帶氣旋、溫帶氣旋既 是本節(jié)的重點亦是難點。4、其它教學(xué)環(huán)節(jié)：（如實驗、習(xí)題課、討論課、其它實踐活動） 無（七）第六章海洋環(huán)流與水團1、主要內(nèi)容：第一節(jié)概述：一、定義及分類，二、影響和產(chǎn)生海流的力。第二節(jié)海流成因：一、風(fēng)生：風(fēng)海流，二、密度差異引起：密度流。第三節(jié)地轉(zhuǎn)流：一、地轉(zhuǎn)流定義，二、地轉(zhuǎn)流特點。5 / 11第四節(jié) 風(fēng)海流：一、無限深海風(fēng)海流，二、淺海風(fēng)海流，三、風(fēng)海流體積輸運，四、 風(fēng)海流的副效

13、應(yīng)。第五節(jié) 慣性流：一、定義，二、水質(zhì)點運動軌跡。第六節(jié)大洋環(huán)流及水團結(jié)構(gòu)：（一）大洋環(huán)流的成因：一、風(fēng)生大洋環(huán)流，二、熱鹽環(huán)流；（二）海洋表層環(huán)流的地理分布：一、副熱帶海區(qū)反氣旋式環(huán)流，二、氣旋式環(huán)流；（三）大洋表層環(huán)流各流系的特征：一、赤道流系，二、西邊界流，三、西風(fēng)漂流，四、東邊界流East:,五、亞北極海流 North ,六、極地環(huán)流，七、副熱帶輻聚區(qū)， 八、世界大洋上層鉛直向環(huán)流；（四）大洋水團及表層以下環(huán)流：一、大洋表層以下的環(huán)流，二、水團的定義和分析方 法，三、大洋水團。第七節(jié) 中國海環(huán)流：一、東中國海環(huán)流，二、黑潮分支與主要作用。第八節(jié) 海流的觀測、研究及應(yīng)用：一、觀測手段，二

14、、研究方法，三、應(yīng)用。2、教學(xué)要求：（按照掌握、理解、了解三個層次對課程內(nèi)容提出要求）掌握海流、環(huán)流及水團的相關(guān)概念、 形成原因，掌握地轉(zhuǎn)流、風(fēng)海流的概念及其特征，水體輸運的主要特征；上升流和下降流的概念及其流區(qū)主要特征。掌握全球海洋環(huán)流 結(jié)構(gòu)和水團結(jié)構(gòu)。熟悉西向強化現(xiàn)象，了解其出現(xiàn)西向強化現(xiàn)象的主要原因。了解各 流系的主要特征、大洋各水團的來源及主要特點。通過本章學(xué)習(xí)，有助于了解海洋環(huán) 流對全球氣候系統(tǒng)的影響。3、重點、難點：1、海洋環(huán)流空間分布狀態(tài)，大洋水團結(jié)構(gòu)2、準地轉(zhuǎn)、準靜力、準定常三個概念。3、地轉(zhuǎn)流、風(fēng)海流的特征難點：地轉(zhuǎn)平衡4、其它教學(xué)環(huán)節(jié)：（如實驗、習(xí)題課、討論課、其它實踐活動

15、）課后自主實踐：通過虛擬實驗室實驗，進一步熟悉該部分教學(xué)內(nèi)容，深入認識海洋流 動相關(guān)現(xiàn)象和過程，認識海洋環(huán)流主要特征。（八）第七章海洋中的波動1、主要內(nèi)容:6 / 11第一節(jié) 概述：一、波浪要素，二、波浪類型。第二節(jié) 小振幅重力波：波形傳播與水質(zhì)點的運動，波動能量及波動疊加；第三節(jié) 有限振幅波第四節(jié) 風(fēng)浪和涌浪：風(fēng)浪和涌浪地二、淺海和近岸海浪第五節(jié) 海洋內(nèi)波：界面內(nèi)波 二、密度連續(xù)變化海洋中的內(nèi)波第六節(jié) 開爾文波與羅斯貝波：一、開爾文波二、羅斯貝波第七節(jié)海浪的觀測、研究及應(yīng)用2、教學(xué)要求：（按照掌握、理解、了解三個層次對課程內(nèi)容提出要求）了解海洋中的波動現(xiàn)象是海水的基本運動形式之一。從海面到海

16、底處處都可能出現(xiàn)波動。從簡單波動的討論入手，以小振幅波為重點，討論波動特征及疊加效果。熟悉內(nèi)波的特性、了解長周期波（凱爾文波和羅斯貝波）的特性。掌握風(fēng)浪、涌浪概念、傳播特性；傳到淺海和近海情況。3、重點、難點：重點：簡單波動的特性；風(fēng)浪、涌浪、內(nèi)波的概念、傳播特征。難點：風(fēng)浪成長狀態(tài)4、其它教學(xué)環(huán)節(jié)：（如實驗、習(xí)題課、討論課、其它實踐活動）課后自主實踐：通過虛擬實驗室實驗進一步熟悉該部分教學(xué)內(nèi)容，深入認識海洋波動 相關(guān)現(xiàn)象和過程。（九）第八章潮汐及風(fēng)暴潮1、主要內(nèi)容：第一節(jié) 概述：一、定義 二、研究意義 三、基本要素四、潮汐分類第二節(jié) 與潮汐現(xiàn)象有關(guān)的天文知識：一、天球 二、時間單位第三節(jié) 引

17、潮力：一、萬有引力二、慣性離心力 三、引潮力 四、引潮力討論第四節(jié) 潮汐理論：一、平衡潮理論二、潮汐動力理論第五節(jié)中國海潮汐第六節(jié)潮汐的觀測、預(yù)報方法及應(yīng)用第七節(jié) 風(fēng)暴潮：一、定義 二、分類三、風(fēng)暴潮預(yù)報2、教學(xué)要求：（按照掌握、理解、了解三個層次對課程內(nèi)容提出要求）建立潮汐是海水基本運動形式之一的概念，了解潮汐的一些基本要素；掌握用來解釋7 / 11潮汐現(xiàn)象的平衡潮理論和潮汐動力理論的基本思想；能夠運用潮汐理論定性解釋一些常見的潮汐現(xiàn)象，認識潮汐運動的一些基本規(guī)律。掌握風(fēng)暴潮的概念和特性，了解潮汐和風(fēng)暴潮的預(yù)報方法；掌握從潮位曲線中分離風(fēng)暴潮和潮汐的方法；了解潮汐的觀測手段。3、重點、難點：

18、引潮力的概念，平衡潮理論的基本思想及分潮的概念。4、其它教學(xué)環(huán)節(jié)：（如實驗、習(xí)題課、討論課、其它實踐活動）課后自主實踐：通過虛擬實驗室實驗進一步熟悉該部分教學(xué)內(nèi)容，深入認識海洋潮汐現(xiàn)象以及影響因素。（十）第九章海水的混合和海洋細結(jié)構(gòu)1、主要內(nèi)容：第一節(jié) 海水混合：一、混合概念、形式 二、混合效應(yīng)及影響因素三、混合增密效應(yīng)四、水團之間混合第二節(jié)海洋熱鹽細結(jié)構(gòu)2、教學(xué)要求：（按照掌握、理解、了解三個層次對課程內(nèi)容提出要求）了解海水混合的主要形式及不同海域混合的主要過程；熟悉混合增密效應(yīng)；細結(jié)構(gòu)的概念、類型及內(nèi)波與細結(jié)構(gòu)的關(guān)系。3、重點、難點：海水混合形式和主要混合過程；混合效應(yīng)；雙擴散對流概念和過

19、程4、其它教學(xué)環(huán)節(jié)：（如實驗、習(xí)題課、討論課、其它實踐活動）無（H-一）第十章海洋一一大氣相互作用1、主要內(nèi)容：第一節(jié) 氣候系統(tǒng)：一、氣候系統(tǒng)二、海洋在氣候系統(tǒng)中的地位第二節(jié)海洋一大氣相互作用：一、海洋與大氣相互作用的基本特征二、ENSO2、教學(xué)要求：（按照掌握、理解、了解三個層次對課程內(nèi)容提出要求）了解海洋在氣候系統(tǒng)中的地位及其海洋與大氣相互作用的基本特征。了解全球性的海氣相互作用事例 ENSO。8 / 113、重點、難點：重點：海一氣相互作用的基本特征，ENSO概念難點：氣候系統(tǒng)的概念4、其它教學(xué)環(huán)節(jié)：（如實驗、習(xí)題課、討論課、其它實踐活動）無（十二）第H一章 海洋中的聲傳播和光現(xiàn)象1、主

20、要內(nèi)容：第一節(jié) 聲波在海洋中的傳播：一、研究意義二、聲波知識 三、聲波在水中傳播的速度四、海洋聲學(xué)特性 五、聲波在海洋中的傳播 六、海洋噪聲第二節(jié) 海洋中的光現(xiàn)象：一、研究意義二、海水的光學(xué)特性 三、透明度和水色 四、光與海洋生物2、教學(xué)要求：（按照掌握、理解、了解三個層次對課程內(nèi)容提出要求）了解海洋研究中聲、光的作用和地位，掌握海水中聲波傳播的規(guī)律及主要影響因素，掌握一些主要的海洋聲學(xué)現(xiàn)象。了解一些主要的海洋光學(xué)現(xiàn)象、基本的海洋光學(xué)性質(zhì)及它們的分布規(guī)律3、重點、難點：海水中聲波的傳播規(guī)律及影響因素。海水中光的傳播特性，水色、海色和透明度的概O4、其它教學(xué)環(huán)節(jié)：（如實驗、習(xí)題課、討論課、其它實

21、踐活動）無（十三）第十二章 海水的化學(xué)特性1、主要內(nèi)容：第一節(jié)海水的化學(xué)組成第二節(jié)界面化學(xué)過程第三節(jié)水體內(nèi)部均相化學(xué)過程2、教學(xué)要求：（按照掌握、理解、了解三個層次對課程內(nèi)容提出要求）對海洋化學(xué)在海洋科學(xué)中的作用和地位有充分的了解和認識以及海洋化學(xué)與其他海洋學(xué)科特別是物理海洋的聯(lián)系9 / 113、 重點、難點:重點：海水化學(xué)成分、海水化學(xué)過程難點：碳循環(huán)、了解地球各圈層相互作用4、其它教學(xué)環(huán)節(jié)：（如實驗、習(xí)題課、討論課、其它實踐活動） 無（十四）第十三章 海洋中的生命1、主要內(nèi)容：一、海洋生物的環(huán)境分區(qū)二、海洋生態(tài)系的結(jié)構(gòu)與功能2、教學(xué)要求：（按照掌握、理解、了解三個層次對課程內(nèi)容提出要求）認

22、識到海洋是生命的搖籃， 認識海洋生物的多樣性， 海洋生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成和平衡機制，海洋生物生產(chǎn)力對海洋生物的意義和作用以及海洋生物學(xué)與物理海洋學(xué)、海洋化學(xué)之間的關(guān)系.3、重點、難點：重點：海洋生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能難點：生態(tài)系統(tǒng)與物理過程的關(guān)系4、其它教學(xué)環(huán)節(jié)：（如實驗、習(xí)題課、討論課、其它實踐活動）無三、教學(xué)環(huán)節(jié)及學(xué)時分配本課程總學(xué)時 64學(xué)時（如有實踐環(huán)節(jié)根據(jù)課程的實際情況填寫，如實驗、上機、案例討論和角色扮演等），其學(xué)時分配見下表。海洋學(xué)I課程教學(xué)學(xué)時分配表教學(xué)內(nèi)容總學(xué) 時課堂教學(xué)學(xué)時課外輔導(dǎo)/課 外實踐學(xué)時備注理論講授實踐環(huán)節(jié)緒論22第一章地球概觀44第二章海水的物理性質(zhì)44第三章 海洋中的熱收支和水平衡44第四章海水溫度、鹽度和密度651410 / 11第五章大氣環(huán)流44第六章海洋環(huán)流與水團10104第七章海洋中的波動884第八章潮汐及風(fēng)暴潮884第九章海水的混合和海洋細結(jié)構(gòu)44第十章海洋一一大氣相互作用44一章海洋中的聲傳播和光現(xiàn)象222第十二章海水的化學(xué)組成和化學(xué)過程22第十三章海洋中的生命22合