环境海洋学—动力部分[版]_环境海洋学动力部分
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1.世界大洋分为几个洋区?各大洋有什么特点? 划分:(1)太平洋:北界:白令海峡;东界:北美、南美洲;南界:(南极大陆);西界:亚洲、澳大利亚;最广;最深。(2)大西洋:南界:(南极大陆);西界:北美、南美洲;东界:欧洲、非洲、厄加勒斯角,20°E经线;北界:格陵兰、冰岛、斯堪的纳维亚半岛的诺尔辰角连线。(3)印度洋:北界:亚洲;西界:非洲,厄加勒斯角经线20°E;南界:(南极大陆);偏于南半球东界:马来半岛、印尼、澳大利亚,塔斯马尼亚经线(146o51’E)。(4)北冰洋:在亚洲、欧洲、北美洲之间最浅、最北、最小(过去曾划为大西洋的附属海 —北极地中海)。(5)南大洋:海洋学视为特殊洋域,三大洋的最南部。特点:围绕南极大陆的环状洋域; 海洋环流和水团结构特殊;对世界大洋的影响特殊。
2.海和洋各有什么特点?
洋是指地球上连续巨大的咸水体,基本特征:(1)远离大陆;(2)面积广阔,约占海洋总面积的90.3%;(3)深度大,一般深于2000m;(4)有各自独立的潮汐系统和强大的洋流系统;(5)水温、盐度等特征受大陆影响小,盐度平均为35,年变化小。
海是海洋的边缘部分,以岛屿、群岛或半岛与大洋分隔,仅以海峡、水道与其它海域或洋域相通,基本特征:(1)位于洋的边缘,水深小,一般浅于2000m;(2)水色低,透明度;(3)温、盐度受大陆影响大,年变化明显;(4)无独立的潮汐系统,但潮差大;(5)无独立的洋流系统,但可有自己的海流和环流。(三小三大二独一有)
3.我国濒邻的海域划分为哪几个海区?简述对比它们的特征。
渤海:深入中国大陆的近封闭型的一个浅海,仅通过东面的渤海海峡与黄海相沟通。黄海:大陆架上的一个半封闭的浅海。古黄河在江苏北部入海时,携大量泥沙而来,使水色呈黄褐色而得名。
东海:西太平洋的一个边缘海。东海西有广阔的大陆架,东有深海槽,故兼有浅海和深海的特征。
南海:纵跨热带与副热带,而以热带海洋性气候为主要特征的海域,也是中国海疆国界伸展最南之处。
4.大陆边缘分几种类型?各有什么特征?
大陆向大洋的过渡地带,依构造活动性可分为两大类:稳定型、活动型
(1)、稳定型大陆边缘:近代构造稳定,没有活火山,极少地震。以大西洋两岸的大陆边缘较典型,故亦称为大西洋型大陆边缘。北冰洋、印度洋也多见。该型大陆边缘由大陆架、大陆坡和大陆隆三部分组成。
(2)、活动型大陆边缘:集中在太平洋东、西侧,故又称太平洋型大陆边缘。属全球最强烈的构造活动带,地震剧烈(可释放全球80%的能量),火山频发(占全球活火山的80%以上),海沟深邃。三多:地震(环太平洋地震带)、火山(太平洋火环)、海沟 5.海水最大密度的温度和冰点温度随盐度变化有何异同? ① 冰点:随盐度、压力(深度)增加而降低。② 在同一温度下,密度随盐度的增大而增大;对应某一特定盐度,有一最大密度时的温度点。该最大密度点随着盐度的增大而降低。密度随压强增大而增大,但增幅不大。6.淡水结冰与海水结冰有什么异同?
(1)、当S t2>tf ,上层水、下层水可对流, tρ(max)>t2>tf,上层水可降温,但不能与下层水对流,下层水不降温。tρ(max)> tf>t3,上层水结冰,冰层薄,下层水温少变。
(2)、当S≥24.695时,与淡水结冰不同。t4 ≥ tf>tρ(max),上、下水层可对流。tf> t5 ≥ tρ(max)上下水层仍可对流,难结冰。tf>tρ(max)>t6 从海面至对流所达水层,迅速结冰;冰体膨胀上升至海面,形成较厚冰层。7.世界大洋表层水温分布有何特点?
(1)水平分布:以表层水温分布为例;(2)铅直向分布:① 中、低纬度海域,水温随深度增加而降低;② 高纬度海域,水温先随深度增加而降低,在冷中间水处达到最低,然后再随深度增加而缓慢增加,随后再随深度增加而降低;⒊ 水温的时间变化(多尺度特征)8.世界大洋表层盐度分布的特点和成因是什么?
(1)表层盐度分布:具有纬线方向的带状分布特征;层状分布原因:表层以下海水都是由不同海区表层幅聚下沉而形成,其盐度性质各异。(2)铅直向分布:① 中、低纬度海域,先随深度增加盐度降低,而后趋于稳定;② 高纬度海域,先随深度增加盐度增加,而后趋于稳定 ;(3)大洋盐度的时间变化 9.简述描述海流的两种方法? ⒈
流速与流向: “风来流去”
流:流速(m/s);流向(向北流0°,东90°)
风:风速(m/s);风向(北风0°,东风90°)
⒉
强度,流轴,流幅,流核等
强度大:流速大或流量大;
流轴:垂直于流向各断面的最大流速的连线
流幅:海流水平方向的宽度
流核:断面上流速的高值中心
10.简述地转流的基本假设和主要结论。基本假设:(1)海洋深且广(2)远离海岸和海底(3)不考虑海面风(4)定常(5)忽略引潮力和分子粘性力(6)海水不可压缩
地转流主要特征:地转流大小与等压面和等势面之间夹角的正切成正比,而与科氏参数成反比;其方向垂直于水平压强梯度力的方向;北半球观测者面朝流向而立,右侧等压面高、左侧等压面低;南半球相反。
11.何谓地转偏向力(科式力)?简述其基本性质。
科氏力(地球自转偏向力)的作用:地球上只有相对地球运动的物体,才会受到科氏力(地球自转偏向力)的作用。该力不改变运动物体的运动速度,只改变运动物体的方向,在北半球,总是使运动物体向右偏,南半球则向左偏
科氏力的基本性质 :① 只有当物体相对于地球运动时才会产生。② 在北半球,它垂直指向物体运动的右方;南半球则向左。③ 科氏力只能改变物体的运动方向,而不能改变物体运动的速率。④ 科氏力的量值与物体运动速度及地理纬度的正弦(sinφ)成比例。
12.简述无限深海漂流理论的基本结论。
结论:①表面流向在北半球偏于风的右方45°,在南半球偏于风的左方45°。②流速随深度增加迅速减小,至摩擦深度(约为200~300米)约为表面流速的4.3%。③流向随深度增加线性增大,至摩擦深度流向与表面流向相反。
13.何为风海流的副效应?
风海流的体积运输必然导致海水在某些海域或岸边发生辐散或辐聚。由于连续性,又必然引起海水在这些区域产生上升或下沉运动,继而改变了海洋的密度场和压力场的结构,从而派生出其它的流动。有人把上述现象称为风海流的副效应。
14.简述小振幅重力波的基本假设和主要结论。
小振幅重力波,亦称正弦波,是一种简单波动。波动振幅相对波长为无限小,重力是其唯一外力的简单海面波动。基本假设:振幅无穷小,重力是唯一外力。
对小振幅重力波而言,深水波波速取决于波长,而浅水波波速取决于水深。无论长波还是短波,尽管它们的水质点运动轨迹不同,但是随深度(-z)的增大,它们的波长λ是不变的,即在自由水面的波长多大,随深度增大直至波动消失处的波长仍然不变。
15.风浪、涌浪和混合浪各有什么特征?如何形成的?
(1)风浪:当地风产生,且一直处在风的作用之下的海面波动状态。
形成:是在当地风作用下海面产生的;
特征:波峰尖削,波峰线短,周期小,风大常常破碎,分布不规律。风应力一旦消失风浪即转化为涌浪。
(2)涌浪:海面上由其他海区传来的或当地风力减小、平息,或风向改变后海面上遗留下的波动。
形成:是由海面上其他海区传来,或当地风力迅速减小、平息后海面上遗留下来的波动。
特征:波面平坦光滑,波峰线长,周期波长较大,传播规则。涌浪的生命力持久传播距离惊人。
(3)混合浪:风浪和涌浪同时存在的海面波动状态。
16.何谓潮汐和潮流?是如何产生的?
潮汐现象:在天体(主要是月球和太阳)引潮力作用下所产生的海水周期性运动现象。
潮汐:习惯上指铅直向涨落。潮汐由天体的引潮力产生的。引潮力:天体的引力和惯性离心力的合力。对潮汐影响较大的是月球和太阳的引潮力,其中月球引潮力是产生潮汐的主要因素,包括月球的引力和地球绕月地公共质心进行平动运动所产生的惯性离心力。潮流:专指与潮汐共生的海水在水平方向的流动。
17.平衡潮理论的假设是什么?主要结论有哪些? 理论的假设:(1)地球为一个圆球,其表面完全被等深的海水所覆盖;(2)海水没有粘性,也没有惯性;(3)不考虑科氏力和摩擦力。主要结论:(1)地球自转,地球表面相对椭球形海面运动,使固定点海面发生周期性的涨落;(2)月赤纬为0时,出现正规半日潮;(3)月赤纬不为0时:赤道出现正规半日潮;高纬地区出现正规日潮;其他纬度出现潮汐日不等现象;(4)同时考虑月球和太阳对潮汐的效应,形成朔望大潮;两弦小潮
18.潮汐静力理论的缺陷有哪些? 潮汐静力理论主要的缺点在于:(1)此理论脱离实际地假定整个地球完全被海水包围,这与实际情况相差较大;(2)完全没有考虑到海水的运动,而且假设海水没有惯性也与实际不符合,事实上,当月赤纬改变时,海水必将产生运动,否则一个高潮面是不可能在地面上移动,另外海水要集中也需要一定的时间,所以潮汐静力理论认为每当月球在某处上中天或下中天时,该处便会发生高潮,与实际情况有所差异;(3)浅海、近岸地区的潮差与理论结果相差较大,在浅海,潮差可达几米,甚至十几米;(4)潮汐静力理论既然完全没有涉及海水的运动,因此它无法解释潮流这一重要现象;(5)在一些半封闭的海湾中,常常出现没有潮汐涨落的无潮点,等潮时线绕无潮点顺时针或反时针旋转,两岸的潮差不等,平衡潮理论则无法得出此结论;(6)按照潮汐静力理论,赤道上永远不会出现日潮,低纬度地区也以半日潮占优势,但实际上,许多赤道和低纬度地区,均有日潮出现;(7)理论表明朔望日必发生大潮,但实际上多数的地方大潮出现在朔望日之后两天左右,即大潮出现的时间比朔望日的时间迟后数天,这迟后的天数称为潮龄,如厦门的潮龄为2天,所以,大潮一般出现在农历的初三、十八。
19.中国近海海域划分与形态特征(长、宽、平均深度、海域面积)?
1、渤海:内陆海,从老铁山角(老铁山头)至蓬莱角(登州头)联线与黄海为界。面积7.7万km2,平均深度18m,最深80m。
2、黄海:半封闭浅海,南界为启东嘴至济州岛连线与东海相接。面积38万km2,平均深度44m,最深103m。地形中央凹地。
3、东海:太平洋边缘海,水域辽阔,面积77万km,平均深度349m,最深2717m。
4、南海:太平洋边缘海,350万km,平均深度1100m,最深5567m。属于深海,大陆架、大陆坡和深海盆地等形态相当齐全。
20.影响中国近海气候的主要天气系统有哪些?这些天气系统主要影响哪些季节? 高气压
低气压
冷锋
暖锋
台风 21.跃层的定义及温、盐、密跃层的判断标准? 盐跃层:海水盐度垂直梯度突变的水层
22.从温、盐、密(若有)的角度描述以下水文现象的时空分布(空间包括水平、垂直)(黄海冷水团,黄海冷水环,长江冲淡水,芽庄冷水)。2
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