海洋学基础知识课件.pptx

1、海洋学基础知识海洋学基础知识基本概念和知识点：基本概念和知识点：洋、海；海湾；海峡。洋、海；海湾；海峡。2022-4-17海洋概况海洋概况l海洋的面积占地表总面积的海洋的面积占地表总面积的71，海水的密度一般，海水的密度一般为为 1.011.03 g cm-3，平均盐度为，平均盐度为35。l洋洋 (Ocean)(Ocean)：海洋的中心部分叫洋海洋的中心部分叫洋。根据岸线的轮。根据岸线的轮廓、底部起伏和水文特征，将世界大洋分为太平洋廓、底部起伏和水文特征，将世界大洋分为太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋四大洋。、大西洋、印度洋和北冰洋四大洋。2022-4-17l太平洋太平洋: :东西宽约东西宽约1

2、9000km19000km，南北最长约，南北最长约16000 km16000 km，面，面积约积约1.81.8亿平方千米，占世界海洋总面积的亿平方千米，占世界海洋总面积的50%50%，超过，超过了世界陆地面积的总和。平均深度为了世界陆地面积的总和。平均深度为3957m3957m，马里亚纳，马里亚纳海沟的最深处可达海沟的最深处可达11034 m11034 m。l大西洋大西洋: :面积为面积为9336.39336.3万平方千米，约占海洋总面积万平方千米，约占海洋总面积的的25.4%25.4%。平均深度为。平均深度为3627 m3627 m，最大深度为，最大深度为9219 m9219 m。l印度洋印

3、度洋:总面积总面积7491.77491.7万平方千米，约为海洋总面积万平方千米，约为海洋总面积的的1/51/5。平均深度为。平均深度为3897 m3897 m，最深为，最深为7729 m7729 m。l北冰洋北冰洋: :大致以北极圈为中心，面积仅为大致以北极圈为中心，面积仅为15001500万平方万平方千米，不到太平洋的十分之一。千米，不到太平洋的十分之一。是世界大洋中最小的是世界大洋中最小的平均深度为平均深度为1097 m1097 m，最深为，最深为5499 m5499 m。 2022-4-17l海海(Sea)(Sea)：大洋靠近大陆边缘部分，海的面积只占海洋总面积的大洋靠近大陆边缘部分，海

4、的面积只占海洋总面积的11%，一般深度浅，水色低（浑浊），透明度小，季节变化显著。没有独立的海一般深度浅，水色低（浑浊），透明度小，季节变化显著。没有独立的海流系统和潮波系统，多数受大洋影响，我国东南海岸面临四海。流系统和潮波系统，多数受大洋影响，我国东南海岸面临四海。渤海：为我国的内陆海，自老铁山经庙岛与蓬莱角联线，分割黄海，面积渤海：为我国的内陆海，自老铁山经庙岛与蓬莱角联线，分割黄海，面积约约9万万7千平方千平方千米千米，平均水深，平均水深18米。米。黄海：北起鸭绿江口，南从长江口北岸至济州岛与东海分开，面积黄海：北起鸭绿江口，南从长江口北岸至济州岛与东海分开，面积42万平万平方方千米千

5、米，平均水深，平均水深44米。米。东海：南自南澳岛与台湾岛的鹅銮鼻分隔南海，面积东海：南自南澳岛与台湾岛的鹅銮鼻分隔南海，面积75万平方万平方千米千米，平均，平均水深水深349米。米。南海：南靠加里曼丹岛，东临菲律宾，西接印支半岛，面积南海：南靠加里曼丹岛，东临菲律宾，西接印支半岛，面积350多万平方多万平方千米千米，平均深度，平均深度1000米以上。米以上。l我国拥有我国拥有300万平方万平方千米千米的海洋国土和约的海洋国土和约1.9万万千米千米的的海岸线。海岸线。 2022-4-17l海湾海湾 (Gulf(Gulf、Bay): Bay): 洋或海的一部分延伸入洋或海的一部分延伸入大陆，其深

6、度和宽度逐渐减小的水域称为湾。大陆，其深度和宽度逐渐减小的水域称为湾。湾内潮差大。湾内潮差大。l海峡海峡 (Strait(Strait、Channel): Channel): 海洋中相邻海区海洋中相邻海区之间宽度较窄的水道称为海峡。之间宽度较窄的水道称为海峡。世界上可通航世界上可通航的海峡约有的海峡约有130个，其中较重要的有个，其中较重要的有40多个。多个。海峡的特点是流急、速大、多涡旋。海峡的特点是流急、速大、多涡旋。 2022-4-17第一节第一节 海流海流t基本概念和知识点：基本概念和知识点：海流基本知识；海流基本知识；海流海流的分类；的分类；大洋环流；大洋环流；t重点：重点：风海流；

7、地转流；风海流；地转流；补偿流；补偿流；世界大世界大洋表层风海流的分布；我国近海的海流。洋表层风海流的分布；我国近海的海流。2022-4-17海流海流（Ocean Current）1.1.海流的定义海流的定义l海流定义海流定义: :是指海洋中的海水具有相对稳定速度的流动，它是指海洋中的海水具有相对稳定速度的流动，它是海水运动的形式之一。是海水运动的形式之一。l流向流向: : 海流的方向是指去向，常用海流的方向是指去向，常用8 8个方位或以度为单位个方位或以度为单位表示。例如，由西向东的流，流向为表示。例如，由西向东的流，流向为90900 0，称为东流。海流，称为东流。海流的主轴是指海流流动方向

8、上流速最大点的连线。海流的规的主轴是指海流流动方向上流速最大点的连线。海流的规模常用流幅来表示，流幅是指垂于主轴的水平宽度和上下模常用流幅来表示，流幅是指垂于主轴的水平宽度和上下厚度。海流的强弱常用平均流速或平均流量表示。厚度。海流的强弱常用平均流速或平均流量表示。l流速流速: : 流速的单位常用流速的单位常用KnKn（节）和（节）和n mile/dn mile/d（海里（海里/ /日）日）表示。表示。2022-4-17 海流传真图海流传真图l海流一般变化缓慢，海流一般变化缓慢，比较稳定，常见的有比较稳定，常见的有旬和月两种海流图。旬和月两种海流图。l图为东京图为东京JMH台发台发布的布的19

9、89年年7月中旬月中旬的表层海流图。图中的表层海流图。图中箭矢表示流向，不同箭矢表示流向，不同形式的箭杆表示不同形式的箭杆表示不同流速。流速。黑潮黑潮亲潮亲潮对马暖流对马暖流海流的表示方法海流的表示方法（理解）（理解）2022-4-17海流流线图海流流线图图中将海域分为图中将海域分为1 11 1 的网格的网格，每个方格中的，每个方格中的箭矢表示该月的合成海箭矢表示该月的合成海流方向，流方向，左下角左下角数字表数字表示该月总观测次数，示该月总观测次数，右右上角数字上角数字表示该区域内表示该区域内的平均流速（的平均流速（knkn），方），方格内不标数字的是季节格内不标数字的是季节合成流。合成流。该

10、月总观测次数该月总观测次数平均流速平均流速2022-4-17海流花图海流花图l海流花（海流花（Current RoseCurrent Rose）图）图: :矢矢向表示各网格区中该方向上的流向，向表示各网格区中该方向上的流向，矢量长度表示该方向流速出现的频率矢量长度表示该方向流速出现的频率。平均流速则以矢量的粗细或者不同。平均流速则以矢量的粗细或者不同形式的箭矢表示。例如，图中，圈内形式的箭矢表示。例如，图中，圈内数字数字87表示观测次数，其中流速小于表示观测次数，其中流速小于6 n miled的占的占6。东南流有三种流。东南流有三种流速：流速速：流速612 n miled的占的占14，流速流速

11、 2548 n miled的占的占 15，流，流速速4972 n miled的占的占15。本月东。本月东南流占总数的南流占总数的44，各个方向的流速，各个方向的流速6 n miled的流加起来总数占的流加起来总数占95。这种图多见于航海气候资料中。这种图多见于航海气候资料中。东南流东南流平均流速平均流速频率频率2022-4-172.2.海流的分类海流的分类l1 1）海流按其成因分为）海流按其成因分为: :风海流、地转流、补偿流和风海流、地转流、补偿流和潮流。潮流。l风海流是海洋上最主要的海流，其强度较强。风海风海流是海洋上最主要的海流，其强度较强。风海流是在海面风作用下形成的海水流动。流是在海

12、面风作用下形成的海水流动。l海流的成因主要是海流的成因主要是盛行风带、地转偏向力、和海陆盛行风带、地转偏向力、和海陆地形分布地形分布等因子共同作用的结果。等因子共同作用的结果。l实际上由单一原因产生的海流极少，往往是几个因实际上由单一原因产生的海流极少，往往是几个因子共同作用的结果，但有主次，近海以潮流为主，子共同作用的结果，但有主次，近海以潮流为主，外海多风海流和梯度流。外海多风海流和梯度流。2022-4-17l风海流风海流(Wind Current) ：包括风生流和漂流包括风生流和漂流，是在海面风作用下形成的海水水平方向的，是在海面风作用下形成的海水水平方向的流动。通常将大范围盛行风所引起

13、的流向、流动。通常将大范围盛行风所引起的流向、流速常年都比较稳定的风海流称为流速常年都比较稳定的风海流称为定海流定海流，亦称为漂流或吹流亦称为漂流或吹流。而将某一短期天气过程。而将某一短期天气过程或阵风形成的海流称为或阵风形成的海流称为风生流风生流。其流速和流。其流速和流向随风向、风速而变化。向随风向、风速而变化。2022-4-17 表层风海流的流向表层风海流的流向：在无限深海中，由于地：在无限深海中，由于地转偏向力作用，转偏向力作用，表层风海流的流向在北半球表层风海流的流向在北半球偏于风去向之右约偏于风去向之右约4545 ，在南球偏于风去向在南球偏于风去向之左约之左约4545 。2022-4

14、-17 表层风海流的流速表层风海流的流速:l无限深海的风海流表层流速可用下面经验公式计算无限深海的风海流表层流速可用下面经验公式计算： m/s式中：式中：V V0 0为流速（为流速（knkn），），W W为海面风速（为海面风速（m/sm/s），）， 为为纬度。纬度。此式表明：此式表明：漂流的流速与海面风速成正比，与所在纬漂流的流速与海面风速成正比，与所在纬度正弦的平方根成反比。度正弦的平方根成反比。 sin0247. 00wv 2022-4-17 风海流随深度的变化风海流随深度的变化l在浅海中，流向与风向几乎在浅海中，流向与风向几乎一致。一致。l风海流流向随风海流流向随深度增加向右深度增加向右

15、偏转偏转（北半球），流速随深（北半球），流速随深度增加逐渐减小。（见图）度增加逐渐减小。（见图）2022-4-17(2)(2)地转流及其他类型海流地转流及其他类型海流l地转流又称梯度流地转流又称梯度流。它是指当海面发生倾斜时，海水的水。它是指当海面发生倾斜时，海水的水平压强梯度力和水平地转偏向力平衡时的稳定海流。按引平压强梯度力和水平地转偏向力平衡时的稳定海流。按引起等压面倾斜的原因不同，分为倾斜流和密度流。起等压面倾斜的原因不同，分为倾斜流和密度流。l密度流密度流(Density Current)：由于海水密度分布不均匀引起由于海水密度分布不均匀引起等压面倾斜而产生的梯度流。等压面倾斜而产生

16、的梯度流。测者背流而立，右侧等压面测者背流而立，右侧等压面高，密度小（温度高），左侧等压面低，密度大（温度低高，密度小（温度高），左侧等压面低，密度大（温度低）, ,（南半球相反）。（南半球相反）。t倾斜流倾斜流(Slope Current)：是在不均匀的外压场作用下的梯是在不均匀的外压场作用下的梯度。海洋上大气压分布不均匀，使海面发生倾斜而产生海度。海洋上大气压分布不均匀，使海面发生倾斜而产生海水的流动。水的流动。 测者背流而立，右侧等压面高，左侧等压面测者背流而立，右侧等压面高，左侧等压面低。倾斜度越大，水平压力梯度越大，流速就越大。低。倾斜度越大，水平压力梯度越大，流速就越大。 2022

17、-4-17l补偿流补偿流(Compensation Current)：某处海水流失，某处海水流失，其它地方的海水流过来补充，称为补偿流。补偿流其它地方的海水流过来补充，称为补偿流。补偿流既有水平方向的，也有垂直方向的。在有上升流的既有水平方向的，也有垂直方向的。在有上升流的海区出现低温。海区出现低温。l潮流潮流(Tidal Current)：潮波运动中水质点沿水平方潮波运动中水质点沿水平方向的周期运动。在大洋上，潮流的量值极小，主要向的周期运动。在大洋上，潮流的量值极小，主要考虑风海流，在近海，潮流的量值不可忽视，常有考虑风海流，在近海，潮流的量值不可忽视，常有强大的潮流。强大的潮流。l航海学

18、中详述。航海学中详述。2022-4-172 2）按海流的温度分类：）按海流的温度分类：t暖流暖流(Warm Current)(Warm Current)：流动水团的温度比它所流经海区的流动水团的温度比它所流经海区的水温高称暖流。一般从低纬向高纬流动的海流为暖流。水温高称暖流。一般从低纬向高纬流动的海流为暖流。t冷流冷流(Cold Current)(Cold Current)：流动水团的温度比它所流经海区的流动水团的温度比它所流经海区的水温低称冷流。一般从高纬向低纬流动的海流为冷流。水温低称冷流。一般从高纬向低纬流动的海流为冷流。t中性流中性流(Neutral Current)(Neutral

19、Current)：流动水团的温度比它所经过海流动水团的温度比它所经过海区的水温相差不大称中性流，一般东西向的流。区的水温相差不大称中性流，一般东西向的流。l按照海流方向与海岸的相对位置：按照海流方向与海岸的相对位置：可以分为向岸流、可以分为向岸流、离岸流和沿岸流。离岸流和沿岸流。 2022-4-17二、二、 世界大洋表层海流模式世界大洋表层海流模式1.1.信风流和赤道逆流：信风流和赤道逆流： 在赤道区在赤道区有一支从东向西的海流，即有一支从东向西的海流，即 北北赤道海流（赤道海流（NECNEC）和南赤道海流）和南赤道海流(SEC)(SEC)，南北赤道海流之间有一，南北赤道海流之间有一支从西向东

20、的赤道逆流。支从西向东的赤道逆流。2.2.西边界流和西风漂流：西边界流和西风漂流：在西风在西风带中，海流基本上自西向东流带中，海流基本上自西向东流，西边界流大多来自热带洋面，西边界流大多来自热带洋面，水温高，流速大，是较强的，水温高，流速大，是较强的暖流。在南半球三大洋的西风暖流。在南半球三大洋的西风海流彼此沟通，形成一个连续海流彼此沟通，形成一个连续的水环。又称西风漂流。的水环。又称西风漂流。3.3.东边界流：东边界流：西风漂流在大西风漂流在大洋东岸流向低纬的海流。东洋东岸流向低纬的海流。东边界流流动缓慢，幅度宽广边界流流动缓慢，幅度宽广具有寒流性质。具有寒流性质。4.4.大洋两岸的海流在强

21、度上大洋两岸的海流在强度上不对称，大洋西边界的海流不对称，大洋西边界的海流比东边界的海流窄而强。如比东边界的海流窄而强。如墨西哥湾流和黑潮均为强暖墨西哥湾流和黑潮均为强暖流。流。2022-4-17l北太平洋主要海流北太平洋主要海流t北赤道海流北赤道海流黑潮黑潮北太平洋海流北太平洋海流加利副尼亚加利副尼亚海流，构成北太平洋中低纬顺时针环流系统；北海流，构成北太平洋中低纬顺时针环流系统；北太平洋海流太平洋海流阿拉斯加海阿拉斯加海阿留申海流阿留申海流亲潮，亲潮，构成北太平洋中高纬逆时针环流系统；构成北太平洋中高纬逆时针环流系统；l南太平洋主要海流南太平洋主要海流t南赤道流南赤道流东澳大利亚暖流东澳大

22、利亚暖流西风漂流西风漂流秘鲁海秘鲁海流，构成南太平洋逆时针环流系统。流，构成南太平洋逆时针环流系统。2022-4-17二、二、 世界大洋表层海流模式世界大洋表层海流模式l北大西洋主要海流北大西洋主要海流t在中低纬地区，由北赤道海流在中低纬地区，由北赤道海流安的列斯海流安的列斯海流墨西哥湾流墨西哥湾流北大西洋海流北大西洋海流- -加那利海流形成北大加那利海流形成北大西洋中低纬海域的顺时针环流系统；北大西洋海西洋中低纬海域的顺时针环流系统；北大西洋海流流爱尔明格海流爱尔明格海流拉布拉多海流，构成北大西拉布拉多海流，构成北大西洋上中高纬度的逆时针环流系统。洋上中高纬度的逆时针环流系统。l南大西洋主要

23、海流南大西洋主要海流t南赤道海流南赤道海流巴西海流巴西海流西风漂流西风漂流本格拉寒流本格拉寒流，构成南大西洋反时针环流系统。，构成南大西洋反时针环流系统。2022-4-17l北印度洋主要海流北印度洋主要海流 北印度洋海流属于季风环流系统：在东北季风期间北印度洋海流属于季风环流系统：在东北季风期间，由西南季风流和赤道逆流相接，形成北印度洋冬，由西南季风流和赤道逆流相接，形成北印度洋冬季反时针方向的环流流系。季反时针方向的环流流系。 在西南季风期间，由东北季风流、南赤道海流和索在西南季风期间，由东北季风流、南赤道海流和索马里海流组成北印度洋夏季顺时针方向的环流流系马里海流组成北印度洋夏季顺时针方向

24、的环流流系。l南印度洋主要海流南印度洋主要海流 主要由南赤道流主要由南赤道流马达加斯加海流马达加斯加海流西风漂流西风漂流西西澳大利亚海流组成一个反时针方向海流系统。澳大利亚海流组成一个反时针方向海流系统。2022-4-17Distribution of Current in the world Ocean2022-4-17l红海和亚丁湾的海流：红海和亚丁湾的海流：在东北季风期间，亚丁湾是西向海流在东北季风期间，亚丁湾是西向海流，过曼德海峡进入红海；在西南季风期间，亚丁湾是东向海，过曼德海峡进入红海；在西南季风期间，亚丁湾是东向海流，红海海流过曼德海峡进入亚丁湾。流，红海海流过曼德海峡进入亚丁湾

25、。l地中海和黑海的海流：地中海和黑海的海流：地中海和黑海的海流系统呈逆时针方地中海和黑海的海流系统呈逆时针方向流动，其中非洲沿海基本上是东流，欧亚沿海是西流。向流动，其中非洲沿海基本上是东流，欧亚沿海是西流。2022-4-173.中国近海的海流中国近海的海流t中国近海海流中国近海海流t渤海、黄海和东海海流渤海、黄海和东海海流 外海暖流：外海暖流：台湾暖流、台湾暖流、对马暖流、黄海暖流。对马暖流、黄海暖流。黄海黄海暖流暖流冬强夏弱，北进南出，冬强夏弱，北进南出，从渤海海峡北部流入渤海，从渤海海峡北部流入渤海，南岸流出。南岸流出。沿岸冷流：沿岸冷流：辽南沿岸流、辽南沿岸流、辽东沿岸流、渤海沿岸流、

26、辽东沿岸流、渤海沿岸流、苏北沿岸流和闽浙沿岸流等苏北沿岸流和闽浙沿岸流等组成。自北向南流动。组成。自北向南流动。2022-4-17l南海海流南海海流t主要受季风影响主要受季风影响，在，在东北季风东北季风期期间大部分地区为间大部分地区为西南流西南流。t在在西南季风西南季风期间期间大部分地区为大部分地区为东东北流北流。2022-4-17327 下列正确的说法是_ A海流对船舶运动有较大影响 B强大的海流对天气和气候有显著影响CA、B都对 DA、B都错328海洋上最主要的海流是_ A风海流 B地转流 C补偿流 D潮流329 风海流分为_ A定海流，风生流 B地转流，补偿流CA、B都对 DA、B都错2

27、022-4-17330 在盛行西风带中海流流向大致是_ A自北向南 B自南向北 C自东向西 D自西向东331 北半球NE信风带的海流_ A向西流动 B向东流动 C向西南流动 D向西北流动332 表层风海流的大小_ A与海面风速成正比 B与纬度的正弦平方根成反比CA、B都对 DA、B都错2022-4-17333 北半球表层风海流的流向偏向风的去向之右约_ A15 B28 C45 D675 334表层风海流的流向与风向的关系为_ A北半球偏向风的去向之右约45 B南半球偏向风的去向之左约45 CA、B都对 DA、B都错335若风向为NE 风，则表层风海流的流向应为_ A在北半球为西流 B在南半球为

28、南流CA、B都对 DA、B都错336 风海流的流向随着深度的增加，_ A在北半球逐渐向右偏转，流速逐渐变小 B在南半球逐渐向左偏转，流速逐渐变小CA、B都对 DA、B都错2022-4-172022-4-17第二节第二节 海海 浪浪（Sea Wave)Sea Wave)t基本概念和知识点：基本概念和知识点：海浪概述；海浪概述；波浪要素波浪要素；波浪的分类；各种波浪特征；波浪的分类；各种波浪特征；t重点：重点：风浪、涌浪和近岸浪；风浪、涌浪和近岸浪； H H1/31/3有效波高有效波高；流波效应和海气温差对波浪的影响；流波效应和海气温差对波浪的影响；2022-4-17海海 浪浪（Sea Wave)

29、Sea Wave)一、波浪概述一、波浪概述l海浪海浪是是海水运动海水运动的重要形式之一，对船舶航行有的重要形式之一，对船舶航行有极大的影响。大的海浪造成航速下降，舵效降低极大的影响。大的海浪造成航速下降，舵效降低，甚至停止不前；在狂涛巨浪中还会，甚至停止不前；在狂涛巨浪中还会出现出现“中垂中垂”或或“中拱中拱”使船体结构变形，严重时造成使船体结构变形，严重时造成船体船体断裂，断裂，导致重大海难事故。导致重大海难事故。l海浪按其海浪按其形成原因形成原因分为：分为：风浪、涌浪、近岸浪、风浪、涌浪、近岸浪、内波、潮汐波、海啸、风暴潮等。内波、潮汐波、海啸、风暴潮等。2022-4-17 1、波峰、波峰

30、波面的最高点。波面的最高点。 2、波谷、波谷波面的最低点。波面的最低点。 3、波高（、波高（H）相邻波峰与波谷之间的垂直距离。相邻波峰与波谷之间的垂直距离。 4、波幅（、波幅（a）波高的一半，波高的一半，a=H/2。 5、波长（、波长（）相邻两波峰或相邻两波谷之间的水平距离。相邻两波峰或相邻两波谷之间的水平距离。 6、波陡（、波陡（）波高与波长之比，波高与波长之比，H/。 7、周期（、周期（T）相邻的两波峰或两波谷相继通过一固定点所需要的时间。相邻的两波峰或两波谷相继通过一固定点所需要的时间。 8、频率（、频率（f）周期的倒数，周期的倒数，f1/T。 9、波速（、波速（C）波峰或波谷在单位时间

31、内的水平位移（波形传播的速度），波峰或波谷在单位时间内的水平位移（波形传播的速度），C/ T 10、波峰线、波峰线通过波峰垂直于波浪传播方向的线。通过波峰垂直于波浪传播方向的线。 11、波向线、波向线波形传播的方向线，垂直于波峰线。波形传播的方向线，垂直于波峰线。 2022-4-172022-4-172.2.波浪的分类波浪的分类（按波长与水深关系分类）（按波长与水深关系分类）1 1、深水波深水波是指水深大于1/4个波长处水域的波浪，波长远小于水深的波。其水面附近的水质点运动比较显著，水质点运动近似为一圆形，而波动随深度的增加而逐渐微弱甚至静止。其传播速度只取决于波长，而与水的深度无关。2 2、

32、浅水波浅水波是指水深小于波长1/20水域的波浪，波长远大于海深的波。传播速度与波长无关，仅决定于水深。浅水波中波浪水质点运动的轨迹是椭圆形。2022-4-17理论上证明：理论上证明：深水波深水波中海面上水质点运动的轨迹是以中海面上水质点运动的轨迹是以波波高为直径的圆高为直径的圆，在还面以下其直径以指数形式迅速减小，在还面以下其直径以指数形式迅速减小。浅水波浅水波中水质点运动的轨迹为中水质点运动的轨迹为椭圆椭圆。2022-4-17l1. 1. 由风直接作用而引起的波浪称为风由风直接作用而引起的波浪称为风浪。风浪离开风区传至远处或者风区中风停息后所留浪。风浪离开风区传至远处或者风区中风停息后所留下

33、来的风浪，称为涌浪。下来的风浪，称为涌浪。l2. 2. 由于气象原因，如台风，风暴等引起的由于气象原因，如台风，风暴等引起的海面异常升高现象称风暴潮，亦称风暴海啸。海面异常升高现象称风暴潮，亦称风暴海啸。l3. 3. 由于海底或海岸附近发生的地震或火山由于海底或海岸附近发生的地震或火山爆发所形成的波动。亦称海啸。爆发所形成的波动。亦称海啸。l4.4.由于天体引潮力作用所产生的波动。由于天体引潮力作用所产生的波动。l5. 5. 相邻海区的气压不同而产生的波动。相邻海区的气压不同而产生的波动。l6. 6. 不同密度的水层界面处而产生的波动。不同密度的水层界面处而产生的波动。2022-4-17二、风

34、二、风 浪涌浪和近岸浪浪涌浪和近岸浪l风浪风浪(Wind Wave)(Wind Wave) ： 由风直接作用引起的水面波动，称为风浪。由风直接作用引起的水面波动，称为风浪。l风浪特征：风浪特征：周期较短，波面不规则，波长短。波向与风向一致周期较短，波面不规则，波长短。波向与风向一致，波高取决于风力、风区、风时。，波高取决于风力、风区、风时。 l风浪成长与风速，风时和风区的关系风浪成长与风速，风时和风区的关系: :t风速风速：一般风速越大产生的风浪也越大。这只适用于风时和风一般风速越大产生的风浪也越大。这只适用于风时和风区不受限制时。区不受限制时。t风时风时：同一方向的风连续作用的时间。一般对水

35、面持续作用的同一方向的风连续作用的时间。一般对水面持续作用的时间越长，海水所获得的动能越大，风浪也越大。时间越长，海水所获得的动能越大，风浪也越大。t风区风区：指风在海上吹过的距离。风区的大小对风浪的成长起着指风在海上吹过的距离。风区的大小对风浪的成长起着不可忽视的作用，若风区的长度不够，风浪也不能充分发展。不可忽视的作用，若风区的长度不够，风浪也不能充分发展。2022-4-17风浪的三种状态风浪的三种状态l过渡状态：过渡状态：风吹到大洋风吹到大洋上，风浪随着时间的增上，风浪随着时间的增长而增大。风浪的成长长而增大。风浪的成长取决于风时长短。取决于风时长短。l定常状态：定常状态：指恒定的风指恒

36、定的风长时间吹在有限的水域长时间吹在有限的水域上，使海面各点的风浪上，使海面各点的风浪要素趋于稳定。要素趋于稳定。风浪的过渡状态风浪的过渡状态风浪随风区长度的分布风浪随风区长度的分布2022-4-17l风浪充分成长状态：风浪充分成长状态：风速越大，风时越长，风浪就越风速越大，风时越长，风浪就越发展。但风浪的发展不是无限的，当波陡发展。但风浪的发展不是无限的，当波陡H/H/接近接近1/71/7时时，波浪开始破碎。这是因为，波浪开始破碎。这是因为风传给风浪的能量风传给风浪的能量，一部分，一部分用于增大波高，一部分消耗于涡动引起的摩擦，当风传用于增大波高，一部分消耗于涡动引起的摩擦，当风传给风浪的能

37、量与涡动摩擦消耗的能量相平衡时，风浪不给风浪的能量与涡动摩擦消耗的能量相平衡时，风浪不再继续增大，即风浪达到极限状态，这种状态称为再继续增大，即风浪达到极限状态，这种状态称为风浪风浪充分成长。充分成长。l风浪成长主要与风速、风区和风时有关。另外还受水深风浪成长主要与风速、风区和风时有关。另外还受水深及海域特征等因素影响。及海域特征等因素影响。2022-4-17l2.2.涌浪涌浪(Swell) :(Swell) : 涌浪是指风浪离开风区后传到涌浪是指风浪离开风区后传到远处，或风区里的风停息后所遗留下的波浪。远处，或风区里的风停息后所遗留下的波浪。t涌浪特征：涌浪特征：波形规则，波面光滑，波速较快

38、，波波形规则，波面光滑，波速较快，波长和周期较大，波陡小。长和周期较大，波陡小。l涌浪传播过程中涌浪传播过程中, ,在波高衰减的同时，波长和周期在波高衰减的同时，波长和周期增大增大, ,波速加快波速加快, ,比风暴的移速快很多比风暴的移速快很多, ,可以作风暴可以作风暴来临的先兆，亦称先行波来临的先兆，亦称先行波。2022-4-17l3.3.近岸浪近岸浪 (Coastal Wave)(Coastal Wave)：当波浪传到沿岸浅水区，当波浪传到沿岸浅水区，波长变短，波高增大，水质波长变短，波高增大，水质点运动的速度不等，在波谷点运动的速度不等，在波谷处，处，由于水浅，水质点受海由于水浅，水质点

39、受海底摩擦影响，底摩擦影响，其速度慢于波其速度慢于波峰处水质点的速度，峰处水质点的速度，使波峰使波峰超过波谷，超过波谷，波形前侧变得陡波形前侧变得陡峭突出，后侧变得平缓，从峭突出，后侧变得平缓，从而使波浪发生倒卷和破碎。而使波浪发生倒卷和破碎。2022-4-174.4.波高的测算：有效波高波高的测算：有效波高l平均波高：平均波高：Hp=Hp=（H H1 1+H+H2 2+H+H3 3+H+Hn n）/n/n，其中，其中n n为观测到为观测到的波的总个数，的波的总个数，H H1 1，H H2 2，.H.Hn n为各实测波的波高。为各实测波的波高。l部分大波的平均波高：部分大波的平均波高：将观测到

40、的波高按大小排列起将观测到的波高按大小排列起来，取来，取最高的一部分波最高的一部分波的波高计算平均值，称为部分的波高计算平均值，称为部分大波的平均波高。一般计算大波的平均波高。一般计算H H1/1001/100，H H1/101/10，H H1/31/3，它们的它们的意义是，若观测意义是，若观测10001000个波，则分别代表其中最高的个波，则分别代表其中最高的1010，100100，333333个波的平均波高（有效波高）。个波的平均波高（有效波高）。l有效波高有效波高H H1/31/3：是波浪预报的一个重要指标。是波浪预报的一个重要指标。2022-4-17有效波高有效波高H H1/31/3l

41、设有效波高设有效波高H H1/31/3为一个单位，则其他几种统计波高为一个单位，则其他几种统计波高与与H H1/31/3的比值如下：的比值如下：tH H：0.630.63； H H1/31/3：1.01.0； H H1/101/10：1.271.27； H H1/1001/100：1.611.61； H H1/10001/1000：1.941.94l由此可知，由此可知，H H1/31/3大于平均波高，在大于平均波高，在100100个连续波中有个连续波中有一个大波的波高超过一个大波的波高超过H H1/31/3的的1.51.5倍稍多些，在倍稍多些，在10001000个个连续波中有一个大波的波高接近

42、连续波中有一个大波的波高接近H H1/31/3的的2 2倍。倍。l合成波高：合成波高：H = HH = HW W2 2 + H+ HS S2 2（风浪波高和涌浪波高的合（风浪波高和涌浪波高的合成波高）成波高）2022-4-17三、流波效应和海气温差对波浪的影响三、流波效应和海气温差对波浪的影响l流波效应流波效应: : 波浪与海流成一定角度时，海流会影响波浪的波浪与海流成一定角度时，海流会影响波浪的波高、波速和传播方向等。当波浪与海流相向或接近于相向波高、波速和传播方向等。当波浪与海流相向或接近于相向时，波高会增大时，波高会增大202030%30%（流速为（流速为2 23kn3kn，风速为，风速

43、为101015m/s15m/s）。如黑潮流域上冬季风形成的波浪常增大。）。如黑潮流域上冬季风形成的波浪常增大。l海气温差海气温差: : 在在风速相等风速相等的情况下，的情况下，气温低于海温时气温低于海温时的的波高比波高比海气温度相等时的大。海气温度相等时的大。据统计，气温比海温每低据统计，气温比海温每低1 1 ，波高，波高增大约增大约5%5%。如气温比海温每低。如气温比海温每低1 1 ，波高增大约，波高增大约5%5%。l在冬季西北太平洋中高纬海域，强盛的锋面气旋，气温低于在冬季西北太平洋中高纬海域，强盛的锋面气旋，气温低于海温，加之流波效应，有时出现比预料高海温，加之流波效应，有时出现比预料高

44、2-32-3倍的异常大浪，倍的异常大浪，是海事多发的海域，有是海事多发的海域，有“魔鬼海域魔鬼海域”之称。之称。2022-4-1746l冬季，北太平洋和北大西洋中高纬冬季，北太平洋和北大西洋中高纬 （30-60 N N ）中高纬海域位于中高纬海域位于盛行西风带盛行西风带内，且与极锋平均位置重合，其上内，且与极锋平均位置重合，其上多锋面气旋活动，多锋面气旋活动，风大浪急。风大浪急。中高纬海域西部是强大冷暖海流交汇处，加剧锋面和气旋的形中高纬海域西部是强大冷暖海流交汇处，加剧锋面和气旋的形成及强烈发展。成及强烈发展。两大洋中高纬驻留两大洋中高纬驻留永久性低压中心永久性低压中心（阿留申和冰岛低压），

45、使（阿留申和冰岛低压），使周围海域风力强劲。周围海域风力强劲。l比斯开湾比斯开湾 （北大西洋）（北大西洋）:处于西风带中，海湾地形水深，波流效应。处于西风带中，海湾地形水深，波流效应。l夏季，北印度洋：夏季，北印度洋：西南季风西南季风l南半球整个咆哮西风带南半球整个咆哮西风带l好望角（南半球咆哮西风带）：好望角（南半球咆哮西风带）：西风带，岬角效应西风带，岬角效应。47冬季风：冬季风：渤海、黄海吹西北或北风，东海南部、南海北渤海、黄海吹西北或北风，东海南部、南海北部和中部为东北风，南海南部为偏北风。部和中部为东北风，南海南部为偏北风。夏季风：夏季风：20N以南为西南风，以南为西南风，20N以北

46、为东南风。以北为东南风。冬季以偏北向浪为主，夏季以偏南向浪为主。冬季以偏北向浪为主，夏季以偏南向浪为主。各海区平均波高各海区平均波高0.53.0m之间。之间。大浪位置与高频中心与大风区基本吻合。大浪位置与高频中心与大风区基本吻合。东海最高，南海次之，黄、渤海最低。东海最高，南海次之，黄、渤海最低。8级大风日数：级大风日数：东海沿岸最多，黄、渤海沿岸次之，南海沿东海沿岸最多，黄、渤海沿岸次之，南海沿岸最少。岸最少。群波群波 (Group of Waves)： 海洋中的波浪常以海洋中的波浪常以“群群”的形式出的形式出现，通常称为群波。设两列波向、振幅相同，波长和周期稍现，通常称为群波。设两列波向、

47、振幅相同，波长和周期稍有差别的正弦波相互叠加，叠加以后的合成波形如下图。有差别的正弦波相互叠加，叠加以后的合成波形如下图。六、海啸、风暴潮、内波、群波和驻波六、海啸、风暴潮、内波、群波和驻波 2022-4-17 驻驻 波波 (Standing Wave)：由两列波向相反的正弦波叠加由两列波向相反的正弦波叠加，可以得到一种波形不向前传播的波，可以得到一种波形不向前传播的波，波面只在原地振动，波面只在原地振动，称为驻波称为驻波。海滨峭壁处常出现驻波，台风眼区的。海滨峭壁处常出现驻波，台风眼区的“金字塔浪金字塔浪”就是驻波。波腹处的水质点只作垂直运动，波节处的水质就是驻波。波腹处的水质点只作垂直运动

48、，波节处的水质点只做水平运动。点只做水平运动。2022-4-17314 在同一海域_ A风浪向总是与海面风向相同 B涌浪向与海面风向可能成任意角度CA、B都对 DA、B都错315 根据有关规定，船舶观测海浪时应_ A对风浪和涌浪分别进行观测和记录B对风浪和涌浪的合成波进行观测和记录C选择风浪和涌浪两者波高大者进行观测和记录D对有效波高H1/3进行观测和记录316 涌浪是指_ A风浪离开风区传至远处的波浪 B风区里风停息后遗留下来的波浪CA、B都对 DA、B都错317 实际海浪的波面形状很接近_ A正弦波 B余弦波 C群波 D驻波318关于深水波下列正确的说法是_ A海面上水质点的轨迹是以波高为

49、直径的椭圆B当水质点运动到最高位置，即波锋到达时，运动方向与波向相反CA、B都对DA、B都错319 当风速为20节风力5级时，风浪充分成长所需要的最小风区和风时约为 _ A75海里，10小时 B280海里，23小时C710海里，42小时 D1400海里，68小时320 当风速为30节风力7级时，风浪充分成长所需要的最小风区和风时约为_ A75海里，10小时 B280海里，23小时C710海里，42小时 D1400海里，68小时321 当波浪由深水区传至浅水或近岸区域，_ A波向可能会转折，出现折射、绕射、反射等B波长增大，波高减小，波面变缓，卷倒和破碎CA、B都对DA、B都错322 我国沿海风

50、暴潮严重多发区是_ A汕头至珠江口 B舟山群岛至长江口C胶州湾 D渤海海峡323 海啸主要是由_ A浅源地震引起的 B强风暴引起的CA、B都对 DA、B都错324 波浪分析图上的等波高线是_ A风浪高 B涌浪高C有效波高H1/3 D风浪与涌浪的合成波高325 大洋波浪分析图上的主波向常用 表示，其含义是表示_ A风浪的方向 B涌浪的方向C风浪和涌浪的合成波方向 D风浪和涌浪中波高较大者的方向326 目前世界各国发布的波浪预报传真图时效通常为_ A612小时 B2436小时 C4872小时 D1周第四节第四节 海温和海冰海温和海冰t基本概念和知识点：基本概念和知识点：表层海温分布；表层海温分布；