海洋测绘海洋水文要素测量优秀课件.ppt
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- 海洋 测绘 水文 要素 测量 优秀 课件
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1、海洋测绘 海洋水文要素测量4.1 4.1 海水盐度测定方法海水盐度测定方法 光学测定盐度法光学测定盐度法利用不同盐度、不同温度的海水折射率不一样测定海水利用不同盐度、不同温度的海水折射率不一样测定海水盐度。盐度。352632235355 3302 102 274 103 9 1010 59202 5 1020=tS.n.n.n.n t.ntn nn 4.1 4.1 海水盐度测定方法海水盐度测定方法 声学测定盐度法声学测定盐度法利用声速与海水盐度、温度和深度的关系测定海水盐度利用声速与海水盐度、温度和深度的关系测定海水盐度。231449 24 60 0550 000291 340 01350 0
2、16C.t.t.t.tS.D4.2 4.2 海水温度测定方法海水温度测定方法 表层温度测定表层温度测定 利用装在特制桶内的水银温度计,与普通水银利用装在特制桶内的水银温度计,与普通水银温度计不同,温度计在提出水面时仍浸在水中温度计不同,温度计在提出水面时仍浸在水中,不与外界空气接触。,不与外界空气接触。利用水桶提水,再测温度。利用水桶提水,再测温度。温度剖面测定温度剖面测定4.3 4.3 海水密度测定方法海水密度测定方法利用海水密度和海水盐度、温度和深度关系计利用海水密度和海水盐度、温度和深度关系计算得到。算得到。受各种作用力的驱动,海水在不停的运动,海受各种作用力的驱动,海水在不停的运动,海
3、水运动最显著的现象是海流、海浪和潮汐。水运动最显著的现象是海流、海浪和潮汐。海流也称洋流,是海水以巨大的规模缓慢地沿着一定方海流也称洋流,是海水以巨大的规模缓慢地沿着一定方向不断流动。海流用流速和流向表示。向不断流动。海流用流速和流向表示。流速:海流的速度,用以表示海流的强弱。流速:海流的速度,用以表示海流的强弱。流向:海流流去的方向,有水平方向也有垂直方向。流向:海流流去的方向,有水平方向也有垂直方向。1、海流的分类、海流的分类1)因引起海流的原因不同,海流可分为风生流、密度)因引起海流的原因不同,海流可分为风生流、密度流、倾斜流和补偿流流、倾斜流和补偿流风生流由稳定的风长期吹刮在海面上,通
4、过风对海面的风生流由稳定的风长期吹刮在海面上,通过风对海面的摩擦力和施加在海浪迎风面上的压力而形成的海流。摩擦力和施加在海浪迎风面上的压力而形成的海流。3-2 海流及其测量海流及其测量密度流是由于各地海水的温度盐度不同,引起海水密度的密度流是由于各地海水的温度盐度不同,引起海水密度的差异,使水面高度不同,从而导致海水流动形成的海流。差异,使水面高度不同,从而导致海水流动形成的海流。倾斜流亦称坡度流,在密度均匀的海水中,由于风力作用倾斜流亦称坡度流,在密度均匀的海水中,由于风力作用和气压变化、江河水的流入、大量降水和融冰等原因,造成和气压变化、江河水的流入、大量降水和融冰等原因,造成海水不均匀的
5、堆积,海面倾斜导致海水的流动。海水不均匀的堆积,海面倾斜导致海水的流动。补偿流是指某一海区的海水流出后,邻近海区的海水随即补偿流是指某一海区的海水流出后,邻近海区的海水随即流进补充,从而产生的海水流动。流进补充,从而产生的海水流动。3-2 海流及其测量海流及其测量2)海流有暖流和寒流之分)海流有暖流和寒流之分海流的水温高于所流经海域的水温,称为暖流,一般海流的水温高于所流经海域的水温,称为暖流,一般低低纬度向高纬度流动,纬度向高纬度流动,著名的有日本海的黑潮和美洲的墨西哥著名的有日本海的黑潮和美洲的墨西哥湾流等;湾流等;海流的水温低于所流经海域的水温,称为寒流,一般海流的水温低于所流经海域的水
6、温,称为寒流,一般高高纬度向低纬度流动纬度向低纬度流动,如格陵兰海流等。,如格陵兰海流等。暖流、寒流对邻近陆地气候会产生影响,同时直接影响暖流、寒流对邻近陆地气候会产生影响,同时直接影响海洋渔业资源的分布。海洋渔业资源的分布。3-2 海流及其测量海流及其测量2、世界各大洋洋流分布、世界各大洋洋流分布 J西风漂流西风漂流h东澳暖流东澳暖流g南赤道流南赤道流c北太平洋海流北太平洋海流b阿拉斯加暖流阿拉斯加暖流a千岛寒流千岛寒流h厄加勒斯暖流厄加勒斯暖流i西澳寒流西澳寒流d日本暖流日本暖流f北赤道流北赤道流e加那利寒流加那利寒流a拉布拉多寒流拉布拉多寒流b、c北大西洋暖流北大西洋暖流d墨西哥暖流墨西
7、哥暖流f北赤道暖流北赤道暖流g南赤道流南赤道流i本格拉寒流本格拉寒流h巴巴西暖流西暖流e加利福尼亚寒流加利福尼亚寒流g南南赤道逆流赤道逆流i秘鲁寒流秘鲁寒流J西风海流西风海流J西风海流西风海流3-2 海流及其测量海流及其测量3、ADCP及流速、流向测量及流速、流向测量ADCPADCP(声学多普勒流速剖面仪)向水体中发射声波,(声学多普勒流速剖面仪)向水体中发射声波,声波碰到各层水体中悬浮的、随水体运动的微粒后,产生声波碰到各层水体中悬浮的、随水体运动的微粒后,产生反射,其中的部分信号被反射到反射,其中的部分信号被反射到ADCPADCP,ADCPADCP测量出信号的测量出信号的多普勒频移,进而计
8、算出水流相对多普勒频移,进而计算出水流相对ADCPADCP的速度和方向。将的速度和方向。将该速度和方向加上测量船的速度和方向,即可得到水流相该速度和方向加上测量船的速度和方向,即可得到水流相对于大地的绝对速度和流向。对于大地的绝对速度和流向。3-2 海流及其测量海流及其测量测量航速度:测量航速度:(12/)RTffv c多普勒效应:多普勒效应:测量频率变化:测量频率变化:TRfff/2Tvfcf 海水面海水面 H1海水剖面海水剖面v3、ADCP及流速、流向测量及流速、流向测量通常测量船上配置四个通常测量船上配置四个ADCPADCP换能器,每个换能器波换能器,每个换能器波束与水平面的夹角为束与水
9、平面的夹角为6060度,相邻两个换能器波束的水平度,相邻两个换能器波束的水平投影的夹角为投影的夹角为9090度。度。3-2 海流及其测量海流及其测量 海浪是发生在海洋中的一种波动现象,海浪包括风浪和海浪是发生在海洋中的一种波动现象,海浪包括风浪和涌浪。风浪,指的是在风的直接作用下产生的水面波动。涌涌浪。风浪,指的是在风的直接作用下产生的水面波动。涌浪,指的是风停后存在下来的波浪和传出风区的波浪。风浪浪,指的是风停后存在下来的波浪和传出风区的波浪。风浪和涌浪可以单独存在,也可以同时存在。和涌浪可以单独存在,也可以同时存在。研究海浪的一个重要应用,就是通过对海浪的观测和计研究海浪的一个重要应用,就
10、是通过对海浪的观测和计算处理,进行海浪预报,并算处理,进行海浪预报,并对海洋水深测量进行必要改正对海洋水深测量进行必要改正。3-3 海浪及其测量海浪及其测量 海浪要素:海浪要素:表征海浪状况的量。表征海浪状况的量。波峰:波浪剖面最高点称为波峰。波峰:波浪剖面最高点称为波峰。波谷:波浪剖面最低点称为波谷。波谷:波浪剖面最低点称为波谷。波峰线:垂直波浪传播方向上各波峰的连线。波峰线:垂直波浪传播方向上各波峰的连线。波向线:与波峰线正交的线,即波浪传播方向。波向线:与波峰线正交的线,即波浪传播方向。1 1、海浪要素海浪要素3-3 海浪及其测量海浪及其测量 波高:相邻波峰和波谷之间的垂直距离,单位以米
11、计。波高:相邻波峰和波谷之间的垂直距离,单位以米计。波长:两相邻波峰波长:两相邻波峰(或波谷或波谷)之间的水平距离,单位以米计。海浪之间的水平距离,单位以米计。海浪的波长可达上百米。的波长可达上百米。周期:相邻两波峰顶通过空间固定点所经历的时间间隔,单位以周期:相邻两波峰顶通过空间固定点所经历的时间间隔,单位以秒计。在我国沿海波浪周期一般为秒计。在我国沿海波浪周期一般为48s,曾记录到周期,曾记录到周期为为20s的长浪。的长浪。波速:波形移动的速度,它等于波长除以周期,单位以米秒计。波速:波形移动的速度,它等于波长除以周期,单位以米秒计。3-3 海浪及其测量海浪及其测量海浪观测要素:波型、波高
12、、波向和周期。海浪观测要素:波型、波高、波向和周期。海浪观测仪器:测波仪,观测波浪时空分布特性的仪器。按海浪观测仪器:测波仪,观测波浪时空分布特性的仪器。按照工作原理可分为视距测波仪、测波杆、压力测波仪、声学照工作原理可分为视距测波仪、测波杆、压力测波仪、声学测波仪、重力测波仪等几种类型。测波仪、重力测波仪等几种类型。视距测波仪,又称光学测波仪。观测者在固定观测点通过视距测波仪,又称光学测波仪。观测者在固定观测点通过专用望远镜观测随波浮动的浮标。既可用望远镜中的网格估专用望远镜观测随波浮动的浮标。既可用望远镜中的网格估测海面高低变化,也可以通过传动装置把望远镜对浮标的跟测海面高低变化,也可以通
13、过传动装置把望远镜对浮标的跟踪运动传输给记录器,记录海面的高低变化。视距测波仪是踪运动传输给记录器,记录海面的高低变化。视距测波仪是一种岸用测波仪,望远镜与浮标的最大距离为一种岸用测波仪,望远镜与浮标的最大距离为1500米。米。2 2、海浪观测海浪观测3-3 海浪及其测量海浪及其测量 测波杆是垂直固定于海中的测波标杆,可用目测或自记的测波杆是垂直固定于海中的测波标杆,可用目测或自记的方法跟踪波面在标尺上的高低变化。方法跟踪波面在标尺上的高低变化。压力测波仪通过安放在水下或海底的压力传感器测量海水压力测波仪通过安放在水下或海底的压力传感器测量海水压力的变化,再换算成海面高低变化。压力的变化,再换
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