海洋基礎(chǔ)知識

二十四、海水主要成分的含義

（一）海水中的成分主要成分是微量元素、營養(yǎng)成分、氣體成分。

（二）主要成分（大量、常量元素）指海水中濃度大于1×10-6mg/kg 的成分。

（三）海水主要成分的構(gòu)成陽離子Na+，K+，Ca2+，Mg2+ 和Sr2+ 五種，陰離子有Cl-，SO42-，Br-，HCO3-（CO32-），F(xiàn)- 五種，還有以分子形式存在的H3BO3，其總和占海水鹽分的99.9%，所以稱為主要成分。

二十五、海水中成分所包括的元素

（一）海水中營養(yǎng)成分所包括的元素主要是與海洋植物生長有關(guān)的要素，通常是指N，P 及Si等。這些要素在海水中的含量經(jīng)常受到植物活動的影響，其含量很低時，會限制植物的正常生長，所以這些要素對生物有重要意義。

（二）海水中的微量元素和主要氣體成分所包括元素微量元素：在海水中含量很低，但又不屬于營養(yǎng)元素。溶于海水的氣體成分，如氧、氮及惰性氣體等。

二十六、溶解氧、pH 值、堿度、總堿度

（一）溶解在海水中的氧是海洋生命活動不可缺少的物質(zhì)。它的含量在海洋中的分布，既受化學(xué)過程和生物過程的影響，還受物理過程的影響。

（二）海水的pH 值約為8.1，pH 值指溶液中氫離子的總數(shù)和總物質(zhì)的量的比。

（三）堿度是指水中能與強酸發(fā)生中和作用的物質(zhì)的總量。

（四）總堿度一般表征為相當(dāng)于碳酸鈣的濃度值，海水的總堿度AT，是由碳酸根離子、碳酸氫根負(fù)離子和硼酸根離子形成的，其單位為摩爾濃度。

二十七、溫室氣體

在地球大氣中，能讓太陽短波輻射自由通過，同時吸收地面和空氣放出的長波輻射（紅外線），從而造成近地層增溫的微量氣體。包括二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氯氟烴等。

二十八、海洋污染

（一）海洋污染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（如魚類）的現(xiàn)象。

（二）海洋化學(xué)污染物主要類型或主要的海洋化學(xué)污染要素碳?xì)浠衔铮ㄖ饕甘停⒑Ｑ笾械闹亟饘伲ㄆ渲卸拘暂^大的是汞、鉛、鎘、鉻、銅等元素）、合成有機化合物（含農(nóng)藥等）、營養(yǎng)物質(zhì)（富營養(yǎng)化）、放射性核素。

二十九、海洋酸化的原因及其影響

海洋酸化是指由于海洋吸收、釋放大氣中過量二氧化碳（CO2），使海水正在逐漸變酸。工業(yè)革命以來，pH 值下降了0.1。海水酸性的增加，將改變海水化學(xué)的種種平衡，使依賴于化學(xué)環(huán)境穩(wěn)定性的多種海洋生物乃至生態(tài)系統(tǒng)面臨巨大威脅。

三十、海洋化學(xué)資源

海洋化學(xué)資源是指多種化工原料、海洋藥物和肥料。包括氯化鈉、鎂、溴、鈾，等等。

三十一、海流、海洋環(huán)流

（一）海流海流是指海水大規(guī)模相對穩(wěn)定的流動，是海水重要的普遍運動形式之一。所謂“大規(guī)?！笔侵杆目臻g尺度大，具有數(shù)百、數(shù)千千米甚至全球范圍的流域；“相對穩(wěn)定”的含義是指在較長的時間內(nèi)，例如一個月、一季、一年或者多年，其流動方向、速率和流動路徑大致相似。

（二）海洋環(huán)流海洋環(huán)流一般是指海域中的海流形成首尾相接的相對獨立的環(huán)流系統(tǒng)或流旋。就整個世界大洋而言，海洋環(huán)流的時空變化是連續(xù)的，它把世界大洋聯(lián)系在一起，使世界大洋的各種水文、化學(xué)要素及熱鹽狀況得以保持長期相對穩(wěn)定。

三十二、海流形成的原因、海流流向表示方法

（一）海流形成的原因第一種原因是海面上的風(fēng)力驅(qū)動，它形成風(fēng)生海流。海流形成的第二種原因是海水的溫鹽變化。實際海洋中的等壓面往往是傾斜的，即等壓面與等勢面并不一致，這就在水平方向上產(chǎn)生了一種引起海水流動的力，從而導(dǎo)致了海流的形成。另外海面上的增密效應(yīng)又可直接地引起海水在鉛直方向上的運動。

（二）海流流向表示方法

通常多用歐拉方法來測量和描述海流，即在海洋中某些站點同時對海流進行觀測，依測量結(jié)果，用矢量表示海流的速度大小和方向，繪制流線圖來描述流場中速度的分布。如果流場不隨時間而變化，那么流線也就代表了水質(zhì)點的運動軌跡。

流向以地理方位角表示，指海水流去的方向。例如，海水以0.10m/s 的速度向北流去，則流向記為0°（北），向東流動則為90°，向南流動為180°，向西流動為270°，流向與風(fēng)向的定義恰恰相反，風(fēng)向指風(fēng)吹來的方向。繪制海流圖時常用箭矢符號，矢長度表示流速大小，箭頭方向表示流向。

描述海水運動的方法有兩種，一是拉格朗日方法，二是歐拉方法。

三十三、黑潮

（一）黑潮北太平洋的一支強大的西邊界暖流。

（二）黑潮的主要特征黑潮具有流速強，流量大，流幅狹窄，延伸深邃，高溫高鹽等特征為其特色。潮即水流，因其水色深藍(lán)，遠(yuǎn)看似黑色，因而得名。

三十四、世界大洋五大水團的名稱和主要特征

世界大洋中存在著五個基本水層，即大洋暖水區(qū)的表層水，次表層水；大洋冷水區(qū)中的中層水、深層水和底層水。如果按其溫、鹽等理化特性和源地作為條件，可在第一層等級把五層水視為五個水團。

（一）表層水具有高溫、相對低鹽特性，其源就是低緯海區(qū)密度最小的表層暖水本身。

（二）次表層水具有獨特的高鹽特征和相對高溫，它是由副熱輻聚區(qū)表層海水下沉而形成的，其下界為主溫躍層，南北范圍在南北極鋒之間。

（三）中層水具有低鹽特征，是西風(fēng)漂流中的輻聚區(qū)表層海水下沉而形成。其深度約在1000 ～2000m 的范圍內(nèi)。但地中海水、紅海—波斯灣水是高鹽的。

（四）深層水北大西洋上部但在表層以下、深度上是它的源地，因此貧氧是其主要特性。其深度約在2000 ～4000m 的范圍內(nèi)。

（五）底層水源于極地海區(qū)，具有最大的密度。

三十五、波高、波陡、波長等波要素

從波峰到波谷之間的鉛直距離稱為波高（H）；曲線的最高點稱為波峰，曲線的最低點稱為波谷，相鄰兩波峰（或波谷）之間的水平距離稱為波長；波高與波長之比稱為波陡。

三十六、波動能量與波高的關(guān)系

波動的能量以波高的平方增長。在討論波動的能量時，常以波高的平方作為能量的相對尺度。

三十七、海洋內(nèi)波

除了海面的波動而外，在海洋內(nèi)部也會發(fā)生波動現(xiàn)象，稱為海洋內(nèi)波。它是發(fā)生在海水密度層結(jié)穩(wěn)定的海洋中的一種波動，它的最大振幅出現(xiàn)在海面以下。

三十八、風(fēng)浪、涌浪的定義；決定風(fēng)浪大小的因素；風(fēng)浪、涌浪的波面特征；波浪傳到淺海和近岸的變化

（一）風(fēng)浪、涌浪風(fēng)浪是指當(dāng)?shù)仫L(fēng)產(chǎn)生，且一直處在風(fēng)的作用之下的海面波動狀態(tài)；涌浪則指海面上由其它海區(qū)傳來的或者當(dāng)?shù)仫L(fēng)力迅速減小、平息，或者風(fēng)向改變后海面上遺留下來的波動。

（二）決定風(fēng)浪大小的因素風(fēng)浪的成長與大小，不是只取決于風(fēng)力，而是取決于風(fēng)速（風(fēng)力大?。?、風(fēng)時（風(fēng)的作用時間）和風(fēng)區(qū)（風(fēng)的作用區(qū)域大?。?，與風(fēng)所作用水域的大小和風(fēng)所作用時間的長短有密切關(guān)系。

（三）風(fēng)浪、涌浪的波面特征風(fēng)浪的特征往往波峰尖削，在海面上的分布很不規(guī)律，波鋒線短，周期小，當(dāng)風(fēng)大時常常出現(xiàn)破碎現(xiàn)象，形成浪花。涌浪的波面比較平坦，光滑，波鋒線長，周期、波長都比較大，在海上的傳播比較規(guī)則。

（四）波浪傳到淺海和近岸的變化當(dāng)波浪傳至淺水及近岸時，由于水深及地形、岸形的變化，無論其波高、波長、波速還是傳播方向等都會產(chǎn)生一系列的變化。諸如波向的折射、波高增大從而能量集中，波形卷倒、破碎和反射、繞射等。

三十九、潮汐、潮流

（一）潮汐、潮流定義潮汐現(xiàn)象是指海水在天體（主要是月球和太陽）引潮力作用下所產(chǎn)生的周期性運動，習(xí)慣上把海面鉛直向漲落稱為潮汐，而海水在水平方向的流動稱為潮流。

（二）潮汐要素、潮汐類型

圖中縱坐標(biāo)是潮位高度，橫坐標(biāo)是時間。漲潮時潮位不斷增高，達(dá)到一定的高度以后，潮位短時間內(nèi)不漲也不退，稱之為平潮，平潮的中間時刻稱為高潮時。平潮的持續(xù)時間各地有所不同，從幾分鐘到幾十分鐘不等。平潮過后，潮位開始下降。當(dāng)潮位退到最低的時候，與平潮情況類似，也發(fā)生潮位不退不漲的現(xiàn)象，叫做停潮，其中間時刻為低潮時。停潮過后潮位又開始上漲，如此周而復(fù)始地運動著。從低潮時到高潮時的時間間隔叫做漲潮時，從高潮時到低潮時的時間間隔則稱為落潮時。一般來說，漲潮時和落潮時在許多地方并不是一樣長。海面上漲到最高位置時的高度叫做高潮高，下降到最低位置時的高度叫低潮高，相鄰的高潮高與低潮高之差叫潮差。

1.正規(guī)半日潮在一個太陰日（約24時50分）內(nèi)，有兩次高潮和兩次低潮，從高潮到低潮和從低潮到高潮的潮差幾乎相等，這類潮汐就叫做正規(guī)半日潮。

2.不正規(guī)半日潮在一個朔望月中的大多數(shù)日子里，每個太陰日內(nèi)一般可有兩次高潮和兩次低潮；但有少數(shù)日子（當(dāng)月赤緯較大的時候），第二次高潮很小，半日潮特征就不顯著，這類潮汐就叫做不正規(guī)半日潮。

3.正規(guī)日潮在一個太陰日內(nèi)只有一次高潮和一次低潮，像這樣的一種潮汐就叫正規(guī)日潮，或稱正規(guī)全日潮。

4.不正規(guī)日潮，這類潮汐在一個朔望月中的大多數(shù)日子里具有日潮型的特征，但有少數(shù)日子（當(dāng)月赤緯接近零的時候）則具有半日潮的特征。

一月中大、小潮出現(xiàn)的日期：大潮和小潮是太陽、地球、月球三者的位置關(guān)系決定的。當(dāng)三者處于同一直線上的時候，也就是月相表現(xiàn)為朔（初一，全部不見）或望（十五，滿月）的時候，引潮力和離心力最大，為大潮；三者處于一個直角關(guān)系的時候，月相表現(xiàn)為上弦（初七，半月，西方亮）或下弦（二十二，半月，東方亮）的時候，引潮力和離心力最小，為小潮。但是現(xiàn)實中一般具有一些滯后性，時間是兩到三天，例如小潮可能出現(xiàn)在初十。潮汐一個月中有兩次大潮和兩次小潮，大潮期為每一月的初一和十五；小潮期為每一月的初七和二十二。