海洋調(diào)查知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、第七章 海流觀測(cè)海水運(yùn)動(dòng)=亂流（湍流）+波動(dòng)+潮流+常流海水運(yùn)動(dòng)：如何加以區(qū)分？進(jìn)行海流觀測(cè)時(shí)，要按一定的時(shí)間間隔持續(xù)觀測(cè)一晝夜或多晝夜，所得到的結(jié)果是常流和潮流運(yùn)動(dòng)的合成。對(duì)一晝夜或多晝夜獲得的資料，經(jīng)過(guò)計(jì)算，可將這兩部分分離開(kāi)來(lái)。水平方向周期性的流動(dòng)稱為潮流，其剩余部分稱為常流、余流或通稱為海流。7.1 海流觀測(cè)的意義1、直接為國(guó)防、生產(chǎn)、海運(yùn)、交通、漁業(yè)、建港等服務(wù)2、海流影響區(qū)域海洋學(xué)和全球的氣候 >海流決定營(yíng)養(yǎng)鹽分布（上升流） >海流對(duì)氣候的變化有重要的影響7.2 海流計(jì)簡(jiǎn)介海流觀測(cè)用到的儀器有：機(jī)械旋漿式海流計(jì)、電磁海流計(jì)、聲學(xué)多普勒海流計(jì)、光學(xué)式海流計(jì)、電阻式海流計(jì)、

2、遮阻渦流海流計(jì)1、機(jī)械旋漿式海流計(jì)據(jù)旋漿葉片受水流推動(dòng)的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)確定流速，用磁盤確定流向。根據(jù)這類儀器記錄部分的特點(diǎn)，大致可分為厄克曼型、印刷型、照相型、磁帶記錄型、遙測(cè)型、直讀型、電傳型等旋漿海流計(jì)（1）厄克曼海流計(jì)無(wú)水深限制，不能測(cè)弱流，不能連續(xù)觀測(cè)（2）印刷型海流計(jì)能夠記錄一段時(shí)間內(nèi)平均流速和瞬時(shí)流向（3）照相型海流計(jì)測(cè)量值記錄在耐壓殼內(nèi)的膠上。膠卷一般用寬16mm，長(zhǎng)15m，可記錄6000幅圖片，該儀器的測(cè)量深度為150m，自記工作時(shí)間達(dá)30天（4）磁錄式海流計(jì)將測(cè)量數(shù)據(jù)以二進(jìn)制編碼方式記錄在磁帶上，磁盤，存儲(chǔ)器，記錄量大，觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng)（5）遙測(cè)海流計(jì)雙頻道的無(wú)線電遙測(cè)裝置，包括裝在浮標(biāo)上

3、的傳感器和裝在船上或岸上的接收裝置。流速與流向根據(jù)自記儀紙帶上記錄脈沖頻率和相對(duì)位置而進(jìn)行測(cè)定，適合短期現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)觀測(cè)（6）直讀式海流計(jì)流速流向測(cè)量的電信號(hào)均經(jīng)電纜傳遞到顯示器。測(cè)量數(shù)據(jù)直觀、材料整理方便、觀測(cè)速度快、適合短期現(xiàn)場(chǎng)多層次觀測(cè)，費(fèi)用低2、電磁海流計(jì)包括：（1）電磁場(chǎng)電磁海流計(jì)（表層，深層）優(yōu)點(diǎn)：可以走航自記。水下部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，可靠性高。缺點(diǎn)：由于它與地球垂直磁直強(qiáng)度有關(guān)，不能再赤道附近使用，只適用于地磁垂直強(qiáng)度大于0.1奧斯特的海區(qū)（2）人造磁場(chǎng)電磁海流計(jì)S4型的電磁海流計(jì)，其外形是球形，很好地解決了儀器傾斜對(duì)測(cè)流的影響，其主要特點(diǎn)是：精度高，測(cè)量值可靠，體積小，操作簡(jiǎn)便，無(wú)靈活部

4、件，對(duì)流場(chǎng)無(wú)影響3、聲學(xué)多普勒海流計(jì)多普勒效應(yīng)：超聲源（或發(fā)射器）和接收器（散射體）之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則接收器所接收到的頻率和聲源的固有頻率是不一致的，若它們是相互靠近，則接受頻率高于發(fā)射頻率，反之則低。接收頻率和發(fā)射頻率之差叫多普勒頻移。4、海流計(jì)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)聲學(xué)測(cè)流儀是將來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)大范圍（可以檢測(cè)三維立體空間）低功耗，可以長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)實(shí)時(shí)化7.3 海流的觀測(cè)方法一、海流觀測(cè)：（1）流向流向指海水流去的方向，單位為度（°），正北為0°，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，正東為90°，正南為180°，正西為270°（2）流速單位時(shí)間內(nèi)海水流動(dòng)的距離稱為流速，單位為m

5、/s；cm/s二、海流觀測(cè)層次參照溫度觀測(cè)層次，根據(jù)需要選定。但海流觀測(cè)的表層，規(guī)定為03m以內(nèi)的水層三、海流連續(xù)觀測(cè)的時(shí)間長(zhǎng)度不少于25h，至少每小時(shí)觀測(cè)一次，預(yù)報(bào)潮流的測(cè)站，一般應(yīng)不少于三次符合良好天文條件的周日連續(xù)觀測(cè)四、海流輔助觀測(cè)項(xiàng)目風(fēng)速、風(fēng)向等氣象條件流體力學(xué)中描述水質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的方法：歐拉，拉格朗日1、浮標(biāo)漂移測(cè)流法（拉格朗日）浮標(biāo)漂移測(cè)流方法是根據(jù)自由漂移物隨海水流動(dòng)的情況來(lái)確定海水的流速、流向，主要適用于表層流的觀測(cè)。最早的漂移物就是船體本身或偶然遇到的漂浮物，以后逐漸發(fā)展成使用人工特制的浮標(biāo)應(yīng)用雷達(dá)定位、航空攝影、無(wú)限電定位等工具來(lái)測(cè)定浮標(biāo)的移動(dòng)情況，可以取得較為精確的海流資料

6、被動(dòng)測(cè)流，空間分布特征不均勻2、漂流瓶測(cè)表層流漂流瓶（又叫郵瓶）通常被用來(lái)研究海流的大致情況，根據(jù)漂流瓶的漂移路徑及所花時(shí)間就可以大致確定流速和流向。廉價(jià)，早期研究海流（物質(zhì)輸運(yùn)、長(zhǎng)期氣候狀況下）一種常用方法4、雙聯(lián)浮筒測(cè)表層流漂流瓶>守株待兔雙聯(lián)浮筒是浮標(biāo)測(cè)流中常用的一種工具，船只錨定后或在海上平臺(tái)等相對(duì)穩(wěn)定的載體上，在船尾放出雙聯(lián)浮筒，根據(jù)它的移動(dòng)情況測(cè)定表層流的平均流速和流向廉價(jià)，早期研究海流（小尺度，短期觀測(cè)）一種常用方法7.4 影響海流觀測(cè)誤差分析流速儀懸吊在船上或浮標(biāo)上，所產(chǎn)生的誤差多半是由于平臺(tái)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的1、平臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的誤差接近海面的流動(dòng)由于平臺(tái)的影響而改變平臺(tái)上的鋼

7、鐵裝置導(dǎo)致儀器上的磁羅針的偏移長(zhǎng)吊纜的彈性使儀器的反應(yīng)失真儀器無(wú)指示深度的元件，鋼絲繩的傾斜導(dǎo)致深度失真2、平臺(tái)緩慢運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的誤差圍繞以臺(tái)首為中心擺動(dòng)，謂之偏擺以錨為中心的擺動(dòng)名之為回轉(zhuǎn)約100m或更淺些的深度，在1節(jié)流速下，一個(gè)小船的偏擺、回轉(zhuǎn)、漂蕩等作用，可以忽略不計(jì)在18004000m的深海，根據(jù)一系列的觀測(cè)結(jié)果，在接近1節(jié)的流速，錨纜的方位有1°至2°的往復(fù)變化。流速在0.5節(jié)附近時(shí)其變化約為±5°偏擺的速度變化為正弦的擺動(dòng)，周期為2min，這樣求得的結(jié)果是偏擺的振幅為±3m，在偏擺的中心位置附加的流速為8cm/s長(zhǎng)吊纜可以緩沖平臺(tái)的

8、短暫而急速的運(yùn)動(dòng)對(duì)儀器的影響，但減低了儀器在深處記錄短周期流動(dòng)的能力3、平臺(tái)快速運(yùn)動(dòng)波浪場(chǎng)的誤差浮體在波浪作用下產(chǎn)生的水平速度分量使傳感器實(shí)測(cè)流速值增加，而附加垂直分量使實(shí)測(cè)流速減小對(duì)自記儀器，則要求適當(dāng)增加流速感應(yīng)時(shí)間，使用時(shí)段為3min和5min是恰當(dāng)?shù)娜斯x器（直讀海流計(jì)）多次讀數(shù)，取平均流速峰值降低，以5min平均計(jì)算，至少削弱0.5%4、鉛魚(yú)和吊鏈的影響5、海洋生物的影響對(duì)機(jī)械旋漿或轉(zhuǎn)子式流速傳感器影響傳感器的動(dòng)態(tài)特性發(fā)生變化，終使其喪失功能生物附著在換能器上，使儀器的頻率發(fā)生變化壓力傳感器，濁度儀，水下攝像清潔，涂料7.5 近底層海流的觀測(cè)海底觀測(cè)網(wǎng)地球系統(tǒng)的第三個(gè)觀測(cè)平臺(tái)1、海底

9、觀測(cè)網(wǎng)的特點(diǎn)：光電纜聯(lián)接大容量數(shù)據(jù)流高速通信方式大功率連續(xù)供電連續(xù)工作時(shí)間2030年多參數(shù)原位環(huán)境監(jiān)測(cè)從海底地基向上和向下進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)和實(shí)驗(yàn)工作2、海底長(zhǎng)期觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的主要構(gòu)成及關(guān)鍵技術(shù)（1）網(wǎng)絡(luò)與連接主干網(wǎng)，光電復(fù)合纜節(jié)點(diǎn)與接駁盒的連接插頭（2）海底接駁盒接駁盒功能：電能轉(zhuǎn)換與分配功能數(shù)據(jù)通信功能控制指令傳輸功能海底觀測(cè)儀器設(shè)備管理功能不同接口規(guī)范轉(zhuǎn)換功能自維護(hù)功能數(shù)據(jù)自存儲(chǔ)功能中繼功能（3）水下觀測(cè)節(jié)點(diǎn)技術(shù)難點(diǎn)：針對(duì)科學(xué)問(wèn)題設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的傳輸與控制，不統(tǒng)一能源供給與檢測(cè)接駁盒對(duì)節(jié)點(diǎn)的要求：浪涌電流，漏電第八章 海浪的觀測(cè)1、海浪基本特征：周期：零點(diǎn)幾秒30秒波長(zhǎng)：幾十厘米幾百米波高

10、：幾厘米幾十米，30米以上罕見(jiàn)原動(dòng)力：風(fēng)恢復(fù)力：重力2、為什么要觀測(cè)海浪海浪到一定程度具有很大的破壞力海浪對(duì)海洋中的其它過(guò)程有重要影響 海浪影響海表面的風(fēng)應(yīng)力；海浪對(duì)海氣通量有重要影響；海浪影響深層的大洋環(huán)流3、海浪觀測(cè)的要求岸邊臺(tái)站和海上（或船上）實(shí)施。岸邊臺(tái)站取得代表性的海浪資料海浪觀測(cè)的主要內(nèi)容是風(fēng)浪和涌浪的波面時(shí)空分布及其外貌特征觀測(cè)項(xiàng)目包括海面狀況，波型，波向，周期和波高，并利用上述觀測(cè)值計(jì)算波長(zhǎng)，波速，1/10和1/3大波的波高和波級(jí)海浪觀測(cè)有目測(cè)和儀測(cè)兩種。儀測(cè)目前可測(cè)波高、波向和周期，其它項(xiàng)目仍用目測(cè)。波高的單位為米（m），周期的單位為秒（s），觀測(cè)時(shí)取至一位小數(shù)海浪觀測(cè)的時(shí)間

11、為：海上連續(xù)測(cè)站，每三小時(shí)觀測(cè)一次（目測(cè)只在白天進(jìn)行，儀測(cè)每次記錄的時(shí)間為10至20分鐘，使記錄的單波個(gè)數(shù)不得少于100個(gè)），觀測(cè)時(shí)間為02，05，08，11，14，17，20，23時(shí)。大面（或斷面）的測(cè)站，船到站即觀測(cè)。海濱測(cè)站的自記儀觀測(cè)時(shí)間與連續(xù)觀測(cè)的要求相同，目測(cè)（包括儀器目測(cè)）的時(shí)間為08，11，14，17時(shí)觀測(cè)海浪時(shí)，還應(yīng)同時(shí)觀測(cè)風(fēng)速，風(fēng)向和水深8.1 海浪的基本要素1、海浪基本要素波長(zhǎng)、周期、振幅、波高、波陡（=波高/波長(zhǎng)）、波齡、平均波高、累計(jì)率波高（如果觀測(cè)1000個(gè)波，大小排列，第10個(gè)最大波高2m，則其累計(jì)概率為1%的波高為2m）、部分大波平均波高2、周期、波長(zhǎng)和波速（公

12、式）3、波向和波峰線波浪傳來(lái)的方向稱為波向在空間的波系中，垂直于波向的波峰連續(xù)叫波峰線8.2 測(cè)波方法簡(jiǎn)述一、傳感器安裝的位置（1）水面以上的測(cè)波儀航空測(cè)波法立體攝影法雷達(dá)測(cè)波法（2）水面附近的測(cè)波儀測(cè)波桿光學(xué)式測(cè)波儀重力式測(cè)波儀（3）水面以下的測(cè)波儀水壓式測(cè)波儀聲學(xué)式測(cè)波儀二、測(cè)量范圍點(diǎn)式、多點(diǎn)式、面式坐標(biāo)的選擇在靠近海岸的地方，把儀器固定在海底而取得固定坐標(biāo)系統(tǒng)而在大洋中卻不易實(shí)現(xiàn)，通常采用兩種參考坐標(biāo)：平均海平面和波浪運(yùn)動(dòng)較小深度處的靜止層1、單點(diǎn)測(cè)量（1）阻容式測(cè)波方法固定平臺(tái)上，利用改變懸掛在水中的垂直導(dǎo)線的電阻或電容的方法：懸掛在海水中電阻絲的阻值因其沒(méi)入水中部分與海水并聯(lián)而發(fā)生變

13、化。水上部分電阻絲的全部阻值加上海水通路的阻值通常是水位的線性函數(shù)高電導(dǎo)鎧裝電纜，所測(cè)量的是電纜之間海水通路的電阻，該電阻隨水位升降而減小或增大絕緣導(dǎo)線，那么它的電容是水位的函數(shù)測(cè)波準(zhǔn)確（毫米級(jí)），安裝固定不方便，適合實(shí)驗(yàn)室測(cè)量使用（2）、壓力法測(cè)波適合淺水安裝使用，安裝固定方便，深水使用受到的限制比較大（3）、慣性測(cè)量加速度測(cè)量的垂直標(biāo)準(zhǔn)由垂直陀螺儀提供，而垂直陀螺儀本身又根據(jù)幾分鐘內(nèi)的向下平均加速度進(jìn)行校準(zhǔn)。在這段時(shí)間內(nèi)，波浪加速度的平均值為零，垂直陀螺儀本身校準(zhǔn)到真正垂直狀態(tài)使用廣泛，精度相對(duì)低（0.20.3米），深海錨定有困難深海定點(diǎn)測(cè)波浮標(biāo)的布防2、多點(diǎn)測(cè)量為測(cè)量空間分布，方向譜，合

14、理的安放多單點(diǎn)測(cè)量的測(cè)波儀，可以測(cè)量波浪的空間分布特征（1）縱搖/橫搖浮標(biāo)為了避免短波和長(zhǎng)波之間的混淆現(xiàn)象，探頭的排列必須足夠密集，但又必須延伸至足夠大的距離，以便提供良好的波數(shù)或方向分辨率成本高，布防有難度，多用于科學(xué)研究（2）沿直線測(cè)波在較長(zhǎng)距離內(nèi)對(duì)波高進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，可以回避觀測(cè)波陣因其空間覆蓋較稀所帶來(lái)的困難紅外激光測(cè)波儀。用于飛行在海面上空幾百米的飛機(jī)上。航空測(cè)波法是用飛機(jī)拍攝海浪的垂直航空照片，由激光振蕩器發(fā)射的激光照射的照相底片，通過(guò)傅里葉變換透鏡在焦面上形成費(fèi)瑯禾費(fèi)衍射像，用照相機(jī)將其拍攝下來(lái)，再用圖像分析裝置（微型光電讀出器）測(cè)定這個(gè)底片上的衍射光量的強(qiáng)度，監(jiān)測(cè)器光量點(diǎn)，并連接

15、它們，就能測(cè)量出波浪的方向和能量3、大面積測(cè)波（1）照相法用立體攝影測(cè)波法測(cè)量波高，相對(duì)精度低，一張照片只能包括幾十個(gè)波浪大量的立體攝影工作，但是，觀測(cè)過(guò)程帶有主觀性，某些波分量被增強(qiáng)，另外一些分量卻被抑制用此法求得的波浪資料的整理工作既復(fù)雜又繁重（2）微波測(cè)波包括：高度計(jì)測(cè)波、高頻地波雷達(dá)、X波段雷達(dá)、SAR圖像反演（i）衛(wèi)星高度計(jì)測(cè)波接收機(jī)所接收到的返回脈沖的波形，簡(jiǎn)稱為回波波形，它是1000個(gè)回波波形的平均值。海面的有效波高（SWH）不同，回波的接收功率及前沿斜坡的斜率也不同，即海面較平靜海浪較?。⊿WH值?。r(shí)，回波波形的前沿急驟上升，反之則相反測(cè)有效波高精度低（ii）高頻地波雷達(dá)主要

16、測(cè)量表層流測(cè)量范圍廣占地大，布防地點(diǎn)要求高（iii）微波測(cè)波的主要特點(diǎn)測(cè)量范圍大容易受到天氣的影響要求有平臺(tái)的支持精度相對(duì)較低8.3 目測(cè)波浪目測(cè)波浪時(shí)，觀測(cè)員應(yīng)站在船只迎風(fēng)面，以離船身30m（或船長(zhǎng)的一半）以外的海面作為觀測(cè)區(qū)域（同時(shí)還應(yīng)環(huán)視廣闊海面）來(lái)估計(jì)波浪尺寸和判斷海浪外貌特征1、海面狀況觀測(cè)海面狀況（簡(jiǎn)稱海況）是指在風(fēng)力作用下的海面外貌特征。根據(jù)波峰的形狀，峰頂?shù)钠扑槌潭群屠嘶ǔ霈F(xiàn)的多少，可將海況分為10級(jí)：海況 海面特征0 海面光滑如鏡，或僅有涌浪存在1 波紋、或涌浪和小波紋同時(shí)存在2 波浪很小，波峰開(kāi)始破裂，浪花不顯白色而僅呈現(xiàn)玻璃色3 波浪不大，但很觸目，波峰破裂，其中有些地方

17、形成白色浪花俗稱白浪4 波浪具有明顯的形狀，到處形成白浪5 出現(xiàn)高達(dá)波峰，浪花占了波峰上很大面積，風(fēng)開(kāi)始削去波峰上的浪花觀測(cè)時(shí)應(yīng)盡量注意到廣大海面，避免局部區(qū)域的海況受暗礁、淺灘及強(qiáng)流的影響2、波型觀測(cè)風(fēng)浪波型極不規(guī)則，背風(fēng)面較陡，迎風(fēng)面較為平緩，波峰較大，峰線較短，45級(jí)風(fēng)時(shí)，波峰翻倒破碎，出現(xiàn)“白浪”，波向一般與平均風(fēng)向一致，有時(shí)偏離平均風(fēng)向20°左右涌浪波型較為規(guī)則，波面圓滑，波峰線較長(zhǎng)，波面平坦，無(wú)破碎現(xiàn)象波型記法：波型為風(fēng)浪時(shí)記為F；波型為涌浪時(shí)記為U當(dāng)風(fēng)浪波高和涌浪波高相差不多時(shí)記為FU當(dāng)風(fēng)浪波高大于涌浪波高時(shí)記為F/U當(dāng)風(fēng)浪波高小于涌浪波高是記為U/F3、波向觀測(cè)十六方

18、位（課本）用羅經(jīng)的方位儀，使其瞄準(zhǔn)線平行于離船較遠(yuǎn)的波峰線，轉(zhuǎn)動(dòng)90°后，使其對(duì)著波浪的來(lái)向當(dāng)海面無(wú)浪或波向不明時(shí)，波向欄記為C風(fēng)浪和涌浪同時(shí)存在時(shí)，波向應(yīng)分別觀測(cè)4、周期和平均周期的觀測(cè)周期的觀測(cè)平均周期的觀測(cè)測(cè)量11個(gè)波峰相繼經(jīng)過(guò)此物的時(shí)間如此測(cè)量三次，然后將三次測(cè)量的時(shí)間相加，并除以30，即得平均周期，兩次測(cè)量的時(shí)間間隔不得超過(guò)1min5、部分大波波高觀測(cè)根據(jù)觀測(cè)所得的平均周期，計(jì)算100個(gè)波浪所需的時(shí)段，然后，在時(shí)段內(nèi)，目測(cè)15個(gè)顯著波（在觀測(cè)的波系中，較大的、發(fā)展完好的波浪）的波高及其周期。取其中10個(gè)較大的波高的平均值，作為1/10部分大波波高值利用觀測(cè)1/10部分大波波

19、高值，給出波級(jí)6、波長(zhǎng)波速的計(jì)算8.4 光學(xué)式測(cè)波儀1、測(cè)波儀的結(jié)構(gòu)（1）俯仰微調(diào)機(jī)構(gòu)，方位指示機(jī)構(gòu)和調(diào)平機(jī)構(gòu)調(diào)整儀器和確定波浪方向一、望遠(yuǎn)鏡的瞄準(zhǔn)機(jī)構(gòu)觀測(cè)波浪：H：表示儀器物鏡中心在海平面的設(shè)計(jì)高度F：表示望遠(yuǎn)鏡物鏡焦距h（或B）：表示波高標(biāo)尺上每一個(gè)小格所代表的高度，如B=0.5m，即表示每一小格為0.5m（詳細(xì)圖片及說(shuō)明翻閱課本）2、測(cè)波浮標(biāo)浮筒、錨鏈和海底固定物組成（1）浮筒浮筒由測(cè)波標(biāo)桿、浮體、尾管和重錘四部分組成標(biāo)桿頂部為一漏斗狀的測(cè)波標(biāo)志，桿長(zhǎng)一般為1.52.0m浮體是浮筒的主體部分，為兼顧浮標(biāo)的靈敏度和穩(wěn)定性，浮身略扁使其吃水較淺，尾管略長(zhǎng)使其重心較低尾管及重錘，尾管長(zhǎng)5060

20、cm（2）錨鏈其長(zhǎng)度當(dāng)水深小于20m時(shí)，取水深的兩倍，當(dāng)水深大于20m時(shí)，取水深的1.5倍。此外，再加上該海區(qū)可能出現(xiàn)的最大波高的2倍（3）海底固定物沉石，適用于平坦的海區(qū)鐵錨，適用于淤泥或亂石海區(qū)3、安裝測(cè)波儀和測(cè)波浮標(biāo)（1）測(cè)波儀的安裝測(cè)波室：是波浪觀測(cè)的專用建筑，其面向海的一面，應(yīng)凸出呈圓弧或梯形，并有活動(dòng)窗子，以便使視野盡可能看到左右兩側(cè)最大海面。測(cè)波室正面上部應(yīng)裝有較寬的雨篷，室內(nèi)設(shè)備有固定的工作臺(tái)，以安裝測(cè)波儀測(cè)波儀的安裝調(diào)整：測(cè)波儀應(yīng)安裝在固定工作臺(tái)上。安裝時(shí)應(yīng)選擇天氣晴朗，能見(jiàn)度大，大氣折光小，良好天氣進(jìn)行，其步驟如下：測(cè)定南北方向線，在安裝測(cè)波儀的位置上，選用羅盤或經(jīng)緯儀，確

21、定測(cè)波點(diǎn)的磁南北線，經(jīng)當(dāng)?shù)卮牌钣喺?，得出真南北方向。然后選以目標(biāo)物（越遠(yuǎn)越好）作為南北方向線的標(biāo)志，并記下方位角，以便安裝測(cè)波儀時(shí)，校正南北方向線用方向調(diào)整。移動(dòng)地盤使地盤的0°刻度線朝北，180°刻度線朝南，然后把螺絲擰緊水平調(diào)整。在工作臺(tái)上用地角螺絲固定測(cè)波儀底座后，進(jìn)行水平調(diào)整，在調(diào)整時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)平螺釘將儀器調(diào)平，使圓水泡居中，轉(zhuǎn)動(dòng)俯仰微動(dòng)手輪，使管狀水泡居中傾角調(diào)整。（內(nèi)容看書(shū)）（2）浮標(biāo)的安裝安裝浮標(biāo)前，要調(diào)查了解安裝地點(diǎn)的水深、底質(zhì)和海流情況，以確定浮標(biāo)規(guī)格，錨鏈長(zhǎng)度和海底固定物種類浮標(biāo)安裝距離，以測(cè)波儀實(shí)際安裝高度的20倍為宜浮標(biāo)下水前，要仔細(xì)檢查浮標(biāo)各部件

22、連接是否牢固。浮體是否滲漏，油漆是否剝落等，鐵板銹蝕部分要除銹并涂好防銹漆，錨鏈部分要涂好瀝青漆應(yīng)選擇海面平靜的天氣，并在平潮時(shí)拋放浮筒，安設(shè)后立即測(cè)量浮標(biāo)處水深4、波浪諸要素的測(cè)定（1）波高觀測(cè)扳動(dòng)解脫手柄，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，使粗略的對(duì)準(zhǔn)海上專用浮標(biāo)，轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)手輪，精確瞄準(zhǔn)后，再轉(zhuǎn)動(dòng)俯仰微動(dòng)手輪，使管狀水泡居中，觀測(cè)記下浮標(biāo)最低格數(shù)和最高格數(shù)（2）周期觀測(cè)在觀測(cè)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向微動(dòng)手輪，使望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)，讓波浪對(duì)著觀測(cè)者迎面而來(lái)，注意某一個(gè)波峰何時(shí)應(yīng)于分劃板上某一條橫線相重合。等到幾個(gè)連續(xù)的波峰相繼通過(guò)這條橫線后，停下秒表（3）波向觀測(cè)波浪向岸邊傳來(lái)或由岸邊向外傳去。觀測(cè)時(shí)使望遠(yuǎn)鏡分劃板水平線與波峰平行，

23、如果波浪向岸邊傳來(lái)，物鏡下放刻度盤的度數(shù)即為波向。如果波浪運(yùn)行方向與上相反，則目鏡下方刻度盤的讀數(shù)即為波向（4）波長(zhǎng)觀測(cè)儀器的位置與觀測(cè)周期相同，調(diào)整俯仰使管狀水泡居中，從望遠(yuǎn)鏡中進(jìn)行觀測(cè)，由距離標(biāo)尺的刻度測(cè)出兩個(gè)接踵而來(lái)的波峰之間共點(diǎn)幾個(gè)格，如在距離標(biāo)尺刻度0.10.3之間的那段中，兩個(gè)接踵而來(lái)的波峰點(diǎn)據(jù)三格，為30m，將此值乘上系數(shù)H/H=z,即為波長(zhǎng)（5）測(cè)波儀的其他用途測(cè)量距離，如果要測(cè)量海面上某物體的距離和位置，可將望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)此物體，調(diào)整管狀水泡使其居中，用物體吃水線在距離標(biāo)尺上讀數(shù)（最小格值之內(nèi)可用內(nèi)插法估讀），將此值乘以系數(shù)z，即得出物體至觀測(cè)者的水平距離。由分度盤可確定物體方位

24、測(cè)量水流和浮冰的速度和方向，這項(xiàng)測(cè)量與測(cè)量海面上某一物體的運(yùn)動(dòng)速度和方向相同。測(cè)量以圖解法進(jìn)行：準(zhǔn)備一張被測(cè)量的海洋地圖，在這張圖上標(biāo)出儀器所在的那一點(diǎn)及該點(diǎn)子午線方向，被觀測(cè)的那個(gè)物體的連續(xù)位置，根據(jù)所得的距離和方位記在地圖上，并注明每一個(gè)位置的時(shí)間，此后在地圖平面上標(biāo)出該物體在海面上運(yùn)動(dòng)的真正方向和速度測(cè)量出冰山的尺寸和冰山的高度第九章 潮位觀測(cè)水體的自由水面距離固定基面的高度統(tǒng)稱為水位。海洋中的水位又稱潮位。潮位變化包括在天體引潮力作用下發(fā)生的周期性的垂直漲落，以及風(fēng)、氣壓、大陸徑流等因子所引起的非周期變化為什么要觀測(cè)潮位？潮位是淺海中變化最為顯著的海洋現(xiàn)象長(zhǎng)期的氣候變化（海平面的變化）

25、沿岸潮位變化直接關(guān)系到船舶的進(jìn)出港口海洋和海岸工程建設(shè)海軍的水雷布設(shè)深度風(fēng)暴潮汐預(yù)報(bào)海涂圍墾潮汐發(fā)電潮位觀測(cè)對(duì)確定平均海平面和深度基準(zhǔn)面潮汐標(biāo)制作海上作戰(zhàn)指揮9.1 潮位觀測(cè)的基本概念1、潮位變化的一般規(guī)律高潮、低潮漲潮、落潮平潮、高潮時(shí)、高潮水位停潮、低潮時(shí)、低潮水位高高潮高、低高潮高低低潮高、高低潮高漲潮時(shí)、落潮時(shí)、潮周期漲潮潮差、落潮潮差、潮差2、海平面與基準(zhǔn)面（1）海平面驗(yàn)潮站站址確定以后，通過(guò)大量觀測(cè)資料，就可確定該區(qū)域海平面海平面是測(cè)量陸地上人工建筑物和自然物（如山高）高程的一個(gè)起算面。這個(gè)起算面也叫做基準(zhǔn)面。這個(gè)基準(zhǔn)面是通過(guò)大地測(cè)量的水準(zhǔn)網(wǎng)來(lái)相對(duì)固定的每個(gè)國(guó)家或地區(qū)都有自己規(guī)定的

26、基準(zhǔn)面：美國(guó)以波特蘭驗(yàn)潮站的多年平均海面作為基準(zhǔn)面；歐洲地區(qū)則以阿姆斯特丹的驗(yàn)潮站的多年平均海平面作為高程的基準(zhǔn)面1957年起，我國(guó)才統(tǒng)一規(guī)定青島驗(yàn)潮站的多年平均海平面作為全國(guó)高程系統(tǒng)的基準(zhǔn)面（2）我國(guó)高程基準(zhǔn)面之間的關(guān)系（3）基準(zhǔn)面和水準(zhǔn)點(diǎn)與各種潮位的關(guān)系潮位是以海面與固定基面的高程表示的，所以在選定觀測(cè)站之后，就要確定該測(cè)站潮位觀測(cè)的起算面（簡(jiǎn)稱測(cè)站基面）水文資料中提到的測(cè)站基面有：絕對(duì)基面、假定基面、凍結(jié)基面、海圖深度基準(zhǔn)面等 絕對(duì)基面：一般是以某一測(cè)站的多年平均海平面作為高程的零點(diǎn)，因此海平面又叫絕對(duì)基面。如青島零點(diǎn)（基面）、吳淞零點(diǎn)（基面）等驗(yàn)潮零點(diǎn)：（水尺零點(diǎn)）是記錄潮高的起算面，

27、其上為正值，其下為負(fù)值。一般來(lái)講，驗(yàn)潮零點(diǎn)所在的面稱為“潮高基準(zhǔn)面”，該面通常相當(dāng)于當(dāng)?shù)氐淖畹偷统泵妫?）平均海平面及其變化規(guī)律將某測(cè)站測(cè)得任意時(shí)段的每小時(shí)的潮高取平均值，稱為某測(cè)站的、在某一段時(shí)間的平均海面。平均海平面有日平均海面、月平均海面和年平均海面。從實(shí)際觀測(cè)得到的潮位資料中，發(fā)現(xiàn)每天、每月和每年的平均海面都是變化的。同時(shí)發(fā)現(xiàn)不同地點(diǎn)的平均海面也有差異平均海面隨時(shí)間變化平均海面隨地點(diǎn)變化9.2 測(cè)站的設(shè)置1、驗(yàn)潮站站址的選擇驗(yàn)潮站的潮汐情況在本海區(qū)必須具有代表性，這是選擇驗(yàn)潮站的主要條件選擇風(fēng)浪較小，來(lái)往船只較少的地方，這樣有利于提高觀測(cè)的精度；也能避免水尺被風(fēng)浪刮倒，被船只撞倒，給工

28、作帶來(lái)不便選擇在海灘坡度大的地方，使水尺位置便于由岸上進(jìn)行觀測(cè)應(yīng)盡量利用現(xiàn)有碼頭、防波堤、棧橋等海上建筑物作為觀測(cè)點(diǎn)，而且應(yīng)避開(kāi)沖刷、淤積、崩塌等使海岸變形迅速的地方在不影響上述條件的前提下，可把驗(yàn)潮站站址選擇在居民點(diǎn)附近，以便從事水位觀測(cè)的觀測(cè)員安排好生活2、常用的驗(yàn)潮儀人工設(shè)置的標(biāo)桿水尺進(jìn)行潮位觀測(cè)1831年美國(guó)研制成功自記驗(yàn)潮儀遙測(cè)驗(yàn)潮儀潮位觀測(cè)仍然需要使用水尺觀測(cè)。水尺觀測(cè)方法簡(jiǎn)單方便，但它不能連續(xù)自記，而且還需要較多的人力，因此多用于在臨時(shí)觀測(cè)站進(jìn)行潮位觀測(cè)或永久觀測(cè)站上的自記水位計(jì)的潮位校核自記水位計(jì)觀測(cè)法具有記錄連續(xù)、完整、節(jié)省人力等優(yōu)點(diǎn)，因而被一般永久性測(cè)站所普遍采用3、水尺的

29、設(shè)置及維護(hù)水尺是驗(yàn)潮站觀測(cè)的基本設(shè)備，傾斜式、矮樁式和懸錘式四種（1）直立水尺安裝開(kāi)敞式水域安裝方法：根據(jù)不同海底底質(zhì)。對(duì)于海底是泥沙等較軟的水域，先固定在木樁上再打入海底，四周拉上鉛絲加以固定對(duì)于海底堅(jiān)硬的地區(qū)，可在大石塊中間打一孔插入水尺，或用水泥、沙、石澆成水泥沉石，將木樁澆在中間，再將水尺固定在木樁上，然后放入海中，同時(shí)用鉛絲加固有依托物的水尺設(shè)置方法：水尺安裝則可依照具體地形、地勢(shì)，將水尺固定在這些人造的邊壁上，無(wú)論用何種方法安裝，都要使水尺達(dá)到穩(wěn)定、牢固和垂直的要求海灘坡度小且潮差又大的地方，只設(shè)立一根水尺是不夠用的，此時(shí)需要設(shè)立兩根以上的水尺，每?jī)筛咧g需重合0.5m左右（2

30、）傾斜式水尺（3）短樁式水尺（4）懸臂式水尺4、水準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置水尺設(shè)置之后，即可從水尺上讀取海面的高度。這個(gè)高度是從水尺零點(diǎn)起算的，一旦水尺別撞倒，那么所觀測(cè)的潮位資料以及由此計(jì)算的平均海面、深度基準(zhǔn)面便沒(méi)有依據(jù)非連續(xù)的觀測(cè)需要在岸上設(shè)立固定水準(zhǔn)點(diǎn)（固定在巖石或水泥樁上），并求出水尺零點(diǎn)和岸上水準(zhǔn)點(diǎn)之間相對(duì)高度水準(zhǔn)點(diǎn)是長(zhǎng)期保存的，即使撤銷了水尺，也能夠知道水尺零點(diǎn)、平均海面和深度基準(zhǔn)面的位置。而且在驗(yàn)潮期間，可以用來(lái)經(jīng)常檢查各水尺零點(diǎn)有否變化，即使另設(shè)水尺也可以保證前后資料的統(tǒng)一性設(shè)置固定水準(zhǔn)點(diǎn)之后，應(yīng)與國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)的水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)固定水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)設(shè)在測(cè)站附近，設(shè)置地點(diǎn)要求堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定。潮水不能淹沒(méi)，不要

31、設(shè)置在離鐵路、公路太近和土質(zhì)松軟的地方，以及不堅(jiān)固的建筑物上，以免損壞由于固定水準(zhǔn)點(diǎn)一般離水尺有段距離，而且平時(shí)用土堆覆蓋，然而在潮汐觀測(cè)期間，卻要經(jīng)常檢查水尺零點(diǎn)是否變動(dòng)。為了方便起見(jiàn)，在水尺附近另設(shè)臨時(shí)校核水準(zhǔn)點(diǎn)，校核水準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置墻水準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置：利用適于放置水準(zhǔn)尺的建筑物（碼頭、防波堤等）凸出部分或巖石上，用油漆作上記號(hào)，即成為臨時(shí)墻水準(zhǔn)點(diǎn)木樁水準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置：土層覆蓋很厚的地區(qū)，可設(shè)置木樁作為臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，木樁水準(zhǔn)點(diǎn)的頂部做成半菱角形的尺座，尺座上釘以帶球形帽的釘作為標(biāo)點(diǎn)5、驗(yàn)潮井的設(shè)置及維護(hù)短期驗(yàn)潮站只需設(shè)立水尺，水準(zhǔn)點(diǎn)，對(duì)長(zhǎng)期驗(yàn)潮站來(lái)說(shuō)，需要設(shè)立驗(yàn)潮井驗(yàn)潮井是為了安裝驗(yàn)潮儀而專設(shè)的建筑物。

32、驗(yàn)潮井按其建筑結(jié)構(gòu)形式分為島式和岸式兩種（1）島式驗(yàn)潮井（2）岸式驗(yàn)潮井水準(zhǔn)儀的結(jié)構(gòu)原理和測(cè)量方法（書(shū)中有詳情）幾種特殊情況下的聯(lián)測(cè)方法利用潮面水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)法，測(cè)出水尺零點(diǎn)與水尺零點(diǎn)之間的高差當(dāng)水尺設(shè)立在淺灘較大的地區(qū)，無(wú)法用水準(zhǔn)儀測(cè)量工作水準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)水尺零點(diǎn)的高差時(shí)，可以靠近岸邊的地方設(shè)立一根“聯(lián)測(cè)水尺”當(dāng)懸式水尺進(jìn)行潮汐觀測(cè)時(shí)，由于水尺呈水平方向，不能直接與水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)，此時(shí)可以在海面平靜時(shí)的某一時(shí)刻，將海面在岸邊位置作一標(biāo)記（選擇一個(gè)堅(jiān)固的朝上的地點(diǎn)），于同一時(shí)刻記下指針在水尺上的讀數(shù)，用水準(zhǔn)儀測(cè)量出水準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)岸邊標(biāo)記的高差，將此高差加上岸邊標(biāo)記對(duì)應(yīng)于水尺上的讀數(shù)就是水準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)水尺零點(diǎn)的高差9.4 利用水尺進(jìn)行潮位觀測(cè)1、觀測(cè)與記錄水位觀測(cè)一般于整點(diǎn)每小時(shí)觀測(cè)一次，在高、低潮前后半小時(shí)內(nèi)，每隔10分鐘觀測(cè)一次在有波浪時(shí)，應(yīng)抓緊時(shí)機(jī)，在小浪時(shí)連續(xù)讀取三個(gè)波峰和三個(gè)波谷通過(guò)水尺時(shí)的讀數(shù)進(jìn)行水尺組觀測(cè)時(shí)，必須掌握時(shí)機(jī)，選擇兩支相鄰水尺同時(shí)進(jìn)行觀測(cè)。根據(jù)復(fù)讀或校測(cè)結(jié)果訂正記