第4章+海洋的結(jié)構(gòu)與海水的運(yùn)動(dòng)課件

1、第四章 海洋的結(jié)構(gòu)與海水的運(yùn)動(dòng)4.1 海洋的組成與結(jié)構(gòu)4.2 波浪4.3 潮汐4.4 洋流4.5 海洋效應(yīng)4.6 海洋資源和海洋環(huán)境保護(hù)海洋中的魚類超過兩萬五千種海洋中貝類類超過1.1萬種海洋甲殼類超過2萬種南極磷蝦捕獲量為1億15億噸（不破壞生態(tài)平衡的情況下），比當(dāng)今全世界一年的捕魚量多出1倍。 2006年日本捕獲有腹鰭的返祖海豚 錳結(jié)核金屬結(jié)核：錳 4000億噸 鎳 164億噸 銅 88億噸 鈷 58億噸 除海藻類，海洋中還有豐富的肉眼看不見的浮游生物。有人作過計(jì)算，在不破壞生態(tài)平衡的前提下，若能把它們捕撈出來，加工成食品，足可滿足300億人的需要。 海洋礦產(chǎn)石油：2500億噸，占全球儲(chǔ)量

2、45%天然氣：14-17億噸，占全球儲(chǔ)量26%1升海水中含有0.03克氘。這0.03克氘聚變時(shí)釋放出采的-能量等于300升汽油燃燒的能量，因此，人們用1升海水300升汽油這樣的等式來形容海洋中核聚變?nèi)剂蟽?chǔ)藏的豐富。已經(jīng)知道，海水的總體積為137億立方公里，所以海水中總共含有幾億億公斤的氘。這些氘的聚變能量，足以保證人類上百億年的能源消費(fèi)。 除了陸地小循環(huán)，每年有744毫米的降水來自于海洋蒸發(fā)，占陸地降水總量的93%。此外海洋面積巨大，比熱大，深刻的影響著天氣和氣候系統(tǒng)2012年，我國(guó)海洋交通運(yùn)輸業(yè)持續(xù)保持快速發(fā)展，全年實(shí)現(xiàn)增加值4802億元，比上年增長(zhǎng)6.5%。港口貨物吞吐量與集裝箱吞吐量居世

3、界首位。第一節(jié) 海洋的組成與結(jié)構(gòu)一、海洋的組成二、海洋運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)一、海洋的組成通常，人們把海和洋看成同類事物，總稱為海洋，指地球表面連續(xù)廣闊的水域的總稱。事實(shí)上，二者既相聯(lián)系，又有區(qū)別。根據(jù)水文物理特性和形態(tài)特征，海洋可分為主要部分（主體部分）和附屬部分。主體部分是洋，附屬部分為海、海灣、海峽，它們處在與陸地毗鄰的位置，是洋的邊緣部分。地球上陸地全部為海洋所分開與包圍，所以陸地是斷開的，；而海洋卻是連成一片，各大洋相互溝通，它們之間的物質(zhì)和能量可以充分地進(jìn)行交流，形成統(tǒng)一的世界大洋，使海洋具有連續(xù)性、廣闊性，成為地球上水圈的主體。（一）洋及其區(qū)分洋是世界大洋的主體，遠(yuǎn)離大陸，具有深度大，面積廣

4、，不受大陸影響等特性，并具有穩(wěn)定的理化性質(zhì)、獨(dú)立的潮汐系統(tǒng)和強(qiáng)大的洋流系統(tǒng)的水域。世界大洋按岸線輪廓、洋底起伏、水文特征分成四個(gè)部分，即太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。太平洋the Pacific (Ocean)，世界第一大洋，面積約1.8億KM2，占世界大洋總面積一半，也是世界最深的大洋，它的平均深度4028m，世界上最深的馬里亞納海溝（11034m）位于太平洋西部。大西洋the Atlantic (Ocean)，位于歐、非大陸與南北美洲之間，大致呈S形，面積和最大深度居世界第二。面積0.93億KM2。印度洋the Indian Ocean，第三大洋，大部分位于熱帶和溫帶地區(qū)，其北、東、西分

5、別為亞洲、大洋洲和非洲，南臨南極大陸。北冰洋the Arctic (Ocean)，位于亞歐大陸和北美洲之間，大致以北極為中心，是面積最小的大洋。各大洋間的分界線四大洋間無天然界線，只能以水下海嶺或人定經(jīng)線為界。太平洋北邊通過白令海峽與北冰洋相通，東邊以通過南美合恩角的經(jīng)線（68W）到南極洲與大西洋分界，西邊與印度洋的分界：從馬來半島起，經(jīng)蘇門答臘、爪哇、帝汶等島，澳大利亞的倫敦德里角，再沿塔斯馬尼亞島的東南角至南極洲。印度洋與大西洋的分界線：從非洲南部厄加勒斯角起經(jīng)20E經(jīng)線至南極洲。北冰洋則大致以北極圈為界。（二）海及其分類海指位于大陸的邊緣（或大洋的邊緣），由大陸、半島、島嶼或島嶼群等在不

6、同程度上與大洋主體隔開的水域。具有深度淺、面積小、兼受洋、陸影響的特性，并具有不穩(wěn)定的理化性質(zhì)，潮汐現(xiàn)象明顯，基本上不具有獨(dú)立的洋流系統(tǒng)和潮汐系統(tǒng)，是大洋的附屬部分。據(jù)國(guó)際水道測(cè)量局統(tǒng)計(jì)，全球共有54個(gè)海。依據(jù)海與大洋分離程度和其他地理標(biāo)志，可以把海分成邊緣海、地中海和內(nèi)海。邊緣海又稱陸緣海、邊海或緣海。位于大陸邊緣，以半島、島嶼或群島與大洋或鄰海相分隔，但直接受外海傳播來的洋流和潮汐的影響。如白令海、鄂霍次克海、日本海、黃海、東海和南海等。內(nèi)海又稱內(nèi)陸海、封閉海，指伸入大陸內(nèi)部，僅有狹窄水道（海峽）同大洋或邊緣海相通的海。例如我國(guó)的渤海、西亞的波斯灣、紅海、歐洲的波羅的海等。地中海以稱陸間海

7、，指位于兩個(gè)或多個(gè)大陸之間的海。如亞、歐、非大陸之間的地中海，位于安的列斯群島、中美地峽和南美大陸之間的加勒比海等。海灣 海灣是海洋伸入大陸的部分，其深度和寬度向大陸方向逐漸減小的水域。一般以入口處海角之間的連線或?yàn)晨谔幍牡壬罹€作為洋或海的分界線。海灣的特點(diǎn)是潮差較大。 海峽 海峽是連通海洋與海洋之間狹窄的天然水道。如臺(tái)灣海峽、馬六甲海峽、直布羅陀海峽等。其水文特征是水流急，潮速大，上下層或左右兩側(cè)海水理化性質(zhì)不同，流向不同。 二、海洋運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)（一）海洋形態(tài)結(jié)構(gòu)根據(jù)海底地貌的基本形態(tài)特征，可分成大陸邊緣、大洋盆地、洋中脊三個(gè)單元，見表42。 1、大陸邊緣 大陸邊緣一般包括大陸架、大陸坡和大陸

8、基（大陸隆），約占海洋總面積的22。大陸架或大陸淺灘是毗連大陸的淺水區(qū)域和坡度平緩區(qū)域，是大陸在海面以下的自然延續(xù)部分，通常取200米等深線為大陸架外緣。大陸架寬度極不一致，最窄的僅數(shù)公里，最寬可達(dá)1000公里，平均寬度約75公里。大陸坡和大陸基構(gòu)成了由大陸向大洋盆地的過渡帶。大陸坡占據(jù)這一過渡帶的上部，水深約2003000米的區(qū)域，坡度較陡。大陸基大部分位于30004000米等深淺之間，坡度較緩。2、大洋盆地 大洋盆地是世界海洋中面積最大的地貌單元，其深度大致介于40006000米之間，約占世界海洋總面積的45左右，由于海嶺、海隆以及群島和海底山脈的分隔，大洋盆地分成近百個(gè)獨(dú)立的海盆，主要的

9、約有50個(gè)。 3、大洋中脊 洋中脊或中央海嶺是世界大洋中最宏偉的地貌單元。它隆起于海洋底中央部分，貫穿整個(gè)世界大洋，成為一個(gè)具有全球規(guī)模的洋底山脈，大洋中脊總長(zhǎng)約80000公里，相當(dāng)于陸上所有山脈長(zhǎng)度的總和；面積約1.2億平方公里，約占世界海洋總面積的32.7。洋中脊的頂部和基部之間的深度落差平均1500米。4、海溝 海溝主要分布在大陸邊緣與大洋盆地交接處，是海洋中最深區(qū)域，深度一般超過6000米。世界海洋總共有30多條海溝，約有20條位于太平洋，其中，馬里亞納海溝的查林杰海淵深達(dá)11034米，是迄今所知海洋中的最大深度。 （二）海水運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu) 廣闊無垠的海洋，永遠(yuǎn)處于不停的運(yùn)動(dòng)之中，海水運(yùn)動(dòng)結(jié)

10、構(gòu)主要有：規(guī)模宏大首尾相接的洋流系統(tǒng)；周期性漲落和水平運(yùn)動(dòng)的潮汐系統(tǒng)；澎湃激蕩的波浪系統(tǒng)；永無休止的混合系統(tǒng)。 海水的運(yùn)動(dòng)不僅是輸送水量，而同時(shí)輸送能量和物質(zhì)促進(jìn)了海洋生態(tài)的良性循環(huán)和影響著全球的氣候和天氣。引起海水運(yùn)動(dòng)的原因很多。其中主要有：天體作用、太陽輻射作用、大氣壓力梯度等等第二節(jié)、波浪（wave)（一）波浪及其形成 波浪是指發(fā)生在海洋、湖泊、水庫等有寬敞水面的水體中的波動(dòng)現(xiàn)象， 其顯著特點(diǎn)是水面呈周期性起伏。波浪發(fā)生時(shí)，好象是水體向前移動(dòng)，但實(shí)質(zhì)上是波形的傳播，而并非是水質(zhì)點(diǎn)的向前移動(dòng)。當(dāng)水體表層或內(nèi)部受到風(fēng)力、地震等外力作用時(shí)，水質(zhì)點(diǎn)便離開原來的平衡位置而運(yùn)動(dòng)，但在內(nèi)力（如重力、表

11、面張力、水壓力等）作用下，水質(zhì)點(diǎn)又有恢復(fù)到原來平衡位置的趨勢(shì)。因此，水質(zhì)點(diǎn)便在其平衡位置附近作周期性的封閉圓周運(yùn)動(dòng)或接近封閉的圓周運(yùn)動(dòng)。由于慣性作用，水質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)保持著并通過四周的水質(zhì)點(diǎn)向外傳播，引起水面周期性的起伏，便形成波浪。波浪的實(shí)質(zhì)是波形的傳播，而非水質(zhì)點(diǎn)的向前移動(dòng)。（二）波浪要素 1、波浪的形態(tài)要素：有波峰與波頂、波谷與波底、波高和波幅、波坡、波長(zhǎng)、波陡、波向線和波峰線等。波峰是靜水面以上的波浪部分。波頂是波峰或波面的最高點(diǎn)。波谷是靜水面以下的波浪部分。波底是波谷或波面的最低點(diǎn)。1、波浪的形態(tài)要素（續(xù)）：波高h(yuǎn)，是相鄰波頂與波底之間的垂直距離。波幅，是指波高的一半即波浪振幅。波長(zhǎng) ，

12、是相鄰波頂（或波底）間的水平距離。波陡，波高h(yuǎn)與半個(gè)波長(zhǎng)1/2 之比值。波峰線，是指垂直波浪傳播方向上各波頂?shù)倪B線，可以是直線、曲線，也可以高低起伏。波向線，是指波浪傳播的方向線或引起波浪力的方向，與波峰線垂直。 2、波浪的運(yùn)動(dòng)要素有波長(zhǎng)、波速C、波浪周期。波長(zhǎng) ，是相鄰波頂（或波底）間的水平距離。波速C，指波形移動(dòng)的速度，單位m/s。波浪周期，指波形傳播一個(gè)波長(zhǎng)所需的時(shí)間，以秒計(jì)。三者關(guān)系：（三）波浪分類波浪從不同角度有不同分類。1、根據(jù)成因分類（1）風(fēng)浪（摩擦浪）和涌浪風(fēng)浪指在風(fēng)力直接作用下引起的海面波動(dòng)即風(fēng)力作用引起的波浪。風(fēng)浪的典型特點(diǎn)是：波形兩側(cè)不對(duì)稱，迎風(fēng)面坡度比背風(fēng)面小。風(fēng)浪的大

13、小主要取決于風(fēng)速即風(fēng)力大小。至少要有多大的風(fēng)速才能產(chǎn)生風(fēng)浪，看法不一。一般認(rèn)為引起風(fēng)浪的臨界風(fēng)速為0.71.3m/s。風(fēng)浪從風(fēng)獲得能量而生成、發(fā)展，同時(shí)又由于種種過程而消耗能量。風(fēng)浪的生成、發(fā)展和消衰，取決于能量的攝取和消耗之間對(duì)比關(guān)系。 當(dāng)能量的收入大于支出時(shí)，風(fēng)浪就成長(zhǎng)、發(fā)展；反之，風(fēng)浪將逐漸趨于衰退。 中、高緯海區(qū)多風(fēng)浪。最大風(fēng)浪帶發(fā)生在南半球的西風(fēng)帶，因?yàn)檫@里西風(fēng)強(qiáng)勁而穩(wěn)定，三大洋又連成一片，故有“咆哮的四十度”之稱。世界上最大的風(fēng)浪區(qū)“好望角”好望角是非洲西南端的岬角。1488年葡萄牙航海家迪亞士路時(shí)到此，因多風(fēng)暴，取名風(fēng)暴角。 涌浪當(dāng)風(fēng)力減弱或平息后繼續(xù)存在的波浪，或者風(fēng)浪離開風(fēng)區(qū)

14、向遠(yuǎn)處傳播的波浪稱為涌浪，簡(jiǎn)稱涌。涌浪的特點(diǎn)：波峰比較圓滑，波形兩側(cè)對(duì)稱，波高小，波長(zhǎng)和周期長(zhǎng)。（2）海嘯（tsunami;seismic sea wave）指由火山爆發(fā)、地震或風(fēng)暴等引起的巨浪。分地震海嘯和風(fēng)暴海嘯兩種。地震海嘯：指由海底或海邊地震、火山爆發(fā)以及海中的核爆炸等引起的長(zhǎng)周期波動(dòng)，其周期為數(shù)分鐘至數(shù)十分鐘不等。海嘯的特點(diǎn)：具有長(zhǎng)波性質(zhì)，波長(zhǎng)長(zhǎng)、波速快，到淺海區(qū)波高很大，破壞力驚人。風(fēng)暴海嘯（風(fēng)暴潮）:指由臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)低壓、強(qiáng)寒潮或地方性風(fēng)系所引起的海洋巨浪。風(fēng)暴潮常伴隨強(qiáng)臺(tái)風(fēng)或寒潮大風(fēng)等天氣而來，使沿海附近造成異常的增水或減水。2004年12月26日印度尼西亞蘇門答臘島發(fā)生地震引發(fā)大

15、規(guī)模海嘯，到2006年末為止的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，印度洋大地震和海嘯以及所造成的瘟疫災(zāi)害已經(jīng)造成近30萬人死亡，這是世界近200多年來死傷最慘重的海嘯災(zāi)難。 內(nèi)波：發(fā)生在海水的內(nèi)部，由兩種密度不同的海水作相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起的波動(dòng)現(xiàn)象。潮波：海水在引潮力作用下產(chǎn)生的波浪。 海嘯：由火山、地震或風(fēng)暴等引起的巨浪。 破壞性的地震海嘯，只在地震構(gòu)造運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)垂直斷層，震源深度小于2050公里，而里氏震級(jí)大于6.5的條件下才能發(fā)生。沒有海底變形的地震沖擊或海底的彈性震動(dòng)，可引起較弱的海嘯。 這時(shí)灣頂?shù)牟ǜ咄ǔ楹橙肟谔幍?4倍。在U型海灣，灣頂?shù)牟ǜ呒s為入口處的2倍。在袋狀的灣口，灣頂?shù)牟ǜ呖傻陀谄骄ǜ?。海嘯波

16、在灣口和灣內(nèi)反復(fù)發(fā)生反射時(shí)，往往誘發(fā)出灣內(nèi)海水的固有振動(dòng)，使波高激增。這時(shí)可出現(xiàn)波高為1015米的大波和造成波峰倒卷，甚至發(fā)生水滴濺出海面的現(xiàn)象。濺出的水珠有時(shí)可高達(dá)50米以上。 世界上有記載的由大地震引起的海嘯，80以上發(fā)生在太平洋地區(qū)。在環(huán)太平洋地震帶的西北太平洋海域，更是發(fā)生地震海嘯的集中區(qū)域。海嘯主要分布在日本太平洋沿岸、夏威夷群島、中南美和北美。中國(guó)是一個(gè)多地震國(guó)，但海嘯卻不多見。 2005年9月26日，18號(hào)臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”卷起的大浪沖擊著海口的海堤 潮波、氣壓波與船行波（3）潮波指由天體（太陽、月球等）引潮力引起的海面波動(dòng)，是一種長(zhǎng)周期波。（4）氣壓波指某一海區(qū)氣壓突變或暴雨集中等因

17、素引起的波浪。事實(shí)上，氣壓突變引起的風(fēng)暴潮是一種氣壓波。（5）船行波因行船作用引起的波浪。2、按波長(zhǎng)與水深Z間的相對(duì)關(guān)系分類（1）深水波指水深Z大于1/2波長(zhǎng)的波，也稱短波。水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡為圓形。（2）淺水波指水深Z在/25Z /2，即水深相對(duì)于波長(zhǎng)很小時(shí)的波浪稱淺水波。水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡為橢圓形。（3）非常淺水波指水深Z /2）深水波余擺線理論是從以下幾個(gè)假定條件出發(fā)的：海是無限深廣的；海水是由許多水質(zhì)點(diǎn)組成的，它們之間沒有內(nèi)摩擦力存在；參加波動(dòng)的一切水質(zhì)點(diǎn)均作圓周軌跡運(yùn)動(dòng)，并且當(dāng)水質(zhì)點(diǎn)作圓周軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)，在水平方向上，它們的半徑相等，在垂直方向上，則自水面以下逐漸減少，在波動(dòng)前位于同一直線上的一

18、切水質(zhì)點(diǎn)，在波動(dòng)時(shí)角速度均相等。這樣波浪發(fā)生時(shí)，水質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置附近運(yùn)動(dòng)，水質(zhì)點(diǎn)未前進(jìn)，只是波形向前傳遞，如此所形成的波形曲線是余擺線（圖534）。（1）波浪前進(jìn)時(shí)，洋面上的每個(gè)水質(zhì)點(diǎn)都沿直徑和波高相等的垂直圓形軌道運(yùn)動(dòng)。波峰上水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向與波浪前進(jìn)方向一致，而在波谷中水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向與波浪前進(jìn)方向相反。水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)一周的距離等于1個(gè)波長(zhǎng)，水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡圓半徑等于波幅，直徑為波高，水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)行一周的時(shí)間即振動(dòng)周期等于波浪周期。（2）波動(dòng)的鉛直變化在鉛直方向上，水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的圓形軌道直徑和波高隨深度增加循指數(shù)規(guī)律遞減，而波長(zhǎng)、周期和波速不變。某深度Z處水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌道半徑r可表示為： 式中：rz為z

19、水深處水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)半徑；r0為表面水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)半徑；e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)； 為圓周率； 為波長(zhǎng)；z為水深。 令Z/2，則r=r0/23（波動(dòng)已很微弱）Z，r=r0/512；Z2，r=r0/30萬。對(duì)于波高為10m，波長(zhǎng)為200m的波浪，在相當(dāng)于1個(gè)波長(zhǎng)的深度處，半徑減小到10mm，這時(shí)水質(zhì)點(diǎn)已接近靜止?fàn)顟B(tài)。據(jù)目前所知，最大波長(zhǎng)可達(dá)400m，甚至824m，因此波浪的最大影響深度可達(dá)400800m。對(duì)于數(shù)千米的大洋，波浪只集中在洋面附近。總之，深水波的波動(dòng)主要集中在洋面附近，在半個(gè)波長(zhǎng)的深度處波動(dòng)已很微弱，在1個(gè)波長(zhǎng)的水深處波動(dòng)幾乎停息。這個(gè)深度稱為波浪底部，即波浪能量向深處傳遞的極限。（3）深水波的

20、波速C只與波長(zhǎng)有關(guān)，與水深無關(guān)。有g(shù)為重力加速度?？梢姡灰酪粋€(gè)要素，便可推知其他兩個(gè)要素。2、有限水深的余擺線波（橢圓余擺線波）/25z/2)當(dāng)水深小于1/2波長(zhǎng)時(shí)，其波浪便為淺水波。當(dāng)波浪進(jìn)入淺水區(qū)以后，因受海底摩阻力的影響，波浪能量除了繼續(xù)損耗外，又引起波浪能量的重新分布，波形即發(fā)生變化。其特點(diǎn)是：波速減小，波長(zhǎng)變短，波高略增。波高的增加是波能集中較淺的水深中所致，因此，波的外形就趨于尖突。這時(shí)水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡也由圓形變?yōu)闄E圓形，這樣的波形即成為橢圓余擺線形 根據(jù)淺水波的橢圓余擺線理論，可得出淺水波的特性：淺水波中，水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的橢圓軌跡的大小，在水平方向上都相同；在垂直方向上，則自水

21、面向海底，橢圓軌道的長(zhǎng)軸和短軸都減小，橢圓的扁率增大，在水底半短軸為零，水質(zhì)點(diǎn)在兩焦點(diǎn)之間作直線的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由于受海底摩擦阻力影響，其波速c只與海深z有關(guān)，而與波長(zhǎng)無關(guān)，而且波長(zhǎng)變短，波高略增，波陡變陡。圖46波浪由深水區(qū)進(jìn)入海岸帶的變化過程3、非常淺水波（水深小于/25）當(dāng)波浪傳入水深Z /25的非常淺水區(qū)時(shí)，水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡不再是橢圓形，更不是圓形，而是在兩焦點(diǎn)之間作往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)，這種波稱為非常淺水波。（五）近岸波浪（波浪的地形效應(yīng)）當(dāng)波浪傳到淺水區(qū)或近岸區(qū)域后，由于受地形和海底摩擦阻力影響，波浪將發(fā)生一系列的變化。深度變淺結(jié)果，不僅波長(zhǎng)縮短，波速也變小，使波向線（波浪傳播方向）發(fā)生轉(zhuǎn)折，

22、出現(xiàn)折射現(xiàn)象。由于能量集中于更小水體中，波高將增大，波面變陡，再加上受海底摩擦阻力影響，波峰處傳播速度比波谷快，使波浪的前坡陡于后坡，波峰趕上波谷，導(dǎo)致波峰前傾，甚至倒卷和破碎，形成破碎浪。在陡立的海岸，將形成拍岸浪。拍岸浪有巨大的沖擊力，沖刷著海岸，是改變岸線輪廓最活躍的因素。1、波浪的折射當(dāng)波浪傳播方向與海岸斜交時(shí)，由于同一波列兩端水深的不同，近岸一端水淺而受摩擦阻力大，波速?。欢x岸較遠(yuǎn)較深的一端，受摩擦阻力小，則波速大。結(jié)果使波峰線發(fā)生轉(zhuǎn)折，逐漸趨于與等深線平行的現(xiàn)象。而在近岸區(qū)，等深線大致與海岸線平行，因此外海傳播來的波浪接（靠）近海岸時(shí)，折射的結(jié)果是波峰線趨于與海岸平行。除平直海岸

23、外，波浪在港灣海岸也發(fā)生折射（P139圖48）。港灣海岸附近的海底等深線大多與海岸平行。港灣中波浪因水深大而波速快，而伸向海中的岬角處因水深淺受海底摩擦阻力影響而波速慢。這樣，港灣處波峰線凸出，岬角處波峰線凹進(jìn)，即波峰線與海岸線漸趨平行?？梢姡ɡ苏凵涞慕Y(jié)果，岬角上波向線輻聚使波能集中，引起岬角的侵蝕后退；港灣（海灣）內(nèi)波向線輻散，波能分散，發(fā)生淤積，并成為船舶的庇護(hù)所（港灣處風(fēng)平浪靜）。2、近岸波浪波形的變化當(dāng)外海的波浪傳到淺水區(qū)或近岸后，由于受海底摩擦阻力的影響，不僅波速變慢，波長(zhǎng)縮短，而且由于波峰處水深比波谷大，波峰處傳播速度比波谷快，波峰變得更加尖銳，波谷變得更加寬緩，波前坡陡于波后坡

24、，出現(xiàn)波形不對(duì)稱。并隨水深的變淺，波前坡進(jìn)一步變陡，最后發(fā)展到波峰趕上波谷，導(dǎo)致波峰前傾，甚至失去平衡，倒卷和破碎，形成破碎浪。碎浪的浪花可飛濺幾十米高，隨巨大的慣性力向海岸沖擊形成拍岸浪（激岸浪）。（圖46）第三節(jié)、潮汐（tide)（一）潮汐概念潮汐是指由日、月天體引潮力作用下所引起的海面（海水位）周期性漲落的現(xiàn)象。一般情況下，每晝夜有兩次漲落，我國(guó)古代把白天出現(xiàn)的海水漲落稱為“潮”，晚上出現(xiàn)的海水漲落稱為“汐”，合稱“潮汐”。在潮汐漲落過程中，當(dāng)海面上漲到最高位置時(shí)，稱為高潮（high tide)或滿潮；當(dāng)海面下降到最低位置時(shí)，叫做低潮（low tide)或干潮。從低潮到高潮，海面不斷上漲

25、，海水涌向海岸的過程叫漲潮（flood tide)；從高潮到低潮，海面不斷退落的過程叫落潮（ebb tide)。當(dāng)潮汐達(dá)到高潮或低潮時(shí)，海面在一段時(shí)間內(nèi)既不上升，也不下降，把這種狀態(tài)分別稱為平潮和停潮。平潮的中間時(shí)刻，叫高潮時(shí)；停潮的中間時(shí)刻，稱為低潮時(shí)。相鄰二次高潮時(shí)或低潮時(shí)的時(shí)間間隔，稱為潮期（潮周期）。相鄰高潮與低潮的水位差，叫潮差。（二）潮汐成因引潮力引起海洋潮汐的內(nèi)因是海洋為一種具有自由表面、富于流動(dòng)性的廣大水體；而外因是天體的引潮力。即是說，在天體引潮力的作用下，具有自由表面而富于流動(dòng)性的廣大水體海洋中便產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)形成了潮汐現(xiàn)象。天體的引力與地球繞地月公共質(zhì)心旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的慣性離

26、心力組成的合力，叫做引潮力。它是引起潮汐的原動(dòng)力。 根據(jù)牛頓的萬有引力定律；宇宙間任何兩個(gè)物體之間的引力，和它們質(zhì)量的乘積成正比，而和它們之間距離的平方成反比（即： ）。這樣，任何天體都與地球有引力關(guān)系。然而在各種天體的引力作用中，以月球的引力為最大，其次是太陽的引力。由于它們對(duì)地球的引力的原因，都是完全相同的，故我們就以月球?yàn)槔齺砑右哉f明。 地月系統(tǒng)慣性的作用引潮力在不同時(shí)間、不同地點(diǎn)都不相同。 地面上任意一點(diǎn)與月球的關(guān)系都經(jīng)過不同的位置，所以對(duì)同一地點(diǎn)來說，有時(shí)漲潮，有時(shí)落潮。 經(jīng)計(jì)算的結(jié)果，引潮力的大小與天體的質(zhì)量成正比，而與天體至地心距離的三次方成反比，即： 由此，可計(jì)算出月球引潮力為

27、太陽引潮力的2.7倍。（三）潮汐的變化規(guī)律1、海洋潮汐的周期性 海洋潮汐主要是由月球引潮力引起的。通常將月球引潮力引起的潮汐叫太陰潮，太陽引潮力引起的潮汐叫太陽潮。(1)潮汐的日變 由于地球的自轉(zhuǎn)，同一地點(diǎn)向著月球和太陽與背著月球和太陽各一次，所以一日之內(nèi)將發(fā)生兩次漲潮和落潮，又由于海洋潮汐的主體是太陰潮，所以高潮與低潮相隔時(shí)間為1/4太陰日，即6小時(shí)13分。可見，每太陰日內(nèi)發(fā)生兩次高潮和低潮是海洋潮汐的一個(gè)基本周期。（四）潮汐類型根據(jù)潮汐的周期變化，基本上可分為半日潮、全日潮和混合潮三個(gè)類型。1、半日潮：指在一個(gè)太陰日內(nèi)，有兩次高潮和兩次低潮，而且相鄰兩次高潮或低潮的潮位相等，漲潮時(shí)間和落潮

28、時(shí)間也很接近，潮汐周期為半日。2、全日潮：在一個(gè)月內(nèi)，多數(shù)日子一天有一次高潮和低潮，少數(shù)日子為一日有兩次漲落。3、混合潮：指一日內(nèi)雖然有兩次高潮和低潮，但潮位和漲、落時(shí)間有很大差異。潮汐的日變：可分為半日周期潮和日周期潮。 半日周期潮：當(dāng)月球赤緯為零時(shí)，即月球在赤道上空，海面任一點(diǎn)都為半日潮（如圖）。潮汐高度從赤道向兩極遞減，并以赤道為對(duì)稱，故稱為赤道潮（或分點(diǎn)潮）。日周期潮：當(dāng)月球赤緯不為零時(shí)，不同緯度的潮型不同：在赤道為半日潮；在赤道至中緯地區(qū)為混合潮；在高緯地區(qū)為全日潮。當(dāng)月球赤緯增大到回歸線附近時(shí)，潮汐周日不等現(xiàn)象最顯著，這時(shí)的潮汐稱為回歸潮。潮汐的月變：可分為半月周期潮和月周期潮。半

29、月周期潮: 當(dāng)朔、望日時(shí),月、日、地三個(gè)天體中心大致位于同一直線上，由于月球和太陽的引潮力疊加，故它們所合成的引潮力在一個(gè)月內(nèi)是最大的,所漲的潮為大潮； 而當(dāng)月相處于上、下弦時(shí),月、日、地三者的位置形成直角，月、日的引潮力相互抵消一部分，故這時(shí)合成的引潮力在一個(gè)月內(nèi)為最小，所的漲的潮為小潮。 大潮和小潮變化周期都為半個(gè)月，故稱半月周期潮。月周期潮：它是由于月球繞地球旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的。當(dāng)月球運(yùn)行到近地點(diǎn)時(shí)，所漲的近地潮大，而當(dāng)月球運(yùn)行到遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，所漲的遠(yuǎn)地潮小。近地潮較遠(yuǎn)地潮約大40。月球繞地球轉(zhuǎn)一因?yàn)橐粋€(gè)月，故一個(gè)月內(nèi)有一大潮和一小潮，故稱月周期潮。（3）潮汐的年變和多年變；可分為年周期潮和多年周

30、期潮。年周期潮：地球繞太陽轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)?shù)厍蜻\(yùn)行到近日點(diǎn)時(shí)所漲的近日潮為大潮；而當(dāng)?shù)厍蜻\(yùn)行到遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)所漲的遠(yuǎn)日潮為小潮。近日潮比遠(yuǎn)日潮大10。地球繞太陽轉(zhuǎn)一周為一年，故形成年周期潮。 多年周期潮：月球的軌道長(zhǎng)軸方向上不斷變化，其近地點(diǎn)的變化周期為8.85年，故潮汐有8.85年長(zhǎng)周期變化。又由于黃道與白道交點(diǎn)的移動(dòng)周期為1861年，故潮汐也有18.61年的周期變化。2、地形對(duì)潮汐的影響 除了天文因素對(duì)潮汐的影響，潮汐還會(huì)受到自然地理?xiàng)l件的影響。各地海水對(duì)天體引潮力的反應(yīng)，視海區(qū)形態(tài)而定。 3、錢塘潮錢塘潮又稱為海寧潮，指發(fā)生在浙江省海寧縣杭州灣錢塘江口的涌潮。每年夏秋大潮時(shí)，特別是中秋之后農(nóng)歷八月十八

31、日最為顯著，勢(shì)力最為強(qiáng)大。成因：杭州灣形態(tài)和河底地形：錢塘江河口杭州灣呈典型的巨大喇叭形。杭州灣灣口處寬達(dá)102km，平均水深10m，而澉浦附近河口寬度只有20km，水深僅2m左右。因此，由于深度和寬度向大陸方向不斷減小，潮波從灣口進(jìn)入以后能量高度集中，迫使潮波變形，潮水涌積，潮水猛漲；再加上潮峰傳播速度大于潮谷，到大尖山附近潮峰追上了潮谷，潮波前坡陡立，甚至倒卷破碎，水花飛濺，來勢(shì)兇猛，聲聞數(shù)十里，如萬馬奔騰，排山倒海之勢(shì)。天文因素：中秋之后農(nóng)歷十八，日、月、地三天體大致處在同一直線上，日、月引潮力相互疊加，錢塘江潮差極大。氣象因素：受季風(fēng)影響，錢塘江夏秋水量大，洪水波與潮波相遇，迫使潮水涌

32、積，形成較高的涌墻。錢塘江大潮（四）潮流潮流是指海水在天體引潮力作用下所形成的周期性水平流動(dòng)。隨著漲潮而產(chǎn)生的潮流，稱為漲潮流；隨著落潮而產(chǎn)生的潮流，稱為落潮流。 潮流的運(yùn)動(dòng)形式，可分為回轉(zhuǎn)流和往復(fù)流。 （1）回轉(zhuǎn)流 在外海和開闊海區(qū)，潮流受地轉(zhuǎn)偏向力作用而成回轉(zhuǎn)流（也叫八卦流）。回轉(zhuǎn)流的方向在北半球?yàn)轫槙r(shí)針方向，在南半球則為逆時(shí)針方向。旋轉(zhuǎn)的次數(shù)取決于潮汐類型，半日周期潮在一個(gè)太陰日內(nèi)測(cè)轉(zhuǎn)兩次；全日潮則回轉(zhuǎn)一次。其流速從最大到最小，再到相反方向的最大，再到最小，不斷往復(fù)旋轉(zhuǎn)流動(dòng)（2）往復(fù)流 在海峽、河口、窄灣內(nèi)，受地形影響，潮流便成了往復(fù)流。其流速從零到最大，再到零，再到相反方向的最大，再到

33、零，這樣不斷循環(huán)。其往復(fù)的次數(shù)也取決于潮汐類型。 當(dāng)半日潮時(shí)，一個(gè)太陰日內(nèi)，水流往復(fù)兩次；當(dāng)全日潮時(shí)，一個(gè)太陰日內(nèi)，水流則往復(fù)只有一次。第四節(jié)、洋流（一）洋流的成因及類型1、洋流概念洋流又稱海流，指海洋中具有相對(duì)穩(wěn)定的流速和流向的海水，從一個(gè)海區(qū)水平的或垂直的向另一個(gè)海區(qū)大規(guī)模的非周期性的運(yùn)動(dòng)。洋流與陸地上的河流相類同，也有一定的長(zhǎng)度、寬度、深度、流速和流量。如世界最大的洋流墨西哥灣暖流，平均寬度6080km，深度700m，流速4.5海里/小時(shí)（1海里1.852公里），流量達(dá)100萬立方米每秒。2、洋流的分類寒流、暖流赤道流、大洋流、極地流、沿岸流周期性潮流、非周期性余流（二）洋流的成因和分類

34、 洋流的成因及其影響因素眾多而復(fù)雜。風(fēng)即行星風(fēng)系和大氣運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的切應(yīng)力，是洋流的主要?jiǎng)恿?。大氣壓力的變化、海水密度的差異、引潮力和海水的流失均能形成洋流。此外，地轉(zhuǎn)偏向力、海陸分布、海底起伏等，對(duì)洋流均有不同程度的影響。 洋流按其成因可分為風(fēng)海流、梯度流和補(bǔ)償流三個(gè)類型。1、風(fēng)海流（1）風(fēng)海流的概念 又稱漂流或吹流，是指風(fēng)作用于海面所引起的海水流動(dòng)。風(fēng)海流和風(fēng)浪是風(fēng)作用于海面所產(chǎn)生的一對(duì)孿生子。世界大洋表層洋流系統(tǒng)，主要是風(fēng)海流。（2）風(fēng)海流的形成 盛行風(fēng)（定常風(fēng)、恒定風(fēng)）經(jīng)常作用于海面上，由于風(fēng)對(duì)海面的摩擦力作用，以及風(fēng)對(duì)波浪迎風(fēng)面所施加的壓力，推動(dòng)著表層海水隨風(fēng)漂流，并借助于水體的內(nèi)摩擦

35、作用，動(dòng)量下傳，上層海水帶動(dòng)下層海水流動(dòng)，形成規(guī)模巨大的洋流，叫風(fēng)海流（漂流、吹流）。風(fēng)海流的表面流流向偏離風(fēng)向45，而在摩擦深度處洋流流向與表面流相反。就總體而言，風(fēng)海流受到的內(nèi)摩擦力為零，風(fēng)海流受到風(fēng)應(yīng)力和地轉(zhuǎn)偏向力作用，當(dāng)兩個(gè)力平衡時(shí)，穩(wěn)定風(fēng)海流的體積運(yùn)輸方向與風(fēng)向的夾角就是90。（3）風(fēng)海流的特點(diǎn) 受地轉(zhuǎn)偏向力（科里奧利力）作用，洋面流流向與風(fēng)向不一致，在北半球偏于風(fēng)向右方45，在南半球偏于風(fēng)向大方45。 由于下層海水是靠上層海水帶動(dòng)的，因此洋流流向與風(fēng)向的偏角隨深度的增加而加大。北半球不斷右偏，南半球不斷左偏。 洋流流速隨深度增加迅速減小，到某一深度處，流向與表面流流向相反，其流速只

36、為表面流速的4.3%（即1/23），可以忽略不計(jì)。這個(gè)深度是風(fēng)海流作用的下限（或底部），稱為摩擦深度D，一般大洋中的摩擦深度為100300m。當(dāng)水深大于摩擦深度時(shí)，風(fēng)海流可以認(rèn)為不存在。 在風(fēng)力作用下，從海面到摩擦深度之間的海水流動(dòng)稱為風(fēng)海流。風(fēng)海流的整個(gè)海水體積運(yùn)輸方向與風(fēng)向不一致，北半球偏離風(fēng)向之右90，南半球偏離風(fēng)向之左90。摩擦深度（D）可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，即： 式中w為風(fēng)速（m/s）,為地理緯度。風(fēng)海流的表層流速最大表層流速（v。）可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算即： 式中符號(hào)的物理意義同上。流速隨水深增加而按指數(shù)規(guī)律遞減，即： 式中。Z為水深，e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)， 為圓周率，D為摩擦深度，v。為表層

37、流速。2、密度流（1）傾斜流（坡度流slope current） 指由于風(fēng)力作用、氣壓變化、降水或大量河水注入等原因造成海面傾斜形成坡度，從而引起的海水流動(dòng)。（2）密度流（density current） 指由于海水溫度、鹽度的不均勻，使得海水密度分布不均勻，進(jìn)而導(dǎo)致壓力分布不均勻，海面發(fā)生傾斜而引起的海水流動(dòng)，又叫熱鹽環(huán)流。3、 補(bǔ)償流（補(bǔ)充流 compensation current） 指因某種原因造成某一海區(qū)海水流出，而由相鄰海區(qū)的海水流來補(bǔ)充，由此產(chǎn)生的海水流動(dòng)。包括水平方向的補(bǔ)償和垂直方向的補(bǔ)償。如信風(fēng)帶大陸西岸，受離岸風(fēng)作用，表層海水離岸而去，深部海水上升補(bǔ)充形成上升流，又叫涌升流

38、。（三）世界大洋表層環(huán)流系統(tǒng) 大洋環(huán)流可分為表層環(huán)流和深層環(huán)流。深層環(huán)流主要是熱鹽環(huán)流（密度流），表層環(huán)流主要是風(fēng)海流。 盛行風(fēng)（信風(fēng)、西風(fēng)、極地東風(fēng)等）是形成洋面流的主要?jiǎng)恿?，洋面流模式與行星風(fēng)系和氣壓場(chǎng)模式密切對(duì)應(yīng)。30N赤道水堆（峰）最終梯度流水流西風(fēng)信風(fēng)30N盛行風(fēng)產(chǎn)生大洋高壓區(qū)(副熱帶反氣旋環(huán)流形成示意圖）1、三種洋面流模式副熱帶反氣旋型大洋環(huán)流在中低緯度的熱帶和亞熱帶海區(qū)，形成以副熱帶為中心的反氣旋型大洋環(huán)流。其形成如下：以北半球?yàn)槔?。副熱帶高壓以北是盛行西風(fēng)，以南為東北信風(fēng)。由于風(fēng)海流總的海水體積輸送方向偏于風(fēng)向之右90。因此，030間的東北信風(fēng)將厚約100m（假設(shè)風(fēng)海流摩擦深度

39、為100m）的上層海水輸向西北；3060間的西南風(fēng)將海水輸向東南，如圖。這樣兩股水流相向而行，必然在以30N為中心的區(qū)域涌成一個(gè)水堆（水峰）。在水位造成的壓力下，水堆上層（0100m）從中心外溢，在地轉(zhuǎn)偏向力作用和大洋兩側(cè)大陸阻擋下，便會(huì)形成以水堆為中心的順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的大洋環(huán)流。南半球情況相類似，只是方向相反，形成逆時(shí)針方向的環(huán)流。由于環(huán)流中心處于亞熱帶，環(huán)流流向與反氣旋型大氣環(huán)流流向一致，所以稱為亞熱帶反氣旋型大洋環(huán)流。低凹60N盛行西風(fēng)極地東風(fēng)最終梯度流水流60N盛行西風(fēng)產(chǎn)生大洋低壓區(qū)（副極地氣旋型環(huán)流形成示意圖）副極地氣旋型大洋環(huán)流3060N的西南風(fēng)（盛行西風(fēng)）使上層水流流向東南，60

40、90N的東北風(fēng)（極地東風(fēng)）又使上層水流流向西北，兩股水流相背而行，導(dǎo)致以60N為中心形成一個(gè)低凹。由于大洋兩側(cè)大陸的存在，最終必然圍繞這個(gè)低凹形成反時(shí)針方向流動(dòng)的副極地環(huán)流。與氣旋流向一致，故稱副極地氣旋型大洋環(huán)流。（如圖）赤道環(huán)流 赤道無風(fēng)帶兩側(cè)，因南北半球的信風(fēng)作用，上層水流必然從赤道向外流動(dòng)形成赤道低凹（大洋低水壓區(qū)）。圍繞赤道低壓系統(tǒng)，北半球部分的洋面流最終呈反時(shí)針方向，而南半球部分的洋面流則呈順時(shí)針方向。由于二者方向相反，因而形成兩個(gè)赤道環(huán)流。 綜上所述，全球大洋環(huán)流模式：赤道低壓環(huán)流、副熱帶高壓環(huán)流和副極地低壓環(huán)流2、世界大洋表層環(huán)流特點(diǎn) 1）大洋表層環(huán)流模式：大洋表層環(huán)流與盛行風(fēng)

41、系相適應(yīng)，所形成的格局具有以下特點(diǎn)： 在中低緯度的熱帶和亞熱帶海區(qū)，以南、北回歸高壓帶為中心形成反氣旋型大洋環(huán)流； 北半球中、高緯海區(qū)，以副極地低壓區(qū)為中心形成氣旋型大洋環(huán)流； 南半球中高緯海區(qū)沒有氣旋型大洋環(huán)流，而被西風(fēng)漂流所代替； 在南極大陸形成繞極環(huán)流； 北印度洋形成季風(fēng)環(huán)流區(qū)。2）世界大洋表層反氣旋型大洋環(huán)流 分布在南北緯50之間，并在赤道兩側(cè)成非對(duì)稱出現(xiàn)(原因是熱赤道處在北半球)。 在東南信風(fēng)和東北信風(fēng)的西向風(fēng)應(yīng)力作用下，形成了南、北赤道洋流（又稱信風(fēng)漂流）。 其基本特點(diǎn)：從東向西流動(dòng)，橫貫大洋，寬度約2000公里，厚度約200米，表面流速為2050厘米/秒，靠近赤道一側(cè)達(dá)50100

42、厘米/秒，個(gè)別海區(qū)可達(dá)160200厘米/秒；由于熱赤道偏北，所以信風(fēng)漂流也偏北（但印度洋除外），因此赤道洋流并不與赤道對(duì)稱。它對(duì)南北半球水量交換起著重要作用，特別是大西洋，南大西洋的水可穿過赤道達(dá)北緯10以北，并與北大西洋水相混合。 3）世界大洋表層氣旋型大洋環(huán)流 氣旋型大洋環(huán)流分布在北緯4570之間。在大洋東側(cè)，為從西風(fēng)漂流分出來的暖流，屬于這類洋流有：北太平洋阿拉斯加暖流和北大西洋暖流。其表層水一般厚度為100150米。 在大洋西側(cè)為從高緯向中緯流動(dòng)的寒流，它是極地東北風(fēng)作用下形成的。屬于這類寒流有：北太平洋的親潮和北大西洋的東格陵蘭寒流。其水層厚度可達(dá)150米，其水文特征是低溫、低鹽、密

43、度大、含氧量多。 4）南極繞極環(huán)流 南極繞極環(huán)流是世界大洋中唯一環(huán)繞地球一周的表層大洋環(huán)流。它具有許多獨(dú)特性質(zhì)，因此有人把它稱為“南極洋”、“南極?！薄?）北印度洋季風(fēng)漂流 三大洋中唯有北印度洋特殊，在冬、夏季風(fēng)作用下形成季風(fēng)漂流。冬季，北印度洋盛行東北季風(fēng)，形成東北季風(fēng)漂流；夏季，北印度洋盛行西南季風(fēng)，形成西南季風(fēng)漂流 。大致從10S以北的印度洋都屬于季風(fēng)區(qū)。大洋的深層環(huán)流（略）洋流對(duì)地理環(huán)境的影響洋流規(guī)模巨大，是促成不同海區(qū)之間大規(guī)模水量、熱量和鹽分交換的主要因素，它不僅深刻影響海洋水文、海洋生物、海洋化學(xué)以及海洋沉積，而且還影響大陸沿岸的氣候和人類的海上活動(dòng)。1、洋流對(duì)氣候的影響（1）洋

44、流在高、低緯之間的熱量輸送中占據(jù)十分重要地位，縮小了極地與赤道的溫差。由于大氣環(huán)流和洋流的作用，熱帶地區(qū)溫度降低10左右，緯度60以上的高緯地區(qū)溫度升高20左右。（在地球上，海洋傳送給大氣的熱量，約占全球輸送給大氣熱量的80%以上。） （2）洋流對(duì)其流經(jīng)的海區(qū)和沿岸地帶的氣候具有重要影響。世界衛(wèi)星圖片2、洋流是影響海水理化性質(zhì)的重要因素 同緯地帶，暖流流經(jīng)的海區(qū)，鹽度和溫度偏高；寒流流經(jīng)的海區(qū)，鹽度和溫度偏低；寒暖流交匯處，水溫、鹽度的水平梯度大。從而破壞了水溫和鹽度的緯度地帶性規(guī)律。3、洋流對(duì)海洋污染的影響 每年河流將大量的污染物質(zhì)帶入海洋。一方面，洋流將這些污染物從一個(gè)海區(qū)帶到另一個(gè)海區(qū)，

45、不斷地稀釋擴(kuò)散，加快凈化速度；另一方面，洋流又使污染范圍擴(kuò)大，沿岸受影響的居民和生物增多。4、洋流對(duì)航海事業(yè)的影響 熟悉洋流流向有利于選擇航線 ，節(jié)約時(shí)間、縮短周期、節(jié)約燃料等。5、洋流直接影響海洋生物和漁業(yè)的分布海洋漁業(yè)資源的分布，主要集中在大陸架淺海區(qū)的寒暖流交匯處和上升流海區(qū)。三、大洋水團(tuán)（water body)氣團(tuán)（airmass）是指廣大區(qū)域內(nèi)水平方向上溫度、濕度、垂直穩(wěn)定度等物理屬性相對(duì)比較均勻的大塊空氣團(tuán)。與空氣一樣，世界各地海區(qū)溫度、鹽度不相同，但在一定空間范圍內(nèi)，海水的理化性質(zhì)相對(duì)比較均勻或性質(zhì)相同的大規(guī)模水體叫做水團(tuán)。水團(tuán)概念 指形成于同一海區(qū)（源地相同），溫度、鹽度等理化

46、性質(zhì)比較均勻，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)基本相似的大團(tuán)水體。水團(tuán)的性質(zhì)，主要取決于源地所處的地理緯度、地理環(huán)境和海水的運(yùn)動(dòng)狀況。水團(tuán)分類按水團(tuán)理化性質(zhì)分類水團(tuán)按其理化性質(zhì)的差異，可分為暖水團(tuán)和冷水團(tuán)。暖水團(tuán)是由水溫較高、鹽度和透明度較大、有機(jī)質(zhì)較少、含氧量較低、養(yǎng)分含量較少的水體構(gòu)成的；冷水團(tuán)是由水溫較低、鹽度和透明度較小、有機(jī)質(zhì)含量較多、含氧量較高、營(yíng)養(yǎng)成份豐富的水體構(gòu)成的。按理化特性在垂直空間分布的差異分類又可分為：表層水團(tuán)，；次表層水團(tuán)或中心水團(tuán)；中層水團(tuán)；深層水團(tuán)和底層水團(tuán)。1、水團(tuán)的形成 水團(tuán)的溫鹽性質(zhì)主要是從海面獲得的，因此，水團(tuán)的性質(zhì)，主要取決于源地所處的地理緯度、地理環(huán)境和海水的運(yùn)動(dòng)。赤道海區(qū)，

47、終年高溫多雨，降水量大于蒸發(fā)量，海水被稀釋從而使鹽度減小，所以表層水團(tuán)具有高溫低鹽性質(zhì)。亞熱帶海區(qū)，由于受副熱帶高壓和信風(fēng)帶控制，蒸發(fā)量大于降水量，海水被濃縮，因此亞熱帶表層水團(tuán)具有高溫高鹽性質(zhì)。副極地海區(qū)，降水量大于蒸發(fā)量，形成低溫低鹽表層水團(tuán)。極地海區(qū)，常年低溫，受結(jié)冰、融冰影響，可能是低溫高鹽性質(zhì)（冬季），也可能是低溫低鹽性質(zhì)（夏季），與季節(jié)有關(guān)。四、中尺度渦旋海洋中直徑為100-300千米，壽命為2-10個(gè)月的渦旋。主要分布在北大西洋、太平洋西北部。四、中尺度渦旋“魔鬼三角”的百慕大三角區(qū) 位于美國(guó)北卡羅來納州正東約600公里的海上。百慕大三角的具體地理位置是指位于大西洋上的百慕大群島

48、、邁阿密(美國(guó)佛羅里達(dá)半島)和圣胡安(波多黎各島)這三點(diǎn)連線形成的三角地帶，面積達(dá)40萬平方英里。 五、厄爾尼諾現(xiàn)象厄爾尼諾（西班牙語：El Nio），是西班牙語圣嬰的音譯，是指赤道太平洋 中東部海洋表面溫度持續(xù)異常增溫的現(xiàn)象。因?yàn)檫@種現(xiàn)象發(fā)生在圣誕節(jié)前后，則被當(dāng)?shù)貪O民稱為厄爾尼諾-即圣嬰（上帝之子）的意思。拉尼娜是西班牙語小女孩的意思。指發(fā)生在赤道太平洋東中部海水大范圍持續(xù)異常變冷的現(xiàn)象。拉尼娜也稱反厄爾尼諾現(xiàn)象。厄爾尼諾現(xiàn)象厄爾尼諾的起因-北方網(wǎng)-新聞中心第五節(jié) 海洋效應(yīng)一、海洋能量效應(yīng)1）海水的動(dòng)能：如波浪能、潮汐能、海流能等；2）海水的熱能：如溫度差能；3）海水的化學(xué)能：如鹽度差能；4

49、）海水的生物能：如光合作用能。王充在論衡中寫道：“濤之起也，隨月盛衰。” 海水鹽差能：在江河入?？冢捎诘c海水之間所含鹽分不同，在界面上產(chǎn)生巨大的滲透壓所蘊(yùn)藏的勢(shì)能。（一）海洋能量特點(diǎn)1.喧騰不息的海洋，蘊(yùn)藏有各種形式的海洋能，作為新能源開發(fā)有著巨大的潛力；2.海洋能屬可再生資源，取之不盡，用之不竭；3.海洋能是清潔能源無污染；4.海洋能量密度很小，開發(fā)利用費(fèi)用較高。（二）潮汐能潮汐包含著巨大的能量，其特點(diǎn)流量大潮汐一般潮差較小潮流流速不斷變化溫嶺江廈潮汐試驗(yàn)電站 （三）波浪能（四）海洋熱能（五）海洋濃度差能波浪發(fā)電的原理主要是將波力轉(zhuǎn)換為壓縮空氣來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。 鹽差能發(fā)電的原理是：當(dāng)

50、把兩種濃度不同的鹽溶液倒在同一容器中時(shí)，那么濃溶液中的鹽類離子就會(huì)自發(fā)地向稀溶中擴(kuò)散，直到兩者濃度相等為止。目前已研究出來的最好的鹽差能實(shí)用開發(fā)系統(tǒng)非常昂貴，發(fā)電成本可高達(dá)1014美元kwh。 海洋熱能表層的溫海水先在熱交換器內(nèi)將熱量傳遞給低沸點(diǎn)工作質(zhì)丙烷、氨等，使之蒸發(fā)，產(chǎn)生的蒸汽再推動(dòng)汽輪機(jī)做功。深層冷海水仍作為冷凝器的冷卻介質(zhì)。 二、海洋的大氣環(huán)境效應(yīng)（一）海洋是大氣的主要熱源（表4-12）（二）海洋是大氣水汽的主要來源（三）海洋與大氣的物質(zhì)交換（四）洋流對(duì)氣候影響（略）（五）海洋溫度場(chǎng)對(duì)臺(tái)風(fēng)的影響（六）波浪、潮汐對(duì)海岸的作用海洋上蒸發(fā)量的9%供給陸地降水海洋中二氧化碳濃度是大氣的60倍

51、。臺(tái)風(fēng)海洋溫度場(chǎng)對(duì)臺(tái)風(fēng)的影響有史以來強(qiáng)度最高、中心附近氣壓值最低的臺(tái)風(fēng)“泰培”，日本1979年的大范圍洪災(zāi)就是由這個(gè)臺(tái)風(fēng)造成的。在海洋面溫度超過26以上的熱帶或副熱帶海洋上，由于近洋面氣溫高，大量空氣膨脹上升，使近洋面氣壓降低，外圍空氣源源不斷地補(bǔ)充流入上升去，最后形成了臺(tái)風(fēng)。 第六節(jié)海洋資源和海洋環(huán)境保護(hù)一、海洋資源海洋是地球上最大的沉積場(chǎng)所，水生生物最廣闊的生活場(chǎng)所，全球最大的生態(tài)系統(tǒng)，是人類社會(huì)巨大的資源寶庫。海洋資源指來源、形成和存在方式 均直接與海水或海洋有關(guān)的資源。據(jù)屬性，海洋資源可分為海洋化學(xué)資源、海洋礦產(chǎn)資源、海洋動(dòng)力資源和海洋生物資源四類。（一）海洋化學(xué)資源 海洋化學(xué)資源是指海水中所含的大量化學(xué)物質(zhì)。其中有80多種化學(xué)元素，各種元素的儲(chǔ)量也相當(dāng)可觀。這些元素可提取的有70多種。海水中各種化學(xué)物質(zhì)的數(shù)量