海洋科學導論課后習題答案

海洋科學導論復習題海洋科學的爭論對象和特點是什么？它們至少有如下的明顯特點。首先是特別性與簡單性。在其它星球上所未覺察的。3.海洋科學爭論有哪些特點？海洋科學爭論也有其顯著的特點。首先，它明顯地依靠于直接的觀測。其次是信息論、掌握論、系統(tǒng)論等方法在海洋科學爭論中越來越顯示其作用。5.中國海洋科學進展的前景如何？1195081959年擴建為海洋爭論所。1952年廈門大學海洋系理化部北遷青島，與山東大學海洋爭論所合并年建立了國家海洋局。此后，特別是80年月以來，又間續(xù)建立了一大批海洋科學爭論機構，的差距，而且在某些方面已躋身于世界先進之列。說明全球海陸分布特點以及海洋的劃分。地表海陸分布：地球外表總面積約5.1×108km2，分屬于陸地和海洋。大陸。在地球外表，是海洋包圍、分割全部的陸地，而不是陸地分割海洋。地表海陸分布極不均衡。都大。分布面積和所占比例。海洋的劃分地球上相互連通的寬闊水域構成統(tǒng)一的世界海洋。主要局部為洋，附屬局部為海、海灣和海峽。大局部，即太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。549.7％2023m依據(jù)海所處的位置可將其分為陸間海、內(nèi)海和邊緣海。深線作為與洋或海的分界。海峽是兩端連接海洋的狹窄水道。什么是海岸帶？說明其組成局部是如何界定的。水位上升便被漂浮，水位降低便露出的狹長地帶即是海岸帶。一般包括海岸、海灘和水下岸坡三局部。才被漂浮，又稱潮上帶。海灘是凹凸潮之間的地帶，高潮時被水漂浮，低潮時露出水面，又稱潮間帶。1/210～20m。河口岸、基巖岸、砂礫質岸、淤泥質岸、珊瑚礁岸和紅樹林岸等六種根本類型。7.簡述大陸漂移、海底擴張與板塊構造的內(nèi)在聯(lián)系與主要區(qū)分。大陸漂移說主要論述：地球上全部大陸在中生代以前是統(tǒng)一的聯(lián)合古陸，或稱泛大陸(Pangaea)，其四周是圍繞泛大陸的全球統(tǒng)一海洋——泛大洋。中生代以后，聯(lián)合古陸解體、有海岸線形態(tài)、地質構造、古氣候和古生物地理分布等。海底擴展移動的速度大約為每年幾厘米。向運動。今日所說的大陸漂移，與魏格納的大陸漂移有原則區(qū)分。亡過程中所發(fā)生的各種構造活動和構造現(xiàn)象。12.依據(jù)礦產(chǎn)資源形成的海洋環(huán)境和分布特征，海洋礦產(chǎn)資源有哪些主要類型？如何生疏海洋是巨大的資源寶庫？錳結核和富鈷結殼、海底熱液硫化物、自然氣水合物等資源類型簡述海水的主要熱學與力學性質，它們與溫度、鹽度和壓力的關系如何？海水的主要熱性質：差異，這是造成海洋中諸多特異的緣由之一。一、熱容和比熱容J/K)或焦耳每J/℃)。單位質量海水的熱容稱為比熱容，單位為焦耳每千克每攝氏度，記為J·kg-1·℃-1。在肯定壓力下測定的比熱容稱為定壓比熱容，記為c；在肯定體積下測定的比熱容稱為定容比熱容，用pcvc和c都是海水溫度、鹽度與壓力的函數(shù)?？梢钥闯?，cp v

值隨鹽度的增高而降低，但隨溫度的變化比較簡單。大致規(guī)律是在低溫、低鹽時c值隨溫度的上升而減小，在高溫、高鹽時c值p p隨溫度的上升而增大。二、體積熱膨脹1K(1℃)ηη-1。它是海水溫度、鹽度和壓力的函數(shù)。上式中α質量)，在海洋學中習稱比容。、海水的熱膨脹系數(shù)比純水的大，且隨溫度、鹽度和壓力的增熱膨脹系數(shù)由正值轉為負值時所對應的溫度，就是海水最大密度的溫度t(max)，它也是鹽度ρ的函數(shù)，隨海水鹽度的增大而降低。有閱歷公式為tρ(max)

=3.95-2.0×10-1S-1.1×10-3S2+0.2×10-4S3(3－7)水的運動速度遠小于空氣。(一)壓縮性數(shù)為βPa-1，αt海水的壓縮系數(shù)隨溫度、鹽度和壓力的增大而減小。(二)絕熱變化團內(nèi)的溫度變化稱為絕熱變化。海水絕熱溫度變化隨壓力的變化率稱為絕熱溫度梯度，以ГГ的單位可以用開爾文每米(K/m)或攝氏度每0.11℃/km。(三)位溫pp0為該深度海水的位溫，記為。海水微團此時相應密度，稱為位密，記為ρ。t，絕熱上升到海面溫度降低了△t，則該深度海水的位溫=t-△t。所以用位溫度分析比用現(xiàn)場溫度更能說明問題。(一)比蒸發(fā)潛熱L耳每千克或每克，記為J/kg或J/g。其具體量值受鹽度影響很小，與純水格外接近，可只考慮溫度的影響。其計算方法有很多閱歷公式，迪特里希(Dietrich，1980)給出的公式為L=(2502.9-2.720t)×103J/kg(3－9)適用范圍為0～30℃。而釋放出來的。3m比大氣緩慢得多。(二)飽和水汽壓數(shù)目，因而使飽和水汽壓降低，限制了海水的蒸發(fā)。海面的蒸發(fā)量與海面上水汽的飽和差(相對于外表水溫的飽和水汽壓與現(xiàn)場實際水汽壓之差)成比例，所以海面上飽和水汽壓小，就不利于海水的蒸發(fā)。這樣一來，海洋因蒸發(fā)而損失的水量和熱量就相對削減了。五、熱傳導就是熱傳導。單位時間內(nèi)通過某一截面的熱量，稱為熱流率，單位為“瓦特”(W)。單位面積的熱流率稱為熱流率密度，單位是瓦特每平方米，記為W·m-2。其量值的大小除與海水本身的熱傳導性能親熱相關之外，還與垂直于該傳熱面方向上的溫度梯度有關，即nλWm-1·℃-1。僅由分子的隨機運動引起的熱傳導，稱為分子熱傳導，熱傳導系數(shù)λ10-1量級。例如在t101325Pa10℃時，純水的λ＝0.582W·m-1·℃-1，30℃時，λ=0.607W·m-1·℃-1，即t t隨溫度的上升而增大，水的熱傳導系數(shù)在液體中除水銀之外是最大的。由于水的比熱容很大，所以盡管其熱導性好，但水溫的變化相當緩慢。海水的熱導系數(shù)λ，比純水的稍低，且隨鹽t度的增大概有減小。λt導系數(shù)λ主要和海水的運動狀況有關。因此，在不同季節(jié)、不同海疆中，λ有較大差異，其A A量級一般為102～103。所以渦動熱傳導在海洋的熱量傳輸過程中起主要作用，而分子熱傳導只1000300m3℃3.4.3對流時，分子熱傳導的作用是不行無視的。0.01(3—10)的形式相對應。(3—10)具有相像的形式。六、沸點上升和冰點下降的是海水的冰點隨溫度的變化。Doherty(1974)給出了如下關系式t=-0.0137-0.051990S-0.00007225S2-0.000758Zf(3—11)根底上，Millero等(1976)又提出了的公式=-0.0575S+1.715023×10-3S3/2-2.154996×10-4S2-7.53×10-8p (3－12)fSp(Pa)。雖然海水最大密度溫度t 與冰點溫度t都隨鹽度的增大而降低，但前者降得更快。當ρ(max) fS=24.695時，兩者的對應溫度皆為-1.33℃，當鹽度再增大時，t 就低于t了。ρ(max) f主要的力學性質：機運動(湍流)，在兩層海水之間便有動量傳遞，從而產(chǎn)生切應力。態(tài)。此時膜兩邊的壓力差，稱為滲透壓。趨向最小，這就是外表張力。(一)海水的粘滯性兩層海水之間便有動量傳遞，從而產(chǎn)生切應力。摩擦應力的大小與兩層海水之間的速度梯度成比例。界面上單位面積的應力為，υ，μViscosity)，單位是帕秒，記為Pa·s；μ/ρ稱為運動學粘滯系數(shù)，單位是平方米每秒，記為m2·s-1。μ隨鹽度的增大概有增大，隨溫度的上升卻快速減小。單純由分子運動引起的μ的量級很小。在爭論大尺度湍流狀態(tài)下的海水運動時，其粘滯性可的運動狀態(tài)有關。(二)海水的滲透壓度的上升增幅較大。的細胞壁性質有別，所以對鹽度的適應范圍不同。這是海洋生物學家們所關注的問題。250m(三)海水的外表張力使海水外表張力減小。外表張力對水面毛細波的形成起著重要作用。何謂海水的位溫？有何有用價值？位溫：海洋中某一深度(壓力為p)的海水微團，絕熱上升到海面(壓力為大氣壓p)時所具有的0溫度稱為該深度海水的位溫，記為Θ。所以用位溫度分析比用現(xiàn)場溫度更能說明問題。5.海水結冰與淡水結冰的過程有何不同？為什么？海冰形成的必要條件存在。24.695，結冰狀況與淡水一樣；24.695海冰一旦形成，便會浮現(xiàn)海面，形成很厚的冰層。海水與淡水的結冰過程不同的緣由散失，因而大大地減緩了冰下海水連續(xù)凍結的速度。9.簡述世界大洋中溫度、鹽度和密度的空間分布根本特征。從宏觀上看，世界大洋中溫、鹽、密度場的根本特征是：在表層大致沿緯向呈帶狀分布，即東至幾千倍。13.何為海洋水團？它和水型、水系有什么關系？變化趨勢，而與四周海水存在明顯差異的宏大水體?！彼?watertype)：通常它是指溫鹽度均勻，在溫—鹽圖解上僅用一個單點表示的水體。由于集合”。水系(watersystem)：在海洋學水系的劃分只考慮一種性質相近即可。在淺海水團分析中，常常提到的沿岸水系和外海水系，就是只考慮鹽度而劃分的。前者指沿岸低鹽水團的集合，后者是指外海(受大陸徑流影響較小的)高鹽水團的集合。海水的組成為什么有恒定性？〔似乎沒什么答案〕海水中各種元素都以肯定的物理化學形態(tài)存在。Na+離子形式存在。形成強絡合物。1.Na+，K+，Ca2+，Mg2+Sr2+五種，陰離子有HBO3 399.9％。所以稱為主要成分。影響都不大，所以稱為保守元素。海水中的Si1mg/kg，但是由于其濃度受生Si。溶于海水的氣體成分，如氧、氮及惰性氣體等。養(yǎng)分元素(養(yǎng)分鹽、生源要素)：主要是與海洋植物生長有關的要素，通常是指N，P及Si長，所以這些要素對生物有重要意義。微量元素：在海水中含量很低，但又不屬于養(yǎng)分元素者。海水中的有機物質：如氨基酸、腐殖質、葉綠素等。1000分布應當是不均勻的。但是有些元素如P、N、Si雖然逗留時間較長，由于生物參與了這些元素的循環(huán)，在海洋中也造成了不均勻的分布。3.海水的pH值一般是多少？海水的緩沖力量主要由哪種作用掌握？海水的pH值:約為8.1，其值變化很小，因此有利于海洋生物的生長；海水具有肯定的緩沖力量，這種緩沖力量主要是受二氧化碳系統(tǒng)掌握的。簡述海流的定義、形成緣由及表示方法。海流形成的緣由歸納起來兩種:第一種緣由是海面上的風力驅動，形成風生海流。米深的大洋而言是一薄層。其次種緣由是海水的溫鹽變化。上的增密效應又可直接地引起海水在鉛直方向上的運動。描述海水運動的方法有兩種：一是拉格朗日方法，一是歐拉方法。性浮子等追蹤流跡，可近似地了解流的變化規(guī)律。而變化，那么流線也就代表了水質點的運動軌跡。引起海水運動的力有哪些？作用在海水上的力有多種，歸結起來可分為兩大類：一是引起海水運動的力，諸如重力、壓強梯度力、風應力、引潮力等；(CoriolisForce，亦稱為科氏力)、摩擦力等。8.海水運動方程的根本形式是什么？海水的運動方程可以寫成在直角坐標系統(tǒng)中，它的三個重量方程為u，v，wx，y，z，∑F，∑F，∑Fx，y，zx y z(5—2)便可了解海水的運動狀況。11.何謂地轉流？海水的流淌便到達穩(wěn)定狀態(tài)。水平壓強梯度力與科氏力取得平衡時的定常流淌，稱為地轉流。27.何謂大洋中尺度渦？大洋中尺度渦(mesoscaleeddies)：自7020～200d流之中，且以(1～5)×10-2m/s“中尺度渦”。海洋中的波動現(xiàn)象是怎樣形成的？：海洋中的波浪有很多種類，引起的緣由也各不一樣。例如海面上的風應力，海底及海岸四周的火山、地震，大氣壓力的變化，日、月引潮力等。被激發(fā)的各種波動的周期可從零點幾秒到數(shù)十小時以上，波高從幾毫米到幾十米，波長可以從幾毫米到幾千千米。h/λ)可將生的位置又有外表波、內(nèi)波和邊緣波之分；按成因分又有風浪、涌浪、地震波之分等等。小振幅重力波剖面方程中各符號的含義是什么？小振幅重力波x—yx上傳播，則波剖面方程可用以下正弦曲線表示，即：ζ＝αsin(kx-σt)(6-1)xt式中分別稱為波數(shù)和頻率。當水深為h時，可證明它們的關系為：σ2＝kgtanh(kh)＝kgtanh(2πh/λ)①(6-2) (6-1)可見，當(kx-σt)=π/2時，ζ＝a，即為波峰。相速為 亦即8.風浪和涌浪是怎樣形成的？各有什么特征？風浪是指當?shù)仫L產(chǎn)生，且始終處在風的作用之下的海面波動狀態(tài)；涌浪下來的波動。消滅裂開現(xiàn)象，形成浪花。規(guī)章。有閱歷的觀測者很簡潔把它們區(qū)分開來。1.什么叫潮汐現(xiàn)象？面鉛直向漲落稱為潮汐，而海水在水平方向的流淌稱為潮流。什么叫平太陽日和平太陰日？平太陽日一平太陽日，并且把1/24平太陽日取為1平太陽時。通常所謂的“日”和“時”，就是平太陽日和平太陽時的簡稱。一平太陰日1/241372.19°，這樣以來，平太陰日便比平太陽日長，可以算出：1=24.8412≈24h50min什么叫做引潮力？引潮力的分布有什么特征？〔其次問答案看課本〕：地球繞地月公共質心運動所產(chǎn)生的慣性離心力與月球引力的合力稱為引潮力。地球上各點的引潮力矢量所示，可見地球外表各點所受的引潮力的大小、方向都不同，5.試述潮汐靜力理論的根本思想。作用下產(chǎn)生潮汐過程的理論，即潮汐靜力理論(或稱平衡潮理論)。潮汐靜力理論根本思想：這一理論假定：地球為一個圓球，其外表完全被等深的海水所掩蓋，不考慮陸地的存在；(2)海水沒有粘滯性，也沒有慣性，海面能隨時與等勢面重疊；(3)海水不受地轉偏向力和摩擦力的作用。重力和引潮力的共同作用下，到達的平衡位置為止。因此海面便產(chǎn)生形變，也就是說，考慮潮汐橢球成潮汐，這就是平衡潮理論的根本思想。什么是臺風？它的根本構造如何？一、一般說明臺風是發(fā)生在熱帶海洋上的一種具有暖心構造的氣旋性渦旋，是到達肯定強度的熱帶氣3～8天，600～1000km2023km100kｍ。在北半球，臺風集7～108、95～11月臺風可能影響或登陸中國。80個熱帶氣旋發(fā)生，其中半數(shù)以上可以進展成臺風，臺風集中發(fā)生85°～10°5°以內(nèi)幾乎沒有熱帶氣旋發(fā)生。二、臺風的構造(即風暴強度)960hPa以下，在地面天氣圖上等壓線表現(xiàn)為一個圓形(或橢圓形)對稱的、氣壓梯度極大的閉合低氣壓系統(tǒng)，水平氣壓梯度能5～10hPa/10km，臺風過境時，測站氣壓自記曲線消滅明顯的漏斗狀氣壓深谷，進展成熟的為微風或靜風，氣壓最低，平均直徑為30～40km。臺風眼區(qū)外圍的圓環(huán)狀云區(qū)稱為臺風云墻或眼壁，云墻區(qū)主要是由一些高大對流云組成，其高度通常在15km20～30km5～13m/s，云墻四周是風雨最猛烈的地區(qū)，摧毀性的動。現(xiàn)為大風、暴雨、狂浪和風暴潮。T.T.Fusita8-13a〔圖略〕200km處呈氣旋性輻散流出，之外則呈反氣旋性流出。a圖的右半部表示沒有外雨帶時的流場狀況，其左半部為有a圖對應的臺風鉛直剖面圖，為了清楚地表達鉛直方向上各物也存在著一支下沉氣流。臺風中心也有速度不大的下沉氣流。什么是ENSO？它對氣候變化有什么影響？ENSO是厄爾尼諾現(xiàn)象和南方濤動的合稱。眾多爭論說明，ENSO對大氣環(huán)流以及全球很多地方的天氣氣候特別有著重要的影響。ENSO期間，赤道東太平洋持續(xù)升溫，對熱帶大氣環(huán)流的影響最為直接。而熱帶大氣環(huán)流的特別變化，也必牽動全球大氣環(huán)流，因而會在全球范圍內(nèi)引起一系列的天氣氣候特別。在正常狀況下，赤道大氣中存在一個東西向的沃克(Walker)環(huán)流，這是疊加