1海洋调查方法的定义
在海洋调查实施过程中,仪器的使用、站位设置、资料整理与信息分析的方法和原则。
2海洋调查的方式有哪几种?
大面观测、断面观测、连续观测、辅助观测等。
3海洋调查方法有哪几种
航空观测、卫星观测、船舶观测、水下观测、自动浮标站(锚定或飘移)等。
4海洋观测的对象分为哪几类?
基本稳定的:被测对象随时间变化极为缓慢(岸线、海底地形、底质分布)。
缓慢变化的:被测对象一般对应海洋中的大尺度过程,空间尺度几千千米,时间上可有季节性变化(湾流、黑潮)。
显著变化的:被测对象对应海洋中的中尺度过程,空间尺度可达几百千米,寿命约几个月(大洋中尺度涡,近海区域性水团)。
迅变的:被测对象对应海洋中的小尺度过程,空间尺度十几到几十千米,时间周期几天到十几天。
瞬变的:被测对象对应海洋中的微细过程,空间尺度在米量级以下,时间尺度在几天到几小时甚至分、秒的范围(海洋中团块的湍流运动和对流过程)。
5了解大面观测、断面观测含义及区别。
大面观测
?为了解一定海区环境特征的分布和变化情况以及彼此间联系,在该海区设置若干观测点,隔一定时间做一次巡回观测。
?观测应在最短时间内完成。
?观测站点称为“大面观测站”。
断面观测
?在调查海区设置由若干具代表性的测点(“断面观测站”)组成的断面线,沿此线由表到底进行观测。
?基本了解某海区水文特征和海流系统后,为进一步探索该区各海洋要素的逐年变化规律。
6水深定义、水深测量的意义
水深定义:固定地点从海平面至海底的垂直距离。
现场水深(瞬时水深):现场测得的自海面至海底的铅直距离。
海图水深:从深度基准面起算到海底的水深,我国采用“理论深度基准面”作为海图起算面。意义: 认识海洋,全面了解海洋,首先应从它的形态着手研究,然后再研究其内在规律。水深测量是研究海洋形态的一种手段。
7水深测量要求、钢丝绳测深步骤
要求
水深测量的时间:连续站:每小时测一次;大面/断面调查:船到站即测量;
100 m以内:记录取一位小数;超过100 m:记录取整数;
步骤:测深时根据海流大小在水文绞车的钢丝绳前端挂一个(不同规格)重锤。
操纵绞车,放松钢丝绳,让重锤底部恰好降到水面上,此时把计数器清零或记下计数器读数。
操纵绞车,继续放出钢丝绳,当重锤触底使钢丝绳松弛时,立即停车,然后将钢丝绳慢慢收紧,重锤刚好触底时读取计数器指示数并记录,两次计数器的差即为实测水深。
若钢丝绳倾斜时,应用倾角器测量钢丝绳倾角:
钢丝绳倾角过大时,应尽可能加重铅锤,减小倾角;
加重铅锤后,倾角>=10度则应施行倾斜校正;
倾角超过30度时,应想办法控制在30度内;
操纵绞车,收回钢丝绳。
8回声测深仪测深原理
利用声波在海水中以一定的速度(平均1500m/s)直线传播,并能由海底反射回来的特性制造的。
9海图深度基准面相关内容
海洋水深随地点变化,还受潮汐影响随时间变化
为绘制海图,需确定一个基准面,将此基准面至海底水深标定在海图上(如图)
为保证航海安全,深度基准面需要确定在大多数的低潮位之下
深度基准面的确定,一般应有95%的保证率,即全年高于深度基准面的低潮次数/全年低潮总次数,不得低于0.95
各国深度基准面标准不同
10海温观测意义
海水温度是海洋物理性质中最基本的要素之一。海洋水团划分、海水不同层次的锋面结构、海流的性质判别都离不开水温这一要素;水温的分布与变化有影响并制约其他水文气象要素的变化:海水密度大小与温度高低相关,海温分布不均匀导致海水发生水平与垂直方向的运动。此外,海雾、气温、风等也直接或间接与水温有关
11大洋和浅海海温观测的准确度有差别的原因
对于大洋,因其温度分布均匀,变化缓慢,观测准确度要求较高,准确度应达到±0.02?C;对用遥感手段观测海温或其他仪器观测上层海水跃层情况时,可适当放宽要求;
在浅海,海温变化剧烈,准确度为±0.1?C ;
12海温观测的表层定义、观测时间要求
表层:海表面以下1m以内水层。
时间要求
沿岸台站只观测表面水温,观测时间一般为2、8、14、20时
海上观测:大面或断面站,船到站就观测一次;连续站每两小时观测一次
13颠倒采水器和颠倒温度计工作步骤、读数
(1)将装温度计的采水器从表层至深层集中安放在采水器架上,根据测站水深确定观测层次,并将各层的采水器编号、颠倒温度计的器号和值计入颠倒温度计测温记录中
(2)观测时,将绳端系有重锤的钢丝绳移至舷外,将底层采水器挂在重锤以上1 m的钢丝绳上,然后根据各观测水层之间的间距下放钢丝,并将采水器依次挂在钢丝绳上。若存在温跃层时,在跃层内适当增加测层
(3)当水深在100 m以浅时,在悬挂表层采水器之前,应先测量钢丝绳倾角;倾角大于10度时,应求得倾角订正值。若订正值大于5 m,应每隔5 m加挂一个采水器。当底层采水器离预定的底层在5 m以内时,再挂表层采水器,最后将其下放到表层水中
(4)颠倒温度计在各预定水层感温7分钟,测量钢丝倾角,投下使锤,记下钢丝绳倾角和打锤时间。待各采水器全部颠倒后,依次提取采水器,并将其放回采水器架原来的位置上,立即读取各层温度计的主、辅温值,记入颠倒温度计测温记录表内
(5)如需取水样,待取完水样后,第二次读取温度计的主、辅温值,并记入观测记录表的第二次读数栏内,第二次应换人复核。若同一支温度计的主温读数相差超过0.02?C,应重新复核(6)若某预定水层的采水器未颠倒或某层水温读数可疑,应立即补测;若两支温度计之间的水温差值多次超过0.06?C,应考虑更换可疑温度计
(7)颠倒温度计不宜长时间倒置,每次观测结束后必须正置采水器
(8)若因某种原因,不能一次完成全部标准层的水温观测时,可分两次进行,但两次的间隔应尽量短
(9)如果需测表层水温,除颠倒温度计外,还可用表面温度计或电测表面温度计观测
14表面温度计观测步骤、注意事项
?把温度计直接浸入海中进行测温时
?用绳拴住金属管上端的圆环,在离开船舷0.5 m以外的地方放入水中,然后提上,把桶内的水倒掉,重新放入水中,并浸泡在0~1 m深度处感温5分钟后取上读数?为避免外界气温、风及阳光的影响,读数应在背光、背风处进行,并力求迅速,从温度计离开水面到读数完毕不超过20秒,读数精确到0.1?C
?读数完毕后,将圆桶内的海水全部倒掉,并把表面温度计放在阴暗的地方
?用水桶取水观测时
?应将取上的海水放于阴影处,把表面温度计放入桶内搅动,感温1~2分钟后将海水倒掉,再重新取上一桶海水并把表面温度计放入桶内(注意:把温度计放入桶内前,应将温度计桶内的海水倒尽)
?感温3分钟即可读数,此时温度计不可离开水面
?第一次读数后过1分钟再读数一次,当气温高于水温时取偏低的一次,反之取偏高的一次
?水桶材质应为木质、塑料等不宜传热的材料
15 CTD含义
电子式温盐深自记仪
16遥感测温与传统测温差别
传统观测使用仪器直接与海水接触测量,费时费力且不能得到同步大面积数据,在分析温度大面分布特征时,会产生不可避免的误差,甚至得出与实际完全相反的结论。遥感观测则能获得大面积同步观测资料。
17盐度定义演变
绝对盐度:海水中溶解物质质量与海水质量比值看PPT
18透明度定义、观测步骤、注意事项
传统定义:用直径为30cm 的白色圆板(透明度盘),在船上背阳一侧,垂直放入水中,直到刚刚看不见为止,透明度盘“消失”的深度叫透明度。
透明度新定义:光线进入海水中,由于水分子及悬浮物质的吸收和散射,光线很快衰减,到达一定深度后则完全消失。
观测方法:
?在主甲板的背阳光处,将透明度盘放入水中,沉到刚好看不见的深度,然后再慢慢地提到隐约可见时,读取绳索在水面的标记数值(有波浪时应分别读取绳索在波峰和波谷处的标记数值);读到一位小数,重复二到三次,取其平均值,即为观测的透明度值,记入水文观测记录表中
?若倾角超过10?,则应进行深度订正
?当绳索倾角过大时,盘下的重锤应适当加重
?透明度的观测只在白天进行,大面站:船到站观测,连续站:每2小时观测一次
?观测地点应选择在背阳光的地方,观测时必须避免船上排出的污水影响
注意事项:
?出海前应检查透明度盘的绳索标记,新绳索使用前须经缩水处理(将绳索放在水中浸泡后拉紧晾干)
?透明度盘应保持洁白,当油漆脱落或脏污时应重新油漆
?每航次观测结束后,透明度盘应用淡水冲洗,绳索须用淡水浸洗,晾干后保存
19水色定义、与海面颜色区别
水色:太阳光进入海水后,由海水分子、海水中悬浮粒子和生物散射出海面的光谱颜色
海面的颜色:海面对光线的反射,与天空状况和海面状况有关
20大洋和近岸海水水色的不同之处
大洋中:悬浮物少,颗粒粒径小,蓝光散射能量大,水色多呈蓝色
近岸海水:悬浮物增多,颗粒变大,黄光散射能量增大,水色多呈黄色、浅蓝或绿色
21海流观测内容(潮流、常流)、观测持续时间
潮流:伴随潮汐涨落现象所做的周期性变化的海水流动
?由日月引潮力引起,变化周期主要有半日和全日
常流:沿一定路径、方向基本朝向一个方向的大规模的海水运动
?运动准定常,又称余流
?风的作用、海洋受热不均匀、地形的影响产生
?将一个区域的海水输运到另一个区域,伴随着能量输运
海流连续观测时间:不少于25 h,至少每小时观测一次;预报潮流的测站,一般应不少于3次符合良好天文条件的周日连续观测。
22流向定义、海流观测方法分类
流向:海水流去的方向。单位:度(?)
海流观测方法:拉格朗日方法(随流运动)、欧拉方法(定点)
23流速流向曲线所表示的流速和流向变化规律
流速大时,流向变化缓慢;流速小时,流向变化迅速;旋转流情况下,流向变化是逐渐的、平稳的,流速变化不很大。
24海浪观测的主要对象
海浪观测的主要对象:风浪、涌浪
25风浪、风时、风区、涌浪定义
风浪:由当地风引起且直到观测时仍处于风力作用下的海面波浪。
风时:速度、方向基本恒定的风所吹的时间。
风区:速度、方向基本恒定的风在一定时间内所历经的海区长度。
涌浪:风浪离开风的作用区域后,在风力甚小或无风水域中依靠惯性维持的波浪
26风浪成长的决定因素
其成长取决于风速、风区、风时
27海浪观测的主要内容
风浪和涌浪的波面时空分布及其外貌特征
观测项目:海面状况、波型、波向、周期、波高
利用观测值计算波长、波速、1/3、1/10大波波高
观测方式:目测、仪器测量(波高、波向、周期)
观测时间: 连续站:每3小时一次,2、5、8
时观测;大面站:船到
站即观测
同时应观测风速、风向、水深
28. 1/p部分大波波高、有效波高定义、计算
1/p部分大波的平均波高:总个数的1/p1/p部分大波波高,常用:1/10、1/3(有效波高)。
29.目测海浪要求、波向定义
目测海浪时,观测员应站在船只迎风面,以离船身30 m(或船长一半)以外的海面作为观测区
域来估计波浪尺寸和判断海浪外貌特征
波向观测:波向分16个方位
用罗经的方位仪,使其瞄准线平行于离船较远的波峰线,转动90?后,使其对着波浪的来向,罗经刻度盘的度数即为波向。
海面无波或波向不明时,记C;风浪、涌浪同时存在时,波向分别观测
30. 水位定义
水体的自由表面距离固定基面的高度统称水位
31潮汐要素
潮汐的涨落现象以一定时间重复出现
半日潮、全日潮
高潮、低潮
涨潮、落潮
平潮、高潮时、高潮水位
停潮、低潮时、低潮水位
潮高、高高潮高、低高潮高、低低潮高、高低潮高
涨潮时、落潮时、潮周期
涨潮潮差、落潮潮差、潮差
32绝对基准面、深度基准面
绝对基面:一般是以某一测站的多年平均海平面作为高程的零点,如青岛零点(基面)、吴淞零点(基面)等。
深度基准面:海图水深的起算面;一般确定在最低低潮面附近;各国不同
33为什么要设置水准点?
水尺设置后,即可从水尺上读取海面的高度,此高度从水尺零点起算,一旦水尺被撞倒,所有资料将失去依据,故需在岸上设立固定水准点,并求出水尺零点和水准点之间的相对高度。34什么是水准联测?为什么要进行水准联测?
水准联测:用水准测量的方法,测出水尺零点相对国家标准基准面中的高程,从而固定了水位零点、平均海面及深度基准面的相对关系,也保证了潮位资料的统一性。
水准联测目的:求出水尺零点、水尺旁边临时水准点、岸上固定水准点与国家标准基准面之间的高度关系,以保证获得统一的水位观测资料。
35风向定义、规定
风向:风吹来的方向。分辨率1?;正北为0?,顺时针计量,准确度为±10?