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第一部分:海洋科学基本知识
(一)海洋科学
1.[掌握]:海洋科学研究的对象
海洋科学:研究地球上海洋的自然现象、性质及其变化规律,以及和开发与利用海洋有关的知识体系。
研究的对象:世界海洋及与之密切相关联的大气圈、岩石圈、生物圈。
[了解]:海洋科学的分支及海洋科学研究的特点
海洋科学的分支:(1)基础性科学的分支学科体系包括物理海洋学、化学海洋学、生物海洋学、海洋地质学、环境海洋学、海气相互作用以及区域海洋学等;(2)应用与技术研究的分支有卫星海洋学、渔场海洋学、军事海洋学、航海海洋学、海洋声学、光学与遥感探测技术、海洋生物技术、海洋环境预报以及工程环境海洋学等。(3)管理、开发研究的分支有海洋资源、海洋环境功能区划、海洋法学、海洋监测与环境评价、海洋污染治理、海域管理等。
海洋科学研究的特点:(1)依赖于直接的观测,(2)信息论、控制论、系统论等方法多种方法融合;(3)学科分支细化与相互交叉、渗透并重,综合与整体化研究的趋势日趋明显。
(二)地球运动和结构
2.[熟悉]:科氏力(地球自转偏向力)的作用;科氏力与地球自转产生的惯性离心力差别
科氏力(地球自转偏向力)的作用:改变运动物体的方向,在北半球,使运动物体向右偏,在南半球则向左偏。
科氏力与地球自转产生的惯性离心力差别:惯性离心力是由地球自转引起的,而科氏力是由地球转动和质点对转动的相对运动引起的。除两极的极点外,物体在地球上的任何位置(静止或运动)都受到地球自转产生的惯性离心力的作用,而只有当物体相对于地球运动时,才会受到科氏力的作用。
3.[掌握]:地球圈层结构及内部和外部圈层的构成
地球圈层结构:地球是一个具有同心圈层结构的非均质体,以地球固体表面为界分为内圈和外圈。内圈和外圈又再分为几个圈层,每个圈层都有自己的物质运动特征和物理化学性质。
内圈:地球内部物质呈同心圈层结构,各圈层间存在着地震波速度变化明显的界面(或称不连续面),它们把地球内部分为地壳、地幔和地核三大圈层。地球上部根据地震波横波速度变化划分出软流圈和岩石圈,地幔又分为上地幔和下地幔,地核又分为外核和内核。
外圈:地球固体表面以上的外圈,根据物质性状可以分为大气圈、水圈和生物圈。
4.[熟悉]:地球表面海陆分布的特点
(1)地球表面总面积约5.1亿km2,分属于陆地和海洋。如以大地水准面为基准,陆地面积为1.49亿km2,占地表总面积的29.2%;海洋面积为3.61亿km2,占地表总面积的70.8%。
(2)地球上的海洋是相互连通的,构成统一的世界海洋;而陆地是相互分离的,故没有统一的世界大陆。在地球表面,是海洋包围、分割所有的陆地,而不是陆地分割海洋。
(3)地表海陆分布极不均衡。(a)陆地主要分布在北半球。在北半球,陆地占其总面积的67.5%,在南半球,陆地占总面积的32.5%。(b)南半球的水域连成一体;北半球陆地几乎连成一体。(c)北极是水,南极是陆。
(三)海、洋概观
5. [掌握]:洋、海、海湾、海峡的概念
[熟悉]:海和洋的主要特征
洋:海洋的主体部分,一般远离大陆,面积广阔,深度大,一般>2000m。盐度、温度等海洋水文要素不受大陆影响,具有独立的潮汐系统和强大的洋流系统。
海:海洋的边缘部分,被陆地围隔成形态各异的小水体,深度较浅,平均深度一般在2000m以内。温度和盐度等海洋水文要素受大陆影响很大,并有明显的季节变化。水色低,透明度小,没有独立的潮汐和洋流系统,潮波多由大洋传入,但潮汐涨落比大洋显著。
海湾:洋或海延伸进大陆且深度逐渐减小的水域,一般以入口处海角之间的连线或入口处的等深线作为与洋或海的分界。
海峡:两端连接海洋的狭窄水道。
[了解]:海湾潮差、海峡流速的主要特征
当潮波传入不同形态的海区,将有不同的波动形式。如果是窄长半封闭海湾,由于湾顶的反射将形成驻波;若在半封闭的宽海湾,因科氏力对潮波运动的影响不能忽略,潮波成为旋转潮波;当在长海峡中传播,由于地转效应也使潮波发生变形。在不同形态的海区,潮流、潮汐的变化规律有较大的差异,即使是相近的海区,潮差及潮时都可能不一样,潮汐动力理论对这些现象能给出很好的解释。
长海峡 (北半球)
窄长半封闭海湾
半封闭宽海湾 (北半球)
潮波
前进波
驻波
两驻波的叠加
潮流
往复流
高潮:流向与潮波传向相同
低潮:流向与潮波传向相反
高、低潮时流速最大
半潮面时流速为0
往复流
涨潮向里,高潮时流速为 0
退潮向外,低潮时流速为 0
半潮面时流速最大
湾顶处潮流始终为 0
旋转流
潮流矢量反时针偏转
矢量末端联线为椭圆
无潮点潮流始终为最大 各地潮流始终不为 0
潮差
沿潮波传向右岸大于左岸
不存在无潮线
湾顶大,湾口小
存在无潮线(离湾顶λ/4 处)
岸边大,中间小
存在无潮点
6.
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