千里之行，始于足下。第2頁(yè)/共2頁(yè)精品文檔推薦海洋科學(xué)導(dǎo)論(作業(yè)復(fù)習(xí)版)海洋科學(xué)導(dǎo)論復(fù)習(xí)題

第一章緒論

2.海洋科學(xué)的研究對(duì)象和特點(diǎn)是啥？

海洋科學(xué)研究的對(duì)象是世界海洋及與之緊密相關(guān)聯(lián)的大氣圈、巖石圈、生物圈。

它們至少有如下的明顯特點(diǎn)。首先是特別性與復(fù)雜性。

其次，作為一具物理系統(tǒng)，海洋中水—汽—冰三態(tài)的轉(zhuǎn)化無(wú)時(shí)無(wú)刻別在舉行，這也是在其它星球上所未發(fā)覺(jué)的。

第三，海洋作為一具自然系統(tǒng)，具有多層次耦合的特點(diǎn)。

3.海洋科學(xué)研究有哪些特點(diǎn)？

海洋科學(xué)研究也有其顯著的特點(diǎn)。首先，它明顯地依靠于直截了當(dāng)?shù)挠^測(cè)。

其次是信息論、操縱論、系統(tǒng)論等辦法在海洋科學(xué)研究中越來(lái)越顯示其作用。

第三，學(xué)科分支細(xì)化與相互交叉、滲透并重，而綜合與整體化研究的趨勢(shì)日趨明顯。

5.中國(guó)海洋科學(xué)進(jìn)展的前景怎么？

XXX建立后別到1年，1950年8月就在青島設(shè)立了中國(guó)科學(xué)院海洋生物研究室，1959年擴(kuò)建為海洋研究所。1952年廈門(mén)大學(xué)海洋系理化部北遷青島，與山東大學(xué)海洋研究所合并成立了山東大學(xué)海洋系。1959年在青島建立山東海洋學(xué)院，1988年更名為青島海洋大學(xué)。1964年建立了國(guó)家海洋局。此后，特殊是80年代以來(lái)，又陸續(xù)建立了一大批海洋科學(xué)研究機(jī)構(gòu)，分不隸屬于中國(guó)科學(xué)院、教育部、海洋局等，業(yè)已形成了強(qiáng)有力的科研技術(shù)隊(duì)伍。目前國(guó)內(nèi)要緊研究方向有海洋科學(xué)基礎(chǔ)理論和應(yīng)用研究，海洋資源調(diào)查、勘探和開(kāi)辟技術(shù)研究，海洋儀器設(shè)備研制和技術(shù)開(kāi)辟研究，海洋工程技術(shù)研究，海洋環(huán)境科學(xué)研究與服務(wù)，海水養(yǎng)殖與漁業(yè)研究等等。在物理海洋學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)、海洋生物學(xué)、海洋化學(xué)、海洋工程、海洋環(huán)境愛(ài)護(hù)及預(yù)報(bào)、海洋調(diào)查、海洋遙感與衛(wèi)星海洋學(xué)等方面，都取得了巨大的進(jìn)步，別僅縮短了與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，而且在某些方面已躋身于世界先進(jìn)之列。

第二章地球系統(tǒng)與海底科學(xué)

3.講明全球海陸分布特點(diǎn)以及海洋的劃分。

地表海陸分布：地球表面總面積約5.1×108km2，分屬于陸地和海洋。

地球上的海洋是相互連通的，構(gòu)成統(tǒng)一的世界大洋；而陸地是相互分離的，故沒(méi)有統(tǒng)一的世界大陸。在地球表面，是海洋包圍、分割所有的陸地，而別是陸地分割海洋。

地表海陸分布極別均衡。

必須講明，即使在陸半球，海洋面積仍然大于陸地面積。陸半球的特點(diǎn)，別在于它的陸地面積大于海洋(沒(méi)有一具半球是如此)，而在于它的陸地面積超過(guò)任何一具半球；水半球的特點(diǎn)，也別在于它的海洋面積大于陸地(任何一具半球基本上這樣)，而在于它的海洋面積比任何一具半球都大。

地球表面是崎嶇別平的，我們能夠用海陸起伏曲線(xiàn)表示陸地各高度帶和海洋各深度帶在地表的分布面積和所占比例。

海洋的劃分

地球上互相連通的廣大水域構(gòu)成統(tǒng)一的世界海洋。

依照海洋要素特點(diǎn)及形態(tài)特征，可將其分為要緊部分和附屬部分。

要緊部分為洋，附屬部分為海、海灣和海峽。

洋或稱(chēng)大洋，是海洋的主體部分，普通遠(yuǎn)離大陸，面積廣大，深度大；世界大洋通常被分為四大部分，即太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。

海是海洋的邊緣部分，據(jù)國(guó)際水道測(cè)量局的材料，全世界共有54個(gè)海，其面積只占世界海洋總面積的9.7％。海的深度較淺，平均深度普通在2000m以?xún)?nèi)。

按照海所處的位置可將其分為陸間海、內(nèi)海和邊緣海。

海灣是洋或海延伸進(jìn)大陸且深度逐漸減小的水域，普通以入口處海角之間的連線(xiàn)或入口處的等深線(xiàn)作為與洋或海的分界。

海峽是兩端連接海洋的狹窄水道。

4.啥是海岸帶？講明其組成部分是怎么界定的。

水位升高便被淹沒(méi)，水位落低便露出的狹長(zhǎng)地帶即是海岸帶。

海岸帶是海陸交互作用的地帶。海岸地貌是在波紋、潮汐、海流等作用下形成的。現(xiàn)代海岸帶普通包括海岸、海灘和水下岸坡三部分。

海岸是高潮線(xiàn)以上狹窄的陸上地帶，大部分時(shí)刻裸露于海水面之上，僅在特大高潮或暴風(fēng)浪時(shí)才被淹沒(méi)，又稱(chēng)潮上帶。

海灘是高低潮之間的地帶，高潮時(shí)被水淹沒(méi)，低潮時(shí)露出水面，又稱(chēng)潮間帶。

水下岸坡是低潮線(xiàn)以下直到波紋作用所能到達(dá)的海底部分，又稱(chēng)潮下帶，其下限相當(dāng)于1/2波長(zhǎng)的水深處，通常約10～20m。

海岸發(fā)育過(guò)程受多種因素妨礙，交叉作用十分復(fù)雜，故海岸形態(tài)也錯(cuò)綜復(fù)雜，國(guó)內(nèi)外至今沒(méi)有一具統(tǒng)一的海岸分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)海岸帶和海涂資源綜合調(diào)查《簡(jiǎn)明規(guī)程》將中國(guó)海岸分為河口岸、基巖岸、砂礫質(zhì)岸、淤泥質(zhì)岸、珊瑚礁岸和紅樹(shù)林岸等六種基本類(lèi)型。

7.簡(jiǎn)述大陸漂移、海底擴(kuò)張與板塊構(gòu)造的內(nèi)在聯(lián)系與要緊區(qū)不。

大陸漂移講要緊論述：地球上所有大陸在中生代往常是統(tǒng)一的聯(lián)合古陸，或稱(chēng)泛大陸(Pangaea)，其身邊是環(huán)繞泛大陸的全球統(tǒng)一海洋——泛大洋。中生代往后，聯(lián)合古陸解體、分裂，其碎塊——即現(xiàn)代的各大陸塊逐漸漂移到今日所處的位置。由于各大陸分離、漂移，逐漸形成了大西洋和印度洋，泛大洋(古太平洋)收縮而成為現(xiàn)今的太平洋。大陸漂移的要緊依據(jù)有海岸線(xiàn)形態(tài)、地質(zhì)構(gòu)造、古氣候和古生物地理分布等。

海底擴(kuò)張模式能夠表述如下：大洋中脊軸部裂谷帶是地幔物質(zhì)涌升的出口，涌出的地幔物質(zhì)冷凝形成新洋底，新洋底并且推動(dòng)先期形成的較老洋底逐漸向兩側(cè)擴(kuò)展推移，這算是海底擴(kuò)張。海底擴(kuò)展挪移的速度大約為每年幾厘米。

板塊構(gòu)造學(xué)講的基本內(nèi)容能夠概述如下：地球最上部被劃分為巖石圈和軟流圈。軟流圈在緩慢而長(zhǎng)期的作用力下，會(huì)呈現(xiàn)出塑性或緩慢流淌的性質(zhì)。所以巖石圈能夠飄蕩在軟流圈之上作側(cè)向運(yùn)動(dòng)。

要緊區(qū)不：依照板塊構(gòu)造觀點(diǎn)，海底擴(kuò)張實(shí)際上是一對(duì)巖石圈板塊自中脊軸向兩側(cè)的擴(kuò)張運(yùn)動(dòng)。位于巖石圈板塊上面的大陸塊，伴隨著板塊的運(yùn)動(dòng)而被動(dòng)地發(fā)生長(zhǎng)距離水平位移。這算是我們今天所講的大陸漂移，與魏格納的大陸漂移有原則區(qū)不。

內(nèi)在聯(lián)系：集大陸漂移和海底擴(kuò)張講為一體的板塊構(gòu)造理論可以比較成功地解釋幾乎所有地質(zhì)現(xiàn)象，特殊是全球性的構(gòu)造特征和形成機(jī)理。海底構(gòu)造實(shí)質(zhì)上算是海洋底板塊生成—運(yùn)動(dòng)—消亡過(guò)程中所發(fā)生的各種構(gòu)造活動(dòng)和構(gòu)造現(xiàn)象。

12.按照礦產(chǎn)資源形成的海洋環(huán)境和分布特征，海洋礦產(chǎn)資源有哪些要緊類(lèi)型？怎么認(rèn)識(shí)海洋是巨大的資源寶庫(kù)？

按照礦貨物源形成的海洋環(huán)境和分布特征，分不介紹濱海砂礦、海底石油、磷鈣石和海綠石、錳結(jié)核和富鈷結(jié)殼、海底熱液硫化物、天然氣水合物等資源類(lèi)型

第三章海水的物理特性和世界大洋的層化結(jié)構(gòu)

2.簡(jiǎn)述海水的要緊熱學(xué)與力學(xué)性質(zhì)，它們與溫度、鹽度和壓力的關(guān)系怎么？

海水的要緊熱性質(zhì)：

海水的熱性質(zhì)普通指海水的熱容、比熱容、絕熱溫度、位溫、熱膨脹及壓縮性，熱導(dǎo)率與比蒸發(fā)潛熱等。它們基本上海水的固有性質(zhì)，是溫度、鹽度、壓力的函數(shù)。它們與純水的熱性質(zhì)多有差異，這是造成海洋中諸多特異的緣故之一。

一、熱容和比熱容

海水溫度升高1K(或1℃)時(shí)所汲取的熱量稱(chēng)為熱容，單位是焦耳每開(kāi)爾文(記為J/K)或焦耳每攝氏度(記為J/℃)。

單位質(zhì)量海水的熱容稱(chēng)為比熱容，單位為焦耳每千克每攝氏度，記為J·kg-1·℃-1。在一定壓力下測(cè)定的比熱容稱(chēng)為定壓比熱容，記為cp；在一定體積下測(cè)定的比熱容稱(chēng)為定容比熱容，用cv表示。海洋學(xué)中最常使用前者。

cp和cv基本上海水溫度、鹽度與壓力的函數(shù)。能夠看出，cp值隨鹽度的增高而落低，但隨溫度的變化比較復(fù)雜。大致規(guī)律是在低溫、低鹽時(shí)cp值隨溫度的升高而減小，在高溫、高鹽時(shí)cp值隨溫度的升高而增大。

二、體積熱膨脹

在海水溫度高于最大密度溫度時(shí)，若再汲取熱量，除增加其內(nèi)能使溫度升高外，還會(huì)發(fā)生體積膨脹，其相對(duì)變化率稱(chēng)為海水的熱膨脹系數(shù)。即當(dāng)溫度升高1K(1℃)時(shí)，單位體積海水的增量。以η表示，在恒壓、定鹽的事情下

η的單位為℃-1。它是海水溫度、鹽度和壓力的函數(shù)。上式中α為海水的比體積(單位體積的質(zhì)量)，在海洋學(xué)中習(xí)稱(chēng)比容。、海水的熱膨脹系數(shù)比純水的大，且隨溫度、鹽度和壓力的增大而增大；在大氣壓力下，低溫、低鹽海水的熱膨脹系數(shù)為負(fù)值，講明當(dāng)溫度升高時(shí)海水收縮。熱膨脹系數(shù)由正值轉(zhuǎn)為負(fù)值時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度，算是海水最大密度的溫度tρ(max)，它也是鹽度的函數(shù)，隨海水鹽度的增大而落低。有經(jīng)驗(yàn)公式為

tρ(max)=3.95-2.0×10-1S-1.1×10-3S2+0.2×10-4S3(3－7)

海水的熱膨脹系數(shù)比空氣的小得多，所以由海水溫度變化而引起海水密度的變化，進(jìn)而導(dǎo)致海水的運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于空氣。

三、壓縮性、絕熱變化和位溫

(一)壓縮性

單位體積的海水，當(dāng)壓力增加1Pa時(shí)，其體積的負(fù)增量稱(chēng)為壓縮系數(shù)。若海水微團(tuán)在被壓縮時(shí)，因和身邊海水有熱量交換而得以維持其水溫別變，則稱(chēng)為等溫壓縮。定鹽條件下的等溫壓縮系數(shù)為

βt的單位為Pa-1，式中α為海水的比容。

若海水微團(tuán)在被壓縮過(guò)程中，與外界沒(méi)有熱量交換，則稱(chēng)為絕熱壓縮。

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

由于海水的壓縮性，當(dāng)一海水微團(tuán)作鉛直位移時(shí)，因其深度的變化導(dǎo)致所受壓力的別同，將使其體積發(fā)生相應(yīng)變化。在絕熱下沉?xí)r，壓力增大使其體積縮小，外力對(duì)海水微團(tuán)作功，增加了其內(nèi)能導(dǎo)致溫度升高；反之，當(dāng)絕熱上升時(shí)，體積膨脹，消耗內(nèi)能導(dǎo)致溫度落低。上述海水微團(tuán)內(nèi)的溫度變化稱(chēng)為絕熱變化。海水絕熱溫度變化隨壓力的變化率稱(chēng)為絕熱溫度梯度，以Г表示。由于海洋中的現(xiàn)場(chǎng)壓力與水深有關(guān)，因此Г的單位能夠用開(kāi)爾文每米(K/m)或攝氏度每米(℃/m)表示。它也是溫度、鹽度和壓力的函數(shù)。可經(jīng)過(guò)海水狀態(tài)方程和比熱容計(jì)算或直截了當(dāng)測(cè)量而得到。海洋的絕熱溫度梯度非常小，平均約為0.11℃/km。

(三)位溫

海洋中某一深度(壓力為p)的海水微團(tuán)，絕熱上升到海面(壓力為大氣壓p0)時(shí)所具有的溫度稱(chēng)為該深度海水的位溫，記為。海水微團(tuán)此刻相應(yīng)密度，稱(chēng)為位密，記為ρ。

海水的位溫顯然比其現(xiàn)場(chǎng)溫度低。若其現(xiàn)場(chǎng)溫度為t，絕熱上升到海面溫度落低了△t，則該深度海水的位溫=t-△t。

在分析大洋底層水的分布與運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于各處水溫差不甚小，但絕熱變化效應(yīng)往往明顯起來(lái)，因此用位溫度分析比用現(xiàn)場(chǎng)溫度更能講明咨詢(xún)題。

四、蒸發(fā)潛熱及飽和蒸汽壓

(一)比蒸發(fā)潛熱

使單位質(zhì)量海水化為同溫度的蒸汽所需的熱量，稱(chēng)為海水的比蒸發(fā)潛熱，以L(fǎng)表示，單位是焦耳每千克或每克，記為J/kg或J/g。其具體量值受鹽度妨礙非常小，與純水很接近，可只思考溫度的妨礙。其計(jì)算辦法有許多經(jīng)驗(yàn)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℃。

在液體物質(zhì)中，水的蒸發(fā)潛熱最大，海水亦然。伴隨海水的蒸發(fā)，海洋別但失去水分，并且將失去巨額熱量，由水汽攜帶而輸向大氣內(nèi)。這對(duì)海面的熱平衡和海上大氣狀況的妨礙非常大。例如發(fā)生在熱帶海洋上的熱帶氣旋，其生成、維持和別斷增強(qiáng)的機(jī)制之一，是“暖心”的生成和維持。“暖心”最重要的熱源之一，則是海水蒸發(fā)時(shí)，所攜帶巨額熱量的水汽進(jìn)入大氣后凝聚而釋放出來(lái)的。

海洋每年由于蒸發(fā)平均失去126cm厚的海水，從而使氣溫發(fā)生劇烈的變化，但由于海水的熱容非常大，從海面至3m深的薄薄一層海水的熱容就相當(dāng)于地球上大氣的總熱容，所以，水溫變化比大氣緩慢得多。

(二)飽和水汽壓

關(guān)于純水而言，所謂飽和水汽壓，是指水分子由水面逃出和并且回到水中的過(guò)程達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，水面上水汽所具有的壓力。蒸發(fā)覺(jué)象的實(shí)質(zhì)算是水分子由水面逃逸而出的過(guò)程。關(guān)于海水而言，由于“鹽度”存在，則單位面積海面上平均的水分子數(shù)目要少，減少了海面上水分子的數(shù)目，因而使飽和水汽壓落低，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(相關(guān)于表面水溫的飽和水汽壓與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際水汽壓之差)成比例，因此海面上飽和水汽壓小，就別利于海水的蒸發(fā)。如此一來(lái)，海洋因蒸發(fā)而損失的水量和熱量就相對(duì)減少了。

五、熱傳導(dǎo)

相鄰海水溫度別并且，由于海水分子或海水塊體的交換，會(huì)使熱量由高溫處向低溫處轉(zhuǎn)移，這算是熱傳導(dǎo)。

單位時(shí)刻內(nèi)經(jīng)過(guò)某一截面的熱量，稱(chēng)為熱流率，單位為“瓦特”(W)。單位面積的熱流率稱(chēng)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(dǎo)性能緊密相關(guān)之外，還與垂直于該傳熱面方向上的溫度梯度有關(guān)，即

式中n為熱傳導(dǎo)面的法線(xiàn)方向，λ為熱傳導(dǎo)系數(shù)，單位是瓦特每米每攝氏度，記為W·m-1·℃-1。僅由分子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)引起的熱傳導(dǎo)，稱(chēng)為分子熱傳導(dǎo)，熱傳導(dǎo)系數(shù)λt為10-1量級(jí)。例如在101325Pa氣壓和10℃時(shí)，純水的λt＝0.582W·m-1·℃-1，30℃時(shí)，λt=0.607W·m-1·℃-1，即隨溫度的升高而增大，水的熱傳導(dǎo)系數(shù)在液體中除水銀之外是最大的。由于水的比熱容非常大，因此雖然其熱導(dǎo)性好，但水溫的變化相當(dāng)遲緩。海水的熱導(dǎo)系數(shù)λt，比純水的稍低，且隨鹽度的增大略有減小。λt要緊與海水的性質(zhì)有關(guān)。

若海水的熱傳導(dǎo)是由海水塊體的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)所引起，則稱(chēng)為渦動(dòng)熱傳導(dǎo)或湍流熱傳導(dǎo)。渦動(dòng)熱傳導(dǎo)系數(shù)λA

要緊和海水的運(yùn)動(dòng)狀況有關(guān)。所以，在別同季節(jié)、別同海域中，λA有較大差不，其量級(jí)普通為102～103。因此渦動(dòng)熱傳導(dǎo)在海洋的熱量傳輸過(guò)程中起要緊作用，而分子熱傳導(dǎo)只占次要地位。例如，據(jù)計(jì)算，在溫度0℃的海洋中。假如海面溫度保持30℃，單靠分子熱傳導(dǎo)，則需要1000年的時(shí)刻才干在300m的深度上使溫度上升到3℃。固然在3.4.3說(shuō)述“雙擴(kuò)散”對(duì)流時(shí)，分子熱傳導(dǎo)的作用是別可忽視的。

類(lèi)似熱量的傳導(dǎo)，海洋中的鹽量(濃度)也能擴(kuò)散傳輸。同樣也有分子鹽擴(kuò)散和渦動(dòng)鹽擴(kuò)散兩種方式，且別同鹽度的海水，其鹽擴(kuò)散系數(shù)也別同。大體上分子鹽擴(kuò)散系數(shù)僅為分子熱傳導(dǎo)系數(shù)的0.01左右。鹽擴(kuò)散率表達(dá)式的形式與式(3—10)的形式相對(duì)應(yīng)。

另外，海水的動(dòng)量傳輸?shù)谋磉_(dá)式，也與式(3—10)具有相似的形式。

六、沸點(diǎn)升高和冰點(diǎn)下落

海水的沸點(diǎn)和冰點(diǎn)與鹽度有關(guān)，即隨著鹽度的增大，沸點(diǎn)升高而冰點(diǎn)下落。在海洋中，人們關(guān)懷的是海水的冰點(diǎn)隨溫度的變化。Doherty等(1974)給出了如下關(guān)系式

tf=-0.0137-0.051990S-0.00007225S2-0.000758Z

(3—11)

式中Z為海水的深度(m)。在上述基礎(chǔ)上，Millero等(1976)又提出了新的公式

tf=-0.0575S+1.715023×10-3S3/2-2.154996×10-4S2-7.53×10-8p(3－12)

式中S為有用鹽度，p的單位為帕(Pa)。

盡管海水最大密度溫度tρ(max)與冰點(diǎn)溫度tf都隨鹽度的增大而落低，但前者落得更快。當(dāng)S=24.695時(shí)，兩者的對(duì)應(yīng)溫度皆為-1.33℃，當(dāng)鹽度再增大時(shí)，tρ(max)就低于tf了。

要緊的力學(xué)性質(zhì)：

(一)海水的粘滯性：相鄰兩層海水作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于水分子的別規(guī)則運(yùn)動(dòng)或者海水塊體的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)(湍流)，在兩層海水之間便有動(dòng)量傳遞，從而產(chǎn)生切應(yīng)力。

(二)海水的滲透壓：果在海水與淡水之間放置一具半滲透膜，水分子能夠透過(guò)，但鹽分子別能透過(guò)。這么，淡水一側(cè)的水會(huì)漸漸地滲向海水一側(cè)，使海水一側(cè)的壓力增大，直至達(dá)到平衡狀態(tài)。此刻膜兩邊的壓力差，稱(chēng)為滲透壓。

(三)海水的表面張力：液體的自由表面上，由于分子之間的吸引力所形成的合力，使自由表面趨向最小，這算是表面張力。

(一)海水的粘滯性

當(dāng)相鄰兩層海水作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于水分子的別規(guī)則運(yùn)動(dòng)或者海水塊體的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)(湍流)，在兩層海水之間便有動(dòng)量傳遞，從而產(chǎn)生切應(yīng)力。

摩擦應(yīng)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(yīng)力為

式中n為兩層海水界面的法線(xiàn)方向，υ為流速，μ稱(chēng)為動(dòng)力學(xué)粘滯系數(shù)(粘度，Viscosity)，單位是帕秒，記為Pa·s；μ/ρ稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)學(xué)粘滯系數(shù)，單位是平方米每秒，記為m2·s-1。μ隨鹽度的增大略有增大，隨溫度的升高卻迅速減小。

單純由分子運(yùn)動(dòng)引起的μ的量級(jí)非常小。在討論大尺度湍流狀態(tài)下的海水運(yùn)動(dòng)時(shí)，其粘滯性能夠忽略別計(jì)。但在描述海面、海底邊界層的物理過(guò)程中以及研究非常小尺度空間的動(dòng)量轉(zhuǎn)換時(shí)，分子粘滯應(yīng)力卻起著重要作用。分子粘滯系數(shù)只取決于海水的性質(zhì)，而渦動(dòng)粘滯系數(shù)則與海水的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。

(二)海水的滲透壓

假如在海水與淡水之間放置一具半滲透膜，水分子能夠透過(guò)，但鹽分子別能透過(guò)。這么，淡水一側(cè)的水會(huì)漸漸地滲向海水一側(cè)，使海水一側(cè)的壓力增大，直至達(dá)到平衡狀態(tài)。此刻膜兩邊的壓力差，稱(chēng)為滲透壓。它隨海水鹽度的增高而增大。低鹽時(shí)隨溫度的變化別大，而高鹽時(shí)隨溫度的升高增幅較大。

海水滲透壓對(duì)海洋生物有非常大妨礙，因?yàn)楹Ｑ笊锏募?xì)胞壁算是一種半滲透膜，別同海洋生物的細(xì)胞壁性質(zhì)有不，因此對(duì)鹽度的習(xí)慣范圍別同。這是海洋生物學(xué)家們所關(guān)注的咨詢(xún)題。

海水與淡水之間的滲透壓，依理論計(jì)算可達(dá)水位差約250m的壓力。

(三)海水的表面張力

在液體的自由表面上，由于分子之間的吸引力所形成的合力，使自由表面趨向最小，這算是表面張力。海水的表面張力隨溫度的增高而減小，隨鹽度的增大而增大。海水中雜質(zhì)的增多也會(huì)使海水表面張力減小。表面張力對(duì)水面毛細(xì)波的形成起著重要作用。

3.何謂海水的位溫？有何有用價(jià)值？

位溫：海洋中某一深度(壓力為p)的海水微團(tuán)，絕熱上升到海面(壓力為大氣壓p0)時(shí)所具有的溫度稱(chēng)為該深度海水的位溫，記為Θ。

在分析大洋底層水的分布與運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于各處水溫差不甚小，但絕熱變化效應(yīng)往往明顯起來(lái)，因此用位溫度分析比用現(xiàn)場(chǎng)溫度更能講明咨詢(xún)題。

5.海水結(jié)冰與淡水結(jié)冰的過(guò)程有何別同？為啥？

海冰形成的必要條件是，海水溫度落至冰點(diǎn)并接著失熱、相對(duì)冰點(diǎn)稍有過(guò)冷卻現(xiàn)象并有凝聚核存在。

海冰形成過(guò)程：海水最大密度溫度隨鹽度的增大而落低的速率比其冰點(diǎn)隨鹽度增大而落低的速率快，當(dāng)鹽度低于24.695時(shí)，結(jié)冰事情與淡水相同；

當(dāng)鹽度高于24.695時(shí)(海水鹽度通常這樣)，海水冰點(diǎn)高于最大密度溫度，所以，即使海面落至冰點(diǎn)，但由于增密所引起的對(duì)流混合仍別停止，所以惟獨(dú)當(dāng)對(duì)流混合層的溫度并且到達(dá)冰點(diǎn)時(shí)，海水才會(huì)開(kāi)始結(jié)冰。因此海水結(jié)冰能夠從海面至對(duì)流可達(dá)深度內(nèi)并且開(kāi)始。也正因?yàn)檫@樣，海冰一旦形成，便會(huì)浮上海面，形成非常厚的冰層。

海水與淡水的結(jié)冰過(guò)程別同的緣故：要緊是純水的凍結(jié)，會(huì)將鹽分大部排出冰外，而增大了冰下海水的鹽度，加強(qiáng)了冰下海水的對(duì)流和進(jìn)一步落低了冰點(diǎn)，又兼冰層阻礙了其下海水熱量的散失，因而大大地減緩了冰下海水接著凍結(jié)的速度。

9.簡(jiǎn)述世界大洋中溫度、鹽度和密度的空間分布基本特征。

從宏觀上看，世界大洋中溫、鹽、密度場(chǎng)的基本特征是：在表層大致沿緯向呈帶狀分布，即東—西方向上量值的差異相對(duì)非常小；而在經(jīng)向，即南—北方向上的變化卻十分顯著。在鉛直方向上，基本呈層化狀態(tài)，且隨深度的增加其水平差異逐漸縮小，至深層其溫、鹽、密的分布均勻。它們?cè)阢U直方向上的變化相對(duì)水平方向上要大得多，因?yàn)榇笱蟮乃匠叨缺绕渖疃纫髱装俦吨翈浊П丁?/p>

13.何為海洋水團(tuán)？它和水型、水系有啥關(guān)系？

水團(tuán)的定義是：“源地和形成機(jī)制相近，具有相對(duì)均勻的物理、化學(xué)和生物特征及大體一致的變化趨勢(shì)，而與身邊海水存在明顯差異的宏大水體。”

水型(watertype)：通常它是指溫鹽度均勻，在溫—鹽圖解上僅用一具單點(diǎn)表示的水體。由于性質(zhì)徹底相同的水樣，其觀測(cè)值皆對(duì)應(yīng)于溫—鹽圖解中的一具點(diǎn)，故水型實(shí)質(zhì)上是“性質(zhì)徹底相同的水體元的集合”。由此引伸，即可給出水團(tuán)的集合論定義：“水團(tuán)是性質(zhì)相近的水型的集合”。

水系(watersystem)：在海洋學(xué)中水系可定義為“符合一具給定條件的水團(tuán)的集合”。換言之，水系的劃分只思考一種性質(zhì)相近即可。在淺海水團(tuán)分析中，經(jīng)常提到的沿岸水系和外海水系，算是只思考鹽度而劃分的。前者指沿岸低鹽水團(tuán)的集合，后者是指外海(受大陸徑流妨礙較小的)高鹽水團(tuán)的集合。

第四章海水的化學(xué)組成和特性

1.海水的組成為啥有恒定性？（好似沒(méi)啥答案）

海水中各種元素都以一定的物理化學(xué)形態(tài)存在。

在海水中銅的存在形式較為復(fù)雜，大部分是以有機(jī)絡(luò)合物形式存在的。在自由離子中僅有一小部分以二價(jià)正離子形式存在，大部分基本上以負(fù)離子絡(luò)合物浮現(xiàn)。海水中有含量極為豐富的鈉，但其化學(xué)行為很簡(jiǎn)單，它幾乎全部以Na+離子形式存在。

海水中的溶解有機(jī)物十分復(fù)雜，要緊是一種叫做“海洋腐殖質(zhì)”的物質(zhì)，它的性質(zhì)與土壤中植被分解生成的腐殖酸和富敏酸類(lèi)似。海洋腐殖質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)還沒(méi)有徹底確定，然而它與金屬能形成強(qiáng)絡(luò)合物。

海水中的成分能夠劃分為五類(lèi)：1.要緊成分(大量、常量元素)：指海水中濃度大于1×10－6mg/kg的成分。屬于此類(lèi)的有陽(yáng)離子Na+，K+，Ca2+，Mg2+和Sr2+五種，陰離子有

H3BO3，其總和占海水鹽分的99.9％。因此稱(chēng)為要緊成分。

由于這些成分在海水中的含量較大，各成分的濃度比例近似恒定，生物活動(dòng)和總鹽度變化對(duì)其妨礙都別大，因此稱(chēng)為保守元素。海水中的Si含量有時(shí)也大于1mg/kg，然而由于其濃度受生物活動(dòng)妨礙較大，性質(zhì)別穩(wěn)定，屬于非保守元素，所以討論要緊成分時(shí)別包括Si。

2.溶于海水的氣體成分，如氧、氮及惰性氣體等。

3.營(yíng)養(yǎng)元素(營(yíng)養(yǎng)鹽、生源要素)：要緊是與海洋植物生長(zhǎng)有關(guān)的要素，通常是指N，P及Si等。這些要素在海水中的含量經(jīng)常受到植物活動(dòng)的妨礙，其含量非常低時(shí)，會(huì)限制植物的正常生長(zhǎng)，因此這些要素對(duì)生物有重要意義。

4.微量元素：在海水中含量非常低，但又別屬于營(yíng)養(yǎng)元素者。

5.海水中的有機(jī)物質(zhì)：如氨基酸、腐殖質(zhì)、葉綠素等。

海水的更新時(shí)刻在溫躍層(平均100m)以上平均為幾十年，而在深層則為1000年左右。假如元素逗留時(shí)刻大于更新的時(shí)刻，則在整個(gè)海洋中的分布應(yīng)當(dāng)是均勻的；假如小于更新的時(shí)刻，其分布應(yīng)當(dāng)是別均勻的。然而有點(diǎn)元素如P、N、Si盡管逗留時(shí)刻較長(zhǎng)，由于生物參與了這些元素的循環(huán)，在海洋中也造成了別均勻的分布。

3.海水的pH值普通是多少？海水的緩沖能力要緊由哪種作用操縱？

海水的pH值:約為8.1，其值變化非常小，所以有利于海洋生物的生長(zhǎng)；

海水具有一定的緩沖能力，這種緩沖能力要緊是受二氧化碳系統(tǒng)操縱的。

第五章海洋環(huán)流

1.簡(jiǎn)述海流的定義、形成緣故及表示辦法。

海流是指海水大規(guī)模相對(duì)穩(wěn)定的流淌，是海水重要的普遍運(yùn)動(dòng)形式之一。

海流形成的緣故歸納起來(lái)兩種:

第一種緣故是海面上的風(fēng)力驅(qū)動(dòng)，形成風(fēng)生海流。由于海水運(yùn)動(dòng)中粘滯性對(duì)動(dòng)量的消耗，這種流淌隨深度的增大而減弱，直至小到能夠忽略，其所涉及的深度通常只為幾百米，相關(guān)于幾千米深的大洋而言是一薄層。

第二種緣故是海水的溫鹽變化。因?yàn)楹Ｋ芏鹊姆植寂c變化直截了當(dāng)受溫度、鹽度的支配，而密度的分布又決定了海洋壓力場(chǎng)的結(jié)構(gòu)。實(shí)際海洋中的等壓面往往是傾歪的，即等壓面與等勢(shì)面并別一致，這就在水平方向上產(chǎn)生了一種引起海水流淌的力，從而導(dǎo)致了海流的形成。另外海面上的增密效應(yīng)又可直截了當(dāng)?shù)匾鸷Ｋ阢U直方向上的運(yùn)動(dòng)。

描述海水運(yùn)動(dòng)的辦法有兩種：一是拉格朗日辦法，一是歐拉辦法。

前者是跟蹤水質(zhì)點(diǎn)以描述它的時(shí)空變化，這種辦法實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難，但近代用漂流瓶以及中性浮子等追蹤流跡，可近似地了解流的變化規(guī)律。

通常多用歐拉辦法來(lái)測(cè)量和描述海流，即在海洋中某些站點(diǎn)并且對(duì)海流舉行觀測(cè)，依測(cè)量結(jié)果，用矢量表示海流的速度大小和方向，繪制流線(xiàn)圖來(lái)描述流場(chǎng)中速度的分布。假如流場(chǎng)別隨時(shí)刻而變化，這么流線(xiàn)也就代表了水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。

2.引起海水運(yùn)動(dòng)的力有哪些？

作用在海水上的力有多種，歸結(jié)起來(lái)可分為兩大類(lèi)：

一是引起海水運(yùn)動(dòng)的力，諸如重力、壓強(qiáng)梯度力、風(fēng)應(yīng)力、引潮力等；

另一類(lèi)是由于海水運(yùn)動(dòng)后所派生出來(lái)的力，如地轉(zhuǎn)偏向力(CoriolisForce，亦稱(chēng)為科氏力)、摩擦