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讲座 13.海洋学

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1. 海洋的构成

2. 海水的性质

3. 洋流

4. 淡水

5. 潮间带

6. 海洋的利用

1.海洋的组成

⑴ 水圈的组成

①天然水=海水（97.22%）+淡水（2.78%）

② 淡水的成分

○ 淡水 = 冰川和永久冻土 (1.91%) + 地下水 (0.84%) + 其他 (0.03%)

○ 雨水溶解陆地上的矿物质，导致高浓度的CO32-和Ca2+

③ 海水的成分

○ 盐类的组成

○ 海水平均盐度为35‰：1公斤海水中溶解35克盐

○ 起源1：岩石的风化和侵蚀

○ 起源2：海底火山：海底火山爆发导致Cl-浓度升高

○ 淡水中CO32-和Ca2+浓度高于海水的原因：被生物利用

○ 海水中的主要元素（以质量计）

○ 氯离子 (Cl-) : 55.0%

○ 钠离子 (Na+) : 30.6%

○ 硫酸根离子(SO42-) : 7.7%

○ 镁离子 (Mg2+) : 3.7%

○ 钙离子 (Ca2+) : 1.2%

○ 钾离子 (K+) : 1.1%

○ 海水中元素的分布（摩尔浓度）

表 1. 海水中元素的分布

○ 根据纬度的盐度

○ 赤道：降水 > 蒸发。低盐度

○ 中纬度地区：蒸发 > 降水。高盐度

○ 极地：冰川融化剧烈。低盐度

○ (注) 大部分沙漠形成于中纬度地区

○ 韩国盐度

○ 黄海盐度比东海低：黄海被陆地包围，具有淡水的特点

○ 夏季盐度低于冬季：降水量高 - 夏季蒸发

○ 盐度恒定比例定律

表 2. 盐度恒定比例定律

○ 机理：长期混合的结果

○ 离子停留时间

表 3. 离子的停留时间

○ 从海水中提取的有用矿物质：盐、镁、溴等。

○ 海水中溶解的气体：氧气、二氧化碳、氮气，海洋生物必需的

⑵ 海洋结构： 通过温度随深度的变化来区分

图 1. 海洋层的划分

① 混合层（50 m ~ 200 m, 2%）：垂直温度保持恒定

○ 太阳能影响 ○、风影响 ○：由于风引起的混合，温度均匀

○ 冬季期间混合层变厚：由于密度驱动的循环导致地表水冷却，增加了其厚度

○ 中纬度最厚混合层：中纬度地区有强风（由于大气环流）

② 温跃层（200 m ~ 1,000 m, 18%）：随着深度的增加，温度迅速降低

○ 太阳能影响 O、风能影响 X

○ 稳定性：下层比上层冷。限制对流混合

○ 海面坡度与温跃层坡度相反

图 2. 海面坡度和温跃层坡度

③ 深海层（1,000 m ~, 80%）：由极地水域、深海地层形成

○ 太阳能影响 X、风能影响 X

○ 不分纬度、季节恒温：-1～3℃，平均3.9℃

○ 极低温、高密度、低盐度» ○ 水的最大密度温度随着压力的增加而降低：解释了深海层中温度随着深度而降低

图 3. 水的最大密度温度与压力的关系

⑶ 海洋分布

① 边缘海

② 封闭海

⑷ 海底和海岸线特征

① 海洋内区域

○ 盆地：大的圆形或椭圆形凹陷

○ 海沟：靠近大陆边缘的狭长海沟状凹陷

○ 深：战壕内较深的部分

○ 山谷：平缓的斜坡通向更深的区域

○ Farrow：海底山脊，垂直于海岸线

② 来自海洋的区域

○ 上升：从深海海底升起的长而高的部分，类似于陆地上的山脉

○ 高原：地势较高、平坦、两侧陡峭的地区

○ 岸：由非岩石材料组成的高地平坦区域，相对较浅且可通航

○ 珊瑚礁：含有岩石露头或珊瑚礁的浅水区域

⑸ 海洋深度

⑹ 海冰和冰山

2.海水的特性

⑴ 海水温度

⑵ 海水盐度（参考：1-⑴-③）

⑶ 海水的密度和比重

⑷ 海水的光学性质和透明度

⑸ 海水颜色标准

⑹ 海水中的声速

图。 4. 深海声速剖面

① 背景知识： 波向较慢的一侧折射。

○ 事件实验： 当将波视为具有宽度的线时，如果一端较快而另一端较慢，则波会向较慢的一侧弯曲。

○ 无论粒子波如何，弹性波都会向速度较慢的一侧折射。

② 情况1：深度＜1,000 m ：声音向下折射。

③ 情况2：深度＞1,000 m ：声音向上折射。

④ 声道： 前后1000m左右存在声道。

○ 声音以前后1,000m左右的波浪状传播，并与海面平行传播。

○ 鲸鱼和潜艇经常利用这一点。

3. **海水的运动

⑴ 波速

图。 5. 深海波浪和浅海波浪

① 船上水粒子的运动方向：波浪传播方向

② 波速一般方程

○ 含义1：速度随深度增加（显而易见）

○ 含义2： 波长越长，速度越高 ： 想象海啸时很容易理解

③ 情况1： 深海波浪 ：当深度> 0.5 λ时。也称为表面波。

○ 水粒子形成圆形轨道。

○ 半径随着深度的增加而减小。

○ 深海波浪的速度 ： （注）这并不意味着波浪的速度随深度无限增加。

○ 随着深度的增加，水粒子圆周运动的尺寸减小。

④ 情况2： 浅水波浪 ： 当深度< 0.05 λ时。又称长波。

○ 随着深度的增加，只有波长会缩短。

○ 浅水波速

○ 随着深度减小，: 传播速度减小，波长缩短，波高增加。

⑤ 情况3： 0.05 λ ＜ 深度＜ 0.5 λ ： 波浪开始受到海底影响。

⑥ 潮汐波（海啸）

○ 类型 1： 风暴海啸 ： 由低压（台风）产生

○ 到达海岸 → 深度减小 → 速度减小 → 波长减小 → 波高增加

○ 类型 2： 地震海啸（海啸）： 由地震、火山和山体滑坡等垂直运动产生

○ 波长很长，与浅水波具有相同的特性

○ 垂直分层比水平分层更容易发生地震海啸

⑵ 洋流> ① 海水调查方法

○ 基于海水颜色的方法

○ 基于温度和盐度的方法

○ 基于船向的方法

○ 基于电流计的方法

○ 使用漂流器的方法

○ 电磁法

○ 动态法

② 洋流类型

○ 风驱动电流：由风驱动的电流

○ 密度驱动电流：由密度差异引起的电流

○ 地转流：也称为地形流

○ 水流中压力梯度与科里奥利力的平衡：类似于大气中地转风的原理

○ 高压区位于水流方向的右侧，与等压线平行流动

○ 逆流：填充其他洋流运动留下的空白空间的洋流

③ 暖流和寒流

○ 暖流：从高纬度流向低纬度。例如：加州洋流等。

○ 寒流：从低纬度流向高纬度。例如：湾流、黑潮等。

○（注）不要分别记忆暖流和寒流的类型；参考以下热带环流

○ 与暖流相比，冷流的温度和盐度相对较高

○ 交汇区：暖流和寒流交汇的地方。在这里可以发现各种海洋物种

④ 科里奥利效应和洋流

图。 6. 艾克曼运输

○ 艾克曼深度：海水沿与风向相反的方向流动的深度。也称为埃克曼层或摩擦层

○ 由于科里奥利效应，北半球洋流顺时针流动，南半球洋流逆时针流动

○ 在北半球，埃克曼层的平均水流垂直于风向向右

○ 地表水运动方向与风向右转45°

○ 提示： 地形流是沿风向形成的，并且经常伴随着埃克曼运输

⑤ 全球主要洋流

○ 北冰洋产生的高密度水大部分流入北大西洋

○ 海洋输送带

⑥ 韩国附近洋流

图。 6. 韩国附近的洋流

○ 提示： 朝鲜制造的青铜器：朝鲜洋流、黑潮、黄海寒流、东海暖流

○ 其他：利曼洋流、对马暖流

⑦ 温盐环流1：海水水平环流

○ 热带环流：0°至60°的环流。风→埃克曼传输→海面坡度→地形流

○ 热带环流输送最多的热能

○ 信风和西风导致北纬30°海面升高

○ 地形洋流类型：北赤道洋流、南赤道洋流、北太平洋洋流（北大西洋洋流）、东西边界洋流

○ 北半球和南半球洋流对称出现（例如北赤道洋流和南赤道洋流）

○ 南太平洋洋流与南极绕极洋流结合

○ 东西边界流比较

表。 4. 东西边界流比较

○ 西向洋流加强：随着主导力量向高纬度方向增强，西太平洋海面坡度比东太平洋大

○ 赤道逆流

○ 由于以下原因，沿赤道自西向东流动的洋流

北赤道流和南赤道流引起的海面高程差异

○ A型地形流> ⑧ 温盐环流2：海水垂直环流

○ 类型 1： 中间电流

○ 类型 2： 深海洋流

○ 周围海水因结冰而变得更咸，密度增加

○ 咸水下沉，形成深海水

○ 这种深海水是在高纬度地区产生的

○ 由于风等的影响可以忽略不计，深海水的循环速度比表层水慢。

○ 深层海水循环增强，表层水流增强，高低纬度温差变小（∵能量输送）

○ 类型 3： 底部电流

○（注）赤道暗流

⑨ 深海环流与表层环流相互关联，在海洋中形成显着的环流

⑶【潮汐现象】(https://jb243.github.io/pages/344)

4.淡水

⑴湖泊的形成

⑵ 湖泊的性质

① 水温

○ 热带湖泊：常年地表温度超过4°C的湖泊

○ 温带湖泊：最高气温4℃以上、最低气温4℃以下的湖泊

○ 极地湖泊：常年地表温度低于4℃的湖泊

② 水彩

③化学成分

⑶ 湖泊的运动与变化

①湖泊变化

② 湖标

⑷ 河流系统

① 平衡河流和前行河流

② 前身河流

③ 河流捕获

⑸ 流量及流量曲线

⑹ 地下水的形成

⑺ 地下水成分

① 水硬度

② 氯离子

⑻ 温泉的分类

① 间歇弹簧

⑼ 温泉疗法

① 简单弹簧

② 盐泉

③ 硫磺泉

④ 放射性泉水

⑤ 矿泉水

⑽ 韩国温泉

表。 5. 韩国温泉

5.潮间带

⑴ 了解潮间带

① 沿岸宽阔平坦的沙子或卵石区域，涨潮时被淹没，退潮时暴露在外

② 组成部分：河口生态系统、潮间带生态系统、潮下生态系统

○ 河口生态系统 = 部分沼泽植被 + α

○ 潮间带生态系统 = 沼泽植被其他部分 + 潮间带

○ 潮下生态系统 = 高潮带 + 低潮带

③ 形成原因

○ 波浪作用

○ 波浪 : 随着风暴到达海岸而减弱

○ 波浪作用 ： 由波浪引起的侵蚀，导致土壤、沙子和砾石的产生、运输和沉积，形成滩涂

○ 【潮滩现象】(https://jb243.github.io/pages/344)

○ 沉积现象 : 河流沉积物堆积，含有大量有机物，形成沉积物

④ 功能

○ 经济价值： 提供约50%的鱼类，以及近100%的甲壳类和软体动物

○ 自然净化功能 ： 通过沼泽植被和滩涂过滤污染物，防止富营养化

○ 自然灾害减缓和气候调节 ： 作为陆地与海洋交汇处的缓冲区，缓解快速变化

○ 生态栖息地 ： 主要是海洋生物和鸟类的舒适繁殖地

示例 : 拉姆萨尔公约

○ 文化教育价值

⑵ 潮间带生物的环境条件和分布

① 底栖生物的定义和分类

○ 海洋生物大致分为三类

○ 第 1 类： 浮游生物 ： 由于游泳能力弱或无游泳能力而沿水流漂流

○ 类别2： Nekton ： 能够自航游泳» ○ 第 3 类： 底栖生物 ： 栖息于海底，包括潮滩和岩石区域

○ 底栖植物 : 分为绿藻、褐藻、红藻、海草

○ 底栖动物 : 根据栖息地、生物谱系、食物类型和大小分类

○ 饮食不仅包括草食性和肉食性，还包括碎食性、滤食性和食腐性

② 底栖生物的环境因素

○ 物理因素：波浪、潮汐、海水、基质、光照、水温等。

○ 波浪

○ 形成泡沫 → 阻挡光线穿透

○ 增加溶解氧和潮间带

○ 潮汐

○ 物种分布模式不同，暴露时间导致昼夜温度变化显着

○ 诱导生殖和摄食活动，创造日常活动的节奏

○ 海水

○ 通过海水运动分散某些生物和营养物质

○ 基材

○ 分为硬质和软质基质，提供庇护和营养

○ 光

○ 光通过光合作用影响植物的生长和繁殖

○ 对动物起到提示作用，指示时间并引导行为

○ 水温

○ 由于许多海洋动物都是变温动物，它们的生活会随着水温的变化而变化

○ 化学因素

○ 盐度

○ 1,000 升海水中溶解盐的含量，以千分之几 (‰) 为单位

○ 平均在35‰左右

○ 溶解氧含量 : 海水中溶解的氧气量

○ 生物因素

○ 捕食 ： 检测食物存在、定位、攻击、加工和消耗食物的过程

○ 食品

○ 空间

○ 分散

○ 运动

6.海洋的利用

⑴海洋热能转换：利用深层水与表层水的温差发电

⑵ 潮汐发电：利用水位差发电

⑶ 波浪发电 ： 利用波浪的力量，通过压缩空气使涡轮机旋转

① 当海浪袭来时，海水压缩发电机内的空气

② 排出的空气带动涡轮机发电

⑷ 1,000 至 4,000 m 深处的深海水 : 优质瓶装水市场

输入： 2016.06.22 20:54