1、第七章 海洋概况、海温和海冰,1 海洋概况 GO 2 海水温度 GO3 海 冰 GO,气象要素（Meteorology elements) ：反映大气状态的物理量或物理现象，主要有：气温、气压、风、湿度、云、能见度和天气现象。海洋要素（Marine elements）：反映海洋状态的物理量或物理现象。如海温、盐度、海浪、海流和海冰等。,几个重要的专业术语,海洋概况,洋 (Ocean)：面积广，约占海洋总面积的89%，洋的深度大、水色高、透明度大，水文要素相对比较稳定，季节变化小，有独自的潮波和强大的洋流系统。 海 (Sea):大洋靠近大陆边缘部分，是大洋的附属部分。 海湾 (Gulf、Bay)
2、: 洋或海的一部分延伸入大陆，其深度和宽度逐渐减小的水域称为湾。湾内潮差大。 海峡 (Strait、Channel): 海洋中相邻海区之间宽度较窄的水道称为海峡。海峡的特点是流急、速大、多涡旋。,海：大洋靠近大陆边缘部分，海的面积只占海洋总面积的11%，一般深度浅，水色低，透明度小，季节变化显著。没有独立的海流系统和潮波系统，多数受大洋影响。我国东南海岸面临四海。渤海： 为我国的内陆海，自老铁山经庙岛与蓬莱角，分割黄海，面积约9万7千平方公里，平均水深18米。黄海： 北起鸭绿江口，南从长江口北岸至济州岛与东海分开，面积42万平方公里，平均水深44米。东海： 南自南澳岛与台湾岛的鹅銮鼻分隔南海，
3、面积75万平方公里，平均水深349米。南海： 南靠加里曼丹岛，东临菲律宾，西接印支半岛，面积350多万平方公里，平均深度1000米以上。我国拥有300万平方公里的海洋国土和1.9万公里的海岸线。,大气和海洋污染,大气污染：二氧化碳的逐年增多将导致地球变暖并引起全球天气和气候的异常变化。导致极冰融化、海面上升、一些陆地和港口将被淹没。另外，大气中的粉尘、二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、硫化氢、碳氢化合物和氨等。严重污染大气，对人类造成极大危害。海洋污染：污染途经是降水、江河经流、大气环流、涨落潮、污水排放、海上采油采矿和船舶排污。其污染具有污染源广、持续性强、扩散范围大、危害严重等特点。必须严格遵
4、守防止船舶污染海洋的国际公约。否则，制裁是相当严厉的。,海 温 (Sea-water Temperature),海温：表示海水冷热程度的物理量称为海水温度，简称海温。海温的高低取决于太阳辐射、海面辐射、蒸发、海流和海水的垂直运动等多种因素。表层海温：表层海水的温度。一般指海表面到0.5米水深的平均温度。影响水温变化的因子是比较复杂的，如太阳辐射，海面蒸发，海气热交换，海洋热平衡和大陆径流等。海水温度的变化对天气和气候有着极其重要的影响。影响海水温度分布的主要因子：太阳辐射随纬度的不均匀，冷暖海流和海陆分布等。整个海洋的年平均温度变化不大。年平均表层水温太平洋最高为19.1 ，印度洋次之为17.
5、0 ，大西洋最低为16.9 。三大洋平均表层水温为17.7 ，比地面年平均气温14.3 高3 。可见海洋相对陆地是温暖的。,大洋海水温度的水平分布特征,1. 海温水平分布与气温分布一致，在赤道附近是高温，随着纬度增加海温下降。 2. 在北半球，大洋西部的等温线密集，东部的等温线稀疏。这主要是冷暖海流交汇处温度梯度大， 形成一个等温线密集带，称为“海洋锋”。 3. 南半球等温线分布比北半球规则，大致与纬圈平行，而北半球的等温线分布比较复杂。 4. 北半球的表层水温较高，而南半球的较低。主要是北半球的海陆分布阻碍了北冰洋的冷水大量流入。 5. 夏季水温高于冬季，而冬季水温分布的经向梯度比夏季大得多
6、。,世界大洋海水温度的水平分布,中国近海水温分布,我国近海由于受大陆影响海温变化较复杂，全年2月份海温最低，8月份最高。年平均水温： 渤海为11 ；黄海为14-19 ；东海为20-24 ；南海北部25-27 ；南部为28。冬季：表层水温,渤海0左右，黄海0-10，东海8-20，南海16-26。南北温差较大，近海水温低于外海，。夏季：表层水温,渤海25-27，黄海25-27，东海28 ，南海28-29。水温分布趋于均匀，南北温差小，近海水温高于外海。,中国近海水温分布,海水温度的垂直分布,影响因素：太阳辐射，海水的垂直运动特点：上层水温变化快，下层变化慢。垂直结构：混合层：为0-100米左右，温
7、度均匀，温度剃度几乎为零;温跃层：温度剃度大;恒温层：水温变化很小，在26之间，仅相差4，又称渐变层.,海水温度的日年变化,日变化：大洋表层水温的日变化甚小，一般为0.4左右，在平静无风的天气条件下可达1。最高出现在14-15时，最低出现在早晨6时。 日较差: 低纬大于高纬，夏季大于冬季。年变化：大洋表层水温的年变化一般比气温滞后1-2个月,北半球最高在8-9月，最低在2-3月。 年较差: 低纬小于中高纬。,厄尔尼诺现象和拉尼娜现象,厄尔尼诺（El Nino）是指赤道太平洋东部和中部海域大范围海水出现异常增温的现象。这种现象的出现可造成全球天气异常。厄尔尼诺现象可能是海洋和大气之间不稳定的相互
8、作用引起的。拉尼娜（La Nina）是指赤道附近东太平洋水温反常变化的一种现象。拉尼娜现象与厄尔尼诺现象正好相反。指的是洋流水温反常下降。厄尔尼诺和拉尼娜现象都成为预报全球气候异常的最强信号,水温对人体的影响,在水中，人体生理零度比在大气中高的多。当水温低于29 时，人体皮肤有冷感；2937 时有温感；高于37 时有热感。在大洋中平均水温高于28 的区域只占海洋总面积的6%，热带某些海域水温最高只有29-30 。可以说几乎整个大洋海水的温度对人体来说都有冷感。落水者当体温从37 降到32 的过程中，人体出现剧烈颤抖，体温从32 降到30 的过程中进入昏迷状态而不省人事；当体温降到30 以下时，
9、因心脏衰竭而导致死亡。水温对落水者存活时间有明显的影响，水温越高，存活时间越长。水温为0 时，落水者只能坚持15min；水温为10 时，存活的时间为2.5-3.0h；水温为15-20 时，存活时间可达10余小时。,海水盐度 (Marine Salinity),盐度是海水中含盐浓度的一种量度，是描述海水特性的基本物理量之一。含盐量是指1kg海水中各种溶解盐类的总克数，单位为g/kg，盐度的符号为S。通常影响海水盐度大小的因素为海流、结冰或融冰、蒸发或降水等。因此，大洋表面盐度分布规律与降水量和蒸发量之差的分布相当一致。赤道地区盐度较低（约为35），随着纬度增加，盐度加大，在副热带海区盐度最高（3
10、637），向两极又逐渐降低，极地地区盐度最低（约为34以下）。,海面能见度 （Visibility）,海面能见度的概念在海面上，正常目力所能看到的最大水平距离，称为海面能见度，以km或n mile为单位表示。所谓“能见”就是能将目标物的轮廓从天空背景上分辨出来。在海洋上，通常以水天线作为目标物进行观测。大气透明度是影响能见度的直接因子，其次是目标物和背景的亮度以及人的视觉感应能力。能见度等级：能见度分成09共十个等级，具体见表。但世界各地向船舶发布的气象报告中，采用以下等级：能见度恶劣 Visibility bad 00.25 n. mile 能见度不良 Visibility poor 0.2
11、51.0 n. mile 能见度中等 Visibility moderate 15 n. mile 能见度良好 Visibility good 511 n. mile 能见度很好 Visibility very good 1127 n. mile 能见度极好 Visibility excellent 27 n. mile,海水透明度,海水透明度是表示海水能见程度的一种量度。在海洋学中常用直径30cm的白色圆盘，在船舷背光处，垂直沉入水中，直到正常视力的观测者刚好看不见圆盘为止，这时从海面到圆盘的深度就是该处海水的透明度。,海 冰（Sea Ice）,海冰: 广义的海冰是指海洋中各种冰的总称，它包
12、括海水本身结冰和由大陆冰川，江河流入海洋中的陆源冰。海冰能破坏港口设施，造成港口封冻，航道阻塞。流冰，特别是冰山严重威胁船舶的航行安全。 冰源： 1. 由海水直接冻结而成的冰，称咸水冰。2. 从陆地流入海洋的冰，称淡水冰。江河的流冰和大陆冰川的崩裂。 影响海冰形成的主要因子：1. 长期冰点下的温度。 2. 海水的表层盐度。 3. 垂直盐度的分布。 4. 海水的深度 。,冰山的形成,形成：极地地区不断降雪，在重力作用下低温凝固变成冰，形成了两极的冰帽（Ice Cape），厚度达几千米。冰在高压下向四周流动称为冰川，移动速度约为30m/天，当巨大的冰川流到海洋沿岸断裂成巨大的冰块，并随海流和风漂流
13、称为冰山(Iceberg)。冰山的水上部分与水下部分比较冰山冰的比重约为0.9，冰山体积的水上部分只占冰山整个体积的1/10。冰山露出海面的高度为总高度的1/71/5。,冰山和浮冰的漂移规律及临近征兆,影响海冰漂流的主要因素是风和海流1. 在无风海域: 冰山和浮冰随流漂移，其漂移的速度和方向与海流一致。2. 在无流海域: 冰山和浮冰随风漂移，其漂移的方向在北半球偏离风的去向之右约28，在南半球偏离风的去向之左约28，漂移速度大约为风速的1/50。船舶临近冰区的征兆1. 如无强寒流影响，但海水温度急降。2. 出现浮冰且可听见冰块撞击声，或海浪在冰中的冲击、挤压、碰撞等声音3. 远处海面反射光芒，
14、或海上出现浓雾屏带4. 大风浪中航行，突然出现波浪减弱5. 开阔海面能听到本船汽笛的回声6. 远处有冰山，且出现海市蜃楼,船体积冰,冬季高纬度航行，当气温很低，海上风浪较强时，波浪飞沫在空气中变成过冷水滴，一碰到船体时便发生冻结，形成船体积冰（又称重冰集结或甲板冰）。船体积冰主要发生在船体、甲板、上层建筑或天线上。它可折断天线，阻隔通信，使雷达失效，严重时能使船舶重心上升或偏移，稳性破坏，使船舶失去平衡而发生突然倾覆。冬季在黑海、亚得利亚海里的“布拉风”既典型的代表。船舶在发生船体积冰的海域航行时，应经常改变航向或航速。积冰严重时，应将船舶驶往开阔海域或较暖海域,冰况图,冰况图是根据卫星及其他
15、观测资料绘制的。目前，发布海冰图的传真广播台有日本东京、瑞典斯德哥尔摩、德国奎克博恩、英国布拉克内尔和加拿大哈利法克斯等。多数广播台只限于在冬季指定的星期发送海冰状况图。图中不仅简单的表示冰量，而且还表示出冰块的位置和可能通行的航道。图14.3为东京JMH台发布的1990年5月16日西北太平洋冰况图。由图上方的图例可知不同海域海冰的聚集状况，图的左方还有英文、日文的冰况分析与展望。此外，图中还绘出表层温等水线，间隔为1 oC。,不久前，一些国家已开始发布传真冰况预报图。不同国家发布的冰况图形式和风格都有所不同，使用时须阅读有关图例和说明。,渤海黄海北部常年冰情分布示意图 （靠岸的线为固定冰范围，外边的线为流冰范围）,本章结束,
