《海洋水文要素观测》ppt课件
23页1、2019/2/14,1,现代海洋测绘技术 海洋水文要素观测,主讲人:赵玉新 电话:0451-82589406 Email: ,2019/2/14,2,本节提纲,海洋水文要素的观测方法怎么测?,海洋水文观测的概念、意义和分类有什么用?,海洋水文要素的使用方法怎么用?,2019/2/14,3,水文要素观测的意义,概念: 水文观测是指在江河、湖泊、海洋的某一点或断面上观测各种水文要素,并对观测资料进行分析和整理的工作。 意义: 人类要认识和开发海洋,首先必须对海洋进行全面深入地观测和调查,掌握其物理性质。 人类的生存活动与海洋水文的关系、海洋能源的利用、海洋航运、造船、海洋工程、海洋渔业都迫切需要掌握海洋水文要素的变化规律。,2019/2/14,4,分类: 在江河、湖泊中观测的主要内容有:测量水深、水位、流向、流速、流量、冰情、水的比重、含沙量、水色、透明度、水的化学成分等,并对上述资料进行分析和整理,为研究河床、海岸的变迁、河流径流规律、水文预报、水利计算和水上建筑物的设计施工提供资料。 在海域中主要观测温度、盐度、密度、潮汐、海流、波浪、水色、透明度以及气象等要素,为编辑出版航海图、海洋
2、水文气象预报、海洋工程的设计与建设以及海洋科学研究提供资料。海洋水文观测是海洋调查中重要的作业内容。,水文要素观测的分类,2019/2/14,5,海温特征: 温度是海洋的基本物理要素之一,很多海洋现象乃至地球现象都与海水温度有关。海洋测量中,采用的很多设备是声学设备,而海水中声波的传播速度取决于温度、盐度和深度。 海水表层的水温取决于太阳辐射,因而,低纬度海区水温高,高纬度海区水温低,高低相差30。 水温一般随深度的增加而降低,在水深1000m处,水温为45;水深2000m处,水温为23;水深3000m处,水温为12。占大洋总面积70%的海水,温度在06之间;全球海洋的平均温度在3.8。 水温随深度的分布除了有较浅的季节性温跃层外,一般都存在主温跃层。若以10等温面作为主温跃层特征值,经观测得知,它在赤道附近较浅,而在亚热带较深,在中纬度又较浅,到亚极地上升达海面。主温跃层以上为水温较高的暖水区,其下为水温低、垂直梯度很小的冷水区。,海水温度观测,2019/2/14,6,沿132E温度剖面图 。,海水温度观测,2019/2/14,7,温度观测仪器: 测定海洋表层水温一般利用海水表面温度
3、计及其他的测温仪器,其构造与普通水银温度计基本相同,不过装在特制的圆筒内,使得温度计提出水面时仍浸在水中,避免与外界空气接触而发生变化。另一种方法,即用水桶提取海水,再用精密温度计测定水温。另外,在卫星或者船舶上通常利用红外辐射温度计测量海水表面水温,在海洋浮标上一般装有自记测温仪器,从这些仪器上直接测得海水表层水温。,海水温度观测,2019/2/14,8,海水温度观测,温度观测仪器: 深层水温的测定,主要采用常规的深度温度计、自容式温盐深自记仪器(如STD、CTD)、电子温深仪(EBT)、投弃式温深仪(XBT)等。可以直接从这些仪器上测得铅直断面上各个水层的海水温度。实际测量中,温度是以国际温标为依据,国际符号为T(热力学温度)或t(摄氏温度);一般以摄氏温度表示。,2019/2/14,9,海水温度观测,海水温度图,2019/2/14,10,盐度定义: 1902年将海水的盐度首次定义为:在一千克海水中,所有碳酸盐转化为氧化物,而且有机物全部氧化后所含有固体物质的克数,单位是克/千克,符号为S,也就是说盐度是以千分比来表示的,又称绝对盐度。绝对盐度的局限性和所依据的海水组成恒定性理论并
4、不十分可靠,所以氯度滴定测定海水盐度的方法不准确,现场测量也不方便,不能满足现代海洋调查和测量的要求。 实用盐度标度“PSS78” 选定一种浓度为精确值的氯化钾(KCl)溶液,用海水水样相对于KCl溶液的电导比来确定盐度值。为保持盐度历史资料与实用盐度标度的连贯性,规定KCl溶液的浓度精确值为32.4356,规定该溶液在一个标准大气压下,15时的电导率C(32.4356,15,0)与同温同压下标准海水电导率C(35,15,0)相同。,海水盐度观测,2019/2/14,11,海水盐度观测,式中,K15是在一个标准大气压下,15时水样的电导率C(S,15,0)与同温同压下标准KCl溶液电导率C(32.4356,15,0)之比值,即:,实用盐度公式适用范围为2S42。,盐度的测定方法,2019/2/14,12,密度定义: 海水密度是指单位体积海水含有的质量,海水密度的单位是kg/m3.符号为 。密度是海水温度、盐度和压力的函数,常表示为 ,用以表示在盐度S、温度t()和压力P(MPa)时的海水密度,又称现场密度。海水密度可用67位数据表示,如=1028.712kg/m3。,海水密度观测,海洋
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