海洋调查方法--第六章-海冰观测课件.ppt

海洋调查方法第六章 海冰观测第六章 海冰观测6.1 海冰概况6.2 冰量和浮冰密集度观测6.3 冰型、冰的外貌特征和冰状观测6.4 浮冰运动参数和固定冰堆积状况、范围观测6.5 测绘冰情图6.6 海冰监测系统6.7 极地考察观测6.1 海冰概况6.1.1 海冰及其观测作用6.1.4 海冰的类型6.1.5 冰期与冰情6.1.7 海冰观测的方法6.1.8 海冰观测点的选择6.1.2 海冰的分布6.1.3 海冰结冰过程6.1.6 海冰观测项目及技术要求6.1.1 海冰及其观测作用海冰海洋中一切冰的总称包括海水直接冻结而成的咸水冰、江河入海带来的淡水冰以及入海冰川分离下来的冰山海水直接冻结而成的咸水冰狭义广义海冰观测的作用是为冰情作预报，为北方海港的海上工程、海事活动等方面提供重要的冰情资料，以便采取有效的对策，防患于未然6.1.2 海冰的分布世界海冰分布一月七月南北极海冰分布渤海海冰分布几乎是全球最低纬度（几乎是全球最低纬度（37-4137-41）的）的结冰海区结冰海区原因:平均水深只有18米；冬季常受冷高压控制，多受寒流影响，热量流失较大；周围有黄河、辽河、滦河、大清河、海河注入，海水盐度低。

多出现在渤海（辽东湾、莱州湾、多出现在渤海（辽东湾、莱州湾、渤海湾）和黄海北部渤海湾）和黄海北部一年冰（冰期为一年冰（冰期为3-43-4个月）个月）淡水表面受冷，密度增大，水温降到淡水表面受冷，密度增大，水温降到44时，表面水因密度最时，表面水因密度最大便向下沉，而下层水被迫上升，发生了上下对流作用，一大便向下沉，而下层水被迫上升，发生了上下对流作用，一直进行到上、下层水温都达到直进行到上、下层水温都达到44为止此后如果温度继续下为止此后如果温度继续下降，表面的冷水便不再下沉，到了降，表面的冷水便不再下沉，到了00就开始结冰就开始结冰盐度高于盐度高于24.69524.695时，最大密度值的温度在冰点以下接近冰时，最大密度值的温度在冰点以下接近冰点的表层水将比下面的暖水重，这便引起了上、下层冷暖水点的表层水将比下面的暖水重，这便引起了上、下层冷暖水的对流，从而减慢了海水降温，只有上、下层海水混合至冰的对流，从而减慢了海水降温，只有上、下层海水混合至冰点时，才能发生结冰现象点时，才能发生结冰现象海水是从上到下一起结冰的，非常迅速，因此，也容易造成海水是从上到下一起结冰的，非常迅速，因此，也容易造成灾害。

灾害海水海水淡水淡水水密度水密度-温度变化示意图温度变化示意图44冰点冰点00水水密密度度温温 度度6.1.3 海冰结冰过程6.1.4 海冰的类型我国划分的海冰类型浮冰（漂流冰，Pack ice）任何漂浮在海上，能够随风和流漂移的冰称浮冰冰山从入海冰川分离下来的、高出海面5m以上的巨大冰块冰山有漂浮的和搁浅的固定冰(Fast ice)沿着海岸形成、并与海岸或海底冻结在一起的冰固定冰在潮汐作用下有时可作铅直升降运动固定冰主要是沿岸冰和搁浅冰固定冰浮冰冰山冰期冰期指冰维持的时间，自出现冰之日（初冰日）起至冰消失之日（终冰日）止的这一时段在一个冰期内，只有一个初冰日和终冰日，观测时需加以注意冰期用天数来表示，与实际有冰的天数不一样不论初冰日出现在哪一年，都称入冬年头的年号为冰期年度在一个冰期内，依据冰的发展，可分为三个或五个特征期初冰期、（封冰期）、严重/盛冰期、（融冰期）、消冰期冰情要素冰情要素在海冰观测中，把表达和描述冰情的许多术语统称为冰情要素冰情要素选取的越多，冰情的表达越详细根据不同的需要，冰情要素的选取也不完全相同6.1.5 冰期与冰情海冰大面分布观测参数海冰大面分布观测参数密集度、外缘线、范围、面积、冰速、厚度冰量、浮冰密集度、冰型、冰表面特征、冰状、最大浮冰块水平尺度、浮冰漂流方向和速度、固定冰堆积量、固定冰堆积高度、固定冰宽度和厚度冰厚、光学性质、物理性质、力学性质目测海冰观测参数目测海冰观测参数海冰观测的基本参数现场海冰观测参数现场海冰观测参数渤海的冰期与冰情轻冰年轻冰年(2006/07)(2006/07)偏轻冰年偏轻冰年(2007/08)(2007/08)偏重冰年偏重冰年(2009/10)(2009/10)常年常年(2011/12)(2011/12)重冰年重冰年(1969/70)(1969/70)一年冰（冰期为3-4个月）2009/2010年冬季我国主要测站冰期预报冰情是反映海冰轻重程度的综合性概念以海冰范围（外缘线离岸距离）和冰厚为标准，将渤海和黄海北部的冰情划分为5个等级。

冰情等级6.1.6 海冰观测项目及技术要求观测时次大面或断面测站，船到站观测一次；连续测站，每两小时观测一次；定时观测，分别于当地时间08、14时进行；在极地结冰海区，航行过程中随时都要进行冰山及冰情变化的观测观测项目浮冰观测冰量、密集度、冰型、表面特征、冰状、漂流方向和速度、冰厚及冰区边缘线固定冰观测冰型和冰界冰山观测位置、大小、形状及漂流方向和速度海冰的辅助观测海面能见度、气温、风速、风向及天气现象6.1.7 海冰观测的方法目测法器测法遥测法目测法海冰监测传统的基本观测方法根据海冰观测规范规定，依靠观测员的眼睛和经验进行观测，如冰量、流冰密集度、流冰冰状、固定冰状等目测法所观测的内容，目前还不能用其他观测方法完全代替，并且目测结果还是遥测法观测结果的分析依据，所以目测法继续沿用器测法同目测法相结合的方法借助工具和仪器，依靠观测员的手工操作和读数据，如冰厚、冰温、冰密度、堆积高度等器测法数据是遥测法观测结果进行量值定标处理的依据，所以器测法是海冰监测的重要方法遥测法应用现代科学技术建立的先进方法这种方法可以完全依赖仪器本身进行观测，如利用卫星能及时、同步、大范围观测海冰彩色海冰卫星图片则能直观地一目了然地展示海冰的分布情况。

但是对冰厚、冰温等要素的观测，目前远不如器测法准确6.1.8 海冰观测点的选择岸边测点选择能观测到大范围的海冰情况的地点测点周围视程内的海冰特征具有代表性海区测点布设原则上，测点与测点之间的距离以其视距的两倍为好考虑与岸边常规观测点的配合6.2 冰量和浮冰密集度观测冰量和浮冰密集度的定义观测与记录6.2.1 冰量和浮冰密集度的定义冰量能见海域内海冰覆盖的面积占该海域面积的成数总冰量浮冰量固定冰量浮冰密集度浮冰群中所有冰块总面积占整个浮冰区域面积的成数6.2.2 冰量和浮冰密集度观测记录冰量的观测观测时，环视整个海面，估计冰覆盖面积占整个能见海域面积的成数，用010和10来表示，习惯上也叫做“级”记录时取整数海面无冰时，记录栏空白；海面有少量冰，但不足半成时，冰量记“0”；整个能见海面布满冰时，冰量记10；若有少量空隙可见海水，则计10，其余类推当海面能见度小于4km时，不应进行冰量观测浮冰密集度观测浮冰密集度观测和记录方法与冰量相同当浮冰分布海域内有超过其面积一成以上的完整无冰水域时，此水域不能算作浮冰分布海域冰量和浮冰密集度受冰的远近、外形、光照、反射等因素的影响，观测时应注意排除这些产生的误差。

6.3冰型、冰的外貌特征和冰状观测冰型观测冰型划分浮冰冰型固定冰冰型冰型观测记录冰的外貌和冰状观测浮冰的外貌特征浮冰冰状观测Company Logo浮冰冰型划分初生冰(New ice,N)冰皮(Ice rind,R)尼罗冰(Nilas,Ni)莲叶冰(Pancake ice,P)灰冰(Grey ice,G)灰白冰(Grey-white ice,Gw)白冰(White ice,W)一年冰(First year ice,Fy)多年冰(Multi year ice,My)6.2.1冰型观测冰型是表示海冰的生成和发展过程的不同形式分类标记厚度说明由海水直接冻结或在海面上降雪而成，多为晶状、针状、薄片状、糊状和海绵状初生冰 N冰皮R小于5cm小于10cm小于10cm1015cm1530cm3070cm由初生冰或在平静的海面上直接冻结而成，表面平滑湿润，色暗灰表面无光泽，在波浪和外力的作用下易于弯曲和破碎，并能产生指状重叠尼罗冰 Ni莲叶冰 P灰冰G直径30300cm圆形冰块由于彼此碰撞具有隆起的边缘表面平坦湿润，多呈灰色，比尼罗冰弹性小，易被涌浪折断，受挤压多发生重叠表面粗糙，呈灰白色，受挤压多形成冰脊。

表面粗糙，多呈白色灰白冰 Gw白冰W一年冰 Fy多年冰 My70200cm 时间不超过一年2m经过一个夏天未融尽的冰固定冰冰型划分冰型观测记录观测时环视整个能见海面，根据海冰的发展程度、形态和颜色等实际特征，目视判断其所属类型，用符号记录当海面上同时存在多种冰型时，按量多少依次记录；量相同时，按厚度大小顺序记录每次观测最多记五种距离海冰很远，无法判定冰型时，冰型栏记“-”，并在备注栏说明6.3.2 浮冰外貌特征观测浮冰表面（外貌）特征浮冰在动力或热力作用下所呈现的外貌浮冰外貌特征分类浮冰外貌特征观测记录浮冰外貌特征分类平整冰(Level ice,L)重叠冰(Rafted ice,Ra)冰脊(Ridge,Ri)冰丘(Hummock ice,H)覆雪冰(Snow-covered ice,S)覆水冰(Flooded ice,F)蜂窝冰(Rotten ice,Ro)浮冰外貌特征分类表分类平整冰重叠冰冰脊冰丘覆雪冰覆水冰蜂窝冰标记LRaRiHSFRo说明冰面较平整，未受变形作用冰层相互重叠，但重叠面倾角不大，层次仍较平坦分明在风浪流的作用下，冰块杂乱的重叠堆积在冰面呈直立或倾斜状碎冰在挤压力的作用下，冰块杂乱无章地堆积在一起形成的山丘状的堆积冰。

表面有积雪的冰表面有融水的冰融化阶段的冰，有许多因融化而成的水孔浮冰外貌特征观测记录观测时环视整个能见海面，根据浮冰的外貌特征，目视判断其所属种类，用符号记录当同时存在两种或两种以上表面特征的海冰时，按其数量多少依次记录；数量相同时，按分类表顺序记录每次观测最多记五种6.3.3 浮冰冰状观测浮冰冰状浮冰冰块最大水平尺度的表征浮冰冰状分类浮冰冰状观测记录浮冰冰状分类巨冰盘(Giant floe,Gf)大冰盘(Big floe,Bf)中冰盘(Middle floe,Mf)小冰盘(Small floe,Sf)冰块(Ice block,Ic)碎冰(Brash ice,Bi)浮冰冰状分类表浮冰冰状观测记录观测时环视整个能见海面，根据冰块的大小判定其所属冰状，以符号记录几种冰状同时存在时，按其数量多少依次记录每次观测最多记三种6.4浮冰运动参数和固定冰堆积状况、范围观测浮冰运动参数观测浮冰块大小的观测浮冰运动方向和速度观测固定冰堆积状况、范围观测固定冰堆积状况观测固定冰范围观测冰山观测浮冰块大小的观测浮冰块大小指单个冰块的最大水平尺度初生冰不观测冰块大小观测按大小分级，先确定最多浮冰块水平尺度，用符号记录；量相同时，取其最大者，并测定单个最大冰块的水平尺度。

以米为单位，取整数6.4.1浮冰运动参数观测冰块大小等级冰块名称碎冰块小冰块中冰块大冰块巨冰块符号KsKxKzKdKj水平最大尺度d(m)d2020=d100100=d500500=d20002000=d浮冰运动方向和速度观测浮冰运动方向指浮冰漂流的去向，以度或16方位表示浮冰速度单位时间内浮冰移动的距离，单位m/s，取一位小数浮冰运动方向和速度观测海滨观测海上观测海滨观测浮冰运动方向和速度测波仪观测目测测波仪海滨观测浮冰运动方向和速度将物镜对准选定的冰块特征点，在距离标尺上对准冰块与海面交界线读取开始距离标度，同时启动秒表记时，并在分度盘上读取方位；当所测冰块移动距离达到开始距离的三分之一或其方向改变20度时，读取时间间隔，记录终了距离标度和方位（终点位置）；若冰块移动很慢，十分钟后仍未达到上述要求时，即停止观测；测量距离标度须经乘以测波仪高度订正系数后，才得实际距离；用计算圆盘或矢量法计算，求浮冰方向和速度海滨目测浮冰运动方向和速度目测浮冰运动方向和速度时，方向以16方位记录，速度按“目测浮冰漂移。