海洋的结构与海水的运动.doc

第四章 海洋的结构与海水的运动主要介绍三节§4.1　 海洋的组成与结构§4.2　海水的运动§4.3　海洋资源和海洋环境保护 P147－149§4.1　 海洋的组成与结构一、海洋的组成• 通常，人们把海和洋看成同类事物，并称之为海洋，指地球表面连续广阔的水域的总称事实上，二者既相联系，又有区别• 地球上各海洋彼此联系勾通形成一个连续而广大的水域称为世界大洋根据水文物理特性和形态特征，可分为主要部分（主体部分）和附属部分主体部分是洋，附属部分为海、海湾、海峡，它们处在与陆地毗邻的位置，是洋的边缘部分地球上广大连续的咸水水体的总称为海洋地球上陆地全部为海洋所分开与包围，所以陆地是断开的，没有统一的世界大陆；而海洋却是连成一片，各大洋相互沟通，它们之间的物质和能量可以充分地进行交流，形成统一的世界大洋，使海洋具有连续性、广阔性，成为地球上水圈的主体一）洋及其区分• 洋——是世界大洋的主体，远离大陆，具有深度大，面积广，不受大陆影响等特性，并具有稳定的理化性质、独立的潮汐系统和强大的洋流系统的水域• 世界大洋按岸线轮廓、洋底起伏、水文特征分成四个部分，即太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋•太 平 洋 —the Pacific (Ocean)， 世 界 第 一 大 洋 ，面 积 约 1.8亿 KM2， 占 世 界 大 洋 总 面 积 一 半 ， 也 是世 界 最 深 的 大 洋 ， 它 的 平 均 深 度 4028m， 世 界 上最 深 的 马 里 亚 纳 海 沟 （ 1034m） 位 于 太 平 洋 西部 。

•大 西 洋 —the Atlantic (Ocean)， 位 于 欧 、 非 大陆 与 南 北 美 洲 之 间 ， 大 致 呈 S形 ， 面 积 和 最 大 深 度居 世 界 第 二 面 积 0.93亿 KM2•印 度 洋 —the Indian Ocean， 第 三 大 洋 ， 大 部分 位 于 热 带 和 温 带 地 区 ， 其 北 、 东 、 西 分 别 为 亚洲 、 大 洋 洲 和 非 洲 ， 南 临 南 极 大 陆 •北 冰 洋 —the Arctic (Ocean)， 位 于 亚 欧 大 陆 和北 美 洲 之 间 ， 大 致 以 北 极 为 中 心 ， 是 面 积 最 小 的大 洋 各 大 洋 间 的 分 界 线•四 大 洋 间 无 天 然 界 线 ， 只 能 以 水 下 海 岭 或人 定 经 线 为 界 •太 平 洋 北 边 通 过 白 令 海 峡 与 北 冰 洋 相 通 ，东 边 以 通 过 南 美 合 恩 角 的 经 线 （ 68°W） 到南 极 洲 与 大 西 洋 分 界 ， 西 边 与 印 度 洋 的 分界 ： 从 马 来 半 岛 起 ， 经 苏 门 答 腊 、 爪 哇 、帝 汶 等 岛 ， 澳 大 利 亚 的 伦 敦 德 里 角 ， 再 沿塔 斯 马 尼 亚 岛 的 东 南 角 至 南 极 洲 。

•印 度 洋 与 大 西 洋 的 分 界 线 ： 从 非 洲 南 部 厄加 勒 斯 角 起 经 20°E经 线 至 南 极 洲 •北 冰 洋 则 大 致 以 北 极 圈 为 界 二）海及其分类• 海——指位于大陆的边缘（或大洋的边缘） ，由大陆、半岛、岛屿或岛屿群等在不同程度上与大洋主体隔开的水域具有深度浅、面积小、兼受洋、陆影响的特性，并具有不稳定的理化性质，潮汐现象明显，基本上不具有独立的洋流系统和潮汐系统，是大洋的附属部分，即海总从属于一定的洋据国际水道测量局统计，全球共有 54 个海（包括某些海中之海） • 依据海与大洋分离程度和其他地理标志，可以把海分成边缘海、地中海和内海• 边缘海——又称陆缘海、边海或缘海位于大陆边缘，以半岛、岛屿或群岛与大洋或邻海相分隔，但直接受外海传播来的洋流和潮汐的影响如白令海、鄂霍次克海、日本海、黄海、东海和南海等• 内海——又称内陆海、封闭海，指伸入大陆内部，仅有狭窄水道（海峡）同大洋或边缘海相通的海例如我国的渤海、西亚的波斯湾、红海、欧洲的波罗的海等• 地中海——以称陆间海，指位于两个或多个大陆之间的海如亚、欧、非大陆之间的地中海，位于安的列斯群岛、中美地峡和南美大陆之间的加勒比海等。

三）海湾和海峡• 海湾——bay,gulf ，指洋或海的一部分伸入大陆，深度逐渐变窄的水域海湾中的海水因其与邻近海或洋相通，故海水性质与相邻海洋的性质相似海湾中的最大水文特点是潮差很大，原因是深度和宽度向大陆方向不断减小如杭州湾的钱塘江怒潮，潮差一般为 6－8m北美芬地湾潮差更达 18m 之最• 海峡——strait,channel ，指位于两块陆地之间，两端连接海洋的狭窄水道如连结东海与南海的台湾海峡等 二 、 海 洋 运 动 的 结 构•（ 一 ） 海 洋 形 态 结 构•根 据 海 底 地 貌 的 基 本 形 态 特 征 ， 可 分 成 大 陆 边 缘 、 大洋 盆 地 、 洋 中 脊 三 个 单 元 ， 见 表 4—21、大陆边缘  大陆边缘一般包括大陆架、大陆坡和大陆基（大陆隆） ，约占海洋总面积的 22％大陆架或大陆浅滩是毗连大陆的浅水区域和坡度平缓区域，是大陆在海面以下的自然延续部分，通常取 200 米等深线为大陆架外缘大陆架宽度极不一致，最窄的仅数公里，最宽可达 1000 公里，平均宽度约 75 公里 大陆坡和大陆基构成了由大陆向大洋盆地的过渡带大陆坡占据这一过渡带的上部，水深约 200—3000 米的区域，坡度较陡。

大陆基大部分位于 3000—4000 米等深浅之间，坡度较缓2、大洋盆地 大洋盆地是世界海洋中面积最大的地貌单元，其深度大致介于 4000—6000 米之间，约占世界海洋总面积的 45％左右，由于海岭、海隆以及群岛和海底山脉的分隔，大洋盆地分成近百个独立的海盆，主要的约有 50 个 3、大洋中脊• 洋中脊或中央海岭是世界大洋中最宏伟的地貌单元它隆起于海洋底中央部分，贯穿整个世界大洋，成为一个具有全球规模的洋底山脉，大洋中脊总长约 80000 公里，相当于陆上所有山脉长度的总和；面积约 1.2 亿平方公里，约占世界海洋总面积的32.7％洋中脊的顶部和基部之间的深度落差平均 1500 米4、海　沟• 海沟主要分布在大陆边缘与大洋盆地交接处，是海洋中最深区域，深度一般超过6000 米世界海洋总共有 30 多条海沟，约有 20 条位于太平洋，大多数海沟沿着大陆边缘或岛链伸展，宽度小于 120 公里，深度达 6—11 公里；深度大于 1 万米的海沟有马里亚纳海沟、汤加海沟、千岛-勘察加海沟、菲律宾海沟、克马德克海沟，均位于太平洋其中，马里亚纳海沟的查林杰海渊深达 11034 米，是迄今所知海洋中的最大深度。

（二）海水运动结构 广阔无垠的海洋，永远处于不停的运动之中水的运动不仅仅发生在表层，而且直到近底层的深处水的移动不仅可以在水平方向上，而且也发生在垂直方向上 海水的运动不仅是输送水量，而同时输送能量和物质促进了海洋生态的良性循环和影响着全球的气候和天气 引起海水运动的原因很多其中主要有：天体作用、太阳辐射作用、大气压力梯度等等，使海水运动形成多种多样的结构形式，但海水运动结构主要有：规模宏大首尾相接的洋流系统；周期性涨落和水平运动的潮汐系统；澎湃激荡的波浪系统；永无休止的混合系统对它们进行研究，由分析到综合，最后达到认识海水总的运动规律的目的 4.2海 水 的 运 动 P135－ 14•本 节 内 容 主 要 参 照 《 自 然 地 理 学 》 “4.3海 水的 运 动 ”一 节 •海 水 的 运 动 形 式 多 种 多 样 ， 其 中 波 浪 、 潮 汐 、洋 流 是 海 水 运 动 的 三 种 普 遍 形 式 •一 、 波 浪 （ wave)P137－ 139•二 、 潮 汐 （ tide,mornigand evenig tide）P135－ 137•三 、 洋 流 （ Ocean curent） P139－ 14•四 、 复 习 思 考 题一、波浪（wave)P137－139（一）波浪及其形成波浪——是指发生在海洋、湖泊、水库等有宽敞水面的水体中的波动现象，其显著特点是水面呈周期性起伏。

波浪发生时，好象是水体向前移动，但实质上是波形的传播，而并非是水质点的向前移动当水体表层或内部受到风力、地震等外力作用时，水质点便离开原来的平衡位置而运动，但在内力（如重力、表面张力、水压力等）作用下，水质点又有恢复到原来平衡位置的趋势因此，水质点便在其平衡位置附近作周期性的封闭圆周运动或接近封闭的圆周运动这种水质点在其平衡位置附近作周期性的往复运动称为水质点的振动由于惯性作用，水质点的振动保持着并通过四周的水质点向外传播，引起水面周期性的起伏，便形成波浪可见，波浪的实质是波形的传播，而非水质点的向前移动水质点只在其平衡位置附近作周期性的振动，水质点的振动在水体中的传播，引起水面周期性的起伏形成波浪 （ 二 ） 波 浪 要 素1、 波 浪 的 形 态 要 素 ：有 波 峰 与 波 顶 、 波 谷 与 波 底 、 波 高 和 波 幅 、 波 坡 、 波长 、 波 陡 、 波 向 线 和 波 峰 线 等 （ 图 5． 3） 波 峰 是 静 水 面 以 上 的 波 浪 部 分 波 顶 是 波 峰 或 波 面 的最 高 点 波 谷 是 静 水 面 以 下 的 波 浪 部 分 波 底 是 波 谷 或 波 面 的最 低 点 。

描 述 波 浪 形 状 、 尺度 和 运 动 特 性 的 物理 量 称 为 波 浪 要 素 波高 h，是相邻波顶与波底之间的垂直距离 波幅，是指波高的一半即波浪振幅 波长 ，是相邻波顶（或波底）间的水平距离 波陡，波高 h 与半个波长 1/2 　之比值波峰线，是指垂直波浪传播方向上各波顶的连线，可以是直线、曲线，也可以高低起伏波向线，是指波浪传播的方向线或引起波浪力的方向，与波峰线垂直 2、 波 浪 的 运 动 要 素有 波 长 、 波 速 C、 波 浪 周 期 波 长 ， 是 相 邻 波 顶 （ 或 波 底 ） 间 的 水 平 距 离 波 速 C， 指 波 形 移 动 的 速 度 ， 单 位 m/s波 浪 周 期 ， 指 波 形 传 播 一 个 波 长 所 需 的 时 间 ，以 秒 计 三 者 关 系 ： c（三）波浪分类波浪从不同角度有不同分类1、根据成因分类（1 ）风浪（摩擦浪）和涌浪①风浪 指在风力直接作用下引起的海面波动即风力作用引起的波浪 风浪的典型特点是：波形两侧不对称，迎风面坡度比背风面小 风浪的大小主要取决于风速即风力大小至少要有多大的风速才能产生风浪，看法不一。

一般认为引起风浪的临界风速为 0.7－1.3m/s 空气在海面上的流动，借助于对海面的摩擦力而引起海面的波动，并通过对迎风波面上的正压力和切应力将风能传给波浪，推动着波浪的发展风浪从风获得能量而生成、发展，同时又由于种种过程而消耗能量风浪的生成、发展和消衰，取决于能量的摄取和消耗之间对比关系当能量的收入大于支出时，风浪就成长、发展；反之，风浪将逐渐趋于衰退风浪的大小不仅取决于风速（风力大小） ，而且还与风作用的时间（风时） 、风作用的海区范围（风区）以及海区的形态特征，是各影响因素综合作用的结果一般地风力越大，风区越宽广，风时越长，水深越深，风浪就越大一般地讲，中、高纬海区多风浪最大风浪带发生在南半球的西风带，因为这里西风强劲而稳定，三大洋又连成一片，故有“咆哮四十”之称②涌浪• 当风力减弱或平息后继续存在的波浪，或者风浪离开风区向远处传播的波浪称为涌浪，简称涌• 涌浪的特点：波峰比较圆滑，波形两侧对称，波高小，波长和周期长2 ）海啸（tsunami;seism。