[农学]海洋科学导论教案9-10章.ppt

第九章第九章 海洋气象和灾害海洋气象和灾害第一节第一节 湿度和降水湿度和降水 第二节第二节 台风台风 第三节第三节 寒潮寒潮 第四节第四节 风暴潮风暴潮 第五节第五节 海啸海啸 第六节第六节 海平面上升海平面上升 第七节第七节 赤潮赤潮第一节第一节 湿度和降水湿度和降水一、湿度的概念和表示法空气中含有的水汽多少称为湿度影响 湿度大小的主要因素是空气的冷暖、气压 的高低和水分的绝对量以下物理量可以用来表示湿度的大小 1. 水汽压（e）：大气压是由多种成分构成 的混合压，其中由水汽产生的分压就称为 水汽压，单位是毫米汞柱（mmhg）、帕 （pa）或g/cm²，例如海平面的气压约为 760mmhg≈1013百帕≈1033g/cm²第一节第一节 湿度和降水湿度和降水在某一温度下，空气中所能容纳的水汽 量是有限度的，这个最大限度叫水汽饱和 值（E）0°空气的E是6.11hpa，其他温度 的该值可以由玛格努斯经验公式求得温 度越高此数值越高 2.绝对湿度（a）：单位容积的空气中所含水 汽的总质量单位是g/m³ 3.露点：一定水汽含量的空气，压力不变， 当温度下降到某数值时，水汽量等于饱和 值，继续降温就结露，该温度称为露点。

第一节第一节 湿度和降水湿度和降水 4.相对湿度（r）：空气中实际水汽压与该温 度下的水汽饱和值之比叫相对湿度r=e/E×100%水汽含量不变时，T升高，r就下降 二、我国沿岸的湿度总体上呈南高北低、夏高冬低的态势，南 海最大湿度90%，渤海夏季80%，冬季 50%，春秋两季约65%第一节第一节 湿度和降水湿度和降水三、降水1.概念：从高空下降到地面的液态水和固 态水的总和称为降水2.表示法降水量：一定时间内，无蒸发、无渗漏 的情况下降水层总厚度，单位mm降水时数：降水持续的总时间降水强度：单位时间的降水量，通常是 24个小时内的降水量 地球的水循环地球的水循环第一节第一节 湿度和降水湿度和降水 3.降水等级：按24小时内降水量大小，分为 ：小雨：＜10mm中雨：10~24.9mm大雨：25~49.9mm暴雨：50~99.9mm大暴雨：100~250mm特大暴雨：≥250mm第一节第一节 湿度和降水湿度和降水 4.降雨的种类对流雨：地面空气受热上升，升高到一定高 度后降温达到饱和，形成降雨地形雨：由于地形障碍地面湿热空气被迫抬 升，降温后形成降雨，如山坡的迎风面锋面雨：在高空中暖而湿的空气遇到干冷空 气团，迅速降温至露点后形成降雨。

对流雨示意图对流雨示意图地形雨示意图地形雨示意图第一节第一节 湿度和降水湿度和降水四、我国沿岸的降水有以下特点1.南大北小，渤海年降水量大约500~700mm黄海约600~900mm东海约900~1300mm南海在900~1800mm 2.山坡迎风面多于背风面3.同一纬度上，大陆沿岸降水多于岛屿因 为岛屿一般地形简单4.我国多数地区降水都集中在夏季渤海夏 季降水占全年的50~70%我国的降水量我国的降水量第二节第二节 台风台风台风是发源于热带洋面的强大气旋，中心 附近风速超过33m/s 一、台风的等级 超强台风：底层中心附近最大平均风速≥51.0 米/秒，也即16级以上 强台风：中心附近最大平均风速41.5-50.9米/ 秒，也即14-15级 台风：中心附近最大平均风速32.7-41.4米/秒 ，也即12-13级第二节第二节 台风台风强热带风暴：中心附近最大平均风速24.5- 32.6米/秒，也即风力10-11级 热带风暴：中心附近最大平均风速17.2- 24.4米/秒，也即风力8-9级热带低气压：中心附近最大平均风速10.8- 17.1米/秒，也即风力为6-7级 台风知识参考网址： 之灾害预警台风示意图台风示意图第二节第二节 台风台风 二、台风的行进路线①西进型：台风自菲律宾以东一直向西移 动，经过南海最后在中国海南岛或越南北 部地区登陆，这种路线多发生在10-11月。

②登陆型：台风向西北方向移动，穿过台 湾海峡，在中国广东、福建、浙江沿海登 陆，并逐渐减弱为低气压这类台风对中 国的影响最大7-8月基本都是此类路径③抛物线型：台风先向西北方向移动，当接 近中国东部沿海地区时，不登陆而转向东 北，向日本附近转去，路径呈抛物线形状 ，这种路径多发生在5-6月和9-11月20052005年年7 7月月1818日强台风海棠登陆日强台风海棠登陆第二节第二节 台风台风 三、台风的成因台风形成的条件主要有两个：一是比较高的海 洋温度；二是充沛的水汽在温度高的海域内，正好碰上了大气里发生一 些扰动，大量空气开始上升，使地面气压降低， 这时上升海域的外围空气就源源不绝地流入上升 区，又因地球转动的关系，使流入的空气像车轮 那样旋转起来当上升空气膨胀变冷，其中的水 汽冷却凝成水滴时，要放出热量，这又助长了低 层空气不断上升，使地面气压下降得更低，空气 旋转得更加猛烈，这就形成了台风 台风的形成台风的形成第三节第三节 寒潮寒潮一、概念寒潮是指大规模冷空气（在气压场上为冷 高压）由亚洲大陆西部或西北部侵袭中国时的 强降温天气过程在天气预报中规定，因北方 冷空气入侵造成24小时内降温10℃，并且过程 中最低气温达5℃以下时定义为寒潮。

有时北 方冷空气的入侵虽达不到这个标准，但降温也 很显著，则一般称为强冷空气在寒潮或冷空 气前锋经过的地区常不仅有强烈的降温，还时 常伴有大风和降水（雨、雪）天气现象第三节第三节 寒潮寒潮二、寒潮的成因造成寒潮天气的主要原因，是北极地区 由于太阳光照弱，地面和大气获得热量少 ，常年冰天雪地到了冬天，太阳光的直 射位置越过赤道，到达南半球，北极地区 的寒冷程度更加增强，范围扩大，气温一 般都在零下40℃—50℃以下范围很大的 冷气团聚集到一定程度，在适宜的高空大 气环流作用下，就会大规模向南入侵，形 成寒潮天气 第三节第三节 寒潮寒潮三、寒潮的路线入侵我国的寒潮主要有三条路径： ①西路：从西伯利亚西部进入我国新疆，经 河西走廊向东南推进； ②中路：从西伯利亚中部和蒙古进入我国后 ，经河套地区和华中南下； ③从西伯利亚东部或蒙古东部进入我国东北 地区，经华北地区南下第四节第四节 风暴潮风暴潮一、概念风暴潮指由强烈大气扰动，如热带气旋 （台风、飓风）、温带气旋等引起的海面 异常升高现象风暴潮又称为气象海啸 风暴潮的空间范围一般由几十公里至上千 公里，第四节第四节 风暴潮风暴潮二、风暴潮的危害我国是世界上风暴潮灾害非常严重的少 数国家之一，风暴潮灾害一年四季均可发 生，从南到北所有沿岸均无幸免。

风暴潮 往往带来狂风恶浪，溯江河洪水而上，使 其影响所及的滨海区域潮水暴涨，甚者海 潮冲毁海堤海塘，吞噬码头、工厂、城镇 和村庄，使物资不得转移，人畜不得逃生 ，从而酿成巨大灾难 年均损失数百亿元 20062006年的一次风暴潮预警年的一次风暴潮预警风暴潮袭击海岸风暴潮袭击海岸0707年年3 3月月5 5日日 特大风暴潮袭击烟台海滨大堤特大风暴潮袭击烟台海滨大堤第五节第五节 海啸海啸一、海啸的概念当海底发生地震、火山爆发时，因震波的 动力而引起海水剧烈的起伏，形成强大的 波浪，向前推进，将沿海地带一一淹没的 灾害，称之为海啸第五节第五节 海啸海啸二、海啸的成因海啸通常由震源在海底下50千米以内、 里氏地震规模6.5以上的海底地震引起海 啸波长比海洋的最大深度还要大，在海底 附近传播也没受多大阻滞，不管海洋深度 如何，波都可以传播过去，海啸在海洋的 传播速度大约每小时五百到一千公里，而 相邻两个浪头的距离也可能远达500到650 公里，当海啸波进入陆棚后，由于深度变 浅，波高突然增大，它的这种波浪运动所 卷起的海涛，波高可达数十米，并形成“水 墙”第五节第五节 海啸海啸三、海啸的危害剧烈震动之后不久，巨浪呼啸，以摧枯 拉朽之势，越过海岸线，迅猛地袭击着岸边 的城市和村庄，瞬时人们都消失在巨浪中。

港口所有设施，被震塌的建筑物，在狂涛的 洗劫下，被席卷一空 地震海啸给人类带来 的灾难是十分巨大的目前，人类对地震、 火山、海啸等突如其来的灾变，只能通过预 测、观察来预防或减少它们所造成的损失， 但还不能控制它们的发生20042004年印尼海啸示意图年印尼海啸示意图海啸示意图海啸示意图第六节第六节 海平面上升海平面上升全球气候变暖引起的海平面上升将使沿海 地区变成海洋，给人类带来灾难在20世纪的100年间，平均气温升高了 0.3~0.6℃，海平面约上升了10.5厘米其中，海水热膨胀占4cm；格陵兰岛冰山 融化占2cm；其他山岳冰川融化占4cm；南 极冰盖融化占0.5cm预计未来100年，海平面还会上升 50~500cm气温每升高1℃，农作物即减产7~10%温室效应示意图温室效应示意图1975~20051975~2005海平面上升情况海平面上升情况海平面上升预测海平面上升预测3737（a）過去140年的全球平均溫度的變化 ★ 黑色平滑曲線代表長期的變化趨勢b）過去1000年的全球平均氣溫變化★是由樹輪、珊瑚、冰蕊、歷史紀錄推估出來的資料 ★黑色曲線為每50年平均 值來源：IPCC，2001)圖 13838（來源：IPCC，2001)1910~ 19451976~ 2000Ø 20世紀的增溫並不完全是線性的，主要 的增溫發生於1910-1945年與1976-2000 年兩個時期。

Ø 20世紀的增溫程度是過去1000年來最大 的Ø 全球平均而言，1990年 代與1998年分別是過去 140年和過去1000年以來 最溫暖的十年與單年年份 20032003年中国沿海海平面年中国沿海海平面 与常年比较与常年比较中国海平面变化速率中国海平面变化速率第七节第七节 赤潮赤潮一 、赤潮的概念赤潮是在特定的环境条件下，海水中 某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增 殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害 生态现象赤潮并不一定都是红色赤潮 发生的原因、种类、和数量的不同，水体 会呈现不同的颜色，有红颜色或砖红颜色 、绿色、黄色、棕色等值得指出的是， 某些赤潮生物（如膝沟藻、裸甲藻、梨甲 藻等）引起赤潮有时并不引起海水呈现任 何特别的颜色第七节第七节 赤潮赤潮二、赤潮的危害1、破坏渔场的铒料基础，造成渔业减产2、赤潮生物可引起鱼、虾、贝等经济生物 鳃的堵塞，造成这些生物窒息而死3、赤潮生物大量死亡后，在细菌分解作用 下，海区会严重缺氧或者产生硫化氢等有 害物质，使海洋生物缺氧或中毒死亡4、有些赤潮生物的体内或代谢产物中含有 生物毒素，能直接毒死鱼、虾、贝类等生 物第七节第七节 赤潮赤潮三、赤潮的成因由于城市工业废水和生活污水大量排 入海中，使营养物质在水体中富集，造成 海域富营养化。

此时，水域中氮、磷等营 养盐类；铁、锰等微量元素以及有机化合 物的含量大大增加，促进赤潮生物的大量 繁殖赤潮检测的结果表明，赤潮发生海 域的水体均已遭到严重污染和富营养化 氮磷等营养盐物质大大超标赤潮水赤潮水赤潮远景赤潮远景世界范围的赤潮分布世界范围的赤潮分布第十章第十章 部分海洋水温要素的观测部分海洋水温要素的观测一、水深的测定 二、水温的测定 三、比重和盐度的测定 四、透明度和盐度的测定第十章第十章 部分海洋水温要素的观测部分海洋水温要素的观测 一、水深的测定①若水深＜10米，可以使用木杆或铁杆直接 测量水深，注意保持木杆铁杆垂直入水 也可以使用自制绳索测深，注意绳索下端 系上铅锤测量准确度0.1米②若水深＞100米，必须使用回声测深仪等 电子设备测深测量准确度为米③水深在10~100米之间时，要使用钢丝绳 测深器测深注意铅锤大于5公斤，保证钢 丝绳基本垂直入水，倾斜角度小于10°，可 以不进行倾角校。