《海洋水文要素观测》PPT课件

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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：0451-82589406Email:zhaoyuxin@hrbeu.edu.cn7/26/20211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？7/26/20212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

2、水文要素的变化规律。7/26/20213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7/26/20214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

3、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4~5℃；水深2000m处，水温为2~3℃；水深3000m处，水温为1~2℃。占大洋总面积70%的海水，温度在0~6℃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

4、水区，其下为水温低、垂直梯度很小的冷水区。海水温度观测7/26/20215沿132ºE温度剖面图。海水温度观测7/26/20216温度观测仪器:测定海洋表层水温一般利用海水表面温度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7/26/20217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

5、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。7/26/20218海水温度观测海水温度图7/26/20219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不十分可靠，所以氯度滴定测定海水盐度的

6、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7/26/202110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

7、度公式适用范围为2≤S≤42。盐度的测定方法7/26/202111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6~7位数据表示，如=1028.712kg/m3。海水密度观测海洋表层密度的测定可以通过Knudsen(1902)密度模型通过测定盐度S获得。海