海洋水文測(cè)量要素研究論文
1、緒論
海洋中存在的許多自然現(xiàn)象如臺(tái)風(fēng)，人們從海洋中獲得利益如淺海養(yǎng)殖，獲取海鹽等都與海洋水文的要素有很大的關(guān)系，人們要想最大效益的使用海洋，就必須對(duì)海洋水文的要素進(jìn)行詳細(xì)的觀測(cè)和探究，最大程度的掌握這些要素的性質(zhì)和變化，因此此研究具有非常重要的意義。
2、海洋水文測(cè)量的要素
2.1溫度
1、海水溫度的影響
在海洋水文要素中，一個(gè)基本的需要測(cè)量的要素就是溫度，在海洋中發(fā)生的許多自然現(xiàn)象都與溫度有很大的關(guān)系。溫度對(duì)海洋聲學(xué)中對(duì)聲速的計(jì)算具有一定的影響。在對(duì)海洋的溫度測(cè)量前，要了解海洋溫度的變化：海洋溫度與緯度成反比，緯度增高，海洋溫度呈現(xiàn)出不規(guī)則的下降態(tài)勢(shì)；等溫線在暖寒流交匯處密集，而且梯度也大。
海水的溫度與臺(tái)風(fēng)的形成有很大的關(guān)系。能量、環(huán)境、地球自轉(zhuǎn)偏向力，這三個(gè)條件關(guān)乎的臺(tái)風(fēng)的形成，其中能量可以理解為海水溫度在26-27℃以上。在這三個(gè)條件中，地球自轉(zhuǎn)偏向力在一年四季中都是一樣的，不一樣的是其他兩個(gè)條件。海水的溫度在一年四季中的變化形勢(shì)為：天氣由冬天轉(zhuǎn)為夏天時(shí)，太陽(yáng)隊(duì)海面的照射強(qiáng)度變強(qiáng)，海面從太陽(yáng)輻射中接收的熱量多余海面本身所散發(fā)的熱量，這使得海水溫度逐漸升高，而從夏天變?yōu)槎鞎r(shí)，情況則正好相反。然而夏天是臺(tái)風(fēng)形成的季節(jié)，而且數(shù)量很多，因此可以看出海水溫度對(duì)臺(tái)風(fēng)形成的影響。當(dāng)海水逐漸升溫后，因?yàn)闇囟鹊纳呤沟煤Ｋ牧魉偌涌�，帶�?lái)的非常大的水汽循環(huán)，當(dāng)海水的溫度達(dá)到一定程度后，熱帶氣旋也就是人們常說(shuō)的臺(tái)風(fēng)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，這樣臺(tái)風(fēng)就形成了。通常海洋表面海水溫度達(dá)到78到82華氏度（26到28攝氏度）之間才可能引發(fā)強(qiáng)烈的水汽輸送，急劇上升的氣流形成的風(fēng)暴會(huì)生成熱帶氣旋。形成水汽對(duì)流的溫度極值與海洋表面平均溫度密切相關(guān)，這是由于大氣溫度的變化會(huì)涉及到海平面以上數(shù)英里的范圍。
2、海水溫度測(cè)量
目前在海水溫度測(cè)量中常用的方法就是表層水溫表測(cè)量，其主要測(cè)量的是表層溫度，量程在—5～+40℃。表層水溫表在測(cè)量海水溫度時(shí)要注意測(cè)量位置要遠(yuǎn)離監(jiān)測(cè)船0.5m，并且要沉入海水1m左右，在沉入3min后，將水溫表取出，快速讀取水溫表上顯示的溫度，讀取后再測(cè)量一次，兩次取平均值，即為海水表層的溫度。
2.2鹽度
1、鹽度的影響
以化學(xué)方法為基礎(chǔ)的鹽度定義：為在一千克海水中，所有碳酸鹽轉(zhuǎn)化為氧化物，溴、碘一氯置換，而且有機(jī)物全部氧化后所含所有固體物質(zhì)的總克數(shù)。（單位是克／千克，符號(hào)S‰，又稱絕對(duì)鹽度）。
海水的鹽度對(duì)海參的養(yǎng)殖有很大的關(guān)系。海水鹽度為24度到35度時(shí)，是適合海參養(yǎng)殖的，但是如果海水鹽度低于20度，就不利于海參的存活，對(duì)海參養(yǎng)殖帶來(lái)影響。但是，海參長(zhǎng)期生活的海域鹽度如果出現(xiàn)劇烈變化，而且變化幅度超過(guò)千分之5，那么海參就無(wú)法適應(yīng)了。
2、鹽度的測(cè)量方法
光學(xué)測(cè)定鹽度法。目前使用的儀器有：通用的阿貝折射儀、多棱鏡差式折射儀、現(xiàn)場(chǎng)折射儀等。
比重測(cè)定鹽度法。根據(jù)國(guó)際海水狀態(tài)方程 ，當(dāng)測(cè)得海水的密度、溫度和深度時(shí)，就可以反算出海水鹽度。該方法一般只適用于室內(nèi)，在精度要求不高的場(chǎng)合可直接用該法測(cè)定，如制鹽場(chǎng)和漁業(yè)系統(tǒng)。
2.3海洋透明度
1、影響
海洋透明度對(duì)人們行為的影響主要有：海洋交通運(yùn)輸、軍事、捕撈以及海水養(yǎng)殖等；影響人們觀測(cè)海流和流隔的分布；影響海洋漁場(chǎng)的確定和開(kāi)發(fā)。
2、透明度的測(cè)量
人們將直徑為30cm的白色圓盤垂直沉入海底，直至開(kāi)不見(jiàn)白色圓盤的深度，即為海水的透明度。在主甲板的背陽(yáng)光處，將透明度盤放入水中，沉到剛好看不見(jiàn)的深度，然后再慢慢地提到隱約可見(jiàn)時(shí)，讀取繩索在水面的標(biāo)記數(shù)值（有波浪時(shí)應(yīng)分別讀取繩索在波峰和波谷處的標(biāo)記數(shù)值）。讀到一位小數(shù)，重復(fù)二到三次，取其平均值，即為觀測(cè)的透明度值，記入水溫觀測(cè)記錄表中。若傾角超過(guò)15°，則應(yīng)進(jìn)行深度訂正。當(dāng)繩索傾角過(guò)大時(shí)，盤下的重錘應(yīng)適當(dāng)加重。透明度的觀測(cè)只在白天進(jìn)行，船到站觀測(cè)，觀測(cè)地點(diǎn)應(yīng)選擇在背陽(yáng)光的地方，觀測(cè)時(shí)必須避免船上排出的污水影響。
另外，常用的透明度觀測(cè)儀器有透明度儀、光度計(jì)等。
2.4潮汐
海洋潮汐：海水受到月球和太陽(yáng)的吸引力作用，產(chǎn)生一種規(guī)律性的升降運(yùn)動(dòng)，這種海面升降現(xiàn)象叫做海洋潮汐。產(chǎn)生潮汐現(xiàn)象的主要原因：地球上各點(diǎn)距離月球和太陽(yáng)的相對(duì)位置不同。潮汐主要分為正規(guī)半日潮、不正規(guī)半日潮、不正規(guī)日潮、正規(guī)日潮、風(fēng)暴潮。
1、潮汐的.影響
潮汐能是一種不消耗燃料、沒(méi)有污染、不受洪水或枯水影響、取之不盡且用之不竭的清潔能源。在各種海洋能源中，人類對(duì)潮汐能發(fā)電的技術(shù)研究最為成熟，利用規(guī)模也最大，在很多具備條件的國(guó)家，潮汐能被廣泛應(yīng)用于發(fā)電領(lǐng)域。
利用潮汐造成海面升降的現(xiàn)象可以增大港口中船舶的通行能力，且海港碼頭的建設(shè)與潮汐有關(guān)，即海港碼頭的高度要大于此處潮汐的最大高度。內(nèi)陸河流都會(huì)帶有一定的泥沙，這些泥沙在進(jìn)入海洋后，會(huì)在港口的航道上停留，這時(shí)就可以利用潮汐的力量，“以水攻沙”，將泥沙推入預(yù)定的位置。
潮汐還對(duì)海洋中的捕撈作業(yè)有影響。潮汐的大小與魚群的聚集有關(guān)，因此掌握潮汐的運(yùn)動(dòng)，對(duì)于捕魚業(yè)確定捕魚定點(diǎn)、選擇張網(wǎng)高度、航線等都有影響。另外潮汐上漲時(shí)，會(huì)使得高鹽度的海水進(jìn)入鹽田，節(jié)省了大量的人力物力。
2、潮汐的測(cè)量
目前常用的測(cè)量潮汐的方式就是水尺驗(yàn)潮。在水尺上標(biāo)有最小刻度為cm的度量刻度，水尺的長(zhǎng)度一般為3m-5m，使用時(shí)將其固定在碼頭壁、石壁或者海灘上面，測(cè)量人員直接讀取數(shù)據(jù)，即可測(cè)得這一時(shí)刻潮汐的高度。另外常用的潮汐測(cè)量的儀器有井式自記驗(yàn)潮儀、超聲波潮汐計(jì)、壓力式驗(yàn)潮儀以及船載（浮球）GPS驗(yàn)潮。船載（浮球）GPS驗(yàn)潮采用載波相位差分技術(shù)作為定位基礎(chǔ)，利用大地高反算潮位。
2.5海流
1、海流的影響
海流影響最大的就是海洋養(yǎng)殖。世界上四大漁場(chǎng)，其中有三個(gè)是因?yàn)楹Ａ鞯牧鲃?dòng)，帶動(dòng)魚群隨著其流動(dòng)而形成的。海流可以使得海水?dāng)噭?dòng)，帶動(dòng)海洋底部的營(yíng)養(yǎng)向海洋上部移動(dòng)，這些營(yíng)養(yǎng)促進(jìn)了浮游動(dòng)物的生長(zhǎng)，從而為魚類的生存帶來(lái)了豐富的餌料。同時(shí)在海流交匯處為不同的魚類提供的各自適宜的生存環(huán)境。
海流的氣候也會(huì)產(chǎn)生影響。海流分為暖流和寒流，暖流經(jīng)過(guò)時(shí)沿海的溫度高，寒流經(jīng)過(guò)時(shí)沿海的溫度低。海洋占了地球表面積的一大半，是個(gè)巨大的儲(chǔ)熱庫(kù)。海洋最上面3米的海水里貯藏的熱量，比整個(gè)大氣駐藏的熱量多。每秒鐘能運(yùn)送1.27億平方米被太陽(yáng)曬熱的海水，這比燒50億噸煤產(chǎn)生的熱還多。海流經(jīng)過(guò)的地方，氣候起了變化。灣流的終點(diǎn)是英國(guó)，冬天平均溫度是0下12度到9度，比同一緯度但灣流不經(jīng)過(guò)的加拿大拉布拉多的氣溫要高
2、海流的測(cè)量
海流的測(cè)量包括兩種，一種是測(cè)量流向，一種是測(cè)量流速。常用的測(cè)量海流的儀器就是ADCP，即聲學(xué)多普勒流速剖面儀，其他的儀器還有機(jī)械螺旋槳式海流計(jì)、電磁海流計(jì)、聲學(xué)海流計(jì)等。常用的測(cè)量方法有浮標(biāo)漂移測(cè)流法、定點(diǎn)測(cè)量法、走航測(cè)量法等。
3、結(jié)論
本文對(duì)海洋水文要素的測(cè)量進(jìn)行了研究，主要有溫度、鹽度、透明度、潮汐、海流等水文要素，這些要素都與人們使用海洋有很大的關(guān)系，這些要素的準(zhǔn)確測(cè)量對(duì)人們使用海洋會(huì)帶來(lái)很大的益處。
參考文獻(xiàn)
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