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国家海洋局事业单位公开招聘考试大纲2016

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附件1:2016年国家海洋局公开招聘考试大纲国家海洋局事业单位公开招聘工作人员笔试是根据人力资源和社会保障部及国家海洋局有关规定,结合海洋工作实际需要,对应聘局属事业单位人员进行的海洋基础知识、职业能力等方面的测试。一、笔试形式及题型(一)笔试方式及分值:闭卷考试。考试科目为海洋基础知识和职业能力测试,试卷分值为各100分。笔试最终结果,海洋基础知识占40%,职业能力测试占60%。(2)笔试:海洋基础知识笔试60分钟,职业能力考试90分钟,分为两个阶段。(3)试卷题型:海洋基础知识笔试题可以选择题、判断题、简答题、讨论题和案例分析题。选择题是职业能力测试题。二、海洋基础知识笔试大纲根据对海洋基础知识认知和掌握程度的不同要求,将知识点分为理解、熟悉、掌握三个层次:[理解]-对相关知识点有一定的理解和记忆,理解和理解具体的概念、角色、意义等。[熟悉]-清楚地知道相关的知识点,深刻的认知。理解相关知识点的内涵和意义,包括具体的分类,认知和学习差异、过程、误解等,可以深刻理解和应用相关知识:①转换:用自己的话或不同的方式表达对某一知识点的理解;②解释:解释或概述某一知识点;③推断:估计未来趋势,即预期结果。第一部分:海洋科学基础知识(一)海洋概观1.【掌握】:洋(p22)、海(p24)、海湾(p24)、海峡(p25)的概念地球上相互连接的广阔水域构成了统一的世界海洋。根据海洋元素的特点和形态特点,可分为主要部分和附属部分。主要部分是海洋,附属部分是海洋、海湾和海峡。海湾是海洋或海洋延伸到大陆并逐渐减少深度的水域。一般以入口处海角之间的连接或入口处的等深线作为与海洋或海洋的分界线。海峡是连接海洋两端的狭窄水道。[熟悉]:海洋和海洋的主要特征(p22/p24)海洋或大洋是海洋的主要部分,一般远离大陆,占海洋总面积的90%左右.3%;深度大于2000m;盐度、温度等海洋因素不受大陆影响,平均盐度35,年变化小;潮汐系统独立,洋流系统强大。根据国际水道测量局的材料,水道测量局的材料,世界上有54个 个海只占世界海洋总面积的9.7%。海深较浅,平均深度一般为2万m以内。海洋水文元素,如温度和盐度,受大陆影响很大,季节变化明显。水色低,透明度低,没有独立的潮汐和洋流系统。潮波大多是从大洋传入的,但潮汐的涨落往往比大洋明显,海流有自己的环流形式。[了解]:海湾潮差(p24)、海峡流速的主要特征(p25)海湾中的海水可以与相邻的海洋自由交流,因此其海洋状况与相邻的海洋非常相似,但海湾中经常出现最大的潮差。例如,中国杭州湾的最大潮差可达8.9m。海峡的主要特点是急流,尤其是趋势速度大。有的上下分层流入,如直布罗陀海峡;有的左右流入,如渤海海峡。由于海峡往往受到不同海域水团和环流的影响,其海洋状况通常比较复杂。2.[熟悉]:海按位置分类(p24);中国近海海洋区域划分及基本形态特征根据海的位置,可分为陆海、内海和边缘海。陆间海是指位于大陆之间的海,面积和深度都较大,如地中海和加勒比海。内海是一种延伸到大陆的海洋,面积小,其水文特征受渤海、波罗等周边大陆的强烈影响。一般来说,只有狭窄的水道与大洋相连,其物理性质和化学成分与大洋有明显差异。边缘海位于大陆边缘,与半岛、岛屿或群岛隔开,但东海、日本海等水流交换顺畅。中国近海海洋区域划分及基本形态特征:依传统分为四个海区,即渤海、黄海、东海和南海。渤海是深入中国大陆的近封闭浅海,仅通过东渤海海峡与黄海交流;北、西、南三面被陆地包围,即辽宁、河北、山东、天津。渤海海峡北起辽东半岛南端的老铁山角(老铁山头),南至山东半岛北端的蓬莱角(登州头),宽约106km。渤海的形状大致是三角形,对应辽东湾、渤海湾和莱州湾。辽东湾位于长兴岛42与秦皇岛以北。由黄河三角洲隔开的西渤海湾和南莱州湾。渤海总面积7.7×10km,东北至西南的纵长约为555km,东西向的宽度为346km,平均水深仅为18m,最深只有83m,位于老铁山水道西侧。黄海是所有位于大陆架子上的半封闭浅海。因古黄河在江苏北部入海时,携运大量泥沙而来,使水色呈黄褐色,从而得名。辽宁黄海北部,西临山东、江苏,东临朝鲜、韩国,西北通过渤海海峡与渤海沟通,南临长江口北岸启东西南角,东南至济州海峡。黄海常被分为南北两部分,其间以山东半岛成山角(成山头)至朝鲜半岛长山(串)一线为界。北黄海的形状类似于椭圆形,而南黄海大致可以看作是六边形。北黄海东北有西朝鲜湾,南黄海西有胶州湾和海州湾,东岸有江华42湾。黄海比渤海大得多,仅北黄海就有7个.13×10km,与渤海相比,南黄海面积更大,为4230.9×10km,比渤海大三倍多。北黄海平均水深38m,南黄海平均水深46m,黄海平均水深44m。最深处140m,位于济州岛北侧。东海位于中国岸线中部的东部,是西太平洋的边缘海。东海西有广阔的大陆架,东有深海槽,具有浅海和深海的特点。东海西邻上海、浙江、福建,北边是启东嘴至济州岛西南角的连线。东北经朝鲜海峡,马海峡与日本海相连,分界线一般为济州岛东端-五岛列岛-长崎半岛野母崎角。以九州岛、琉球群岛、台湾为界,东面与太平洋相邻。南至台湾海峡南端。台湾海峡北界是福建省海滩岛与台湾省富贵角的连线,宽约172km。南界宽约370km,其东端止于台湾省南端的猫鼻头,西端起于闽粤两省交界线,亦有4242谓起自南澳岛或东山岛。海峡南北长约333km,面积约7.7×10km。东海总面积77×10km,相当于黄海的2倍,渤海的10倍。平均水深为370m,最深可达2719m,冲绳海槽位于台湾省东北部。南海位于中国大陆南部,纵跨热带和副热带,以热带海洋气候为主要特征的海域也是中国海疆国界延伸最南的地方。尽管有人称之为亚澳陆间海,但从洲际和大洋区划来看,它仍然属于西太平洋的边缘海。原因是南海的东边界通过巴士海峡、巴林塘海峡等许多海峡和水道与太平洋交流;南边是加里曼丹岛和苏门答腊岛,不是靠近澳大利亚,而是靠近卡里马塔海峡和加斯帕海峡和爪哇海。南海西南通过马六甲海峡与印度洋相连,东南经民都洛海峡、巴拉巴克海峡与苏禄海相连,西临中南半岛和马来半岛,北临中国广东、广西和海52南部,东临菲律宾群岛。总面积35×10km,几乎是渤海、黄海和东海总面积的三倍。南海有两个大海湾,其中最大的是泰国湾(前暹罗湾),面积约25个×104km,湾口位于中南半岛和马来半岛之间,以42金瓯角至哥打巴鲁为界。二是北部湾,面积12.7×10km,北临广东、广西,西临越南。东边是雷州半岛南端灯楼角至海南岛西北部临高角的一线。南边是莺歌海与越南永灵附近来角的连接。广州湾、苏比克湾、金兰湾等更重要的海湾。南海平均水深为1212m,马尼拉海沟南端最深的5377m。[理解]:中国近海各海区的海洋类型渤海是深入中国大陆的近封闭浅海,仅通过东渤海海峡与黄海交流;黄海是所有位于大陆架子上的半封闭浅海。东海位于中国岸线中部的东部,是西太平洋的边缘海。东海有广阔的大陆架,东海有深海槽,具有浅海和深海的特点。南海是西太平洋的边缘海。3.【掌握】:世界大洋按位置划分,各大洋形态特征(p22)太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋通常分为四部分。太平洋是面积最大、最深的海洋,北面与白令海峡和北冰洋相连;东面通过南美洲最南端和恩角的经线与大西洋分界;西面通过塔斯马尼亚岛46°51′E)与印度洋分界。印度洋与大西洋的界限是通过非洲南端厄加勒斯角的经线(20°E)。大西洋与北冰洋的界限是从斯堪的纳维亚半岛诺尔辰角穿过冰岛,穿过丹麦海峡到格陵兰岛南端。北冰洋以北极为中心,被亚欧和北美包围,是世界上最小、最浅、最冷的海洋。[理解]:南大洋的概念(p22)南极洲附近的太平洋、大西洋和印度洋在海洋学上具有特殊意义。它具有自成系统的环流系统和独特的水团结构,不仅是世界海洋底层水团的主要形成区,而且在海洋环流中发挥着重要作用。因此,从海洋学(而非地理学)的角度来看,南极洲附近三大洋的水域一般称为南大洋或南极海域。联合国教科文组织(UNESCO)政府间海洋学委员会(IOC)在1970 在年会上,南大洋被定义为:从南极大陆到南纬40°到目前为止,从南极大陆到亚热带辐合线明显的连续海域。”(2)海岸带和海底地形4.[掌握](p26)世界海岸线全长44×104km,它是陆地和海洋之间的边界。海岸线因潮位变化和风引起的增水减水而发生变化。水位上升会被淹没,水位下降会暴露的狭长区域是海岸带。海岸带是海陆互动区。海滩是高潮和低潮之间的区域,在高潮时被淹没,在低潮时暴露在水面上,也被称为潮间带。【熟悉】:海岸带组成(p26)海岸地貌是在波浪、潮汐、海流等作用下形成的。现代海岸带一般包括海岸、海滩和水下岸坡。海岸是高潮线以上狭窄的陆地区域,大部分时间暴露在海水面上,只有在特大高潮或暴风雨时才被淹没,也称为潮上带。海滩是高潮和低潮之间的区域,在高潮时被淹没,在低潮时暴露在水面上,也被称为潮间带。水下岸坡是海底部分,可以在低潮线以下到达波浪,也称为潮下带,下限相当于1/2 水深波长,通常约10~20m。[了解]:海岸带类型(p27)中国海岸分为六种基本类型:河口岸、基岩岸、砾石岸、淤泥岸、珊瑚礁岸和红树林岸。5.[掌握]:大陆边缘类型及各部分的名称(p27/p29)大陆边缘是大陆与大洋之间的过渡带,根据结构活动分为稳定型和活动型两类。稳定的大陆边缘没有活火山,地震活动很少,反映了现代结构的稳定性大西洋两侧的美洲、欧洲和非洲大陆边缘相对典型,因此也被称为大西洋大陆边缘。此外,它也广泛出现在印度洋和北冰洋周围。稳定的大陆边缘由大陆框架、大陆坡和大陆龙组成。大陆框架被称为陆地框架,也被称为大陆浅滩或陆地棚。根据自然科学的观点,大陆框架是大陆周围被海水淹没的浅水区,是大陆向海洋底部的自然延伸。其范围从低潮线延伸到坡度突然变大的地方。大陆框架最明显的特点是坡度温和,平均坡度只有0°07′,内侧比外侧慢。大陆坡是一个分开大陆和大洋的全球性巨大斜坡,其上限是大陆架外缘(陆架坡折),下限水深变化较大,大陆坡的坡度一般较陡。大陆龙,又称大陆火车或大陆基,是从大陆坡麓缓缓倾向于洋底的扇形地,位于水深2000~5000m 地方。它穿过斜坡和海洋底部,是由沉积物积累而成的沉积物。大陆龙表面坡度温和,沉积物厚度巨大,常以深海风扇的形式出现,有机质丰富,有产生油气的条件。活动型大陆边缘与现代板块的汇聚型边界相一致,是全球最强烈的构造活动带,集中分布在太平洋东西两侧,故又称太平洋型大陆边缘。太平洋型大陆边缘的最大特征是具有强烈而频繁的地震(释放的能量占全世界的80%)和火山(活火山占全世界80%以上)活动,有环太平洋地震带和太平洋火环之称。太平洋型大陆边缘又可进一步分为岛弧亚型和安第斯亚型两类,两者都以深邃的海沟与大洋底分界。海沟是由于板块的俯冲作用而形成的深水(>6000m)狭长洼地,往往作为俯冲带的标志。[熟悉]:大洋中脊的定义及分布特征(p30)位于大陆边缘之间的大洋底是大洋的主体,由大洋中脊和大洋盆地两大单元构成。大洋中脊又称中央海岭,是指贯穿世界四大洋、成因相同、特征相似的海底山脉系列。它全长6.5×104km,顶部水深大都在2~3km,高出盆底1~3km,有的露出海面成为岛屿,宽数百至数千千米不等,面积占洋底面积的32.8%,是世界上规模最巨大的环球山系。大洋中脊体系在各大洋的展布各具特点。在大西洋,中脊位居中央,延伸方向与两岸平行,边坡较陡,称为大西洋中脊;印度洋中脊也大致位于大洋中部,但歧分三支,呈“入”字型展布;在太平洋内,因中脊偏居东侧且边坡平缓,故称东太平洋海隆。大洋中脊的北端在各大洋分别延伸上陆, 太平洋、印度洋和大西洋中脊的南端互相连接。大洋中脊的轴部都发育有沿其走向延伸的断裂谷地,称为中央裂谷,向下切入的深度约1~2km,宽数十至一百多千米。中央裂谷是海底扩张中心和海洋岩石圈增生的场所,沿裂谷带有广泛的火山活动。中脊地形比较复杂,纵向呈波状起伏形态,横向呈岭谷相间排列。大洋中脊体系在构造上并不连续,而是被一系列与中脊轴垂直或高角度斜交的断裂带切割成许多段落,并错开一定的距离,表现为脊槽相间排列的形态。大洋中脊体系是一个全球性地震活动带,但震源浅、强度小,所释放的能量只占全球地震释放能量的5%。大洋盆地是指大洋中脊坡麓与大陆边缘(大西洋型的大陆隆、活动型的海沟)之间的广阔洋底,约占世界海洋面积的1/2。[了解]:海底地貌所包括内容海岸带、大陆边缘、大洋中脊和大洋盆地。6.[了解]:海底构造主要学说(p33)魏格纳是大陆漂移说的创始人,他主张地球表层存在着大规模水平运动,海洋和陆地的分布格局处在永恒的变化过程中。大陆漂移说立足于陆块漂浮的地壳均衡理论。魏格纳认为地球上所有大陆在中生代以前曾结合成统一的联合古陆,或称泛大陆,其周围是围绕泛大陆的全球统一海洋—泛大洋。中生代以后,联合古陆解体、分裂,其碎块—即现代的各大陆块逐渐漂移到今日所处的位臵。由于各大陆分离、漂移,逐渐形成了大西洋和印度洋,泛大洋(古太平洋)收缩而成为现今的太平洋。海底扩张模式可以表述如下:大洋中脊轴部裂谷带是地幔物质涌升的出口,涌出的地幔物质冷凝形成新洋底,新洋底同时推动先期形成的较老洋底逐渐向两侧扩展推移,这就是海底扩张。海底扩展移动的速度大约为每年几厘米。海底扩张在不同大洋表现形式不同。一种是扩张着的洋底同时把与其相邻接的大陆向两侧推开,大陆与相邻洋底相嵌在一起随海底扩张向同一方向移动,随着新洋底的不断生成和向两侧展宽,两侧大陆间的距离随之变大,这就是海底扩张说对大陆漂移的解释。大西洋及其两侧大陆就属于这种形式。另一种方式是洋底扩展移动到一定程度便向下俯冲潜没,重新回到地幔中去,相邻大陆逆掩于俯冲带上。洋底的俯冲作用导致沟--弧体系的形成,太平洋就是这种情况。其洋底处在不断新生、扩展和潜没的过程中,好似一条永不止息的传送带,大约经过2亿年洋底便可更新一遍。板块构造说认为地球的岩石圈分裂成为若干巨大的板块,岩石圈板块沿着塑性软流圈之上发生大规模水平运动;板块与板块之间或相互分离,或相互汇聚,或相互平移,引起了地震、火山和构造运动。板块构造说囊括了大陆漂移、海底扩张、转换断层、大陆碰撞等概念,为解释全球地质作用提供了颇有成效的格架。板块构造说吸取了说的精髓—活动论思想,以海底扩张说为基础,是大陆漂移说和海底扩张说的引申和发展。(三)水和海水的物理性质7.[熟悉]:水分子结构的特殊性(p56);水的溶解性(p56)、密度变化异常现象(p57)海水是一种溶解有多种无机盐、有机物质和气体以及含有许多悬浮物质的混合液体。水分子是由一个氧原子和两个氢原子组成的。假如两个氢原子和氧原子如图1那样简单地结合在一起,那么,正、负电荷的极性可恰好抵消。水分子的结构却如图2那样呈不对称结构,正、负极性不能相互抵消,所以水分子是极性分子。各水分子之间因极性又互相结合,形成比较复杂的水分子,但水的化学性质并未改变,这种现象称为水分子的缔合。缔合分子与温度有关,温度升高时促使缔合分子离解,温度降低时有利于分子缔合,从而导致水与其它液体或其它氧族元素的氢化物相比,在性质上产生异常。水是一种很好的溶剂,溶解能力很强。其原因是水分子有很强的极性,容易吸引溶质表面的分子或离子,使其脱离溶质的表面进入水中,海水正是水溶解了许多物质的一种复杂溶液,所以其性质与纯水有差异。“热胀冷缩”是一般物质的性质。纯水在大气压力下,温度4℃时密度最大,等于1000kg•m;在4℃以上时,密度随温度的降低而增大,但在4℃以下时却随温度的降低而减小,即所谓“反常膨胀”。水结冰时体积增大,密度减小,可达916.7 kg•m,所以冰总是浮在水面上。水的密度随温度的这种不正常变化,是由水分子的缔合造成的。因为温度低于4℃时,有利于水分子的缔合;冻结为冰时,这些水分子则全部缔合成一个巨大的分子缔合体,称为分子晶体。由于其晶格结构排列松散,故密度减小。当水温从0℃升至4℃以前,主要过程是较大的缔合分子逐渐地离解成为较小的缔合分子,所以体积收缩,密度增大;高于4℃以后,由于水分子的热运动加强,导致体积膨胀,所以密度又随温度的增高而减小。因此纯水在4℃时具有最大的密度。8.[掌握]:绝对盐度定义(p59)海水的绝对盐度(SA)——海水中溶质的质量与海水质量之比值,“1kg海水中的碳酸盐全部转换成氧化物,溴和碘以氯当量臵换,有机物全部氧化之后所剩固体物质的总克数。”[熟悉]:标准海水的定义(p58)用AgNO3滴定法测定海水的氯度时,需要知道AgNO3的浓度,国际上统一使用一种其氯度值精确为19.374‰的大洋水作为标准,称为标准海水。其盐度值对应为35.000‰。9.[了解]:海水热容(p60)、热膨胀(p60)、蒸发(p63)、压缩性(p61)等的热力学定义;海水温度相对大气温度变化缓慢(p60)、海水不遵循热胀冷缩规律等特性(p61)海水温度升高1K(或1℃)时所吸收的热量称为热容,单位是焦耳每开尔文(记为J/K)或焦耳每摄氏度(记为J/℃)。单位质量海水的热容称为比热容,单位为焦耳每千克每摄氏度,记为J•kg•℃-1。在一定压力下测定的比热容称为定压比热容,记为cp;在一定体积下测定的比热容称为定容比热容,用cV表示。海洋学中最常使用前者。海水的比热容约为3.89×103J•kg-1•℃-1,在所有固体和液态物质中是名列前茅的,其密度为1025kg•m-3,而空气的比热容为1×103J•kg-1•℃-1,密度为1.29kg•m-3。也就是说,1m3 海水降低1℃放出的热量可使3100m3的空气升高1℃。由于地球表面积的近71%为海水所覆盖,可见海洋对气候的影响是不可忽视的。也正因为海水的比热容远大于大气的比热容,因此海水的温度变化缓慢,而大气的温度变化相对比较剧烈。在海水温度高于最大密度温度时,若再吸收热量,除增加其内能使温度升高外,还会发生体积膨胀,其相对变化率称为海水的热膨胀系数。即当温度升高1K(1℃)时,单位体积海水的增量。使单位质量海水化为同温度的蒸汽所需的热量,称为海水的比蒸发潜热,以L 表示,单位是焦耳每千克或每克,记为J/kg 或J/g。在液体物质中,水的蒸发潜热最大,海水亦然。伴随海水的蒸发,海洋不但失去水份,同时将失去巨额热量,由水汽携带而输向大气内。这对海面的热平衡和海上大气状况的影响很大。例如发生在热带海洋上的热带气旋,其生成、维持和不断增强的机制之一,是“暖心”的生成和维持。“暖心”最重要的热源之一,则是海水蒸发时,所携带巨额热量的水汽进入大气后凝结而释放出来的。蒸发现象的实质就是水分子由水面逃逸而出的过程。对于海水而言,由于“盐度”存在,则单位面积海面上平均的水分子数目要少,减少了海面上水分子的数目,因而使饱和水汽压降低,限制了海水的蒸发。这样一来,海洋因蒸发而损失的水量和热量就相对减少了。单位体积的海水,当压力增加1Pa时,其体积的负增量称为压缩系数。若海水微团在被压缩时,因和周围海水有热量交换而得以维持其水温不变。海水的压缩系数随温度、盐度和压力的增大而减小。与其它流体相比,其压缩系数是很小的。故在动力海洋学中,为简化求解,常把海水看作不可压缩的流体。但在海洋声学中,压缩系数却是重要参量。由于海洋的深度很大,受压缩的量实际上是相当可观的。若海水真正“不可压缩”,那么,海面将会升高30m左右。海洋每年由于蒸发平均失去126cm厚的海水,从而使气温发生剧烈的变化,但由于海水的热容很大,从海面至3m深的薄薄一层海水的热容就相当于地球上大气的总热容,因此,水温变化比大气缓慢保守得多,海水温度相对大气温度变化缓慢。海水的热膨胀系数比纯水的大,且随温度、盐度和压力的增大而增大;在大气压力下,低温、低盐海水的热膨胀系数为负值,说明当温度升高时海水收缩。10.[熟悉]:海水的盐度对海水冰点温度、最大密度对应的温度的影响(p64/p65图)虽然海水最大密度温度tρ(max)与冰点温度tf 都随盐度的增大而降低,但前者降得更快。当S=24.695 时,两者的对应温度皆为-1.33℃,当盐度再增大时,tρ(max)就低于tf 了。海水的最大密度温度随盐度的增大而降低的速率比其冰点随盐度的增大而降低的速率快。通常情况下,海水的冰点温度高于最大密度温度,因此即使海面降至冰点时,由于增密所产生的对流混合仍不停止,因此只有当对流混合层的温度同时达到冰点时,海水才会结冰。海水结冰主要是纯水的冻结,大部分盐分排出冰外,增加了冰下海水的盐度,加强了冰下海水的对流并进一步降低了冰点,同时冰层阻碍了其下海水热量的散失,从而大大减缓了冰下海水冻结的速度。11.[掌握]:海水密度定义(p66)单位体积海水的质量定义为海水的密度,用符号“ρ”表示,单位是千克每立方米,记为kg•m-3。它的倒数称为海水的比容,即单位质量海水的体积,单位是立方米每千克。[熟悉]:密度与海水温度、盐度和压力的关系(p66)海水密度是盐度、温度和压力的函数,因此,海洋学中常用ρ(S,t,p)的形式书写。它表示盐度为S,温度为t,压力为p条件下的海水密度。在海面(p=0)海水密度仅为盐度和温度的函数,此时记为σt=[ρ(S,t,0)-1]×1000称为“条件密度”。当温度为0℃时,记为σ0=[ρ(S,0,0)-1]×1000它仅是盐度的函数。在浅海或1000m以内的海洋上层,海水的密度或比容主要取决于海水的温度和盐度的变化,因此常用Δ(S,t)作为描述海洋上层密度特征的一种参数。12.[熟悉]:海水状态方程的定义(p67)海水状态方程是海水状态参数温度、盐度、压力与密度或比容之间相互关系的数学表达式(因此有人称之为p-V-t 关系)。依此,可根据现场实测的温度、盐度及压力来计算海水的现场密度。(四)海洋水温分布变化特征13.[熟悉]:中国近海表层水温的分布特征南海表层水温高而且分布较均匀;尤其是广阔的中、南部海域,水温都在24~26℃上下,水平梯度很小。北部近岸海域水温稍低,粤东沿岸因有来自台湾海峡的低温沿岸流,致使该海域的月平均表层水温可下降到15℃左右。然而这一带海域表层的年平均水温(22.6℃),仍然比渤、黄、东海高得多。当然,与南海南部(如邦加岛近海平均为28.6℃)相比,则属于相对低温区。东海表层水温冬季分布的明显特点,是西北低而东南高,致使等温线基本上都呈西南—东北走向。高温区在黑潮流域,暖水舌轴处水温可高达22~23℃左右;杭州湾附近却低达5~7℃,长江口外则只有5℃多。大致沿东经124°向北,有暖水舌指向长江口外,这是台湾暖流水影响的结果。东海东北部也有暖水舌向北及西北方向伸展,通常即认为这是对马暖流水和黄海暖流水扩展的迹象。在北伸的台湾暖流水和黄海暖流水暖水舌之间,有明显的冷水舌指向东南,此即所谓“黄海冷水南侵”的结果。黄海水温分布的突出特征,是暖水舌从南黄海经北黄海直指渤海海峡,其影响范围涉及黄海大部分海域。当然,随着纬度的升高和逐渐远离暖水舌根部,水温也越来越低,即从14℃降到2℃。在东、西两侧,因有冷水沿岸南下,其水温明显低于同纬度的中部海域的水温。黄海的平均最低水温,分布于北部沿岸至鸭绿江口一带,为-1~0℃左右,近岸常出现程度不同的冰冻现象。至于黄海的极端最低水温值,从某些沿岸海洋站的观测记录看,曾经出现低于相应盐度时冰点温度的过冷却现象。冬季渤海在四个海区中温度最低,尤以辽东湾最甚;即使渤海中部至海峡附近相对较高,也不过1~2℃。由于渤海水浅,对气温的响应较快,故1月份水温比2月份还低,三大海湾顶部的水温均低于0℃,往往在1~2月出现短期冰盖(详见§12.2.5)。渤海沿岸海洋站,也曾有关于过冷却水温的测报。夏季各海区表层水温的分布,比冬季均匀得多。渤海和黄海的大部分海域,均为24~26℃。浅水区或岸边水温较高,连云港和塘沽海洋站曾测报31℃和33℃。1990年7~8月济州岛西南海域曾出现异常高温。然而,在某些特定海域,如辽东半岛和山东半岛顶端,却出现明显的低温区;朝鲜西岸低温区更显著,大同江口附近甚至可低达20℃。东海和南海比渤海、黄海更均匀,绝大部分海域为28~29℃。南海南部及黑潮进入东海之处曾有高达30℃的报道,泰国湾表层水温在4月份达最高,为31℃。南海某些海洋站也报道过更高的水温,如涠洲岛34.4℃,西沙36.8℃等等。与渤海、黄海类似,东海和南海也在某些沿岸海域,如舟山及浙江沿岸、海南岛东部、粤东及越南沿岸等,出现小范围的低温区,这多是夏季季风等因素所致上升流的影响,潮汐混合也对近岸低温区的形成起了不小的作用。14.[熟悉]:中国近海温度的垂直分布及变化特征冬半年在偏北向季风的吹掠之下,感热交换和强烈的蒸发,使海洋的失热更加剧,涡动和对流混合的增强,可使这一过程影响到更大的深度。渤、黄海的全部以及东海的大部分浅水海域,混合可直达海底,在深水区也可达100m乃至更深,致使这一上混合层内水温的铅直向分布极为均匀。这种状态维持时间的长短,因海区而异,一般是由北向南递减。渤海可持续半年多(10月~翌年4月),黄海缩短至5个月(12月~翌年4月),东海北部4个月(1月~4月),到东海南部,则只有3个月。南海严格说来并无真正的冬季,所以,这种水温均匀层冬季加深的现象,在其北部海区虽然尚属明显,但远没有上均匀层厚度的区域差异那样突出,更不要说广阔的南海中、南部海域了。即使当北半球隆冬降临之时,这里的上均匀层深度也不大,大约只有50m左右。春、夏季水温铅直向分布的突出特点,是季节性温跃层的形成和强盛。由于上层的增温、降盐、减密,形成稳定层结,不利于热量的向下输送,故使下层海水仍基本保持了冬季的低温特征,因而在渤、黄、东海的陆架海域,底层大都有令人注目的冷水区。黄海槽内约25m以深至底层,均为冷水盘踞,至盛夏,上层水温高达25~27℃,底层水温在北黄海仍可低于6℃,南黄海也可低于9℃,而且上均匀层、跃层和下均匀层这种三层结构异常醒目。渤海春、夏季水温断面亦有类似分布特征,东海深水区则不然,如图12-5为跨越东海黑潮主流断面的水温和盐度分布,显见在季节性温跃层(约50m)之下,水温随深度仍有较大的变化,在次表层水之下,又出现第二跃层,直至深层水范围,水温随深度的变化才趋于缓慢。春、夏之交在黄、东海某些海域,还有逆温分布。在济州岛附近及浙江近海一带,也有“冷中间层”或“暖中间层”出现。在南海的海盆深、底层水范围内,水温随深度的增加而略有回升,例如,自3000m至4000m,水温约上升(0.06~0.07)℃,这主要是因绝热增温所致。(五)海洋化学15.[掌握]:海水主要成分的含义(p56)海水是一种溶解有多种无机盐、有机物质和气体以及含有许多悬浮物质的混合液体。迄今已测定海水中含有80余种元素。就大多数海水而言,溶解无机盐的总含量约占3.5%左右,这就使海水的一些物理性质同纯水相比有许多差异。[了解]:海水主要成分的构成(p110)海水中的主要成分(大量、常量元素):指海水中浓度大于1×10-6mg/kg 的成分。属于此类的有阳离子Na+,K+,Ca2+,Mg2+和Sr2+五种,阴离子有Cl-, SO4(2-), Br-, HCO3(-), CO3(2-), F-五种,还有以分子形式存在的H3BO3,其总和占海水盐分的99.9%。所以称为主要成分。溶于海水的气体成份,如氧、氮及惰性气体等。营养元素(营养盐、生源要素):主要是与海洋植物生长有关的要素,通常是指N,P及Si等。这些要素在海水中的含量经常受到植物活动的影响,其含量很低时,会限制植物的正常生长,所以这些要素对生物有重要意义。微量元素:在海水中含量很低,但又不属于营养元素者。海水中的有机物质:如氨基酸、腐植质、叶绿素等。16.[掌握]:海水中营养成份所包括的元素(p111)营养元素(营养盐、生源要素):主要是与海洋植物生长有关的要素,通常是指N,P及Si等。[了解]:海水中的微量元素(p115)和主要气体成份所包括元素海水中除了14 种主要元素(O、H、Cl、Ca、Mg、S、K、Br、C、S、Sr、B、Si、F)浓度大于1×10-6mg/kg 外,其余所有元素的浓度均低于此值,称为“微量元素”,如Fe、Al、Cr、Cd。海水中除含有无机盐和有机物外,还溶解有一些气体。表层海水与大气接触,溶解有充足的氧气,氧气在两相之间存在近似的平衡。海洋与大气的交换作用一定气体可以被海洋吸收,如CO2,而有的气体只能由海洋向大气输送,如CO。17.[掌握]:溶解氧、pH值(p123)、碱度(p127)、总碱度(p126)等的概念空气中的分子态氧溶解在水中称为溶解氧。水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都有密切关系。在自然情况下,空气中的含氧量变动不大,故水温是主要的因素,水温愈低,水中溶解氧的含量愈高。溶解于水中的分子态氧称为溶解氧,用每升水里氧气的毫克数表示。水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。海水的pH 值约为8.1,其值变化很小,因此有利于海洋生物的生长;海水的弱碱性有利于海洋生物利用CaCO3 组成介壳;海水的CO2 含量足以满足海洋生物光合作用的需要,因此海洋成为生命的摇篮。碱度是指碳酸根和碳酸氢根浓度之和。它不是pH 的度量,也不是海水碱性的度量。了解这一点后就不难理解海水的碱度和酸度有时向同样方向移动。海水的总碱度AT,是由于碳酸根离子、碳酸氢根负离子和硼酸根离子形成的,其单位为摩尔浓度。碱度定义为:用以中和弱酸负离子所需氢离子的物质量除以海水的体积,符号记为A,单位是摩尔每立方分米(mol/dm3)。总碱度可以分为3 部分:碳酸盐碱度(CA)、硼酸盐碱度(BA)和过剩碱度(SA)。18.[熟悉]:温室气体的概念温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射,并重新发射辐射的一些气体,如水蒸气、二氧化碳、大部分制冷剂等。它们的作用是使地球表面变得更暖,类似于温室截留太阳辐射,并加热温室内空气的作用。这种温室气体使地球变得更温暖的影响称为"温室效应"。[了解]:主要温室气体的种类水汽(H₂O)、二氧化碳(CO₂)、氧化亚氮 (N₂O)、甲烷(CH₄)等是地球大气中主要的温室气体。19.[掌握]:海洋污染定义(p120)海洋污染定义为:直接或间接由人类向大洋和河口排放的各种废物或废热,引起对人类生存环境和健康的危害,或者危及海洋生命(如鱼类)的现象。[熟悉]:海洋化学污染物主要类型或主要的海洋化学污染要素(p120)(一)碳氢化合物,主要是指石油。它是一种复杂的混合物,主要由碳和氢组成。有不同的分子量和分子结构,还含有少量氮和金属。碳氢化合物污染主要发生在从石油产地到炼油厂和石油消费地之间海上运输过程中的泄漏和海上事故。(二)海洋中的重金属它们对于海洋环境有极大的危害,其中毒性较大的是汞、铅、镉、铬、铜等元素。海水本身含有一定量的重金属,但是本底值均很低。有些微量金属还是生物生长必须的,不会造成环境污染。但是人类的工业生产、交通运输、日常生活污水排放等输入大量重金属,却能造成严重的海洋污染。(三)合成有机化化合物(含农药等)每年人类生产和使用70000多种化合物,每年还研制出1000种新化合物。大多数进入海洋的有毒化合物是属于DDT(滴滴涕)和PCB(多氯联苯)一类。这些含有卤素的碳氢化合物与自然界的石油等碳氢化合物不同,它们不能被细菌或简单的化学反应所分解,所以一旦排放入海,它们将在海洋中滞留很长时间。被生物吸收之后,由于它们的脂溶性,很难从生物体排除,致使在食物链中逐渐被富集。(四)营养物质(富营养化)海水中有硝酸盐、磷酸盐等营养盐,这是海洋生物生长所必需的,一般海水中的磷酸盐常常会成为藻类生长的限制因子。现在人们大量使用的洗衣粉等合成洗涤剂中有很高的磷酸盐含量。当有大量生活污水排放大海时,往往造成部分海区的富营养化,一些藻类迅速生长,使其他生物大片死亡,形成“水华”,爆发赤潮。(五)放射性核素(天然放射性核素、人工放射性核素)U、Pa、Th、Ac、Ra、Fr、Rn、Po、Bi、Pb、Tl 等11 种元素计38 种核素,它们属于铀系、锕系、钍系三大天然放射系。核武器爆炸、核动力舰船和原子能工厂排放的放射性废物、高水平固体放射性废物向海洋的投放、放射性核素的应用和事故。20.[了解]:海洋酸化的原因及其影响海洋酸化是指由于海洋吸收、释放大气中过量二氧化碳(CO2),使海水正在逐渐变酸。工业革命以来,pH值下降了0.1。海水酸性的增加,将改变海水化学的种种平衡,使依赖于化学环境稳定性的多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。人类活动释放的CO2有超过1/3被海洋吸收,使表层海水的氢离子浓度近200年间增加了三成,pH值下降了0.1。作为海洋中进行光合作用的主力,浮游植物的门类众多、生理结构多样,对海水中不同形式碳的利用能力也不同,海洋酸化会改变种间竞争的条件。从大气中吸收CO2的海洋上表层也由于温度上升而密度变小,从而减弱了表层与中深层海水的物质交换,并使海洋上部混合层变薄,不利于浮游植物的生长。海洋酸化会阻碍珊瑚礁的生长繁殖,并导致小丑鱼和小热带鱼智商下降。南半球的海洋将对蜗牛壳产生腐蚀作用,这些软体动物是太平洋中三文鱼的重要食物来源,海洋吸收温室气体造成的海水酸化,导致海中大陆架的珊瑚礁大量死亡,而这会造成低地岛国,如基里巴斯和马尔代夫更容易为暴雨所侵害。海水酸碱值(pH)的急剧变化,比过去自然改变的速度快上100倍。而海洋化学物质在近数十年的快速改变,已严重影响海洋生物、食物网,生态多样性及渔业等。21.[了解]:海洋化学资源(p142)海洋的资源,除了鱼、虾、贝、藻,航运、交通、能源和矿藏之外,大海还向人类提供了许多化工原料、海洋药物和肥料。海洋是一个极大的溶解矿物质的储库,但是大多数溶解组分含量如此之低,以致于提取它们几乎没有经济价值。仅有几种含量较丰富的物质可以从海水提取,最常见的就是食盐,食盐已经成为许多其他化学工业的重要原料。海水质量的3.5%是溶解固体物,其中氯化钠占71%。但是直接晒干的粗盐不纯而且苦涩,含有铁、钙、锰化合物等。目前可以从海水中提取的元素只有镁和溴。镁是海水中仅次于氧、氢、氯、钠含量最多的元素。近年来全球每年生产的1.8×10t镁中,18%来自海水,主要产于美国。镁是一种轻金属,通过电解制备金属镁。溴可用作汽油的抗爆化合物,也可用于制药。铀在海水中的浓度是溴的1/2000。(六)海流22.[掌握]:海流、环流的定义(p144)海流是指海水大规模相对稳定的流动,是海水重要的普遍运动形式之一。海流一般是三维的,即不但水平方向流动,而且在铅直方向上也存在流动。海流形成的原因: 第一是海面上的风力驱动,形成风生海流; 第二种原因是海水的温盐变化, 海水密度的分布与变化直接受温度、盐度的支配,而密度的分布又决定了海洋压力场的结构。海洋环流一般是指海域中的海流形成首尾相接的相对独立的环流系统或流旋。就整个世界大洋而言,海洋环流的时空变化是连续的,它把世界大洋联系在一起,使世界大洋的各种水文、化学要素及热盐状况得以保持长期相对稳定。23.[熟悉]:海流的类型(p144);海流流向表示方法(p145)根据海水受力情况及其成因等,从不同角度对海流分类和命名。例如,由风引起的海流称为风海流或漂流,由温盐变化引起的称为热盐环流;从受力情况分又有地转流、惯性流等称谓;考虑发生的区域不同又有洋流、陆架流、赤道流、东西边界流等。若不考虑海水的湍应力和其它能够影响海水流动的因素,则这种水平压强梯度力与科氏力取得平衡时的定常流动,称为地转流。风海流仅是由风应力通过海面,借助于水平湍切应力向深层传递动量而引起的海水的运动,在运动过程中同时受到科氏力的作用,由于海面无限宽广,风场稳定且长时间作用,因此,当摩擦力与科氏力取得平衡时,海流将趋于稳定状态。上升流是指海水从深层向上涌升,下降流是指海水自上层下沉的铅直向流动。在比较陡峭的近岸,如果水深大于摩擦深度的两倍,当风沿岸边吹时(或有沿岸分量),则近岸海流自表至底可能存在三层流动结构,即表层流、中层流和底层流。海流流向以地理方位角表示,指海水流去的方向。例如,海水以0.10m/s 的速度向北流去,则流向记为0°(北),向东流动则为90°,向南流动为180°,向西流动为270°,流向与风向的定义恰恰相反,风向指风吹来的方向。绘制海流图时常用箭矢符号,矢长度表示流速大小,箭头方向表示流向。[了解]:描述海水运动的二种方法(p144)描述海水运动的方法有两种:一是拉格朗日方法,一是欧拉方法。前者是跟踪水质点以描述它的时空变化,这种方法实现起来比较困难,但近代用漂流瓶以及中性浮子等追踪流迹,可近似地了解流的变化规律。 通常多用欧拉方法来测量和描述海流,即在海洋中某些站点同时对海流进行观测,依测量结果,用矢量表示海流的速度大小和方向,绘制流线图来描述流场中速度的分布。如果流场不随时间而变化,那么流线也就代表了水质点的运动轨迹。24.[熟悉]:黑潮的定义(p170)黑潮与湾流相似,黑潮是北太平洋的一支西边界流,它是北太平洋赤道流的延续,因此仍存在着北赤道流的水文特征。斯维尔德鲁普把从台湾南端开始到日本太平洋沿岸35°N 附近的这一段流动称为黑潮,从35°N 向东到160°E 附近的流动称为黑潮续流;160°E以东为北太平洋流。三者合称黑潮流系。[了解]:黑潮的主要特征(p171)黑潮与湾流相似,也是一支斜压性很强的海流,同样处在准地转平衡中。强流带宽约(75~90)km,两侧水位相差1m左右。影响深度达1000m以下,两侧也有逆流存在,在日本南部流速最大可达(1.5~2.0)m/s。东海黑潮流速一般3月份最强,11月分最弱。黑潮也能发生大弯曲,但与湾流有不同的特点。黑潮路径有两种可能位臵:一种为明显弯曲的路径,弯曲中心在138°E,弯曲波长为(500~800)km,弯曲半径为(150~400)km;另一种为没有弯曲的路径。在每种情况下都能使持续稳定的流量向高纬输送。25.[了解]:世界大洋五大水团的名称和主要特征(p179)(一)赤道流系与两半球信风带对应的分别为西向的南赤道流与北赤道流,亦称信风流。这是两支比较稳定的由信风引起的风生漂流,它们都是南北半球巨大气旋式环流的一个组成部分。在南北信风流之间与赤道无风带相对应是一支向东运动的赤道逆流,流幅约300~500km。由于赤道无风带的平均位臵在3~10°N之间,因此南北赤道流也与赤道不对称。夏季(8月),北赤道流约在10°N与20°~25°N之间,南赤道流约在3°N与20°S之间。冬季则稍偏南。赤道流自东向西逐渐加强。在洋盆边缘不论赤道逆流或信风流都变得更为复杂。赤道流系主要局限在表面以下到100~300m的上层,平均流速为0.25~0.75m/s。在其下部有强大的温跃层存在,跃层以上是充分混合的温暖高盐的表层水,溶解氧含量高,而营养盐含量却很低,浮游生物不易繁殖,从而具有海水透明度大,水色高的特点。总之赤道流是一支高温、高盐、高水色及透明度大为特征的流系。(二)上层西边界流、湾流和黑潮上层西边界流是指大洋西侧沿大陆坡从低纬向高纬的流,包括太平洋的黑潮与东澳流,大西洋的湾流与巴西流以及印度洋的莫三比克流等。它们都是北、南半球主要反气旋式环流的一部分,也是北、南赤道流的延续。因此,与近岸海水相比,具有赤道流的高温、高盐、高水色和透明度大等特征。(三)西风漂流与南北半球盛行西风带相对应的是自西向东的强盛的西风漂流,即北太平洋流、北大西洋流和南半球的南极绕极流,它们也分别是南北半球反气旋式大环流的组成部分。其界限是:向极一侧以极地冰区为界,向赤道一侧到副热带辐聚区为止。其共同特点是:在西风漂流区内存在着明显的温度经向梯度,这一梯度明显区域称为大洋极锋。极锋两侧的水文和气候状况具明显差异。(四)东边界流大洋的东边界流有太平洋的加里福尼亚流、秘鲁流,大西洋的加那利流、本格拉流以及印度洋的西澳流。由于它们从高纬流向低纬,因此都是寒流,同时都处在大洋东边界,故称东边界流。与西边界流相比,它们的流幅宽广、流速小,而且影响深度也浅。上升流是东边界流海区的一个重要海洋水文特征。这是由于信风几乎常年沿岸吹,而且风速分布不均,即近岸小,海面上大,从而造成海水离岸运动所致。前已提及上升流区往往是良好渔场。(五)极地环流北冰洋中的环流 北冰洋内主要有从大西洋进入的挪威流及一些沿岸流。加拿大海盆中为一个巨大的反气旋式环流,它从亚美交界处的楚科奇海穿越北极到达格陵兰海,部分折向西流,部分汇入东格陵兰流,一起把大量的浮冰携带进入大西洋,估计每年10000km。其它多为一些小型气旋式环流。南极海区环流 在南极大陆边缘一个很狭窄的范围内,由于极地东风的作用,形成了一支自东向西绕南极大陆边缘的小环流,称为东风环流。它与南极绕极环流之间,由于动力作用形成南极辐散带。与南极大陆之间形成海水沿陆架的辐聚下沉,此即南极大陆辐聚。这也是南极陆架区表层海水下沉的动力学原因。极地海区的共同特点是:几乎终年或大多数时间由冰覆盖,结冰与融冰过程导致全年水温与盐度较低,形成低温低盐的表层水。由上讨论可知,世界大洋中存在着五个基本水层,即大洋暖水区的表层水,次表层水;大洋冷水区中的中层水、深层水和底层水。如果按其温、盐等理化特性和源地作为条件,可在第一层等级把五层水视为五个水团。1.表层水:具有高温、相对低盐特性,其源就是低纬海区密度最小的表层暖水本身。2.次表层水:具有独特的高盐特征和相对高温,它是由副热辐聚区表层海水下沉而形成的,其下界为主温跃层,南北范围在南北极锋之间。3.中层水:具有低盐特征,是西风漂流中的辐聚区表层海水下沉而形成。其深度约在1000~2000m 的范围内。但地中海水、红海—波斯湾水是高盐的。4.深层水:北大西洋上部但在表层以下深度上是它的源地,因此贫氧是其主要特性。其深度约在2000~4000m 的范围内。5.底层水:源于极地海区,具有最大的密度。(七)海洋中的波动26.[掌握]:波高、波陡、波长等波要素的概念(p181)一个简单波动的剖面可用一条正弦曲线加以描述。如图6-1所示,曲线的最高点称为波峰,曲线的最低点称为波谷,相邻两波峰(或波谷)之间的水平距离称为波长(λ),相邻两波峰(或者波谷)通过某固定点所经历的时间称为周期(T),显然,波形传播的速度C=λ/T。从波峰到波谷之间的铅直距离称为波高(H),波高的一半a=H/2称为振幅,是指水质点离开其平衡位臵的向上(或向下)的最大铅直位移。波高与波长之比称为波陡,以δ=H/λ表示。27.[了解]:波动能量与波高的关系(p185)波动具有巨大的能量。波动中水质点的运动产生动能,而波面相对平均水面的铅直位移则使其具有势能。E=Ep+Ek=(1/8) ρgλH2。与波高的平方成正比,即波动的能量以波高的平方增长。在讨论波动的能量时,常以波高的平方作为能量的相对尺度。28.[掌握]:海洋内波的概念(p190)除了海面的波动而外,在海洋内部也会发生波动现象,称为海洋内波。它是发生在海水密度层结稳定的海洋中的一种波动,它的最大振幅出现在海面以下。内波是引起海水内部混合、形成温、盐细微结构的重要原因。它能将深层较冷的海水连同其中的营养盐输送到海洋上层,有利于海洋生物的生长。由内波引起的等密面的波动会影响海洋中声速的大小与传播方向,从而影响声呐的效能,对潜艇的隐蔽与监测起着有利或有害的作用。海水等密面的起伏,会使水下潜艇的航行和停留产生上下颠簸。内波的一种最简单的形式是发生在两层密度不同的海水界面处的波动,称为界面内波。实际海洋中密度是连续变化的。界面波的传播速度比表面波慢得多。界面内波引起上下两层海水方向相反的水平运动,从而在界面处形成强烈的流速剪切。密度连续变化海洋中的内波:表面波的恢复力主要为重力,故有表面重力波之称,而内波的恢复力则为科氏力与弱化重力(即重力与浮力之差),正因为其恢复力很弱,从而使其运动比表面波慢得多,无论是它的传播速度还是由它引起水质点的运动都很慢。内波的传播方向不是像界面内波仅在水平方向上传播,而一般是沿与水平方向成一α角度传播。不同频率的内波,其传播方向是不同的。内波能量的输送方向与波速垂直,两者在同一个铅直平面上:当波形向斜上(下)方传播时,波动能量则向斜下(上)方输送。内波能量传送过程中若遇到海面或海底,就会发生反射。29.[掌握]:风浪、涌浪的定义(p198);决定风浪大小的因素(p199)风浪是指当地风产生,且一直处在风的作用之下的海面波动状态;涌浪则指海面上由其他海区传来的或者当地风力迅速减小、平息,或者风向改变后海面上遗留下来的波动。风浪的成长与消衰主要地取决于对能量的摄取与消耗之间的平衡关系。风浪的成长与大小,不是只取决于风力,而是与风所作用水域的大小和风所作用时间的长短有密切关系。风浪的成长还与其他因子有关,例如海洋水深、地形、岸线形状等。[熟悉]:风浪、涌浪的波面特征(p198)风浪的特征往往波峰尖削,在海面上的分布很不规律,波峰线短,周期小,当风大时常常出现破碎现象,形成浪花。涌浪的波面比较平坦,光滑,波峰线长,周期、波长都比较大,在海上的传播比较规则。[了解]:波浪传到浅海和近岸的变化(p201)当波浪传至浅水及近岸时,由于水深及地形、岸形的变化,无论其波高、波长、波速及传播方向等都会产生一系列的变化。诸如波向的折射、波高增大从而能量集中,波形卷倒、破碎和反射、绕射等。(一)波速、波长的变化:当水深逐渐变浅时,其波速、波长都逐渐变小。(二)波向的折射: 波浪传入浅水后,由于波速和地形的影响,导致波向发生转折, 在海底凸出的海岬处,由于上述折射的原因,波向线产生辐聚,而在凹进的海岸处,波向线辐散。因此在海岬处常出现较大的波浪,而在海湾处相对较小。(三)波高的变化: 当波浪从深水传入浅水时,由于刚进入浅水后海底摩擦,将使波高略有降低,然后随相对深度的减小而迅速增大。(四)波浪的破碎、沿岸流与离岸流: 当海浪传到浅水后,由于波长变短,波高增大,波陡迅速增大,波浪也可发生破碎。由于海底摩擦作用以及于波峰处,水深大,从而相速也大,而在波谷处,由于水深小,相速也小,导致波面变形。当波峰前的坡度很大时,便发生卷倒现象,在岸边形成拍岸浪,导致破碎。当波浪在近岸破碎时,能把相当多的水量带入破碎区,这些海水最终会经过破碎带重新返回到海洋中,从而形成了所谓的离岸流。离岸流之间顺岸边的流动称为沿岸流。沿岸流与离岸流,对海岸泥沙的搬运起着重要作用。(五)反射与绕射:当波浪遇到比较陡峭的海岸时,会发生反射而形成驻波,在港湾、码头常会见到这种情况,但范围不会太大。当波浪遇到障碍物时,例如岛屿、海岬、防波堤等,它可以绕到障碍物遮挡的后面水域去,这种现象称为绕射。当然,由于能量的侧向扩散,所以绕射后的波高明显减小。(八)海洋潮汐30.[掌握]:潮汐、潮流的定义(p208)潮汐现象是指海水在天体(主要是月球和太阳)引潮力作用下所产生的周期性运动,习惯上把海面铅直向涨落称为潮汐,而海水在水平方向的流动称为潮流。[熟悉]:潮汐要素(p208)、潮汐类型(p209)潮位(即海面相对于某一基准面的铅直高度)涨落的过程曲线,图中纵坐标是潮位高度,横坐标是时间。涨潮时潮位不断增高,达到一定的高度以后,潮位短时间内不涨也不退,称之为平潮,平潮的中间时刻称为高潮时。平潮的持续时间各地有所不同,可从几分钟到几十分钟不等。平潮过后,潮位开始下降。当潮位退到最低的时候,与平潮情况类似,也发生潮位不退不涨的现象,叫做停潮,其中间时刻为低潮时。停潮过后潮位又开始上涨,如此周而复始地运动着。从低潮时到高潮时的时间间隔叫做涨潮时,从高潮时到低潮时的时间间隔则称为落潮时。一般来说,涨潮时和落潮时在许多地方并不是一样长。海面上涨到最高位臵时的高度叫做高潮高,下降到最低位臵时的高度叫低潮高,相邻的高潮高与低潮高之差叫潮差。根据潮汐涨落的周期和潮差的情况,可以把潮汐大体分为如下的4 种类型:1.正规半日潮在一个太阴日(约24 时50 分)内,有两次高潮和两次低潮,从高潮到低潮和从低潮到高潮的潮差几乎相等,这类潮汐就叫做正规半日潮。2.不正规半日潮在一个朔望月中的大多数日子里,每个太阴日内一般可有两次高潮和两次低潮;但有少数日子(当月赤纬较大的时候),第二次高潮很小,半日潮特征就不显著,这类潮汐就叫做不正规半日潮。3.正规日潮在一个太阴日内只有一次高潮和一次低潮,像这样的一种潮汐就叫正规日潮,或称正规全日潮。4.不正规日潮。显然,这类潮汐在一个朔望月中的大多数日子里具有日潮型的特征,但有少数日子(当月赤纬接近零的时候)则具有半日潮的特征。[了解]:一月中大、小潮出现的日期(p210)在一个朔望月中,“朔”、“望”之后二、三天潮差最大,这时的潮差叫大潮潮差;反之在上、下弦之后,潮差最小,这时的潮差叫小潮潮差。31.[了解]:天体引潮力的概念(p214)地球绕地月公共质心运动所产生的惯性离心力与月球引力的合力称为引潮力。地球表面各点所受的引潮力的大小、方向都不同。(九)海洋生物32.[掌握]:海洋生物多样性的概念、内容和层次(p277)生物多样性是一个包括物种、基因和生态系统的概括性的术语,可简单表述为“生物之间的多样化和变异性及物种生境的生态复杂性”。也就是说,生物多样性是所有生物种类,种内遗传变异和它们的生存环境的总称,包括所有不同种类的动物、植物和微生物,以及它们所拥有的基因,它们与生存环境所组成的生态系统(汪松、陈灵芝1990)。生物多样性通常包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。33.[掌握]:外来生物入侵的概念(p295)外来物种是生态入侵、生物污染、外来种和引入种等的同名词,是指由人类活动有意或无意引入在某海域历史上从未出现过的物种。外来物种具有竞争性、捕食性、寄生性和防卫性。外来物种入侵的主要途径是:船舶压舱水的排放和引入养殖种类。物种侵入有可能导致自然生物群落的根本变化, 毁坏渔业、沿岸电厂和旅游业,有毒浮游生物的引入导致赤潮,不仅毒害生物群落内的其它种群,还通过贝类传递有毒物质直接对人体健康产生严重影响。[了解]:外来生物入侵的生态作用1、改变地表覆盖,加速土壤流失由于植食性动物的采食和践踏而加速土壤流失的情况在世界各地均有发生,尤其是岛屿。2、改变土壤化学循环,危及本土植物生存。某些外来植物在营养代谢过程中沉积某些物质,从而改变了周围土的化学成分,使周围的本土植物难以正常生长而失去竞争能力。3、改变水文循环,破坏原有的水分平衡入侵的外来植物主要通过比本土植物多用或少用降水而影响当地水文循环。4、增加自然火灾发生频率自然火灾发生格局是自然生态系统动态的重要组成之一,当外来生物入侵后,改变了这一格局,则对自然生态系统造成重要影响。5、阻止本土物种的自然更新。外来动、植物均可以阻止本土物种的自然更新,从而使生态系统结构和功能发生长期无法恢复的变化。20 世纪50 年代传入我国的紫茎泽兰Eupatorium adenophorum 扩散蔓延于我国西南省区,侵占林地、荒山,阻碍森林生长和更新。6、改变本土群落基因库结构。外来物种与本土近缘物种杂交,从而改变本土物种基因型在生物群落基因库中的比例,使群落基因库结构发生变化。而且有时这种杂交后代由于更强的抗逆能力而使本土物种面临更大的压力。这种情况不但发生在植物中,在鱼类、两栖和无脊椎动物中也时有发生。7、 加速局部和全球物种灭绝速度根据Macdonald 等对全球脊椎动物的统计,941 种濒危动物中的18.4%受到外来物种的威胁,但分布格局差异很大,岛屿上的比例明显高于陆地(除澳大利亚外),达到31.0 %;在各大洲中以澳大利亚最为突出,达到51.7 %。美国鱼类与野生动物保护署认为,濒危物种名单中的160 种濒危动物与外来物种的入侵有关;另有估计,美国958 种濒危物种中的约400 种面临外来物种的竞争和捕食而处境危险。而在世界其他某些地方,多达80 %的濒危物种面临外来物种的压力。34.[掌握]:海洋生物生态类群中浮游生物、游泳生物和底栖生物的定义与其对应类别(p296)根据海洋生物的生活习性、运动能力及所处海洋水层环境和底层环境的不同,可将其分为浮游生物、游泳生物和底栖生物三大类群。海洋浮游生物缺乏发达的运动器官,没有或仅有微弱的游动能力,悬浮在水层中常随水流移动。绝大多数个体很小,在显微镜下才能看清其结构。但种类繁多、数量很大、分布又很广。海洋浮游生物按照营养方式的不同,分成浮游植物和浮游动物两大类。海洋浮游植物:浮游植物多为单细胞植物,具有叶绿素或其它色素体,能吸收光能(太阳辐射能)和CO2 进行光合作用,自行制造有机物(主要是碳水化合物),亦称自养性浮游生物。浮游植物主要包括:光合细菌、蓝藻、硅藻、自养甲藻、绿藻、金藻、黄藻等。海洋浮游动物:种类繁多,结构复杂,包括无脊椎动物的大部分门类,如原生动物、腔肠动物(包括各类水母)、轮虫类、甲壳纲节肢动物、腹足纲软体动物(包括翼足类和异足类)、毛颚动物、被囊动物(包括浮游有尾类和海樽类)以及各类动物的浮游幼体。海洋漂浮生物特指生活在海气界面和表面膜上的生物,又称海洋水表生物:包括水漂生物、表上漂浮生物、表下漂浮生物。海洋游泳生物在水层中能克服水流阻力,自由游动,它们具有发达的运动器官,是海洋生物的一个重要生态类群。这类生物是由鱼类、哺乳动物、头足类和甲壳动物的一些种类,以及爬行类组成的。根据这类生物生活的不同生境和对水流阻力的不同适应能力,游泳生物可分为4 个类群。底栖性游泳生物:主要生活于海洋底层,游泳能力较弱。浮游性游泳生物:运动能力较差。真游泳生物:生活于广阔的海洋水层中,游泳能力强,速度快。陆缘游泳生物常出现于海岸沙滩、岩石、冰层或浅海等处。海洋底栖生物是栖息在潮间带、浅海及深海海底的生物,它是海洋生物中种类最多的一个生态类群,包括了大多数海洋动物门类、大型海藻和海洋种子植物。海洋底栖植物:这类植物靠光合作用制造有机物,为自身提供营养,是生产者,为自养型生物,如海带。海洋底栖动物:这类动物绝大多数是消费者,为异养型生物;但海底热泉动物群落的成员,有的能进行化学合成作用,在无阳光和缺氧的条件下,与自养生物共生,以无机物为生。35.[掌握]:海洋生态系统概念(p306)生态系统是指在一定的空间内生物成分和非生物成分通过物质循环和能量的流动互相作用、互相依存、互相调控而构成的一个生态学功能单位。生态系统不论是自然的还是人工的,都具有如下一些共同特征:(1)生态系统是生态学上的一个主要结构和功能单位,属于生态学研究的最高层次。(2)生态系统内部具有自我调节能力。生态系统的结构越复杂,物种数目越多,自我调节能力也越强。但生态系统的自我调节能力是有限度的,超过了这个限度,调节也就失去了作用。(3)能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。能量流动是单方向的,物质流动是循环的,信息传递则包括营养信息、化学信息、物理信息和行为信息,构成了信息网。通常,物种组成的变化,环境因素的改变和信息系统的破坏是导致自我调节失效的三个主要原因。(4)生态系统是一个动态系统,要经历一个从

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