海洋工程环境探析.ppt

海洋工程环境的主要内容 第一章 绪 论 第二章 风 第三章 海 浪 第四章 潮汐与风暴潮 第五章 海 流 第六章 海 冰 1.1 丰富的海洋资源 海洋矿产资源 海水资源 海洋能资源 海洋生物资源 1.2 海洋资源的开发利用 海洋开发包括海洋与周围环境（海洋大气、海岸、海底）。 1985年 美国《全球海洋发展战略与规划》 英国《90年代英国海洋科技发展报告》 日本《面向21世纪海洋开发推进计划》 中国 “国家863高技术计划海洋领域”项目 现代海洋开发的内容 海洋资源的开发 海水物流与信息流 勘探与测量 海洋环境保护 海岸带的开发 主要内容包括： 海洋工程物理环境，如风、浪、潮汐、海流、风暴潮、冰、温度、海啸、内波等。 海洋工程地质地貌环境，如泥沙输移、海岸演变、地震、水下塌落与滑坡等。 海洋工程化学环境，如海水成分。 海洋工程生物环境，如海洋生物等。 §1.4 海洋工程环境研究的意义 §1.5 海洋工程环境的研究方法 1、理论分析法 2、现场观测法 3、物模实验法 4、数值模拟法 第二章 风 §2.1 风与风系 §2.2 风的观测与资料整理 §2.3 根据气象资料推算风速 §2.4 极值风速的长期分布 §2.5 风对海洋建筑物的作用 风的作用 1、直接作用 2、间接作用 1）海浪、海流 2）沿海地区风浪掀沙 风的特性 1、风产生的原因 2、影响因素 3、紊动性与阵发性（10min长周期成分与几sec.短周期脉动成分） 考虑静力作用和动力作用 2.1 风与风系 2.1.1 气压的意义和单位 1个标准大气压 760mm汞柱 （纬度 ，温度00C ） 1标准大气压 10.132N/mm2 1013.2mb 世界气象组织统一使用气压单位为“百帕”（hPa） 1 hPa 0.01N/cm 2 1mb 2.1.2 风速和风向 蒲福（Beanfort）13级，后补充5级风级表 风向的方位 2.1.3 地面天气图与海平面气压场 等压线 地面天气图是在等高面上绘制的等压线图，任意相邻等压线的差值为定值（5X102hPa或2.5X102hPa ） 海平面气压场重点9种主要形式 风速的标记 §2.1.4 影响我国海域的主要风系 1、季风 2、寒潮大风 我国中央气象台规定：冷空气入侵后，气温在24小时内降低超过100C,且黄河流域最低气温降至00C，长江流域最低温度降至50C以下，称为寒潮。 3、热带气旋 发展为热带风暴的条件： 1、海面水温高于270C； 2、海面宽阔、有深厚潮湿而不稳定的气层； 3、纬度大于50C； 4、垂直风切向变化很小； 5、在对流层上部出现一个反气旋，使高空出现辐散，便于近地面的气流上升等。 强热带风暴灾害举例 1991年4月，热带风暴袭击孟加拉国，并引发洪水泛滥，造成大约13.8万人死亡。 1991年11月，热带风暴袭击菲律宾，造成6000多人丧生。 1998年10月至11月，飓风“米奇”登陆中美洲，导致9000多人死亡，其中洪都拉斯和尼加拉瓜受灾最为严重。 1999年10月，热带风暴袭击印度东部奥里萨邦，导致至少1万人死亡。 ２００４年９月，热带风暴“珍妮”袭击海地，造成３０００多人死亡。 ２００５年８月，“卡特里娜”飓风在美国南部沿海地区登陆，造成１３００多人死亡，１００多万人流离失所和巨大物质财产损失。 ２００７年１１月，热带风暴“锡德”在孟加拉国南部和西南部地区登陆，导致８００多万人受灾，４０００多人死亡或失踪，经济损失逾２３亿美元。 另据缅甸官方媒体的报道称（2008年5月8日发生），强热带风暴已经造成超过13.3万人死亡或失踪。这一数字是官方公布遇难者人数的将近两倍。 西北太平洋热带风暴的移动路径 西行型 登陆型 转向型 §风的观测与资料整理 电接式风向风速仪 由风向感应器、风速感应器和记录器、指示器组成（10分钟平均风速和相应风向） 水文气象台站报表上测风记录为指示器测得的2分钟平均风速。 海上船只每天4次定时测风。 海上无风速仪，利用海面特征对风速进行目测，罗盘测定风向。 风玫瑰图的绘制 §2.3 根据气象资料推算风速 2.3.1 地转风的推算？ 何为气压梯度力？ 何为柯氏力？ 地转风 2.3.2 热带风暴中心附近最大风速的计算 2.3.1 地转风的推算？ 大气压力是驱动空气移动的主因  风是空气的水平流动,影响空气水平运动的力： 一 水平气压梯度力 二 柯氏力, 三 摩擦力。 但是后两者都是在开始运动时才会产生的作用力,因此,真正直接影响空气是否流动的主因为：气压梯度力。  何谓气压梯度力？ 大气的压力与空气密度有关,空气密度大,则为气压高,密度小则气压低