第四章 海洋的结构及海水的.ppt

第四章 海洋的结构与海水的运动 人类赖以生存的地球，海洋占了它表面积的70.8％，约3.62亿平方公里。 海洋调节着地球的气候，蕴藏着非常丰富的 动力资源 矿产资源 生物资源 化学资源 水资源 第一节、海洋的组成与结构 洋 洋是世界大洋的中心部分和主体部分，它远离大陆，深度大，面积广，不受大陆影响，具有较稳定的理化性质和独立的潮汐系统以及强大洋流系统的水域。 世界大洋分为4个部分，即：太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。 海 海是靠近大陆，深度浅，面积小，兼受洋、陆影响，具有不稳定的理化性质，潮汐现象明显，并有独立海流系统的水域。 根据海被大陆孤立的程度和其地理位置及其它地理特征，可将海划分为地中海和边缘海。 地中海又可划分为：陆间海和内陆海。 海湾 海湾是海洋伸入大陆的部分，其深度和宽度向大陆方向逐渐减小的水域。一般以入口处海角之间的连线或湾口处的等深线作为洋或海的分界线。海湾的特点是潮差较大。 海峡 海峡是连通海洋与海洋之间狭窄的天然水道。如台湾海峡、马六甲海峡、直布罗陀海峡等。 其水文特征是水流急，潮速大，上下层或左右两侧海水理化性质不同，流向不同。 海洋运动的结构 海洋形态结构 海水运动结构 海洋形态结构 根据海底地貌的基本形态特征，可分成大陆边缘、大洋盆地、洋中脊三个单元。 大陆边缘一般包括大陆架、大陆坡和大陆基（大陆隆），约占海洋总面积的22％。大陆坡和大陆基构成了由大陆向大洋盆地的过渡带。 大洋盆地是世界海洋中面积最大的地貌单元，其深度大致介于4000—6000米之间，约占世界海洋总面积的45％左右 。 洋中脊或中央海岭是世界大洋中最宏伟的地貌单元。 海沟主要分布在大陆边缘与大洋盆地交接处，是海洋中最深区域，深度一般超过6000米。 海水运动结构 海水的运动不仅仅发生在表层，而且直到近底层的深处。 水的移动不仅可以在水平方向上，而且也发生在垂直方向上。 海水的运动不仅是输送水量，而同时输送能量和物质促进了海洋生态的良性循环和影响着全球的气候和天气。 引起海水运动的原因很多。 其中主要有：天体作用、太阳辐射作用、大气压力梯度等等，使海水运动形成多种多样的结构形式。 规模宏大首尾相接的洋流系统； 周期性涨落和水平运动的潮汐系统； 澎湃激荡的波浪系统； 永无休止的混合系统。 第二节、波浪 波浪概述 小振幅波和有限振幅波 风浪和涌浪 地震、海啸与风暴潮 近岸波 波浪概述 水质点在其平衡位置附近作近似封闭的圆周运动，便产生了波浪，并引起了波形的传播 。 波浪的传播，并不是水质点的向前移动，而仅是波形的传递。 波浪要素 波浪的基本要素有：波峰、波谷、波顶、波底、波高、波长、波陡、周期、波速等 。 波峰是静水面以上的波浪部分； 波谷是静水面以下波浪部分； 波顶是波峰的最高点； 波底是波谷的最低点； 波高（h）是波顶与波底间的垂直距离； 波长（λ）是两相邻波顶或波底间的水平距离；波陡（σ）是波高与半个波长之比； 波浪周期（τ）是两相邻的波顶（或波底）经过同一点所需要的时间； 波速（c）是波形移动的速度，即波长与波浪周期之比值： 波向线是表示波浪传播方向（浪向）的线； 波峰线是与波向线正交，并通过波峰的线。 海洋中波的分类 按波的周期（频率）分类 可分为： 表面张力波 短周期重力波 长周期重力波 长周期波 长周期潮波 按成因分类 1）在风的直接作用下，水面出现的波动，称风浪；风浪离开海区传至远处或风区里，风停息后所留下的波浪，则称为涌浪（波）。 2）内波发生在海洋内部，由两种密度不同的海水作相对运动而引起的波动现象。 3）潮汐波：海水在引潮力作用下产生的波浪。 4）海啸：由火山，地震或风暴等引起的巨浪。 按水深分类 1）深水波是水深相对波长很大的波，这种波动主要集中在海面以下一个较薄的水层内，又称为表面波或短波。 2）浅水波是水深相对波长很小的波，又称为长波。 按波形的传播性质分类 1）前进波（进行波）波形不断地向前传播的波浪，称前进波或进行波。 2）驻波波形不向前传播，只是波峰和波谷在固定点不断地升降交替着的波浪，称驻波。 小振幅波和有限振幅波 波浪最主要的特点就是水面有周期性起伏。 正弦曲线（或余弦曲线）具有同样的周期性，所以用它来描述波浪变化是一个最简单、最初步途径； 把多数简单的波动（正弦波），迭加起来，即可说明更复杂的波浪现象，这是当前研究海浪的主要方法之一。 小振幅波动（线性波动） 小振幅波动是指波高远小于波长（h＜＜λ）的简单波动。 短波就是波长相对于水深很小的一种波动，当其波形向前传播时，称为前进波。 小振幅前进波 对于不同深度水域，进行波的中间地带速度： 短波（深水波）速度公式如下： 长波（浅水波）速度公式如下： 一般前进波的波长、周期和