大连海事大学气象学教案：海温、海浪、海流和海冰.pptVIP

第十一章 海温、海浪、海流和海冰 §1.海温 §2.海浪 §3.海流 §4.海冰 §5.船舶气象定线 海水温度 (Sea-water Temperature) 海温：海水的温度，简称海温，是表征海水冷热程度的物理量。海表温度一般指海表面到0.5米水深的平均温度。影响水温变化的因子是比较复杂的，如太阳辐射，海面蒸发，海气热交换，海洋热平衡和大陆径流等。海水温度的变化对天气和气候有着极其重要的影响。 影响海水温度分布的主要因子：太阳辐射随纬度的不均匀，冷暖海流和海陆分布等。 大洋海水温度的水平分布特征 1. 海温水平分布与气温分布一致，在赤道附近是高温，随着纬度增加海温下降。 2. 在北半球，大洋西部的等温线密集，东部的等温线稀疏。这主要是冷暖海流交汇处温度梯度大， 形成一个等温线密集带，称为“海洋锋”。 3. 南半球等温线分布比北半球规则，大致与纬圈平行，而北半球的等温线分布比较复杂。 4. 北半球的表层水温较高，而南半球的较低。主要是北半球的海陆分布阻碍了北冰洋的冷水大量流入。 5. 夏季水温高于冬季，而冬季水温分布的经向梯度比夏季大得多。 世界大洋海水温度的水平分布 中国近海水温分布 年平均水温： 渤海为11℃ ；黄海为14-19℃ ；东海为20-24℃ ；南海北部25-27℃ ；南部为28℃。 冬季：表层水温,渤海0℃左右，黄海0--10℃，东海8--20℃，南海16--26℃。南北温差较大，近海水温低于外海，。 夏季：表层水温,渤海25--27℃，黄海25-27℃，东海28℃ ，南海28--29℃。水温分布趋于均匀，南北温差小，近海水温高于外海，。 中国近海水温分布 海水温度的日年变化 1. 日变化：大洋表层水温的日变化甚小，一般为0.4℃左右，在平静无风的天气条件下可达1℃。最高出现在14-15时，最低出现在早晨6时。 日较差: 低纬大于高纬，夏季大于冬季。 2. 年变化：大洋表层水温的年变化一般比气温滞后1-2个月,北半球最高在8-9月，最低在2-3月。 年较差: 低纬小于中高纬。 海温的异常现象 厄尔尼诺（El Nino）是指赤道太平洋东部和中部海域大范围海水出现异常增温的现象。可造成全球天气异常。厄尔尼诺可能是海洋和大气之间不稳定的相互作用引起的。 拉尼娜（Lanina）是指赤道附近东太平洋水温反常变化的一种现象。拉尼娜现象与厄尔尼诺现象正好相反。 他们都可成为预报全球气候异常的最强信号 海浪 (Sea Wave) 海浪与海流都是海水运动的重要形式，对船舶航行有很大的影响。大风浪造成航速下降，舵效降低，甚至停止不前；在狂涛巨浪中还会出现“中垂”或“中拱”使船舶结构变形，严重时造成船体断裂。海流不仅对航海有不可忽视的影响，而且对天气和气候也有显著的影响。 波浪的分类（按成因分类） 风浪：由风直接作用而引起的水面波动称为风浪。 涌浪：风浪离开风区传至远处或者风区中风停息后所留下来的波浪，称为涌浪。 近岸浪：风浪或涌浪传至浅水或近岸区后，因受地形影响将发生一系列变化，称近岸浪。 风暴潮：由于气象原因，如台风，强风暴等引起的海面异常升高现象称风暴潮，亦称风暴海啸。 海啸：由于海底或海岸附近发生的地震或火山爆发所形成的波动。亦称海啸。 潮汐波：由于天体引潮力作用所产生的波动。 内波：不同密度的水层界面处而产生的波动。 深水波和浅水波 深水波：波长远小于海深的波（ ） 波速与波长和周期有关，与水深无关。 浅水波：波长远大于海深的波（ ） 波速取决水深，与与波长和周期无关 水质点的运动与波形传播的关系理论上证明：深水波中海面上水质点运动的轨迹是以波高为直径的圆，在海面以下其直径以指数形式迅速减小。浅水波中水质点运动的轨迹为椭圆。 群 波海洋中的波浪常以“群”的形式出现，通常称为群波(Group of Waves)。设两列波向、振幅相同，波长和周期稍有差别的正弦波相互叠加，叠加以后的合成波形如下图。 驻 波由两列波向相反的正弦波叠加，可以得到一种波形不向前传播的波，波面只在原地振动，称为驻波（standing wave）。海滨峭壁处常出现驻波，台风眼区的“金字塔浪”就是驻波。波腹处的水质点只作垂直运动，波节处的水质点只做水平运动。 波高的测算 1. 平均波高：Hp=（H1+H2+H3+…Hn）/n 其中n为观测到的波的总个数，H1，H2，...Hn为各实测波的波高。 2. 合成波高：H = √HW2 + HS2 3. 部分大波的平均波高：将观测到的波高按大小排列起来，取最高的一部分波的波高计算平均值，称为部分大波的平均波高。一般计算H1/100，H1/10，H1/3，它