海洋基礎知識

二十四、海水主要成分的含義

（一）海水中的成分主要成分是微量元素、營養成分、氣體成分。

（二）主要成分（大量、常量元素）指海水中濃度大于1×10-6mg/kg 的成分。

（三）海水主要成分的構成陽離子Na+，K+，Ca2+，Mg2+ 和Sr2+ 五種，陰離子有Cl-，SO42-，Br-，HCO3-（CO32-），F- 五種，還有以分子形式存在的H3BO3，其總和占海水鹽分的99.9%，所以稱為主要成分。

二十五、海水中成分所包括的元素

（一）海水中營養成分所包括的元素主要是與海洋植物生長有關的要素，通常是指N，P 及Si等。這些要素在海水中的含量經常受到植物活動的影響，其含量很低時，會限制植物的正常生長，所以這些要素對生物有重要意義。

（二）海水中的微量元素和主要氣體成分所包括元素微量元素：在海水中含量很低，但又不屬于營養元素。溶于海水的氣體成分，如氧、氮及惰性氣體等。

二十六、溶解氧、pH 值、堿度、總堿度

（一）溶解在海水中的氧是海洋生命活動不可缺少的物質。它的含量在海洋中的分布，既受化學過程和生物過程的影響，還受物理過程的影響。

（二）海水的pH 值約為8.1，pH 值指溶液中氫離子的總數和總物質的量的比。

（三）堿度是指水中能與強酸發生中和作用的物質的總量。

（四）總堿度一般表征為相當于碳酸鈣的濃度值，海水的總堿度AT，是由碳酸根離子、碳酸氫根負離子和硼酸根離子形成的，其單位為摩爾濃度。

二十七、溫室氣體

在地球大氣中，能讓太陽短波輻射自由通過，同時吸收地面和空氣放出的長波輻射（紅外線），從而造成近地層增溫的微量氣體。包括二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氯氟烴等。

二十八、海洋污染

（一）海洋污染直接或間接由人類向大洋和河口排放的各種廢物或廢熱，引起對人類生存環境和健康的危害，或者危及海洋生命（如魚類）的現象。

（二）海洋化學污染物主要類型或主要的海洋化學污染要素碳氫化合物（主要指石油）、海洋中的重金屬（其中毒性較大的是汞、鉛、鎘、鉻、銅等元素）、合成有機化合物（含農藥等）、營養物質（富營養化）、放射性核素。

二十九、海洋酸化的原因及其影響

海洋酸化是指由于海洋吸收、釋放大氣中過量二氧化碳（CO2），使海水正在逐漸變酸。工業革命以來，pH 值下降了0.1。海水酸性的增加，將改變海水化學的種種平衡，使依賴于化學環境穩定性的多種海洋生物乃至生態系統面臨巨大威脅。

三十、海洋化學資源

海洋化學資源是指多種化工原料、海洋藥物和肥料。包括氯化鈉、鎂、溴、鈾，等等。

三十一、海流、海洋環流

（一）海流海流是指海水大規模相對穩定的流動，是海水重要的普遍運動形式之一。所謂“大規模”是指它的空間尺度大，具有數百、數千千米甚至全球范圍的流域；“相對穩定”的含義是指在較長的時間內，例如一個月、一季、一年或者多年，其流動方向、速率和流動路徑大致相似。

（二）海洋環流海洋環流一般是指海域中的海流形成首尾相接的相對獨立的環流系統或流旋。就整個世界大洋而言，海洋環流的時空變化是連續的，它把世界大洋聯系在一起，使世界大洋的各種水文、化學要素及熱鹽狀況得以保持長期相對穩定。

三十二、海流形成的原因、海流流向表示方法

（一）海流形成的原因第一種原因是海面上的風力驅動，它形成風生海流。海流形成的第二種原因是海水的溫鹽變化。實際海洋中的等壓面往往是傾斜的，即等壓面與等勢面并不一致，這就在水平方向上產生了一種引起海水流動的力，從而導致了海流的形成。另外海面上的增密效應又可直接地引起海水在鉛直方向上的運動。

（二）海流流向表示方法

通常多用歐拉方法來測量和描述海流，即在海洋中某些站點同時對海流進行觀測，依測量結果，用矢量表示海流的速度大小和方向，繪制流線圖來描述流場中速度的分布。如果流場不隨時間而變化，那么流線也就代表了水質點的運動軌跡。

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，則流向記為0°（北），向東流動則為90°，向南流動為180°，向西流動為270°，流向與風向的定義恰恰相反，風向指風吹來的方向。繪制海流圖時常用箭矢符號，矢長度表示流速大小，箭頭方向表示流向。

描述海水運動的方法有兩種，一是拉格朗日方法，二是歐拉方法。

三十三、黑潮

（一）黑潮北太平洋的一支強大的西邊界暖流。

（二）黑潮的主要特征黑潮具有流速強，流量大，流幅狹窄，延伸深邃，高溫高鹽等特征為其特色。潮即水流，因其水色深藍，遠看似黑色，因而得名。

三十四、世界大洋五大水團的名稱和主要特征

世界大洋中存在著五個基本水層，即大洋暖水區的表層水，次表層水；大洋冷水區中的中層水、深層水和底層水。如果按其溫、鹽等理化特性和源地作為條件，可在第一層等級把五層水視為五個水團。

（一）表層水具有高溫、相對低鹽特性，其源就是低緯海區密度最小的表層暖水本身。

（二）次表層水具有獨特的高鹽特征和相對高溫，它是由副熱輻聚區表層海水下沉而形成的，其下界為主溫躍層，南北范圍在南北極鋒之間。

（三）中層水具有低鹽特征，是西風漂流中的輻聚區表層海水下沉而形成。其深度約在1000 ～2000m 的范圍內。但地中海水、紅海—波斯灣水是高鹽的。

（四）深層水北大西洋上部但在表層以下、深度上是它的源地，因此貧氧是其主要特性。其深度約在2000 ～4000m 的范圍內。

（五）底層水源于極地海區，具有最大的密度。

三十五、波高、波陡、波長等波要素

從波峰到波谷之間的鉛直距離稱為波高（H）；曲線的最高點稱為波峰，曲線的最低點稱為波谷，相鄰兩波峰（或波谷）之間的水平距離稱為波長；波高與波長之比稱為波陡。

三十六、波動能量與波高的關系

波動的能量以波高的平方增長。在討論波動的能量時，常以波高的平方作為能量的相對尺度。

三十七、海洋內波

除了海面的波動而外，在海洋內部也會發生波動現象，稱為海洋內波。它是發生在海水密度層結穩定的海洋中的一種波動，它的最大振幅出現在海面以下。

三十八、風浪、涌浪的定義；決定風浪大小的因素；風浪、涌浪的波面特征；波浪傳到淺海和近岸的變化

（一）風浪、涌浪風浪是指當地風產生，且一直處在風的作用之下的海面波動狀態；涌浪則指海面上由其它海區傳來的或者當地風力迅速減小、平息，或者風向改變后海面上遺留下來的波動。

（二）決定風浪大小的因素風浪的成長與大小，不是只取決于風力，而是取決于風速（風力大小）、風時（風的作用時間）和風區（風的作用區域大小），與風所作用水域的大小和風所作用時間的長短有密切關系。

（三）風浪、涌浪的波面特征風浪的特征往往波峰尖削，在海面上的分布很不規律，波鋒線短，周期小，當風大時常常出現破碎現象，形成浪花。涌浪的波面比較平坦，光滑，波鋒線長，周期、波長都比較大，在海上的傳播比較規則。

（四）波浪傳到淺海和近岸的變化當波浪傳至淺水及近岸時，由于水深及地形、岸形的變化，無論其波高、波長、波速還是傳播方向等都會產生一系列的變化。諸如波向的折射、波高增大從而能量集中，波形卷倒、破碎和反射、繞射等。

三十九、潮汐、潮流

（一）潮汐、潮流定義潮汐現象是指海水在天體（主要是月球和太陽）引潮力作用下所產生的周期性運動，習慣上把海面鉛直向漲落稱為潮汐，而海水在水平方向的流動稱為潮流。

（二）潮汐要素、潮汐類型

圖中縱坐標是潮位高度，橫坐標是時間。漲潮時潮位不斷增高，達到一定的高度以后，潮位短時間內不漲也不退，稱之為平潮，平潮的中間時刻稱為高潮時。平潮的持續時間各地有所不同，從幾分鐘到幾十分鐘不等。平潮過后，潮位開始下降。當潮位退到最低的時候，與平潮情況類似，也發生潮位不退不漲的現象，叫做停潮，其中間時刻為低潮時。停潮過后潮位又開始上漲，如此周而復始地運動著。從低潮時到高潮時的時間間隔叫做漲潮時，從高潮時到低潮時的時間間隔則稱為落潮時。一般來說，漲潮時和落潮時在許多地方并不是一樣長。海面上漲到最高位置時的高度叫做高潮高，下降到最低位置時的高度叫低潮高，相鄰的高潮高與低潮高之差叫潮差。

1.正規半日潮在一個太陰日（約24時50分）內，有兩次高潮和兩次低潮，從高潮到低潮和從低潮到高潮的潮差幾乎相等，這類潮汐就叫做正規半日潮。

2.不正規半日潮在一個朔望月中的大多數日子里，每個太陰日內一般可有兩次高潮和兩次低潮；但有少數日子（當月赤緯較大的時候），第二次高潮很小，半日潮特征就不顯著，這類潮汐就叫做不正規半日潮。

3.正規日潮在一個太陰日內只有一次高潮和一次低潮，像這樣的一種潮汐就叫正規日潮，或稱正規全日潮。

4.不正規日潮，這類潮汐在一個朔望月中的大多數日子里具有日潮型的特征，但有少數日子（當月赤緯接近零的時候）則具有半日潮的特征。

一月中大、小潮出現的日期：大潮和小潮是太陽、地球、月球三者的位置關系決定的。當三者處于同一直線上的時候，也就是月相表現為朔（初一，全部不見）或望（十五，滿月）的時候，引潮力和離心力最大，為大潮；三者處于一個直角關系的時候，月相表現為上弦（初七，半月，西方亮）或下弦（二十二，半月，東方亮）的時候，引潮力和離心力最小，為小潮。但是現實中一般具有一些滯后性，時間是兩到三天，例如小潮可能出現在初十。潮汐一個月中有兩次大潮和兩次小潮，大潮期為每一月的初一和十五；小潮期為每一月的初七和二十二。