海洋科学导论海洋学基础重点知识

海洋科学导论海洋学基础重点知识
海洋科学导论重点知识
第⼀章
1.海洋科学:研究地球上海洋的⾃然现象、性质以及其变化规律,以及和开发与利⽤海洋有关的知识体系。
研究对象:海洋---海⽔、海⽔的组成、海洋⽣物以及海洋的边界(海洋沉积、海底岩⽯圈,河⼝、海岸带,海⾯上的⼤⽓等)。
研究内容:海⽔的运动规律、海洋中的物理、化学、⽣物和地质过程及其相互作⽤的基础理论、海洋资源的开发、利⽤、海洋军事活动应⽤研究等。
邯郸市第二十六中学2. 海洋科学研究的特点是什么?
1)明显地依赖于直接的观测。
2)信息论、控制论、系统论等⽅法在海洋科学研究中越来越显⽰其作⽤。
3)学科分⽀细化与相互交叉、渗透并重,⽽综合与整体化研究的趋势⽇趋明显。
相似问题:海洋科学研究对象的特点?
①海洋科学研究对象具有特殊性和复杂性;
②海洋中⽔---汽---冰的转化时刻都在进⾏;
③海洋作为⼀个⾃然体系,具有多层次耦合的特点。
se5673. 海洋矿产资源的分布特点是什么?有哪些主要类型?
·分布特点:
深海锰结核以锰和铁的氧化物及氢氧化物为主要组分,富含锰、铜、镍、钴等多种元素。主要分布于太平洋,其次是⼤西洋和印度洋⽔深超过3000⽶的深海底部。以太平洋中部北纬6°30′~20°、西经110°~180°海区最为富集。
世界96%的锆⽯和90%的⾦红⽯产⾃海滨砂矿。复合型砂矿多分布于澳⼤利亚、印度、斯⾥兰卡、巴西及美国沿岸。⾦刚⽯砂矿主要产于⾮洲南部纳⽶⽐亚、南⾮和安哥拉沿岸;砂锡矿主要分布于缅甸经泰国、马来西亚⾄印度尼西亚的沿岸海域。
中国近海⽔深⼩于200⽶的⼤陆架⾯积有100多万公⾥,某中含油⽓远景的沉积盆地有7个:渤海、南黄海、东海、台湾、珠江⼝、莺歌海及北部湾盆地,总⾯积约70万公⾥,并相继在渤海、北部湾、莺歌海和珠江⼝等获得⼯业油流。在辽东半岛、⼭东半岛、⼴东和台湾沿岸有丰富的海滨砂矿,主要有⾦、钛铁矿、磁铁矿、锆⽯、独居⽯和⾦红⽯等。
·主要类型:滨海砂矿、海底⽯油、磷钙⽯和海绿⽯、锰结核和富钴结壳、海底热液硫化物、天然⽓⽔合物等
4. 海的主要特点
1)深度较浅,⼀般在2000m以内;
2)海洋⽔⽂要素受⼤陆影响,有明显的季节变化;
3)⽔⾊低,透明度⼩,⽆独⽴的潮汐和洋流系统,潮汐由⼤洋传⼊,潮差显著;
4)有⾃⼰的海流环流形式。
5.洋的主要特点
1) 深度⼤,⼀般⼤于2000m;
2) 海洋要素不受⼤陆影响,年变化⼩;
3) 有独⽴的潮汐系统和强⼤的洋流系统;
4) 远离⼤陆,⾯积⼴阔,约占海洋总⾯积90.3%。
第⼆章
1. ⼤地⽔准⾯:在海洋中不考虑波浪、潮汐和海流的存在、海⽔完全静⽌时的海⾯;在⼤陆是静⽌海⾯向⼤陆之下延伸的假象⾯。
2. 相对地质年代:根据⽣物的发展和岩层形成顺序,将地壳历史划分为与⽣物发展相对应的⼀些⾃然段,每⼀个⾃然段所代表的时间为地质时代单位。
3. 绝对地质年代:根据岩⽯中存在的微量放射性元素蜕变规律测定出岩⽯⽣成的绝对年龄;
4. 洋:辽阔连续巨⼤的咸⽔体;是海洋的主体,远离⼤陆;⾯积⼴阔,占海洋总⾯积的90.3%;⽔深>2000m,平均3000m;底质为红粘⼟和软泥;有独⽴的潮汐与洋流系统;温、盐要素不受⼤陆影响;平均盐度35,年变化⼩。世界⼤洋分为4⼤部分:太平洋、⼤西洋、印度洋和北冰洋。
5. 海:海洋的边缘部分。陆地边缘的咸⽔⼩⽔体;全球共54个,靠近陆地;占海洋总⾯积的9.7%;⽔深<2000m;底质:陆沉积;⽆独⽴潮汐和洋流系统,潮汐是⼤洋传⼊;有⾃⼰的海流环流形式。
6.⼤洋中脊:指贯穿世界⼤洋、成因相同、特征相似的海底⼭脉系列。是世界上规模最⼤的环球⼭系。
7.⼤陆边缘:⼤陆与海洋之间的过渡带。按构造活动性分为:稳定型⼤陆边缘和活动型⼤陆边缘两⼤类。
8.⼤陆架:⼤陆周围被海⽔淹没的浅⽔地带,是⼤陆向海洋底的⾃然延伸。其范围是从低潮线起以极其平缓的坡度延伸到坡度突然变⼤的地⽅为⽌。
9.⼤陆坡: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。
10.⼤陆基(⼤陆隆):⼤陆隆是⾃⼤陆坡坡麓缓缓倾向洋底的扇形地,位于⽔深(2000~5000m )处。
11. 中央裂⾕:⼤洋中脊的轴部都发育有延其⾛向延伸的断裂⾕底,是海底扩展中⼼和海洋岩⽯圈增⽣的场所,有⼴泛的⽕⼭活动。
12.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。
13.海岸线:陆地与海⾯的交线。近期⼤潮平均⾼潮⾯与陆岸的交线。
14. 海滩:指以波浪作⽤为主要动⼒,由粗粒(>63µm)硅质碎屑组成的疏松堆积体及其地形。在滨海环境中海滩分布最⼴,常见沙滩,砾⽯滩较少。
15. ⼤陆漂移:地球上所有⼤陆在中⽣代以前是统⼀的联合古陆,或称泛⼤陆(Pangaea),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置。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。⼤陆漂移的主要依据有海岸线形态、地质构造、古⽓候、古⽣物地理分布、冰川等。
16.海底扩张: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。
17.板块构造:基本思想是:
1)固体地球表层在垂向上可分为物理性质显著不同的上覆刚性岩⽯圈和下垫塑性软流圈;
2)刚性的岩⽯圈在侧向上可划分为若⼲⼤⼩不⼀的板块,它们漂浮在塑性较强的软流圈上
作⼤规模的⽔平运动,其驱动⼒来⾃地幔物质对流;
3)板块内部是相对稳定的,板块的边缘则由于相邻板块的相互作⽤⽽成为构造活动强烈的
地带,是发⽣构造运动、地震、岩浆活动及变质作⽤的主要场所,同时也从根本上控制着各种地质作⽤的过程;
4)板块运动以⽔平运动为主,位移可达⼏千公⾥。运动过程中各板块间或分散裂开或碰撞
焊合或平移相错,由此决定了全球岩⽯圈运动和演化的基本格局。
18. 说明全球海陆分布特点以及海洋的划分
地表海陆分布:地球表⾯总⾯积约5.1×108km2,分属于陆地和海洋。
地球上的海洋是相互连通的,构成统⼀的世界⼤洋;⽽陆地是相互分离的,故没有统⼀的世界⼤陆。在地球表⾯,是海洋包围、分割所有的陆地,⽽不是陆地分割海洋。
地表海陆分布极不均衡。
必须说明,即使在陆半球,海洋⾯积仍然⼤于陆地⾯积。陆半球的特点,不在于它的陆地⾯积⼤于海洋(没有⼀个半球是这样),⽽在于它的陆地⾯积超过任何⼀个半球;⽔半球的特点,也不在于它的海洋⾯积⼤于陆地(任何⼀个半球都是如此),⽽在于它的海洋⾯积⽐任何⼀个半球都⼤。
地球表⾯是崎岖不平的,我们可以⽤海陆起伏曲线表⽰陆地各⾼度带和海洋各深度带在地表的分布⾯积和所占⽐例。
海洋的划分
·地球上互相连通的⼴阔⽔域构成统⼀的世界海洋。
·根据海洋要素特点及形态特征,可将其分为主要部分和附属部分。
·主要部分为洋,附属部分为海、海湾和海峡。
·
洋或称⼤洋,是海洋的主体部分,⼀般远离⼤陆,⾯积⼴阔,深度⼤;世界⼤洋通常被分为四⼤部分,即太平洋、⼤西洋、印度洋和北冰洋。
·海是海洋的边缘部分,据国际⽔道测量局的材料,全世界共有54个海,其⾯积只占世界海洋总⾯积的9.7%。海的深度较浅,平均深度⼀般在2000m以内。
·按照海所处的位置可将其分为陆间海、内海和边缘海。
·海湾是洋或海延伸进⼤陆且深度逐渐减⼩的⽔域,⼀般以⼊⼝处海⾓之间的连线或⼊⼝处的等深线作为与洋或海的分界。·海峡是两端连接海洋的狭窄⽔道。
19. ⼤陆边缘分为⼏种主要类型?说明各⾃的构成及其主要特点
ibm x22⼀、稳定型⼤陆边缘:由⼤陆架、⼤陆坡和⼤陆隆三部分组成。
贾鲁河·⼤陆架:⼤陆周围被海⽔淹没的浅⽔地带,是⼤陆向海洋底的⾃然延伸。其范围是从低潮线起以极其平缓的坡度延伸到坡度突然变⼤的地⽅为⽌。
·⼤陆坡: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。
·⼤陆隆:⼤陆隆是⾃⼤陆坡坡麓缓缓倾向洋底的扇形地,位于⽔深(2000~5000m )处。⼤洋盆地:⼜称⼤洋床,是海洋的重要部分,地形⼴阔⽽平坦,占海洋⾯积的72%以上。
⼆、活动型⼤陆边缘:是全球最强烈的构造活动带,最⼤特征是具有强烈⽽频繁的地震和⽕⼭。主要分布在太平洋东、西两侧,⼜称太平洋型⼤陆边缘。
·海沟:板块俯冲作⽤形成的深⽔狭长洼地,长数百⾄数千⽶,宽数千⽶⾄数⼗千⽶,剖⾯呈“V”形,陆侧坡陡,洋侧坡缓。(1)岛弧亚型⼤陆边缘
岛弧亚型⼤陆边缘主要分布在西太平洋,其组成单元除⼤陆架和⼤陆坡外⼀般缺失⼤陆隆,以发育海沟-岛弧-边缘海盆地为最⼤特点。岛屿呈弧形凸向海洋,岛弧与⼤陆、岛弧与岛弧之间的海域称边缘海⼜称弧后盆地。
(2)安第斯亚型⼤陆边缘
安第斯亚型⼤陆边缘分布在太平洋东侧的中美-南美洲陆缘,⾼⼤陡峭的安第斯⼭脉直落深邃的秘鲁-智利海沟,⼤陆架和⼤陆坡都较狭窄,⼤陆隆被深海沟所取代,形成全球⾼差(15km以上)最悬殊的地带。
20. 根据板块构造原理说明⼤洋盆地和边缘海的形成和演化
⼤洋盆地的形成:⼤陆裂⾕是⼤洋形成中的胚胎或孕育中的海洋。地幔物质上升导致岩⽯圈拱升并呈穹形隆起,岩⽯圈拉长减薄,进⽽穹隆顶部断裂陷落,形成典型的半地堑-地堑系。各穹隆的地堑系彼此连接,就形成⼤致连续的裂⾕体系,如东⾮⼤裂⾕。
⼤洋盆地的演化:
边缘海盆:指沟---弧体系陆侧具有洋壳结构的深⽔盆地。按成因分为:
1)残留型:在古海洋板块构造演化过程中,由于新的沟弧体系形成⽽与⼤洋主体分隔的古
⼤洋的残留部分。东北亚煤炭交易中心
2 8原则2)⼤西洋型:在被动⼤陆边缘由陆地裂离形成的盆地。
3)陆缘张裂型:由⼤洋板块向⼤陆边缘俯冲引起陆缘张裂形成的盆地。
4)岛弧张裂型:由⼤洋板块向岛弧俯冲引起岛弧分裂形成的盆地。
第三章
1. 绝热变化:由于海⽔的压缩性,当⼀海⽔微团作铅直位移时,因其深度的变化导致所受压⼒的不同,
将使其体积发⽣相应变化。在绝热下沉时,压⼒增⼤使其体积缩⼩,外⼒对海⽔微团作功,增加了其内能导致温度升⾼;反之,当绝热上升时,体积膨胀,消耗内能导致
温度降低。上述海⽔微团内的温度变化称为绝热变化。
2.位温:某深度(压⼒为P)的海⽔微团,绝热上升到海⾯(压⼒为⼤⽓压P0)时所具有的温度称为该深度海⽔的位温,记为Q。海⽔微团此时的相应密度称为位密,记为ρQ
3.海⽔组成恒定性:⽆论海⽔所溶解的盐类的浓度⼤⼩如何,其中常量离⼦间⽐值总是恒定的。
4.海⽔最⼤密度时的温度:海⽔的热膨胀系数由正值转为负值时所对应的温度(tρ(max))。
·海⽔的热膨胀系数:当温度升⾼1K(1oC)时,单位体积海⽔的增量。
5.海⾯有效回辐射:海⾯长波辐射净失去的热量,=海⾯向⼤⽓的长波辐射—⼤⽓向海洋的长波辐射。
影响因素:海⾯⽔温、海上⽔汽的含量、云的特征。
6.海洋⽔团:源地和形成机制相近,具有相对均匀的物理、化学和⽣物特征及⼤体⼀致的变化趋势,⽽与周围海⽔存在明显差异的宏⼤⽔体。
7.海⽔的盐度:1千克海⽔中所含溶解物质的总克数。
8.世界⼤洋中温度、盐度、密度的空间分布特征
温度
⽔平:
(1)表层⽔
①等温线沿纬线⼤致呈带状分布,这与太阳辐射的纬度变化极为相似;
②冬季和夏季最⾼温度都出现在⾚道附近海域,最⾼⽔温出现的位置,称为热⾚道,平均在
7 °N左右;
③由热⾚道向两极,⽔温逐渐降低,到极圈附近降⾄0 °C左右;在极地冰盖之下,温度接近于对应盐度下的冰点温度;
④在副热带到温带海区,特别是北半球,等温线偏离带状分布。
⑤在寒、暖流交汇区等温线特别密集,温度⽔平梯度特别⼤;
⑥冬季表层⽔温的分布特征与夏季相似,但⽔温的经线⽅向梯度⽐夏季⼤。
垂直:⼀般⽽⾔,温度⾃海⾯向海底随深度的增加呈不均匀递减,上层等温线密,温度垂直梯度⼤;深部垂直梯度⼩,⽔温趋向均匀;⽔温分布呈“W”形。
(2)1000m深
⽔温梯度更⼩,来⾃地中海、红海和波斯湾的⾼温⽔对北⼤西洋的热带和副热带海区及印度洋西北部海区的⽔温有明显影响,成为⾼温中⼼。
(3)4000m⽔温分布特点:温度分布均匀,太平洋和印度洋温差不⼤于2°C,⼤西洋约为3 °C
盐度
见下⼀题
密度
①海⽔密度是温度、盐度和压⼒的函数。⼤洋上层特别是表层,取决于⽔温和盐度。
②⾚道区温度最⾼,盐度也较低,故表层海⽔密度最⼩,密度超量g约23kg.m-3,由此向两极⽅向,
密度逐渐增⼤。
③副热带海域,虽然盐度最⼤,但因⽔温仍很⾼,故密度虽有增⼤,但未出现极⼤值,密度超量g约26kg.m-3。
④随着纬度增⾼,盐度剧降,但因⽔温降低引起的增密效应⽐降盐减密效应更⼤,故密度继续增⼤。最⼤密度出现在寒冷的极地海区,如格陵兰海的密度超量g>28kg.m-3,南极威德尔海>27.9kg.m-3。
⑤随着深度增加,密度的⽔平差异如温度和盐度⼀样,不断减⼩,⾄⼤洋底层则已相当均匀。
9.世界⼤洋盐度平⾯分布与垂直分布的异同点?
1.⼤洋表⾯的盐度分布
①盐度具有纬向带状分布,从⾚道向两极呈马鞍形双峰分布;
②在寒暖流交汇区域及地⾯径流冲淡海域,盐度梯度特别⼤;
③盐度最⾼值和最低值⼀般出现在⼤洋边缘海盆中;
④冬季与夏季盐度分布特征相似,只在季风影响特别显著的海域,盐度有较⼤的差异。
2.⼤洋盐度的垂直分布

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