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文檔簡介
1、海洋科學(xué)導(dǎo)論復(fù)習(xí)提綱第一章 緒論第一節(jié)、海洋科學(xué)研究內(nèi)容全球海洋總面積約 3.6 億平方公里,平均深度約 3800 米,最大深度 11034 米。全球海洋的 容積約為 13.7 億立方公里,占地球總水量的 97% 以上。如果地球的地殼是一個平坦光滑的 球面,那么就會是一個表面被 2600 多米深的海水所覆蓋的“水球” 。 地球科學(xué)體系是一個獨(dú)特的、復(fù)雜的、交叉科學(xué)體系。它包括地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、大氣科學(xué)、 海洋科學(xué)、水文科學(xué)、固體地球物理學(xué)。其相關(guān)學(xué)科有環(huán)境科學(xué)和測繪科學(xué)。海洋科學(xué)是地球科學(xué)的重要分支之一。人們根據(jù)研究對象不同,通常把它分為:物理海洋 學(xué)、海洋化學(xué)、海洋生物、海洋地質(zhì)等四大學(xué)科。(
2、一)、研究內(nèi)容 海洋科學(xué)的研究對象是地球表面的海洋,以及溶解或懸浮于海水中的物質(zhì),生存 于海洋中的生物、海洋底邊界、側(cè)邊界和上邊界。是研究發(fā)生在海洋中各種的物理、化學(xué)、 生物、地質(zhì)地貌等各種現(xiàn)象和過程的發(fā)生,發(fā)展和演變規(guī)律及它們與環(huán)境相互作用、相互 影響的規(guī)律的一門綜合性科學(xué)。特點(diǎn):1、特殊性與復(fù)雜性; 2、作為一個物理系統(tǒng),海洋中的三態(tài)變化無時不刻不在進(jìn)行,是其他星球上未發(fā)現(xiàn)的。3、海洋作為一個自然系統(tǒng),具有多層耦合的特點(diǎn)。研究特點(diǎn): 1、明顯依賴于直接觀測; 2、信息論控制論系統(tǒng)論等方法在研究中越來越顯示 其作用; 3、學(xué)科分支細(xì)化與相互交叉滲透并重,而綜合與整體化研究的趨勢日益明顯。 物
3、理海洋學(xué):以物理學(xué)的理論、技術(shù)和方法研究發(fā)生于海洋中的各種物理現(xiàn)象及其變化規(guī)律的 學(xué)科。主要包括物理海洋學(xué)、海洋氣象學(xué)、海洋聲學(xué)、海洋光學(xué)、海洋電磁學(xué)、河口海岸 帶動力學(xué)等。主要研究海水的各類運(yùn)動 (如海流、潮汐、波浪、紊流和海水層的微結(jié)構(gòu)等),海洋中溫、鹽、密和聲、光、電的現(xiàn)象和過程,以及有關(guān)海洋觀測的各種物理學(xué)方法。海洋化學(xué):研究海洋各部分的化學(xué)組成、物質(zhì)分布,化學(xué)性質(zhì)和化學(xué)過程的學(xué)科。海洋生物學(xué):研究海洋中一切生命現(xiàn)象和過程及其規(guī)律的學(xué)科海洋地質(zhì)學(xué): 研究海洋的形成和演變,海底地殼構(gòu)造和形態(tài)特征,海底沉積物的形成過程和有關(guān) 海洋的起源及演化以及海洋地?zé)?、地磁場和重力場等。新興科學(xué):工程海
4、洋學(xué),遙感海洋學(xué),環(huán)境海洋學(xué)、軍事海洋學(xué)和漁業(yè)海洋學(xué)等 (二)、海洋的特性2.海水特性: 混合溶液:水、鹽分、氣體、懸浮有機(jī)物、懸浮無機(jī)物。第二節(jié) 海洋學(xué)研究意義1 海洋與人類生存環(huán)境關(guān)系密切; 2. 海洋蘊(yùn)藏著豐富的資源(礦產(chǎn)、化學(xué)、生物、動力) 3. 軍事、航運(yùn)、港工、油氣開發(fā);第三節(jié) 海洋學(xué)研究方法1.(物理海洋學(xué))常規(guī)和遙感觀測。2.實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬。 3.理論研討第四節(jié) 海洋學(xué)研究發(fā)展史1、 早期研究(麥哲倫,庫克,鄭和、王充、哥倫布、列文虎克、牛頓、貝努力、拉瓦錫、 拉普拉斯)2海洋科學(xué)研究開始(達(dá)爾文、18721876年,英國“挑戰(zhàn)者”號考察被認(rèn)為是現(xiàn)代海洋學(xué)研究的真正開始。192
5、51927年,德國“流星”號在南大西洋的科學(xué)考察,第一次采用電子回聲測深法)3.全面認(rèn)識和近期高速發(fā)展: (1957 年,海洋研究科學(xué)委員會 (SCOR) 和 1960 年政府間海洋學(xué)委員會 (IOC) 的成立,促進(jìn)了海洋科學(xué)的迅 速發(fā)展。)4.國際研究計(jì)劃及研究前景和規(guī)劃 啟示:研究歷史是曲折漫長的,對海洋認(rèn)識逐漸深入,科學(xué)研究需要不怕吃苦,勇于創(chuàng)新。 我們因該關(guān)注海洋、善待保護(hù)海洋、和海洋和平共處。2.8 與海洋法有關(guān)的海域名稱 直線基線:直線基線是先在大陸岸上或沿海岸外緣島嶼上選定若干點(diǎn)作為基點(diǎn),然后將相 鄰的基點(diǎn)以直線相連而成。內(nèi)水:(包括湖泊、河流、內(nèi)海、港口、領(lǐng)峽及其他位于領(lǐng)?;€
6、以內(nèi)的水域。)領(lǐng)海:(沿海國從其全部海岸的最低落潮線,即大比例海圖的低潮線(稱自然基線)或所選 定的一條領(lǐng)海基線(稱直線基線)向外延伸,劃出一定寬度(通常12n mile )的海域作為領(lǐng)海,該國對此海域行使主權(quán)管轄。 1 浬( 1n mile )=1.852km) 毗連區(qū):(沿海國為了某些特定事項(xiàng)(如海關(guān)、財(cái)政、移民、防疫等)在其領(lǐng)海寬度線外劃 出不超過 12n mile 的海域作為毗連區(qū),行使必要的管制。 )專屬經(jīng)濟(jì)區(qū): (沿海國有權(quán)在領(lǐng)海以外劃定一個專屬管轄區(qū),其寬度自領(lǐng)海基線起不超過 200n mile ,對該區(qū)域的一切生物和礦產(chǎn)資源擁有主權(quán),其他國家享有航行、飛越、敷設(shè)電 纜和管道的自
7、由)公海:(除領(lǐng)海、內(nèi)水、群島水域、專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)以外的全部海域。 )第二章 地球系統(tǒng)與海底科學(xué)2.1 地球的基礎(chǔ)知識2.1.1 地球的宇宙環(huán)境太陽吸引著九大行星、 50 顆衛(wèi)星、2000 多顆小行星以及 600 多顆彗星繞其運(yùn)行。2.1.2 地球的形狀 赤道面向外膨脹、沿地軸向內(nèi)收縮;不規(guī)則橢球體。梨形2.1.3 地球的圈層結(jié)構(gòu)2.1.4 地球的起源與地質(zhì)時代一、地球的起源大約在( 5060)億年前,在銀河系所在部位存在一個巨大的氣體“塵?!毙窃?,叫作太陽云。一開始它就在不穩(wěn)定地自轉(zhuǎn),同時在自身引力作用下進(jìn)行收縮,使大量物質(zhì) 聚集于中心部分。根據(jù)旋轉(zhuǎn)體角動量守恒定律,體積縮小導(dǎo)致自轉(zhuǎn)速度加快,離
8、心力隨之 加大,太陽云逐漸變扁成圓盤狀。太陽云在收縮過程中,密度壓力加大,導(dǎo)致溫度急劇上 升,于是產(chǎn)生氫聚變?yōu)楹さ暮朔磻?yīng)。通過向外強(qiáng)烈輻射釋放出巨大能量,于是光芒四射的 原始太陽就此產(chǎn)生。原始太陽經(jīng)過一個不穩(wěn)定階段,拋射出大量物質(zhì)。太陽拋出的物質(zhì)參 加到圍繞它旋轉(zhuǎn)的圓盤中去。在圍繞太陽旋轉(zhuǎn)的盤狀星云赤道面上,塵埃物質(zhì)作為氣體凝 聚的核集結(jié)成一個個大小團(tuán)塊,并沿赤道下沉,形成一圈圈有規(guī)律間隔的塵環(huán)。環(huán)內(nèi)物質(zhì) 在不均勻引力作用下,大質(zhì)點(diǎn)吸引小質(zhì)點(diǎn),逐漸聚結(jié)成為行星胚胎,最終形成行星。2.2 海與洋2.2.2 海洋的劃分主要部分為洋( 90% 2000m35% 。具有獨(dú)立的潮汐系統(tǒng)和強(qiáng)大的洋流系統(tǒng),
9、沉積物為海相 (鈣質(zhì)軟泥,硅質(zhì)軟泥和紅粘土) ,附屬部分為海(海是海洋的邊緣部分) 、海灣和海峽 10% 。陸相(沙,泥沙) ,(1)陸間海:是指位于大陸之間的海,面積和深度都較大,如地中海和加勒比海。(2)內(nèi)海:是伸入大陸內(nèi)部的海,面積較小,其水文特征受周圍大陸的強(qiáng)烈影響,如渤海 和波羅的海等。(3)邊緣海:位于大陸邊緣,以半島、島嶼或群島與大洋分隔,但水流交換通暢,如東海、 日本海等。海灣:被陸地環(huán)繞且面積不小于以口門寬度為直徑的半圓面積的海域。 海峽:海洋中相鄰海區(qū)寬度較窄的水道,主要特征是流急,沉積物多為巖石和礫石 。2.3 海底的地貌形態(tài) 海岸帶:水位升高便被淹沒、水位降低便露出的狹
10、長地帶即是海岸帶。海岸帶是陸地與海 洋相互作用、相互交界的一個地帶(潮上帶,潮間帶,潮下帶) 。 海岸線:陸地與海面的交線。近期大潮平均高潮面與陸岸的交線。海岸動力學(xué):下界淺海波浪對海底開始起作用的地方,上界最高潮位激浪還能作用到的上 限。潮間帶:高潮時的海岸線與低潮時的海岸線之間的帶狀區(qū)域。 一、穩(wěn)定型大陸邊緣由大陸架、大陸坡和大陸隆三部分組成。 大陸架:大陸周圍被海水淹沒的淺水地帶,是大陸向海洋底的自然延伸。其范圍是從低潮 線起以極其平緩的坡度延伸到坡度突然變大的地方為止。大陸坡:大陸坡是一個分開大陸和大洋的全球性巨大斜坡,其上限是大陸架外緣(陸架坡 折),下限水深變化較大。大陸?。捍箨懧?/p>
11、是自大陸坡坡麓緩緩傾向洋底的扇形地,位于水深(20005000m )處。大洋盆地:又稱大洋床,是海洋的重要部分,地形廣闊而平坦,占海洋面積的72以上。二、活動型大陸邊緣 是全球最強(qiáng)烈的構(gòu)造活動帶,最大特征是具有強(qiáng)烈而頻繁的地震和火山。( 1)島弧亞型大陸邊緣 島弧亞型大陸邊緣主要分布在西太平洋,其組成單元除大陸架和大陸坡外一般 缺失大陸隆,以發(fā)育海溝島弧邊緣海盆地為最大特點(diǎn)。這類大陸邊緣的島嶼在平面分 布上多呈弧形凸向洋側(cè),故稱島弧,大都與海溝相伴存在。( 2)安第斯亞型大陸邊緣 安第斯亞型大陸邊緣分布在太平洋東側(cè)的中美南美洲陸緣,高大陡峭的安第 斯山脈直落深邃的秘魯智利海溝,大陸架和大陸坡都
12、較狹窄,大陸隆被深海溝所取代, 形成全球高差( 15km 以上)最懸殊的地帶。2.3.3 大洋底 位于大陸邊緣之間的大洋底是大洋的主體,由大洋中脊和大洋盆地兩大單元構(gòu) 成。一、大洋中脊大洋中脊又稱中央海嶺,是指貫穿世界四大洋、成因相同、特征相似的海底山 脈系列。二、大洋盆地大洋盆地是指大洋中脊坡麓與大陸邊緣之間的廣闊洋底,約占世界海洋面積的 1/2。( 2)海底高原海底高原又叫海臺,是大洋盆地中近似等軸狀的隆起區(qū),其邊坡較緩、相對高 差不大,頂面寬廣且呈波狀起伏。( 3)海山:大于 1 000m 者稱為海山( 4)深海平原:大洋盆地底部相對平坦的區(qū)域是深海平原2.4 海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說2.
13、4.1 大陸漂移:他認(rèn)為,地球上所有大陸在中生代以前曾結(jié)合成統(tǒng)一的聯(lián)合古陸 (或稱泛大陸) ,其周圍是圍繞泛大陸的全球統(tǒng)一海洋 泛大洋。中生代以后,聯(lián)合古陸解體、分裂,其碎塊 即現(xiàn)代的各大陸塊逐漸漂移到今日所處的位置。 由于各大陸分離、漂移,逐漸形成了大西洋和印度洋,泛大洋(古太平洋)收縮而 成為現(xiàn)今的太平洋。2.4.2 海底擴(kuò)張:大洋中脊軸部裂谷帶是地幔物質(zhì)涌升的出口,涌出的地幔物質(zhì)冷 凝形成新洋底,新洋底同時推動先期形成的較老洋底逐漸向兩側(cè)擴(kuò)展推移,這就是 海底擴(kuò)張。海底擴(kuò)展移動的速度大約為每年幾厘米。2.4.3 板塊構(gòu)造二、邊緣海盆地的形成與構(gòu)造演化 邊緣海盆地是指溝弧體系陸側(cè)具有洋殼結(jié)
14、構(gòu)的深水盆地, 因其位于島弧后方, 又稱弧 后盆地,(1)殘留型(2)大西洋型(3)陸緣張裂型(4)島弧張裂型2.5 海洋沉積2.5.1 濱海沉積一、海灘沉積作用 波浪控制,沉積特點(diǎn):海灘沉積物的粒度變化較大,可從粉砂到巨礫,而以砂、礫為主。 沉積結(jié)構(gòu)的橫向和縱向變化與波能強(qiáng)弱有關(guān)。在橫向上粗顆粒多分布于破波帶,由此向岸、 向海均變細(xì)。在縱向上顆粒沿海岸線遞變,波能強(qiáng)處顆粒粗,如岬角處往往發(fā)育礫石灘; 波能弱處顆粒細(xì),如岬角間的海灣則發(fā)育沙灘。 (典型的海灘剖面分為后濱(平均高潮線至 特大高潮線) 、前濱(平均高、低潮線之間) 、內(nèi)濱(平均低潮線至破波帶)和濱面(破波 帶與內(nèi)陸架之間)四帶)二
15、、潮坪沉積 潮汐動力控制,沉積特點(diǎn):平行等深線的帶狀形式被反復(fù)搬運(yùn)、沉積。( 1)高潮坪是以懸浮載荷為主的搬運(yùn)沉積帶,主要是由粉砂和粘土等細(xì)粒物質(zhì)組成的泥質(zhì)沉 積;(2)中潮坪則是床沙及懸浮載荷共存的過渡搬運(yùn)沉積帶,主要是砂質(zhì)和泥質(zhì)混 合過渡沉積物。 ( 3)低潮坪是以床沙載荷為主的搬運(yùn)沉積帶,堆積成具有多種交錯 層理的潮坪砂體;三、沙壩 瀉湖沉積體系 定義:泛指近海與海岸線延伸方向平行分布的一系列沙壩和沙島。被沙壩從毗鄰海域隔離 出來,仍與海洋溝通或有溝通的淺水域稱為瀉湖 控制因素:瀉湖一般為低能環(huán)境,波浪、潮流的作用都不強(qiáng),僅潮流通道口附近的潮流較 強(qiáng)。沉積特點(diǎn):瀉湖沉積的組成有碎屑物質(zhì)和
16、化學(xué)沉淀物,以碎屑為主,主要來自障壁、外濱, 部分來自陸地。熱帶海岸瀉湖可能全由碳酸鹽質(zhì)的生物碎屑組成,高鹽瀉湖中可形成石膏、 巖鹽等化學(xué)沉淀物。四、河口灣沉積(1)定義:河口灣是與開闊海洋自由溝通的半封閉沿岸水體,與河流相接并被徑 流所淡化,上限為潮流界或沉積物進(jìn)行雙向搬運(yùn)的上界。河流作用區(qū):搬運(yùn)、擴(kuò)散碎屑物質(zhì)的主要營力為徑流,潮流作用很弱。其沉積物以邊灘相為主,由交錯層狀砂和粘土透鏡體組成;另外還有河道沉積(砂、粘土互層 并含礫石)以及沼澤沉積(富含有機(jī)質(zhì)的粘土及粉砂)。河口環(huán)流作用區(qū):徑流量與潮流量之比為 0.051.0,細(xì)粒物質(zhì)的擴(kuò)散依賴于河口環(huán) 流。該作用區(qū)的沉積相以潮道相為主,由紋
17、層狀粉砂、粘土組成,夾砂質(zhì)透鏡體,向海方向生物擾動程度增大;另外還有由砂組成、偶含泥礫、具波痕構(gòu)造的沙灘相, 由紋層狀泥和砂組成、具生物擾動構(gòu)造的潮坪相以及由富含植物碎屑的粘土組成的 沼澤相。海洋作用區(qū):其營力有河口環(huán)流、潮汐、波浪和沿岸流,入口處的潮汐和波浪作用 最強(qiáng),而攜帶懸移質(zhì)的河口灣則由較深的潮道中注入外海。潮道中的沉積物為粗砂,淺灘沉積物為中細(xì)砂,兩者都具有小型交錯層。五、三角洲沉積作用(1)定義:三角洲是河流攜帶的泥砂等物質(zhì)在濱海(湖)地帶形成的堆積體,由陸上和水下兩 部分構(gòu)成,河口水流:決定三角洲發(fā)育和沉積物分布的主導(dǎo)因素是河口水流。近河口區(qū)的沉積物是砂、 粉砂和粘土的混合物,以
18、砂為主;遠(yuǎn)離河口的地帶主要是粘土落淤,砂和粉砂含量甚少。 影響三角洲發(fā)育和沉積物分布的自然因素還有徑流量和輸砂量、潮汐和潮流、波浪等。2.5.2大陸架沉積(1)殘留沉積:殘留沉積以砂為主,大都分布在外陸架,現(xiàn)代沉積速率低的內(nèi)陸架上也有 分布。(2)現(xiàn)代沉積:現(xiàn)代沉積物大都分布于內(nèi)陸架,向海變薄,外陸架很少分布。(3)準(zhǔn)殘留沉積(變余沉積):2.5.3大陸坡-陸隆沉積:連續(xù)過程包括水柱中的沉降作用、渾水羽狀流和底層流作用。 不連續(xù)過程則包括濁流、碎屑流、滑動等方式。2.5.4 大洋沉積:(1)遠(yuǎn)洋粘土,主要分布在太平洋,它覆蓋了洋底總面積的49.1%。大西洋和印度洋分布局限。(2)鈣質(zhì)生物沉積,
19、主要集中在南北緯 60之間。(3)硅質(zhì)生物 沉積,太平洋赤道帶、環(huán)北極的不連續(xù)帶和環(huán)南極的連續(xù)帶2.6海底礦產(chǎn)資源2.6.1 濱海砂礦2.6.2 海底石油和天然氣 2.6.3 磷鈣石和海綠石2.6.4 錳結(jié)核和富鈷結(jié)殼 2.6.5海底熱液硫化物2.6.6天然氣水合物第三章海水的物理特性和世界大洋的層化結(jié)構(gòu)3.1海水的主要熱學(xué)和力學(xué)性質(zhì)鹽度:1千克海水中所含溶解物質(zhì)的總克數(shù)氯度:一千克海水中,將溴和碘以氯代替后所含氯的總克數(shù)稱為氯度。標(biāo)準(zhǔn)海水:用AgNo3的濃度,為此需要配制一種標(biāo)準(zhǔn)溶液,來校準(zhǔn)硝酸銀的濃度,為此配 制一種準(zhǔn)確知道其氯度值的“標(biāo)準(zhǔn)海水” ,作為國際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來校準(zhǔn)硝酸銀溶液的濃度。
20、鹽度公式:1978年實(shí)用鹽標(biāo) S=E aiK15 刀ai=35.02 S 0穩(wěn)定;E0不穩(wěn)定;E=0二、海洋混合:混合分為分子混合和紊流混合。1).海氣界面的混合:風(fēng)、熱作用、水量交換2).海洋內(nèi)部混合:內(nèi)波、潮流、密度、海底摩擦第四章 海水的組成和特性二、元素在海水中的逗留時間M為海水中某元素的總量 Q為該元素每年進(jìn)入海洋的量K為輸出速率常數(shù) T元素的逗留時間4.1.2 微量元素:海水中除了14種主要元素(0、H、Cl、Ca、Mg、S、K、Br、C、S、Sr、B、Si、F)濃度大于1 x 10-6mg/kg夕卜,其余所有元 素的濃度均低于此值,因此可以把這些元素稱為微量元素”。二、海水的氧化
21、還原電位當(dāng)變價元素的離子相遇時,由于離子對電子的吸引能力強(qiáng)弱不同,因而彼此間出現(xiàn)電位差,電子自動地由電位低一方向電位高一方轉(zhuǎn)移,這一電位差稱為氧化還原電位(或Eh值),簡稱氧化電位”。4.2.2海水的緩沖容量:緩沖能力可以用數(shù)值表示,稱為緩沖容量。定義為使pH變化一個單位所需加入的酸或堿的量:4.3.2氣體在海氣界面的交換一、氣體交換的模式一一薄層模式海水中由N、P、Si等元素組成的某些鹽類,是海洋植物生長必需的營養(yǎng)鹽,通常 稱為 植物營養(yǎng)鹽”、微量營養(yǎng)鹽”或 生源要素”。海水中痕量Fe, Mn , Cu , Zn.Mo , Co , B等元素,也與生物的生命過程密切相關(guān), 稱為痕量營養(yǎng)元素”
22、。在各種形式的氮化合物中,能被海洋浮游植物直接利用的是溶解無機(jī)氮化合物(DIN),包括硝酸鹽、亞硝酸鹽和銨鹽。第七章潮汐 7.1潮汐現(xiàn)象 7.2與潮汐有關(guān)的天文學(xué)知識 7.3引潮力 7.4平衡潮 7.5潮汐動力理論 7.6風(fēng)暴潮 7.1潮汐概述一、潮汐要素:高潮、低潮、漲潮、平潮、落潮、停潮、漲潮時、落潮時、潮周期、漲潮潮差、落潮潮差、潮差、平均海平面高度(多年每小時潮位的平均值,一般是根據(jù)19年的觀測記錄求得)基準(zhǔn)面(水尺零點(diǎn))二、潮汐不等1周日不等:除赤道不存在潮汐周日不等現(xiàn)象外,均有相鄰二次高潮(或低潮)的潮高和潮 時不等的現(xiàn)象。2半月不等:新月和滿月時,朔望大潮。初七、初八(上弦)和二
23、十二、二十三(下弦)時,方照小潮3月不等:由于月球與地球的近地點(diǎn)與遠(yuǎn)地點(diǎn)引起。4年不等:太陽與地球的近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)引起5多年不等:黃白交角變化引起三、潮汐類型1正規(guī)半日潮2全日潮(在15天中有7天以上每天只有1次漲落)3混合潮(不正規(guī)半日潮;不正規(guī)日潮 )F=(Ho1+Hk1)/Hm2Ho1 太陽主要全日分潮潮高Hk1 太陰,太陽赤緯全日潮潮高 Hm2 太陽主要半日分潮潮高 正規(guī)半日潮:F4.0混合潮:不正規(guī)半日潮0.5F 2.0不正規(guī)日潮2.0F 4.0 7.2與潮汐有關(guān)的天文學(xué)知識天 球:以地球?yàn)橹行?,無限長為半徑所作的球面。天 軸:將地軸無限延長,所得到的直線叫天軸。天 極:天軸與天極的
24、交點(diǎn)叫天極,它小于南北天極。天 頂:(天底)觀測點(diǎn)所作的鉛垂線(即通過地心)向上與天球的交頂稱天頂,向 下與天球的交點(diǎn)稱天底。天子午圈:通過天極和天頂天底所作的大圈,叫天子午圈。天赤道:延展地球赤道面和天球相交的大圈,叫天赤道。天頂距(Q):通過天頂和天體(如月亮)所作的大圈上的一段弧長,這段弧長截于天頂和天體之間,天頂距在一天中作周期性變化,由于頂起由0180。時 圈:通過天極和天體所作的大圈。時 角(T):天子午圈和時圈在天赤道上所截弧長,叫時角,向西0-360 。赤 緯:天體沿時圈至天赤道的弧稱該天體的赤緯,以赤道為0,向北為正,向南為負(fù),0-90赤 徑:從春分點(diǎn)沿天赤道向東到時圈與天赤
25、道的交點(diǎn)所跨的弧。赤徑與時角不同,時角由子午圈向西量,而赤徑是由春分點(diǎn)向東量。天球坐標(biāo):春分點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),赤緯、赤徑為坐標(biāo)系。中天:(天體)時圈與天子午圈重合時叫中天,午半圈時(時角為0)叫上中天,天體位于子半圈時(時角180)稱下中天。平太陽日:平太陽連續(xù)兩次經(jīng)過上中天的時間間隔,稱為平太陽日。1/24平太陽日,取為平太陽時。平太陽年(回歸年):當(dāng)平太陽在天球上作用周年視運(yùn)動時,連續(xù)兩次通過春分點(diǎn)的時間間隔,約365.2422平太陽日。近點(diǎn)年:地球在繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道上前后二次到達(dá)近日點(diǎn)的時間間隔(約365.2596天)稱近點(diǎn)年。平太陰時:月球在連續(xù)兩次通過上中天的時間間隔為一太陰日,其平均值
26、稱平太陰日。1/24平太陰日為一平太陰時,一平太陰日等于24.8412平太陽時,即一平太陰日= 1.03505平太陽日,比一天略長。朔望月:月球從新月(或滿月,新月稱朔,滿月稱望)的位置,出發(fā),再回到新月(或滿月)的位置的時間間隔,叫朔望月或叫盈虧月,是月相變化的周期,等于29.5306平太陽日。交點(diǎn)月:月球兩次通過升交點(diǎn)或降交點(diǎn)的時間間隔稱為一交點(diǎn)月(約27.2122平太陽日)。近點(diǎn)月:月球先后二次到達(dá)近地點(diǎn)所經(jīng)歷的時間(約定27.55455平太陽日)。回歸日:月球從赤經(jīng)零度出發(fā),再回到赤經(jīng)零度的時間間隔(約27.32158平太陽日)。 7.3引潮力月球引潮力定義:地球上單位質(zhì)量的物體,其所
27、受到的月球引力,與因地月相對運(yùn)動所產(chǎn)生的慣性離心力的合力,是為月球的引潮力。類似可定義太陽引潮力。引潮力公式:設(shè)地球質(zhì)量為 E,地球平均半徑為 r,月球質(zhì)量為 M,月地中心距離為 D,月球中心至地球表面任意一點(diǎn)的距離為x,B為天頂距(天頂至天體的弧長,0180)。I3M3 rF hf hf hgsin 22ED 3I3M3 rF vfvf vg3(cos 22ED 3 7.4平衡潮一、平衡潮概念平衡潮理論假定:1.地球表面被等深的海水所包圍;2.認(rèn)為海水沒有慣性;3.認(rèn)為海水無粘性;4.忽略地轉(zhuǎn)偏向力在上述假定下,某一時刻引潮力和重力相平衡時,海面保持穩(wěn)定狀態(tài)所求得之潮汐即為平 衡潮.、平衡潮
28、潮高公式三、潮高公式討論hm=hm0+hm1+hm2hm0= (1/12)H(1-3cos2 $ )(1-3cos2 S )hm1= Hsin2 $ sin2 S cosTIhm2= (1/4)H(1+cos2 $ )(1+cos2 S )cos2T1 式中$地點(diǎn)的緯度, S為太陰的赤緯,T1為太陰時角。1半日潮、全日潮和長周期潮隨緯度的分布II長周期潮在cos2$ =1/3處,即$ = 35 16 振幅為零,在兩極處最大。II全日潮在赤道及兩極處為零,在$=n /4處最大。II半日潮在赤道最大,隨緯度的增加而減小,到兩極為零。兩極只有長周期潮。2半日潮、全日潮隨赤緯變化當(dāng)S =0時,全日潮為
29、零,半日潮最大,此時叫分點(diǎn)潮。隨著赤緯的增加,半日潮成分逐漸減小,全日潮成分逐漸增大。SM 0時,全日潮和半日潮迭加形成日不等,隨著赤緯的增加,日不等現(xiàn)象也增大,當(dāng)赤緯最大( 月球S max= 28 35 )日不等現(xiàn)象最顯著,此 時叫回歸潮。3近點(diǎn)潮和遠(yuǎn)點(diǎn)潮:太陰潮高與月地距離的三次方成反比,因之近點(diǎn)潮差最大,遠(yuǎn)地點(diǎn)潮差 最小,出現(xiàn)潮汐的月周期(太陽潮也有年周期)。4太陰潮與太陽潮共同作用:如果把太陽平衡潮考慮在內(nèi),那么,當(dāng)太陽,太陰時角都為零 或180 時,潮差最大,當(dāng)太陰,太陽時角相差90 或270 時,則潮差最小,形成朔望大潮和方照小潮。潮齡:滿月或新月的中天時與大潮發(fā)生的時間之差,稱潮齡。(潮齡是以天計(jì)算)高(低)潮間隙:從月中天時刻到發(fā)生第一次高(低)潮間隙四、分潮與潮汐調(diào)和常數(shù)分潮:引潮力場可以分為
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