環(huán)境海洋學(xué)復(fù)習(xí)資料(中國海洋大學(xué)版)

1、環(huán)海-物理部分第一章海洋權(quán)益1. 中華人民共和國領(lǐng)海和毗連區(qū)法 我國有300萬平方公里的海洋國土。2. 1996年5月15日我國批準(zhǔn)聯(lián)合國海洋法公約，規(guī)定沿海國有權(quán)劃定12海里領(lǐng)海，24海里毗連區(qū)，200海里專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)。我國有300萬平方公里專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)第2章 海洋環(huán)境地學(xué)1、海洋的劃分 地球上互相連通的廣闊水域構(gòu)成統(tǒng)一的世界海洋。根據(jù)海洋要素特點(diǎn)及形態(tài)特征，可將其分為主要部分和附屬部分。主要部分為洋，附屬部分為海、海灣和海峽。2、有 太平洋 大西洋 北冰洋 印度洋，從海洋學(xué)觀點(diǎn)，前三個大洋南部相互連通，水團(tuán)和環(huán)流結(jié)構(gòu)獨(dú)具特點(diǎn)而劃為南大洋3、地轉(zhuǎn)偏向力-科氏力：由于地球自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的慣性力，其基本

2、性質(zhì)為：只有當(dāng)物體相對地球運(yùn)動時才會產(chǎn)生；如果人們沿物體運(yùn)動的方向看，在北半球它垂直指向物體運(yùn)動的右方，南半球指向左方?？剖狭χ荒芨淖兾矬w的運(yùn)動方向，而不能改變物體的運(yùn)動速率。水平科氏力的量值與物體運(yùn)動的速率以及地理緯度的正弦成比例，在赤道上為零。4、現(xiàn)代海岸帶：指現(xiàn)代相對穩(wěn)定的海岸帶環(huán)境分帶明顯：海岸（sea coast）：高潮線以上的狹窄的陸上地帶，又稱潮上帶。大多數(shù)時間裸露于海水水面之上，但遇到特大潮或風(fēng)暴浪時可能被淹沒。海灘（beach）：高低潮之間的地帶，又稱潮間帶 （tidal zone,littoral zone）。海洋生物學(xué)家再細(xì)分為高潮帶、中潮帶、低潮帶。生物分布與此相關(guān)。水

3、下岸坡（shore face）：低潮之下直到波浪作用所及的海底部分（波基面，wave base），水深可達(dá)10- 20m，又稱潮下帶（sublittoral zone）。第3章 海水物理性質(zhì)和大洋層化結(jié)構(gòu)2.海冰：（海冰形成的必要條件：海水溫度降至冰點(diǎn)并繼續(xù)失熱，相對冰點(diǎn)稍有過冷卻現(xiàn)象并有凝結(jié)核存在）海水結(jié)冰過程：當(dāng)海水鹽度S小于等于24.695時，結(jié)冰情況與淡水相同。當(dāng)海水鹽度大于24.695時，最大密度的溫度在冰點(diǎn)以下，（海水最大密度的溫度與冰點(diǎn)溫度都隨鹽度的增大而降低）所以海水溫度越低，密度越大。表面海水雖然冷卻到了冰點(diǎn)，但密度變大，還要下沉，增密所引起的對流混合將下層的熱量向上層傳輸，

4、上層水溫仍不低于冰點(diǎn)，仍不能結(jié)冰。只有當(dāng)上下層海水都冷卻到冰點(diǎn)后，海水內(nèi)又有凝結(jié)核才開始結(jié)冰，且可從海面至對流所達(dá)深度內(nèi)同時開始結(jié)冰。又因為冰的密度小，所以海冰形成后會浮上海面，并形成較厚的冰層。（參見74頁圖3-2和86頁）淡水結(jié)冰：水溫降至4，表面水密度達(dá)最大便下沉，下層水被迫上升，形成上下對流作用，至上下層皆達(dá)到4為止，此后表面溫度如果繼續(xù)下降，冷水便不再下沉，冷至冰點(diǎn)便開始結(jié)冰。3.主溫躍層海水溫度一般隨深度而遞減，遞減率最大處的一定厚度的水層稱為“溫躍層”，大洋中低緯度和中緯度的海域大約在200m和1000m水層之間的溫躍層，由于它不隨季節(jié)變化，故稱為“永久性溫躍層”或“主溫躍層”。

5、4.海面熱收支 Qt=Qs-Qb+/-Qe+/-Qh（海水中獲得的熱量應(yīng)與支出的熱量相等，主要通過海面進(jìn)行。)Qt：熱收支余！ Qs 太陽輻射 Qb海面有效回輻射Qe蒸發(fā)或凝結(jié)潛熱 Qh海-氣之間感熱交換蒸發(fā)耗熱Qe隨緯度分布呈雙峰形式。Qh呈條帶狀分布（圖參見92頁）蒸發(fā)潛熱Qe與（Qs-Qb）量級相當(dāng)，在中、高緯度，兩者的變化趨勢極為相似，但在低緯熱帶海區(qū)，因海面上濕度大蒸發(fā)量顯著低于副熱帶海區(qū)，這樣一來蒸發(fā)潛熱Qe隨緯度分布呈現(xiàn)雙峰形式。Qh海-氣之間感熱交換隨緯度變化不大，并且量值較小。6.全水平衡方程：q=P-E+(M-F)+R+(Ui-U0)水量交換盈余=降水-蒸發(fā)+（融冰-結(jié)冰）

6、+陸地徑流+（海流及混合使海域獲得的水量-海流及混合使海域失去的水量）7.對整個世界大洋 全年或多年平均Q=P-E+R=0 盈余=降水-蒸發(fā)+陸地徑流8.溫鹽密分部以及變化大洋中的溫鹽分布可通過表層海水帶著自己的特性沿等密面下沉的結(jié)果來說明。層狀分布的根本原因：大洋表層以下的海水都是從不同海區(qū)表層輻聚下沉而來的，由于其源地的鹽度性質(zhì)各異，因而必然將其帶入各深層中去，并憑借它們密度的大小，在不同深度上水平散布第四章海洋環(huán)流1. 地轉(zhuǎn)流-不考慮摩擦的定常流水平壓強(qiáng)梯度力與科氏力取得平衡時的定常流動。（不考慮潛應(yīng)力和其他因素。在水平壓強(qiáng)梯度力的作用下，海水將在受力的方向上產(chǎn)生運(yùn)動。與此同時科氏力便相

7、應(yīng)起作用，不斷地改變海水流動的方向，直至水平壓強(qiáng)梯度力與科氏力大小相等方向相反取得平衡時，海水的流動便達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。）。2. 風(fēng)海流-考慮摩擦的定常運(yùn)動。前提假設(shè)（1） 定常風(fēng)長時間吹（2） 密度分布均勻（3） 海區(qū)無限廣闊無限深，遠(yuǎn)離海岸（4） f平面近似（5） 海面無起伏湍切應(yīng)力與科氏力平衡時 （摩擦深度與風(fēng)速有關(guān)）北半球隨深度越大，流向相對風(fēng)矢量向右偏3.大洋表層環(huán)流模式：（1） 以南北回歸高壓帶為中心形成反氣旋型大洋環(huán)流（2） 以北半球中高緯度海上低壓帶為中心形成氣旋型大洋環(huán)流。（3） 南半球中高位海區(qū)沒有氣旋性大洋環(huán)流，而被西風(fēng)漂流所取代（4） 南極大陸繞極環(huán)流 南、北赤道流 赤道逆

8、流 赤道潛流 西邊界流 西風(fēng)漂流 風(fēng)生環(huán)流 熱鹽環(huán)流（5） 北印度洋季風(fēng)環(huán)流西邊界流：是邊界流的一種。沿大洋西部邊緣大陸坡的狹窄地帶，向高緯度方向流動的海流。 是由科里奧利效應(yīng)形成，當(dāng)信風(fēng)流抵達(dá)各大洋西部之后，一部分匯入赤道逆流，大部分沿大陸邊緣向高緯度方向流動，而成為近岸水系和大洋水系之間的邊界 。如太平洋的黑潮、東澳大利亞海流，大西洋的墨西哥灣流、巴西海流，印度洋的莫桑比克海流、索馬里海流等 北太平洋的主要環(huán)流 親潮（黑潮） 阿拉斯加流 北太平洋流第五章海洋中的波動現(xiàn)象1. 小振幅重力波：假定：振幅相對波長無限小，重力是唯一外力，流體是不可壓縮的無粘性流體，流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動是吳旋運(yùn)動，表面壓

9、力均勻且底部不透水。駐波：A、T、波長相等，傳播方向相反的兩列正弦波疊加 波形不傳播故稱駐波波腹：波面具有最大的升降；波節(jié)：無升降；波群：A相等，波長、T相近，方向相同的兩列正弦波疊加。彌散：原先疊加在一起的不同波長、T、V的分波分散開來角散：各分波向不同方向分散開來頻散：不同波長的波 相速度也不同A 振幅 T周期 V波速 擴(kuò)展:波腹:波面具有最大的升降波節(jié)：無升降2. 風(fēng)浪和涌浪風(fēng)浪是由當(dāng)?shù)仫L(fēng)產(chǎn)生并一直處在風(fēng)作用之下的海面波動。（特征：在海面上分布不規(guī)律，波峰通常尖削，波峰線短，周期小，當(dāng)遇大風(fēng)時常出現(xiàn)波浪破碎現(xiàn)象，形成浪花。）涌浪則是海面上由其他海區(qū)傳來的或者當(dāng)?shù)仫L(fēng)力迅速減小、平息，或者風(fēng)

10、向改變后海面上遺留下來的波動。（特征：在海上傳播比較規(guī)則，波面比較平坦、光滑，波峰線長，周期、波長都比較大）風(fēng)浪成長狀態(tài)過渡態(tài)：某點(diǎn)風(fēng)浪未達(dá)理論最大，隨時間的推移，還可以繼續(xù)增長定常態(tài)：某點(diǎn)的風(fēng)浪尺度達(dá)到理論上的最大值充分成長：波浪在成長過程達(dá)到一定尺度后，攝取與消耗能量達(dá)到平衡時，波浪不再增大。3. 淺海和近岸海波（1） 波速、波長變化：波速變??；周期保守，波長變小。（參見152頁）（2） 波向轉(zhuǎn)折：波峰線有逐漸與等深淺平行的趨勢 海底突出的海岬處，波向線輔聚，出現(xiàn)大浪。 在凹進(jìn)的海灣處，波向線輻散，波浪較小。第六章潮汐1. 潮汐現(xiàn)象（170頁）基本要素平潮與停潮、高潮與低潮、高潮時與低潮時

11、、漲潮時與落潮時：漲潮時潮位不斷增高，達(dá)到一定的高度后，在短時間內(nèi)潮位不漲也不退，稱之為平潮，平潮的中間時刻稱為高潮時；平潮過后潮位下降，當(dāng)潮位退到最低后，潮位不長也不落，稱之為停潮，其中間時刻稱為低潮時。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稱為落潮時。 潮差：上漲到最高位置時的海面高度叫做高潮高，下降到最低位置時的海面高度叫低潮高，相鄰的高潮高與低潮高之差叫潮差。2.潮汐分類：1.正規(guī)半日潮：一個太陽日（24時50分）內(nèi) 有兩次高潮 兩次低朝 潮差相等2. 全日潮：一個太陽日（24時50分）內(nèi)，有一次高潮一次低潮3. 混合潮：一個朔望月內(nèi)，既有半日潮又有全日潮包括

12、：（1）不正規(guī)半日潮：一個朔望月內(nèi)大多數(shù)日子是半日潮，少數(shù)是全日潮。（2） 不正規(guī)日朝：一個朔望月內(nèi)大多數(shù)日子是全日潮，少數(shù)是半日潮。2. 引潮力:地球繞地月公共質(zhì)心公轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的公轉(zhuǎn)慣性離心力與月球引力的合力稱為月球引潮力3. 潮汐靜力理論（平衡潮汐論）假定：（1）地球為一個圓球，其表面完全被等深的海水所覆蓋，不考慮陸地的存在；（2）海水沒有粘性，也沒有慣性，海面能隨時與等勢面重疊；（3） 海水不受地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力的作用。在這些假定下，海面在月球引潮力的作用下離開原來的平衡位置作相應(yīng)的上升或下降，直到在重力和引潮力的共同作用下，達(dá)到新的平衡位置為止。因此海面便產(chǎn)生形變，也就是說，考慮引潮力后

13、的海面變成了橢球形，稱之為潮汐橢球，并且它的長軸恒指向月球。由于地球的自轉(zhuǎn)，地球的表面相對于橢球形的海面運(yùn)動，這就造成了地球表面上的固定點(diǎn)發(fā)生周期性的漲落而形成潮汐，這就是平衡潮理論的基本思想。4. 風(fēng)暴潮風(fēng)暴潮是來自海上的一種巨大的自然界的災(zāi)害現(xiàn)象。指由于強(qiáng)烈的大氣擾動，如強(qiáng)風(fēng)和氣壓驟變所招致的海面異常升高的現(xiàn)象。它結(jié)合了通常的天文潮，特別是若恰好趕場了高潮階段，則往往會使其影響所及的海域水位暴漲，乃至海水侵溢內(nèi)陸，釀成巨災(zāi)。第7章 海水混合和海洋細(xì)結(jié)構(gòu)1. 海水混合混合形式：分子混合，渦動混合， 對流混合分子混合：分子的熱運(yùn)動與相鄰海水進(jìn)行交換，只與海水性質(zhì)有關(guān)渦動混合：海水微團(tuán)的隨機(jī)運(yùn)動

14、與相鄰海水進(jìn)行交換。與海水的運(yùn)動狀態(tài)有關(guān)。對流混合：熱鹽作用引起，主要是鉛直方向水體交換。2. 海洋內(nèi)部混合海洋內(nèi)波引起的混合尤為重要：分子雙擴(kuò)散對流效應(yīng)：由于分子熱傳導(dǎo)系數(shù)大于鹽擴(kuò)散洗漱（100倍），引起的自由對流，促進(jìn)海洋內(nèi)部混合。通常兩種形式（1）冷而淡的海水位于暖而咸的海水之上（2） 暖而咸的海水位于冷而淡的海水之上。海洋環(huán)境化學(xué)部分N、P、Si三種營養(yǎng)鹽在大洋中鉛直分布呈現(xiàn)類似的特點(diǎn)（剖面圖在課本上）。在大洋真光層，由于海洋浮游生物大量吸收營養(yǎng)鹽，致使它們的含量都很低，有時甚至被消耗降低至分析零值。被生物攝取的N、P、Si等營養(yǎng)鹽轉(zhuǎn)化為生命顆粒有機(jī)物。生物新陳代謝過程的排泄物和死亡后

15、的殘體在向深層沉降的過程中，由于微生物的礦化作用和氧化作用，有一部分重新轉(zhuǎn)化為DIN、DIP和溶解硅酸鹽，釋放回水中。因而隨深度的增大，其含量逐漸增大，并在某一深度達(dá)到最大值，此后不再隨深度而變化。 1、海水的主要化學(xué)特點(diǎn)（1）海水的常量元素即主要成分有11種，占總鹽分的99.9%，包括Na+、Mg+、Ca2+、K+、Sr2+、Cl-、SO42-、CO32-、（HCO3-）、Br-、F-、以及H3BO3分子；（2）海水是性的，海水中正負(fù)離子當(dāng)量濃度基本相等；（3）滿足恒比定律，海水中主要元素組成之比值大體恒定不變；（4）海水是弱堿性的，pH一般在8.08.5 .恒比定律：盡管各大洋各海區(qū)海水的

16、含鹽量可能不同，但是海水主要溶解成分的含量間有恒定的比值。2、概念pH：水溶液中氫離子活度的負(fù)對數(shù)DO：單位體積水體中溶解的氧氣的量，單位mg/L或ml/LCOD：水體中易被強(qiáng)氧化劑氧化的還原物質(zhì)所消耗氧化劑折算成氧的量。TTS懸浮顆粒物：以0.45m孔徑的濾膜所阻留的固體物質(zhì)為懸浮物，表示了海水中的不可溶部分。3、pH、DO和營養(yǎng)鹽的分布特征是什么？哪些影響因素？pH：由近岸到深海是由低到高的，鉛直分布圖（P247，圖6-2）；影響因素：溫度、生物活動、水的輸送DO：（P249，圖6-3）；影響因素：溫度、生物活動。4、什么是河口？化學(xué)物質(zhì)在河口發(fā)生哪些變化？河口：陸地與海洋的交匯區(qū)，既是河

17、流的終點(diǎn)又是海洋的起點(diǎn)。（1） 添加過程解析：通常發(fā)生在鹽度較低時，即淡咸水活動的早期，與顆粒結(jié)合強(qiáng)的后解析；（發(fā)生在鹽度較低時）溶解：發(fā)生在淡水向海洋方向和河口方向運(yùn)動時，包括細(xì)胞自溶； （發(fā)生在任何位置）有機(jī)物降解：是有機(jī)物中某些物質(zhì)溶解出來，釋放物與某些物質(zhì)有一定比例關(guān)系； （發(fā)生在任何位置）界面交換：擴(kuò)散和渦動氧化還原反應(yīng)：與pH關(guān)系密切，如Fe、Mn形成鐵錳氧化物（發(fā)生在氧化還原點(diǎn)位較低時）（2） 消除過程絮凝：淡水膠體輸送到海水中發(fā)生絮凝，同時產(chǎn)生溶解態(tài)元素；（發(fā)生在淡咸水混合的早期）吸附：如在河口區(qū)，磷酸鹽沒有顯著變化，是因為吸附產(chǎn)生的濃度緩沖；（任何地段）生物吸收：生物在河口地

18、區(qū)活動劇烈，可吸收一定痕量元素；（任何地段）埋藏、降解：一部分元素消除，同時一部分元素釋放。（接近底層水）環(huán)境海洋學(xué)生物部分1、為什么認(rèn)為生命起源于海洋，或者說海洋的獨(dú)特性在于那些？P295-P2962、鹽度：海水的含鹽量，海水中溶解物質(zhì)質(zhì)量與海水質(zhì)量的比值鹽度發(fā)展到現(xiàn)在使用實用鹽標(biāo)，即1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，15環(huán)境溫度下，海水樣品與標(biāo)準(zhǔn)KCl的電導(dǎo)比，以S表示，無量綱。3、浮游植物生物量的測定P310-P3114、海洋生態(tài)系統(tǒng)P327-3345、新生產(chǎn)力：系統(tǒng)外部輸入的營養(yǎng)物質(zhì)所支持的生產(chǎn)力6、初級生產(chǎn)力的測定方法P336-P3377、海洋食物鏈P340-P341牧食食物鏈（以活體植物為起點(diǎn)）、

19、碎屑食物鏈（以碎屑為起點(diǎn)）、微食物環(huán)8、海洋環(huán)境污染類型石油及其產(chǎn)品、重金屬和酸堿類物質(zhì)、農(nóng)藥、酚類化合物、生活污水和營養(yǎng)鹽、有機(jī)錫涂料、放射性核素、熱污染三海洋環(huán)境與陸地環(huán)境相比，有哪些有利及不利因素（P296 概覽）² 有利：海洋有三個特性特別有利于生命的生存。1.海水的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣，陸地生物一般需要堅實的維管束或骨骼系統(tǒng)以支撐自身的重量，而海洋生物由于海水的浮力，不需要消耗很多的能量用于克服自身的重力，因此可以分配更多的能量用于生長和繁殖。2.水是生物體中最大的成分，陸地上水經(jīng)常是生物生存的限制因子，而海洋中水確是取之不盡用之不竭的。3.由于水的比熱容遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣，因此海洋

20、中的溫度變化比陸地上要緩和的多。不利：1.海水透光率遠(yuǎn)低于大氣，因此光在海水中衰減很快，在海洋深處，由于光的限制，海洋藻類和大型植物無法生存。2.海水中的營養(yǎng)成分相對于陸地土壤要低得多。3.人類活動日益影響和改變著海洋生物的生存能力和分布格局。四海洋生態(tài)修復(fù)技術(shù)有哪些（P350） 生態(tài)修復(fù)既讓受損的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)以實現(xiàn)自然和人類社會的可持續(xù)發(fā)展1. 生物修復(fù) 包括微生物修復(fù)（利用微生物的吸收代謝與降解等功能）、大型植物修復(fù)、大型動物修復(fù)2. 物理修復(fù) 指采用物理方法對退化或被破壞的環(huán)境系統(tǒng)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的過程。常用的物理修復(fù)技術(shù)主要有物理絮凝、底質(zhì)耕耘、棲息地重建等3. 化學(xué)修復(fù) 利用化學(xué)制劑與污染物發(fā)生氧化、還原、沉淀、聚合等反應(yīng)，使污染物從自然環(huán)境中分離或降解轉(zhuǎn)化成無毒、無害的化學(xué)形態(tài)（但化學(xué)修復(fù)通常具有成本高、易產(chǎn)生二次污染等缺點(diǎn)）五海洋主要的生態(tài)系統(tǒng)類型及特點(diǎn)（P327）1.河口 河口是陸地和海洋之間的生態(tài)交錯區(qū)。河口灣即是海水與淡水交匯、混合的部分半封閉的沿岸海灣。特點(diǎn)：1水體鹽度呈周期性和季節(jié)性變化。2 溫度變化較海域顯著。3 水體中通常存在大量懸浮顆粒物，渾濁度較高，底質(zhì)基本以柔軟的泥質(zhì)為主，富含有機(jī)質(zhì)。4 河口口門除懸浮物