救撈氣象學：海流海浪海冰潮汐

海流（OceanCurrent）海流:是指海洋中的海水具有相對穩(wěn)定速度的流動，它是海水運動的形式之一。流向:

海流的方向是指去向，常用8個方位或以度為單位表示。流速:

流速的單位常用Kn（節(jié)）和nmile/d（海里/日）表示。按海流的成因分類1.風海流：包括風生流和漂流，是由風對海水的牽引作用而產生的海流。風生流是短暫風力引起的暫時性的海流，其流速和流向隨風向，風速而變化。漂流是由信風或盛行風的長期作用而引起的海流，流向和流速比較穩(wěn)定，又叫定海流。2.密度流：由于海水中的密度不均勻而產生的海流，又稱梯度流。如非洲的紅海，蒸發(fā)大，鹽度高密度大，產生由紅海流向印度洋的海流。江河入?？?.補償流：由于海水的連續(xù)性，一處海水流失，它處海水將流來補充，形成補償流。4.潮流：由于天體引潮力引起的海水周期性水平運動。實際上由單一原因產生的海流極少，往往是幾個因子共同作用的結果，但有主次，近海以潮流為主，外海多風海流和梯度流。按海流的物理屬性(溫度)分類水團：來自相同的源地，具有獨特的相對均勻的物理性質（如溫度，鹽度，溶解氧等）的海水稱水團。⑴暖流：流動水團的溫度比它所經過海區(qū)的水溫高稱暖流。一般從低緯向高緯流動的海流為暖流。⑵冷流：流動水團的溫度比它所經過海區(qū)的水溫低稱冷流。一般從高緯向低緯流動的海流為冷流。⑶中性流：流動水團的溫度比它所經過海區(qū)的水溫相差不大稱中性流，一般東西向的流。風海流形成：當風向不變的風持續(xù)（一般6h以上）吹過海面時，對海面產生一種切應力，在這個力的作用下，表層海水開始沿風的去向流動。流動一開始，海水便受到地轉偏向力和下層靜止海水對水層流動海水的粘滯作用。當切應力、摩擦力和地轉偏向力達到平衡時，便形成了穩(wěn)定的海流。特點：①風海流是海洋上最主要的海流。

②流向：在遠離海岸的深海中，由于地轉偏向的作用，表層風海流的流向在北半球偏于風的去向之右約45°；南半球則相反，偏于風的去向之左45°。在淺海中，流向與水深、摩擦深度有關，當水深很淺時，流向與風向幾乎一致。

③流速（經驗公式）V=0.0127*W/(sinφ)(1/2)

v:KnW:m/s?？寺?Ekman

Drift

Current)海面風力對海水的攪拌混合，使風的動量通過海面?zhèn)鹘o表面的海水后，因海水的粘滯性，依次傳給下層的海水，使后者也流動起來。由于地轉偏向力的作用，表層以下的海水隨著深度的增加，流向不斷右（左）偏，流速也不斷減小，直至某深度處流向和表面流向完全相反時，流速便約為表面流速的4％。世界大洋表層海流模式1.信風流和赤道逆流：在赤道區(qū)有一支從東向西的海流，即北赤道海流（NEC）和南赤道海流(SEC)，南北赤道海流之間有一支從西向東的赤道逆流。2.西邊界流和西風漂流：在西風帶中，海流基本上自西向東流，西邊界流大多來自熱帶洋面，水溫高，流速大，是較強的暖流。在南半球三大洋的西風海流彼此溝通，形成一個連續(xù)的水環(huán)。又稱西風漂流。世界大洋表層海流模式3.東邊界流：西風漂流在大洋東岸流向低緯的海流。東邊界流流動緩慢，幅度寬廣具有寒流性質。4.大洋兩岸的海流在強度上不對稱，大洋西邊界的海流比東邊界的海流窄而強。如墨西哥灣流和黑潮均為強海流。大洋表層海流熱鹽環(huán)流厄爾尼諾是個筐?海流與全球變暖?全球變暖是個筐?海浪(SeaWave)海浪與海流都是海水運動的重要形式，對船舶航行有很大的影響。大風浪造成航速下降，舵效降低，甚至停止不前；在狂濤巨浪中還會出現“中垂”或“中拱”使船舶結構變形，嚴重時造成船體斷裂。波浪要素波峰：波面的最高點；波谷：波面的最低點；波高H：相鄰的波峰與波谷間的垂直距離；海浪預報中的波高預報的是H1/3；波長λ：相鄰的兩個波峰（或波谷）間的水平距離，單位米；波陡δ：波高與波長之比，它是表示波形陡峭的量；波幅a：波高的一半稱為波幅；周期T：兩相鄰的波峰（或波谷）相繼通過一固定點所需時間，單位為秒；波速c：波形傳播的速度，即波峰（或波谷）在單位時間內的水平位移；波峰線：沿垂直于波浪傳播方向通過波峰的線叫波峰線；波向線：垂直于波峰線的線叫波向線；波向是來向。波浪的傳播：波形沿水平方向前進，水質點作上下旋轉而無水平位移

當水深大于1/2波長時（深水波），水質點作圓周運動；當水深小于1/2波長時（淺水波），水質點作橢圓運動。近岸時水深變淺，海底的摩擦影響增大，波浪變形劇烈，成為破浪和激浪。

群波

海洋中的波浪常以“群”的形式出現，通常稱為群波(GroupofWaves)。設兩列波向、振幅相同，波長和周期稍有差別的正弦波相互疊加，疊加以后的合成波形如下圖。

駐波

由兩列波向相反的正弦波疊加，可以得到一種波形不向前傳播的波，波面只在原地振動，稱為駐波（standingwave）。海濱峭壁處常出現駐波，臺風眼區(qū)的“金字塔浪”就是駐波。波腹處的水質點只作垂直運動，波節(jié)處的水質點只做水平運動。波浪的分類（按成因分類）風浪：由風直接作用而引起的水面波動稱為風浪。涌浪：風浪離開風區(qū)傳至遠處或者風區(qū)中風停息后所留下來的波浪，稱為涌浪。近岸浪：風浪或涌浪傳至淺水或近岸區(qū)后，因受地形影響將發(fā)生一系列變化，稱近岸浪。風暴潮：由于氣象原因，如臺風，強風暴等引起的海面異常升高現象稱風暴潮，亦稱風暴海嘯。海嘯：由于海底或海岸附近發(fā)生的地震或火山爆發(fā)所形成的波動。亦稱海嘯。潮汐波：由于天體引潮力作用所產生的波動。內波：不同密度的水層界面處而產生的波動。風浪(seas;waves)風浪中同時出現許多高低長短不等的波，波面較陡，波峰附近通常有浪花或大片泡沫。部分大波或各種波的平均波高和平均周期等是代表風浪強度的特征量，決定于風速，風區(qū)和風時。部分大波波高如將觀測的波高按大小順序排列，并把最高的一部分波的波高計算出平均值，稱部分大波的平均波高，例如對最高的1/10、1/3的波,其平均波高分別以符號H1/10（顯著波高）、H1/3（有效波高）表示。設有效波高H1/3＝1m，則平均H＝0.63mH1/10＝1.27mH1/100＝1.61mH1/1000＝1.94mSeastateWMOSeaStateCodeWaveHeight(meters)Characteristics00Calm(glassy)無浪10to0.1Calm(rippled)無浪20.1to0.5Smooth(wavelets)微浪30.5to1.25Slight小浪41.25to2.5Moderate中浪52.5to4Rough大浪64to6Veryrough巨浪76to9High狂浪89to14Veryhigh狂濤9Over14Phenomenal怒濤涌浪swell的傳播特點1.波高衰減，而波長和周期增長2.波長越長，波速越大，“無風起長浪，不久狂風降”

(38°S的特里斯坦-達庫尼亞群島的強烈西風產生的涌浪，2-3天可達2°N的幾內亞沿岸（40kn以上）)Characteroftheseaswell

0NoneLow1.Shortoraverage2.LongModerate3.Short4.Average5.LongHeavy6.Short7.Average8.Long9.Confused近岸浪近岸浪指的是由外海的風浪或涌浪傳到海岸附近，受地形作用而改變波動性質的海浪.隨著海水變淺，波動傳播速度變小，致使波峰線彎折而漸漸地和等深線平行。這時，波速和波長隨水深變淺而減小，同時由于波動在傳播中遇到障礙會引起折射、繞射和反射而使波高發(fā)生變化。浪花破碎的原因：風大；波浪傳到淺水波長變短，波陡增大；海底摩擦；波峰、谷處相速不同，波面變形；淺灘、沙丘、暗礁。崩頂破碎：波陡較大的海浪在海底平緩的地段，消能緩慢，白頭浪卷躍破碎：波陡中等，海底坡度較大，水深變淺較快，消能中速ripcurrents：離岸急流；激流

Arelativelysmall-scalesurf-zonecurrentmovingawayfromthebeach.Ripcurrentsformaswavesdispersealongthebeachcausingwatertobecometrappedbetweenthebeachandasandbarorotherunderwaterfeature.Thewaterconvergesintoanarrow,river-likechannelmovingawayfromtheshoreathighspeed.

HowtoIdentifyRipCurrents

Lookforanyoftheseclues:achannelofchurning,choppywateranareahavinganotabledifferenceinwatercoloralineoffoam,seaweed,ordebrismovingsteadilyseawardabreakinthe

incomingwave

pattern海浪的觀測海浪觀測要素為海浪的波高、周期、波型、波向和海況。目前世界上監(jiān)測海浪主要手段以海洋船舶、海洋浮標站、岸邊和島嶼海洋站監(jiān)測為主。近年來遙感測波儀的應用發(fā)展很快，在國外已應用于飛機和海洋衛(wèi)星，因而為大面積快速提供精確的海浪信息開辟了更廣闊的前景。

船上主要采用目測的方法對海浪進行觀測。海浪預報預報海浪，必須知道下面3個因素：

①氣象條件：從進行預報的時刻到被預報的未來時刻的間隔內，海面上的風速和風向在有關海區(qū)內的空間分布和時間變化。

②海區(qū)的地理環(huán)境：主要包括水平方向上的陸界分布和鉛直方向上的深度分布。這些可根據海圖而求得。

③海區(qū)內海浪在預報時刻的初始分布：一般，這些初始分布是根據現場觀測或先前作出的預報結果而得到的。利用波譜計算波群的數值預報方法

海浪預報的困難與產品①海浪是一種極其復雜的現象，它的生成、發(fā)展和消衰的規(guī)律，仍是探索研究的課題。②海浪預報時需要預先知道海面上的風速、風向的空間分布和變化，所以海浪預報的精度和風速、風向預報的精度密切相關。這說明海浪預報技術的改進，依賴于天氣預報技術的發(fā)展。③缺乏完善的監(jiān)測系統(tǒng)。海浪監(jiān)測可提供海浪預報時所需的初始浪場資料，可以檢驗預報結果的準確性。更重要的是海浪監(jiān)測有助于我們對海浪現象和規(guī)律的了解，有助于不斷改進預報方法。但是，監(jiān)測系統(tǒng)尚不完善。

國家海洋局海洋環(huán)境預報-海浪、海流等最多3天的預報沿海不能使用海浪預報圖中國海洋局提供的海洋預報產品海嘯傳播迅速（穿越太平洋只需一天）近海高-可達15m以上海水的結冰過程1.鹽度大于24.69%的海水，在結冰之前，隨著溫度的降低，表面海水的密度不斷增大，從而引起的熱力對流將下層的熱量向上輸送，從而使結冰速度減慢。2.可能幾次冷空氣過境都沒有結冰，而突然在某一次冷空氣襲擊下，海面上布滿了冰。分類1.按發(fā)展階段分：

初生冰（厚度0.1-1mm），尼羅冰（~5cm）,餅狀冰（10cm），初期冰（10-30cm），一年冰，老年冰2.按運動狀態(tài)分：固定冰，流冰3.按源地分：陸地冰，海冰浮冰（流冰）所有自由漂浮于海面、能隨風和海流漂移的冰的總稱根據海區(qū)中浮冰的密集度（海冰覆蓋面積與海區(qū)總面積之比）分為：開闊海面（海冰密集度＜1/10，可自由航行的海區(qū)），稀疏浮冰（密集度為4/10～6/10，浮冰塊一般彼此不連接，有水道和冰間湖），密集浮冰（密集度為7/10～8/10，大部分浮冰互相聯接）和密接浮冰（密集度為1）。從大陸冰川或陸架冰分離出來的、高出海面5米以上的各類巨大冰塊稱冰山，高度可達數十米（其中露出水面高度約為總高度的1/5～1/7浮冰及冰山的漂移主要取決于風和海流的共同作用。在弱海流海區(qū)，風引起的冰塊漂流速度約為風速的1/50。漂流方向，在北半球偏于風向右方30～40°，在南半球偏于風向左方；在強潮流海域，冰塊漂流方向和速度較復雜。冰山不規(guī)則冰山桌狀冰山海冰預報短期(24–72h)，周(5–7天)，月(15–30天)，季(60–90天)預報潮汐術語(1)高潮低潮漲潮落潮潮差：相鄰高潮高與低潮高之間的差異。世界上最大潮

差在北大西洋的芬迪灣，為19.6米；我國沿海平均潮差

在1～4.5米之間，最大潮差在錢塘江口，為8.93米（如

用來發(fā)電，其發(fā)電能力幾乎等于三峽水電站的50％。）

第一座具有商業(yè)實用價值的潮汐電站是1967年建成的

法國郎斯電站。