華北理工海洋調(diào)查與觀測(cè)技術(shù)教案

海洋調(diào)查與觀測(cè)技術(shù)

教案

開(kāi)課學(xué)院：信息工程學(xué)院

課程編號(hào):H18618

授課學(xué)期：2012-2013學(xué)年春季學(xué)期

授課班級(jí)：11海洋1

任課教師：

編寫(xiě)時(shí)間：2012.9.10

課程名稱(chēng)：《海洋調(diào)查與觀測(cè)技術(shù)》第_1_周，

第_______________________]___________講次

摘要

授課題目（章、節(jié)）第一章緒論

本講目的要求及重點(diǎn)難點(diǎn)：

【目的要求】了解海洋調(diào)查發(fā)展簡(jiǎn)史。

【重點(diǎn)】海洋調(diào)查方法。

【難點(diǎn)】海洋調(diào)查的技術(shù)和手段。

【本講課程的引入】海洋是人類(lèi)探索的乂一重要領(lǐng)域，人們探索海洋不僅可以了

解海洋的成因，變化，以及海洋的奧秘，而且可以認(rèn)識(shí)海洋的規(guī)律，更好地服務(wù)

人類(lèi)。21世紀(jì)是海洋經(jīng)濟(jì)，了解海洋，研究海洋，開(kāi)發(fā)海洋對(duì)于人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然，

改造自然，利用自然具有重要意義。板書(shū)"第一章緒論

【本講課程的內(nèi)容】

第一章緒論

海洋調(diào)查方法是用各種儀器、儀表對(duì)海洋中能表征物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、

地質(zhì)學(xué)、地貌學(xué)、氣象學(xué)及其他相關(guān)學(xué)科的特征要素進(jìn)行觀測(cè)和研究:的科學(xué)。板

書(shū)“海洋調(diào)查”。同學(xué)們?cè)谛?/p>

海洋調(diào)杳方法是指在海洋調(diào)查實(shí)施過(guò)程中儀器的使用、站位設(shè)置、資料整理聞報(bào)道中了

與信息分析的方法和原則。板書(shū)“海洋調(diào)查方法”。解哪些海洋

通過(guò)海洋調(diào)行，可獲取海洋環(huán)境要素資料，表明其時(shí)空分布和變化燒備獷調(diào)杳活動(dòng)？

海洋科學(xué)研究、海洋資源開(kāi)發(fā)、海洋工程建設(shè)、航海安全保證、海洋環(huán)境保護(hù)、

海洋災(zāi)害預(yù)防提供基礎(chǔ)資料和科學(xué)依據(jù)。

1.1海洋調(diào)查發(fā)展簡(jiǎn)史板書(shū)"1.1海洋調(diào)查

發(fā)展簡(jiǎn)史”。

公元前八千年左右，人類(lèi)開(kāi)始捕魚(yú)活動(dòng)。15世紀(jì)之前，海洋活動(dòng)已非常頻

繁，有海盜，有進(jìn)行貿(mào)易的。

1542年，哥倫布橫越大西洋：1547年，葡萄牙人達(dá)伽馬開(kāi)辟東方航線(xiàn)。1615

年，麥哲倫開(kāi)始繞地球航行，歷經(jīng)三年，證明地球是一個(gè)球形。

15、16世紀(jì)，人們遠(yuǎn)涉重洋，發(fā)現(xiàn)了北美、南美、非洲沿岸、印度和其他

許多島嶼。這一時(shí)期叫做偉大的“地理發(fā)現(xiàn)”時(shí)代，又稱(chēng)周游世界活動(dòng)時(shí)期。鄭

和在15世紀(jì)初七下西洋。

英國(guó)人科克在1768-1779年間進(jìn)行三次世界航行，開(kāi)始注意和航行有關(guān)的科

學(xué)考察。作為有目的的海洋科學(xué)考察是從“挑戰(zhàn)者”號(hào)開(kāi)始的。

板書(shū)“作為有目的的海洋科學(xué)考察是從“挑戰(zhàn)者”號(hào)開(kāi)始的?！?/p>

1.1.1單船走航調(diào)查時(shí)期板書(shū)“LL1單船走航調(diào)查時(shí)期二

“挑戰(zhàn)者”號(hào)自1872年12月至1876年5月，在太平洋、大西洋和南極冰

障附近航行，航程127650km,在362個(gè)點(diǎn)上測(cè)深和生物采集。及其他?些探測(cè)。

“挑戰(zhàn)者”號(hào)報(bào)告問(wèn)世后，掀起一陣狂瀾，海洋調(diào)查事業(yè)蓬勃發(fā)展。

這個(gè)時(shí)期只有20年，但在海洋學(xué)各個(gè)領(lǐng)域都有重要發(fā)現(xiàn)，對(duì)當(dāng)時(shí)各國(guó)的政

治、軍事及經(jīng)濟(jì)都有很大促進(jìn)作用。同時(shí)也暴露了海洋調(diào)查中存在的一些問(wèn)題。

1.1.2多船聯(lián)合調(diào)查時(shí)期板書(shū)“1.1.2多船聯(lián)合調(diào)查時(shí)期”。

1957-1958年國(guó)際地球物理年"959-1962年國(guó)際地球物理合作的聯(lián)合海洋考

察，規(guī)?？涨?，調(diào)查范圍遍及世界大洋，有70艘調(diào)查船，參加國(guó)達(dá)17個(gè)以上。

同學(xué)們根據(jù)

1.13立體化海洋調(diào)查板書(shū)“LL3立體化海洋調(diào)查二

現(xiàn)有知識(shí)討

由于無(wú)人浮標(biāo)站的應(yīng)用可以取得全天候的連續(xù)資料，特別是海洋衛(wèi)星遙感資

論現(xiàn)有的觀

料的問(wèn)世，開(kāi)創(chuàng)空間海洋學(xué)時(shí)代，海洋立體化調(diào)查才終于登上歷史舞臺(tái)。測(cè)手段。

海洋立體觀測(cè)系統(tǒng)，是利用多種技術(shù)手段，進(jìn)行綜合的、三度空間的觀測(cè)組

合系統(tǒng)（P7圖1.1.1）.

它應(yīng)用衛(wèi)星、飛機(jī)、調(diào)查船、浮標(biāo)、岸邊測(cè)站、潛器、水下裝置等作為觀測(cè)

平臺(tái)，通過(guò)各種測(cè)量?jī)x器和傳輸手段，實(shí)現(xiàn)資料的同步（或準(zhǔn)同步）采集、適時(shí)

傳遞和自動(dòng)處理。海洋立體觀測(cè)系統(tǒng)可以獲得多參數(shù)的、完整的海洋資料，實(shí)現(xiàn)

對(duì)海洋大面積、多層次監(jiān)測(cè)。是人類(lèi)深入了解海洋現(xiàn)象，掌握海洋時(shí)空變化規(guī)律

的重要技術(shù)手段。

1、浮標(biāo)和潛標(biāo)技術(shù)

錨系海洋資料浮標(biāo)是海洋監(jiān)測(cè)的重要技術(shù)之一。海洋資料浮標(biāo)在海洋動(dòng)力環(huán)

境監(jiān)測(cè)、海洋污染監(jiān)測(cè)。衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)真實(shí)性檢驗(yàn)、水聲環(huán)境監(jiān)測(cè)、水聲通信和

水下GPS定位等方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

漂流浮標(biāo)是隨著全球定位和衛(wèi)星通訊技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展起來(lái)的一種十分有

效的大尺度海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)手段。

2、水下觀測(cè)平臺(tái)技術(shù)

發(fā)達(dá)的海洋國(guó)家對(duì)自持式或自航式水下多任務(wù)觀測(cè)平臺(tái)技術(shù)非常重視。

3、水聲監(jiān)測(cè)技術(shù)

水聲環(huán)境和水聲監(jiān)測(cè)技術(shù)是現(xiàn)代海上軍事技術(shù)的重要組成部分，也是海洋環(huán)

境監(jiān)測(cè)技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展方向之一。

4、沿海生態(tài)環(huán)境自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)

德國(guó)的MERMAID系統(tǒng)，挪威的SEAWATCH系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)為：（1）監(jiān)

測(cè)的綜合性：（2）模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)：（3）實(shí)時(shí)傳輸。

5、遙感海洋應(yīng)用技術(shù)

目前全球在軌道運(yùn)行有30顆涉海衛(wèi)星，主要星載遙感器有合成孔徑雷達(dá)、

雷達(dá)高度計(jì)、雷達(dá)散射計(jì)、微波輻射計(jì)、紅外輻射計(jì)、海洋水色儀。

6、海洋環(huán)境立體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成技術(shù)

“全球海洋觀測(cè)系統(tǒng)"（GOOS）是全球性海洋環(huán)境數(shù)據(jù)采集、處理、產(chǎn)品

制作和產(chǎn)品分發(fā)的服務(wù)體系。

1.2海洋調(diào)查方法板書(shū)“1.2海洋調(diào)查方法

海洋調(diào)查內(nèi)容有：能有效描述海洋水文、海洋氣象、海洋化學(xué)、海洋地質(zhì)、

地球物理、海洋生物等有關(guān)要素和生物組成等。

調(diào)查方式有大面積觀測(cè)、斷面觀測(cè)、連續(xù)觀測(cè)和輔助觀測(cè)等。調(diào)查方法有航

空觀測(cè)、衛(wèi)星觀測(cè)、船舶觀測(cè)、水下觀測(cè)、自幼浮標(biāo)站（錨定或飄移）等。資料

形式有數(shù)值、字符、圖像和實(shí)物等多種類(lèi)型。資料我體有表格、磁帶、磁盤(pán)、光

盤(pán)等。中國(guó)海洋調(diào)查應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《海洋調(diào)查規(guī)范》進(jìn)行。

1.2.1海洋觀測(cè)對(duì)象板書(shū)“1.2.1海洋觀測(cè)對(duì)象”。

1、基本穩(wěn)定的；其隨時(shí)間推移變化極為緩慢，如各種岸線(xiàn)，海底地形，

地質(zhì)分布。

2、緩慢變化的：其一般對(duì)應(yīng)海洋中的大尺度過(guò)程，它們?cè)诳臻g上可以跨

越幾千千米，在時(shí)間上可以有季節(jié)性的變化。如灣流、黑潮。

3、顯著變化的：其對(duì)應(yīng)海洋中的中尺度過(guò)程，在空間上跨度達(dá)幾百千米,

壽命約幾個(gè)月。如大洋的中尺度渦，近海的區(qū)域性水團(tuán)。

4、迅變的：對(duì)應(yīng)海洋中的小尺度過(guò)程，空間尺度在十幾到幾十千米范圍，

生存周期為幾天到十幾天之間。如海洋中的羽狀鋒。

5、瞬變的：對(duì)應(yīng)海洋中的微細(xì)過(guò)程，空間尺度在米的量級(jí)以下，時(shí)間尺

度在幾天到幾小時(shí)甚至分、秒的范圍內(nèi)。如海洋中團(tuán)塊的湍流運(yùn)動(dòng)和對(duì)流過(guò)程

等。

1.2.2傳感器板書(shū)“1.2.2傳感器

1、點(diǎn)式的：點(diǎn)式傳感器，感應(yīng)空間某一點(diǎn)被測(cè)量的對(duì)象。

2、線(xiàn)式的：當(dāng)傳感器沿某一方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，可獲得某種海洋特征變量沿這

一方向的分布。

3、面式的：近代航空和航天遙感器能提供某些海洋特征量在一定范圍內(nèi)

海面的平面（X、Y）分布。

1.2.3觀測(cè)平臺(tái)板書(shū)“1.2.3觀測(cè)平臺(tái)”。

觀測(cè)平臺(tái)是觀測(cè)儀器的載體和支撐。

1、固定平臺(tái)：是指空間位置固定的觀測(cè)工作臺(tái)。常用的固定平臺(tái)有沿海

觀測(cè)站，海上定點(diǎn)水文氣象觀測(cè)浮標(biāo)，海上石油井架等。

2、活動(dòng)平臺(tái)：是指空間位置可以不斷改變的觀測(cè)工作臺(tái)。

1.2.4施測(cè)方法板書(shū)“1.2.4施測(cè)方法”。

1、隨機(jī)方法：如現(xiàn)在由商船進(jìn)行的大量隨機(jī)輔助觀測(cè)；調(diào)查船走航時(shí)

ADCP采集海洋學(xué)數(shù)據(jù)等。

2、定點(diǎn)方式一臺(tái)站觀測(cè)：對(duì)海洋氣象和水文要素進(jìn)行定時(shí)觀測(cè)的站點(diǎn)。

設(shè)置方式有固定式、浮動(dòng)式。

在海濱的固定地點(diǎn)所進(jìn)行的水文觀測(cè)叫海濱觀測(cè)。

（1）臨時(shí)觀測(cè)站（2）單要素觀測(cè)站（3）綜合性觀測(cè)站

3、大面觀測(cè)；為了解一定海區(qū)環(huán)境特征的分布和變化情況，以及彼此間

的聯(lián)系，在該海區(qū)設(shè)置若干觀測(cè)點(diǎn)，隔??定時(shí)間作一次巡回觀測(cè)。

4、斷面觀測(cè)：一般在調(diào)查海區(qū)設(shè)置由若干具有代表性的測(cè)點(diǎn)組成的斷面

線(xiàn)，沿此線(xiàn)由我到底進(jìn)行。

5、連續(xù)觀測(cè)：為了水文、氣象、生物活動(dòng)和其他環(huán)境特征的周日變化或

逐日變化情況所采用的一種調(diào)查方式。

6、輔助觀測(cè)：為彌補(bǔ)大面積觀測(cè)的不足，利用漁船、貨船、客船、軍艦

和海上平臺(tái)等，按統(tǒng)一時(shí)間就地進(jìn)行的海洋學(xué)觀測(cè)。

7、自動(dòng)遙測(cè)浮標(biāo)站：其是目前世界上長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)同步觀測(cè)和收集資料的

基本方法之一。

8、以人造衛(wèi)星和航天器為觀測(cè)手段的航天海洋遙感是60年代以后發(fā)展起

來(lái)的一門(mén)新技術(shù)。

9、海洋立體化觀測(cè)：以調(diào)查船為主體的立體觀測(cè)系統(tǒng)，逐步成為以調(diào)查

船、岸站?、浮標(biāo)、衛(wèi)星四大主結(jié)構(gòu)組成的海洋立體觀測(cè)系統(tǒng)。

1.2.5數(shù)據(jù)處理板書(shū)“1.2.5數(shù)據(jù)處理

1、初級(jí)數(shù)據(jù)處理：海洋調(diào)查的初級(jí)信息處理是將最初始的觀測(cè)讀數(shù)訂正

為正確數(shù)值。

2、進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理：指對(duì)初級(jí)處理完畢的數(shù)據(jù)作進(jìn)一步加工處理。

3、初級(jí)信息的處理：其目的是從觀測(cè)值或延伸資料中提取初步的海洋學(xué)

信息。

4、進(jìn)一步的信息處理：其目的是從處理后的數(shù)據(jù)中或經(jīng)初級(jí)信息處理的

信息中，提取進(jìn)一步的海洋信息。

1.3全球大尺度研究計(jì)劃板書(shū)“1.3全球大尺

度研究計(jì)劃

1.3.1氣候變異與預(yù)測(cè)研究計(jì)劃(CLIVAR)

氣候變異與預(yù)測(cè)研究計(jì)劃是WCLP的一項(xiàng)新的、國(guó)際協(xié)調(diào)的、跨學(xué)科的

大型計(jì)劃。其研究問(wèn)題包括從數(shù)月到百年時(shí)間尺度的全球氣候變異與可預(yù)測(cè)

性，以及自然氣候與由人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的溫室氣體及大氣中的氣溶膠變化所引起

的氣候變化之間的相互作用。

1.3.2熱帶海洋與全球大氣計(jì)劃(TOGA和TOGA-COARE)

該項(xiàng)目旨在了解熱帶西太平洋“暖池區(qū)”通過(guò)海氣耦合作用對(duì)全球氣候變

化的影響，從而進(jìn)一步改進(jìn)和完善全球海洋和大氣系統(tǒng)模式。

1.3.3世界大洋環(huán)流實(shí)驗(yàn)(WOCE)

世界大洋環(huán)流實(shí)驗(yàn)是世界氣候研究計(jì)劃(WCRP)的重要組成部分。旨在

全球范圍內(nèi)觀測(cè)和了解海洋各種時(shí)間尺度變化及其對(duì)全球氣候產(chǎn)生影響，建立

氣候變化預(yù)測(cè)模式。

1.3.4極地計(jì)劃

以南極區(qū)域在全球變化中所引起的作用為核心的研究計(jì)劃。

1.3.5國(guó)際地圈一生物圈計(jì)劃(IGBP)

1.3.6聯(lián)合全球海洋通量研究(JGOFS)

研究海洋在碳的全球通量所起控制作用對(duì)全球氣候變暖影響、多學(xué)科相互

滲透的全球性實(shí)驗(yàn)研究計(jì)劃。

1.3.7全球海洋觀測(cè)系統(tǒng)(GOOS)

該系統(tǒng)將現(xiàn)有各種觀測(cè)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，通過(guò)發(fā)展高新技術(shù)進(jìn)一步提高和完善

檢測(cè)手段，為海洋預(yù)報(bào)和研究、海洋資源的合理開(kāi)發(fā)和保護(hù)、控制海洋污染、

制定海洋和海岸帶綜合開(kāi)發(fā)和整治規(guī)劃等提供長(zhǎng)期、連續(xù)和系統(tǒng)的觀測(cè)資料。

1.3.8全球海洋綜合服務(wù)系統(tǒng)(IGOSS)

一種以易于解釋和應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的方式，進(jìn)行海洋資料收集和交換的系

統(tǒng)。

1.3.9近海海洋觀測(cè)系統(tǒng)(NEAR.GOOS)

1、近海的重要性。2、中國(guó)提出東北亞地區(qū)全球海洋觀測(cè)系統(tǒng)。

1.3.10ARGO計(jì)劃

全球海洋觀測(cè)將從少量的定點(diǎn)浮標(biāo)或船只走航的非同步方式，發(fā)展到一種

由高技術(shù)組成的、全新的、自動(dòng)沉浮的浮標(biāo)陣系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng)ARGO,全球觀測(cè)站

1.4實(shí)踐是開(kāi)啟真理的鑰匙，也是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)

板書(shū)“1.4實(shí)踐是開(kāi)啟真理的鑰匙，也是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)二

實(shí)踐是開(kāi)啟真理的鑰匙，也是檢驗(yàn)客觀的唯一標(biāo)準(zhǔn)。隨著實(shí)踐不斷深入和

發(fā)展，一些新的理論就相應(yīng)誕生了。

1.4.1阿爾文潛水器的水下探索，發(fā)現(xiàn)一種全新生態(tài)系

在熱液噴泉口地帶，動(dòng)物群落卻能靠一種以微生物的硫化氫代謝作用為始

點(diǎn)的化學(xué)合成過(guò)程而生存。

1.4.2大洋底地磁和熱流測(cè)量，導(dǎo)致板塊構(gòu)造理論問(wèn)世

1.4.3微體古生物的測(cè)量，導(dǎo)致地球古氣候重建

1.4.4大洋鉆探結(jié)果導(dǎo)致海洋災(zāi)變論產(chǎn)生

這個(gè)計(jì)劃已經(jīng)在全球大部分海域取得了海洋沉積物和地殼的巖芯，并驗(yàn)證

了一些重要的假說(shuō)，如海底擴(kuò)張假說(shuō)等。

1.4.5衛(wèi)星遙感

衛(wèi)星海洋遙感涉及的電磁波范圍包括：可見(jiàn)光、紅外和微波?？梢?jiàn)光遙感

是利用太陽(yáng)光源，紅外遙感是利用海面熱輻射，微波遙感分為海面微波輻射被

動(dòng)源和星載微波遙感主動(dòng)源兩種。

衛(wèi)星觀測(cè)參數(shù)包括見(jiàn)P19。

1.4.6每一種先進(jìn)海洋儀器問(wèn)世，都帶來(lái)深刻的物理海洋學(xué)理論的革命

1、聲學(xué)浮標(biāo)測(cè)流問(wèn)世，導(dǎo)致赤道潛流的發(fā)現(xiàn)。

2、CTD問(wèn)世，發(fā)現(xiàn)了溫、鹽的階梯狀結(jié)構(gòu)，雙擴(kuò)散理論應(yīng)運(yùn)而生。

【本講課程的小結(jié)】

本講課程主要介紹了海洋調(diào)查發(fā)展簡(jiǎn)史、海洋調(diào)查方法、全球大尺度研

究計(jì)劃及海洋調(diào)查的意義6

【本講課程的作業(yè)】

復(fù)習(xí)本講課程所學(xué)知識(shí)，掌握海洋調(diào)查方法的定義和內(nèi)容。

課程名稱(chēng)：《海洋調(diào)查與觀測(cè)技術(shù)》第2周,

第____________2___________講次

摘要

授課題目（章、節(jié)）第二章深度測(cè)量

本講目的要求及重點(diǎn)難點(diǎn)：

【目的要求】掌握海水深度測(cè)量的要求、方法和步驟，及在測(cè)量過(guò)程中的注意事項(xiàng)。

【重點(diǎn)】掌握海水深度測(cè)量的要求、方法和步驟。

【難點(diǎn)】鋼絲繩測(cè)深。

【本講課程的引入】測(cè)量海水深度是海洋調(diào)瓷的一項(xiàng)基礎(chǔ)項(xiàng)A,對(duì)海洋調(diào)查具有

重要意義。

【本講課程的內(nèi)容】

提問(wèn)：同學(xué)

第二章深度測(cè)量板書(shū)“第二章深度測(cè)量”。

們認(rèn)為水深

水深測(cè)量的意義和目的板書(shū)水深測(cè)量的

2.1“2.1測(cè)量有什么

意義和目的:意義？

借助水深測(cè)量了解海底地形的分布狀況,對(duì)國(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有很重要

的意義。

水深是指固定地點(diǎn)從海平面至海底的垂直距離。

水深可分為現(xiàn)場(chǎng)水深（即瞬時(shí)水深）和海圖水深?，F(xiàn)場(chǎng)水深是指現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的

自海面至海底的鉛直距離，而海圖水深是從深度基準(zhǔn)面起算到海底的水深。

海洋調(diào)查中的水深是配合其他海洋要素觀測(cè)的，又是這些要素測(cè)量的基礎(chǔ)。

2.2水深測(cè)量的要求板書(shū)“2.2水深測(cè)量的

要求

水深測(cè)量的時(shí)間，連續(xù)站每小時(shí)測(cè)一次：大面（或斷面）調(diào)查，在船到站后

即測(cè)量。傳統(tǒng)的深度測(cè)量準(zhǔn)確度為±2%。100m以淺，記錄去一位小數(shù)；超過(guò)

100m,記錄取整數(shù)。

水深測(cè)量通常采用付1聲測(cè)深儀和鋼絲繩測(cè)深兩種方法。

2.3深度測(cè)量的方法及資料訂正板書(shū)“2.3深度測(cè)量的方法及

資料訂正

2.3.1鋼絲繩測(cè)深板書(shū)“2.3.1鋼絲繩測(cè)深”。

用水文絞車(chē)上系有重錘（鉛錘）的鋼絲繩測(cè)量水深稱(chēng)為鋼絲繩測(cè)深。

1、測(cè)深設(shè)備

絞車(chē)是提供升降各種海洋儀器和采樣工具及水深測(cè)量用的，是調(diào)查船上最重

要也是最基本的設(shè)備之一。

繩索計(jì)數(shù)器是用于計(jì)量放出或回收鋼絲繩長(zhǎng)度的儀器，由滑輪和滑輪軸組合

的若干齒輪構(gòu)成。

2、測(cè)深方法

定時(shí)測(cè)深時(shí)，根據(jù)海流的大小在水文絞車(chē)的鋼絲繩前端掛一個(gè)（不同規(guī)格）

重錘，其探測(cè)步驟見(jiàn)P22-23。

3、利用鋼絲繩測(cè)深，注意事項(xiàng)見(jiàn)P23。

4、計(jì)數(shù)器器差校正

計(jì)數(shù)器在制作和使用中因機(jī)械磨損，存在一定誤差，在使用前必須進(jìn)行器差

校正。

一般的校正方法：將鋼絲繩通過(guò)計(jì)數(shù)器，自絞車(chē)上放出來(lái)，當(dāng)鋼絲繩的起端

通過(guò)計(jì)數(shù)器時(shí)，將指針撥到“0”處，到放出一定數(shù)量(IOO-2OOm)后，用卷尺

取經(jīng)過(guò)計(jì)數(shù)器的鋼絲繩實(shí)際長(zhǎng)度。

校正系數(shù)A=L/Z

式中：A一所放出鋼絲繩的實(shí)際長(zhǎng)度：/一計(jì)數(shù)器的示數(shù)。

計(jì)數(shù)器的校正值?=/(4-1)

a的正負(fù)值由A決定，A大于1是正號(hào)，A小于1是負(fù)號(hào)。

根據(jù)上式可先計(jì)算出對(duì)應(yīng)該計(jì)數(shù)器各種示值的校正值。進(jìn)行測(cè)量時(shí)，將計(jì)數(shù)

器所指示的鋼絲繩長(zhǎng)度加上校正值后，即實(shí)際鋼絲繩長(zhǎng)度。

5、鋼絲繩的傾斜校正

在測(cè)深時(shí)，由于受到海流的影響，鋼絲繩發(fā)生傾斜。則鋼絲繩的長(zhǎng)度比實(shí)際

深度大，需進(jìn)行傾角校正。

用傾角器測(cè)出傾角后，儀器沉放的實(shí)際深度Z=Lcosa—h

式中：L—經(jīng)計(jì)算器差校正后的鋼絲繩放的實(shí)際長(zhǎng)度；。一傾角；

力一計(jì)數(shù)器滑輪到海面的高度。

實(shí)際工作中常把上式改為AZ=L-(Z+/z)=L(l-cosa)

根據(jù)計(jì)數(shù)器高度力和傾角a可查訂正值m表得出校正值，將水上鋼絲繩長(zhǎng)

減去校正值，得到水上鋼絲繩實(shí)際長(zhǎng)度；再用鋼絲繩水下長(zhǎng)度和傾角查水下部分

訂正值左表，得到女的值。則實(shí)際深度Z=L-A—〃？

23.2回聲測(cè)深儀測(cè)深板書(shū)“2.3.2回聲測(cè)深儀測(cè)深”。

回聲測(cè)深儀是利用聲波在海水中以一定的速度(平均聲速1500m/s)直線(xiàn)傳

播，并能由海底反射回來(lái)的特性制造的。其測(cè)深原理見(jiàn)P26o

2.3.3現(xiàn)代主要測(cè)深系統(tǒng)板書(shū)“2.3.3現(xiàn)代主要測(cè)深系統(tǒng)”。

1、HY152型雙頻探深儀2、EM系列淺水多波束測(cè)深系統(tǒng)

3、SeaBeam多波束測(cè)深系統(tǒng)4、SeaBal8100系列多波束測(cè)深系統(tǒng)

2.4深海調(diào)查深度訂正方法的比較

板書(shū)“2?4深海調(diào)查深度訂正方法的比較

我國(guó)海洋調(diào)查在水文、化學(xué)和生物等要素時(shí)，根據(jù)海洋調(diào)查規(guī)范規(guī)定，當(dāng)鋼

絲繩傾角大于100時(shí)，需用海洋學(xué)常用表進(jìn)行訂正各預(yù)定層的深度。

用余弦法進(jìn)行300m以淺預(yù)定層的深度訂正較為合適。

300m以深鋼絲繩的傾斜狀況復(fù)雜。國(guó)家還未作出權(quán)威性結(jié)論。

2.5海圖水深計(jì)算

板書(shū)“2.5海圖水深計(jì)算

海洋水深不僅隨地點(diǎn)變化，還受潮汐影響而隨時(shí)間變化。

為了繪制海圖，需要確定一個(gè)基準(zhǔn)面,將這個(gè)面至海底水深標(biāo)定在海圖上，

以備航海船只查找。這個(gè)基準(zhǔn)面稱(chēng)為海圖深度基準(zhǔn)面。

為了保證航海安全，深度基準(zhǔn)面需要確定在大多數(shù)的低潮位之下。

深度基準(zhǔn)面的確定，一般應(yīng)有95%的保證率，即：全年高于深度基準(zhǔn)面的

低潮次數(shù)/全年低潮總次數(shù)，不得低于0.95。板書(shū)“95%的保證率二

I、略最低低潮面（又稱(chēng)印度大潮低潮面），采用國(guó)家：印度、日本

指深度基準(zhǔn)面在當(dāng)?shù)仄骄Ｆ矫嬷戮嚯xL處：

L=HM+H.+八+Hn

式中，“修，Hs『H&，"日分別為M2，S2，K「a四個(gè)分潮的振幅。

2、平均低潮面，親用國(guó)家：美國(guó)大西洋沿岸、瑞典北海地區(qū)和荷蘭

L=心

3、平均低低潮面,采用國(guó)家：美國(guó)太平洋沿岸、菲律賓和夏威夷島

L=H\,+HO）COM50

4、最低潮面

L=\.2（HM2+HS2+HK）

5、平均大潮低潮面，采用國(guó)家：歐洲一些國(guó)家

L=H“2+HS,

6、理論深度面（又稱(chēng)理論深度基準(zhǔn)面），現(xiàn)為我國(guó)法定深度基準(zhǔn)面

當(dāng)“％420cm時(shí)，用％,52，'2，心&,01,匕。］的8

個(gè)分潮的調(diào)和常數(shù)計(jì)算理論最高、最低潮位，取最低潮位中絕對(duì)值最大的一個(gè)

作為深度基準(zhǔn)面。式中"的又稱(chēng)淺水分潮，潮周期為別為1/4

和1/6日。

【本講課程的小結(jié)】

本講課程主要介紹了海水深度測(cè)量的要求、方法和步驟，及在測(cè)量過(guò)程

中的注意事項(xiàng)。

【本講課程的作業(yè)】

簡(jiǎn)答題：簡(jiǎn)述鋼絲繩測(cè)深的步驟和注意事項(xiàng)。

課程名稱(chēng):《海洋調(diào)查與觀測(cè)技術(shù)》第3周,

第_______________________3________________________________講次

摘要

第三章水溫測(cè)量

授課題目（章、節(jié)）3.1溫度觀測(cè)的基本要求

3.2各式測(cè)溫計(jì)簡(jiǎn)述

3.3玻璃液體溫度計(jì)

本講目的要求及重點(diǎn)難點(diǎn)：

【目的要求】了解水溫觀測(cè)的意義，掌握水溫觀測(cè)的要求，各式溫度計(jì)的簡(jiǎn)單介紹，及玻璃液

體溫度計(jì)的測(cè)溫原理與誤差。

【重點(diǎn)】玻璃液體溫度計(jì)的測(cè)溫原理與誤差。

【難點(diǎn)】水溫觀測(cè)的準(zhǔn)確度要求。

內(nèi)容

【本講課程的引入】海水的溫度是海洋物理性質(zhì)中的最基本要素之一。海洋水團(tuán)

的劃分、海水不同層次的鋒而結(jié)構(gòu)、洋流的性質(zhì)判別等都離不開(kāi)海水溫度這一要

素。

【本講課程的內(nèi)容】提問(wèn)：同學(xué)

們認(rèn)為水溫

第三章水溫測(cè)量板書(shū)“第三章水溫測(cè)量”

測(cè)量有什么

水溫的分布與變化又影響并制約其他水文氣象要素的變化。海霧、

意義？

等也直接或間接地與水溫有關(guān)。掌握水溫的分布變化規(guī)律對(duì)鞏固國(guó)防、推動(dòng)國(guó)民

經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要意義。

3.1溫度觀測(cè)的基本要求板書(shū)“3.1溫度觀測(cè)的基

本要求”

3.1.1水溫觀測(cè)的準(zhǔn)確度要求板書(shū)“3.1.1水溫觀測(cè)的準(zhǔn)確度要求”

海洋溫度的單位，均采用攝氏溫標(biāo)（匕）。溫度對(duì)密度影響顯著，而密度的

微小變化都可導(dǎo)致海水大規(guī)模運(yùn)動(dòng)，所以在海洋學(xué)上，大洋溫度的測(cè)量，特別是

深層水溫的觀測(cè),要求達(dá)到很高的準(zhǔn)確度;下層水溫的準(zhǔn)確度必須在0Q5C以下；

在某些情況下，如研究溫度變化很小的深層大洋時(shí)，甚至要求達(dá)到0.01C.

要達(dá)到這樣高的準(zhǔn)確度，溫度計(jì)必須十分穩(wěn)定和靈敏，同時(shí)還必須經(jīng)常加以

仔細(xì)的校準(zhǔn)。

規(guī)定觀測(cè)準(zhǔn)確度的原則，除了根據(jù)海區(qū)具體情況外，首先必須從客觀需要出

發(fā)，并應(yīng)盡量達(dá)到一種資料多種用途的效果；其次，規(guī)定觀測(cè)準(zhǔn)確度還應(yīng)考慮到

現(xiàn)有的技術(shù)條件的可能性。

對(duì)于大洋，因其溫度分布均勻，變化緩慢，觀測(cè)準(zhǔn)確度要求較高。一般溫度

應(yīng)精確到一級(jí)，即±0.02。

在淺海，因海洋水文要素時(shí)空變化劇烈，梯度或變化率比大洋的要大上百倍

乃至千倍，水溫觀測(cè)的準(zhǔn)確度可以放寬。一般水文要素分布變化劇烈的海區(qū)，水

溫觀測(cè)準(zhǔn)確度為±0.1

3.1.2水溫觀測(cè)的時(shí)次與標(biāo)準(zhǔn)層次板書(shū)“3.1.2水溫觀測(cè)的時(shí)次與標(biāo)準(zhǔn)

層次”

1、觀測(cè)層次：水溫觀測(cè)分表層水溫觀測(cè)和表層以下水溫觀測(cè)。

表3.1.1中的表層指海表面以下1m以?xún)?nèi)水層。底層的規(guī)定見(jiàn)P33o

2、觀測(cè)時(shí)次

沿岸臺(tái)站只觀測(cè)表面水溫，觀測(cè)時(shí)間一般在每日的2、8、14、20時(shí)進(jìn)行。

海上觀測(cè)分表層和表層以下各層的水溫觀測(cè)，觀測(cè)時(shí)間為：大面或斷面站，船到

站就觀測(cè)一次；連續(xù)站每?jī)尚r(shí)觀測(cè)一次。

3.2各式測(cè)溫計(jì)簡(jiǎn)述板書(shū)“3.2各式測(cè)溫計(jì)簡(jiǎn)

述”

3.2.1液體和機(jī)械式溫度計(jì)板書(shū)“3.2各式測(cè)溫計(jì)簡(jiǎn)述”

液體溫度計(jì)的代表是表面溫度計(jì)和顛倒溫度計(jì)。顛倒溫度計(jì)的觀察準(zhǔn)確度

高、使用方便、性能較穩(wěn)定，是深層水溫觀測(cè)的基本標(biāo)準(zhǔn)儀器。但其只能在停船

時(shí)使用，且只能測(cè)定單層溫度。

機(jī)械式溫度計(jì)的代表是深度溫度計(jì)。深度溫度計(jì)(BT)是一種記錄溫度隨

深度變化的儀器，用于自動(dòng)記錄水深200m(或1000m)以?xún)?nèi)的水溫變化情況。

另一種深度溫度計(jì)帶有采水器，可同時(shí)在各指定的標(biāo)準(zhǔn)層采取水樣，但觀測(cè)準(zhǔn)確

度為±0.2七。

3.2.2電子溫度計(jì)板書(shū)“3.2.2電子溫度計(jì)”

今年來(lái)在深層水溫觀測(cè)中廣泛采用電學(xué)式或電子式溫度計(jì)。根據(jù)感溫元件和

傳送訊號(hào)的不同，可分為：

1、熱電式溫度計(jì)

其感應(yīng)元件是熱電偶?？稍诙c(diǎn)或走航時(shí)使用，但測(cè)溫一般在100m以?xún)?nèi)，

測(cè)溫準(zhǔn)確度較低，約為±0.5℃。

2、電阻式溫度計(jì)

采用金屬絲電阻(珀金絲或缽銅絲等)、熱敏電阻作感溫元件?？稍诙c(diǎn)或

走航時(shí)使用，測(cè)溫準(zhǔn)確度較高，約為±O.IC,測(cè)溫深度可達(dá)500m。

3、電子式溫度計(jì)

感溫元件與電阻式溫度計(jì)相同，僅是將感溫元件作為阻容振蕩電阻的調(diào)頻元

件?？稍诙c(diǎn)或走航時(shí)使用，測(cè)溫準(zhǔn)確度較高，約為±0.02C,當(dāng)航速為16節(jié)

時(shí)測(cè)溫準(zhǔn)確度可達(dá)±0.1匕。

(節(jié)(Kn)以前是船員測(cè)船速的，每走1海里，船員就在放下的繩子上打一個(gè)節(jié)。以

后就用節(jié)做船速的單位。

1節(jié)(kn)=l海里/時(shí)=(1852/3600)m/s是速度單位，1海里(nmile)=1852m是長(zhǎng)

度單位

4、晶體振蕩式溫度計(jì)

采用石英晶體作為感應(yīng)元件。不適于走航，專(zhuān)供定點(diǎn)觀測(cè)及校正儀器之用，

測(cè)溫準(zhǔn)確度很高，可達(dá)±0.001℃,分辨率能達(dá)到0.0001C<,

板書(shū)“區(qū)別：熱電式、電阻式和電子式溫度計(jì)可在定點(diǎn)或走航時(shí)使用；晶體振

蕩式溫度計(jì)不適于走航，只能定點(diǎn)使用”

3.2.3遠(yuǎn)距離海表溫度輻射探測(cè)板書(shū)“3.2.3遠(yuǎn)距離海表溫度輻射探

測(cè)”

近十幾年，根據(jù)紅外譜區(qū)測(cè)得的輻射值，推算海表面溫度技術(shù)已得到廣泛應(yīng)

用。紅外輻射計(jì)工作原理是將特定譜段里的輻射強(qiáng)度和接收器內(nèi)黑體腔輻射強(qiáng)度

進(jìn)行對(duì)比而得。

3.3玻璃液體溫度計(jì)板書(shū)“3.3玻璃液體溫度計(jì)”

玻璃液體溫度計(jì)利用裝在玻璃容器中的測(cè)溫液體，隨溫度改變而引起體積的

變化，以液柱位置的變化來(lái)測(cè)定溫度的。

3.3.1玻璃液體溫度計(jì)的測(cè)溫原理板書(shū)“331玻璃液體溫度計(jì)的測(cè)溫

原理”

工小行日田：，?必附出面，八日士田:八玨j/的：左附曰I日一型

設(shè)溫度為0C時(shí)球部與管部的液體體積為V。，當(dāng)溫度改變到/℃時(shí)，液體

體積為匕，變化量為△〃，則有；△V=K-V0=%(l+a4)—%=%必/

式中，a為測(cè)溫液的視膨脹系數(shù)，即測(cè)溫液體膨脹與玻璃膨脹系數(shù)之差。

溫度變化N引起測(cè)溫液體體積的變化量為AV,這時(shí)體積為AV的測(cè)溫

液進(jìn)入截面積為S的毛細(xì)管，使得管內(nèi)液柱的長(zhǎng)度改變了AL,即：

AL=AV/5=(V0a/S)Ar

式中，Vo,a,S對(duì)溫度計(jì)來(lái)說(shuō)都已固定，故液柱長(zhǎng)度的改變量"與溫

度的變化成正比：溫度升高，毛細(xì)管中的液柱就伸長(zhǎng)：反之，溫度降低，液柱

縮短。這就是玻璃液體溫度計(jì)的測(cè)溫原理。

上式可改為：AL/A/=VQa/S

式中，AZ/A/表示溫度每變化「C時(shí)，液體的改變量，即單位刻度的長(zhǎng)度，

稱(chēng)為溫度計(jì)的靈敏度?！鳌尤Q于V。，a,S各值，當(dāng)溫度計(jì)球部的容積

越大，溫度計(jì)越靈敏。

3.3.2玻璃液體溫度計(jì)的誤差板書(shū)“332玻璃液體溫度計(jì)的誤差”

1、常定誤差板書(shū)“1、常定誤差”

玻璃液體溫度計(jì)的常定誤差是由于制作溫度計(jì)技術(shù)條件的限制和材料的

某些物理特性變化而引起的。其在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)某一刻度范圍來(lái)說(shuō)是一個(gè)定

值。

(1)因制作不良而引起的誤差。(2)非線(xiàn)性誤差。(3)因液體分化引起的誤差。

(4)由于玻璃收縮引起的誤差。

以上(3)、(4)兩種誤差是隨著使用年限的增加而有所變化的，故對(duì)溫度計(jì)

進(jìn)行定期重新檢定是很有必要的。

2、非常定誤差板書(shū)“2、非常定誤差”

由于外界因素和人為因素的影響而引起的儀器誤差，雖其中部分可計(jì)算出

或設(shè)法避免，但不能完全通過(guò)器差訂正來(lái)消除。

(1)水溫與氣溫不一致造成的誤差。(2)視線(xiàn)誤差。

【本講課程的小結(jié)】

本講課程主要介紹了海水水溫測(cè)量的意義和要求，各式溫度計(jì)的簡(jiǎn)單介

紹，及玻璃液體溫度計(jì)的測(cè)溫原理與誤差。

【本講課程的作業(yè)】

簡(jiǎn)答題：玻璃液體溫度計(jì)的誤差包括哪些？

課程名稱(chēng):《海洋調(diào)查與觀測(cè)技術(shù)》第4周,

第____________4___________講次

摘要

第三章水溫測(cè)量

3.4表面溫度計(jì)測(cè)溫

授課題目（章、節(jié)）

3.5顛倒溫度計(jì)測(cè)溫

3.6溫深系統(tǒng)測(cè)溫

3.7遙感測(cè)溫

本講目的要求及重點(diǎn)難點(diǎn)：

【目的要求】掌握各式溫度計(jì)的原理與測(cè)溫方法。

【重點(diǎn)】掌握各式溫度計(jì)的測(cè)溫方法。

【難點(diǎn)】掌握顛倒溫度計(jì)的原理。

內(nèi)容

【本講課程的引入】在測(cè)量海水溫度時(shí)，可以用多種儀器和方法來(lái)進(jìn)行工作

同學(xué)們回憶

【本講課程的內(nèi)容】上一講介紹

第三章水溫測(cè)量板書(shū)“第三章水溫測(cè)量”的各式溫度

3.4表面溫度計(jì)測(cè)溫板書(shū)”3.4表面溫度計(jì)。

計(jì)測(cè)溫,-----------

表面溫度計(jì)用于測(cè)量表面水溫，它的測(cè)量范圍為-6℃~+40℃,分度值為

0.2℃,準(zhǔn)確度為0.1℃。

3.4.1儀器的結(jié)構(gòu)板書(shū)“3.4.1儀器的結(jié)構(gòu)”

外形如圖3.4.1所示。其由一支普通的水銀溫度計(jì)安裝在一個(gè)金屬外殼內(nèi)構(gòu)

成的。外殼的上下兩部分是用螺絲互相連接的，能任意卸下或裝上。

3.4.2觀測(cè)與使用板書(shū)“3.4.2觀測(cè)與使用”

其可在站臺(tái)或在船上進(jìn)行測(cè)溫。測(cè)溫時(shí)，既可把溫度計(jì)直接放入水中進(jìn)行，

也可用水桶取水進(jìn)行。前者用于風(fēng)浪較小的條件下，后者用于風(fēng)浪較大時(shí)。

觀測(cè)水溫的方法步驟見(jiàn)P38-39o

為了取得真實(shí)可靠的水溫資料，在用表面溫度計(jì)或讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意：

(1)感溫或取水應(yīng)避開(kāi)船只排水的影響，讀數(shù)時(shí)應(yīng)避免陽(yáng)光的直接照射。(2)

冬天取水時(shí)不應(yīng)取上冰塊或使雪落入桶中，觀測(cè)完畢應(yīng)將水桶倒置。(3)表面溫

度計(jì)應(yīng)每年檢定一次。

3.5顛倒溫度計(jì)測(cè)溫板書(shū)“3.5顛倒溫度

計(jì)測(cè)溫”

顛倒溫度計(jì)的功能有二：一是測(cè)溫；一是測(cè)壓。

板書(shū)“功能：測(cè)溫、測(cè)壓”

顛倒溫度計(jì)是水溫測(cè)量的主要儀器之一，把裝在顛倒采水器上的顛倒溫度

計(jì)，沉放到預(yù)定的各水層中。在一次觀測(cè)中，可同時(shí)取得各水層的溫度值。顛倒

溫度計(jì)在觀測(cè)深水層水溫時(shí)，溫度計(jì)需要顛倒過(guò)來(lái)，此時(shí)表示現(xiàn)場(chǎng)水溫的水銀柱

與原來(lái)的水銀柱分離。這是其能觀測(cè)深層溫度的主要原因。

3.5.1顛倒采水器及顛倒溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)和原理

板書(shū)“3.5.1顛倒采水器及顛倒溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)和原理”

1、顛倒采水器的結(jié)構(gòu)和原理

由一個(gè)具有活門(mén)的采水桶構(gòu)成。在上、下活門(mén)的兩端裝有平行杠桿，通過(guò)連

接桿將平行桿連接在一起，使上下活門(mén)可以同時(shí)啟閉，通過(guò)儀器下端的固定夾桿

和上端的釋放器及穿索切口把顛倒采水器固定在直徑不大于5mm的鋼絲繩上。

原理見(jiàn)P40o

2、顛倒溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)和原理

其有閉端(防壓)和開(kāi)端(受壓)兩種，均需配在顛倒采水器上使用。前者

用于測(cè)量水溫，后者與前者配合使用，確定儀器的沉放深度。

具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)P40-41。

3.5.2觀測(cè)與使用方法板書(shū)“3.5.2觀測(cè)與使用方法”

顛倒采水器和顛倒溫度計(jì)是采水樣和觀測(cè)水溫的重要儀器之一。應(yīng)用顛倒采

水器并裝上顛倒溫度計(jì)可以分層進(jìn)行測(cè)溫和采水；若同時(shí)將數(shù)個(gè)顛倒采水器沉

放到預(yù)定的各水層中，在一次觀測(cè)中可同時(shí)取到各水層的水溫和水樣。

1.為保證觀測(cè)準(zhǔn)確度和儀器安全，在觀測(cè)前需要做的工作。

(1)挑選V。和器差相近的兩只顛倒溫度計(jì)，裝在統(tǒng)一采水器的套筒巾。當(dāng)水

深超過(guò)100m是，應(yīng)更換采水器的溫度計(jì)套筒，增加一支開(kāi)端溫度計(jì)。挑選溫度

計(jì)性能的基本要求是：顛倒時(shí)，水銀斷裂靈活，斷電位置固定；復(fù)正時(shí)，接受泡

的水銀全部回流，主輔溫度計(jì)固定牢靠。

(2)打開(kāi)采水器的溫度計(jì)架壓板，將顛倒溫度計(jì)輕輕放入套筒，套筒上下兩

端須用用海綿或棉紗墊好，不要讓它們?cè)谔淄矁?nèi)旋轉(zhuǎn)。

(3)按采水器編號(hào)順序，自左向右將采水器安置在采水器架上(水龍頭上)。

(4)檢查采水器的活門(mén)密封是否良好，活門(mén)彈簧松緊是否適宜，水龍頭是否

漏水，氣門(mén)是否漏氣，固定夾和釋放器有無(wú)故障。檢查鋼絲繩是否符合規(guī)格(直

徑約4mm)和有無(wú)折斷的鋼絲，扭折痕或細(xì)刺。檢查絞車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活，剎車(chē)

和排繩器性能是否良好。

2.鋼絲繩傾角接近0°時(shí)，各采水器之間的距離計(jì)算方法。

(1)在船舷外把最下面一個(gè)(底層)的采水器掛在離重錘1m的升上，將計(jì)數(shù)

器清零(或記下起點(diǎn)讀數(shù))。

(2)按下式和計(jì)算表來(lái)懸掛各層采水器：l=h+a

式中，1一計(jì)數(shù)器上的讀書(shū)：h一所掛采水器與底層間的距離(m)；a一計(jì)數(shù)

器校正數(shù)，它根據(jù)h及計(jì)數(shù)器校正系數(shù)A查表351得。

3.觀測(cè)水溫和采取水樣的方法和步驟見(jiàn)P43—44。

4.顛倒溫度計(jì)測(cè)溫記錄的整理。

(I)利用顛倒溫度計(jì)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)層水溫時(shí)，溫度計(jì)讀數(shù)須作㈱差訂正。

(2)顛倒溫度計(jì)讀數(shù)經(jīng)器差訂正后尚須作還原訂正。

(3)確定觀測(cè)水溫時(shí)，若某觀測(cè)層兩支顛倒溫度計(jì)實(shí)測(cè)水溫的差小于0.06C

時(shí)，取兩支溫度計(jì)實(shí)測(cè)水溫作為該層的水溫;當(dāng)兩支顛倒溫度計(jì)實(shí)測(cè)水溫的差大

于0.06C時(shí)，可根據(jù)相鄰的水溫或前后兩次觀測(cè)的水溫(連續(xù)觀測(cè)時(shí))的比較，

取兩者中合理的一個(gè)溫度值計(jì)入，并加括號(hào)。若無(wú)法判斷時(shí)，可將兩個(gè)水溫值都

記入記錄表的欄內(nèi)。

（4）確定溫度計(jì)測(cè)溫的實(shí)際深度時(shí)，對(duì)于100m以淺的水層（含100m）,當(dāng)鋼

絲繩傾角訂正，求得溫度計(jì)測(cè)溫的實(shí)際深度。

5.在使用或保存顛倒溫度計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題見(jiàn)P45-46o

3.5.3利用開(kāi)閉端溫度計(jì)計(jì)算深度誤差分析。

根據(jù)調(diào)查規(guī)范中求深度公式：

式中，H為開(kāi)、閉端顛倒溫度計(jì)時(shí)所在層的深度；B為開(kāi)端顛倒溫度計(jì)壓力

系數(shù)；g為調(diào)查海區(qū)的重力加速度；7；為閉端溫度計(jì)的準(zhǔn)確示值；T為開(kāi)端溫度

計(jì)的準(zhǔn)確示值；a。為顛倒溫度計(jì)顛倒層以上水層的平均比容。

測(cè)得深度誤差與開(kāi)、閉端顛倒溫度計(jì)讀數(shù)差，海水表層到測(cè)層的平均比容，

開(kāi)端顛倒溫度計(jì)的壓力系數(shù)及工作點(diǎn)的重力速度有關(guān)。

3.6溫深系統(tǒng)測(cè)溫板書(shū)“3.6溫深系

統(tǒng)測(cè)溫”

利用溫深系統(tǒng)可以測(cè)量水溫的鉛直連續(xù)變化。（常用的儀器有溫鹽深自記儀）

（簡(jiǎn)稱(chēng)CTD或STD）、電子溫深儀（簡(jiǎn)稱(chēng)EBT）和投棄式溫深儀（簡(jiǎn)稱(chēng)XBT）

等。

3.6.1電子式溫深自記儀（CTD）測(cè)溫板書(shū)“361CTD測(cè)溫”

目前國(guó)內(nèi)外廣泛使用的CTD剖面儀有Neil/BrownMarkHI型和ScaBird911

型。

CTD儀的投放最重要的三點(diǎn)規(guī)則：

要保證儀器安全，務(wù)必不要使儀器探頭碰到船舷或觸底，釋放儀器要在迎風(fēng)

舷，避免儀器壓入船底。探頭應(yīng)放在陰涼處，切忌暴曬。

3.6.2常用投棄式深溫計(jì)（XBT）板書(shū)“3.6.2XBT”

XBT是一種常用的測(cè)量溫深的系統(tǒng)，它由探頭、信號(hào)傳輸線(xiàn)和接受系統(tǒng)組

成。探頭通過(guò)發(fā)射架投放，探頭感應(yīng)的溫度通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)輸入接收系統(tǒng)并根據(jù)儀器的

下沉?xí)r間得到深度值。XBt易投放，并能快速地獲得深溫資料。

探頭深度根據(jù)記錄時(shí)間，由下面的下降關(guān)系式得出：

d=6.472/-0.002⑹2式中，d為深度（m）,I為時(shí)間⑸。

XBT的主要優(yōu)點(diǎn)是成本低，它可以接裝在各種船只上，在一定航速和海洋

條件下投擲。但是它容易發(fā)生多種故障：①由于導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)海水地線(xiàn)形成回路，如

果記錄儀接觸不良，就記錄不到信號(hào);②如果導(dǎo)線(xiàn)碰到船體邊緣，將絕緣漆磨損,

這可能使記錄出現(xiàn)尖峰或上凹想象;③如果導(dǎo)線(xiàn)在暫時(shí)被掛住，導(dǎo)線(xiàn)拉長(zhǎng)，也會(huì)

出現(xiàn)溫度升高現(xiàn)象。

此外，常見(jiàn)的溫深系統(tǒng)還有測(cè)溫鏈（圖3.6.3）。其基本組成是類(lèi)似兒組CTD

探頭通過(guò)電纜聯(lián)系在?起，由?個(gè)控制單元控制并記錄觀測(cè)數(shù)據(jù)，在使用中可由

調(diào)查船投放或錨定定點(diǎn)長(zhǎng)期測(cè)量。

3.6.3溫深系統(tǒng)測(cè)量時(shí)壓力與深度的換算

板書(shū)“363溫深系統(tǒng)測(cè)量時(shí)壓力與深度的換算”

在進(jìn)行海洋資料處理時(shí)，通常需要將儀器測(cè)得的壓力值換算成深度值，這一

采用多項(xiàng)式擬合的方法。

3.7遙感測(cè)溫板書(shū)“3.7遙

感測(cè)溫”

前面提到的液體測(cè)溫和CTD系統(tǒng)測(cè)溫都是探頭直接與海水接觸感溫的，

這就需要有各種測(cè)量平臺(tái)到現(xiàn)場(chǎng)去實(shí)施。因此，受到天氣和經(jīng)濟(jì)能力等因素制

約，且不能同時(shí)進(jìn)行多點(diǎn)同步觀測(cè)。在分析溫度大面分布特征時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不可

避免的誤差，甚至得出與實(shí)際完全相反的結(jié)論。用飛機(jī)或衛(wèi)星遙感測(cè)溫可以迅

速同步地獲得大面積溫度信息。

3.7.1薄層溫差的存在板書(shū)“3.7.1薄層溫差的存在”

在海表附近空氣和水中，都存在著分子運(yùn)動(dòng)起主導(dǎo)作用的薄層邊界。因此，

絕大部分海表與水體內(nèi)部之間溫差出現(xiàn)在一海水薄層里(量級(jí)約為1mm)。則

遙感測(cè)得的海表溫度與用常規(guī)方法在0.2~2m深處測(cè)得的“表層溫度”有很大

差異。當(dāng)同時(shí)使用這兩種數(shù)據(jù)時(shí)，就要進(jìn)行判別分析。

根據(jù)傳導(dǎo)方程，熱界面深度的比例長(zhǎng)度b和界面層兩邊的溫度差A(yù)T的定

義為：以一(乳“哼

式中：治為界面處溫度剖面斜率；k為水體熱傳導(dǎo)系數(shù)；。,丫為穿過(guò)

界而的總熱通量(不包括太陽(yáng)輻射)。

3.7.2大氣溫、濕度和油膜的影響板書(shū)“3.7.2大氣溫、濕度和油膜

的影響”

熱帶氣團(tuán)濕度很高，使信號(hào)受到極大衰減，且降低了海表溫度對(duì)比度。熱

帶氣團(tuán)對(duì)衛(wèi)星觀測(cè)影響最為嚴(yán)重。

油膜濃度可能引起明顯的表面溫度起伏。其對(duì)輻射遙感影響為：

(1)油的反射率明顯小于水，天空反射的修正值較大，海表面顯得冷一些。

(2)某些有機(jī)物能起降低海水蒸發(fā)的作用。

(3)油膜區(qū)不存在表面張力波，而波浪能夠減少AT,若其他因素不變，則

油膜區(qū)將出現(xiàn)較大。

(4)油膜具有一定厚度，將產(chǎn)生一個(gè)熱傳導(dǎo)的附加層，從而產(chǎn)生附加溫度，

使AT增大。

［本講課程的小結(jié)】

本講課程主要介紹了各式溫度計(jì)的原理與測(cè)溫方法。

【本講課程的作業(yè)】

復(fù)習(xí)本講課程內(nèi)容，對(duì)本章的知識(shí)進(jìn)行總結(jié)。

課程名稱(chēng):《海洋調(diào)查與觀測(cè)技術(shù)》第5周,

第____________5___________講次

摘要

授課題目（章、節(jié)）第四章鹽度測(cè)量

本講目的要求及重點(diǎn)難點(diǎn)：

【目的要求】掌握鹽度觀測(cè)的定義、方法、步驟及使用的儀器。

【重點(diǎn)】掌握鹽度的測(cè)量方法及步驟。

【難點(diǎn)】掌握鹽度的定義和演變。

內(nèi)容

【本講課程的引入】海水的鹽度是海水含鹽量的定量亮度，是海水最重要的理化

同學(xué)們對(duì)海

特征之一。。

水鹽度都有

【本講課程的內(nèi)容】哪些了解？

第四章鹽度測(cè)量板書(shū)“第四章鹽度測(cè)量”

根據(jù)測(cè)定，海水中含量最多的化學(xué)物質(zhì)有II種：鈉、鎂、鈣、鉀、錮等五

種陽(yáng)離子;氯、硫酸根、碳酸氫根（包括碳?xì)涓?、溟和氟等五種陰離子和硼酸分

子。前三位的是鈉、氯和鎂。為了表示海水中化學(xué)物質(zhì)的多寡，通常用海水鹽度

來(lái)表示。海水的鹽度是海水含鹽量的定量亮度，是海水最重要的理化特征之一。

它與沿岸徑流量、降水及海面蒸發(fā)密切相關(guān)、鹽度的分布變化也是影響和制約其

他水文、化學(xué)、生物等要素分布和變化的重要因素，所以海水鹽度的測(cè)量是海洋

觀測(cè)的重要內(nèi)容。

4.1鹽度的定義和演變板書(shū)“4.1鹽度的定

義和演變”

絕對(duì)鹽度是指海水中溶解物質(zhì)質(zhì)量與海水質(zhì)量的比值。絕對(duì)鹽度不能直接測(cè)

量，在實(shí)際應(yīng)用中引入了相應(yīng)的鹽度定義。

4.1.1克紐森鹽度公式板書(shū)“4.1.1克紐森鹽度公式”

20實(shí)際初，海水鹽度定義，是指在1kg海水中，當(dāng)碳酸鹽全部變?yōu)檠趸?

澳和碘全部被當(dāng)量的氯置換，且所有的碳酸鹽全部氧化之后含無(wú)機(jī)鹽的克數(shù)，以

符號(hào)“S%?！北硎?

用上述的稱(chēng)量方法測(cè)量海水鹽度，操作十分復(fù)雜，測(cè)一個(gè)樣品要花費(fèi)幾天的

時(shí)間，不適用于海洋調(diào)查。在實(shí)踐中都是測(cè)定海水的氯度（a%）,根據(jù)海水的

組成恒定性規(guī)律，來(lái)間接計(jì)算鹽度。氯度與鹽度的關(guān)系式（克紐森鹽度公式）為:

S%o=O.O3O+l.8050C/%

使用該公式時(shí)，用統(tǒng)一的硝酸銀滴定法和海洋常用表。此公式只是一種近似

的關(guān)系，且代表性較差。

根據(jù)海水的電導(dǎo)率取決于其溫度和鹽度的性質(zhì)，通過(guò)測(cè)定其電導(dǎo)率和溫度就

可以求得海水的鹽度。

4.1.21969年電導(dǎo)鹽度定義板書(shū)“4.1.21969年電導(dǎo)鹽度定義”

在20世紀(jì)60年代初期，英國(guó)國(guó)立海洋研究所考克思（R.A.Cox）等人從各

大洋及波羅的海、黑海、地中海和紅海，采集了200m層以淺的135個(gè)海水樣品，

首先應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)海水，準(zhǔn)確地測(cè)定了水樣的氯度值，然后測(cè)定具有不同鹽度的水樣

與鹽度為35.000%。，溫度為15℃的標(biāo)準(zhǔn)海水，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的電導(dǎo)比

（R15）,從而得到了鹽度一氯度的新的關(guān)系式和鹽度一相對(duì)電導(dǎo)率關(guān)系式，又

稱(chēng)為1969年電導(dǎo)鹽度定義：

S%o=1.80655C/%o

S%o=O.O8996+282972ORi5+12,80832限10,67869鼠+5.98624舄?1,32311R：

電導(dǎo)測(cè)鹽的方法準(zhǔn)確度高，速度快，操作簡(jiǎn)便，適于海上現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)。仍存在

著一些問(wèn)題。電導(dǎo)鹽度定義是近似的。其次，電導(dǎo)鹽度定義中所用的水樣均為表

層，不能反映大洋深處友誼海水的成分變化而引起電導(dǎo)值變化的情況。

4.1.31978年實(shí)用鹽標(biāo)（psu）板書(shū)“4.1.31978年實(shí)用鹽標(biāo)”

國(guó)際海洋學(xué)常用表和規(guī)范聯(lián)合小組1977年5月在美國(guó)伍茲霍爾海洋研究所

和1978年9月在法國(guó)巴黎召開(kāi)會(huì)議，通過(guò)并推薦了1978年實(shí)用鹽標(biāo)（PSU）。

實(shí)用鹽標(biāo)是用電導(dǎo)的方法測(cè)定海水的鹽度。在使用鹽標(biāo)中采用了高純度的

KCL用標(biāo)準(zhǔn)的稱(chēng)重法制備成一定濃度（32.4357%。）的溶液，作為鹽度的準(zhǔn)確參

考標(biāo)準(zhǔn)。

鹽度定義：在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，15C的環(huán)境溫度中，海水樣品與標(biāo)準(zhǔn)KC1

溶液的電導(dǎo)比：

C(3515,0)

式中，C表示電導(dǎo)值。

C(32,4357,15,0)

該樣品的實(shí)用鹽度精確地等于35

S為實(shí)用鹽度符號(hào)，無(wú)量綱。如海水的鹽度值為35%。，使用鹽度記為35。

Rs是在大氣壓下，溫度為15c時(shí)，海水樣品與實(shí)用鹽度為35%。的標(biāo)準(zhǔn)海水

的電導(dǎo)比。

對(duì)于任意溫度下海水樣品的電導(dǎo)比的研讀表達(dá)式為：

S=<4砰+——之瓦碑?

S11+K（T-15）占

4.2鹽度的測(cè)量板書(shū)“4.2鹽度

的測(cè)量”

4.2.1觀測(cè)時(shí)間、標(biāo)準(zhǔn)層次及準(zhǔn)確度要求

板書(shū)“4.2.1觀測(cè)時(shí)間、標(biāo)準(zhǔn)層次及準(zhǔn)確度要求”

鹽度與水溫同時(shí)觀測(cè)。大面或斷面測(cè)站，船到站觀測(cè)一次，連續(xù)測(cè)站，一般

每2小時(shí)觀測(cè)一次。根據(jù)需要沒(méi)有事每小時(shí)觀測(cè)一次。

鹽度測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)層次及其他有關(guān)規(guī)定與溫度相同。

4.2.2鹽度的測(cè)量方法板書(shū)“4.2.2鹽度的測(cè)量方法”

鹽度測(cè)定，有化學(xué)方法和物理方法兩大類(lèi)。

1.化學(xué)方法

化學(xué)方法又簡(jiǎn)稱(chēng)硝酸銀滴定法。其原理.，在離子比例恒定的前提下，采用

硝酸銀溶液滴定，通過(guò)麥克伽萊表查出氯度，然后根據(jù)氯度和鹽度的線(xiàn)性關(guān)系，

來(lái)確定水樣鹽度。

2.物理方法

物理方法可分為比重法、折射法、甩導(dǎo)法三種。

比重法測(cè)量是一個(gè)大氣壓下，單位體積海水的重量與同溫度同體積蒸溜水

的重量之比。

折射率法是通過(guò)測(cè)量水質(zhì)的折射率來(lái)確定鹽度。

以上兩種測(cè)量鹽度的方法存在誤差較大、準(zhǔn)確度比高、操作復(fù)雜、不利于儀

電導(dǎo)法是利用不同鹽度具有不同導(dǎo)電性來(lái)確定海水鹽度的。

海水電導(dǎo)率鹽度、溫度和壓力的函數(shù)。通過(guò)電導(dǎo)法測(cè)量鹽度必須對(duì)溫度和

壓力對(duì)電導(dǎo)率的影響進(jìn)行補(bǔ)償。

4.2.3利用現(xiàn)場(chǎng)溫鹽深儀測(cè)量鹽度原理

板書(shū)“423利用現(xiàn)場(chǎng)溫鹽深儀測(cè)量鹽度原理”

從現(xiàn)場(chǎng)調(diào)杳的CTD儀獲取的相對(duì)電導(dǎo)率R、溫度、壓力數(shù)據(jù)，必須經(jīng)過(guò)處

理后方猜得到鹽度資料。

利用溫鹽深儀測(cè)鹽度時(shí)，每天至少應(yīng)選擇一個(gè)比較均勻的水層，與利用實(shí)驗(yàn)

室鹽度計(jì)對(duì)海水樣品的測(cè)量結(jié)果對(duì)比一次。如發(fā)現(xiàn)溫鹽深儀的測(cè)量結(jié)果達(dá)不到所

要求的準(zhǔn)確度，應(yīng)調(diào)整儀器零件零點(diǎn)或更換儀器探頭。對(duì)比結(jié)果應(yīng)記入觀測(cè)日志。

溫鹽深的電導(dǎo)率傳感器必須保持清潔，每天觀測(cè)完畢都須用蒸播水（或去離

子水）沖洗干凈，不能殘留鹽?；蛭畚?。

4.3SYC2-2型實(shí)驗(yàn)室海水鹽度計(jì)測(cè)鹽度

板書(shū)“4.3SYC2-2型實(shí)驗(yàn)室海水鹽度計(jì)測(cè)鹽度”

4.3.1測(cè)鹽度原理板書(shū)“4.3.1測(cè)鹽度原理”

SYC2-2型實(shí)驗(yàn)室海水鹽度計(jì)是利用電極電導(dǎo)池在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試海水性對(duì)電導(dǎo)

率的一種儀器。其測(cè)量海水范圍相當(dāng)于鹽度3~43,使用環(huán)境溫度條件在0℃以上，

溫室與通常溫度條件下均可，被測(cè)水樣溫度范圍在0℃~40℃,儀器鹽度測(cè)量準(zhǔn)

確度為±0.003,耗水樣數(shù)量（包括洗滌）共計(jì)60ml。

4.3.2SYCamore2-2型實(shí)驗(yàn)室海水鹽度計(jì)

板書(shū)“4.3.2SYCamore2-2型實(shí)驗(yàn)室海水鹽度計(jì)”

鹽度計(jì)的外部結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖4.3.2）各標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)為：（見(jiàn)P6