海洋水文測量要素研究論文
1、緒論
海洋中存在的許多自然現象如臺風(fēng)，人們從海洋中獲得利益如淺海養殖，獲取海鹽等都與海洋水文的要素有很大的關(guān)系，人們要想最大效益的使用海洋，就必須對海洋水文的要素進(jìn)行詳細的觀(guān)測和探究，最大程度的掌握這些要素的性質(zhì)和變化，因此此研究具有非常重要的意義。
2、海洋水文測量的要素
2.1溫度
1、海水溫度的影響
在海洋水文要素中，一個(gè)基本的需要測量的要素就是溫度，在海洋中發(fā)生的許多自然現象都與溫度有很大的關(guān)系。溫度對海洋聲學(xué)中對聲速的計算具有一定的影響。在對海洋的溫度測量前，要了解海洋溫度的變化：海洋溫度與緯度成反比，緯度增高，海洋溫度呈現出不規則的下降態(tài)勢；等溫線(xiàn)在暖寒流交匯處密集，而且梯度也大。
海水的溫度與臺風(fēng)的形成有很大的關(guān)系。能量、環(huán)境、地球自轉偏向力，這三個(gè)條件關(guān)乎的臺風(fēng)的形成，其中能量可以理解為海水溫度在26-27℃以上。在這三個(gè)條件中，地球自轉偏向力在一年四季中都是一樣的，不一樣的是其他兩個(gè)條件。海水的溫度在一年四季中的變化形勢為：天氣由冬天轉為夏天時(shí)，太陽(yáng)隊海面的照射強度變強，海面從太陽(yáng)輻射中接收的熱量多余海面本身所散發(fā)的熱量，這使得海水溫度逐漸升高，而從夏天變?yōu)槎鞎r(shí)，情況則正好相反。然而夏天是臺風(fēng)形成的季節，而且數量很多，因此可以看出海水溫度對臺風(fēng)形成的影響。當海水逐漸升溫后，因為溫度的升高使得海水的流速加快，帶來(lái)的非常大的水汽循環(huán)，當海水的溫度達到一定程度后，熱帶氣旋也就是人們常說(shuō)的臺風(fēng)開(kāi)始旋轉，這樣臺風(fēng)就形成了。通常海洋表面海水溫度達到78到82華氏度（26到28攝氏度）之間才可能引發(fā)強烈的水汽輸送，急劇上升的氣流形成的風(fēng)暴會(huì )生成熱帶氣旋。形成水汽對流的溫度極值與海洋表面平均溫度密切相關(guān)，這是由于大氣溫度的變化會(huì )涉及到海平面以上數英里的范圍。
2、海水溫度測量
目前在海水溫度測量中常用的方法就是表層水溫表測量，其主要測量的是表層溫度，量程在—5～+40℃。表層水溫表在測量海水溫度時(shí)要注意測量位置要遠離監測船0.5m，并且要沉入海水1m左右，在沉入3min后，將水溫表取出，快速讀取水溫表上顯示的溫度，讀取后再測量一次，兩次取平均值，即為海水表層的溫度。
2.2鹽度
1、鹽度的影響
以化學(xué)方法為基礎的鹽度定義：為在一千克海水中，所有碳酸鹽轉化為氧化物，溴、碘一氯置換，而且有機物全部氧化后所含所有固體物質(zhì)的總克數。（單位是克／千克，符號S‰，又稱(chēng)絕對鹽度）。
海水的鹽度對海參的養殖有很大的關(guān)系。海水鹽度為24度到35度時(shí)，是適合海參養殖的，但是如果海水鹽度低于20度，就不利于海參的存活，對海參養殖帶來(lái)影響。但是，海參長(cháng)期生活的海域鹽度如果出現劇烈變化，而且變化幅度超過(guò)千分之5，那么海參就無(wú)法適應了。
2、鹽度的測量方法
光學(xué)測定鹽度法。目前使用的儀器有：通用的阿貝折射儀、多棱鏡差式折射儀、現場(chǎng)折射儀等。
比重測定鹽度法。根據國際海水狀態(tài)方程 ，當測得海水的密度、溫度和深度時(shí)，就可以反算出海水鹽度。該方法一般只適用于室內，在精度要求不高的場(chǎng)合可直接用該法測定，如制鹽場(chǎng)和漁業(yè)系統。
2.3海洋透明度
1、影響
海洋透明度對人們行為的影響主要有：海洋交通運輸、軍事、捕撈以及海水養殖等；影響人們觀(guān)測海流和流隔的分布；影響海洋漁場(chǎng)的確定和開(kāi)發(fā)。
2、透明度的測量
人們將直徑為30cm的白色圓盤(pán)垂直沉入海底，直至開(kāi)不見(jiàn)白色圓盤(pán)的深度，即為海水的透明度。在主甲板的背陽(yáng)光處，將透明度盤(pán)放入水中，沉到剛好看不見(jiàn)的深度，然后再慢慢地提到隱約可見(jiàn)時(shí)，讀取繩索在水面的標記數值（有波浪時(shí)應分別讀取繩索在波峰和波谷處的標記數值）。讀到一位小數，重復二到三次，取其平均值，即為觀(guān)測的透明度值，記入水溫觀(guān)測記錄表中。若傾角超過(guò)15°，則應進(jìn)行深度訂正。當繩索傾角過(guò)大時(shí)，盤(pán)下的重錘應適當加重。透明度的觀(guān)測只在白天進(jìn)行，船到站觀(guān)測，觀(guān)測地點(diǎn)應選擇在背陽(yáng)光的地方，觀(guān)測時(shí)必須避免船上排出的污水影響。
另外，常用的透明度觀(guān)測儀器有透明度儀、光度計等。
2.4潮汐
海洋潮汐：海水受到月球和太陽(yáng)的吸引力作用，產(chǎn)生一種規律性的升降運動(dòng)，這種海面升降現象叫做海洋潮汐。產(chǎn)生潮汐現象的主要原因：地球上各點(diǎn)距離月球和太陽(yáng)的相對位置不同。潮汐主要分為正規半日潮、不正規半日潮、不正規日潮、正規日潮、風(fēng)暴潮。
1、潮汐的.影響
潮汐能是一種不消耗燃料、沒(méi)有污染、不受洪水或枯水影響、取之不盡且用之不竭的清潔能源。在各種海洋能源中，人類(lèi)對潮汐能發(fā)電的技術(shù)研究最為成熟，利用規模也最大，在很多具備條件的國家，潮汐能被廣泛應用于發(fā)電領(lǐng)域。
利用潮汐造成海面升降的現象可以增大港口中船舶的通行能力，且海港碼頭的建設與潮汐有關(guān)，即海港碼頭的高度要大于此處潮汐的最大高度。內陸河流都會(huì )帶有一定的泥沙，這些泥沙在進(jìn)入海洋后，會(huì )在港口的航道上停留，這時(shí)就可以利用潮汐的力量，“以水攻沙”，將泥沙推入預定的位置。
潮汐還對海洋中的捕撈作業(yè)有影響。潮汐的大小與魚(yú)群的聚集有關(guān)，因此掌握潮汐的運動(dòng)，對于捕魚(yú)業(yè)確定捕魚(yú)定點(diǎn)、選擇張網(wǎng)高度、航線(xiàn)等都有影響。另外潮汐上漲時(shí)，會(huì )使得高鹽度的海水進(jìn)入鹽田，節省了大量的人力物力。
2、潮汐的測量
目前常用的測量潮汐的方式就是水尺驗潮。在水尺上標有最小刻度為cm的度量刻度，水尺的長(cháng)度一般為3m-5m，使用時(shí)將其固定在碼頭壁、石壁或者海灘上面，測量人員直接讀取數據，即可測得這一時(shí)刻潮汐的高度。另外常用的潮汐測量的儀器有井式自記驗潮儀、超聲波潮汐計、壓力式驗潮儀以及船載（浮球）GPS驗潮。船載（浮球）GPS驗潮采用載波相位差分技術(shù)作為定位基礎，利用大地高反算潮位。
2.5海流
1、海流的影響
海流影響最大的就是海洋養殖。世界上四大漁場(chǎng)，其中有三個(gè)是因為海流的流動(dòng)，帶動(dòng)魚(yú)群隨著(zhù)其流動(dòng)而形成的。海流可以使得海水攪動(dòng)，帶動(dòng)海洋底部的營(yíng)養向海洋上部移動(dòng)，這些營(yíng)養促進(jìn)了浮游動(dòng)物的生長(cháng)，從而為魚(yú)類(lèi)的生存帶來(lái)了豐富的餌料。同時(shí)在海流交匯處為不同的魚(yú)類(lèi)提供的各自適宜的生存環(huán)境。
海流的氣候也會(huì )產(chǎn)生影響。海流分為暖流和寒流，暖流經(jīng)過(guò)時(shí)沿海的溫度高，寒流經(jīng)過(guò)時(shí)沿海的溫度低。海洋占了地球表面積的一大半，是個(gè)巨大的儲熱庫。海洋最上面3米的海水里貯藏的熱量，比整個(gè)大氣駐藏的熱量多。每秒鐘能運送1.27億平方米被太陽(yáng)曬熱的海水，這比燒50億噸煤產(chǎn)生的熱還多。海流經(jīng)過(guò)的地方，氣候起了變化。灣流的終點(diǎn)是英國，冬天平均溫度是0下12度到9度，比同一緯度但灣流不經(jīng)過(guò)的加拿大拉布拉多的氣溫要高
2、海流的測量
海流的測量包括兩種，一種是測量流向，一種是測量流速。常用的測量海流的儀器就是ADCP，即聲學(xué)多普勒流速剖面儀，其他的儀器還有機械螺旋槳式海流計、電磁海流計、聲學(xué)海流計等。常用的測量方法有浮標漂移測流法、定點(diǎn)測量法、走航測量法等。
3、結論
本文對海洋水文要素的測量進(jìn)行了研究，主要有溫度、鹽度、透明度、潮汐、海流等水文要素，這些要素都與人們使用海洋有很大的關(guān)系，這些要素的準確測量對人們使用海洋會(huì )帶來(lái)很大的益處。
參考文獻
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[2] 顧平,楊燕軍.影響我國近海航海的水文氣象要素氣候分析[J].海洋預報，1997
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