1、直接观测的资料既为实验研究和数学研究的模式提供可靠的借鉴,也可对实验和数学方法研究的结果予以验证。其次是信息论、控制论、系统论等方法,在海洋科学研究中越来越显示其作用。这是因为,实施直接的海洋观测,既艰苦危险、耗资费时,且获取的信息再多,若相对于海洋整体和全局而言仍属局部和片断,据此而直接研究海洋现象、过程与动态,显然仍是远远不够的。借助于信息论、控制论、系统论的观点和方法,对已有的资料信息进行加工,通过系统功能模拟模型进行研究则是可取的,事实上也取得了较好的结果。第三,学科分支细化与相互交叉、渗透并重,而综合与整体化研究的趋势日趋明显。海洋科学在其发展过程中,学科分支越来越细,研究也随之愈益
2、深入。然而,越深入地研究则发现,各分支学科之间又是相互交叉渗透,彼此依存和促进的。因而,着眼于整体,从相互耦合与相互联系中去揭示整个系统的特征与规律的观点和方法论,日趋兴盛发展。现代海洋科学研究及海洋科学理论体系的整体化,已是大势所趋、普遍认同。(二)地球运动和结构2【熟悉】科氏力(地球自转偏向力)的作用、科氏力与地球自转产生的惯性离心力差别:地转偏向力,是指地球上一切作水平运动的物体,由于地球自转而发生偏向的一种力。这种水平运动的偏向力,最早是法国数学家科里奥利加以研究和确定的,故又称科里奥利力 (1)傅科摆:摆动可以看作一种往复的直线运动,在地球上的摆动会受到地球自转的影响。只要摆面方向与
3、地球自转的角速度方向存在一定的夹角,摆面就会受到科里奥利力的影响,而产生一个与地球自转方向相反的扭矩,从而使得摆面发生转动。由法国物理学家完成这一实验,故被命名。(2)信风与季风:地球表面不同纬度的地区接受阳光照射的量不同,从而影响大气的流动,在地球表面延纬度方向形成了一系列气压带。在这些气压带压力差的驱动下,空气会沿着经度方向发生移动,而这种沿经度方向的移动可以看作质点在旋转体系中的直线运动,会受到科里奥利力的影响发生偏转。在北半球大气流动会向左偏转,南半球大气流动会向右偏转,在科里奥利力、大气压差和地表摩擦力的共同作用下,原本正南北向的大气流动变成东北西南或东南西北向的大气流动。 随着季节
4、的变化,地球表面延纬度方向的气压带会发生南北漂移,于是在一些地方的风向就会发生季节性的变化,即所谓季风。当然,这也必须牵涉到海陆比热差异所导致气压的不同。科里奥利力使得季风的方向发生一定偏移,产生东西向的移动因素,而历史上人类依靠风力推动的航海,很大程度上集中于延纬度方向,季风的存在为人类的航海创造了极大的便利,因而也被称为贸易风。(3)热带气旋热带气旋(北太平洋上出现的称为台风)的形成也受到科里奥利力的影响。驱动热带气旋运动的原动力一个低气压中心与周围大气的压力差,周围大气中的空气在压力差的驱动下向低气压中心定向移动,这种移动受到科里奥利力的影响而发生偏转,从而形成旋转的气流,这种旋转在北半
5、球沿着逆时针方向而在南半球沿着顺时针方向,由于旋转的作用,低气压中心得以长时间保持。(4)对分子光谱的影响科里奥利力会对分子的振动转动光谱产生影响。分子的振动可以看作质点的直线运动,分子整体的转动会对振动产生影响,从而使得原本相互独立的振动和转动之间产生耦合,另外由于科里奥利力的存在,原本相互独立的振动模之间也会发生能量的沟通,这种能量的沟通会对分子的红外光谱和拉曼光谱行为产生影响。惯性离心力 质点在角速度不为零的参考系中的运动;科里奥利力 质点在角速度不为零的参考系中且相对该参考系不静。3【掌握】地球圈层结构及内部和外部圈层的构成地球是一个具有同心圈层结构的非均质体,以地球固体表面为界分为内
6、圈和外圈。外部圈层根据物理性状可分为大气圈、水圈和生物圈。内部圈层氛围地壳、地幔和地核三大全层。地幔又分为上地幔和下地幔,地核又分为外核和内核。根据地震波横波速度的变化,地球上部进一步划分出软流圈和岩石圈。4【熟悉】:地球表面海陆分布的特点世界海陆分布形势大致有以下特点:第一,世界海洋不仅面积广大,而且是相互连通的,各大洋之间都有宽阔的水域或者较狭窄的水道相连,即使是比较封闭的内陆海或陆间海,也都有海峡与其他海或洋相通。世界上的陆地却都被海洋环抱着,相互之间比较隔离,除欧亚大陆和非洲大陆、南北美洲大陆之间有狭窄的地峡相连外,其他大陆都是被海洋包围的“岛屿”,只不过人们把小于格陵兰岛的陆地称为岛
7、,而把大于澳大利亚大陆的陆地都称为洲。第二,海洋和陆地在地球表面分布很不均匀。全球陆地面积的67集中在北半球,而世界海洋面积的57集中在南半球。海洋面积在北半球约占海陆总面积的6I,在南半球约占81。北纬60至70一带陆地占海陆总面积的71,而南纬56至65之间几乎没有陆地,因而有人把北半球称为陆半球,把南半球称为水半球。当然陆半球和水半球还有另外一种划分方法,即以法国维莱纳河口的杜曼岛为中心的半球,包进了欧亚大陆、美洲大陆和非洲大陆,称陆半球;以新西兰东南面的安蒂波多岛为中心的半球,海洋面积占海陆总面积的905,称为水半球。第三,海陆分布存在着不太标准的南北对称现象。从陆地分布来说,欧洲南面
8、有非洲,亚洲南方有大洋洲,北美洲南连南美洲;从海陆分布来看,庞大的欧亚大陆南方有较小的印度洋,庞大的太平洋南侧有较小的大洋洲大陆,北极有北冰洋,南极有南极洲。(三)海、洋概观5【掌握】洋、海、海湾、海峡的概念:洋:洋、或称大洋,是海洋的主体部分,一般远离大陆,面积广阔,约占海洋总面积的90.3%;深度大,一般大于2000米;海洋要素如盐度、温度等不受大陆影响,盐度平均为35,且年变化小;具有独立的潮汐系统和强大的洋流系统。世界大洋通常被分为太平洋、大西洋、印度洋河北冰洋。海:是海洋的边缘部分,其深度较浅,平均深度一般在2000米以内。其盐度和温度等海洋水文要素受大陆影响很大,并有明显的季节变化
9、。水色低、透明度小,没有独立的潮汐和洋流系统,潮波多系由大洋传入,但潮汐涨落往往比大洋显著,海流有自己的环流形式。海湾:是洋或海延伸进大陆且深度逐渐减小的区域,一般以入口处海角之间的连线或入口处的等深线作为与洋和海的分界。海湾中的海水可以与毗邻海洋自由沟通,故其海洋状况与邻接海洋很相似,但在海湾中常出现最大潮差。海峡:海峡是指两块陆地之间连接两个海或洋的较狭窄的水道。它一般深度较大,水流较急。特别是潮流速度大。海流有的上下分层流入、流出;有的分左右侧流入或流出。由于海峡中往往受不同海区水团和环流的影响,故其海洋状况通常比较复杂。【熟悉】:海和洋的主要特征:洋一般远离大陆,面积广阔,约占海洋总面
10、积的90.3%;海其深度较浅,平均深度一般在2000米以内。【了解】:海湾潮差、海峡流速的主要特征6【熟悉】:海按照位置的分类;中国近海海洋区域划分及基本形态特征按照海所处的位置可将其分为陆间海、内海和边缘海。依传统分为四个海区,即渤海、黄海、东海和南海。一、渤海 是深入中国大陆的近封闭型的一个浅海,仅通过东面的渤海海峡与黄海相沟通;其北、西、南三面均被陆地所包围,即分别邻接辽宁、河北、山东三省和天津市。渤海海峡北起辽东半岛南端的老铁山角(老铁山头),南至山东半岛北端的蓬莱角(登州头),宽度约106km。渤海的形状大致呈三角形,凸出的三个角分别对应于辽东湾、渤海湾和莱州湾。北面的辽东湾,位于长
11、兴岛与秦皇岛连线以北。西边的渤海湾和南边的莱州湾,则由黄河三角洲分隔开来。渤海的总面积为7.7104km2,东北至西南的纵长约555km,东西向的宽度为346km,海区平均水深仅18m,最深处也只有83m,位于老铁山水道西侧。渤海沿岸以粉砂淤泥质海岸占优势,尤以渤海湾与莱州湾为最。黄河口附近的三角洲海岸,则是比较典型的扇状三角洲海岸。辽东半岛西岸盖平以南,小凌河至北戴河,鲁北沿岸虎头崖至蓬莱角等几段,属于基岩沙砾质海岸。二、黄海 黄海是全部位于大陆架上的一个半封闭的浅海。因古黄河在江苏北部入海时,携运大量泥沙而来,使水色呈黄褐色,从而得名。黄海北界辽宁,西傍山东、江苏,东邻朝鲜、韩国,西北边经
12、渤海海峡与渤海沟通,南面以长江口北岸的启东嘴至济州岛西南角的连线与东海相接,东南面至济州海峡。习惯上又常将黄海分为南、北二部分,其间以山东半岛的成山角(成山头)至朝鲜半岛的长山(串)一线为界。北黄海的形状近似为一椭圆形,南黄海则可大致视为六边形。北黄海东北部有西朝鲜湾,南黄海西侧有胶州湾和海州湾,东岸较重要的海湾有江华湾等。黄海的面积比渤海大得多,仅北黄海就有7.13104km2,已可与渤海相比拟,南黄海的面积更大,为30.9104km2,比渤海大3倍多。北黄海平均水深38m,南黄海平均水深46m,整个黄海总平均水深44m。最深处140m,位于济州岛北侧。黄海海岸类型复杂。沿山东半岛、辽东半岛
13、和朝鲜半岛,多为基岩沙砾质海岸或港湾式沙质海岸。苏北沿岸至长江口以北以及鸭绿江口附近,则为粉砂淤泥质海岸。三、东海 东海位于中国岸线中部的东方,是西太平洋的一个边缘海。东海西有广阔的大陆架,东有深海槽,故兼有浅海和深海的特征。东海西邻上海市和浙江、福建二省,北界是启东嘴至济州岛西南角的连线。东北部经朝鲜海峡、对马海峡与日本海相通,分界线一般取为济州岛东端五岛列岛长崎半岛野母崎角的连线。东面以九州岛、琉球群岛和台湾连线为界,与太平洋相邻接。南界至台湾海峡的南端。台湾海峡的北界是福建省海潭岛至台湾省富贵角的连线,宽约172km。南界宽约370km,其东端止于台湾省南端的猫鼻头,西端起于闽粤两省交界线,亦有谓起自南澳岛或东山岛。海峡南北长约333km,面积约7.7104km2。东海的总面积为77104km2,相当于黄海的2倍,渤海的10倍。平均水深为370m,最深可达2719m,位于台湾省东北方的冲绳海槽中。东海的西岸,即中国的闽、浙和台湾沿岸,岸线曲折,港口和海湾众多,其中最大的海湾是杭州湾。海岸类型北部多为侵蚀海岸,但在杭州湾以南至闽江口以北,也间有港湾淤泥质海岸,这是因沿岸水流搬移的细颗粒泥沙,堆积于隐蔽的海湾而形成的。南部在27N以南,则有红树林海岸,属于生物海岸的一种;台湾东岸则属于典型的断层海岸,陡崖逼
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