海洋水文测量要素研究

1、绪论 

　　海洋中存在的许多自然现象如台风，人们从海洋中获得利益如浅海养殖，获取海盐等都与海洋水文的要素有很大的关系，人们要想最大效益的使用海洋，就必须对海洋水文的要素进行详细的观测和探究，最大程度的掌握这些要素的性质和变化，因此此研究具有非常重要的意义。 

　　2、海洋水文测量的要素 

　　2.1温度 

　　1、海水温度的影响 

　　在海洋水文要素中，一个基本的需要测量的要素就是温度，在海洋中发生的许多自然现象都与温度有很大的关系。温度对海洋声学中对声速的计算具有一定的影响。在对海洋的温度测量前，要了解海洋温度的变化：海洋温度与纬度成反比，纬度增高，海洋温度呈现出不规则的下降态势；等温线在暖寒流交汇处密集，而且梯度也大。 

　　海水的温度与台风的形成有很大的关系。能量、环境、地球自转偏向力，这三个条件关乎的台风的形成，其中能量可以理解为海水温度在26-27℃以上。在这三个条件中，地球自转偏向力在一年四季中都是一样的，不一样的是其他两个条件。海水的温度在一年四季中的变化形势为：天气由冬天转为夏天时，太阳队海面的照射强度变强，海面从太阳辐射中接收的热量多余海面本身所散发的热量，这使得海水温度逐渐升高，而从夏天变为冬天时，情况则正好相反。然而夏天是台风形成的季节，而且数量很多，因此可以看出海水温度对台风形成的影响。当海水逐渐升温后，因为温度的升高使得海水的流速加快，带来的非常大的水汽循环，当海水的温度达到一定程度后，热带气旋也就是人们常说的台风开始旋转，这样台风就形成了。通常海洋表面海水温度达到78到82华氏度（26到28摄氏度）之间才可能引发强烈的水汽输送，急剧上升的气流形成的风暴会生成热带气旋。形成水汽对流的温度极值与海洋表面平均温度密切相关，这是由于大气温度的变化会涉及到海平面以上数英里的范围。 

　　2、海水温度测量 

　　目前在海水温度测量中常用的方法就是表层水温表测量，其主要测量的是表层温度，量程在—5～+40℃。表层水温表在测量海水温度时要注意测量位置要远离监测船0.5m，并且要沉入海水1m左右，在沉入3min后，将水温表取出，快速读取水温表上显示的温度，读取后再测量一次，两次取平均值，即为海水表层的温度。 

　　2.2盐度 

　　1、盐度的影响 

　　以化学方法为基础的盐度定义：为在一千克海水中，所有碳酸盐转化为氧化物，溴、碘一氯置换，而且有机物全部氧化后所含所有固体物质的总克数。（单位是克／千克，符号S‰，又称绝对盐度）。 

　　海水的盐度对海参的养殖有很大的关系。海水盐度为24度到35度时，是适合海参养殖的，但是如果海水盐度低于20度，就不利于海参的存活，对海参养殖带来影响。但是，海参长期生活的海域盐度如果出现剧烈变化，而且变化幅度超过千分之5，那么海参就无法适应了。 

　　2、盐度的测量方法 

　　光学测定盐度法。目前使用的仪器有：通用的阿贝折射仪、多棱镜差式折射仪、现场折射仪等。 

　　比重测定盐度法。根据国际海水状态方程 ，当测得海水的密度、温度和深度时，就可以反算出海水盐度。该方法一般只适用于室内，在精度要求不高的场合可直接用该法测定，如制盐场和渔业系统。 

　　2.3海洋透明度 

　　1、影响 

　　海洋透明度对人们行为的影响主要有：海洋交通运输、军事、捕捞以及海水养殖等；影响人们观测海流和流隔的分布；影响海洋渔场的确定和开发。 

　　2、透明度的测量 

　　人们将直径为30cm的白色圆盘垂直沉入海底，直至开不见白色圆盘的深度，即为海水的透明度。在主甲板的背阳光处，将透明度盘放入水中，沉到刚好看不见的深度，然后再慢慢地提到隐约可见时，读取绳索在水面的标记数值（有波浪时应分别读取绳索在波峰和波谷处的标记数值）。读到一位小数，重复二到三次，取其平均值，即为观测的透明度值，记入水温观测记录表中。若倾角超过15°，则应进行深度订正。当绳索倾角过大时，盘下的重锤应适当加重。透明度的观测只在白天进行，船到站观测，观测地点应选择在背阳光的地方，观测时必须避免船上排出的污水影响。 

　　另外，常用的透明度观测仪器有透明度仪、光度计等。 

　　2.4潮汐 

　　海洋潮汐：海水受到月球和太阳的吸引力作用，产生一种规律性的升降运动，这种海面升降现象叫做海洋潮汐。产生潮汐现象的主要原因：地球上各点距离月球和太阳的相对位置不同。潮汐主要分为正规半日潮、不正规半日潮、不正规日潮、正规日潮、风暴潮。 

　　1、潮汐的影响 

　　潮汐能是一种不消耗燃料、没有污染、不受洪水或枯水影响、取之不尽且用之不竭的清洁能源。在各种海洋能源中，人类对潮汐能发电的技术研究最为成熟，利用规模也最大，在很多具备条件的国家，潮汐能被广泛应用于发电领域。 

　　利用潮汐造成海面升降的现象可以增大港口中船舶的通行能力，且海港码头的建设与潮汐有关，即海港码头的高度要大于此处潮汐的最大高度。内陆河流都会带有一定的泥沙，这些泥沙在进入海洋后，会在港口的航道上停留，这时就可以利用潮汐的力量，“以水攻沙”，将泥沙推入预定的位置。 

　　潮汐还对海洋中的捕捞作业有影响。潮汐的大小与鱼群的聚集有关，因此掌握潮汐的运动，对于捕鱼业确定捕鱼定点、选择张网高度、航线等都有影响。另外潮汐上涨时，会使得高盐度的海水进入盐田，节省了大量的人力物力。 

　　2、潮汐的测量 

　　目前常用的测量潮汐的方式就是水尺验潮。在水尺上标有最小刻度为cm的度量刻度，水尺的长度一般为3m-5m，使用时将其固定在码头壁、石壁或者海滩上面，测量人员直接读取数据，即可测得这一时刻潮汐的高度。另外常用的潮汐测量的仪器有井式自记验潮仪、超声波潮汐计、压力式验潮仪以及船载（浮球）GPS验潮。船载（浮球）GPS验潮采用载波相位差分技术作为定位基础，利用大地高反算潮位。 

　　2.5海流 

　　1、海流的影响 

　　海流影响最大的就是海洋养殖。世界上四大渔场，其中有三个是因为海流的流动，带动鱼群随着其流动而形成的。海流可以使得海水搅动，带动海洋底部的营养向海洋上部移动，这些营养促进了浮游动物的生长，从而为鱼类的生存带来了丰富的饵料。同时在海流交汇处为不同的鱼类提供的各自适宜的生存环境。 

　　海流的气候也会产生影响。海流分为暖流和寒流，暖流经过时沿海的温度高，寒流经过时沿海的温度低。海洋占了地球表面积的一大半，是个巨大的储热库。海洋最上面3米的海水里贮藏的热量，比整个大气驻藏的热量多。每秒钟能运送1.27亿平方米被太阳晒热的海水，这比烧50亿吨煤产生的热还多。海流经过的地方，气候起了变化。湾流的终点是英国，冬天平均温度是0下12度到9度，比同一纬度但湾流不经过的加拿大拉布拉多的气温要高 

　　2、海流的测量 

　　海流的测量包括两种，一种是测量流向，一种是测量流速。常用的测量海流的仪器就是ADCP，即声学多普勒流速剖面仪，其他的仪器还有机械螺旋桨式海流计、电磁海流计、声学海流计等。常用的测量方法有浮标漂移测流法、定点测量法、走航测量法等。 

　　3、结论 

　　本文对海洋水文要素的测量进行了研究，主要有温度、盐度、透明度、潮汐、海流等水文要素，这些要素都与人们使用海洋有很大的关系，这些要素的准确测量对人们使用海洋会带来很大的益处。 

　　参考文献 

　　[1]阎俊岳等.中国近海气候[J]. 科学出版社, 313~ 321, 1993 

　　[2] 顾平,杨燕军.影响我国近海航海的水文气象要素气候分析[J].海洋预报，1997