海洋调查方法-第一章-绪论课件.ppt

1、海洋调查方法1.1 海洋调查定义及其意义1.2 海洋调查发展简史1.3 全球大尺度研究计划1.4 海洋调查方法1.1.绪论绪论1.1海洋调查定义及其意义海洋调查定义及其意义海洋调查海洋调查 用各种仪器、仪表对海洋中能表征物理学、化学、生物学、地质学、气象学及其他相关学科的特征要素进行观测和研究的科学。海洋调查方法海洋调查方法 在海洋调查实施过程中仪器的使用、站位设置、资料整理与信息分析的方法和原则。海洋调查的目的海洋调查的目的 获取海洋环境要素资料 揭示并阐明其时空分布和变化规律 为海洋科学研究、海洋资源开发、海洋工程建设、航海安全保证、海洋环境保护、海洋灾害预防提供资料和科学依据海洋调查的意

2、义海洋调查的意义 海洋调查具有重要的社会效益和经济效益 海洋调查是认识海洋的根本途径，是海洋科学发展的必由之路1.2海洋调查发展简史海洋调查发展简史单船走航调查时期多船联合调查时间 立体化海洋调查立体化海洋调查立体化海洋调查立体化海洋调查立体化海洋调查 利用多种技术手段，进行综合的、三度空间（水下、水面和空中）的海洋观测。海洋立体观测系统海洋立体观测系统 利用多种技术手段，进行综合的、三度空间的观测组合系统。它应用卫星、飞机、调查船、浮标、岸边测站、潜器、水下装置等作为观测平台，通过各种测量仪器和传输手段，实现资料的同步（或准同步）采集、适时传递和自动处理。海洋立体化观测系统可以获取多参数、完

3、整的海洋资料，实现对海洋大海洋立体化观测系统可以获取多参数、完整的海洋资料，实现对海洋大面积、多层次监测，是人类深入了解海洋现象，掌握海洋时空变化规律面积、多层次监测，是人类深入了解海洋现象，掌握海洋时空变化规律的重要技术手段。的重要技术手段。立体化海洋调查的重要技术立体化海洋调查的重要技术浮标与潜标技术水下观测平台技术水声监测技术沿海生态环境自动监测技术遥感海洋应用技术海洋环境立体监测系统集成技术1.3全球大尺度研究计划全球大尺度研究计划气候变异与预测研究计划（CLIVAR）热带海洋与全球大气计划（TOGA和TOGA-COARE）世界大洋环流实验（WOCE）极地计划国际地圈-生物圈计划（IG

4、BP）联合全球海洋通量研究（JGOFS）全球海洋观测系统（GOOS）全球海洋综合服务系统（IGOSS）近海海洋观测系统（NEAR-GOOS）ARGO计划1.4海洋调查方法海洋调查方法海洋调查的内容海洋调查的分类 海洋调查的标准海洋调查的系统构成海洋调查的内容海洋调查的内容能有效描述海洋水文、海洋气象、海洋化学、海洋地质、地球物理、海洋生物等有关要素和生物组成等。海洋调查的分类海洋调查的分类调查方式：大面观测、断面观测、连续观测、同步观测、辅助观测等。调查方法：航空观测、卫星观测、船舶观测、水下观测、自动浮标站（锚定或漂移）等。资料形式：数值、字符、图像和实物等多种类型。资料载体：表格、磁带、磁

5、盘、光盘等。海洋调查的标准海洋调查的标准中国海洋调查应按国家标准海洋调查规范进行。调查内容：能有效描述海洋水文、海洋气象、海洋化学、海洋地质、地球物理、海洋生物等有关要素和生物组成等。调查方式：大面观测、断面观测、连续观测、同步观测、辅助观测等。调查方法：航空观测、卫星观测、船舶观测、水下观测、自动浮标站（锚定或漂移）等。资料形式：数值、字符、图像和实物等多种类型。资料载体：表格、磁带、磁盘、光盘等。1.41.4海洋调查方法海洋调查方法海洋观测对象传感器观测平台施测方法数据处理海洋调查的系统构成海洋调查的系统构成海洋观测对象时空对应图海洋观测对象时空对应图空间分辨率海洋观测对象海洋观测对象采样

6、频率海洋观测对象海洋观测对象ty2sin00.511.522.533.54-1-0.500.5100.511.522.533.54-1-0.500.5100.511.522.533.54-1-0.500.5100.511.522.533.54-1-0.500.51yyyt1242基本稳定的随着时间推移变化极为缓慢 eg.各种岸线、海底地形和底质分布缓慢变化的有季节性的变化，空间尺度几千千米（大尺度过程）eg.“湾流”、“黑潮”显著变化的周期约几个月，几百千米（中尺度过程）eg.大洋的中尺度涡迅变的周期几天到十几天，十几到几十千米（小尺度过程）eg.羽状锋瞬变的周期几天到几小时，甚至分、秒，米级

7、以下（微细过程）eg.湍流运动和对流过程海洋观测对象海洋观测对象注：湾流呈红色，北美大陆呈褐绿色缓慢变化的缓慢变化的墨西哥湾流（Gulf Stream）湾流不是一股普通的海流，而是世界上第一大海洋暖流，亦称墨西哥湾（暖）流。墨西哥湾流虽然有一部分来自墨西哥湾，但它的绝大部分来自加勒比海。当南、北赤道流在大西洋西部汇合之后，便进入加勒比海，通过尤卡坦海峡，其中的一小部分进入墨西哥湾，再沿墨西哥湾海岸流动，海流的绝大部分是急转向东流去，从美国佛罗里达海峡进入大西洋。这支进入大西洋的湾流起先向北，然后很快向东北方向流去，横跨大西洋，流向西北欧的外海，一直流进寒冷的北冰洋水域。它的厚度为200米500

8、米，流速2.05米/秒，输送的水量比黑潮大1.5倍。黑潮（Kuroshio Current）黑潮的水并不黑，甚至比一般海水更清澈透明。这是因为黑潮水质极少杂质，能见度达3040米深。不过，当太阳的散射光照射到黑潮海面时，水分子偏重于散射蓝色光波，其他光波如红、黄等色为长波，被水分子吸收。所以，当人们从上往下看海水时，海水成了蓝黑色。这样，人们就习惯地称它为黑潮，以区别于其他的一般海水。缓慢变化的缓慢变化的中尺度涡中尺度涡叠加在海洋平均流场上的、尺度从几十公里至几百公里的水平涡旋。显著变化的显著变化的通常把河流向外海扩散的形似羽毛状的冲淡水叫羽状流水，外海水与羽状流水的界面叫羽状锋。显著变化的显

9、著变化的羽状锋羽状锋传感器传感器线式的点式的传感器传感器面式的固定平台沿海观测站海上定点水文气象观测浮标海上石油井架南天龙号吊运钻井平台南天龙号吊运钻井平台观测平台观测平台观测仪器的载体和支撑海洋环境监测站海洋环境监测站多参数浮标和波浪浮标多参数浮标和波浪浮标活动平台 海洋调查船 水下潜动装置 漂流浮标 观测卫星鱼鹰一号深潜器鱼鹰一号深潜器观测平台观测平台东方红东方红2号海洋调查船号海洋调查船argo表面漂流浮标表面漂流浮标海洋二号卫星海洋二号卫星随机方法定点方法台站观测大面观测断面观测连续观测浮标站观测走航方法轨道扫描方法-海洋卫星遥感施测方法施测方法对海洋气象和水文要素进行定时观测的站点。

10、设置方式有固定式（海岸边、岛屿与灯塔上）和浮动式（船舶或浮动平台）。定点观测定点观测海滨观测临时观测站：一般不超过半年单要素观测站：多数为潮汐观测，也有专门观测海浪的台站综合性观测站：要求进行水文气象方面的多要素观测台站观测台站观测为了解一定海区环境特征（如水文、气象、物理、化学、地质和生物）的分布和变化情况，以及彼此间的联系，在该海区设置若干观测点，隔一定时间（近海一般为一个月）做一次巡回观测。每次观测争取在最短时间内完成，一般船只到站不抛锚（流速大例外）。观测时的测定称为“大面观测站”。大面观测大面观测断面观测断面观测在调查海区设置由若干具有代表性的测点组成的断面线，沿此线由表到底进行。这

11、是在基本搞清某一海区的水文特征和海流系统以后，为进一步探索该海区各种海洋要素的逐年变化规律采用的一种调查方式。观测时的测定称为“断面观测站”。为了解水文（特别是海流）、气象、生物活动和其它环境特征的周日变化或逐日变化情况所采用的一种调查方式。在调查海区选具有代表性的某些测点，按规定的时间间隔连续进行25个小时以上的观测。观测时的测点称为“连续观测站”。连续观测连续观测B1B2AB3初级数据处理将最原始的观测读数订正为正确读数进一步的数据处理如空缺数据的填补、各种统计参数的计算、延伸资料的求取初级信息的处理从观测值或延伸资料中提取初步的海洋学信息，如绘制水温盐度时空分布图等进一步的信息处理从处理

12、后的数据中或经初级信息处理的信息中，提取进一步的海洋信息数据处理数据处理表层水温底层水温表层盐度底层盐度通过本章的学习你了知道了哪些海洋调查新技术？举1-2个例子加以说明。海洋调查的方式有哪几种？解释大面观测、断面观测含义及区别。思考题思考题谢谢谢谢观赏观赏固定平台沿海观测站海上定点水文气象观测浮标海上石油井架南天龙号吊运钻井平台南天龙号吊运钻井平台观测平台观测平台秦皇岛海洋环境监测中心站秦皇岛海洋环境监测中心站多参数浮标和波浪浮标多参数浮标和波浪浮标海冰灾害海冰灾害2013年年1月，月，渤海海冰面积渤海海冰面积已经达到近已经达到近25年来年来1月上旬的月上旬的最大值，约为最大值，约为近近25

13、年同期平年同期平均值的均值的2.5倍。倍。海冰灾害海冰灾害2013/14年冬季海冰灾害损失统计年冬季海冰灾害损失统计漂流浮标漂流浮标 美国海军业务化漂流浮标计美国海军业务化漂流浮标计划，每年在海上保持划，每年在海上保持200-250200-250个漂个漂流浮标。正在试用的流浮标。正在试用的AN/WSQ-6AN/WSQ-6型型系列多参数漂流浮标可以测量风系列多参数漂流浮标可以测量风速、风向、气温、气压、表层水速、风向、气温、气压、表层水温、各层水温、全向环境噪声、温、各层水温、全向环境噪声、波浪方向谱等多种海洋气象参数波浪方向谱等多种海洋气象参数。板块构造学说板块构造学说软流圈就像传送带，板块就像传送带上的包软流圈就像传送带，板块就像传送带上的包为弥补大面观测的不足，利用渔船、货船、客船、军舰和海上平台等，按统一时间就地进行的海洋学观测。目的是为了获得较多的同步海洋观测资料，以便更详细、更真实地了解海洋环境特征的分布情况。辅助观测对水文预报尤为重要。辅助观测辅助观测