1、第五章 透明度、水色、海发光的观测5.1透明度、水色、海发光观测意义5.2透明度观测5.3水色观测5.4海发光观测透明度海水透光的程度，即光在海水中的衰减程度。水色散射特性决定。海发光夜间海面上出现的生物发光现象。透明度、水色、海发光观测意义海水的颜色，由水质点和海水中悬浮质点对太阳光的清澈的海水：清澈的海水：透明度高，水色低透明度高，水色低浑浊的海水：浑浊的海水：透明度低，水色高透明度低，水色高保证交通运输安全航海识别浅滩一般是利用白浪作标志，无风天气，靠水色来识别浅滩的存在。较高的透明度可以避开暗礁或危险障碍。利用海发光使我们在黑夜航行时可以及时发现各种目标，如导标、岸线、岩石、暗礁等。海
2、军活动中必须估计到水色、透明度等光学性质对于战争的影响潜艇与水雷的颜色，潜艇航行的深度和水雷布防的深度考虑透明度。利用海发光发现舰艇的轨迹。水色透明度对海水的养殖非常重要鲍鱼、海参要求海水透明度高，但养蚶、蛏、蚝则要求透明度低。水色透明度在物理海洋方面可以辅助水团分布，流系的判别，可以反演真光层的厚度。水色对盐业也有一定意义晒盐可以根据水色的高低来开闭闸门以增加盐的产量。5.2 透明度观测5.2.1 透明度定义5.2.2 观测方法5.2.3 注意事项5.2.1 透明度定义传统定义：用直径为30cm 的白色圆板（透明度板），在船上背阳一侧，垂直放入水中，直到刚刚看不见为止。透明度板“消失”的深度
3、叫透明度。优点：简单、直观缺点：受海面反射光的影响、与观测人眼睛的近视程度有关等，缺乏客观代表性；透明度盘只能测到垂直方向上的透明度，不能测出水平方向上的透明度。这一深度，是白色透明度板的反射、散射和透明度板以上水柱及周围海水的散射光相平衡时的结果。所以，用透明度板观测而得到的透明度是相对透明度。海水中光的衰减光线进入海水中，由于被水分子及悬浮物质的吸收和散射作用，使得光线很快减弱，到达一定的深度后，光就完全消失了。所以海水就象一个过滤器，过滤着不同颜色的光线，深度越大，光线就越难通过。海水中光线的强弱和海水的清浊以及悬浮物质的多少有关。近年来，国际上多采用仪器来观测光能量在水中的衰减，以确定
4、海水透明程度，并对透明度作出新定义。新定义：一平行光束在水中传播一定距离后，其光强I与原来光强I0之比，用T表示，即T=I/I0由于光强在海水中垂直衰减规律为：I=I0 e-rz其中，r为衰减系数，z为深度。所以T=e-rz若取z=1m，则lnT=|r|例如，某海区衰减系数为0.05m-1，则L=1/r=1/0.05=20m。新定义更能表现海水的物理性质。5.2.2 观测方法塞氏盘法塞氏盘法观测设备：透明度盘、带长度记号的绳索、重锤 直径为30厘米的圆盘观测方法：选择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。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
5、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。观测要求：透明度的观测只在白天进行，观测时间为：连续观测站，每2小时观测一次，大面观测站，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。透明度计法透明度计法将振荡均匀的水样快速倒入透明度计筒内，检验人员从透明度计的筒口垂直向下观察，缓慢放出水样，至刚好能清楚辨认其底部铅字的水样高度为该水的透明度。大于30cm为透明水。该法主观影响较大，测时应取平均值。出海前应检查透明度盘的绳索标
6、记，新绳索使用前须经缩水处理（将绳索放在水中浸泡后拉紧晾干），使用过程中需增加校正次数。透明度盘应保持洁白，当油膝脱落或脏污时应重新油漆。每航次观测结束后，透明度盘应用淡水冲洗，绳索须用淡水浸洗，晾干后保存。5.2.3 注意事项5.3 水色观测5.3.1 水色及其成因5.3.2 观测方法5.3.3 注意事项5.3.1 水色及其成因太阳光进入海水后，由海水质点、海水中悬浮粒子和生物散射出海面的光谱颜色。注意：水色和海色是有区别的。海面的颜色：光反射海水的颜色：光的散射与反射海水对光线的选择吸收和散射各色光线波长不同，吸收率也不同。一般来说，波长长度与吸收率呈正比例的关系。吸收与散射是互为相反的两
7、种作用。吸收率大的光波，其散射能量小，而吸收率小的光波，其散射能量大。散射能量还与悬浮物颗粒粒径有关：颗粒粒径越小，短波散射能量越大。在大洋水中，悬浮物量少，颗粒粒径也小，蓝光散射能量大，故海水的颜色多呈蓝色。近岸海水，由于悬浮物增多，颗粒变大，黄光散射能量大，所以水色多呈黄色、浅蓝或绿色。5.3.2 观测方法水色计目测确定水色计目测确定 水色计水色计是由蓝色、黄色、褐色三种溶液按一定比例配制的21种不同色级，分别密封在22支内径8mm、长100mm的无色玻璃内，置于敷有白色衬里的两开盒中（盒的左边为1至11号，右边为11至21号）。其中1-2号是蓝色；3-4号是天蓝色；5-6是绿天蓝色；13
8、-14号是绿黄色；15-16号是黄色；17-18 是褐黄色；19-20号是黄褐色。观测方法：观测透明度后，将透明度盘提到透明度值一半的位置，根据透明度盘上所呈现的海水颜色，在水色计中找出与之最相似的色级号码，并计入水温观测记录表中。观测要求：水色的观测只在白天进行，观测时间为：连续观测站，每2h观测一次，大面观测站，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。观测时水色计内的玻璃管应与观测者的视线垂直。水色计必须保存在阴暗干燥的地方，切忌日光照射以免褪色。每航次观测结束后，应将水色计擦净并装入里红外黑的布套里。使用的水色计在6个月内至少用标准色计校准一次，发现褪
9、色现象，应及时更换，作为标准用的水色计。5.3.3 注意事项5.4 海发光观测5.4.1 海发光及其影响因子5.4.2 观测方法5.4.3 注意事项海发光是海中的微光，它是指夜间海面生物的发光现象。5.4.1 海发光及其影响因素发光细菌呼吸现象的连续发光，在沿岸以及大河注入的海区繁殖，其强度很微弱，平稳而带乳白色，受小波浪刺激而发光较复杂的海生生物如水母、海绵、贻贝，一种闪光，特殊的发光器官单细胞有机物如夜光虫，细胞内发光，发出的光由白色、浅绿或淡红的闪光组成，海水扰动越剧烈，闪光就越频繁，它们暴露物体的可能性最大鱼也能发光它们体内能分泌一种特殊物质，这种物质与氧发生作用而发光；寄生发光细菌细
10、菌发光夜光藻发光水母发光海莹发光鱼类发光5.3.2 观测方法发光类型：火花型（H）。由大小为0.02-51mm的发光浮游生物引起的，是最常见的海发光现象。仅当海面有机物受到扰动或生物受化学物质刺激时才比较显著，而在海面平静或无化学物质刺激时，发光及其微弱。弥漫型（M）。由发光的细菌发出的，其发光特点是海面上一片弥漫的白色光泽。只要这种发光细菌大量存在，在任何情况下都发光。闪光型（S）。由大型发光动物产生的。像其他发光一样，在机械或化学物质刺激下，发光才比较显著。闪光通常是孤立出现的，当大型发光动物成群出现时，这时发光才比较显著。发光强度：海发光强度等级表 发光征象发光征象等级等级火花型（）火花
11、型（）弥漫型（）弥漫型（）闪光型（）闪光型（）无发光现象无发光现象无发光现象在机械作用下发光，勉强可见发光勉强可见在视野内有几个发光体在水面或风浪的波峰处发光，明晰可见发光明晰可见在视野内有十几个发光体在风浪、涌浪的波面上发光显著，漆黑夜晚可借此看到水面物体的轮廓发光显著在视野内有几十个发光体发光特别明亮，连波纹上也见到发光发光特别明亮在视野内有大量的发光体观测方法：观测前，观测者应在黑暗环境中适应几分钟，观测地点应选在船上灯光照不到的黑暗处；根据海发光的征兆，目测判定海发光的类型和等级。观测要求：海发光只在夜间观测，连续观测站，在20、23和02时观测，大面观测站船到站观测，但两站间的航行中要观测一次，海滨观测站在每天天黑后进行一次海发光观测。海发光观测记录表海区_调查船_ 观测日期_年_月_日至_年_月_日海面平静，观测不到海发光时，可用工具搅动海面。两种海发光类型同时出现时应分别记录。海面没有发光现象或在月光较强的情况下，无法观测海发光时，则须在下表中的发光类型栏内记“无”。5.4.3 注意事项注意注意透明度、水色、海发光的观测依靠人的感官进行，因此相应观测的注意事项和正确的观测方法决定了观测的准确性。
