1.太阳同步轨道定义、特点 太阳同步轨道：卫星的轨道平面以地球的公转速率围绕太阳旋转，卫星总在每天同一时间穿过赤道，太阳同步轨道卫星总在相同的当地时间飞越同一纬度地球表面上空，轨道平面与日地连线的交角不变，卫星轨道平面和太阳始终保持相对固定的方向 特点：卫星轨道平面倾角大约97~110度； 相对于地球西向逆行； 多数卫星高度约700~800 km； 轨道周期90~100min; 每天绕地球旋转14~16圈 地球同步轨道定义、特点 地球同步轨道定义：卫星的轨道周期等于地球在惯性空间中的自转周期（23小时56分4秒），且方向亦与之一致，卫星在每天同一时间的星下点轨迹相同,当轨道与赤道平面重合时叫做地球静止轨道,即卫星与地面的位置相对保持不变。 特点：轨道倾角不为0； 轨道可为圆形或椭圆形； 每天在相同时间经过相同地点，相对地球运动； 星下点轨迹是“8”字形封闭曲线。 2.水平极化和垂直极化定义 极化（偏振）：电磁波电场振动的空间分布对于传播方向失去对称性（具有偏向性）的现象 极化状态：是根据电场方向和参考平面关系定义的 参考平面：由于电磁波所在波束和探测平面法线确定 水平极化：电磁波电场与参考平面垂直 垂直极化：电磁波电场与参考平面平行 极化方式在微波遥感中的重要作用
3. 标准化雷达后向散射截面的物理意义? 标准化后向散射截面：0100[]10log ()dB σσ= 4. 散射计中，电磁波在粗糙海面的后向散射机制? 电磁波在粗糙海面的散射的组成： 1、镜面反射（镜点散射）：当地入射角＝0度； 2、海面斜率的概率密度函数； 3、布拉格共振散射； 4、两尺度散射模：当地小面积元毛细重力波的布拉格散射，由于长波倾斜影响，海面斜率概率密度函数对当地小面积元积分 5. 布拉格共振的条件是什么? 如何推导、计算? 条件：雷达入射角：30~60度、 基于两尺度模型、 雷达波束仅与方位角方向上的毛细重力波共 振、 毛细重力波波长与电磁波波长相当 2sin radar water λλθ= 6. 高度计在海洋学中的应用，如大洋环流、厄尔尼诺现象等
《物理海洋学》复习提纲 （2012年12月） 第四章 基本方程 1、作用于海水微团的真实力有哪些？ 答： 地球引力g *=v 02()M r a r μ-v ，压强梯度力1p ρ?-，摩擦力F V μρ=?r ，天体引力（包括月 球引力()02M L X L L K μ=-v v 和太阳引力()02S L X L L K μ=-v v ） 2、基本方程由哪几个守恒定律推导而来？有几种方程组成？ 答：()()()()1 20(,,)T D dV g p V F F dt V s V s k s t V t s p θρθθκθρρθ?=-?-Ω?++?????=? ??+??=???? ??+??=???? =?? v v v v v v v v v ——运动方程动量守恒——连续方程质量守恒——盐量扩散方程盐量守恒——热传导方程热量守恒——海水状态方程 3 边界条件出现的物理原因？ 答： 海洋是有边界的，它与大气、海底和海岸线之间存在着不连续界面。而这种不连续界面基于连续性的海水运动基本方程组不能应用，必须用边界条件来代替。 4、基本方程及边界条件为什么要进行时间平均？ 答： 通常情况下，海水运动处于湍流状态。处于湍流运动状态的流体质点其运动轨道是无序的、随机的。各质点之间存在着不连续的相对运动，这种运动被称为脉冲运动。这种运动分析起来很困难，通过时间平均，可以将海水运动中的脉动特征分离掉，从而更利于体现海水运动
的整体规律。 5、准静力近似、f 平面近似、β平面近似和Boussinesq 近似的概念。 答： 准静力近似：静力方程10p g z ρ?- -=?0z p p gdz ζρ?=+?，其中0p 为海面气压，z gdz ζρ?为z 点以上单位底面积水柱的重量。任意点压强等于海面大气压强与该点以上水柱重量之和，这就是准静力近似又叫静压假设。 f -平面近似：在大尺度运动中，为了理论上研究方便，在不影响海水运动主要特征的情况 下，常常取02sin f f ω?==，即认为海水运动发生在科氏力参量为常数0f 的平面上，该平面叫做f -平面，在该平面上研究海水运动称为f -平面近似。 β-平面近似：科氏参数f 是纬度y 的非线性函数，近似地将f 表示为0f f y β=+的线 性函数，这种近似称为β-平面近似。 Bounssinesq 近似：在海水运动基本方程组中，近似认为海水是不可压缩的，以体积连 续方程0V ??=u v 来买描述海水的连续性。微小密度扰动'ρ仅在z 方向的运动方程中对浮力 项' g ρρ 有意义，其与方程中均以c ρ代替ρ。这种近似叫做Bounssinesq 近似。 第五章 海流 1 海流、地转流、惯性流的定义。 答： 海流：海水沿一定途径相对稳定的大规模流动。 地转流：大尺度海水在压强梯度力和Coriolis 力平衡下的流动。这种流动基本上是近似水平的，也可近似认为是定常的。 惯性流：风力维持的漂流流出风力强制作用区域，变为自由流动。其运动的前支持度远小于
课程名称：《化学海洋学》 （考试方式：闭卷，考试时间：，考试要求：） 一，填空( 每空1分，共计20分) 1)海洋有机质按生物化学类别分类可分为_类脂物、碳水化合物、氨基酸 和多肽、腐殖质，烃和氯代烃、维生素类和色素。 2)开阔大洋表层水盐度通常在___亚热带海域____（赤道海域、亚热带海 域、亚极地海域）出现极大值。 3)在现场大气压为101.325 kPa时，一定温度和盐度的海水中，某一气体 的饱和含量称为该温度、盐度下该气体的___溶解度_____。 4)在海-气界面气体交换的薄膜模型中，一般而言，风速约大，薄膜层厚 度越_____薄___，海-气界面气体交换通量越_____大___ 。 5)在海-气界面气体交换的薄膜模型中，气体分子的海-气净扩散通量与该 气体分子的分子扩散系数有关，一般而言，水体温度的增加，分子扩散 系数越__大______；气体分子量越大，分子扩散系数越___小____ 。 6)在全球海水碳储库中，___ DIC _____的储量最多，其下依次是__ DOC _____和_ POC _。（从DIC、DOC、POC、PIC中选择）。 7)假设某海水的pH值完全由其无机碳体系所控制，则温度升高时，pH 值降低；盐度增加时，pH值增加；压力增加时，pH值降 低；Ca(Mg)CO3沉淀形成时，pH值降低。 二，名词解释（每小题5分，共计20分）
1）新生产力 由光合作用区域以外所提供营养盐支持的净初级生产力份额，称为新生产力2）富营养化 海水中营养物质过度增加，并导致生态系统有机质增多、低氧区形成、藻华暴发等一些异常 改变的过程。 3）成岩作用 沉积物在沉积和埋藏时所发生的所有过程的通用术语。它包括沉积物与上覆水接触时所发生 的变化以及沉积物和上覆水脱离接触时所发生的变化。成岩过程改变了沉积物的构造、结构 和矿物学性质，并导致最后形成坚硬的岩石。 4）表观溶解氧 假设海表面水体与大气处于平衡，水体的含氧量达到饱和，水体下沉后，由于有机物等的 分解，氧的含量发生了变化，两者之差称为AOU。 AOU=DO溶解度-DO实测 三，简答（30分） 1）全球而言，高纬度表层海水中的18O贫乏，而低纬度海水中18O富集，主要原因是什么？（6分） 答：1）低纬度的海域蒸发量大于降水量；而高纬度相反。 2）18O与16O比较易凝结不易蒸发 3）借助大气环流，水汽在由低纬度的向高纬度输送的过程中，由于不断凝结，降水中的18O 逐渐变少。 2）为什么溶解态Zn在北太平洋深层水中的浓度高于北大西洋深层水，而溶解态Al则相反。（6分） 答案：溶解态Zn为营养盐型痕量金属元素，它在上层水中被浮游生物所吸收，当生物死亡后，部分生源物质在上层水体再循环，另有部分通过颗粒沉降输送至中深层。当进入中深层水体的颗粒物发生再矿化作用时，它会重新回到水体中，由于深海热盐环流的流动路径为从北大西洋流向北太平洋，北太平洋深层水的年龄要老于北大西洋，故随着年龄的增长，积累的溶解态Zn越多，故北太平洋深层水中溶解态Zn浓度高于北大西洋。Al为清除型元素，它在大西洋表层具有较高的输入通量，且在深海水流动过程中不断地通过颗粒物吸附从水体中清除、迁出，导致其在北太平洋深层水中的浓度低于北大西洋。 3）试分析海水中CaCO3的溶解、颗粒有机物的再矿化这两个过程对海水中的
海洋资源与技术复习思考题及答案
什么是海与洋？二者的根本区别是什么？ 海和洋是地球上广大连续的咸水水体的总称。 海洋的中心主体部分称为洋，边缘附属部分称为海，海与洋彼此沟通组成统一的世界大洋。海是各大洋的边缘区域，附属于各大洋。 海底地形可分为哪几个主要部分？ 按照海洋的深浅和海底起伏形态，海底地形大体上分为：大陆边缘、大洋盆地和大洋中脊。 水下特殊环境有何主要特点？ 水下特殊环境主要有以下特点： 1.水中含氧量少 2.高压区域 3.黑暗世界 4.低温场所 5.动荡境地 6.水下通信困难 7.海洋仪器腐蚀或失效 什么是海洋技术？海洋技术包括的主要内容有哪些？ 海洋技术是一门主要研究为海洋科学调查和海洋开发提供一切手段与装备的新兴学科，是当代最重大的新技术领域之一，几乎涉及当代所有的科学技术，包括以下方面的内容： 海洋调查技术
海洋资源开发 海洋环境监测、预报和环境保护等三个主要方面的工具、仪器设备和方法 到目前为止，人类对海洋的开发历程经历了哪三个阶段？ 回顾历史，到目前为止，人类对海洋的开发历程大体上可分为三个阶段： 岸边原始开发阶段 对海洋资源进行广泛调查阶段 近代对海洋资源进行有计划的开发阶段。 现代海洋调查和探测技术包括哪些内容，有何特点。 海面：调查船、浮标站 海下：水声技术、潜水技术、水下实验室 空间：飞机和卫星遥感 构筑了一个立体化的调查探测网络 现代海洋调查和探测正在向海面、水下、空中和空间发展，出现立体化的调查趋势。 海洋资源开发技术主要包括哪些方面内容？ 包括海洋水产养殖技术，海洋油气开发技术，海底采矿技术，海水淡化技术，海洋能开发技术，海洋旅游资源开发技术，海洋生物、化学、药物资源开发技术。（来自百度百科） 什么叫海洋调查船？海洋调查船按调查任务来分有哪些类型？海洋调查船有哪些主要特点？
海洋科学导论复习提纲 第一章绪论 海洋科学研究内容:全球海洋总面积约3.6亿平方公里，平均深度约3800米，最大深度11034米。全球海洋的容积约为13.7亿立方公里，占地球总水量的97%以上。 海洋科学特点：1、特殊性与复杂性；2、作为一个物理系统，海洋中的三态变化无时不刻不在进行，是其他星球上未发现的。3、海洋作为一个自然系统，具有多层耦合的特点。 研究特点：1、明显依赖于直接观测；2、信息论控制论系统论等方法在研究中越来越显示其作用；3、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益明显。 海洋学研究意义:1海洋与人类生存环境关系密切；2.海洋蕴藏着丰富的资源（矿产、化学、生物、动力）3.军事、航运、港工、油气开发； 第二章地球系统与海底科学 1、地球外部圈层 （1）按自然地理学观点，地球外部分为五大圈层，从外到内： a、大气圈 b、水圈——97%集中于海洋 2%以固态水存在 c、生物圈——渗透在另三大圈层内部 d、岩石圈——属于地球内部圈层部分 e、人类圈（智能圈） （2）按环境学观点第五圈层为土壤层 （3）按大气科学的观点，第五层为冰雪圈，冰雪圈可包含在广义水圈中 2、地球内部圈层 海洋的划分 1、洋：辽阔连续巨大的咸水体；全球共4个，远离大陆；占海洋总面积的90.3%；水深>2000m，平均3000m；底质为红粘土和软泥；有独立的潮汐与洋流系统；温、盐要素不受大陆影响；平均盐度35，年变化小。 2、海：陆地边缘的咸水小水体；全球共54个，靠近陆地；占海洋总面积的9.7%；水深<2000m；底质：陆沉积；无独立潮汐和洋流系统，潮波是大洋传入；温、盐要素受大陆影响很大。 3、海湾——外宽内窄，洋或海伸进大陆的一部分。海湾中常出现最大潮差，如杭州湾大潮，最大潮差可达8.9m。 4、海峡——两块陆地之间形成的两端连接海洋的狭窄水道。 海的分类 1、陆间海：大陆之间的，面积深度较大。例如—地中海、加勒比海。 2、内海：伸入大陆内部的海，面积较小，其水文特征受周围大陆的强烈影响。世家海和波罗的海。 3、边缘海：位于大陆边缘，以半岛、岛屿或群岛与大洋分隔。如东海、日本海。 南大洋：三大洋在南极洲附近连成一片的水域称为南大洋，又名南极水域。 2.3 海底的地貌形态 海岸带：水位升高便被淹没、水位降低便露出的狭长地带即是海岸带。海岸带是陆地与海洋相互作用、相互交界的一个地带（潮上带，潮间带，潮下带）。 海岸线：陆地与海面的交线。近期大潮平均高潮面与陆岸的交线。 海岸动力学：下界浅海波浪对海底开始起作用的地方，上界最高潮位激浪还能作用到的上限。 潮间带：高潮时的海岸线与低潮时的海岸线之间的带状区域。 一、稳定型大陆边缘：由大陆架、大陆坡和大陆隆三部分组成。 大陆架：大陆周围被海水淹没的浅水地带，是大陆向海洋底的自然延伸。其范围是从低潮线起以极其平缓的坡度延伸到坡度突然变大的地方为止。 大陆坡：大陆坡是一个分开大陆和大洋的全球性巨大斜坡，其上限是大陆架外缘（陆架坡折），
厦门大学2005年级化学海洋学期末考试试题A 一、填空题或选择题（15分，判断题每题1分，其它空格0.5分） 1、海水中含量最高的元素是和。 2、开阔大洋表层水盐度通常在（赤道海域、亚热 带海域、亚极地海域）出现极大值。 3、在现场大气压为101.325 kPa时，一定温度和盐度的海水 中，某一气体的饱和含量称为该温度、盐度下该气体 的。 4、在海-气界面气体交换的薄膜模型中，一般而言，风速约大， 薄膜层厚度约，海-气界面气体交换通量越。 5、在海-气界面气体交换的薄膜模型中，气体分子的海-气净 扩散通量与该气体分子的分子扩散系数有关，一般而言， 水体温度的增加，分子扩散系数越；气体分子量越大， 分子扩散系数越。 6、在全球海水碳储库中，的储量最多，其下依次 是、和。（从DIC、DOC、POC、PIC中 选择）。 7、假设某海水的pH值完全由其无机碳体系所控制，则温度 升高时，pH值；盐度增加时，pH值；压力增加时， pH值；Ca(Mg)CO3沉淀形成时，pH值。
8、海洋硝化作用是指；海洋反硝 化作用是指。 9、与陆源腐殖质相比，海源腐殖质的芳香组分浓度一般较， 氮、硫含量比较， 13C比较。 10、分子式通常被用于表征海洋中有机物的平均分子 组成。 11、在不考虑N2的情况下，开阔大洋表层水的氮主要以形 式存在，开阔大洋深层水的氮主要以形式存在。（从 DIN、DON、PIN、PON中选择）。 12、海洋中的蛋白质是由一系列通过结合而成，活体 生物体内的蛋白质含量高低通常可用元素浓度来指示。 13、判断题：利用CTD实测得某海水的盐度为32.02315‰。 （） 14、判断题：开阔大洋表层水中不含有难降解的DOM。（） 二、问答题（20分） 1、与硝酸盐和活性磷酸盐不同，开阔大洋硅酸盐的垂直分布 并未在1000m左右水深处表现出极大值的特征，为什么？ （6分） 2、为什么溶解态Zn在北太平洋深层水中的浓度高于北大西 洋深层水，而溶解态Al则相反。（6分）
§1 §1.1 卫星海洋遥感的应用 p1 卫星海洋学涉及的详细内容有： ①海洋遥感的远离和方法：包括遥感信息形成的机理、各种波段的电磁波（可见光、红外光、微波）在大气和海洋介质中传输的规律以及海洋的波谱特征； ②海洋信息的提取：包括与海洋参数相关的物理模型、从遥感数据到海洋参数的反演算法、遥感图像处理和海洋学解释、卫星遥感数据与常规海洋数据在各类海洋模式中的同化和融合。 ③满足海洋学研究和应用的传感器的最佳设计和工作模式：包括光谱波段和微波频率的选择、光谱分辨率和空间分辨率的要求、观测周期和扫描方式的研究以及传感器噪声水平的要求。 ④反演的海洋参数在海洋学各领域中的应用。 卫星遥感所获得的海洋数据特点： 1.观测区域大 2.时空同步 3.连续 *卫星遥感资料和卫星海洋学的研究成果在海洋天气和海况预报、海洋环境监测和保护、海洋资源的开发和利用、海岸带绘测、海洋工程建设、全牛气候变化以及厄尔尼诺现象检测等科学问题上有着广泛的应用。（有问答题时加上） §1.2中国气象卫星的发展p6 我国气象卫星包括两个主要系统： 1.极轨卫星系统；2.地球静止卫星系统。 【了解】第一代极轨气象卫星“风云一号”，第一代静止气象卫星“风云二号”，第二代太阳同步轨道气象卫星“风云三号”，第二代静止气象卫星“风云四号”。（风云单号极轨，双号静止） §1.3中国海洋遥感的进步p8 2002年5月15日，我国第一颗海洋探测卫星“海洋一号A”与“风云一号”D气象卫星作为一箭双星同时发射升空； 2007年4月11日，“海洋一号”B卫星发射。 发射海洋一号卫星的主要目的是：观测海水光学特征、叶绿素浓度、海表面温度、悬浮泥沙含量、可溶有机物和海洋污染物质，并兼顾观测浅海地形、海流特征、海面上空气溶胶等要素，掌握海洋初级生产力分布、海洋渔业及养殖业资源状况和环境质量，了解重点河口港湾的悬浮泥沙分布规律，为海洋生物资源合理开发利用、沿岸海洋工程、河口港湾治理、海洋环境监测、环境保护和执法管理等提供科学依据和基础数据。 我国计划发展3个系列的海洋卫星： 1.以可见光、红外波段遥感探测海洋水色和水温为主的“海洋一号”系列卫星； 2.以微波遥感探测可全天候获取海面风场、海面高度和海表面温度场为主的“海洋二号”系列卫星； 3.同时配备光学传感器和微波传感器的可对海洋环境进行综合监测的“海洋三号”系列卫星。 §2 气象卫星与水色卫星 §2.1 遥感和遥感技术p30
第一章 1.化学海洋学的研究内容：（p2） 研究海洋环境中各种物质的含量，存在形式，化学组成及其迁移变化规律以及控制海洋物质循环的各种过程与通量，特别是海——气，海——底，海——陆，海——生等界面的地球化学过程与通量，可用“含量，迁移，过程，通量”来概括化学海洋学的研究内容。 2.化学海洋学的奠基者-挑战者号的意义（p3，p6） 化学海洋学是一门年轻的学科，以英国的“挑战者”号调查为起点。挑战者号航行了13万千米，调查了南北美，南非，澳大利亚，新西兰，香港，日本及数百个大西洋和太平洋岛屿，获得了大西洋，太平洋和南大洋大约1.3万种不同的动物和植物样本以及1441份水样，成功地确定了海底的两个主要路标：大西洋中脊和马里亚纳海沟。挑战者号对深海的勘测以及对世界海洋的温度，洋流，化学成分，海洋生物的调查，开启了人们对海洋物理，化学和生物学性质的了解。 第二章 1.水的性质 ?水具有异常高的冰点和沸点，导致其具有高的热容量 ?水具有异常的密度变化 ?水中盐分的增加导致渗透压增加 ?水中盐分的增加导致冰点的降低以及达到最大密度的温度降低 ?水是极好的溶剂 2.现代海水的种类：颗粒物质，胶体物质，气体，真正溶解物质 颗粒物质：由海洋生物碎屑等形成的颗粒有机物和各种矿物所构成的颗粒无机物； 胶体物质：多糖、蛋白质等构成的胶体有机物和Fe、Al等无机胶体； 气体：保守性气体（N2、Ar、Xe）和非保守气体（O2、CO2）； 真正溶解物质：溶解于海水中的无机离子和分子以及小分子量的有机分子。 3.海水的元素组成：微量元素，常量元素 常量元素：在海水中的浓度一般高于0.05mmol/kg，其中包括钠，钾，钙，镁，Sr等5种阳离子，氯，硫酸根，溴，碳酸氢跟（碳酸根），氟等5中阴离子和H3BO3 分子，它们构成了海水溶解态组分的99%以上 微量元素：在海水中的浓度一般小于0.05μmol/kg，包括Li,Ni,Mn,Fe,Zn,Pb,Cu,Co,U,Hg等金属元素 4.Marcet-Dittmar恒比定律，原因（p18-19） Marcet-Dittmar恒比定律:尽管各大洋各海区海水的含盐量可能不同，但海水主要溶解成分的含量间有恒定的比值 原因：水体在海洋中的迁移速率快于海洋中运输或迁出这些元素的化学过程的速率。因为加入或迁出水并不会改变海洋中盐的总量，仅仅是离子浓度和盐度的变化而已，对于其中的常量元素，它们之间的比值人基本保持恒定
第一章：海水的化学组成 1. 海水中化学成分分成哪几类？如何理解这种分类方式？ (1) 海水的元素构成：常量元素：含量大于1mg/kg的元素，共15种。分别是O、H、Cl、Na、mg、S、Ca、K、Br、C、N、Sr、B、Si、F。微量元素：含量小于1mg/kg的元素。 (2) 海水中的化学物质组成： 主要成分：在海水中浓度大于1mg/kg的成分。包括Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Sr2+、Cl－、SO42－、Br－、HCO3－(CO32)、F－、H3BO3共11种成分。 营养元素：非保守成分(生原要素或营养盐)N、P、和Si；微量营养元素As、Co、Cu、Fe、Mn、Mo等。 微量元素：在海水中的含量小于1mg/kg的元素。 溶解气体：海水中溶有大量的气体，它们主要来源于大气。如氧、二氧化碳、氮及惰性气体等。 海水中的有机物质：海水中的有机物质，包括有生命的生物体、生物残体、生物的代谢物、排泄物和溶解有机物。 悬浮颗粒：可以在海水中悬浮数天的固体颗粒。 2. 海水中的常量元素、主要成分都是哪几种？（参看第1题） 3. 什么是海水组成的恒定性？是谁首先提出的？ 1819年，Marcet提出“全世界所有的海水水样都含有同样种类的成分，这些成分之间具有非常接近恒定的比例关系，而这些水样之间只有含盐量总值不同的区别”。1884年Dittmar仔细地分析和研究了“挑战者”号调查船在环球海洋调查航行期间从世界各大洋中不同深度所采集的77个海水水样，结果证实海水中主要溶解成分的恒比关系，即“尽管各大海各海区海
水的含盐量可能不同，但海水主要溶解成分的含量间有恒定的比值。 4. 什么是海水中的溶解气体？ 海水中的溶解气体主要指溶存形式的气体分子，而不是指“气泡”，前者分布在海水的各个深度，后者集中出现在表层。 海水中的溶解气体种类 （1）活性气体和非活性气体。参与海水中生物和化学反应的气体称为活性气体，又称非保守气体；例如CO2、O2；不参与生物和化学反应，仅受物理过程影响的气体称为非活性气体，又称保守气体；例如惰性气体和氮气。 （2）微量气体。以空气中的含量为区分标准，除N2、O2、Ar、CO2外的气体，例如：甲烷和一氧化碳。 （3）放射性气体。例如；3H、222Rn、3He。 5. 海水是怎样形成的？海水物质的来源？ (1) 最初的海水是伴随地球本身的形成，较轻物质从接近地核的中心向地表迁移形成大气和海水雏形；(2) 在地球地质结构成熟(15亿年)以前，原生火成岩中易溶物质和频繁的火山喷发带来的酸性挥发物质溶于地表水中，汇成海水；(3) 在地球地质状况进入稳定期后，陆地岩石风化后淋滤水携带溶解物质通过径流入海是海水物质的主要来源。 海洋中大部分的阳离子和一小部分阴离子看来似乎是来源于火成硅酸盐的风化和火山的排出物，并由河流带入海洋。也有一部分来自海底的水热作用产物。多数主要阴离子是来源于挥发性物质。 6. 理解表1.2与Goldschmidt模型的关系。
97—98年热带太平洋地区海表面温度（SST）变化 与厄尔尼诺现象 姓名 单位 摘要： 1997-1998年全球发生大规模的El Ni?o现象，海表面温度（Sea Surface Temperature,缩写为SST）异常升高，全球气候系统随之改变，极具研究价值。本文通过对如何从相关网站上获取和分析SST数据以及根据所获数据绘制图像等问题的介绍，简要分析97-98年SST 所反映出的El Ni?o现象。本次课下作业拓展了我们的视野，提高了我们的实践能力，对以后的学习和工作益处良多。 关键字：AVHRR、SST、海表面温度厄尔尼诺 1、NOAA/TIROS卫星及A VHRR传感器简介 从六十年代后期开始，美国国家海洋大气局（NOAA）发射的泰洛思（TIROS）系列气象卫星使用可见光和红外波段的传感器直接为气象学急攻了大量有重大价值的图像．到70年代中期，海洋工作者开始从气象卫星的遥感数据中提取包括海表面温度和海水混浊度等有用信息，由此解开了卫星遥感技术在海洋学研究中应用的序幕． NOAA/TIROS是太阳同步极轨气象卫星，也被称为诺阿/极轨环境卫星，该卫星系列可为全球各国提供免费的当地数据接受服务。我国国家气象局自80年代初期以来已开展了20余年的NOAA/TIROS卫星的信号接受和资料分发工作。NOAA/TIROS卫星系统每天可输出全球范围的16000的大气探测数据，20000—40000个点的海表面温度数据。这些资料被广泛应用于天气预报以及海洋、渔业、水文、交通和地质等领域的研究，取得了越来越显著的社会经济效益。 NOAA/TIROS系列卫星装载有改进型甚高分辨率辐射计A VHRR，还有用于探测大气层垂直空气柱的剖面温度和湿度等物理量的泰罗斯垂直探测装置TOVS。 改进型甚高分辨率辐射计A VHRR（Advanced Very High Resolution Radiometer）是NOAA/TIROS卫星载有的可用于海洋研究的传感器．A VHRR属于可见光和红外波段辐射计；它可以用来遥感云量和表面温度，这里“表面”可以是地球表面、云层上表面或水体包括海洋表面，第一部四波段辐射计A VHRR最初在1978年发射的TIROS-N上使用；随后发展的五波段辐射计A VHRR/2开始在1981年发射的NOAA-7上使用．最新发展的六波段A VHRR/3开始在1998年5月发射的NOAA-15上使用。。 2、数据下载 首先可使用匿名FTP（anonymous File Transfer Protocol）进入美国宇航局JPL实验室物理海洋学现有档案分发中心：ftp://https://www.doczj.com/doc/b516673468.html,/pub/data_collections/monthly_mean_atlas/，该中心包括1987--2001年几个主要卫星或传感器(如：avhrr,ers1,topex等)所观测的数据资料和解读这些数据的各种程序（如：fortran程序,c语言程序等）。具体操作详见下面一系列图示。我选取的年份是1997年和1998年，将文件夹内的所有文件下载到本地硬盘上：（保存路径为:\sat，下载完毕再将文件夹重命名为avhrrsst97和avhrrsst98）
海洋地质学复习提纲 第一章绪论 1.什么是海洋地质学，海洋地质学的研究内容？ 对海洋领域所作的地质学方面的研究起初叫做“海底地质学”（Submarine Geology），后来一般均称为“海洋地质学”（Marine Geology） 海洋地质学以海水覆盖下的广大岩石圈为研究对象，主要包括海岸、大陆架和大陆坡，以及广阔的深海洋底。它也是地质学的一个分支，专门从事海洋区域的地质学研究。 2. 2.海洋地质学调查手段有哪些？ 海洋地质调查和技术手段主要有： 利用人造卫星导航和全球定位系统（GPS），以及无线电导航系统来确定调查船或观测点及测线在海上的位置； 利用回声测深仪，多波束回声测深仪及旁测声纳测量水深和探测海底地形地貌； 用拖网、抓斗、箱式采样器、自返式抓斗、柱状采样器和钻探等手段采取海底沉积物、岩石和锰结核等样品；
用浅地层剖面仪测海底未固结浅地层的分布、厚度和结构特征。用地震、重力、磁力及地热等地球物理办法，探测海底各种地球物理场特征、地质构造和矿产资源，有的还利用放射性探测技术探查海底砂矿。 3.从DSDP到ODP到IODP，深海钻探计划对海洋地质学的推动作用？ 深海钻探（DSDP）（1968-1983）证实了海底扩张理论和板块构造学说 大洋钻探（ODP）（1985-2003）创立了古海洋学 整合大洋钻探计划——IODP（2003-2013）、国际大洋发现计划——IODP （2013-2023）规模更加宏大、科学目标更具挑战性 4.21世纪是海洋世纪，海洋地质学面临什么新的任务和挑战？ 海洋高新技术的应用向空间发展、观测精度不断提高, 从而使海洋地质科学的调查研究朝" 领域广、精度高、研究深" 的方向发展 第二章板块构造理论 1.大陆漂移假说的主要内容和缺陷是什么？ 主要内容：地球上所有大陆在中生代以前曾结合成统一的巨大陆块——联合古陆，或称泛大陆；其周围是围绕泛大陆的全球统一海洋——泛大洋。中生代以后，联合古陆解体，由于各大陆分离，漂移，逐渐形成了大西洋和印度洋，而泛大洋（古太平洋）收缩成今天的太平洋。 主要内容：全世界的大陆在古生代晚期曾连接成一体，称为联合古大陆或泛大陆(Pangea)，围绕联合古大陆的广阔海洋称为泛大洋； 较轻的硅铝质大陆漂浮在较重的硅镁层之上，并在其上发生漂移； 从中生代开始，泛大陆逐渐破裂、分离、漂移，形成现代海陆分布的基本格局。 大陆漂移的驱动力是与地球自转有关的两种力：向西漂移的力（来自日月引力产生的潮汐摩擦力）和指向赤道的离极力。 缺陷：1、魏格纳进行古地理重建（拼合大陆）时，依据的几何特征不够精确；2、刚性的花岗岩层不可能在刚性的玄武岩层上漂移；3、地球已有
一填空题(每空1分，共20分) 1.在海水中，浓度大于0.05 mmol/kg的元素为常量元素，海水中的11中 常量元素是： 阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Sr2+ 阴离子：Cl-、SO42-、Br-、HCO3-(CO32-)、F- 分子：HBO3 2.海水中，与海洋生物生长密切相关的元素称为营养盐： 主要营养盐：N、P、Si 微量营养盐：Mn、Fe、Cu、Zn 3.实用碱度（PA）是碳酸碱度，硼酸碱度，水碱度之和． 4. 盐度的原始定义: 一千克海水中，所有碳酸盐转化为氧化物，溴、碘以氯置换，所有的有机物被氧化之后所含全部固体物质的总克数。单位为克/ 千克，符号为S‰ 5. 浮游植物光合作用中被吸收，与碳、氧等为构成生物体基本元素。有较为恒定的吸收比（C:N:P:O=106:16:1:－276）。 6. 总氮（TN）,颗粒氮（PN）,溶解氮（DTN）,溶解无机氮（DIN）,溶解有机氮（DON） 7. 总磷（TP）,颗粒磷（PP）,溶解磷（DTP）,溶解无机磷（DIP）,溶解有机磷（DOP）8.海水中无机配位体重要有： 9.海水中有机配位体大部分含有羧基，氨基，羟基官能团． 10.影响海洋初级生产力的主要因素是光照（温度），营养盐，微量元素等二简答题(每题8分，共40分) 1.盐度 答：在1 kg海水中，将所有的碳酸盐转变为氧化物，所有的溴和碘为等摩尔的氯所取代，且所有有机物被氧化以后，所含全部固体物质的总克数。单位：g/kg，以符号S‰表示。 2. 氯度 答：在1 kg海水中，当溴和碘为等摩尔的氯所取代， 所含氯的克数。单位：g/kg，以符号Cl‰表示。 3. CaCO3和MgCO3沉淀的形成与溶解对海水pH值的影响? 答：
第十二章中国近海的区域海洋学 12.1自然环境概况 12.1.1地理位置、区划和岸线 中国近海，依传统分为四个海区，即渤海、黄海、东海和南海。 一、渤海 渤海是中国内海。是深入中国大陆的近封闭型的一个浅海。它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。 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。 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。 四、南海 南海位于中国大陆南方，纵跨热带与亚热带，而以热带海洋性气候为主要特征。也是中国海疆国界伸展最南之处。 12.1.2海底地形、沉积与构造 —、渤海 在四个海区中，渤海深度最浅，小于30m的海域近7.2×l04km2，
因而海底地势最为平坦，地形也较单调。若再细分，可分5部分：渤海海峡、辽东湾、渤海湾和莱州湾、中央海盆。 二、黄海 海底地势比东海和南海平坦，但地貌形态却比渤海复杂。最突出的特征有黄海槽、潮流脊和水下阶地。 三、东海 东海兼有浅海和深海的特征而不同于渤海和黄梅，但仍以浅海特征比较显著。浅海特征中，尤以大陆架宽广最为突出。 四、南海 南海居于深海。大陆架、大陆坡和深海盆地等形态相当齐全。海底地形的基本特点是由岸边向海盆中心的阶梯状下降，但突出特征是，南、北坡度缓而东、西坡度陡。 12.1.3径流特征 流入中国近海各海区的径流量，彼此相差很悬殊。即使同一海区，在不同季节，差别也很大。
1.为什么海洋表面在卫星海洋学中非常重要？ 2.概念理解：卫星轨道倾角、星下点、节点、升轨、降轨、升轨 点、降轨点 3.太阳同步轨道定义、特点 4.地球同步轨道和地球静止轨道区别 5.轨道周期、重复周期、传感器重复周期、再访问时间定义 6.光学仪器和微波雷达的角分辨率、空间分辨率 7.水平极化和垂直极化定义 8.立体角详细推导 9.天顶角、观测角 10.辐射通量、辐射强度、辐亮度、辐照度、发射率、菲涅耳反射率、朗伯表面 11.基尔霍夫定律、两介质界面处的基尔霍夫定律 12.黑体定义、瑞利-金斯定律成立条件及公式、维恩位移定律公式 13.太阳辐射和地球辐射特征(图5.5) 14.亮温定义 15.复折射率和复相对电容率关系、菲涅耳反射率和菲涅耳反射系数关系 16.从德拜方程出发如何求解海表温度？ 17.复折射率实部和虚部意义 18.皮层深度、穿透深度、吸收深度定义、使用范围 19.卫星遥感海表温度和传统观测海表温度区别 20.衰减系数和光学厚度、太阳倾斜入射的光学厚度
21. 辐射传输方程()()()ab B ab dL z L z k L z k dz +=各项含义 22. 可见光和微波波段在大气中衰减的主要因素 23. 气溶胶定义 24. 大气窗定义 25. 有边界存在时的辐射传输各项推导(P.149-150) 26. 水色定义、水色三要素 27. 一类水体、二类水体 28. 离水辐射率含义 29. 热红外遥感的海洋学应用 30. 影响微波辐射计接收海面辐亮度的因素有哪些？ 31. 填空：平静海面的微波亮温T 通过___与海面发射率e 相联系，海面发射率e 通过___与菲涅耳反射率ρ相联系，菲涅耳反射率ρ通过___与相对电容率εr 相联系，相对电容率εr 通过___与海表面温度和盐度相联系。 ①基尔霍夫定律 ②菲涅耳公式 ③德拜方程 ④瑞利-金斯定律 ⑤发射率定义 32. 为什么微波辐射计能够遥感海表面温度和海面风速？ 33. 散射计测量的海洋物理参数是什么？为什么可以观测这个参数？ 34. 给出雷达后向散射截面定义，什么是标准化雷达后向散射截面？如何用分贝表示？ 35. 布拉格共振的条件是什么？如何推导？计算：使用1.4GHz L 波段散射计，当入射角是60度时，与电磁波共振的海表面波的波长是多少？
海水的化学组成 盐度：在1kg海水中，将所有的碳酸盐转变为氧化物，所有的溴和碘为等摩尔的氯所取代，且所有有机物被氧化以后，所含全部固体物质的总克数。单位g/kg，符号S‰ 氯度: 在1kg海水中，当所有的溴和碘为等摩尔的氯所取代，所含氯的克数。单位g/kg，符号Cl‰ 海洋盐度的分布： 沿岸海域，受河流径流和地下水输入的影响，盐度变化大 开阔大洋，表层水盐度主要受控于蒸发导致的水分损失与降雨导致的水分增加之间的相对平衡 亚热带海域较高盐度赤道和极地附近海域较低盐度 北大西洋盐度高于北太平洋原因在于北大西洋海水蒸发速率约为北太平洋的两倍，而两个大洋的降雨量接近，尽管输入北大西洋的河水量高于北太平洋，但海水蒸发的效应要强于淡水输送的影响。 海水中元素存在形态：1 颗粒物质2胶体物质3气体4真正溶解物质 元素组成：常量元素：在海水中的浓度高于0.05mmol/kg，其中包括Na+K+Ca2+Mg2+ Sr2+5种阳离子Cl- SO42- Br-HCO3-(CO32- ) F- 5种阴离子和H3BO3分子 恒比定律：海水的大部分常量元素，其含量的比值基本上是不变的。 原因：水体在海洋中的迁移速率快于海洋中输入或迁出这些元素的化学过程的速率。因为加入或迁出水并不会改变海洋中盐的总量，仅仅是离子浓度和盐度 的变化而已，对于其中的常量元素，它们之间的比值基本保持恒定 元素的停留时间定义计算
痕量元素 海水中浓度小于50μmol/kg和浓度小于0.05μmol/kg的元素分别称为微量和痕量元素 定义意义分析采样手段 来源、迁出 来源：大陆径流、大气沉降、海底热液作用、海底沉积物间隙水向上覆水体扩散、人类活动迁出：氧化环境下颗粒物表面的吸附与沉淀 结合进入生源颗粒物 还原性环境硫酸盐还原为S2-，S2-和溶解态金属浓度高，可以产生硫化物沉淀（FeS2）热液活动 垂直分布：7类分布特点级形成原因及代表元素 1、保守行为型其垂直分布与温度、盐度变化相一致。仅受控于物理过程，不会富集于生源物质。Rb+ Cs+ MoO42- WO42-
中国近海区域海洋学期末复习 中国近海包括渤海、黄海、东海、南海及台湾以东海域。 我国宣布的领海宽度为12海里，我国划定的毗连区为24海里，中国的专属经济区从测算领海宽度的基线量起延至200海里。 中国近海受海雾影响最显著、时间最长的海区为黄海。 渤海的三个海湾是辽东湾、渤海湾、莱州湾。 水团包括沿岸水系、外海水系以及混合水系。 黑潮主要通过吕宋海峡进入南海。 南海生成的热带气旋类型：正抛物线型、倒抛物线型、西移型。
控制中国近海环流的因素 ●季风:冬季盛行偏北风，夏季盛行偏南风，季风对表层流影响较大，在不同程度上带有 风海流的性质。 ●沿岸流：沿岸大量的河川径流入海，在当地形成以低盐为特征的沿岸流。 ●来自大洋的黑潮。黑潮及其入侵水是中国近海环流的主干。黑潮源地在吕宋岛以东海域， 贴近台湾岛东岸北上，流经东海后返回太平洋，向东海和南海北部输送大量动量、热量和盐量，影响或制约中国近海的密度场，进而制约中国近海的环流。假如黑潮不流经中国近海，那么中国近海的环流就不是现在的样子；就连温度、盐度、密度分布与结构，水团配置，海洋生物资源及海底沉积物分布，都会是另一个面貌。 ●潮流非线性效应。中国海是潮汐、潮流现象十分显著的海区。对渤海、黄海来讲，潮流 流速约为余流的10倍，因此，潮致余流对某些局部环流至关重要 ●海区的轮廓和地形，在很大程度上影响局部环流的格局 对马暖流的可能来源 （1）起源于台湾东北海域，为沿大陆架边缘北流过程中不断变性的一支海流 （2）源于东海南部的混合水，并非是黑潮的一个分支 （3）台湾暖流外侧分支和内侧分支汇合而成的 （4）黑潮的一个分支 （5）多源的
问答题 §11.1 复习题（Questions for Review） 第一套复习题 1．请将下列电磁波按频率由小到大排序：C波段、Ku波段、X波段、红光、蓝光、绿光、紫外光、黄光、黄绿光、近红外、远红外、无线电波。 2．什么波长范围的电磁波称为可见光？其对应的频率范围是什么？ 3．菲涅耳反射率与发射率有何关系？与吸收率、透射率的关系？推导中用了什么定律？举出两个例子a）在海水可见光红外波段情况下b）在海水微波波段情况下菲涅耳反射系数和反射率的数值。 4．写出德拜方程的表达式。为什么L波段的微波辐射计适于测海表面盐度？相对电容率的变化通过什么公式导致辐射计接收到的亮温etTs也随之变化？5．写出普朗克定律的表达式，解释公式中出现的每一个物理量和常数，并由此推导瑞利—金斯定律。这两个定律分别适用于红外、可见光、微波波段三个波段中哪些波段的辐射度计算？ 6．简要阐述米氏散射和瑞利散射的适用条件。大气层空气分子的散射属于那一种？气溶胶散射对可见光、红外和微波（例如5.3GHz）波段各属于那一种？指出气溶胶粒径的主要分布范围和5.3GHz微波波长。 7．分别写出兰伯—比尔定律的微分和积分形式，并指出衰减系数与复折射率的关系。 8．写出水色遥感大气校正的最基本方程，并介绍各项的物理意义。指出在440纳米和清洁水条件下，各项对卫星信号的贡献占多少？ 10. 画出典型的一类水体叶绿素的离水辐射的光谱曲线图。以SeaWiFs为例，利用那两个波段（用中心波长表示）的离水辐亮度的比值可以反演叶绿素浓度？该方法通常又叫什么名字？ 11. 分别写出镜面反射和布喇格共振理论计算标准化雷达后向散射截面σ0的公式。二者通过什么函数与风速相联系？ 12. 解释概念：Range，Geoid，Topography，Dynamic height，Geoid Undulation，Reference Ellipsoid。大地水准面起伏主要是由什么原因引起（回答一个最主要原因）？其变化的范围是什么？海面地形是由什么原因引起（回答三个最主要原因）？其变化的范围是什么？ 13. 卫星到海面距离如何测得？Topex/Poseidon测量海平面高度的精度精度可达多少？海面到地心的距离如何计算？海面地形异常可用什么公式计算？ 14. 写出合成孔径雷达的纵向距离分辨率。合成孔径雷达的采样距离与卫星速度、采样时间长度有什么关系？与真实孔径雷达有什么关系？与真实孔径雷达分辨率比较，采样距离与孔径有什么关系？ 第二套复习题 1．请将下列电磁波按波长由小到大排序：C波段、Ku波段、X波段、红光、蓝光、绿光、紫外线、黄光、黄绿光、近红外、远红外、热红外。 2．计算地球同步轨道卫星的近似高度和太阳同步轨道卫星（卫星绕地球旋转周期是100分钟）的近似高度。列出万有引力定律与牛顿第二定律的公式。并列出角速度与旋转周期的关系式。 3．在可见光和红外波段电磁波于海气界面的传递中，复折射率、菲涅耳反射率和发射率是多少？在10GHz的微波于20?C的海气界面的传递中，相对电容率、
西北航道的海冰冰况及其对通航的影响分析 文献综述 摘要：近些年，我国实行“海洋强国”战略，西北航道因为其对我国重要的战略意义而受广泛关注。而决定西北航道是否能够通航的一个重要因素就是航道内的冰情，包括海冰密集度、冰厚、冰流量等方面。目前，对海冰的研究方法主要包括北极国际浮标计划（IABP）、由飞机搭载的空气电磁感应、以及卫星微波或可见光遥感。本文便是通过总结北极海冰的研究情况，来探讨影响西北航道通航的因素。 关键词：西北航道、海冰密集度、冰厚、海冰流出、冰障 一、前言 自新航道开辟以来，无数船队为了减短航程，不惜花费庞大的人力物力来开凿运河，以此来避免绕过好望角、弗罗厄德角等的遥远海上旅途。与此同时，许多冒险家另辟蹊径，梦想不在广阔的太平洋、大西洋上行舟。而他们的目光向北移动，看中了纬度最高的大洋——北冰洋，并且希望开辟出真正的航线。在计划中，从大西洋北部出发，穿越北极海域到达太平洋，然后直抵亚洲。这便是“东北航线”或“西北航线”。东北航道是指西起冰岛，经巴伦支海，沿欧亚大陆北方海域向东，直至白令海峡的航道。现已初具通航规模，而西北航道却仍停留在理论层面。但是由于其巨大的经济、政治影响，目前对其的研究正在如火如荼的进行，本文的重点也是对西北航道的研究。 “西北航道”主要包括两条路线，在苏洁［1］等的描述中，靠北的一支航线是从波弗特海东南沿班克斯岛( Banks Island) 西侧，进入麦克卢尔海峡( MCS，M’Clure Strait) ，经梅尔维尔子爵海峡( VMS，Viscount-Melville Sound) 、巴罗海峡 ( BS，Barrow Strait) 和兰开斯特海峡( LS，Lancaster) ，进入巴芬湾，我们称这条线路为西北航道北路，其中从 MCS 至 LS 的水道统称帕里( Parry) 水道。西北航道的南路有多条线路，其中主要的是由波弗特海开始从阿蒙森湾 ( AG，Amundsen Gulf) 进入经科罗内申湾( CG，Coronation Gulf) 、