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海洋科学导论复习提纲第一章绪论第一节、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%以上如果地球的地壳是一个平坦光滑的球面,那么就会是一个表面被2600多米深的海水所覆盖的“水球”地球科学体系是一个独特的、复杂的、交叉科学体系它包括地理学、地质学、大气科学、海洋科学、水文科学、固体地球物理学其相关学科有环境科学和测绘科学海洋科学是地球科学的重要分支之一人们根据研究对象不同,通常把它分为物理海洋学、海洋化学、海洋生物、海洋地质等四大学科
(一)、研究内容海洋科学的研究对象是地球表面的海洋,以及溶解或悬浮于海水中的物质,生存于海洋中的生物、海洋底边界、侧边界和上边界是研究发生在海洋中各种的物理、化学、生物、地质地貌等各种现象和过程的发生,发展和演变规律及它们与环境相互作用、相互影响的规律的一门综合性科学特点
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物理海洋学以物理学的理论、技术和方法研究发生于海洋中的各种物理现象及其变化规律的学科主要包括物理海洋学、海洋气象学、海洋声学、海洋光学、海洋电磁学、河口海岸带动力学等主要研究海水的各类运动(如海流、潮汐、波浪、紊流和海水层的微结构等),海洋中温、盐、密和声、光、电的现象和过程,以及有关海洋观测的各种物理学方法海洋化学研究海洋各部分的化学组成、物质分布,化学性质和化学过程的学科海洋生物学研究海洋中一切生命现象和过程及其规律的学科海洋地质学研究海洋的形成和演变,海底地壳构造和形态特征,海底沉积物的形成过程和有关海洋的起源及演化以及海洋地热、地磁场和重力场等新兴科学工程海洋学,遥感海洋学,环境海洋学、军事海洋学和渔业海洋学等
(二)、海洋的特性
2.海水特性混合溶液水、盐分、气体、悬浮有机物、悬浮无机物第二节海洋学研究意义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;第三节海洋学研究方法L(物理海洋学)常规和遥感观测
2.实验和数值模拟
3.理论研讨第四节海洋学研究发展史
1、早期研究(麦哲伦,库克,郑和、王充、哥伦布、列文虎克、牛顿、贝努力、拉瓦锡、拉普拉斯)
2.海洋科学研究开始(达尔文、1872〜1876年,英国“挑战者”号考察被认时角(T)天子午圈和时圈在天赤道上所截弧长,叫时角,向西0・360赤纬天体沿时圈至天赤道的弧称该天体的赤纬,以赤道为0向北为正,向南为负,0・90赤径从春分点沿天赤道向东到时圈与天赤道的交点所跨的弧赤径与时角不同,时角由子午圈向西量,而赤径是由春分点向东量天球坐标春分点为坐标原点,赤纬、赤径为坐标系中天(天体)时圈与天子午圈重合时叫中天,午半圈时(时角为0)叫上中天,天体位于子半圈时(时角180)称下中天平太阳日平太阳连续两次经过上中天的时间间隔,称为平太阳日1/24平太阳日,取为平太阳时平太阳年(回归年)当平太阳在天球上作用周年视运动时,连续两次通过春分点的时间间隔,约
365.2422平太阳日近点年地球在绕太阳公转的轨道上前后二次到达近日点的时间间隔(约
365.2596天)称近点年平太阴时:月球在连续两次通过上中天的时间间隔为一太阴日,其平均值称平太阴日1/24平太阴日为一平太阴时,一平太阴日等于
24.8412平太阳时,即一平太阴日=
1.03505平太阳日,比一天略长朔望月月球从新月(或满月,新月称朔,满月称望)的位置,出发,再回到新月(或满月)的位置的时间间隔,叫朔望月或叫盈亏月,是月相变化的周期,等于
29.5306平太阳日交点月:月球两次通过升交点或降交点的时间间隔称为一交点月(约
27.2122平太阳日)o近点月月球先后二次到达近地点所经历的时间(约定
27.55455平太阳日)回归日月球从赤经零度出发,再回到赤经零度的时间间隔(约
27.32158平太阳日)§
7.3引潮力月球引潮力定义地球上单位质量的物体,其所受到的月球引力与因地月相对运动所产生的惯性离心力的合力是为月球的引潮力类似可定义太阳引潮力引潮力公式设地球质量为E地球平均半径为r月球质量为M月地中心距离为D月球中心至地球表面任意一点的距离为x0为天顶距(天顶至天体的弧长,0-180)o,3Mr
3.oQFh=fh—fh=「g心八3sm232ED、3Mr3=fv-fv=ed3(cos29+3)§
7.4平衡潮
一、平衡潮概念平衡潮理论假定
1.地球表面被等深的海水所包围;
2.认为海水没有惯性;
3.认为海水无粘性;
4.忽略地转偏向力在上述假定下,某一时刻引潮力和重力相平衡时,海面保持稳定状态所求得之潮汐即为平衡潮.
二、平衡潮潮高公式
三、潮高公式讨论hm=hm0+hml+hm2hmO=l/12Hl-3cos26l-3cos25hml=Hsin26sin28cosTlhm2=l/4Hl+cos24l+cos28cos2Tl式中地点的纬度,6为太阴的赤纬,T1为太阴时角.半日潮、全日潮和长周期潮随纬度的分布长周期潮在cos26=l/3处,即=±35°16,振幅为零在两极处最大全日潮在赤道及两极处为零,在6=土冗/4处最大半日潮在赤道最大,随纬度的增加而减小,到两极为零两极只有长周期潮.半日潮、全日潮随赤纬变化当8=0时,全日潮为零,半日潮最大,此时叫分点潮随着赤纬的增加,半日潮成分逐渐减小,全日潮成分逐渐增大6W0时,全日潮和半日潮迭加形成日不等,随着赤纬的增加,日不等现象也增大,当赤纬最大月球6max=28°359日不等现象最显著,此时叫回归潮.近点潮和远点潮太阴潮高与月地距离的三次方成反比,因之近点潮差最大,远地点潮差最小,出现潮汐的月周期太阳潮也有年周期4太阴潮与太阳潮共同作用如果把太阳平衡潮考虑在内,那么,当太阳,太阴时角都为零或180°时,潮差最大,当太阴,太阳时角相差90°或270时,则潮差最小,形成朔望大潮和方照小潮潮龄满月或新月的中天时与大潮发生的时间之差,称潮龄潮龄是以天计算高低潮间隙从月中天时刻到发生第一次高低潮间隙
四、分潮与潮汐调和常数分潮引潮力场可以分为许多分场,每一分场为一谐和振动,每一谐和振动就称为一个分潮因为每一个分潮可写作ht=fHcosqt+vO+u-Kh分潮潮高,H分潮多年平均振幅,f振幅改正因子,q分潮角速度,vO+u是世界时零时假想天体的相角,K高潮时落后于月中天时刻的相角式中fqvO+u均为已知,求出HK则分潮可求出HK就称为分潮的调和常数
五、平衡潮理论的缺点L平衡潮理论所求出的最大潮差78cm这一结果与大洋实际潮差相近,但与浅海地区的潮差相差很大.按平衡潮理论,赤道永远不会出现全日潮,低纬度地区也以半日潮占势,实际上,赤道和低纬度有些地区均有日潮出现.没考虑海水的运动,因而无法解释潮流这一重要现象.在一些半封闭的海湾,近海和大洋中,有时出现没有潮汐涨落的点无潮点,同潮时线绕无潮点作旋转,两岸潮差不等,平衡潮无此结论.平衡潮认为,月球处在某处上下中天时,该处便会发生高潮,但实际情况并非如此
六、推算潮时的简易方法——八分算潮法高潮时=
0.8hX[农历日期或16]+高潮间隙高潮时二月中天时+高潮间隙(江苏n.7)正规半日潮可加减12h24mhi得到另一个高潮时,加减6hl2min得到另一个低潮时汐动力理论
二、旋转潮波在北半球,一般为顺时针旋转,南半球相反,所以与科氏力的影响有关
三、潮流
1、定义同潮汐现象同时发生的,海水水平方向上的周期性运动称为潮流往复流流向、流速沿某一方向来回周期变化前进波潮流转向在半潮面驻波潮流转向在高低潮旋转潮流流速和流向随时间变化变截面海湾和河口中的潮波
一、何谓变截面海湾和河口所谓变截面是指沿海湾和河口主轴线的垂直过水断面不同.涌潮一.何谓涌潮当潮波在浅水中传播时,波剖面将逐渐发生变形.当这种变形的潮波达到某一地点并满足一定的条件时,波峰前面形成陡峭的水墙,产生不连续面以不连续面的形式继续向前传播的现象叫做涌潮.由此,可得涌潮高度”表达式H=_退+归¥(c+U『2Y4g其中,U=-u2暴潮风暴潮指由于强烈的大气扰动——如强风和气压骤变所招致的海面异常升高现象
二、分类L热带风暴(台风、飓风)
2.温带气旋
3.风潮:附录资料不需要的可以自行删除生活中的物理知识大全厨房中的物理知识我们认真观察厨房里燃料、炊具,做饭、做菜等全部过程,回忆厨房中发生的一系列变化,会看到有关的物理现象利用物理知识解释这些现象如下
一、与电学知识有关的现象
1、电饭堡煮饭、电炒锅煮菜、电水壶烧开水是利用电能转化为内能,都是利用热传递煮饭、煮菜、烧开水的
2、排气扇(抽油烟机)利用电能转化为机械能,利用空气对流进行空气变换
3、电饭煲、电炒锅、电水壶的三脚插头,插入三孔插座,防止用电器漏电和触电事故的发生
4、微波炉加热均匀,热效率高,卫生无污染加热原理是利用电能转化为电磁能,再将电磁能转化为内能
5、厨房中的电灯,利用电流的热效应工作,将电能转化为内能和光能
6、厨房的炉灶(蜂窝煤灶,液化气灶,煤灶,柴灶)是将化学能转化为内能,即燃料燃烧放出热量
二、与力学知识有关的现象
1、电水壶的壶嘴与壶肚构成连通器,水面总是相平的
2、菜刀的刀刃薄是为了减小受力面积,增大压强
3、菜刀的刀刃有油,为的是在切菜时,使接触面光滑,减小摩擦
4、菜刀柄、锅铲柄、电水壶把手有凸凹花纹,使接触面粗糙,增大摩擦
5、火铲送煤时,是利用煤的惯性将煤送入火炉
6、往保温瓶里倒开水,根据声音知水量高低由于水量增多,空气柱的长度减小,振动频率增大,音调升高
7、磨菜刀时要不断浇水,是因为菜刀与石头摩擦做功产生热使刀的内能增加,温度升高,刀口硬度变小,刀口不利;浇水是利用热传递使菜刀内能减小,温度降低,不会升至过高
三、与热学知识有关的现象
(一)与热学中的热膨胀和热传递有关的现象
1、使用炉灶烧水或炒菜,要使锅底放在火苗的外焰,不要让锅底压住火头,可使锅的温度升高快,是因为火苗的外焰温度高
2、锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成,是因为木料是热的不良导体,以便在烹任过程中不烫手
3、炉灶上方安装排风扇,是为了加快空气对流,使厨房油烟及时排出去,避免污染空间
4、滚烫的砂锅放在湿地上易破裂这是因为砂锅是热的不良导体,烫砂锅放在湿地上时砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢砂锅内外收缩不均匀故易破裂
5、往保温瓶灌开水时,不灌满能更好地保温因为未灌满时,瓶口有一层空气,是热的不良导体,能更好地防止热量散失
6、炒菜主要是利用热传导方式传热,煮饭、烧水等主要是利用对流方式传热的
7、冬季从保温瓶里倒出一些开水,盖紧瓶塞时,常会看到瓶塞马上跳一下这是因为随着开水倒出,进入一些冷空气,瓶塞塞紧后,进入的冷空气受热很快膨胀,压强增大,从而推开瓶塞
8、冬季刚出锅的热汤,看到汤面没有热气,好像汤不烫,但喝起来却很烫是因为汤面上有一层油阻碍了汤内热量散失(水分蒸发)
9、冬天或气温很低时,往玻璃杯中倒入沸水,应当先用少量的沸水预热一下杯子,以防止玻璃杯内外温差过大,内壁热膨胀受到外壁阻碍产生力,致使杯破裂
10、煮熟后滚烫的鸡蛋放入冷水中浸一会儿,容易剥壳因为滚烫的鸡蛋壳与蛋白遇冷会收缩,但它们收缩的程度不一样,从而使两者脱离
(二)与物体状态变化有关的现象
1、液化气是在常温下用压缩体积的方法使气体液化再装入钢罐中的;使用时,通过减压阀,液化气的压强降低,由液态变为气态,进入灶中燃烧
2、用焊锡的铁壶烧水,壶烧不坏,若不装水,把它放在火上一会儿就烧坏了这是因为水的沸点在1标准大气压下是100℃锡的熔点是232C装水烧时,只要水不干,壶的温度不会明显超过100C达不到锡的熔点,更达不到铁的熔点,故壶烧不坏若不装水在火上烧,不一会儿壶的温度就会达到锡的熔点焊锡熔化,壶就烧坏了
3、烧水或煮食物时,喷出的水蒸气比热水、热汤烫伤更严重因为水蒸气变成同温度的热水、热汤时要放出大量的热量(液化热)
4、用砂锅煮食物,食物煮好后,让砂锅离开火炉,食物将在锅内继续沸腾一会儿这是因为砂锅离开火炉时,砂锅底的温度高于100℃而锅内食物为100℃离开火炉后,锅内食物能从锅底吸收热量,继续沸腾,直到锅底的温度降为100℃为止
5、用高压锅煮食物熟得快些主要是增大了锅内气压,提高了水的沸点,即提高了煮食物的温度
6、夏天自来水管壁大量“出汗”,常是下雨的征兆自来水管“出汗”并不是管内的水渗漏,而是自来水管大都埋在地下,水的温度较低,空气中的水蒸气接触水管,就会放出热量液化成小水滴附在外壁上如果管壁大量“出汗”,说明空气中水蒸气含量较高,湿度较大,这正是下雨的前兆
7、煮食物并不是火越旺越快因为水沸腾后温度不变,即使再加大火力,也不能提高水温,结果只能加快水的汽化,使锅内水蒸发变干,浪费燃料正确方法是用大火把锅内水烧开后,用小火保持水沸腾就行了
8、冬天水壶里的水烧开后,在离壶嘴一定距离才能看见“白气”,而紧靠壶嘴的地方看不见“白气”这是因为紧靠壶嘴的地方温度高,壶嘴出来的水蒸气不能液化,而距壶嘴一定距离的地方温度低;壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴,即“白气”
9、油炸食物时,溅入水滴会听到“叭、叭”的响声,并溅出油来这是因为水的沸点比油低,水的密度比油大,溅到油中的水滴沉到油底迅速升温沸腾,产生的气泡上升到油面破裂而发出响声
10、当锅烧得温度较高时,洒点水在锅内,就发出“吱、吱”的声音,并冒出大量的“白气”这是因为水先迅速汽化后又液化,并发出“吱、吱”的响声
11、当汤煮沸要溢出锅时,迅速向锅内加冷水或扬(舀)起汤,可使汤的温度降至沸点以下加冷水,冷水温度低于沸腾的汤的温度,混合后,冷水吸热,汤放热把汤扬起的过程中,由于空气比汤温度低,汤放出热,温度降低,倒入锅内后,它又从沸汤中吸热,使锅中汤温度降低
(三)与热学中的分子热运动有关的现象
1、腌菜往往要半月才会变咸,而炒菜时加盐几分钟就变咸了,这是因为温度越高,盐的离子运动越快的缘故
2、长期堆煤的墙角处,若用小刀从墙上刮去一薄层,可看见里面呈黑色,这是因为分子永不停息地做无规则的运动,在长期堆煤的墙角处,由于煤分子扩散到墙内,所以刮去一层,仍可看到里面呈黑色我们在日常生活、生产中只要细心观察身边的物理现象,联系到我们学过的物理知识,去分析和解释这些现象,就能够提高观察、分析及解决物理问题的能力我们在厨房里,若留心看一下其中的炉灶、器皿以及做饭、炒菜中出现的一些现象,定会发现很多处要用到物理知识
一、热凉粥或冷饭时,锅内发出”扑嘟、扑嘟”的声音,并不断冒出气泡来,但一尝,粥或饭并不热,这是为什么?把凉粥或饭烧热与烧开水是不一样的虽然水是热的不良身体,对热的传导速度很慢,但水具有很好的流动性当锅底的水受热时,它就要膨胀,密度减小就上浮,周围的凉水就流过来填补,通过这种对流,就把锅底的热不断地传递到水的各部分而使水变热而凉粥或饭,既流动性差又不易传导热所以,当锅底的粥或饭吸热后,温度就很快上升,但却不能很快地向上或四周流动,大量的热就集中在锅底而将锅底的粥烧焦因热很难传到粥的上面,所以上面的粥依然是凉的加热凉粥或饭时,要在锅里多加一些水,使粥变稀,增强它的流动性此外,还要勤搅拌,强制进行对流,这样可将粥进行均匀加热
二、用砂锅煮肉或烧汤时,当汤水沸腾后从炉子上拿下来,则汤水仍会继续沸腾一段时间,而铁、铝锅却没这种现象,这是为什么?因为砂锅是陶土烧制成的,而非金属的比热比金属大得多,传热能力比金属差得多当砂锅在炉子上加热时,锅外层的温度大大超过100C内层温度略高于100℃o此时,锅吸收了很多热量,储存了很多热能将砂锅从炉子上拿下来后远高于100C的锅的外层就继续向内层传递热量,使锅内的汤水仍达到100而能继续沸腾一段时间,铁、铝锅就不会出现这种现象(其原因请同学们自己分析)
三、炒肉中的“见面熟”逢年过节,人们总要炒上几个肉菜,那么怎样爆炒肉片呢?若将肉片直接放入热油锅里去爆炒,则瘦肉纤维中所含的水分就要急剧蒸发,致使肉片变得干硬,甚至于会将肉炒焦炒糊,大大失去鲜味为把肉片爆炒得好吃师傅们往往预先将肉片拌入适量的淀粉,则肉片放到热油锅里后,附着在肉片外的淀粉糊中的水分蒸发,而肉片里的水分难以蒸发,仍保持了原来肉的鲜嫩,还减少了营养的损失,肉又熟得快即“见面熟”用这种方法炒的肉片,既鲜嫩味美,又营养丰富
四、冻肉解冻用什么方法最好?从冰箱里取出冻肉、冻鸡,如何将其解冻呢?用接近0C的冷水最好因为冻肉温度是在0℃以下,若放在热水里解冻,冻肉从热水中吸收热量,其外层迅速解冻而使温度很快升到0℃以上,此的肉层之间便有了空隙,传递热的本领也就下降,使内部的冻肉不易再吸热解冻而形成硬核若将冻肉放在冷水中,则因冻肉、冻鸡吸热而使冷水温度很快降到0C且部分水还会结冰因1克水结成冰可放出80卡热量(而1克水降低1C只放出1卡热量),放出的如此之多的热量被冻肉吸收后,使肉外层的温度较快升高,而内层又容易吸收热量,这样,整块肉的温度也就较快升到0℃如此反复几次,冻肉就可解冻从营养角度分析,这种均匀缓慢升温的方法也是科学的
(四)汽车上的物理知识
一、力学方面
1、汽车的底盘质量都较大,这样可以降低汽车的重心,增加汽车行驶时的稳度
2、汽车的车身设计成流线型,是为了减小汽车行驶时受到的阻力
3、汽车前进的动力地面对主动轮的摩擦力(主动轮与从动轮与地面的摩擦力的方向相反)
4、汽车在平直路面匀速前进时一一牵引力与阻力互相平衡,汽车所受重力与地面的支持力平衡
5、汽车拐弯时
①司机要打方向盘一一力是改变物体运动状态的原因;
②乘客会向拐弯的反方向倾倒一一由于乘客具有惯性
6、汽车急刹车(减速)时,
①司机踩刹车一一力是改变物体运动状态的原因;
②乘客会向车行方向倾倒一一惯性
③司机用较小的力就能刹住车一一杠杆原理;
④用力踩刹车一一增大压力来增大摩擦;
⑤急刹车时,车轮与地面的摩擦由滚动变摩擦成滑动摩擦
7、不同用途的汽车的车轮还存在大小和个数的差异一一这与汽车对路面的压强大小相关
8、汽车的座椅都设计得既宽且大,这样就减小了对坐车人的压强,使人乘坐舒服
9、汽车快速行驶时,车的尾部会形成一个低气压区,这是我们常常能在运动的汽车尾部看到卷扬的尘土形成原因
10、交通管理部门要求
①小汽车的司机和前排乘客必须系好安全带一一这样可以防止惯性的危害;
②严禁车辆超载一一不仅仅减小车辆对路面的破坏,还有减小摩擦、惯性等;
③严禁车辆超速一一防止急刹车时,因反应距离和制动距离过长而造成车祸
11、简单机械的应用
①方向盘、车轮、开窗摇柄等都是轮轴,
②调速杆,自动开关门装置是杠杆
12、汽车爬坡时要调为低速由P=Fv功率一定时,降低速度,可增大牵引力
13、关于速度路程,时间的计算问题;参照物与运动状态的描述问题
14、认识限速,里程,禁鸣等标志牌,了解其含义
二、声学方面
1、汽车喇叭发声要响,发动机的声音要尽量消除(发动机上装配消音器)一一这是在声源处减弱噪声
2、为减轻车辆行驶时的噪声对道旁居民的影响,在道旁设置屏障或植树一一可以在传播过程中减弱噪声
3、喇叭发声电能一一机械能
三、热学方面
1、成车发动机常用柴油机或汽油机一一它们是内燃机一一利用内能来做功
2、发动机外装有水套,用循环流动的水帮助发动机散热一一水的比热容大
3、冬天,为防冻坏水箱,入夜时要排尽水箱中的水一一防止热胀冷缩的危害
4、小汽车的后窗玻璃板中嵌有一道道的电热丝一一它可以防止车内形成的雾气附着于玻璃上并凝结
5、刚坐进汽车或有汽车从你身旁驶过时,会闻到浓浓的汽油味一一扩散现象
6、空调车车窗玻璃设计成双层的一一防止传热
7、环保汽车使用气体燃料,可减小对大气的污染
四、电学方面
1、汽车的发动机常用低压电动机起动电动机是根据磁场对电流的作用的道理制成的,工作时把电能转化为机械能
2、汽车电动机(汽车电机)常用车载电瓶(蓄电池)供电,汽车运行过程中可以利用的车轮带动车载发电机发电,给蓄电池充电给蓄电池充电时,电能转化为化学能储存起来,此时蓄电池是用电器;用蓄电池给电动机供电时,化学能转化为电能,此时蓄电池才是电源
3、车载蓄电池还被用来为汽车上配装的空调、电扇、收录机、CD机及各种用途的电灯供电,方便地电能转化为机械能、声能、光能等等
3、油罐车的尾部通常要挂一条铁链直达路面,这样做有利于使运输过程中因颠簸而产生的电荷迅速传到大地上,避免因静电放电而带来灾难
4、车灯发光电能一一光能
五、光学方面
1、汽车旁的观后镜,交叉路口的观察镜用的都是凸面镜,可以开阔视野
2、汽车在夜间行驶时,车内一般不开灯,这样可防止车内乘客在司机前的挡风玻璃上成像,干扰司机正确判断
3、汽车前的挡风玻璃通常都不直立(底盘高大的车除外),这是因为挡风玻璃相当于平面镜车内物体易通过它成像于司机面前,影响司机的判断
4、汽车尾灯灯罩角反射器可将射来的光线反回,保证后面车辆安全
5、汽车头灯凹面镜反射原理,近距光灯丝在焦点附近,远距光灯丝在焦点上自行车上的物理知识你知道自行车上有哪些物理知识吗?下面我们来看一看
1、自行车上的摩擦知识
①自行车外胎为什么要有凸凹不平的花纹摩擦力的大小跟两个因素有关压力的大小、接触面的粗糙程度压力越大,摩擦力越大;接触面越粗糙,摩擦力越大自行车外胎有凸凹不平的花纹,这是通过增大自行车与地面间的粗糙程度,来增大摩擦力的,其目的是为了防止自行车打滑
②自行车为什么能前进?当我们骑在自行车上时.,由于人和自行车对地面有压力,轮胎和地面之间不光滑因此自行车与路面之间有摩擦,不过,要问自行车为何能前进?这还是依靠后轮与地面之间的摩擦而产生的,这个摩擦力的方向是向前的那前轮的摩擦力是干什么的?阻碍车的运动!其方向与自行车前进方向相反正是这两个力大小相等方向相反,所以自行车作匀速运动不过,当人们在地上推自行车前进时,前轮和后轮的摩擦力方向都向后那谁和这两个力平衡呢?脚对地面的摩擦力向前!
③刹车以后,自行车为何能停止?刹车时,刹皮与车圈间的摩擦力,会阻碍后轮的转动手的压力越大,刹皮对车圈的压力就越大,产生的摩擦力也就越大,后轮就转动的越慢如果完全刹死,这时后轮与地面之间的摩擦就变为滑动摩擦力(原来为滚动摩擦,方向向前),方向向后,阻碍了自行车的运动,因此就停下来了
④自行车哪些地方安有钢珠?为什么安钢珠?在自行车的前轴、中轴、后轴、车把转动处,脚蹬转动处等地方,都安有钢珠人们骑自行车总是希望轻松、灵活、省力而用滚动代替滑动就可以大大减小摩擦力,因此要在自行车转动的地方安装钢珠,我们可以经常加润滑油,使接触面彼此离开,这样就可以使摩擦力变得更小
2、自行车上的杠杆、轮轴知识
①自行车上的杠杆A、控制前轮转向的杠杆自行车的车把,是省力杠杆,人们用很小的力就能转为是现代海洋学研究的真正开始1925〜1927年,德国“流星”号在南大西洋的科学考察,第一次采用电子回声测深法)
3.全面认识和近期高速发展(1957年,海洋研究科学委员会(SCOR)和1960年政府间海洋学委员会(IOC)的成立,促进了海洋科学的迅速发展)
4.国际研究计划及研究前景和规划启示研究历史是曲折漫长的,对海洋认识逐渐深入,科学研究需要不怕吃苦,勇于创新我们因该关注海洋、善待保护海洋、和海洋和平共处§
2.8与海洋法有关的海域名称直线基线直线基线是先在大陆岸上或沿海岸外缘岛屿上选定若干点作为基点,然后将相邻的基点以直线相连而成内水(包括湖泊、河流、内海、港口、领峡及其他位于领海基线以内的水域)领海(沿海国从其全部海岸的最低落潮线,即大比例海图的低潮线(称自然基线)或所选定的一条领海基线(称直线基线)向外延伸,划出一定宽度(通常12nmile)的海域作为领海该国对此海域行使主权管辖1浬(Inmile)=L852km)毗连区(沿海国为了某些特定事项(如海关、财政、移民、防疫等)在其领海宽度线外划出不超过12nmile的海域作为毗连区,行使必要的管制)专属经济区(沿海国有权在领海以外划定一个专属管辖区,其宽度自领海基线起不超过200nmile对该区域的一切生物和矿产资源拥有主权,其他国家享有航行、飞越、敷设电缆和管道的自由)公海(除领海、内水、群岛水域、专属经济区以外的全部海域)第二章地球系统与海底科学地球的基础知识地球的宇宙环境太阳吸引着九大行星、50颗卫星、2000多颗小行星以及600多颗彗星绕其运行地球的形状赤道面向外膨胀、沿地轴向内收缩;不规则椭球体梨形地球的圈层结构地球的起源与地质时代
一、地球的起源大约在(50〜60)亿年前,在银河系所在部位存在一个巨大的气体“尘埃”星云叫作太阳云一开始它就在不稳定地自转,同时在自身引力作用下进行收缩,使大量物质聚集于中心部分根据旋转体角动量守恒定律,体积缩小导致自转速度加快,离心力随之加大,太阳云逐渐变扁成圆盘状太阳云在收缩过程中,密度压力加大,导致温度急剧上升,于是产生氢聚变为氢的核反应通过向外强烈辐射释放出巨大能量,于是光芒四射的原始太阳就此产生原始太阳经过一个不稳定阶段,抛射出大量物质太阳抛出的物质参加到围绕它旋转的圆盘中去在围绕太阳旋转的盘状星云赤道面上,尘埃物质作为气体凝聚的核集结成一个个大小团块,并沿赤道下沉,形成一圈圈有规律间隔的尘环环内物质在不均匀引力作用下,大质点吸引小质点,逐渐聚结成为行星胚胎,最终形成行星海与洋
2.
2.2海洋的划分主要部分为洋(90%》2000m35%o具有独立的潮汐系统和强大的洋流系统,沉积物为海相(钙质软泥,硅质软泥和红粘土),附属部分为海(海是海洋的边缘部分)、海湾和海峡10%0陆相(沙,泥沙),
(1)陆间海是指位于大陆之间的海,面积和深度都较大,如地中海和加勒比海动自行车前轮,来控制自行车的运动方向和自行车的平衡B、控制刹车闸的杠杆车把上的闸把是省力杠杆,人们用很小的力就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上
②自行车上的轮轴A、中轴上的脚蹬和花盘齿轮组成省力轮轴(脚蹬半径大于花盘齿轮半径)B、自行车手把与前叉轴组成省力轮轴(手把转动的半径大于前叉轴的半径)C、后轴上的齿轮和后轮组成费力轮轴(齿轮半径小于后轮半径)
3、自行车上的气压知识自行车内胎充气早期的各种轮子都是木轮、铁轮,颠簸不已现代自行车使用充气内胎主要是使胎内的压强增大,可以起到缓冲的作用,同时可以减小自行车前进的阻力气门芯的作用充气内胎上的气门芯,起着单向阀门的作用,只让气体进入,不让气体外漏,方便进气,保证充气内胎的密封
4、自行车上光学知识自行车上的红色尾灯,不能自行发光,但是到了晚上却可以提醒司机注意,因为自行车的尾灯是由很多蜂窝状的“小室”构成的,而每一个“小室”是由三个约成90度的反射面组成的这样在晚上时,当后面汽车的灯光射到自行车尾灯上就会产生反射光,由于红色醒目,就可以引起司机的注意自行车在我国是很普及的代步和运载工具在它的“身上”运用了许多力学知识.测量中的应用在测量跑道的长度时,可运用自行车如普通车轮的直径为
0.71米或
0.66米那么转过一圈长度为直径乘圆周率”,即约
2.23米或
2.07米,然后,让车沿着跑道滚动,记下滚过的圈数n则跑道长为nX
2.23米或nX
2.07米.力和运动的应用⑴减小与增大摩擦车的前轴、中轴及后轴均采用滚动以减小摩擦为更进一步减小摩擦,人们常在这些部位加润滑剂多处刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦如车的外胎,车把手塑料套,蹬板套、闸把套等变滚动摩擦为滑动摩擦以增大摩擦如在刹车时,车轮不再滚动,而在地面上滑动,摩擦大大增加了,故车可迅速停驶而在刹车的同时,手用力握紧车闸把,增大刹车皮对钢圈的压力以达到制止车轮滚动的目的⑵弹簧的减震作用车的座垫下安有许多根弹簧,利用它的缓冲作用以减小震动.压强知识的应用⑴自行车车胎上刻有载重量如车载过重,则车胎受到压强太大而被压破⑵座垫呈马鞍型,它能够增大座垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强,使人骑车不易感到疲劳.简单机械知识的应用自行车制动系统中的车闸把与连杆是一个省力杠杆,可增大对刹车皮的拉力自行车为了省力或省距离,还使用了轮轴脚蹬板与链轮牙盘;后轮与飞轮及龙头与转轴等.功、机械能的知识运用⑴根据功的原理省力必定费距离因此人们在上坡时,常骑“S形”路线就是这个道理⑵动能和重力势能的相互转化如骑车上坡前,人们往往要加紧蹬几下,就容易上去些,这里是动能转化为势能而骑车下坡,不用蹬,车速也越来越快,此为势能转化为动能.惯性定律的运用快速行驶的自行车,如果突然把前轮刹住,后轮为什么会跳起来这是因为前轮受到阻力而突然停止运动,但车上的人和后轮没有受到阻力,根据惯性定律,人和后轮要保持继续向前的运动状态,所以后轮会跳起来切记下坡或高速行驶时,不能单独用自行车的前闸刹车,否则会出现翻车事故!民谚俗语中的物理知识在日常生活中,我们经常会接触到一些民谚、俗语,这些民谚、俗语蕴含着丰富的物理知识,我们平时如果注意分析、了解一些民谚、俗语,就可以在实际生活中深化知识,活化知识,这对培养我们分析问题、解决问题的能力是大有帮助的下面列举几例
1、小小称坨压千斤一一根据杠杆平衡原理,如果动力臂是阻力臂的几分之一,则动力就是阻力的几倍如果称坨的力臂很大,那么〃一两拨千斤〃是完全可能的
2、破镜不能重圆一一当分子间的距离较大时(大于几百埃),分子间的引力很小,几乎为零,所以破镜很难重圆
3、摘不着的是镜中月捞不着的是水中花一一平面镜成的像为虚像
4、人心齐,泰山移一一如果各个分力的方向一致,则合力的大小等于各个分力的大小之和
5、麻绳提豆腐一提不起来一一在压力一定时,如果受力面积小,则压强就大
6、真金不怕火来炼,真理不怕争辩一一从金的熔点来看,虽不是最高的,但也有1068℃而一般火焰的温度为800℃左右,由于火焰的温度小于金的熔点,所以金不能熔化
7、月晕而风,础润而雨一一大风来临时,高空中气温迅速下降,水蒸气凝结成小水滴,这些小水滴相当于许多三棱镜,月光通过这些〃三棱镜〃发生色散,形成彩色的月晕,故有〃月晕而风〃之说础润即地面反潮,大雨来临之前,空气湿度较大,地面温度较低,靠近地面的水汽遇冷凝聚为小水珠,另外,地面含有的盐分容易吸附潮湿的水汽,故地面反潮预示大雨将至
8、长啸一声,山鸣谷应一一人在崇山峻岭中长啸一声,声音通过多次反射,可以形成洪亮的回音,经久不息,似乎山在狂呼,谷在回音
9、但闻其声,不见其人一一波在传播的过程中,当障碍物的尺寸小于波长时,可以发生明显的衍射一般围墙的高度为几米,声波的波长比围墙的高度要大,所以,它能绕地高墙,使墙外的人听到;而光波的波长较短(10-6米左右),远小于高墙尺寸,所以人身上发出的光线不能衍射到墙外,墙外的人就无法看到墙内人
10、开水不响,响水不开一一水沸腾之前,由于对流,水内气泡一边上升,一边上下振动,大部分气泡在水内压力下破裂其破裂声和振动声又与容器产生共鸣所以声音很大水沸腾后,上下等温,气泡体积增大,在浮力作用下一直升到水面才破裂开来,因而响声比较小
11、猪八戒照镜子一里外不是人一一根据平面镜成像的规律,平面镜所成的像大小相等,物像对称,因此猪八戒看到的像和自己〃一模一样〃,仍然是个猪像,自然就〃里外不是人了〃
12、水火不相容一一物质燃烧,必须达到着火点,由于水的比热大,水与火接触可大量吸收热量,至使着火物温度降低;同时汽化后的水蒸气包围在燃烧的物体外面,使得物体不可能和空气接触,而没有了空气,燃烧就不能进行
13、洞中方一日,世上已千年一一根据爱因斯坦的相对论,在接近光速的宇宙飞船中航行,时间的流逝会比地球上慢得多,在这个〃洞中〃生活几天,则地球上已渡过了几年,几十年,甚至几百年,几千年
14、千里眼,顺风耳一一人们利用电磁波传送声音和图像信号,使古代神话中的〃千里眼,顺风耳〃变为现实并且人类的视野已远远超过了〃千里〃
15、坐地日行八万里一一由于地球的半径为6370千米,地球每转一圈,其表面上的物体〃走〃的路程约为
40003.6千米,约8万里这是毛泽东吟出的诗词,它还科学的揭示了运动和静止关系一一运动是绝对的,静止总是相对参照物而言的
16、釜底抽薪一一液体沸腾有两个条件一是达到沸点,二是继续吸热如果〃抽薪〃以后,便能制止液体沸腾
17、墙内开花墙外香一一由于分了在不停的做无规则的运动,墙内的花香就会扩散到墙外
18、坐井观天所见甚少一一由于光沿直线传播,由几何作图知识可知,青蛙的视野将很小
19、如坐针毡一一由压强公式可知,当压力一定时,如果受力面积越小,则压强越大人坐在这样的毡子上就会感觉极不舒服
20、瑞雪照丰年一一下到地上的雪有许多松散的空隙,里面充满着不流动的空气是热的不良导体,当它覆盖在农作物上时,可以很好的防止热传导和空气对流,因此能起到保温作用
21、霜前冷,雪后寒一一在深秋的夜晚,地面附近的空气温度骤然变冷(温度低于0℃以下),空气中的水蒸气凝华成小冰晶,附着在地面上形成霜,所以有〃霜前冷〃的感觉雪熔化时要需吸收热量,使空气的温度降低,所以我们有〃雪后寒〃的感觉
22、一滴水可见太阳,一件事可见精神滴水相当于一个凸透镜,根据凸透镜成像的规律,透过一滴水可以有太阳的像,小中见大
23、鸡蛋碰石头一一自不量力一一鸡蛋碰石头,虽然力的大小相同,但每个物体所能承受的压强一定,超过这个限度,物体就可能被损坏鸡蛋能承受的压强小所以鸡蛋将破裂
24、纸里包不住火一一纸达到燃点就会燃烧
25、有麝自然香,何须迎风扬一一气体的扩散现象
26、玉不琢不成器一一玉石没有研磨之前,其表面凸凹不平,光线发生漫反射,玉石研磨以后,其表面平滑,光线发生镜面反射
27、扇子有凉风,宜夏不宜冬夏天扇扇子时,加快了空气的流动,使人体表面的汗液蒸发加快,由于蒸发吸热,所以人感到凉快
28、人往高处走,水往低处流一一水往低处流是自然界中的一条客观规律,原因是水受重力影响由高处流向低处
29、水缸出汗,不用挑担一一水缸中的水由于蒸发,水面以下部分温度比空气温度低,空气中的水蒸气遇到温度较低的外表面就产生了液化现象,水珠附在水缸外面.晴天时由于空气中水蒸气含量少,虽然也会在水缸外表面液化,但微量的液化很快又蒸发了,不能形成水珠.而如果空气潮湿,水蒸发就很慢,水缸外表面的液化大于汽化,就有水珠出现了.空气中水蒸气含量大,降雨的可能性大,当然不需要挑水浇地了
30、下雪不寒化雪寒一一雪是高空中的水蒸气凝华或水滴凝固形成的,凝华、凝固都是放热过程,化雪是融化过程,要吸热
31、雪落高山,霜降平原一一下雪天,高山气温低于山下平地气温,下到高山的雪不易融化,而下到平地的雪易及时融化.所以下同样的雪,高山上比平地多.霜是地面上的水蒸气遇冷凝华的结果,山下平地表面上的水蒸气比高山上多,故平地易搀凋霜,而高山不易形成霜
32、冰冻三尽,非一日之寒——水的温度在0℃〜4℃之间是热缩冷胀,4c时水的密度最大.当整个水温都降到4c时,水的对流停止.气温继续下降时,上层水温降到4c以下,密度减小不再下沉,底层水温仍保持4℃上层水温降到0℃并继续放热时,水面开始结冰.由于水和冰是热的不良导体,光滑明亮的冰面又能防止幅射,因此,热传递的三种方式都不易进行,冰下的水放热极为缓慢,结成厚厚的冰,当然需要很长时间的天寒
33、火场之旁,必有风生一一火场附近的空气受热膨胀上升,远处的冷空气必将来填充,冷热空气的流动形成风
34、一石击破水中天一一平静的水面如一块平面镜,可看到天的像,石块投入水中破坏了平静的水面,形成层层水波,水中天的像也就被击破了
35、瞎子点灯白费蜡一一人们能看到世上万事万物,是因为太阳光或用来照明的光照射在物体上被物体反射后的光线进入人眼,反射光线进入不了瞎子眼中,所以瞎子看不见物体
36、早虹雨滴滴,晚虹晒脸皮一一我国的降雨云大都是由西向东移动的,早晨看到的虹,是东方射来的太阳光照在西方的天空降雨层的水滴上形成的西虹,显然西虹是本地天气将要降雨的预示.相反,傍晚看到的虹是西方射来的阳光照在东方天空降雨层的水滴上而形成的东虹,它预示着西方天空已没有降雨云了,天气必然是晴朗的
37、朝霞不出门,晚霞走千里一一(参考上则)
38、虹高日头低,早晚披蓑衣一一当“日头低”时,太阳光线和地平线是非常接近的,这时出现虹,虹心必然亦接近地平线,在地面上可以看到虹的半个圆弧.若此时空气中水滴很多,分布的空间很广,那么除了可以看到虹外,还可以看到霓,霓顶的半圆弧比虹高且接近天顶,也预示着降雨云已经移近天顶,本地很快就有暴雨下降
39、照相的底片一一颠倒黑白一一照相机是应用物体放在凸透镜两倍焦距以外,成倒立缩小的实像原理制成的,故照相底片上的像与人是颠倒的.底片上涂有感光剂,人照相时,由于浅色部位反射光的能力强,反射光进入相机的暗箱与底片上的感光剂发生了光化作用,而深色部位由于吸收光的能力强,只有很少的反射光射入底片.这样浅色部位在胶片上感光强,深色部位感光弱.胶片冲洗时,感光弱的部位的感光剂基本冲洗掉,所以呈浅色,而感光强的部位由于发生了光化反应冲不掉,所以呈深色
40、磨刀不误砍柴工一一减小受压面积增大压强
41、鸡蛋碰石头一一自不量力一一鸡蛋碰石头,虽然力的大小相同,但每个物体所能承受的压强一定,超过这个限度,物体就可能被损坏鸡蛋能承受的压强小所以鸡蛋将破裂
42、一只巴掌拍不响一一力是物体对物体的作用,一只巴掌要么拍另一只巴掌,要么拍在其它物体上才能产生力的作用,才能拍响
43、四两拨千斤一一杠杆的平衡条件,增大动力臂与阻力臂的比,只需用较小的动力就能撬起很重的物体
44、水银落地一一无孔不入一一水银的密度大于组成地面各物质的密度,水银又具有流动性,故它总是沉在其它物质的下面
45、泥纵黄鳍交朋友一一滑头对滑头一一泥鲍:黄鳍的表面都光滑且润滑,摩擦力小
46、鸡蛋碰石头一一完蛋一一蛋壳承受的压强远小于石头能承受的压强,鸡蛋碰石头,鸡蛋先破
47、大船漏水一一有进无出一一液体内部存在压强,船破后,船外的水被压进船内,直到船内外水面相平,此刻船内的水也不会向外流
48、水上的葫芦一一沉不下去一一葫芦的密度小于水的密度,故只能漂浮在水面上2内海是伸入大陆内部的海,面积较小,其水文特征受周围大陆的强烈影响,如渤海和波罗的海等3边缘海位于大陆边缘,以半岛、岛屿或群岛与大洋分隔,但水流交换通畅,如东海、日本海等海湾被陆地环绕且面积不小于以口门宽度为直径的半圆面积的海域海峡海洋中相邻海区宽度较窄的水道,主要特征是流急,沉积物多为岩石和砾石
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,下限水深变化较大大陆隆大陆隆是自大陆坡坡麓缓缓倾向洋底的扇形地,位于水深2000〜5000m处大洋盆地又称大洋床,是海洋的重要部分,地形广阔而平坦,占海洋面积的72%以上
二、活动型大陆边缘是全球最强烈的构造活动带,最大特征是具有强烈而频繁的地震和火山1岛弧亚型大陆边缘岛弧亚型大陆边缘主要分布在西太平洋,其组成单元除大陆架和大陆坡外一般缺失大陆隆,以发育海沟一岛弧一边缘海盆地为最大特点这类大陆边缘的岛屿在平面分布上多呈弧形凸向洋侧,故称岛弧,大都与海沟相伴存在2安第斯亚型大陆边缘安第斯亚型大陆边缘分布在太平洋东侧的中美一南美洲陆缘,高大陡峭的安第斯山脉直落深邃的秘鲁一智利海沟,大陆架和大陆坡都较狭窄,大陆隆被深海沟所取代,形成全球高差15km以上最悬殊的地带
2.
3.3大洋底位于大陆边缘之间的大洋底是大洋的主体,由大洋中脊和大洋盆地两大单元构成
一、大洋中脊大洋中脊又称中央海岭,是指贯穿世界四大洋、成因相同、特征相似的海底山脉系列
二、大洋盆地大洋盆地是指大洋中脊坡麓与大陆边缘之间的广阔洋底,约占世界海洋面积的l/2o2海底高原海底高原又叫海台,是大洋盆地中近似等轴状的隆起区,其边坡较缓、相对高差不大,顶面宽广且呈波状起伏3海山大于1000m者称为海山4深海平原大洋盆地底部相对平坦的区域是深海平原海底构造与大地构造学说
2.
4.1大陆漂移他认为,地球上所有大陆在中生代以前曾结合成统一的联合古陆(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、分裂,其碎块——即现代的各大陆块逐渐漂移到今日所处的位置由于各大陆分离、漂移,逐渐形成了大西洋和印度洋,泛大洋(古太平洋)收缩而成为现今的太平洋
2.
4.2海底扩张大洋中脊轴部裂谷带是地幔物质涌升的出口,涌出的地幔物质冷凝形成新洋底,新洋底同时推动先期形成的较老洋底逐渐向两侧扩展推移,这就是海底扩张海底扩展移动的速度大约为每年几厘米
2.
4.3板块构造
二、边缘海盆地的形成与构造演化边缘海盆地是指沟一弧体系陆侧具有洋壳结构的深水盆地,因其位于岛弧后方,又称弧后盆地,
(1)残留型
(2)大西洋型
(3)陆缘张裂型
(4)岛弧张裂型海洋沉积滨海沉积
一、海滩沉积作用波浪控制,沉积特点海滩沉积物的粒度变化较大,可从粉砂到巨砾,而以砂、砾为主沉积结构的横向和纵向变化与波能强弱有关在横向上粗颗粒多分布于破波带,由此向岸、向海均变细在纵向上颗粒沿海岸线递变,波能强处颗粒粗,如岬角处往往发育砾石滩;波能弱处颗粒细,如岬角间的海湾则发育沙滩(典型的海滩剖面分为后滨(平均高潮线至特大高潮线)、前滨(平均高、低潮线之间)、内滨(平均低潮线至破波带)和滨面(破波带与内陆架之间)四带)
二、潮坪沉积潮汐动力控制,沉积特点平行等深线的带状形式被反复搬运、沉积
(1)高潮坪是以悬浮载荷为主的搬运沉积带,主要是由粉砂和粘土等细粒物质组成的泥质沉积;
(2)中潮坪则是床沙及悬浮载荷共存的过渡搬运沉积带,主要是砂质和泥质混合过渡沉积物
(3)低潮坪是以床沙载荷为主的搬运沉积带,堆积成具有多种交错层理的潮坪砂体;
三、沙坝一泻湖沉积体系定义泛指近海与海岸线延伸方向平行分布的一系列沙坝和沙岛被沙坝从毗邻海域隔离出来,仍与海洋沟通或有沟通的浅水域称为泻湖控制因素泻湖一般为低能环境,波浪、潮流的作用都不强,仅潮流通道口附近的潮流较强沉积特点泻湖沉积的组成有碎屑物质和化学沉淀物,以碎屑为主,主要来自障壁、外滨部分来自陆地热带海岸泻湖可能全由碳酸盐质的生物碎屑组成,高盐泻湖中可形成石膏、岩盐等化学沉淀物
四、河口湾沉积
(1)定义河口湾是与开阔海洋自由沟通的半封闭沿岸水体,与河流相接并被径流所淡化,上限为潮流界或沉积物进行双向搬运的上界河流作用区搬运、扩散碎屑物质的主要营力为径流,潮流作用很弱其沉积物以边滩相为主,由交错层状砂和粘土透镜体组成;另外还有河道沉积(砂、粘土互层并含砾石)以及沼泽沉积(富含有机质的粘土及粉砂)河口环流作用区径流量与潮流量之比为
0.05〜
1.0细粒物质的扩散依赖于河口环流该作用区的沉积相以潮道相为主,由纹层状粉砂、粘土组成,夹砂质透镜体向海方向生物扰动程度增大;另外还有由砂组成、偶含泥砾、具波痕构造的沙滩相由纹层状泥和砂组成、具生物扰动构造的潮坪相以及由富含植物碎屑的粘土组成的沼泽相海洋作用区其营力有河口环流、潮汐、波浪和沿岸流,入口处的潮汐和波浪作用最强,而携带悬移质的河口湾则由较深的潮道中注入外海潮道中的沉积物为粗砂浅滩沉积物为中细砂,两者都具有小型交错层
五、三角洲沉积作用
(1)定义三角洲是河流携带的泥砂等物质在滨海(湖)地带形成的堆积体,由陆上和水下两部分构成河口水流决定三角洲发育和沉积物分布的主导因素是河口水流近河口区的沉积物是砂、粉砂和粘土的混合物,以砂为主;远离河口的地带主要是粘土落淤,砂和粉砂含量甚少影响三角洲发育和沉积物分布的自然因素还有径流量和输砂量、潮汐和潮流、波浪等大陆架沉积
(1)残留沉积残留沉积以砂为主,大都分布在外陆架,现代沉积速率低的内陆架上也有
(2)现代沉积现代沉积物大都分布于内陆架,向海变薄,外陆架很少分布
(3)准残留沉积(变余沉积)大陆坡一陆隆沉积连续过程包括水柱中的沉降作用、浑水羽状流和底层流作用不连续过程则包括浊流、碎屑流、滑动等方式大洋沉积
(1)远洋粘土,主要分布在太平洋,它覆盖了洋底总面积的
49.1%o大西洋和印度洋分布局限
(2)钙质生物沉积,主要集中在南北纬60°之间
(3)硅质生物沉积,太平洋赤道带、环北极的不连续带和环南极的连续带海底矿产资源滨海砂矿262海底石油和天然气263磷钙石和海绿石264镒结核和富钻结壳海底热液硫化物266天然气水合物第三章海水的物理特性和世界大洋的层化结构海水的主要热学和力学性质盐度1千克海水中所含溶解物质的总克数氯度一千克海水中,将漠和碘以氯代替后所含氯的总克数称为氯度标准海水用AgNo3的浓度,为此需要配制一种标准溶液,来校准硝酸银的浓度,为此配制一种准确知道其氯度值的“标准海水”,作为国际统一标准来校准硝酸银溶液的浓度盐度公式1978年实用盐标S=£aiK15£ai=
35.02WSW42公式建立采用稀释和浓缩得到35%标准海水用电导方法,但不依赖海水的氯度,而且可以精确测定的KC1溶液,作为电导标准k=C(s,150)=0
(35150)现场CTD测出R、T、P要经过修正才能得到含盐度15-150)—Q
32.436550)C(STp)C(STp)*C(STO)+C(35TQ)=及C(35J5O)—C(S7\0)C(35TO)C(35J5O)一夕
03515732.4365考虑温度影响时S=EaiRi/2+ASAS=7-15^2勺衣弃1+全7—15占T现场测得电导比R经过处理得到海水盐度R=RpRTrTRp是压力对电导比影响,Rp=fpTRrT为标准海水的温度系数,rT=fT在求出Rp、rT和已知R的情况下可求得RTRRprT-RT-AS-S-SA海水的主要热学性质与力学性质海水比热使1克物质升高i℃所需的热量称为比热,单位Jg-rc-i1比热随盐度的增大而降低2在低温时,比热随温度的增高而减少3在高温时,比热随温度的增高而增大Cv略小于Cp其值为
3.89J/g℃热容量q使1立方厘米物质的温度增加1℃需热量的焦耳数,称为热容量比热和热容量的关系可写为q=CvP海水的蒸发潜热使1克海水蒸发,或使1克海水化为同温度的蒸汽时所需的热量,称为海水的蒸发潜热L单位为焦耳/克1卡=
4.184焦耳蒸发时温度愈高蒸发潜热就愈小纯水在0—30℃时蒸发潜热L=a-bTT为温度海水的绝热变化在水块与外界没有任何热量交换下,水块的温度随体积变化而变化,称为绝热变化TK为绝对温度TK=
273.15+℃n为热膨胀系数位温某一水样从海洋中任一深度绝热上升到海面时所具有的温度称为水块的位温水块现场温度为TT=T0+8T则位温T0=T-6T
四、海水的热膨胀热膨胀系数n单位为n是海水温度盐度和压力的函数,随着TSP的增加而增大当n由负转正时,所对应的温度为海水最大密度的温度TPmax最大密度温度=fsS-大Tpmaxf小海水的密度与海水状态方程海水密度P单位体积海水的质量g/cm3比容a单位质量海水的体积cm3/g海水的密度和比容都是温、盐、压力的函数,用PSTP和aSTP表示现场密度在现场温度和压力下的海水密度,称为“现场密度”,PS.T.P或6S.T.P条件密度大气压力下的海水密度称为“条件密度”6t大气压力为0海水比容VS.T.P=aS.T.P-
0.9X1000现场比容在现场温度、盐度、压力下的海水比容,称为“现场比容”条件比容大气压力下时的海水比容,称为“条件比容”VtoVt=VS.T.OVt=aS.T.0-
0.9X103海水状态方程现场密度比容的计算皮约克纳斯将比容按泰勒级数展开求出了温度,盐度和压力对密度的订正值,并且编制了全部用表,简化了计算方法,即aS.T.P=a
35.
0.0+6S+5t+5P+8S.t+6S.p+8t.p+8S.t.p其中a
35.
0.0是已知的,后面各项均可根据海水的S.T.P从海洋用表中查出,然后求和,即得海水现场比容,也就得到海水现场密度海冰由海水冻结而成的冰称为海冰海冰的盐度海冰的盐度是指海冰融化后所得海水的盐度海洋中的热平衡Qt=Qs-Qb±Qh-Qe+QcQs-短波辐射能Qb・•海面有效回辐射;Qh・•海洋与大气热交换Qe••海面蒸发Qc・.海洋内部的热传输E=S0-pm辐射减弱规律太阳高度h一—太阳光线与某地水平之交角朗伯定律:太阳高度对太阳辐射的影响射达水平面上的太阳辐射能与太阳高度的正弦成正比Eh=EsinhQs=AKh1-
0.71CW/cm2A是常数A=
6.98X10・2J/SK是地理纬度小的函数6=0K=
0.023;6=40K=
0.024;4=70K=
0.027h是一天的平均太阳高度,C是云量Qb=A6T4k[l-
0.21+
0.74X10-
0.055e0l-
0.766c]Qh=
2.51X10-4T0-TZUzTO——海面温度,TZUZ——海面以上Z处的温度和风速Qe=EL=
0.134eO-eZUZLL=2479+
2.2TT℃;L蒸发潜热j/g;E蒸发量mm/d;eO和eZ分别为海面以上高度处的水汽压mm/Hg即水汽量UZ为Z处的风速m/s海洋水量平衡方程式P・E+Ui・Uo+M・F+R=gP降水;E蒸发;Ui获得、Uo失去海流混合;M融冰;F结冰;R大陆径流;g给定时间内交换亏损或盈余的水量海洋温度的分布与变化分布特点
①等温线基本沿纬度分布,几乎与纬度平行,这与太阳辐射的分布规律极为相似
②温度自赤道向两极不规则地下降
③海流影响局部温度分布,经向流使等温线改为经向
④在寒暖流交汇处或二个物质不同的水团交汇处,等温线密集
⑤表面温度夏季普遍高于冬季,并且冬季经向温度梯度远比夏季大,这与太阳高度和日照有关
⑥在沿海近岸受地形影响大,等温线与等深线平行,夏季近岸高,远岸低,冬季相反海洋中最冷的水在南极地带的威德尔海,表面水最高温带大约位于北纬5~10温度的垂直分布一般而言,温度自海面向海底随深度的增加呈不均匀递减温度的日变化温度在一天当中随时间有日变化,在一日内会出现最高温度和最低温度在1430-1500表层温度最大,在清晨400-500表层温度最小温度的年变化年最低、最高温度在中、高纬度分别出现在2月和8月
二、盐度的分布变化L大洋表面的盐度分布
①大洋表面盐度径向分布从赤道向两极呈马鞍形
②寒暖流交汇处,等盐线密集,水平梯度大,有的地方可达
0.5%/海里,主要是由于两种水系含盐量不同造成的
③大洋边缘盐度小(降水量大)
④大西洋表面盐度高于太平洋和印度洋(主要与水交换有关)
2.大洋盐度的垂直分布
①赤道,表面低,向下增大,至100—200m层盐度达最大值,以后逐渐减小,至中层800—1500m层盐度达最小值,以后又缓慢上升,至2000—3000m盐度均匀
②亚热带,表层最大,且向下急剧减小,出现盐度最低值后又缓慢上升
③亚寒带,表层最小,随深度增加而增加1500—2000m以下不变化
④极地,表层小,300-500m以下均匀海洋水团定义源地和形成机制相近,具有相对均匀的物理、化学和生物特征及大体一致的变化趋势,而与周围海水存在明显差异的宏大水体温盐图解1916年由B.海兰•汉森首创,具体方法系指以温度为纵坐标,以盐度为横坐标,将测站上不同层次的实测温盐值对应地点在温盐坐标系中,然后自表至底有序的把各点连结起来的曲线(折线)图
二、水团的分析方法
1、定性的综合分析方法;
2、浓度混合分析方法;
3、概率统计分析方法;
4、模糊数学分析方法
三、水型和水系:水型(指温盐度均匀,在温•盐图解上仅用一个单点表示的水体,性质完全相同的水体集合)水系“符合一个给定条件的水团的集合”海洋混合及温度、盐度、密度的细微结构
一、海洋湍流与混合
1、湍流的基本特征随机性扩散性耗散性
2、静力稳定度静力稳定度水块保持或恢复原来平衡能力的量度E0稳定;EvO不稳定;E=0
二、海洋混合混合分为分子混合和紊流混合.海气界面的混合风、热作用、水量交换2).海洋内部混合内波、潮流、密度、海底摩擦第四章海水的组成和特性■
二、元素在海水中的逗留时间M为海水中某元素的总量Q为该元素每年进入海洋的量K为输出速率常数T元素的逗留时间
4.
1.2微量元素海水中除了14种主要元素(O、H、CkCa、Mg、S、K、Br、C、S、Sr、B、Si、F)浓度大于IX10・6mg/kg外,其余所有元素的浓度均低于此值,因此可以把这些元素称为“微量元素”
二、海水的氧化还原电位当变价元素的离子相遇时,由于离子对电子的吸引能力强弱不同,因而彼此间出现电位差,电子自动地由电位低一方向电位高一方转移,这一电位差称为氧化还原电位(或Eh值),简称“氧化电位九
4.
2.2海水的缓冲容量缓冲能力可以用数值表示,称为缓冲容量定义为使pH变化一个单位所需加入的酸或碱的量432气体在海气界面的交换
一、气体交换的模式一一薄层模式■海水中由N、P、Si等元素组成的某些盐类,是海洋植物生长必需的营养盐,通常称为“植物营养盐”、“微量营养盐”或“生源要素九■海水中痕量FeMnCuZn.MoCoB等元素,也与生物的生命过程密切相关称为“痕量营养元素九在各种形式的氮化合物中,能被海洋浮游植物直接利用的是溶解无机氮化合物(DIN)包括硝酸盐、亚硝酸盐和钱盐第七章潮汐§
7.1潮汐现象§
7.2与潮汐有关的天文学知识§
7.3引潮力§
7.4平衡潮§
7.5潮汐动力理论§
7.6风暴潮潮汐概述
一、潮汐要素高潮、低潮、涨潮、平潮、落潮、停潮、涨潮时、落潮时、潮周期、涨潮潮差、落潮潮差、潮差、平均海平面高度(多年每小时潮位的平均值,一般是根据19年的观测记录求得)基准面(水尺零点)
二、潮汐不等.周日不等除赤道不存在潮汐周日不等现象外,均有相邻二次高潮(或低潮)的潮高和潮时不等的现象.半月不等新月和满月时,朔望大潮初
七、初八(上弦)和
二十二、二十三(下弦)时方照小潮.月不等由于月球与地球的近地点与远地点引起.年不等太阳与地球的近日点和远日点引起.多年不等黄白交角变化引起
三、潮汐类型L正规半日潮.全日潮(在15天中有7天以上每天只有1次涨落).混合潮(不正规半日潮;不正规日潮)F=(Hol+Hkl)/Hm2Hol—太阳主要全日分潮潮高Hkl—太阴,太阳赤纬全日潮潮高Hm2—太阳主要半日分§
7.2与潮汐有关的天文学知识球以地球为中心,无限长为半径所作的球面轴将地轴无限延长,所得到的直线叫天轴极天轴与天极的交点叫天极,它小于南北天极顶(天底)观测点所作的铅垂线(即通过地心)向上与天球的交顶称天顶,向下与天球的交点称天底天子午圈通过天极和天顶天底所作的大圈,叫天子午圈天赤道延展地球赤道面和天球相交的大圈,叫天赤道天顶距(Q)通过天顶和天体(如月亮)所作的大圈上的一段弧长,这段弧长截于天顶和天体之间,天顶距在一天中作周期性变化,由于顶起由0〜180时圈通过天极和天体所作的大圈。