[终稿]海洋学导论课程论文

[终稿]海洋学导论课程论文 ——海洋有关灾害的分析与感想 引言 生长于渤海之滨的我一直对海洋有着一种特殊的情缘，喜欢海产品，喜欢在沙滩上散步，喜欢清晨到渔港看出海打鱼的渔船归港„„海洋对于我来说既熟悉又神秘。 之前对海洋的理解只是限于表面，掌握的专业的海洋知识很少，但是《海洋学导论》这门课给了我专业的海洋知识，弥补了我海洋知识的空白。课程中给我留下印象最深的是海洋引发的灾难，台风、风暴潮、海啸等。而印度洋海啸、墨西哥湾原油泄漏等最近发生的灾害依然历历在目。地球气候的剧烈变化和日前发生的雅安地震更给我们敲响了警钟，关注海洋环境，保证海洋安全，已然成为迫不及待的国际问题。 海洋学有关知识 海洋科学是研究地球上海洋的自然现象、性质与其变化规律，以及和开发与利用海洋有关的知识体系。它的研究对象，既有占地球表面近71%的海洋，其中包括海洋中的水以及溶解或悬浮于海水中的物质，生存于海洋中的生物，也有海洋底边界——海洋沉积和海底岩石圈,以及海洋的侧边界——河口、海岸带，还有海洋的上边界——海面上的大气边界层等等。世界大洋既广漠但又互相连通，从而具有统一性与整体性，海洋中各种自然过程相互作用及反馈的复杂性，人为外加影响的日趋多样性，主要研究方法和手段的相互借鉴相辅而成的共同性等等，促使海洋科学发展形成为一个综合性很强的科学体系。 海洋学导论讲述了世界和我国的海洋学发展史，海底的构造和地形地貌，海洋蕴含的自然资源，海水的物理特性和世界大洋的层化结构，海水的化学组成和特性，海洋环流和波动现象，潮汐，大气和海 洋的关系，海洋生物，海洋工程等专业知识。 地球表面总面积约5.1×108km2，包括陆地和海洋。如以大地水准面为基准，陆地面积为1.49×108km2，占地表总面积的29.2%;海洋面积为3.61×108km2，占地表总面积的70.8%。海陆面积之比为2.5:1，可见地表大部分为海水所覆盖。地球上的海洋是相互连通的，构成统一的世界海洋;而陆地是相互分离的，故没有统一的世界大陆。 世界大洋通常被分为四大部分，即太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。太平洋是面积最大、最深的大洋，其北侧以白令海峡与北冰洋相接;东边以通过南美洲最南端合恩角的经线(68?W)与大西洋分界;西以经过塔斯马尼亚岛的经线(146?51E)与印度洋分界。印度洋与大西洋的界线是经过非洲南端厄加勒斯角的经线(20?E)。大西洋与北冰洋的界线是从斯堪的纳维亚半岛的诺尔辰角经冰岛、过丹麦海峡至格陵兰岛南端的连线。北冰洋大致以北极为中心，被亚欧和北美洲所环抱，是世界最小、最浅、最寒冷的大洋。 海水的化学成分，一是来源于大气圈中或火山排出的可溶性气体，如CO2、NH3、Cl2、H2S、SO2等，这样形成的是酸性水;二是来自陆上和海底遭受侵蚀破坏的岩石，受蚀破坏的岩石为海洋提供了钠、镁、钾、钙、锂等阳离子。目前海水中阴离子的含量，如Cl-、F-、SO42-、HCO3-等远远超过从岩石中吸取出的数量。因此，海水中盐类的阴离子主要是火山排气作用的产物，而阳离子则由被侵蚀破坏的岩石产生，其中有很大部分是通过河流输入海洋的。另外，受蚀的岩石也为海洋提供了部分可溶性盐。 海洋是巨大的资源宝库，海洋底蕴藏着丰富的矿产资源。在陆上矿产资源日益枯竭的情况下，开发利用海洋矿物资源更显得重要。海 洋矿产资源的种类很多，按照矿产资源形成的海洋环境和分布特征，分别有滨海砂矿、海底石油、磷钙石和海绿石、锰结核和富钴结壳、海底热液硫化物、天然气水合物等资源类型。 海水大规模相对稳定的流动称之为海流，是海水重要的普遍运动形式之一。所谓“大规模”是指它的空间尺度大，具有数百、数千千米甚至全球范围的流域;“相对稳定”的含义是在较长的时间内，例如一个月、一季、一年或者多年，其流动方向、速率和流动路径大致相似。海洋环流一般是指海域中的海流形成首尾相接的相对独立的环流系统或流旋。就整个世界大洋而言，海洋环流的时空变化是连续的，它把世界大洋联系在一起，使世界大洋的各种水文、化学要素及热盐状况得以保持长期相对稳定。 潮汐现象是指海水在天体(主要是月球和太阳)引潮力作用下所产生的周期性运动，习惯上把海面铅直向涨落称为潮汐，而海水在水平方向的流动称为潮流。潮汐现象是所有海洋现象中较先引起人们注意的海水运动现象，它与人类的关系非常密切。海港工程，航运交通，军事活动，渔、盐、水产业，近海环境研究与污染治理，都与潮汐现象密切相关。尤其是，永不休止的海面铅直涨落运动蕴藏着极为巨大的能量，这一能量的开发利用也引起人们的兴趣。 与海洋有关的自然灾害 风暴潮 风暴潮是来自海上的一种巨大的自然界的灾害现象， 系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的现象。它结合了通常的天文潮、特别是若恰好赶上了高潮阶段，则往往会使其影响所及的海域水位暴涨，乃至海水浸溢内陆、酿成巨灾～ 风暴潮分类的方法并不是唯一的。如果按照诱发风暴潮的大气扰动之特征来分类，通常把风暴潮分为由热带风暴(如台风、飓风等)所引起的和由温带气旋所引起的两大类。另外，在中国北方的渤、黄海还存在另一种类型的风暴潮，只是尚未引起国际上风暴潮界的注意。 热带风暴在其所路经的沿岸带都可能引起风暴潮，以夏秋季为常见。经常出现这种潮灾的地域非常之广，包括北太平洋西部、南海、东海、北大西洋西部、墨西哥湾、孟加拉湾、阿拉伯海、南印度洋西部、南太平洋西部诸沿岸和岛屿等处。如日本沿岸，因受太平洋西部台风的侵袭，遭受风暴潮害颇多，特别是面向太平洋及东中国海的诸岛更易遭受潮灾。中国东南沿海也频频遭受台风潮的侵袭。在墨西哥湾沿岸及美国东岸遭受由加勒比海附近发生的飓风的侵袭而酿成飓风潮。印度洋发生的热带风暴，通常称为旋风，旋风也诱发风暴潮;譬如，孟加拉湾的风暴潮，其势是举世罕见的。 当热带风暴所引起的风暴潮传到大陆架或港湾中时将呈现出一种特有的现象，它大致可分为三个阶段。 第一阶段，在台风或飓风还远在大洋或外海的时候亦即在风暴潮 尚未到来以前，我们在验潮曲线中往往已能觉察到潮位受到了相当的影响，有时可达到20或30厘米波幅的缓慢的波动;第二阶段，风暴已逼近或过境时，该地区将产生急剧的水位升高，潮高能达到数米，故谓之主振阶段，招致风暴潮灾主要是在这一阶段，但这一阶段时间不太长，一般为数小时或一天的量阶;第三阶段，当风暴过境以后，即主振阶段过去之后，往往仍然存在一系列的振动--假潮或(和)自由波。 海洋污染 海洋污染是海洋环境一个突出的问题。1982年联合国海洋法公约对海洋污染定义为:“人类直接或间接把物质或能量引入海洋环境，其中包括河口湾，以至造成或可能造成损害生物资源和海洋生物，危害人类健康、妨碍包括捕鱼和海洋其他正当用途在内的各种海洋活动、损坏海水使用质量和减轻环境优美等有害影响”。目前出现较为严重的海洋污染问题为赤潮、海洋污损生物和钻孔生物等。 赤潮是海洋中某些微小的浮游藻类、原生动物或细菌，在一定的环境条件下暴发性繁殖(增殖)或聚集而引起水体变色的一种有害的生态异常现象。赤潮发生时，在海洋生态系中生物与环境的关系将发生强烈的变化。众多浮游植物在光合作用过程中消耗水体中大量的CO2,破坏了海域水体CO2平衡体系,使得水体的酸碱度发生较大的变化;由于生产过量,食物链(网)失去调控,赤潮生物最终将大量死亡;死亡的尸体在分解过程中又产生硫化氢,氨,甲烷等;大量滋长的微生物，以及微生物分解活动使水体溶氧耗竭，加上有毒赤潮生物分泌的毒素等，严重危害着海洋动物的生存,导致原有海洋生态系统中的结构与功能几近彻底崩溃。 海洋污损生物也称海洋附着生物, 是指生长在船底和海中一切设施表面的动物、植物和微生物。污损生物所造成的损失难以精确计算，其危害主要有增加船舶的阻力，堵塞管道,严重影响工厂的生产，加速金属腐蚀，使海水中仪表及转动机件失灵，对声学仪器的影响，对浮标的影响，对水产业的影响。 海洋钻孔生物是指在海洋中, 能穿凿木船、木竹建筑、红树、岩石、珊瑚礁以及贝壳等物体基质的生物。钻孔生物与污损生物是不同的，污损生物是生长在物体的表面,而钻孔生物则钻到物体内部, 钻孔生物对人类的危害很大,主要是破坏海上设施,造成严重经济损失。 海啸 海啸是由水下地震、火山爆发或水下塌陷和滑坡等大地活动造成的海面恶浪，并伴随巨响的自然现象。是一种具有强大破坏力的海浪，是地球上最强大的自然力。 海啸的波长比海洋的最大深度还要大，在海底附近传播不受阻滞，不管海洋深度如何，波都可以传播过去。海啸在海洋的传播速度大约每小时五百到一千公里，而相邻两个浪头的距离可能远达500到650公里，它的这种波浪运动所卷起的海涛，波高可达数十米，并形成极具危害性的“水墙”。海底50千米以下出现垂直断层，里氏震级大于6.5级的条件下，最易引发破坏性海啸。海啸可分为4种类型。即由气象变化引起的风暴潮、火山爆发引起的火山海啸、海底滑坡引起的滑坡海啸和海底地震引起的地震海啸。 剧烈震动之后不久，巨浪呼啸，以摧枯拉朽之势，越过海岸线，越过田野，迅猛地袭击着岸边的城市和 村庄，瞬时人们都消失在巨浪中。港口所有设施，被震塌的建筑物，在狂涛的洗劫下，被席卷一空。事后，海滩上一片狼藉，到处是残木破板和人畜尸体。 地震海啸给人类带来的灾难是十分巨大的。目前，人类对地震、火山、海啸等突如其来 的灾变，只能通过预测、观察来预防或减少它们所造成的损失，但还不能控制它们的发生。 预警和防治 风暴潮的预警 风暴潮淹没农田、冲垮盐场、摧毁码头、破坏沿岸的国防和工程设施，也是开发浅海油田时难防的大患，总之，给国防、工农业生产和国民经济都会带来意外的巨大损失无疑，如能及时准确地预报，将会把伤亡和损失减少到最低程度。因此，风暴潮的发生、发展和衰亡等物理机制的研究，特别是风暴潮预报方法的探讨，确实具有迫切的 现实意义。 风暴潮预报，一般可分为两大类:其一为“经验统计预报”，另一为“动力-数值预报”—我们分别简称为“经验预报”和“数值预报”。 经验统计预报主要用回归分析和统计相关来建立指标站的风和气压与特定港口风暴潮位之间的经验预报方程或相关图表。其优点是简单、便利、易于学习和掌握，且对于某些单站预报能有较高精度。但它必须依赖于这个特定港口的充分长时间的验潮 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 和有关气象站的风和气压的历史资料，以便用以回归出一个在统计学意义上的稳定的预报方程。对于那些没有足够长资料的沿海地域，由于子样较短，得出的经验预报方程可能是不稳定的。对于那些缺乏历史资料的风暴潮灾的沿岸地区，这种经验统计预报方法根本无法使用。再者，巨大的、危险性的风暴潮，相对来说总是稀少的;因而，用历史上风暴潮的资料作子样回归出的预报方程，一般会具有这样一种统计特性:它 预报中型风暴潮精度较高，而用以预报最具有实际意义的、最危险的大型风暴潮，预报的极值通常比实际产生的风暴潮极值要偏低。另外，经验方法制订的预报 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 或相关图表只能用于这个特定港口，不能用于其它港口。这些缺点在风暴潮数值预报中都能得以避免。 所谓“风暴潮数值预报”，系指“数值天气预报和‘风暴潮数值计算’二者组成的统一整体”。数值天气预报给出风暴潮数值计算时所需要的海上风场和气压场——所谓大气强迫力的预报;风暴潮数值计算是在给定的海上风场和气压场强迫力的作用下、在适当的边界条件和初始条件下去数值求解风暴潮的基本方程组，从而给出风暴潮位和风暴潮流的时空分布，其中包括了特别具有实际预报意义的岸边风暴潮位的分布和随时间变化的风暴潮位过程曲线。无疑，这种更客观、更有效的理论预报方法是风暴潮预报当前发展的主要方向。 海洋污染的防治 由于海洋空间广阔，而致有观点盲目认为海洋有无限的自净能力,有意识的向海洋倾废。但是本世纪的海洋科学研究证明,海洋环境也是强度有限的生态系统,而且,因为海洋互相沟通,动力因素极其复杂, 局部的海域污染也可能逐渐波及全球,甚至可能对全球生态环境产生长期危害。 为了避免污染物对全球生态环境产生长期危害, 应逐步过渡为科学倾废。作为初级阶段,人们关心的是污染物在海洋环境中的含量及其迁移、转化和存在形式。再进一步，应该更注意污染物同海洋生物学过程的关系,从生物地球化学的角度宏观地观察污染物的迁移、转化和归宿,从污染物的长期慢性效应观察生物的生化、生理、细胞、个体、种群、群落生态对污染物的反应及作用。因为废弃物在海洋中 的分布、归宿与影响受物理、化学和生物过程的制约, 这些过程改变了污染物的浓度、化学形态、生物利用率或毒理学效应。因此,充分理解生物过程的重要性,包括微生物反应、生物地球化学循环以及污染物对海洋生态系中重要生态成分的生物效应,是预测废弃物排放对海洋环境影响的关键。 而在保护海洋环境的基础上，我们还要学会怎样持续开发利用海洋资源。其中，合理开发利用海洋生物资源，实现海洋农牧化，开发海洋生物新资源，都是不二的选择。 海啸的预防 关于海啸的预防，我们可以借鉴日本静冈县的预防措施。 距离日本东京200多公里的静冈县曾是海啸的重灾区。25年前静冈县开始重点完善海啸预防系统。按照地形的不同，这里的避难设施分为三个级别。 在距离海边不到10米的地方，一座小山被削成平台，作为紧急避难地。斜面上建造了避难台阶，台阶入口处设置了引导避难的标志，平台高12米、面积600平方米，都用水泥固定。如果海上地震忽然发生，来不及逃远的人们30秒内就可登上这里，观察情况后再想办法求救或者转移。 离海边约3公里的地方是临时避难地，这里建有社区防灾中心。中心是钢筋水泥建造的三层建筑，设有防灾仓库、厨房和残疾人、老人护理室等设施。防灾仓库中可谓应有尽有，帐篷、抽水机、发电设备、简易厕所、5万多份太空食品，可供来不及或者无力撤离的居民在此生活一周。 长时间避难设施处于山顶的静浦中学，从社区防灾中心有一条避 难专用道路通往那里。据有关人员介绍，那里建有更庞大的防灾仓库，可以升降直升飞机，人们可以在那里搭建临时住宅，等候灾情过去。 沼津市从1959年开始建造巨大的防潮堤。防潮堤一般呈梯形，目前防潮堤长达50公里，高3.6米，全为钢筋混凝土建造，能够抵抗8级地震。地震发生后，它能在3分钟内关闭，抵御海啸。 沼津市的海港分内港与外港两个部分。沼津市投资43亿日元，历时9年，在内港与外港之间的航道上兴建了一座高达45米、重达923吨的巨大水闸。水闸的自动控制系统与地震仪相连，一旦感应到强震或测到水位超过警戒线，会马上发出紧急警告，警戒水平分为地震警戒、海啸警戒、演习警戒三个等级。水闸下降的速度各有不同。一级警报发出2分钟后开始关闭闸门，再过3分钟就迅速落下，将海啸阻拦在外港。去年由于台风频繁登陆，水闸落下过3次(二级警报)。 静冈县防灾中心设有防灾司令部。一种名为“防灾GIS”的地图信息管理软件对县内的一些危险地段实行24小时监控。一旦出现问题，灾情会形象地表现出来。司令部立即启动救灾机制，进行救援。 同时，最重要的还是政府的紧急应对体制和居民的防灾意识。政府的重要工作是隔段时间就通过印制地震防灾手册、组织参观防灾博物馆、定期避难演习等手段提醒居民提高防范意识、学习防灾知识，未雨绸缪。而居住在海边的居民应该提高自身的防灾意识，学习必要的防灾知识，在灾难发生时保持机警和理智。 有关海洋灾害的感想 2004年12月26日，一场突如其来的海啸袭击了印度洋，这场灾难给印尼、斯里兰卡、泰国、印度，马尔代夫等国造成巨大的人员伤亡 和财产损失。到2005年1月10日为止的统计数据显示，印度洋大地震和海啸已经造成15.6万人死亡，这可能是世界近200多年来死伤最惨重的海啸灾难。 当印度洋海啸的阴影还残留在人们心中时，墨西哥湾原油泄漏又给人们的心头涂上一抹油污，数以万计的海洋生物遭到毁灭性的打击，多个行业遭受到巨大损失。 海平面升高，全球气候变暖，海洋资源急剧减少，沿海地区气候变化无常等等一系列的海洋灾害摆在了人类面前，环保、节约已经不再是一个口号，是实实在在要践行的事情。 海洋的保护和灾害的防治需要政府和全体世界公民的共同努力。好像一个坐标，政府的正确决策就像是X轴，代表的是一个方向，而公民的实际行动就像是Y轴，行动越多，坐标上函数的积分也就越多，效果就更明显。相反，没有X轴，Y轴不敢怎样变化，也只是零，而无论X轴的方向多么正确，缺少了Y轴也只是原地踏步。每时每刻发生在我们身边的灾难都提醒着我们，关注海洋灾害，保护地球安全刻不容缓～