《海水的运动 》PPT课件.ppt

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1、第三节 海水的运动,潮汐与潮流波浪洋流和水团,一、潮汐与潮流,潮汐是由于月球和太阳的引力引起的地球海水面的周期性升降运动。在潮汐涨落的每一周期内，当水位涨到最高位置时，叫高潮或满潮；当水位下降到最低位置时，叫低潮或干潮。从低潮到高潮过程中，水位逐渐上升，叫涨潮；从高潮到低潮过程中，水位逐渐下降，叫落潮。当潮汐达到高潮或低潮的时候，海面在一段时间内既不上升也不下降，分别叫平潮和停潮。平潮的中间时刻叫高潮时；停潮的中间时刻，叫低潮时，相邻的高潮与低潮的水位差叫潮差。,（一）潮汐现象与引潮力,潮汐的分类：根据涨潮周期不同，潮汐分为：半日潮、全日潮、不规则半日潮、不规则全日潮。潮汐发生的机理：天体的引

2、力与地球绕地月公共质心旋转时所产生的惯性力离心力组成的合力，叫做引潮力；引潮力在不同时间、不同地点都不相同，在地球上处于月球直射点的位置，吸引力大于惯性离心力，所涨的潮称为顺潮；在地球上处于月球对趾点的位置（下中天），则离心力大于引力，亦同时涨潮，称为对潮。月、日、地三个天体中心大致位于同一直线上时，所涨的潮为大潮，当月、日、地三个天体位置成直角时，所涨的潮为小潮。月球位于近地点时，所涨的潮大，月球位于远地点时，所涨的潮小。,引潮力及潮汐成因 潮汐是由月球和太阳的引潮力所产生的，由于它们产生潮汐的过程相似，现只讨论月球的引潮力。倘若只考虑月球的作用时，可把地球和月球视为一个引力系统，它们相互吸

3、引着。为了保持系统内的平衡，即为了使地月中心的平均距离不变，作用于地球上的力的矢量和必须分别为零。就地球而言，作用于地球上的力有两个：其一是月球的引力，大小与地月二球质量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比，方向指向月心。该力在地球上各点的大小和方向都是不同的。其二为地月运动所产生的惯性离心力。为理解这个力，首先就应了解地月的相互运动过程。一般认为，地球是绕太阳运动的，而月球则作为地球的卫星绕地球旋转，其实，按椭园轨道绕太阳运动的并非地球的中心，而是地球月球中心，即地月公共质心，月球绕公共质心运动既有公转又有自转，周期均为一个月，而地球绕公共质心的运动则是一种平移运动。在这种状况下，地球各点

4、所产生惯性离心力的大小均相等，方向亦相同，并与月球对地心引力的方向相反。由于地球的质量为月球质量的81.5倍；故公共质心位于地球内部0.73R的地方(R为地球半径)。,公转惯性离心力、月球引力与引潮力矢量,月相与大小潮,（二）潮流,海水潮汐运动的潮位升降，引起海水周期性的流动叫潮流按周期分为半日潮流、混合潮流、全日潮流三种按流向分为回转流和往复流（涨潮流和落潮流）,钱塘江大潮,二、海洋中的波浪,（一）波浪及其类型波浪要素：波峰、波谷、波长、波高、波浪周期、波速波浪按成因分类：风浪、海啸、潮波、气压波、船行波；按波长与水深的相对关系分为：深水波、浅水波按作用力情况分为：强制波、自由波按波形的传播

5、性质分为前进波（进行波）、驻波；按波动发生的位置分为表面波、内波和边缘波；,波浪要素图,H,水质点在其平衡位置附近做近似封闭的圆周运动，便产生了波浪，并引起了波形的传播。因此，波浪的传播仅是波形的传播，而不是水质点的向前移动。组成波浪的基本要素有：波峰、波谷、波高、波长、周期、波速等。,三、洋面流和水团运动,（一）洋流的成因和分类 按照成因，洋流可分为摩擦流、重力气压梯度流和潮流三类。（二）大洋表层洋流模式和主要洋流 亚热带环流、亚极地环流、赤道环流（三）大洋水团及其环流 水团 表层水团、中心水团、中层水团、深层与底层水团,世界洋流分布图,洋流是指海洋中具有相对稳定的流速和流向的海水，从一个海

6、区水平地或垂直地向另一个海区大规模的非周期性运动。洋流按成因分为：风海流、密度流、补偿流,如秘鲁寒流属于上升补偿流。此外，洋流按本身与周围海水温度的差异分为暖流和寒流。暖流指洋流水温比流经海区水温高的洋流；寒流则相反。洋流按其流经的地理位置又可分为赤道流、大洋流、极地流、沿岸流等。,世界洋流分布特点与中国近海表层海流,1.黑潮；2.台湾暖流；3.对马暖流；4.黄海暖流；5.黄海沿岸流；6.东海沿岸流；7.南海东北季风漂流；8.南海西南季风漂流（左：2月，右：8月）（赵济中国地理）,洋流分布有以下特点：以南北回归线的副热带高压为中心形成的反气旋型大洋环流。以北半球中高纬海上低压区为中心形成的气旋

7、型大洋环流。南半球中高纬度为西风漂流。在南极大陆形成绕极环流。在北印度洋形成季风环流。冬季北印度洋盛行东北季风，形成反时针方向的东北季风漂流；夏季，北印度洋盛行西南季风，形成顺时针方向的西南季风漂流。影响中国的洋流有黑潮及季风漂流等。,世界大洋环流联系的示意图（据Broecker,1995),在大洋深层环流系的垂直结构中，可分出暖、冷两种环流系统和五个基本水层（表层、次层、中层、深层和底层）。世界大洋环流体系由表层（包括次表层水）环流、中层环流、深层和底层环流所组成。表层环流主要是风成环流。中层环流、深层环流和底层环流均为盐度环流。表层水、次层水、中层水、深层水和底层水在其运动过程中，进行着全

8、球性的水量交换与循环，这构成世界大洋中统一的环流体系。,厄尔尼诺现象,在赤道太平洋东部的厄瓜多尔和秘鲁沿岸，每过几年，东向信风减弱，导致沿岸上升流也随之减弱或消失，暖水倒流，水温上升，大气对流逐渐变得活跃，海洋里由于上升流的减弱，表层海水的营养物质含量减少，并且由于温度的升高，鱼类大量死亡，使秘鲁渔场大幅度减产。,洋流对地理环境和人类的影响,高低纬间热量的输送和交换；对海洋生物资源分布的影响；对海洋航运的影响；对陆源污染物分布的影响。,总结：海水的运动,波浪：每个水质点作周期性运动，所有水质点相继振动，引起水面呈周期性的起伏。潮汐：由于月球和太阳的引力引起的地球海水面的周期性升降运动。潮流：海

9、水受月球和太阳引力而发生周期性的流动。洋流：指海洋中具有相对稳定的流速和流向的海水，从一个海区水平地或垂直地向另一个海区大规模的非周期性运动。分为风海流；密度流；补偿流。,第四节 海平面变化,一、70000年来的海平面变化二、近百年的海平面变化三、21世纪海平面上升预测,四、海面升降与水的三相转化,波浪、潮汐等海水的运动形式，固然能使海面发生周期性的变化，甚至像海啸能使海面在短时间内发生剧烈变化，但这种变化毕竟是短暂的，过后又会很快恢复原状。从长期看，海面升降则与水的三相转换有着密切的关系。在地球水圈的水循环中，冰川积累与消融起着重要的作用。冰盖消融量的增减，将直接影响海平面的升降。一般说，地

10、球上气候较冷的时候，冰川的规模就大，大量的水体从海洋转移到冰川上储存起来，导致海面降低。气候转暖时，冰川退缩，大量的冰川融水，又通过河流注入大海，导致海平面上升。因此，海面升降成了反映气候变化的指示剂。,海面的升降会导致海岸湿地与低地的淹没、海岸带遭侵蚀、洪泛与风暴潮灾害、盐水入侵等，给人类的生产和生活带来影响，特别是对沿海经济发达、人口稠密的地区威胁更大。海面的下降，又会使沿海的一些港口、航道废弃，使陆地上的降水减少，大陆度增高。因此，科学家正在加强这方面的研究。,海面升降与三相转化,从长期看，海面升降则与水的三相转换有着密切的关系。在地球水圈的水循环中，冰川积累与消融起着重要的作用。据计算，目前全球冰川的年平均消融量约3 000 km2。这一数字近乎全球河流水量的三倍。冰盖消融量的增减，将直接影响海平面的升降。一般说，地球上气候较冷的时候，冰川的规模就大，大量的水体从海洋转移到冰川上储存起来，导致海面降低。气候转暖时，冰川退缩，大量的冰川融水，又通过河流注入大海，导致海平面上升。因此，海面升降成了反映气候变化的指示剂。,第五节 海洋资源和海洋环境保护,一、海洋资源（一）海水化学资源（二）海底矿产资源（三）海洋动力资源（四）海洋生物资源二、海洋对地理环境的影响 能量、水汽三、海洋环境保护,