中国石油大学(华东)海洋学试题(10)

2020-04-14 06:14

6、根据潮汐动力理论,在北半球的长海峡中,沿潮波传播方向看,右岸的潮差比左岸的潮差(大);在半封闭宽海湾中的潮流为(旋转)流,北半球潮流矢量(反时针)偏转。

7、下图是北太平洋的主要环流模式,其中(1)表示(黑潮);(2)(亲潮)

8、 影响水平衡的因子除了蒸发和降水外,还有(大陆径流)和(结冰与融冰)。 9、 海水的溶解氧含量随温度升高而(降低),随盐度增加而(降低)。 10、现代海岸带包括(海岸)、(海滩)、(水下岸坡)三部分。

三、名词解释。(每小题3分,共15分)

1、 水团:源地和形成机制相近,具有相对均匀和稳定的物理、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宏大水体。 2、 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。 3、 位温:海洋中某一深度的海水微团,绝热上升到海面时所具有的温度。 4、 热盐环流:由温、盐变化引起的环流。

5、 涌浪:指海面上由其他海区传来的或者当地风力迅速减小、平息,或者风向改变后海面

上遗留下来的波动。 四、

叙述题。(每小题10分,共40分)

2、 试述我国近海水温的铅直分布特点。

答:(1)冬半年渤海、黄海的全部以及东海的大部分浅水海域由于偏北向季风的吹掠,混

合可直达海底,在深水区也可达100米乃至更深,致使这一上混合层内水温的铅

直向分布极为均匀,这种状态维持时间的长短因海区而异,一般是由北向南递减;

南海水温均匀层冬季加深的现象在北部海区尚属明显,在南海中南部海域不明

显。(4分)(2)春、夏季水温铅直向分布的突出特点是季节性温跃层的形成和

强盛。渤海、黄海、东海的陆架海域下层海水基本保持了冬季的低温特征,出现

上均匀层、跃层和下均匀层三层结构;东海深水区在季节性温跃层(约50m)之

下,水温随深度仍有较大的变化,在次表层水之下又出现第二跃层,直至深层水

范围水温随深度的变化才趋于缓慢。(4分)(3)春、夏之交在黄海、东海某些

海域还有逆温分布。(1分)(4)在南海的海盆深、底层水范围内,水温随深度

的增加而略有回升。(1分)

3、 试用公式推导解释为什么在近岸避风浪时宜选择海湾处或凹地处?

答:当波浪传入浅水后,由于波速和地形的影响导致波向发生转折,波锋线有逐渐与等深

线平行的趋势,也就是波向线与等深线中间垂直的趋势。因此,在凹进的海岸处,波

向线产生辐散,能量分散,波高减小,在海湾处或凹地处波浪相对较小,适宜避风浪。 (4分) 推导:(6分)

4、 试述海洋中硝酸盐、磷酸盐、硅酸盐垂直分布特点及其原因。

答:(1)垂直分布特点:在大洋真光层,三种营养盐含量都很低。随着深度增加含量 急

速增大。硝酸盐、磷酸盐的含量在800-1000米处出现最大值,最大值深度以

下一般变化不大。硅酸盐没有这样一个最大值层,其含量随深度而增加。在

大洋中不同深度处,三种营养盐的含量有一定差异。对于硝酸盐来说,表现为

印度洋大于太平洋大于大西洋;磷酸盐表现为印度洋等于太平洋大于大西洋;

而硅酸盐则与前两者有较明显的不同,即太平洋和印度洋的深层水中含量比大

西洋深层水高得多。(5分)

(2)原因:由于海洋浮游生物大量吸收营养盐,致使它们的含量都很低,有时甚

至被消耗降低至分析零值。被生物摄取的营养盐,在生物新陈代谢过程中有一部分重新释放回到水中,因而随深度增加含量增大。硝酸盐和磷酸盐被浮游生物利用主要是构成细胞原生质,浮游生物死后分解归还海水,而硅酸盐被浮游生物利用主要是构成细胞壁和骨骼,死后不能很快将其溶解归还海水,需经很长时间甚至沉到海底才缓慢溶化。(5分) 5、 海水结冰与淡水结冰有何不同?为什么?

答:(1)由于淡水的最大密度温度(4℃)大于冰点(0℃),所以当水温降至冰点或冰点以

下时,水面便开始结冰。(2分)(2)海水由于其最大密度温度和冰点随盐度增大而

降低,而且最大密度温度随盐度的增大而降低的速率比其冰点随盐度增大而降低的

速率快。(2分)当盐度S<24.695时,最大密度温度高于冰点,结冰情况与淡水

相同;(2分)当盐度S>24.695时,最大密度温度低于冰点,因此,即使海面水

温降至冰点,但由于增密所引起的对流混合仍不停止,因此只有当对流混合层的

温度同时到达冰点时,海水才会开始结冰,所以海水结冰可以从海面至对流可达

深度内同时开始,也正因为如此,海冰一旦形成,便会浮上海面,形成很厚的冰

层。(4分) 五、

计算题。(共15分)

3、 已知某海湾农历四月初六的一次高潮时为18时20分,求该海湾第二天潮时。(5分)

答:第二天潮时 0032 0644 1256 1908

4、 设某港口是长度为30Km的等深窄海湾,水深h=20m,该湾的潮汐类型为正规半日潮。

湾顶潮差为6m,问湾口最大潮流流速及潮差为多大?(10分) 答: 最大潮流U=0.63m/s; 最大潮差5.72m

试题十六

一、名词解释(5×3分)

1、大陆架 2、南大洋 3、平潮 4、内波 5、水团

二、填空题(25×1分)

1、 地球上海洋的平均深度约-----------米,陆地的平均高度约-----------米。 2、 按照海所处的位置可将其分为-----------、----------------、---------------。

3、 活动型大陆边缘又称--------------,其组成上具有---------------与大洋底分界。 4、 1978年实用盐度选用--------------作为固定参考点。

5、 海水的比容偏差表达式---------------,热比容偏差表达式---------------------。 6、 海水的热膨胀系数是指-----------------,压缩系数是指-----------------------。 7、 表面风海流的流速经验公式---------------------,其流向-----------------------。 8、 深水波的波速表达式-----------------,浅水波的波速表达式-----------------。

9、 用潮汐静力理论可以解释潮汐的--------------、------------、----------、------------、

----------- 的现象。

10、表层声道的声道轴位于--------------,深海声道的声道轴位于-----------------------。

11、水色是指----------------,海色是指-----------------------------。

三、叙述题(4×10分,五题任选四题) 1、 海水盐度定义的发展过程。

2、 试用海洋光学现象解释大洋水和近岸水具有不同颜色的原因。

3、 埃克曼无限深海漂流理论是在什么前提下建立的?它得出了什么结论? 4、 试述世界大洋温度的表层分布特点。

5、 什么叫引潮力?引潮力的分布有什么特征?试推导引潮力公式。

四、计算题(2×10分)

1、 求2001年6月13日(农历五月二十二)沈家门港的概略潮时。

(已知沈家门港的高潮间隙是0904,低潮间隙是0308) 2、 求铜沙2001年6月13日的潮汐。

(查表已知铜沙的主港是吴凇,高潮时差 —0157,低潮时差 —0221,潮差比

1.21,改正值为16CM,两港的平均海面季节改正数均为1CM,不必进行平均海面季节改正。吴凇当日的潮汐如下:潮时 0339 0936 1523 2158

潮高 135 269 129 330

试题十六标准答案

一、名词解释(每小题3分)

5、 答: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。

6、 答:从南极大陆到南纬40°为止的海域,或从南极大陆起到亚热带辐合线明显

时的连续海域。

7、 答:涨潮时潮位不断增高,达到一定的高度以后,潮位短时间内不涨也不退。 8、 答:在海洋内部发生的波动

9、 答: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。

二、 填空题(每空格1分)

1、 3795;875

2、 陆间海;内海;边缘海 3、 太平洋型大陆边缘;海沟 4、 浓度为32.4356‰的KCl溶液 5、

6、温度升高1K(或1℃)时单位体积海水的增量;单位体积的海水当压力增加1

帕时其体积的负增量

7、 ;北半球,偏于风矢量右方45°;南半球,偏于风矢量左方

45°

8、

9、日不等;半月不等;月不等;年不等;多年不等 10、海面;声速极小值深度

11、是由海水、海水中的可溶性有机物质以及有机和无机的悬浮颗粒对入射光的选

择性吸收和选择性散射的综合结果;海洋的颜色,通常由海面反射光谱和来自海洋内部的向上辐照度光谱组成

三、 叙述题

1、答:①1902年盐度原始定义:1000克海水中的溴和碘全部被等当量的氯置换,而所

有的碳酸盐转化为氧化物后,其所含无机盐的总克数。

②1969年电导盐度定义:一个标准大气压下,海水样品的电导率与盐度为

35.000‰的标准海水的电导率的比值。

③1978年实用盐标:一个标准大气压下,海水样品的电导率与相同条件下

浓度为32.4356‰的氯化钾标准溶液的电导率之比值。

2、答:清净的大洋水的光学性质:其散射主要是分子散射,散射强度与波长的负四次

方成比例,因此散射光中的短波部分比例显著增大。而吸收系数又在短波部分最小,这在客观上增大了短波部分的散射强度,并使这部分光能较容易地射出海面,从而使海水呈现蓝色。近岸水的光学性质:随着与大陆的靠近,海深愈来愈浅,混合愈来愈强,海水中的有机和无机悬浮颗粒的数目和粒度以及黄色物质的浓度等都在相应增大。由于这些物质对短波部分的强烈的选择吸收,散射光中短波部分相应减少。另一方面,粒子的散射特性又与分子散射很不相同,

随着粒子的增大,其散射的选择性愈来愈弱,与分子散射相比,在散射光中,波长较长的光所占的比重愈来愈大,从而使近岸水水色降低呈现黄褐色。

3、答:前提①海水密度分布是均匀的。②稳定均匀的风长时间吹刮于无限宽广、无限

深的海洋上。③只考虑垂直湍流粘滞系数所引起的水平摩擦力,且Az为常数。④不考虑科氏力随纬度变化。

结论①表面流向在北半球偏于风的右方45°,在南半球偏于风的左方45°。②流速随深度增加迅速减小,至摩擦深度(约为200~300米)约为表面流速的4.3%。③流向随深度增加线性增大,至摩擦深度流向与表面流向相反。

4、答:表层分布特点①等温线沿纬度带大致成带状分布,特别是在南半球的高纬度

海区,等温线几乎与纬圈平行。②从赤道海区开始,随着纬度的增加温度不规则地下降。最高温度出现在赤道附近海域,极圈附近降至0℃左右。③在南、北半球的副热带海区,等温线偏离带状分布,在大洋西部向极地弯曲,在大洋东部则弯向赤道。在亚北极海区则恰恰相反。④在寒、暖流交汇的海区等温线密集,温度的水平梯度特别大。⑤冬季大洋表面温度分布的基本特征与夏季相似,只是温度普遍降低,温度的经向梯度远大于夏季。

5、答:引潮力是指月球、太阳或其它天体对地球上单位质量的物体的引力与对地心

单位质量物体的引力之差,即天体的引力与惯性离心力的合力。引潮力的分布如图所示(略),假定地球上布满海水,深度相等,在引潮力作用下就形成一个潮汐椭球。引潮力公式FH=3KMrSin2θ/2R3,Fv=KMr(3cos2θ-1)/R3。

四、计算题

1、答:潮时 0200 0756 1352 1948 2、答:潮时 0100 0747 1318 2113 潮高 377 141 454 145


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