海洋水文要素

發生在海洋中的許多自然現象和過程往往與海水的物理性質密切相關。人類要認識和開發海洋，首先必須對海洋進行全面深人地觀測和調查，掌握其物理性質。

基本介紹

• 中文名：海洋水文要素
• 外文名：oceanographic diagram 
• 主要內容：等海水溫度、鹽度、密度、海流等
• 套用：繪製海洋水文圖

簡介

在海洋調查中，觀測海洋水文要素更有其重要的意義。人類的生存活動與海洋水文的關係、海洋能源的利用、海洋航運、造船海洋工程、海洋漁業都迫切需要掌握海洋水文要素的變化規律。因此，海洋水文要素的觀測就顯得非常重要。

內容

海洋水文要素主要包括海水溫度、鹽度、密度、海流、潮汐、潮流、波浪等。水文觀測是指在江河、湖泊、海洋的某一點或斷面上觀測各種水文要素，並對觀測資料進行分析和整理的工作。水文測量為水下地形測量、水深測量以及定位提供必要的海水物理、化學特性參數。如測定海水溫度、鹽度或密度可以計算聲波在水中傳播的速度；潮汐觀測可為水下地形測量提供瞬時垂直基準；波浪改正可提高測深及定位精度。

套用

利用海洋水文測量資料可以繪製不同海洋要素的海洋水文圖，表示各要素水平分布和垂直分布的一般規律，顯示其隨時間變化的一般性規律和特點。各種水文圖都在地理基礎底圖上加繪專題要素。專題要素採用多種表示方法。溫度、鹽度、密度、聲速等要素常用等值線法表示其水平分布，用斷面圖表示其垂直分布。水色圖一般用底色法表示。潮流、海流用動線法以不同顏色的矢符表示不同深層的流向，用矢符長短表示流速。

觀測方法

海水的溫度、鹽度可以利用溫鹽深計通過物理或化學方法測定，是間接計算海水中聲速的三個主要參數。海水中聲速的測定還可以通過聲速剖面儀來測量。聲速剖面儀通過在不同深度和一定距離內聲波的傳播時間，獲得對應深度層的聲速，從而形成聲速剖面。圖1為世界各大洋溫度和鹽度的分布圖。圖2為聲速剖面儀和實測的聲速剖面。

海水的流速流向是海床演變的兩個動力要素。流速流向可通過ADCP（AcousticDoppler Current Profile）來測量。ADCP是利用海流與ADCP幾個超音波聲柱的Doppler效應來計算流速的，通過聲柱的位置來計算流向的。根據作業方式不同，ADCP又可分為靜置式和走航式兩種。利用ADCP實測的流速和流向數據，可以繪製水域流場分布矢量圖，如圖3。

潮汐觀測值一方面用於獲取當地的潮位資料、分析潮汐變化特徵，另一方面為水下地形測量提供垂直參考面。潮位觀測通常可採用水尺驗潮、超音波驗潮、浮子式驗潮、壓力式驗潮和GPS驗潮等手段。圖4為超音波驗潮儀潮位測量原理示意圖；圖5為實測的不同類型的潮汐變化圖。

重要意義

表征和反映海洋水文狀態與現象的基本因素。影響海上軍事活動的海洋水文要素主要有：海水的溫度、鹽度、密度、水色、透明度,海發光、海冰、海流、海浪、海洋潮汐、潮流，以及海洋躍層、內波、海洋鋒、中尺度渦等。通常由海洋觀測站，海洋浮標、潛標,飛機,雷達,海洋衛星和海洋調查船等進行定時或不定時觀測獲取。海洋水文要素對作戰、訓練、武器裝備使用、國防科研試驗和其他軍事活動有重要影響。