海洋调查方法第五章透明度、水色、海发光的观测课件.ppt

第五章透明度、水色、海发光的观测,5.1透明度、水色、海发光观测意义,5.2透明度观测,5.3水色观测,5.4海发光观测,第五章透明度、水色、海发光的观测5.1透明度、水色、海,透明度,海水透光的程度，即光在海水中的衰减程度。,水色,散射特性决定。,海发光,夜间海面上出现的生物发光现象。,透明度、水色、海发光观测意义,海水的颜色，由水质点和海水中悬浮质点对太阳光的,透明度海水透光的程度，即光在海水中的衰减程度。水色散射特性决,清澈的海水：透明度高，水色低,清澈的海水：,浑浊的海水：透明度低，水色高,浑浊的海水：,海洋调查方法第五章透明度、水色、海发光的观测课件,保证交通运输安全,航海识别浅滩一般是利用白浪作标志，无风天气，靠水色来识别浅,滩的存在。,较高的透明度可以避开暗礁或危险障碍。,利用海发光使我们在黑夜航行时可以及时发现各种目标，如导标、,岸线、岩石、暗礁等。,海军活动中必须估计到水色、透明度等光学性质对于战争,的影响,潜艇与水雷的颜色，潜艇航行的深度和水雷布防的深度考虑透明度。,利用海发光发现舰艇的轨迹。,水色透明度对海水的养殖非常重要,鲍鱼、海参要求海水透明度高，但养蚶、蛏、蚝则要求透明度低。,水色透明度在物理海洋方面可以辅助水团分布，流系的判,别，可以反演真光层的厚度。,水色对盐业也有一定意义,晒盐可以根据水色的高低来开闭闸门以增加盐的产量。,保证交通运输安全航海识别浅滩一般是利用白浪作标志，无风天气，,海洋调查方法第五章透明度、水色、海发光的观测课件,5.2 透明度观测,5.2.1 透明度定义,5.2.2 观测方法,5.2.3 注意事项,5.2 透明度观测5.2.1 透明度定义5.2.2 观测,5.2.1 透明度定义,传统定义：用直径为30cm 的白色圆板（透明度板），在船上背阳一侧，垂直放入水中，直到刚刚看不见为止。透明度板“消失”的深度叫透明度。,5.2.1 透明度定义传统定义：,优点：简单、直观缺点：受海面反射光的影响、与观测人眼睛的近视程度有关等，缺乏客观代表性；透明度盘只能测到垂直方向上的透明度，不能测出水平方向上的透明度。,这一深度，是白色透明度板的反射、散射和透明度板以上水柱及周围海水的散射光相平衡时的结果。所以，用透明度板观测而得到的透明度是相对透明度。,优点：这一深度，是白色透明度板的反射、散射和透明度板以上水柱,海水中光的衰减光线进入海水中，由于被水分子及悬浮物质的吸收和散射作用，使得光线很快减弱，到达一定的深度后，光就完全消失了。所以海水就象一个过滤器，过滤着不同颜色的光线，深度越大，光线就越难通过。海水中光线的强弱和海水的清浊以及悬浮物质的多少有关。,近年来，国际上多采用仪器来观测光能量在水中的衰减，以确定海水透明程度，并对透明度作出新定义。,海水中光的衰减近年来，国际上多采用仪器来观测光能量在水中的衰,新定义：一平行光束在水中传播一定距离后，其光强I与原来光强I0之比，用T表示，即T= I / I0,由于光强在海水中垂直衰减规律为：I=I0 e-rz其中，r为衰减系数，z为深度。,所以T=e-rz,若取z=1m，则lnT = | r |,例如，某海区衰减系数为0.05m-1，则L=1/r=1/0.05=20m。,新定义更能表现海水的物理性质。,新定义：由于光强在海水中垂直衰减规律为：所以若取z=1m,5.2.2 观测方法,塞氏盘法观测设备：透明度盘、带长度记号的绳索、重锤,直径为30厘米的圆盘,5.2.2 观测方法塞氏盘法直径为30,观测方法：选择在主甲板的背阳光处，将透明度盘放入水中，沉到刚好看不见的深度。再慢慢地提到隐约可见时，读取绳索在水面的标记数值（有波浪时应分别读取绳索在波峰和波谷处的标记数值）。读到一位小数，重复二到三次，取其平均值，即为观测的透明度值，记入水温观测记录表中若倾角超过15 ，则应进行深度订正。当绳索倾角过大时，盘下的重锤应适当加重。,观测要求：透明度的观测只在白天进行，观测时间为：连续观测站，每2小时观测一次，大面观测站，船到站观测，观测地点应选择在背阳光的地方，观测时必须避免船上排出的污水影响。,观测方法：观测要求：,透明度计法,将振荡均匀的水样快速倒入透明度计筒内，检验人员从透明度计的筒口垂直向下观察，缓慢放出水样，至刚好能清楚辨认其底部铅字的水样高度为该水的透明度。大于30cm为透明水。 该法主观影响较大，测时应取平均值。,透明度计法将振荡均匀的水样快速倒入透明度计筒内，检验人员从透,出海前应检查透明度盘的绳索标记，新绳索使用前须经缩水处理（将绳索放在水中浸泡后拉紧晾干），使用过程中需增加校正次数。透明度盘应保持洁白，当油膝脱落或脏污时应重新油漆。每航次观测结束后，透明度盘应用淡水冲洗，绳索须用淡水浸洗，晾干后保存。,5.2.3 注意事项,出海前应检查透明度盘的绳索标记，新绳索使用前须经缩水处理（将,5.3 水色观测,5.3.1 水色及其成因,5.3.2 观测方法,5.3.3 注意事项,5.3 水色观测5.3.1 水色及其成因5.3.2 观测,5.3.1 水色及其成因,太阳光进入海水后，由海水质点、海水中悬浮粒子和生物散射出海面的光谱颜色。,注意：水色和海色是有区别的。海面的颜色：光反射海水的颜色：光的散射与反射,5.3.1 水色及其成因太阳光进入海水后，由海水质点、海水中,海水对光线的选择吸收和散射各色光线波长不同，吸收率也不同。一般来说，波长长度与吸收率呈正比例的关系。吸收与散射是互为相反的两种作用。吸收率大的光波，其散射能量小，而吸收率小的光波，其散射能量大。散射能量还与悬浮物颗粒粒径有关：颗粒粒径越小，短波散射能量越大。在大洋水中，悬浮物量少，颗粒粒径也小，蓝光散射能量大，故海水的颜色多呈蓝色。近岸海水，由于悬浮物增多，颗粒变大，黄光散射能量大，所以水色多呈黄色、浅蓝或绿色。,海水对光线的选择吸收和散射,海洋调查方法第五章透明度、水色、海发光的观测课件,5.3.2 观测方法,水色计目测确定,水色计水色计是由蓝色、黄色、褐色三种溶液按一定比例配制的21种不同色级，分别密封在22支内径8mm、长100mm的无色玻璃内，置于敷有白色衬里的两开盒中（盒的左边为1至11号，右边为11至21号）。其中1-2号是蓝色；3-4号是天蓝色；5-6是绿天蓝色；13-14号是绿黄色；15-16号是黄色；17-18 是褐黄色；19-20号是黄褐色。,5.3.2 观测方法水色计目测确定水色计,观测方法：观测透明度后，将透明度盘提到透明度值一半的位置，根据透明度盘上所呈现的海水颜色，在水色计中找出与之最相似的色级号码，并计入水温观测记录表中。观测要求：水色的观测只在白天进行，观测时间为：连续观测站，每2h观测一次，大面观测站，船到站观测，观测地点应选择在背阳光的地方，观测时必须避免船上排出的污水影响。,观测方法：,观测时水色计内的玻璃管应与观测者的视线垂直。水色计必须保存在阴暗干燥的地方，切忌日光照射以免褪色。每航次观测结束后，应将水色计擦净并装入里红外黑的布套里。使用的水色计在6个月内至少用标准色计校准一次，发现褪色现象，应及时更换，作为标准用的水色计。,5.3.3 注意事项,观测时水色计内的玻璃管应与观测者的视线垂直。5.3.3 注意,5.4 海发光观测,5.4.1 海发光及其影响因子,5.4.2 观测方法,5.4.3 注意事项,5.4 海发光观测5.4.1 海发光及其影响因子5.4.2,海发光是海中的微光，它是指夜间海面生物的发光现象。,5.4.1 海发光及其影响因素,发光细菌呼吸现象的连续发光，在沿岸以及大河注入的海区繁殖，其强度很微弱，平稳而带乳白色，受小波浪刺激而发光,较复杂的海生生物如水母、海绵、贻贝，一种闪光，特殊的发光器官,单细胞有机物如夜光虫，细胞内发光，发出的光由白色、浅绿或淡红的闪光组成，海水扰动越剧烈，闪光就越频繁，它们暴露物体的可能性最大,鱼也能发光它们体内能分泌一种特殊物质，这种物质与氧发生作用而发光；寄生发光细菌,海发光是海中的微光，5.4.1 海发光及其影响因素发光细菌较,细菌发光,夜光藻发光,细菌发光夜光藻发光,水母发光,海莹发光,水母发光海莹发光,鱼类发光,鱼类发光,5.3.2 观测方法,发光类型：火花型（H）。由大小为0.02-51mm的发光浮游生物引起的，是最常见的海发光现象。仅当海面有机物受到扰动或生物受化学物质刺激时才比较显著，而在海面平静或无化学物质刺激时，发光及其微弱。弥漫型（M）。由发光的细菌发出的，其发光特点是海面上一片弥漫的白色光泽。只要这种发光细菌大量存在，在任何情况下都发光。闪光型（S）。由大型发光动物产生的。像其他发光一样，在机械或化学物质刺激下，发光才比较显著。闪光通常是孤立出现的，当大型发光动物成群出现时，这时发光才比较显著。,5.3.2 观测方法发光类型：,发光强度：海发光强度等级表,发光强度： 发光征象火花型（）弥漫型（,观测方法：观测前，观测者应在黑暗环境中适应几分钟，观测地点应选在船上灯光照不到的黑暗处；根据海发光的征兆，目测判定海发光的类型和等级。观测要求：海发光只在夜间观测，连续观测站，在20、23和02时观测，大面观测站船到站观测，但两站间的航行中要观测一次，海滨观测站在每天天黑后进行一次海发光观测。,观测方法：,海发光观测记录表,海区_调查船_ 观测日期_年_月_日至_年_月_日,海发光观测记录表海区_调查船_ 观测日期_,海面平静，观测不到海发光时，可用工具搅动海面。两种海发光类型同时出现时应分别记录。海面没有发光现象或在月光较强的情况下，无法观测海发光时，则须在下表中的发光类型栏内记“无”。,5.4.3 注意事项,海面平静，观测不到海发光时，可用工具搅动海面。5.4.3 注,注意,透明度、水色、海发光的观测依靠人的感官进行，因此相应观测的注意事项和正确的观测方法决定了观测的准确性。,注意透明度、水色、海发光的观测依靠人的感官进行，因此相应观测,