人們要經常測量體溫,因為從體溫的變化中可以了解人體的健康情況。同樣,大海的水溫變化也可以帶來許多異常現象。如水溫異常升高,海區的魚類及其他生物會死亡,“厄爾尼諾”現象表現在水文方麵就是東太平洋水溫升高,造成該地區嚴重的自然災害等。因此,掌握水溫的分布變化規律對鞏固國防、推動國民經濟發展有著重要意義。例如,水麵艦船的主機和冷卻係統是需要根據海水溫度的高低來設計水溫的:濱海電廠的取水口、排水口的選擇問題也直接與海水溫度有關;水溫分布變化能夠製約生物的生長與活動狀況等;此外,水溫分布對鋪設海底電纜、溫差發電、海氣交換的研究等都具有重要的意義。即使到海裏去遊泳,下水之前還要了解一下水溫的情況。
在海洋觀測中,海洋水溫的單位,均采用攝氏溫標(℃)。由於溫度對密度影響顯著,而密度的微小變化都可導致海水大規模的運動。因此,在海洋學上,大洋溫度的測量,特別是深層水溫的觀測十分重要,而且要求達到的準確度也很高:下層水溫的準確度必須在0.05℃以下:如果是研究溫度變化很小的深層大洋,甚至還要求達到0.01℃呢,要達到這樣高的準確度,必須使用十分穩定和靈敏的溫度計,同時還要求觀測人員必須經常加以仔細的校準。對於大陸架和近岸淺海水域的水溫測量時,其溫度的變化相對較大,用於測定表層水溫的溫度計就可以了。在實際工作中,主要還是根據所測項目的要求,製定出測量的準確度範圍。
驗潮站是怎樣運作的呢?
生活在海邊的人們都知道潮水每天都要漲落。但是,潮水的漲、落潮差數據是怎樣知道的呢?聰明的人們就是通過驗潮站來獲取潮汐的寶貴資料。我國幾十年的潮汐資料,都是經過驗潮站得到的。在驗潮站中,自動驗潮儀是主要的儀器。自動驗潮儀的主要部件是一個浮體,它在與海底連通著的專用驗潮井中上下浮動。由於驗潮井能排除海水水平運動的影響,並且其入口大小適當,從而大大減少了風浪引起的一些水位急劇變化的影響。浮體通過與之相連的繩索的垂直運動而帶動蝸杆傳動裝置,這個裝置與定時以恒等速度拖動紙帶的記錄筆相連。由於記錄筆和圖表紙帶的協同運動,記錄筆就在紙帶上繪出水位上升和下降的連續曲線。科技人員就是通過這些連續曲線進行數據處理來準確掌握潮汐變化和海流狀況的。
潮位觀測是怎麼回事?
在認識潮位觀測之前,我們需要知道什麼是潮位?實際上潮位就是指海洋水麵的高度。潮位變化除了包括在天體引潮力作用下發生的周期性的垂直漲落外,還包括風、氣壓、大陸徑流等因素所引起的水麵高度非周期性變化。進行潮位觀測,也就是把每天的潮漲、潮落的真實情況準確記錄下來。人們之所以要觀測和研究潮汐的變化規律,也就是要達到很好地利用海洋的目的,因為沿岸潮位變化直接關係到船舶的進出港口、海洋和海岸工程設計、海軍的水雷布設深度、風暴潮和潮汐預報、海塗圍墾、潮汐發電等諸多方麵。潮位觀測還對準確確定平均海平麵和深度基準麵、潮汐表製作、風暴潮預報、海上作戰指揮、海底電纜的敷設、地震預報等具有非常重要的實用意義。
潮汐的漲落現象是以一定的時間周而複始地出現的。在一天中,海麵上漲到最高的位置稱為高潮,海麵下落到最低位置稱為低潮;從低潮到高潮這段時間內,海麵的上漲過程稱為漲潮。海水的上漲一直到高潮時刻為止,這時海麵在一個短時間內處於不漲不落的平衡狀態,稱為平潮。平潮的中間時刻取為高潮時,把平潮狀態時的海麵水位作為高潮水位。從高潮到低潮這段時間內海麵的下落過程就叫落潮。當海麵下落到最低位置時,海麵也有一個短暫的時間處於平衡狀態,叫停潮。從測站基麵到自由水麵的垂直距離稱為潮高。各個海區的潮汐規律並不是一樣的,有的地方一日有兩次高潮和兩次低潮.有的地方一日有一次高潮和一次低潮,還有的地方一日兩次出現的潮高不等,這些變化規律與地球、月球的視運動有著密切的關係。
海流觀測是怎麼回事?
說起海水的運動,它實際上是由亂流、波動、周期特性潮流與穩定的“常流”綜合作用的結果。這些流動具有不同尺度、速度與周期,並且隨風、季節和年份而變:它的強度一般由海表麵向深層逐漸遞減。我們這裏談到的海流觀測主要是指海水運動空間尺度大於5000米,周期超過12小時的運動,其中包括潮流和常流兩個部分。進行海流觀測主要是為了掌握海水流動的規律,因為海水流動的規律可以直接為國防、生產、海運交通、漁業、建港等服務。海流與漁業的關係很密切,在寒流和暖流交彙的地方往往形成良好的漁場;在建港中要計算海流對泥沙的搬運,在海上交通航運中要考慮是否順流的問題。另外,了解海水的運動規律,對海洋科學其他領域研究都有密切的關係。例如,水團的形成、海水內部及海氣界麵之間熱量的交換等均與海流研究有關。