海水温度变化带来的影响范文

时间:2023-12-26 17:38:47

海水温度变化带来的影响

海水温度变化带来的影响篇1

温带大陆性气候的特点成因分布规律冬季严寒夏季炎热全年少雨。终年受大陆气团控制。温带内陆。对流层的主要特征上冷下热,对流显著,天气现象复杂多变。与人类的关系最密切。以下是和大家分享的地理考试备考知识汇集资料,提供参阅,欢迎你的阅读。

地理考试备考知识汇集一

1. 层(臭氧层)高层大气(电离层)

2. 对流层的主要特征上冷下热,对流显著,天气现象复杂多变。与人类的关系最密切

3. 平流层的主要特征臭氧吸收紫外线。平流,对高空飞行有利,

4. 大气上界离地面约-千米。

5. 影响太阳辐射强度的最主要因素太阳高度角

6. 大气对太阳辐射的削弱作用吸收反射散射。

7. 辐射定律物质的温度越高,辐射中最强部分的波长越短;反之越长。

8. 地面辐射是对流层大气主要的直接热源。

9. 大气逆辐射夜间有云较温暖,夜间晴朗较寒冷。

10. 大气的保温效应对流层大气中的水汽和二氧化碳对地面长波辐射吸收能力很强。

11. 全球的热量平衡地球多年平均收入的热量与支出的热量是相等的。

12. 引起大气运动的根本原因各纬度间的冷热不均。

13. 热力环流由于地面冷热不均而形成的空气环流。

14. 形成风的直接原因水平气压梯度力。

15. 水平气压梯度力的方向和大小高压垂直指向低压。单位距离间气压差越大风力越大。

16. 地转偏向力的方向北半球向右偏,南半球向左偏。

17. 摩擦力对风向的影响由于受摩擦力的影响,风向与等压线并不平行,而是有个交角。

18. 根据等压线判断风向的步骤①高压垂直指向低压②北半球右偏南半球左偏

19. 小气候城市风海陆风山谷风

20. 海平面等压线与风力大小低压中心,高压中心。等压线越密集,风力越大。

21. 大气环流的意义调整全球水热分布,是各地天气变化和气候形成的重要因素。

22. 地球上气压带和风带的分布东北信风副高中纬西风副极地低压极地东风极地高压

23. 气压带和风带的季节位移大致来说,夏季北移,冬季南移。

24. 冬季海陆上的主要气压中心亚洲高压阿留申低压(太平洋)和冰岛低压(大西洋)

25. 夏季海陆上的主要气压中心亚洲低压夏威夷高压(太平洋)亚速尔高压(大西洋)

26. 季风的成因①海陆热力性质差异②气压带和风带位置的季节移动

27. 季风的典型分布地区东亚季风(西北东南风);南亚季风(东北西南风)。

28. .锋面的分类与天气冷锋暖锋和准静止锋。气温气压天气。

29. 锋面对我国天气影响的实例北方夏季的暴雨(冷锋)我国冬季爆发的寒潮(冷锋)

30. 气旋的气压气流状况天气特征低气压;上升气流;阴雨。北半球水平气流为逆时针。

31. 反气旋的气压气流状况天气特征高气压;下沉气流;晴朗。北半球水平气流为顺时针。

32. 锋面气旋锋前锋后的天气情况。冷气团一侧阴雨。

33. 气候要素气温降水量。

34. 气候形成因子太阳辐射大气环流下垫面人类活动。

35. 大陆性气候与海洋性气候的比较日较差年较差最高气温月最低气温月。

36. 世界气候类型的名称热带(四种)亚热带(两种)温带(三种)寒带(一种)

37. 判断气候类型的步骤①判断南北半球,②判断热量带,③判断雨型。

38. 亚热带季风气候的特点成因分布规律夏季高温多雨冬季温和少雨;受季风影响;大陆东岸-

39. 地中海气候的特点成因分布规律夏季炎热干燥,冬季温和多雨。受副高和西风交替控制。-西岸

40. 温带季风气候的特点成因分布规律夏季高温多雨,冬季低温干燥。季风。-°大陆东岸。

       地理考试备考知识汇集二

41. 温带海洋性气候的特点成因分布规律冬暖夏凉,降水均匀。终年盛行西风。-°大陆西岸。

42. 温带大陆性气候的特点成因分布规律冬季严寒夏季炎热全年少雨。终年受大陆气团控制。温带内陆

43. 气候的变化地质时期历史时期世纪末以来。

44. 气候资源的特点可再生,普遍存在性,数值特征,有较大的变率

45. 气候资源与农业种植制度(作物的结构熟制配置与种植方式)。

46. 气候资源与建筑小区街道与子午线成°-°夹角。

47. 风与城市规划工业企业布局在盛行风的下风向,居住区布局在盛行风的上风向

48. 气候资源与交通公路铁路机场(暴雨泥石流风速桥涵云雾地势等)

49. 台风(飓风)热带气旋强烈发展形成的大旋涡。

50. 热带气旋强度等级热带低气压热带风暴强热带风暴台风。

51. 台风的监测与预报利用气象卫星确定台风中心位置,估计强度监测移动方向和速度。

52. 暴雨形成条件①充足的水汽②强烈上升运动③持续的天气系统

53. 洪涝灾害的防御提高预报的准确率,采取工程措施和非工程措施。

54. 干旱的危害造成粮食减产,人畜饮水困难,影响经济发展和社会安定。

55. 干旱的防御改善生态选择耐旱作物开展水利建设改进耕作制度等。

56. 寒潮的危害带来严寒大风霜冻。对春秋季的农作物危害最大。

57. 寒潮的防御提前准确的寒潮消息或警报。

58. 全球变暖趋势及其人为原因①燃烧矿物燃料②毁林

59. 全球变暖造成的后果①海平面上升②各地区降水和干湿状况的变化。

60. 大气臭氧层总量减少的主要原因氟氯烃化合物消耗臭氧。

61. 大气臭氧层总量减少危害①直接危害人体健康②对生态环境和农林牧渔造成破坏。

62. 臭氧层的保护①研制新型制冷系统②参与国际合作

63. 酸雨的成因燃烧煤石油天然气,排放二氧化硫和氧化氮等酸性气体。

64. 我国酸雨区的分布①四川盆地②珠江三角洲③长江三角洲

65. 酸雨的危害①河湖水酸化,影响鱼类②土壤酸化③腐蚀建筑物④危及人体健康

66. 酸雨的防治减少人为硫氧化物和氮氧化物的排放。煤炭中的硫资源综合利用。

67. 大气环境保护二氧化碳的“温室效应”,氟氯烃破坏臭氧层,酸雨。

68. 海洋是大气的主要热源和水源海洋水量占地球总水量的.%海洋占地球%。

69. 海岸带从滨海平原到大陆架之间的广阔区域。

70. 海岸带与人类活动全球%以上的人口,生活在距离海岸千米的范围内。

71. 人-海岸相互作用阶段①很少干预②开始干预③海岸开发④海岸管理

72. 海水热量的收入太阳辐射

73. 海水热量的支出海水蒸发所消耗的热量。

74. 影响海洋表层水温的因素太阳辐射沿岸地形气象洋流等。

75. 海水温度的空间变化规律从赤道向两极递减。

76. 海水温度的垂直变化表层海水温度变化较大,深层海水温度变化不大。

77. 海水对大气温度的调节作用海洋面积广,水量大,而且热容量又很大。

78. 海水中主要盐类物质氯化钠氯化镁。

79. 盐度的概念克海水中所含溶解的盐类物质的总量。

80. 海洋表层盐度的纬度分布规律从南北半球的副热带海区分别向南北两侧递减。

81. 影响海水盐度的因素降水量蒸发量洋流河流淡水汇入(径流量)。

82. 盐度最高的海区和最低的海区红海(亚非交界)波罗的海(北欧附近)

83. 海水运动的主要形式波浪(风浪)潮汐(大潮和小潮)洋流

海水温度变化带来的影响篇2

1.世界洋流的分布规律及其成因

结合图示掌握中低纬度海区、北半球中高纬度海区的大洋环流及北印度洋海区的海水运动规律,并能够分析具体海域的洋流分布;结合图示理解洋流的分布与气压带、风带的关系;清楚海水的温度和盐度分布规律及影响因素,并能分析实例。

2.洋流对地理环境的影响

洋流对全球地理环境有较大影响。学习重点:理解洋流对气候、海洋生物、海洋航行、海洋污染的影响。

二、基础知识梳理

1.洋流的类型

洋流按性质分为暖流和寒流。

洋流按成因分为风海流、密度流和补偿流。

2.海水的盐度

(1)影响盐度分布的主要因素:蒸发量与降水量之差、洋流、河川径流、海区形状等。

(2)分布规律:从南北半球的副热带海区分别向两侧的高纬度和低纬度递减。

3.表层洋流的分布规律

(1)副热带环流(中低纬环流)。①中心:南(北)纬25°~30°的地区。②方向:北半球为顺时针,南半球为逆时针。

(2)副极地环流(中高纬环流):以60°N局部海区为中心,呈逆时针方向流动。

(3)西风漂流。①位置:北纬35°~45°和南纬30°~60°的宽阔地带。②流向:自西向东。

(4)北印度洋海区季风洋流。①冬季:逆时针方向(季风洋流、索马里暖流、赤道逆流)。②夏季:顺时针方向(季风洋流、索马里寒流、南赤道暖流)。

4.洋流对地理环境的影响

(1)对沿岸气候的影响。①暖流:增温增湿。②寒流:降温减湿。

(2)对海洋生物的影响。①寒暖流交汇处,渔业资源丰富,形成渔场。②盛行上升补偿流的海区,渔业资源丰富,形成渔场。

(3)对航海的影响。①顺流——速度快。②逆流——速度慢。③寒暖流相遇易形成海雾,不利航行。

(4)对海洋污染的影响。有利影响:加快净化速度。不利影响:使其他海域受污染,污染范围扩大。

三、易混易错点专项突破

1.寒暖流与海洋表层等温线组合图的判读

(1)考生应知的知识。

寒流是指水温比流经海区低的洋流。暖流是指水温比流经海区高的洋流。等温线是同一水平面温度相等的各地点的连线。

海洋表层的等温线是高考常考的内容。根据海洋表层的等温线判断寒暖流可分两步进行。①判断南北半球。由于水温的分布特点是从低纬海区向高纬海区递减,因而水温向北递减的海区位于北半球,反之位于南半球。②判断寒暖流。由于暖流可使流经海区水温升高,寒流可使流经海区水温降低,因此,暖流流经海区海水等温线向高纬凸出,寒流流经海区海水等温线向低纬凸出。这样,根据等温线的弯曲方向,即可判断寒暖流。

(2)考生应学的技巧。

海洋表层的等温线图是高考常考的内容,考生答题时易错在以下两点。①不清楚海洋表层等温线数值变化与南北半球的关系。考生可通过以下规律来加以辨别。a.材料中没有标明南纬或北纬的,要清楚“上北下南”,同时也要清楚纬度向北递增的海区位于北半球,反之位于南半球。b.水温向北递减的海区位于北半球,反之位于南半球。②不清楚海洋表层等温线数值变化、弯曲方向与寒暖流的关系。考生可通过以下规律来加以辨别。a.“凸向即流向”,即洋流流经海区等温线凸出的方向就是洋流的流向。b.“低来寒、高来暖”,即由低温海区流向高温海区的洋流为寒流,由高温海区流向低温海区的洋流是暖流。

例1(2013年高考江苏地理卷)图1是非洲马达加斯加岛示意图。图2是海洋表层海水温度与洋流关系示意图,图中a、b、c为等温线,a>b>c,箭头表示洋流流向。读图回答问题。

A.①B.②C.③D.④

【解析】非洲马达加斯加岛位于南半球,海洋表层海水等温线数值向南递减,又因a、b、c为等温线且a>b>c,排除A和C;非洲马达加斯加岛位于南半球低纬海域,附近有暖流经过,根据“低来寒、高来暖”,即由低温海区流向高温海区的洋流为寒流,由高温海区流向低温海区的洋流是暖流,选D。

【答案】D

2.世界洋流的分布规律及洋流名称

(1)考生应知的知识。

世界洋流分布是有规律的,考生可根据行星风带示意图画出世界洋流模式图。

世界洋流的分布规律有以下几点。①中低纬海区以副热带海区为中心形成反气旋型(或北顺南逆)大洋环流,大陆东岸为暖流,大陆西岸为寒流。②北半球中高纬海区形成气旋型(或逆时针)大洋环流,大陆东岸为寒流,大陆西岸为暖流。③40°S附近海区形成环绕全球的西风漂流(寒流)。④北印度洋海区形成季风环流(夏顺冬逆)。

(2)考生应学的技巧。

根据洋流的具体分布能够概括它的分布模式,并能将其转换成图形。

考生答题时容易错在以下两点。①不清楚副热带海区和副极地海区的位置。考生可掌握三条关键纬线,其中两条是南北纬30°纬线,其位于副热带海区;另一条是60°N纬线,其位于副极地海区。通过南北纬30°纬线可以找到以副热带海区为中心的反气旋型(或北顺南逆)的大洋环流,通过60°N纬线可以找到北半球以副极地海区为中心的气旋型(或逆时针)的大洋环流。②不清楚洋流分布规律中大洋环流的流向。考生可通过以下口诀并结合图示来记忆。北半球大洋环流像“8”字,南半球大洋环流像“0”字,其笔画顺序如下图。③记不清具体洋流的名称。

考生要多看多记,并通过地名来记,因为洋流是通过流经区域的地名来命名的。例如流经美国加利福尼亚州海岸旁的洋流被称为加利福尼亚寒流,流经澳大利亚东部海域的洋流被称为东澳大利亚暖流。同时,考生要结合各洋流所处的大洋环流来记忆。

例2(2013年高考全国文综新课标卷Ⅱ)雾是近地面大气层中出现大量微小水滴而形成的一种天气现象。当暖湿空气经过寒冷的下垫面时,就易形成雾。下图中,S市附近海域夏季多雾,并影响S市。据此完成问题。

S市附近海域夏季多雾的主要原因是

A.沿岸暖流提供了充足的暖湿空气

B.半岛东侧海湾海水温度较低

C.海陆间气温差异较大

D.沿岸寒流的降温作用较强

【解析】从该地的经纬度来分析,可知该地位于美国西部沿海,有副热带大洋环流经过。由于该海域位于大陆西岸,应该是寒流经过,即加利福尼亚寒流。所以S市附近海域夏季多雾是因为沿岸寒流的降温作用较强。选D。

【答案】D

四、过关小测

下面为四位考生分别绘制的某局部海域8月份表面水温图(单位:℃),读图回答第1题。

[TPY45.TIF,BP]

1.四位考生绘制的图中正确的是()

A.①B.②

C.③D.④

洋流可以影响海水的温度,从而导致海水剖面图中的等水温线发生变化。若下图所示区域位于大陆西岸,海洋表面水温仅仅考虑洋流的影响。读图回答第2题。

2.如果海洋表面等水温线如虚线所示,且c=18,d=16,那么该地沿岸可能形成()

A.温带大陆性气候

B.温带海洋性气候

C.热带沙漠气候

D.亚热带季风性湿润气候

3.关于甲地与其所在大洋对面(同纬度)海域的叙述,正确的是()

A.甲地海水的盐度比对面海域更高

B.甲地海水上升流比对面海域更显著

C.甲地大陆沿岸为油橄榄林

D.甲地对岸为草原景观

4.A、B、C、D、E、F、G表示的洋流中属于寒流的是()

A.A、B、E、F

B.A、B、C、G

C.C、D、E、F

D.B、D、E、F

5.下图是非洲马达加斯加岛示意图。甲处洋流的影响是()

A.加快途经海轮航速

B.形成著名的渔场

C.使沿岸大气增温增湿

D.缩小海洋污染范围

6.位于美国南部墨西哥湾的“深水地平线”钻井平台爆炸沉没,海底原油向外泄漏。借助大风和洋流,浮油“魔爪”不断伸展,对海洋环境造成严重污染。下图(洋流分布示意图)中表示墨西哥湾暖流的是()

A.①B.②C.③D.④

读“某季节局部海域洋流分布示意图”,完成7~8题。[LL]

7.根据图中信息判断,下列描述正确的是()

A.图示季节印度半岛为旱季

B.图中寒流受地转偏向力影响向右偏

C.④洋流流向终年不变

D.图示季节马六甲海峡海水由西北向东南流

8.②洋流向东流的主要动力是()

A.东北信风[WB]B.盛行西风

C.西南季风[DW]D.东南信风

9.读下图,指出三角贸易涉及海区的大洋环流分布规律,以及三段航程涉及洋流的性质(寒流、暖流),并分析出程涉及的洋流及其对周围地理环境和人类生产生活的影响。

参考答案及解析:

1.A根据纬度数向北递增判定该地位于北半球。北半球水温向北递减,而④图中的水温向南减少,所以排除D。②图中等温线没有明显弯曲,说明基本上没有洋流经过。③图中海水等温线向高纬凸出,显示有暖流经过,应排除。①图中海水等温线向低纬凸出,显示的是寒流经过,并且根据此图经纬度可知此地有加利福尼亚寒流经过。所以选A。

2.C从等温线的弯曲状况来看,该地受寒流的影响。该地位于大陆西岸,则影响该地的应是中低纬大洋环流。寒流导致沿岸降温减湿,大陆西岸可能会形成热带沙漠气候,选C。

3.A甲地的洋流是巴西暖流,同纬度对面海域是非洲西部海域,有本格拉寒流,是上升流。同纬度相比,暖流经过海域的盐度比寒流经过的海域高。受暖流等因素的影响,甲地大陆沿岸是热带雨林风光,非洲西部沿岸是热带沙漠景观。油橄榄林主要分布在地中海气候区。选A。

4.B依据图中洋流D的位置可判断其是在信风作用下形成的赤道暖流,流动方向是由东向西,据此可判断该图中心点为南极。因此,由高纬度流向低纬度的A、B、C是寒流;G为南半球西风漂流,也是寒流。选B。

5.C根据该地的经纬度可知,该地有马达加斯加暖流经过。根据洋流对地理环境的影响,选C。

6.B墨西哥湾暖流位于大西洋西部,由低纬流向高纬,选B。

7.D本题主要考查北印度洋的季风洋流。图示洋流呈顺时针方向流动,因此此时为北半球夏季,印度半岛为雨季,马六甲海峡海水由西北流向东南,进入南海。图中寒流流向主要受地形、西南季风影响。由于是季风洋流,④洋流流向随季节的变化而变化。选D。

8.C北印度洋为季风洋流,夏季时②洋流运动的主要动力是西南季风,选C。

海水温度变化带来的影响篇3

【关键词】古海水盐度与温度;碳酸盐岩;奥陶系;晋西挠褶带

1、研究区地质概况

晋西挠褶带作为鄂尔多斯盆地的东部边缘,是燕山运动使吕梁山上升并向西推挤,并加上基底断裂的影响,所形成的南北走向的构造带。研究区位于晋西挠褶带北部,地理位置在晋陕交界的黄河以东,吕梁山脉以西,东起离石,西至柳林,南抵中阳,北达兴县。该区广泛出露下古生界奥陶系碳酸盐岩露头。受华北海、秦祁海和中央古隆起的影响,晋西挠褶带主要发育下奥陶统冶里组、亮甲山组和马家沟组,主要为浅水碳酸盐岩台地相沉积。

2、盐度与温度研究

通过对晋西挠褶带北部奥陶系露头碳酸盐岩的系统采样,进一步分析了碳酸盐岩碳氧同位素的组成特征,定性或定量研究了其形成时古海水的盐度、温度等性质。

2.1盐度与Z值

开阔大洋中,盐度基本保持一致,δ13C、δ18O值受盐度变化影响较小。但是,海水因大气降水、陆源淡水及冰川融水的注入使其盐度降低,从而δ13C、δ18O值降低;因蒸发作用使其盐度升高,从而δ13C、δ18O值升高,因而不同环境下形成的海相碳酸盐岩其δ13C、δ18O值存在差异。

Keith和Weber通过研究提出了区分侏罗纪及时代更新的海相灰岩和淡水相灰岩的盐度公式:

Z=2.048(δ13CPDB+50)+0.498(δ18OPDB+50) (1)

Z值可以作为判别海陆环境的参考标志,当Z>120时为海相,Z

研究区在早奥陶世为碳酸盐台地,是一个典型的浅水的、局限的、低能、基底起伏小、蒸发作用强的克拉通内的陆表海,所采集的马家沟组碳酸盐岩样品均形成于上述陆表海环境。通过对碳氧同位素特征研究发现,虽氧同位素组成因成岩作用影响可能稍有改变,但碳同位素因沉积后的同位素置换作用相对较弱,能相对稳定地保持了原始同位素组成,因此该公式在本文研究中仍具一定判别意义。

利用公式(1)对样品沉积环境Z值进行了计算。对于Z值大于120的样品,表明它们受后期成岩作用的影响较弱,能较好反映海水成岩环境;但是部分样品由于受到后期成岩作用、淡水淋滤作用的影响,致使Z值小于120,从而显示海水成岩环境较弱。进一步研究发现,Z≤120的样品δ13C值为-6.18~-0.76,Z>120的样品δ13C值为-1.4~0.24,说明δ13C值越偏向负值,反映碳酸盐岩受到后期成岩作用、淡水淋滤作用的影响越强烈,而δ13C值越指向较高值,则反映碳酸盐岩受到后期成岩作用、淡水淋滤作用的影响较弱。碳同位素组成与Z值关系见图1所示。

2.2温度

在物质和能量的自然体系中,温度是同位素分馏的主控因素,温度测定的基本原理是两种物质或两种物相之间达到或接近同位素平衡的条件下,同位素平衡分馏与温度存在直接的函数关系,因此可以用同位素平衡分馏来确定平衡时所处的温度[1]。

Gasse等人基于前人的研究,提出了目前广泛应用的古温度计算公式:

t=16.9-4.38(δ18OC-δ18OW+0.27)+0.10(δ18OC-δ18OW+0.27)2 (2)

公式表明,在同位素平衡条件下,从海水中析出的碳酸盐的δ18O与其宿生水体之间的δ18O之差是温度的函数。

通过公式(2)计算成岩温度变化范围是64.61℃~116.90℃,其中灰岩变化范围是71.49℃~116.90℃,平均成岩温度88.86℃;含云灰岩及云质灰岩变化范围是64.61℃~100.83℃,平均成岩温度79.21℃;云岩变化范围是66.39℃~108.00℃,平均成岩温度87.21℃。当碳酸盐沉积物埋深至一定值时,必然会发生重结晶作用,这种粒度变化的最直接原因是温度的增加[2]。

通过研究发现,研究区不同岩性碳酸盐岩样品的成岩温度存在差异(如表1),晶粒碳酸盐岩的平均成岩温度要高于泥晶碳酸盐岩的平均成岩温度,很好地揭示了碳酸盐沉积物在埋藏成岩过程中随埋深的增加,温度升高,受重结晶作用的影响增强。因此,利用稳定碳氧同位素值定量计算成岩温度,可以定性判别在埋藏环境下的相对埋深大小、成岩作用(重结晶作用)的强弱。

3、结论

(1)不同岩性碳酸盐岩样品的成岩温度存在差异。利用稳定碳氧同位素值定量计算得出的成岩温度,可以定性判别在埋藏环境下的相对埋深大小、成岩作用(重结晶作用)的强弱。

(2)Z值越小,显示海水成岩环境较弱,δ13C值越偏向负值,反映出碳酸盐岩受到后期成岩作用、淡水淋滤作用的影响越强烈。

参考文献

[1]陈道公,支霞臣,杨海涛.地球化学(第2版)[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2009:310~348.

[2]陈荣坤.稳定碳同位素在碳酸盐岩成岩环境研究中的应用[J].沉积学报,1994,12(4):11~21.

作者简介

海水温度变化带来的影响篇4

真正的知识分子该有一副傲骨,不善趋炎附势。这使他们当中绝大多数显得个色,总是鹤立鸡群,混不进人堆里。下面小编给大家分享一些高中地理选修的知识,希望能够帮助大家,欢迎阅读!

高中地理选修的知识1海岸类型及其特点

海岸具有多种类型,根据海岸的物质组成,可将海岸分为四种类型:基岩海岸、沙质海岸、淤泥海岸和生物海岸。基岩海岸:独特的岬湾地形,沿岸有众多的岛屿,常在海湾一带形成海阔水深、利于避风的天然良港。千姿百态的海蚀地貌是进行旅游开发的重要资源。

沙质海岸:主要由砾石和沙子组成,往往形成沙堤、沙坝、沙丘等地貌,海滩多宽阔平坦,常形成天然的优质海滨浴场。

淤泥海岸:海岸带宽度大,坡度小,海岸线平直,大多数淤泥海岸土质肥沃,适宜开展滩涂养殖。

生物海岸:

红树林海岸具有很强的抵御风浪侵蚀的能力,又是鸟类及潮间带动物的栖息地,物种丰富。因此,红树林海岸在生物多样性保护、湿地保护和海洋防灾减灾中具有重要作用。

热带基岩海岸边缘常发育珊瑚礁海岸。珊瑚礁对保护海岸,抵抗海浪侵蚀起到良好作用。

高中地理选修的知识2波浪、潮汐、洋流等海水运动形式的主要成因及其作用

海水的波浪运动,就能量来源和产生原因来说,有其能量来自风能形成的风浪,有其能量来自地震和火山爆发释放出的地球内能或热带风暴引发的海啸,也有其能量来自天体引力使海水涨落形成的潮汐波。然而,最常见的一种波浪是风浪。在风力作用下,海面波状起伏,随着风速越大,波浪的规模越大,破坏力也越大,对沿海建筑、航运、渔业、海洋石油生产等有不利的影响。遇有巨大的风浪袭击时,应采取加固海堤、封航、休渔、抛锚等措施。

由月亮和太阳的引力驱动,以及地─月─日系统转动和地球自转的影响,海水呈现周期性的上下波动,这种波动称作潮汐。潮汐对航海等海上活动以及近岸生态有着直接影响。

洋流的主要成因:风海流主要是受盛行风和地转偏向力作用形成。密度流是由于海水温度、盐度不同导致密度不同形成。补偿流是由相邻海区海水的盈亏形成的,分为水平补偿流和垂直补偿流。洋流对地理环境的影响:气候:暖流增温、增湿,寒流降温、减湿渔业:寒暖流交汇区形成大渔场航运:顺风顺水快,逆风逆水慢污染:范围扩大,净化加快

高中地理选修的知识3厄尔泥诺、拉尼娜现象及其对全球气候的影响

南美西海岸(秘鲁和厄瓜多尔附近)延伸至赤道太平洋向西至日界线附近的海面温度异常增暖的现象。

厄尔尼诺的发生机制正好相反,当赤道太平洋信风持续加强时,赤道东太平洋表面暖水被吹走,深层的冷水上翻作为补充,海表温度进一步变冷,从而形成拉尼娜。拉尼娜常与厄尔尼诺交替出现,但其发生频率要低于厄尔尼诺。例如,80年代以来仅发生了3次拉尼娜,是厄尔尼诺发生频率的一半。

厄尔尼诺对气候的影响,以环赤道太平洋地区最为显著。在厄尔尼诺年,印度尼西亚、澳大利亚、南亚次大陆和巴西东北部均出现干旱,而从赤道中太平洋岛南美西岸则多雨。许多观测事实还表明,厄尔尼诺事件通过海气作用的遥相关,还对相当远的地区,甚至对北半球中高纬度的环流变化也有一定影响

。厄尔尼诺和拉尼娜是赤道中、东太平洋海温冷暖交替变化的异常表现,这种海温的冷暖变化过程构成一种循环,在厄尔尼诺之后接着发生拉尼娜并非稀罕之事。同样拉尼娜后也会接着发生厄尔尼诺。但从1950年以来的记录来看,厄尔尼诺发生频率要高于拉尼娜。

高中地理选修的知识4海气的相互作用及其对全球水、热平衡的影响

海-气间的水分交换过程:海洋通过蒸发作用,向大气提供水汽。大气中约86%的水汽是由海洋提供的,因此,海洋是大气中水汽的最主要来源。大气中的水汽在适当条件下凝结,并以降水的形式返回海洋,从而实现与海洋的水份交换。海洋的蒸发量与海水温度密切相关,一般来说,海水温度越高,蒸发量越大。因此,低纬度海区和有暖流流经的海区,海面蒸发旺盛,空气湿度大,降水也较丰富,海—所间的水分交换也较为活跃。

海-气间的热量交换过程:海洋吸收了到达地表太阳辐射的大部分,并把其中85%的热量储存在海洋表层。海洋再通过潜热、长波辐射等方式储存的太阳辐射能输送给大气。可以说,海洋是大气最主要的热量储存库。海洋向大气输送的热量受海洋表面水温的影响,水温高的海区,向大气输送的热量多。

与陆地相比,海洋增温慢,冷却也慢,从而调节着大气温度的变化。一方面,海洋的气温变化有滞后效应。例如,海洋对太阳辐射季节变化的影响要比陆地晚一个月左右。另一方面,海洋使大气的温度变化比较和缓。海洋影响较大的地区,气温的日较差和年较差都较小。生活在沿海地区的人们,可以明显地感受到海洋对大气温度的调节作用。海—气通过长期的相互作用,并在地转偏向力的作用下,形成了运动方向基本一致的大气环流和大洋环流。大气环流和大洋环流驱使着水分和热量在不同地区的传输,从而维持地球上水分和热量的平衡。

高中地理选修的知识5海底扩张学说认为:大洋底部地壳是不断生成——扩张——消亡的过程,是地幔中物质对流的结果。洋中脊是地壳的诞生处,新洋壳不断生长,随着地幔物质的对流向两侧推开,海底不断扩张形成洋盆。

板块构造学说认为:地球岩石圈是由板块构成的,形成六大板块。板块内部相对稳定,很少发生变形,板块边界则是全球最活跃的构造带

大陆板块与大洋板块在交接处碰撞,大洋板块因密度大,位置较低,向大陆板块俯冲至地幔,洋壳在高温作用下融为岩浆。

海水温度变化带来的影响篇5

1引起海洋疾病的主要原因

许多因素之间的相互作用影响着海洋疾病的发生,环境因素是其中一个非常重要的因素,同时其他自然因素对海洋疾病灾害暴发也起到了推波助澜的作用。海洋生态环境上的变化会使流行性海洋疾病加剧以及致病因子毒力提高,从而导致海洋疾病的大规模暴发,甚至可能会诱发一些新的疾病的发生。导致环境改变的因素主要包括气候变化和人类行为,他们在病原传播方面扮演着重要角色,而且会使宿主抵抗力下降。虽然目前对气候变化和人类行为是如何影响海洋生态系统的时空变化的研究还不是非常透彻,但是其中一个不争的事实就是海洋生态系统往往随着气候变化而改变,这种突发性、非线性的改变所带来的风险也不断增加[10];另一方面,人类向海洋环境输入的持久性有机污染物可以影响海洋生物的免疫力[13]。

1.1气候变化对海洋疾病的影响在过去的30a,温室效应已经导致全球平均温度升高了0.2℃,而这个增加的能量大部分被海洋吸收[14]。我国近海海洋表层温度正在不断上升,而由海洋生态环境改变所引起的疾病暴发,其流行性和严重程度与气候变化密切相关。全球温度的升高无论对海洋生物还是对海洋病原体都会产生明显影响,促使海洋疾病的大规模暴发,而且也扩大了疾病发生的时空范围。

1.1.1气候变化对海洋疾病的直接影响随着全球气候变化的发生,海洋生态系统的健康和生产力也受到了影响,气候变暖会导致许多海洋生物的生物性能改变,从而使它们更容易受到疾病的感染。例如,在上个世纪九十年代,由于温度升高,斑海豹的密度增加,这为病原体的传播和侵入提供了良好的条件,从而导致了北欧斑海豹流行病的发生[15]。当水体温度过高或者太阳光照强度过强时,在一系列的环境因素共同协作下,很多珊瑚发生白化现象[1,16]。从上个世纪七十年代开始,珊瑚白化的程度和规模都有所增加,在1998年发生的珊瑚白化现象是历史上范围最广、程度最严重的一次,甚至影响到整个珊瑚礁生态系统[10]。由气候变化所引起的海洋酸化对珊瑚也产生着直接影响[17]。海水的酸化会影响单细胞浮游藻类和珊瑚等有碳酸钙躯壳的海洋生物,因为海洋过量吸收大气中的二氧化碳时就会导致海洋水体的酸化,而珊瑚礁是利用碳酸钙来构建自己的骨骼,海水的酸化使得珊瑚的骨骼变薄,例如大堡礁珊瑚的钙化程度从1990年开始,已经降低了14.2%[18]。科学研究表明,由于海洋的温度和酸度不断升高,当空气中二氧化碳浓度达到450ppm时就会对生态系统中的珊瑚礁构成严重威胁。如果空气中二氧化碳浓度已达到450ppm,大气温度一旦比前工业时代高出2℃,大批珊瑚就会发生白化甚至死亡;如果海洋已呈酸化状态,空气中的二氧化碳浓度一旦超过450ppm,珊瑚礁将会进入负的碳平衡状态[19]。

1.1.2气候变化提高了海洋病原生物的活力病毒、细菌和寄生虫是海洋有机体致病的主要因素,同时也是海洋生物数量和栖息地的关键调节者。然而,近十多年来,气候变化导致了海平面和温度上升,海洋循环、pH、盐度和紫外线发生变化。这些物理和化学因素的改变影响了海洋病原生物的传播和致病力。ChrisB等[17]研究者指出水温和紫外线辐射强度发生变化,会扰乱海洋中细菌、真菌和病毒的相对数量,同时也会影响到鱼类和海洋哺乳动物的生存状况。海洋环境中,尤其是海水养殖环境中细菌性疾病是一类常见且危害非常大的疾病。温度影响着有害细菌的生存状况以及感染疾病的能力。已知的病原菌有副溶血弧菌、鳗弧菌、哈维氏弧菌、河流弧菌、创伤弧菌、溶藻胶弧菌、黄杆菌、链球菌、诺卡氏菌等,共30多种。弧菌是引起海水养殖鱼虾细菌性疾病发生的一种最为常见的病原体,其发生温度范围广,持续时间长,地域范围广[20]。当水温升高或者其他环境条件恶化时,其致病力更强,潜在危害性更大。有报道指出美国东部大西洋沿岸的切萨皮克湾弧菌的存在状况与海水温度的升高有一定关系[21]。气候变化中的一个重要生态因子的改变就是海洋温度升高,许多寄生虫原本生活在抑制其生长的环境,但是由于温度的升高,该环境变为更有利于其繁殖的环境,从而使寄生虫的生长、传播速度加快,生存能力也更强。据报道,寄生虫病的危害日益严重,例如,在1990~1991年变暖的期间,贝类帕金虫向美国东南部扩散了500km2[17]。

1.1.3气候变化影响赤潮的发生赤潮的发生与海水温度及营养盐密切相关。2011年美国科学促进会(AAAS)科学家指出,随着气候变暖,美国太平洋西北区普吉特海湾赤潮发生的频率和持续时间正在增加。通过对未来海洋和气候模型的分析,链状亚历山大藻或有毒“赤潮”将大量传播,它们可积累在甲壳类动物体内引发病变,甚至引起神经麻痹[11]。专家们预言,在30a之内,甚至可能是在10a内,普吉特海湾赤潮发生时间可能将会提前,到21世纪末,赤潮发生的时间可能每年会提前两个月,而且比现在的持续时间会增加一个月,这对海洋生物的危害无疑是巨大的,可能会导致海洋鱼类等大量的死亡。

1.2人类行为对海洋疾病的影响

随着科学技术和国际贸易的不断发展,人类的影响已经涉及远洋。即使在南极洲,企鹅远离任何农业但体内却检测到DDT,海岸线也被溢油污染,蓝鲸处于严重濒危状态。然而,物种和生态系统受到危害最严重的区域则还是在最靠近人类的海域。人类行为触发了海洋生态和气候的变化,同时人类行为也直接影响海洋生物的生存状况[3]。

1.2.1人类行为对海洋疾病的直接影响世界上有很大一部分人口居住在沿海地区,因此,废水经常被直接或间接的排入到近海。以美国为例,美国每天处理后的废水排海量约达1.0×1010gal[22]。从全球来看,沿海地区约有90%的废水未经严格处理就排入到海水中[23-24]。病原微生物是一类重要的海水污染类型,人类生活和生产中排出的废水、污水中含有大量的病原微生物,它们在一定条件下,可造成海水环境严重污染,引起疾病流行,甚至严重危害人类健康。由于海洋环境恶化使各种细菌、病毒和原生动物等滋生,增加了海洋生物的发病率或死亡率,并可导致灾害性疾病暴发。一项抽样调查显示,大量的生活污水入海是导致海洋贝类大肠菌群超标的主要原因[25]。从1966年开始,海洋哺乳动物的疾病发生率就开始增加,到1992年开始稳定的增加,已经公布的鲸等海洋哺乳动物的发病和死亡多数是由陆地上的病原生物扩散到海洋导致的[26],例如,在北大西洋,海洋疾病引起的哺乳动物的大规模死亡,这些证据均表明人类行为是海洋疾病发生的一个主要原因[27]。废水的排放还可能引起近岸海域富营养化的发生,水体的富营养化直接或间接的导致了一些病原微生物的滋生,以及富营养化引起的赤潮藻类的大量繁殖,不仅造成大批海洋生物因为缺氧死亡,而且有毒藻类可能会产生大量的毒素。据报道,1998年5月17日~1998年6月6日在福建省连江县苔录镇后湾海域发生一起由裸甲藻等引起的赤潮,对鲍鱼养殖业造成严重危害,初步断定是由于裸甲藻等赤潮生物分泌了某种毒素[28]。一项调查结果显示,在过去的40a里,赤潮的发生也间接的导致了哺乳动物的发病率和死亡率的升高[29]。化学污染物对海洋生物也是一个重要的威胁。化学污染物增加会造成海洋哺乳动物传染疾病的流行,尤其是多氯联苯(PCBs)、DDTs和重金属等污染能在食物链中累积,并且能够在哺乳动物的组织中检测出污染物质,这些污染物会对生物的内分泌系统、免疫系统产生影响,例如波罗的海的海豹发生的肾上腺畸形就是由PCBs引起的[30]。

1.2.2人类行为对病原体传播的间接影响海洋旅游业和贸易是影响动物感染流行性疾病的最主要的人为因素[5,11],人类活动在很大程度上间接地加快了海洋病原生物的传播,尤其是在水产养殖业,例如双壳贝类的大批死亡就是由于人类无意间传播感染源而引起的。1995年,在澳大利亚的安克舍斯湾,疱疹病毒引起的沙丁鱼死亡以每天30km的速度传播,从3月到9月,覆盖了澳大利亚5000km的海岸线。有证据表明,引起这次灾难的原因是饲喂金枪鱼的沙丁鱼携带疱疹病毒,其第二次大规模的流行是在澳大利亚的斯宾塞湾,该地区也是以冷冻的沙丁鱼饲喂其他鱼类[21]。

1.2.3人类行为造成物种栖息地退化和污染人类行为造成物种栖息地退化和污染也是加快海洋疾病暴发一个重要原因。对水栖哺乳动物的研究表明,污染对哺乳动物的免疫系统造成一系列的不同程度的损害。但是关于栖息地退化对疾病的影响研究还很少,尤其是对无脊椎动物,到目前为止,已经证实的大部分数据都是珊瑚礁疾病暴发和寄生虫病的数据[3,5]。

2海洋疾病的危害

2.1海洋疾病对人类健康的危害

由于许多人类病原微生物在海洋中都是具有活性的病原体,而人类通过某些行为可能会有意无意地造成海洋中的病原体增加,其主要途径就是废水的排放,其次是降雨所携带的空气中的一些人类和动物的废弃物入海,同时地表径流也随之增加,其携带的陆源细菌、病毒、寄生虫的数量也随之增加,给沿岸的游泳或从事其他娱乐活动的人群带来严重威胁[11];第三是非点源污染,而这一途径也是最近科学界的研究热点。上述这些排放入海的病原体多数能够在海水中存活一段时间,当人类暴露到这些水体或是食用被这些海水污染的水产品时就有可能会感染不同程度的疾病。根据流行病学研究发现,在污染海区游泳患病危险性会增加[31-32]。据估计,香港海岸游泳人群比非游泳人群患胃肠炎的概率要高出5倍,仅1990年因接触污染的海水而患病的人数就不少于40万人。1992年,通过对香港25000个海水游泳者进行调查,他们患眼睛、皮肤和呼吸道疾病的几率要比其他人高出2~20倍[33]。据估计,在香港每年由海洋疾病所引起的人类疾病的医疗费用达数百万美元。海洋疾病很多是通过人类食用污染的海产品,摄入带有病原体的饮用水和娱乐水体而引起的。这些疾病的传播受到各种社会、经济、生态条件和人类免疫力的影响,同时气候条件起到了非常重要的作用[34]。海洋疾病对人类的食品安全影响是非常巨大的,其影响主要是人类食用有毒的海水养殖生物而引起疾病。例如赤潮生物产生的毒素会在贝类体内富集,而人类食用这些贝类常发生中毒。在1976年英国因食用海湾扇贝而引起33起中毒事件,患病人数797人;1978年澳大利亚因食用牡蛎涉及2000余人中毒[35];1991年加拿大魁北克省有200多人吃牡蛎而感染疾病[36-37]。

2.2海洋疾病对海洋生态系统的影响

海洋生态系统,是人类生存和发展的重要环境,是社会经济发展的重要物质基础。从生态学角度来看,海洋环境的污染、海洋疾病的暴发都可能会引起海洋生物群落结构和分布的改变。海洋疾病的发生一方面可能导致海洋生态系统的优势种群的转变[15],另一方面还可能降低某一群落结构的多样性。例如,海草床的海胆疾病的暴发可能会改变这些群落的生物多样性,珊瑚疾病的发生导致珊瑚礁生态系统的优势种从珊瑚转变为藻类[38]。随着污染的加剧,可持续发展的海洋生态系统的维护已迫在眉睫,各级政府以及相关环境管理部门应该建立健全生态系统监测指标及评价指标体系,加强海洋生态系统管理,减少疾病的发生,保护我们的海洋。

2.3海洋疾病对商业持续性发展的影响

海洋是人类21世纪生存与发展的资源宝库和实现可持续发展的重要动力源。气候变化以及人类行为引起的海洋疾病暴发已经从根本上影响了水产养殖业和以海洋为基础的旅游业,商业价值大幅度的降低,影响了海洋经济的发展。

2.3.1水产养殖业自上个世纪八十年代以来,水产养殖业已经成为发展最快的一个食品行业。目前,养殖业多为高密度养殖,这就导致养殖动物对疾病的感染更为敏感。在上个世纪60年代,由于某种原因,帕金虫被引入到美国的切萨皮克湾和特拉华州湾,当时的低温抑制了其生长,从而限制了帕金虫传染病的暴发,但是到了90年代晚期,由于海洋温度的升高,导致帕金虫传染病在当地的牡蛎养殖场暴发[29]。从上个世纪七十年代以来,气候变化引起的海洋表面温度、盐度、pH和营养盐浓度的波动导致鱼类死亡率的增加[39]。其表现形式为这些海洋环境的变化加速了赤潮的暴发,而赤潮产生的有害生物毒素多数是致命的,除此之外,赤潮还可以间接引起水体缺氧而导致生物大量死亡。持续的赤潮大量消耗水中的氧气,同时伴随着有机体碎片的分解,导致水体低氧或缺氧。对于一些以渔业为基础经济的发展中国家来说,赤潮对沿岸水域的威胁显得尤为严重。海洋疾病对水产养殖业的直接危害就是导致海洋生物的大规模死亡,造成巨大经济损失。1993年以来,我国对虾养殖病害暴发并大规模流行,使我国的对虾产量由1992年的20.69万t下降至8.78t;1997年以来,养殖栉孔扇贝病害大规模流行,死亡率达50%~90%;1998年以来,养殖贻贝病害大规模流行;1999年开始,池塘和滩涂养殖的文蛤因病害而大规模死亡;2000年开始,发现滩涂养殖的菲律宾蛤仔因病害而大规模死亡;期间,皱纹盘鲍、虾夷马粪海胆、虾夷扇贝、海湾扇贝的养殖病害也时有发生;随着海水鱼类养殖规模的不断扩大,鱼类养殖病害也有日趋严重趋势。此外,条斑紫菜的赤腐病,海带的大面积死亡,也给海水藻类的养殖带来了困难。

2.3.2旅游业海洋旅游业在海洋产业中具有先导地位,尤其是在发展中国家,发展潜力很大。珊瑚礁是海洋旅游业的亮点,他们的吸引力主要在于其生物的多样性,但是珊瑚礁也正在遭受各种疾病的影响,例如珊瑚的白化现象、黄带病和黑带病。世界保护监测中心(WCMC)的一份报告中指出,近20a来,有证据表明珊瑚疾病的暴发主要发生在全球变暖之后,这些结果表明气候变化使珊瑚疾病进一步恶化,但是关于海洋温度的升高与珊瑚礁疾病暴发率升高的关系研究较少,需要进一步的研究。珊瑚礁的死亡不仅仅使得岩礁鱼类的栖息地丢失,而且也使依靠珊瑚礁为主的旅游业变得萧条,尤其对于一些贫困的国家,所带来的经济损失不可估量。

3小结与展望

3.1小结气候变化和人类行为以多种多样的方式影响海洋疾病发生,气候变化主要通过以下几方面影响海洋疾病:(1)温度升高会促进海洋动物的繁殖,增加其密度,从而有利于病原体的侵入,发病几率增加,或是降低海洋生物机体的免疫力,增加了它们对疾病的易感性;(2)温度的升高加快了病原生物的繁殖速度和扩散速度,或者促进了新的病原体的产生,从而使海洋生物致病;(3)海洋的酸化会对一些利用碳酸钙形成骨骼的生物产生影响。人类行为对海洋疾病的影响主要表现在以下几方面:(1)人类排污对近岸海域的污染会造成沿岸生物抵抗力降低,化学污染在其体内沉积造成机体损伤;(2)人类向海洋中排放大量的营养盐,使海水呈富营养化状态,从而促进了赤潮的暴发,赤潮间接造成水体缺氧而导致海洋生物大量死亡,另外,赤潮产生的生物毒素对海洋生物产生了严重的毒害作用。海洋疾病对我国海洋生态系统和经济造成严重的负面影响,主要表现在以下几方面:(1)海洋疾病直接或间接影响人类健康,主要通过食用海产品和暴露到娱乐水体的途径危害人类健康;(2)海洋疾病可能会由食物传播而影响人类健康;(3)海洋疾病的发生对海洋生态系统的影响主要是改变海洋生态系统的多样性和群落结构;(4)全世界每年由于海洋疾病所造成的经济损失是不可估量的。

3.2展望气候变化和人类行为已经对海洋疾病的发生造成明显影响,但是关于海洋疾病的动力学与气候变化以及人为影响的关系的研究才刚刚开始,目前对海洋疾病的研究还比较基础,对养殖、娱乐水体等管理的决策和政策的指导作用非常少,因此非常有必要加强对海洋疾病的基础研究:(1)收集海洋疾病的相关基础数据:目前,对一些海洋生物感染疾病的数据收集的不够完整,而且缺乏对每年研究报道的海洋疾病的数据的标准化处理,这对于比较与预测气候变化和人类行为对海洋疾病的影响是至关重要的。(2)探索环境变化诱发海洋疾病的机理:目前关于海洋环境与海洋疾病暴发之间的关系的研究还不够深入,探索重要海洋疾病与海洋细菌、病毒和寄生虫等之间的相互作用关系,针对性地探讨海洋疾病与生态因子之间的相互依存的关系,这些机理对于我们预测海洋疾病的发生和制定相关疾病诊断政策是非常必要的。(3)鉴定区分气候变化和人类行为对疾病的影响:目前主要是以生物学过程为模型或者绘制疾病发生的地理分布来预测气候变化对海洋疾病的影响,但研究还处于初级阶段;应用生态学的方法研究气候变化与海洋疾病的发生是最近提倡的新方法,为了更好预测气候变化和人类行为对海洋疾病的影响,我们有必要量化一些直接的影响和相互之间的协同因素的影响,这就要求我们进行一些野外的模拟实验。(4)海洋疾病诊断方法的建立:生态免疫学和疾病生态学是刚刚兴起的学科,是应用生态学方法与原则去研究理解生物种群免疫力与疾病动力学之间的关系,但是发展还不成熟,而且快速诊断海洋疾病的方法没有建立起来,有待进一步的研究与探索。

海水温度变化带来的影响篇6

结合时事地理和利用洋流分布图、经纬网图等地理信息载体,考查洋流及其分布规律、洋流对地理环境的影响。主要高频考点:(1)利用洋流流向,突破洋流成因、性质、分布、等盐度线、等温线、季节变化等;(2)寒流、暖流的区分与判读;(3)世界大洋表层海水洋流(寒流、暖流)海陆间分布规律及其判读;(4)结合地理生活,分析洋流对地理环境的主要影响。

二、考点解读

1.洋流流向与洋流成因:由于盛行风――东北信风、东南信风、中纬西风及极地东风是海洋水体运动的主要动力,因此盛行风的分布决定了洋流的模式,也反映了洋流的流向。如图1中东西向的西风漂流、南北赤道暖流、暖流②以及东北―西南流向的寒流①都是风海流;但赤道逆流属于补偿流。而南北流向的洋流多为补偿流,如图中的寒流③④、暖流⑤⑥等。因此根据洋流的流向,可以初步判断洋流的形成原因。

2.洋流流向与洋流性质:寒流是从高纬海区流向低纬海区,水温低于同纬度两侧海区水温的洋流。暖流是从低纬海区流向高纬海区,水温高于同纬度两侧海区水温的洋流。根据洋流的流向也可以初步判断出洋流的性质。低纬的东西向洋流,如南北赤道暖流、赤道逆流虽不具有南北向流动的特征,但由于纬度低,水温较高,仍然属于暖流。南半球中纬度的西风漂流由于受南极大陆冰川影响明显,水温较低,故属于寒流。

3.洋流流向与洋流分布:一般中低纬大陆东岸的洋流为暖流,自低纬流向高纬;大陆西岸的洋流多为寒流,自高纬流向低纬。而中高纬大陆东岸的洋流多为寒流,自高纬流向低纬;大陆西岸的洋流多为暖流,自低纬流向高纬。此处多将空间定位叠加在洋流知识运用上进行考查,命题方式是通过呈现世界局部海域的经纬网或海陆轮廓,考查洋流基本知识,因此利用洋流定位成为能力考查的核心。

4.洋流流向与根据等温线、等盐度线的弯曲方向判读洋流。洋流按性质分为寒流和暖流,其对海水性质即海水温度和盐度的影响较大:寒流经过的海区会使海水的温度和盐度降低,暖流经过的海区会使海水的温度和盐度增高。其中,流向上具有明显纬度变化的洋流对海水温度和盐度的调节作用更显著。如图2:表层海水盐度的一般分布规律是:从副热带海区向南北两侧递减。其中,北半球在30°N附近盐度较高,南半球在23°26′S附近盐度最高。因此,23°26′S至30°N间的大陆沿岸的南北向的洋流,其流动方向与等温线弯曲方向一致,但与等盐度线弯曲方向相反;在30°N以北或23°26′S以南海区,洋流流动方向、等温线弯曲方向与等盐度线弯曲方向一致。

5.根据海水等温线的弯曲方向确定洋流的性质。如果海水等温线向高纬凸出(北半球向北、南半球向南),说明洋流水温比流经海区温度高,则该洋流为暖流;如果海水等温线向低纬凸出(北半球向南,南半球向北),说明洋流水温比流经海区温度低,则该洋流为寒流。如图3:

6.洋流流向与季节变化。

(1)北印度洋季风洋流:冬季盛行东北季风,季风洋流向西流,环流系统由季风洋流、索马里暖流、赤道逆流组成;夏季盛行西南季风,季风洋流向东流,环流系统由季风洋流、南赤道暖流、索马里寒流组成。其中夏季的索马里寒流是西南季风把索马里附近海区的海水吹离近海,底层冷海水上泛补充形成。根据北印度洋季风洋流流向的变化,可以判断出南北半球所处的季节。反之,也可以根据季节特征,判断北印度洋季风洋流的流向。其中北印度洋季风洋流的流向和南印度洋环流方向一致时为北半球的冬季,方向相反时为北半球的夏季。如图4。

三、题型回顾

例1 (2016年高考江苏地理卷,第19题,双选)图7为世界某区域示意图。读图,回答问题。

图7中洋流甲( )

A. 自南向北流

B. 导致流经海域海水等温线向南凸出

C. 使沿岸增温增湿

D.利于海洋渔场的形成

【解题思路】本题组通过图示中的海陆轮廓、纬度分布规律、陆地地形地貌特征及其河流流向等,可判断出该地区是南美洲东南沿海地区的阿根廷、乌拉圭局部地区,附近的大河流是拉普拉塔河,因此甲洋流是巴西暖流。巴西暖流自低纬度流向高纬度,导致其流经海域海水的等温线向南凸出,而暖流对流经海区的海水具有增温增湿的作用,选项B、C正确。

【参考答案】BC

例2 (2015年高考上海地理卷,第10题)赤潮是海洋中由海水富营养化造成的常见污染类型。20℃~30℃是赤潮发生最适宜的温度范围,赤潮发生的环境条件如图8所示。

如果赤潮发生的海域有寒冷的沿岸流经过,其对赤潮的影响是( )

①使污染区域更集中 ②加剧污染程度 ③使污染区域更分散 ④减轻污染程度

A.①② B. ①④ C. ②③ D. ③④

【解题思路】读图可知,洋流可扩大污染物的污染范围。寒流能降低表层海水的温度,减缓赤潮生物的生长速度,进而降低赤潮危害。故D项正确。

【参考答案】D

例3 (2015年高考四川地理卷,第1题)2013年4月5日,我国帆船手驾驶“青岛号”帆船荣归青岛港,实现了中国人首次单人不间断环球航海的壮举。图9为此次航行的航线图,据此回答问题。

此次航行中,最能利用盛行风和洋流的航程是( )

A.南美洲以南非洲以南

B.非洲以南南海

C.南海台湾海峡

D.台湾海峡青岛

【解题思路】本题组主要考查气压带、风带、洋流分布规律及特征等,难度较大。我国帆船手驾驶“青岛号”帆船4月5日s归,航行时间应该在4月5日之前。根据图中航线位置,南美洲以南非洲以南航段主要在西风带范围内,顺风顺水,A项正确。非洲以南南海航段在南半球是东南信风带,不是顺风,赤道是无风带,较难利用,B项错误。南海台湾海峡航行时段大概在春季,风力不明显,C项错误。台湾海峡青岛航行时段,季风不明显,不是利用风最方便的时段,D项错误。

【参考答案】A

例4 (2014年高考全国文综卷Ⅱ,第10题)图10示意某岛的地理位置。读图,完成下列问题。

图10所示岛屿西南部降水丰沛,主要是因为( )

①盛行西风 ②地形抬升 ③暖流增湿 ④反气旋控制

A.①② B.②③ C.③④ D.①④

【解题思路】地图信息显示该岛纬度大部分位于42°S~46°S,地处太平洋,中部山脉海拔较高(超过3000米),大致呈东北――西南走向分布,河流、湖泊众多。42°S~46°S地处西风带,来自海洋的湿润气流受高大山脉阻挡抬升,形成地形雨,因此降水丰富。岛屿西南部受西风漂流(寒流)影响较大,而非暖流,③错误。反气旋(高压)控制、降水少,④错误。

【参考答案】A

四、命题预测

(1)宏观:气压带、风带位置及其势力强弱的季节变化,以及季风环流势力强弱和风向的季节变化等对洋流流向及其季节的变化和影响;水循环类型及其洋流的成因、影响;局地或全球气候变化与洋流的关系及影响等。(2)中观:结合盛行风、季节变化等对洋流的影响;以洋流模式图考查各大洋具体洋流的分布,考查寒、暖流对其流经地区气候、温度、盐度等的影响;以“无图考图”的形式,通过语言描述来考查三大环流的分布规律;以某地具体的气候资料为背景考查洋流对气候的影响等。(3)微观:诸如风向及洋流流向对航运的影响;以等温线图考查寒、暖流的判断;以具体航海事件为背景,考查洋流对海上航行的影响等。

五、能力测试

(原创)读图11,完成第1~2题。

1.当图11中A洋流呈顺时针方向时,下列说法正确的是( )

A.此时,巴西高原草木茂盛

B.此时,我国黄河流域正值梅雨季节

C.此时,正值我国舟山渔场墨鱼捕获旺季 D.赞比西河正值河流的汛期

2.当图11中的A洋流呈逆时针方向流动时,下列说法正确的是( )

A.此时,附近的孟加拉湾多风暴潮现象

B.此时的12月份,我海军某护航编队经过马六甲海峡时风浪较小

C.此时,南美洲西海岸的秘鲁寒流呈顺时针方向流动

D.此时,长江中游地区的荆江河段会出现汛期现象

图12为2016年1月19日水温分布图。读图,完成3~4题。

3.有关甲海域洋流性质及其流向的说法,正确的是( )

A.寒流,流向西北 B.暖流,流向东南

C.寒流,流向东南 D.暖流,流向西北

4.甲海域( )

A.较同纬度其他海域水循环更活跃

B.沿岸降水稀少,以荒漠景观为主

C.分布有寒、暖流交汇成的大渔场

D.水温分布主要受沿岸大陆影响

读图13,回答第5~6}。

5.图13中的两幅海水等温线图中,虚线表示洋流。下列叙述中不正确的是( )

A.①是暖流,位于北半球

B.①②均向北流动

C.②是暖流,位于南半球

D.①可能位于大陆东岸,②可能位于大陆西岸

6.若图13中②地的经度为100°左右,则该洋流可能( )

A.使沿岸增温增湿

B.可能为秘鲁寒流

C.使海洋污染范围缩小

D.加剧大陆荒漠向西延伸

读图14(图中阴影部分为陆地,其余为海洋),回答第7题。

7.造成图14中M处等温线发生明显弯曲的主要因素是( )

A.海陆分布 B.太阳辐射

C.纬度位置 D.洋流

(原创)“一带一路”国家战略是世界各国热议的焦点。读图15,回答第8~9题。

8.12月份,某轮船由内罗毕向北航行到E处时,船员记录的情况,最可信的是( )

A.轮船航行顺风顺水

B.沿岸地区生长茂密雨林

C.附近海域有暖流经过

D.寒、暖流交汇,形成渔场

9.某年八月,一艘油轮在E附近一小岛以东附近海域泄漏大量原油,油污带可能漂向( )

A.印度西海岸 B.美国西海岸

C.南非东海岸 D.新西兰东海岸

(原创)10.读非洲南部简图(图16)和非洲西海岸沿19°S的表层海水温度观测值(表1),回答下列问题。

(1)图16中的洋流分别是:A____________;D______________。

(2)图16中的A、B、C、D四处海域中,渔业资源较为丰富的是哪些地区?为什么?

海水温度变化带来的影响篇7

读“某海域洋流分布示意图(局部)”(图1),回答1~2题。

1.①②③④四处分布有世界著名渔场的是:

A.① B.②

C.③ D.④

2.下列说法正确的是:

A.④为南太平洋暖流

B.①洋流可使所经地区气候变冷、变干

C.③洋流的主要动力是东北信风

D.②③是寒流,①④是暖流

解析:这是一道综合性较强的题目,解答该题需明确七个隐性条件。一是根据经度的递变方向(自西向东度数减小为西经),判读出该海区为太平洋。二是根据纬度(23°26′),可判断为以热带、副热带海区为中心的大洋环流。三是根据洋流分布模式图,可判断为南太平洋以热带、副热带海区为中心的大洋环流,大洋东岸是寒流(上升流),大洋西岸是暖流。四是根据洋流对地理环境的影响之一(对海洋生物的影响),上升流将深层营养物质带到表层,形成渔场。得出①②③④四处中分布有世界著名渔场的是①(秘鲁渔场),即第1题选A。五是根据洋流的成因和热力性质可判断:①洋流是由高纬流向低纬,即由温度较低的海区流向温度较高的海区,为秘鲁寒流(补偿流);②洋流在低纬度地区,受信风带的影响形成自东向西流的南赤道暖流(风海流);③洋流是由低纬流向高纬,即由温度较高的海区流向温度较低的海区,为东澳大利亚暖流(补偿流);④洋流是受中纬西风的影响形成自西向东流的西风漂流,为寒流(风海流)。六是根据全球性洋流分布系统知,洋流运动主要由大气运动的风海流组成,根据洋流分布模式图和三圈环流图可知②④洋流是在盛行风的作用下形成的;②洋流的主要动力是东南信风,④洋流的主要动力是中纬西风。七是根据洋流对地理环境的影响之一(对气候的影响),暖流对沿岸气候有增温增湿作用,寒流对沿岸气候有降温减湿作用,①洋流(寒流)可使所经地区的气候变冷、空气变干,②洋流(暖流)可使所经地区的气候变暖、空气变湿。第2题选B。

参考答案:1.A 2.B

王东学/陕西省洛川县延安市第一中学(727400)

【题目二】

图2示意某地区年均温的分布,读图并完成1~3题。

1.影响该地区年均温分布特征的主要因素是:

A.台风 B.海陆分布 C.地形 D.大气环流

2.图示①②③④四地中,年降水量最低的是:

A.① B.② C.③ D.④

3.樟树是亚热带常绿阔叶林的优势树种。图示①②③④四地中,可能有樟树集中分布的是:

A.① B.② C.③ D.④

解析:本题组以区域等值线为信息载体,从等温线的角度考查气候。主要考查学生获取解读等值线信息,调动和运用知识,分析影响气温高低、降水多少、植被分布等地理问题的能力。

第1题,根据经纬度和海陆信息定位,图示区域为我国台湾岛部分地区。提取图像信息,等温线主要呈东北―西南方向延伸,且在岛屿中部闭合,联系台湾山脉主要呈东北―西南走向,故影响的主要因素是地形。等温线分布是气候规律,而台风是天气活动,不会对等温线造成影响;岛屿东西部都近海,故海陆分布不会是影响等温线的主要因素;大气环流主要影响降水而不是气温,故排除。答案为C。

第2题,比较①②③④的降水差异,首先,应明确台湾的降水类型主要是夏季的锋面雨,这对台湾各地的影响基本是均衡的。其次,有岛屿东部夏季风山地迎风坡的地形雨,岛屿西部冬季风山地迎风坡的地形雨。再次为夏季的台风雨天气现象,对各地降水的影响是随机的,所以该题比较的主要方面是地形雨对各地的不同影响。③地在夏季风的迎风坡,夏季多地形雨;②④在冬季风的迎风坡,冬季多地形雨;①地气温高,海拔低,为岛屿西部沿海平原地区,无地形雨,降水最少。答案为A。

第3题,从设问中提取信息“樟树是亚热带常绿阔叶林优势树种”,排除位于北回归线以南热带的④;③地据等温线判断,海拔较高,山地植被的垂直变化导致该地已不是亚热带常绿阔叶林带;①地气温较高,海拔低,位于岛屿沿海平原,多数地区已开辟为耕地,故无集中分布;②地既在亚热带,又非平原和高海拔地区,故最有可能集中分布。答案为B。

参考答案:1.C 2.A 3.B

刘德辉/河北省保定市高碑店市第一中学(074000)

【题目三】

位于三个不同地区学校的学生,在国际互联网上合作设计了一个测量“立杆影子长度”的探究学习活动。于2013年6月22日,各自在当地正午前后,测量1米高立杆的影子长度,所得数据制成图3。据此完成1~3题。

1.甲、乙、丙三地该日昼长,由长到短的顺序是:

A.甲、乙、丙 B.乙、丙、甲

C.丙、甲、乙 D.乙、甲、丙

2.当乙地测得该日杆影长最短时,丙地所在时区的区时是:

A.5时 B.7时 C.17时 D.19时

3.下列对联或诗句中可反映图3甲所在省(区)地理特征的是:

A.洞庭西下八百里,淮海南来第一楼

B.西湖天下景,游者无贤愚

C.浩荡滇池波自远,苍茫洱海水何宽

D.一路椰荫鱼艇静,天涯海角好家乡

解析:本组题以6月22日正午前后,1米立杆影子的方向、长度为背景,考查地方时和区时的计算、正午太阳高度的变化、昼夜长短、区域定位等知识,考查读图分析能力、综合分析能力。

第1题,甲地6月22日正午立杆无影,说明甲地位于北回归线上;乙地正午影长为1米,推导出乙地正午太阳高度为45°,读图可知影子朝南,推导出乙地为21°34′S;丙地正午杆影朝北,且影长小于1米,说明丙地位于23°26′N~68°26′N之间。太阳直射北半球,越往北昼越长,因而,白昼由长到短的是丙、甲、乙,C项正确。

第2题,读图可知,北京时间为0时,乙地为12时,因而乙地经度为60°W;当北京时间为17时,丙地为12时,推算出丙地经度为45°E,位于东3区中央经线上。乙地影长最短,一定为正午12时,此时45°E的地方时(即丙地所在时区的区时)为19时,因而D项正确。

第3题,北京时间为13时,甲地为12时,因而甲地经度为105°E,甲地位于北回归线上,因而推测甲地应位于云南省。由选项中的“滇池、洱海”可知C项正确。

参考答案:1.C 2.D 3.C

【题目四】

图4为一年内某两日夜半球示意图,读图完成1~2题。

1.两图所示日期大约相隔:

A.3个月

B.6个月

C.9个月

D.12个月

2.当①③两地同时日出时,下列说法正确的是:

A.①③两地均地方时24时日落

B.①③两地正午太阳高度相等

C.①③两地季节相同

D.①③两地盛行风向相同

解析:本组题考查昼夜长短的季节变化、正午太阳高度的变化、日落时间计算、盛行风带及风向、光照图的判读。

第1题,两图拼合为一完整的地球平面图,两者同为夜半球,这样的情况出现相差应为半年。细致地说,左图为12月22日,右图为6月22日,两者相差约为6个月,B项正确。

第2题,①在北极圈,③在南极圈,两地同时日出,只有太阳直射赤道才有这样的可能,当太阳直射赤道时,①③两地均地方时18时日落,A项错误;①③两地季节相反,C项错误;①③两地纬度相同,但盛行风向不同,D项错误;此时①③两地正午太阳高度相等,因而B项正确。

参考答案:1.B 2.B

杨崇广/安徽省泗县第一中学(234300)

海水温度变化带来的影响篇8

摘要:

针对潮流具有顺岸往复流特征的海湾,以某核电厂为例,采用小变态物理模型开展了温排水输运特性的模拟研究。通过分析工程海域岸线、地形及潮流特点,结合设计与环保要求,依据差位式理论提出“近岸明渠分散取水、离岸明渠集中排水”的取排水总体布局。采用全潮水文测验资料进行了定点潮位及潮流流速、流向的验证,在此基础上深入研究了温排水的随潮演变过程、温升分布特点及电厂取水温升变化规律。研究结果表明,温排水在顺岸往复潮流作用下热水带呈伴岸窄带型分布,采用差位式取排水布置对有效降低电厂取水温升、减小温排水对环境的影响具有明显效果。研究成果可为工程设计与环境影响评价提供科学依据。

关键词:

差位式取排水布置;滨海核电;潮流;温排水;物理模型试验

近10a我国核电建设进入快车道。截至2014-12,全国已建和在建核电厂17个,其中投入商运机组22台、在建机组25台[1],核电分布呈滨海式布局。滨海核电绝大多数采用直流冷却方式,以海水作为冷却水源。核电运行时,取水口源源不断吸取较低温度的海水进入循环水管路,低温水经凝汽器热交换后水温升高6~11℃,最终从排水口排入环境海域。每单台百万千瓦核电机组的循环水流量大约50~60m3/s,伴随核电站温排水排出的还有余氯与放射性液态流出物。大量的含热废水排入海域随潮输运,一方面造成核电自身取水温升增高,降低电厂运行经济效益;另一方面长期作用于海洋生态环境,还会改变水体理化特性、加重富营养化、引发赤潮,甚至损害生态结构和功能。取排水口工程布置是决定温排水水力、热力特性的关键因素,也是核电规划设计中必须解决的首要技术问题。火、核电厂常用的取排水布置有3种类型:分隔式、重叠式与差位式[2]。其中,差位式取排水布置在潮汐水域核电工程中应用最为广泛。因此,开展滨海核电差位式取排水布置下温排水的随潮输移扩散规律研究,对保障电厂取水安全、提高运行经济效益、减小环境影响具有重要的现实意义。对于感潮河段和以顺岸往复流为主的海湾,温排水从排口流出后随潮输运,热水带呈伴岸窄带型分布,顺潮流方向扩展较长,垂直于潮流方向较短。利用潮汐水域热水运动的上述特点,中国水科院在上世纪80年代进行感潮河段谏壁电厂冷却水研究时,提出差位式取排水布置,即同一过水断面上在取水口(或者排水口)前缘离岸一定距离设置排水口(或取水口),使得取水口避开热水通道[2]。随着沿海火、核电厂的快速发展,差位式取排水布置下温排水的输运特性受到许多学者的关注。物理模型与数学模型是进行温排水模拟预报的主要手段。岳钧堂利用大亚湾核电工程海域潮流具有辐合辐散流的特征,依据差位式理论提出南取东排的取排水布置,通过物理模型试验研究了温排水随潮运动规律,发现涨、落潮过程中热水与冷水均可各行其道[3]。华祖林采用二维水动力数学模型和物理模型对比研究了感潮河段电厂采用分隔式与差位式取排水布置时温排水扩散的差异,结果表明后者更优[4]。陈惠泉采用全潮水力、热力模型开展了台山火电厂温排水随潮输移扩散研究,利用厂址海域地形与潮流特点提出将取水口设在处于冷水通道的港池内,而将排水口设置防波堤外侧,模拟结果表明无论涨潮或落潮,热水均受防波堤阻挡而无法直接进入取水港池口门[5]。徐世凯等通过局部正态模型研究谏壁电厂“浅取深排”近区的温差异重流运动特性[6]。郝青哲等选择k-ε紊流模型对比研究了概化水槽中差位式与重叠式取排水的扩散规律[7]。张晓艳等针对潮流为往复流动的海湾,采用二维数学模型模拟了不同布置方案下温升分布特点,结果显示温升场呈带状分布、差位式布置具有明显优势[8]。

1工程概况

某滨海核电厂,规划总容量为8000MW,由1台高温气冷堆、4台AP1000压水堆、2台CAP1400压水堆组成。核电采用直流供水系统,以海水作为冷却水源。规划容量下循环水流量为435m3/s,取排水温差为8.3℃。厂址附近海湾岸线呈“W”型,核电厂位于海湾中间岬角位置,东、北、南三面环海,东侧濒临开阔大海,北侧与南侧各有一小浅湾(图1)。近岸水域等深线与岸线大致平行,-5m等深线离岸300~500m,-10m等深线离岸1500~2500m。工程海域属不正规半日潮,平均涨潮历时与平均落潮历时比较接近。潮差较小,典型大潮、中潮与小潮的最大潮差分别为1.86,1.44与1.03m。全潮水文测验资料显示,厂址海域潮流主要受岸线与地形控制,主潮流基本呈东北-西南走向的往复流,涨潮流自NNE至SSW方向运动,落潮流基本相反。潮流较强,涨、落潮平均流速约60cm/s。厂址南北侧两个凹湾水域存在回流区,回流区范围与外海潮流强度、流向有关。

2差位式取排水布置

温排水在环境水体中的运动规律是布置取排水的基础依据。差位式取排水布置利用热水带顺流窄长形分布的特点,将取排水口间距的着眼点从顺流向转移到垂直于水流方向[5],通过在垂直于潮流方向拉开取排水间距,使得取水位于冷水通道、排水位于热水通道。常见的差位式取排水布置有2种形式:“远取近排”与“近取远排”(图2)。“远取近排”是温排水近岸排放,热水随潮沿岸流动,取水延伸至离岸较远区域吸取低温水。近取远排则相反,将温排水送至离岸较远的强潮主流区,利用环境潮流掺混稀释能力较强的特点,将热水高温升影响区域控制在较小范围。这2种布置方式应用于实际工程时,需结合厂址海域的岸线与地形特点、水文气象条件、潮动力特征、环境保护要求等因素综合确定,同时方案是否合理可行还应经物理模型或数学模型论证。本工程海域潮流具有顺岸往复流特征,满足差位式取排水布置所需基本条件。确定取排水方案时,一方面应保证核电自身取水安全经济,尽量降低取水温升,另一方面还应考虑海域环境敏感点对温升的要求。一般情况下,电厂取水温升限值为全潮最大不超过2℃、平均不超过1℃。本厂址近岸水域存在养殖区,为减小温排水对岸边养殖的影响,环保要求规划容量下1℃以上温升不能贴岸。此外,依据核电厂总平面布置,高温堆与AP1000压水堆位于厂区北侧,CAP1400压水堆位于厂区南侧,各机组分别从南、北两侧取水。基于上述因素,结合工程海域自然条件,可以发现:如果充分利用厂址海域“W”型岸线特点以及深水区离岸较近的优势,将温排水尽量输送到外海主潮流带上,避免温排水贴岸输移,不仅可以加大温排水自排水出口至取水口之间的“流程”,避免高温水直接进入取水水域,而且可以实现温排水与环境流的充分掺混,有利于降低高温升影响面积。为此,针对本工程提出“近岸明渠分散取水、离岸明渠集中排水”的取排水总体布局。

3模型设计

3.1模型选择物理模型是模拟预报温排水运动规律的重要方法,能够比较真实地反映近区温差浮射流卷吸掺混特性,便于直观显示各种取排水方案下温排水的三维水力、热力特征,直接反映取水温升随潮变化规律,在解决取排水口近区问题,如优化取排水工程布置方案、掌握高温升区影响范围、确定垂向温升分布以及取水温升方面具有明显优势。根据水平比尺与垂向比尺是否相同,可将物理模型划分为正态模型与变态模型。对于滨海核电,温排水的受纳水体为海域,环境水域具有水平尺度远大于水深尺度的特点。温排水模拟时往往要求同一模型同时考虑取水与排水,模拟区域需涵盖近区、过渡区与部分远区热影响。综合上述因素,目前滨海核电温排水物理模型多采用变态模型。但随之而来的问题是,模型水平与垂向尺度不同将对环境水体流场以及温排水的输移扩散产生一定影响。这一问题很早就受到相关学者的关注。李瑞生通过比较浮射流计算结果与水槽试验结果,得出变态使得热水层厚度变薄的结论[9]。陈惠泉利用试验水槽开展了变态对温排水近区水力、热力特性的影响研究,认为变态率小于3时对整体影响不明显,有时也可小于5~6[10]。此外,郝瑞霞[11]、赵振国[12]、徐世凯[13],袁方等[14]也开展了温排水的变态影响问题研究。通过总结分析几十年温排水模拟研究实践经验,为确保变态模型能够比较真实地反映温排水运动的流场与温度场规律,《冷却水规程水力热力模拟技术规程》[15]提出变态率宜小于5的建议。基于上述分析,针对本核电厂温排水研究采用小变态全潮物理模型。

3.2相似准则温排水物理模型试验以相似理论为基础,但与常规水工模型试验相比,除了模拟水流运动外还需同时模拟热量传递过程。理论上,要完全复演原型中温排水的输运规律,必须同时满足几何相似、水流运动相似、动力相似和热力相似。但实际模拟时很难同时实现上述条件,因此必须进行合理假设与简化。陈惠泉在20世纪70年代提出3个综合参数:自然水温、水面综合散热系数与临界流量,基本理念是进行水力、热力模型试验时不要求各个物理量相似,但要保证上述综合变量相似[16]。这一理念后来成为指导火、核电厂温排水模型试验的理论基础。利用这3个综合参数,可得到几个简化的模型相似关系式。这些相似关系式看似简单,但仍然存在比尺矛盾,因此模型设计时需要抓住主要矛盾,放松一些条件的相似。对于全潮温排水小变态物理模型,模拟重点为温排水主影响区的水力、热力特性,应以重力与浮力相似为主,兼顾阻力相似、散热相似等条件[16]。

3.3模型比尺及模拟范围滨海核电温排水运动具有排热量大、随潮非恒定输移的特点。为较好地反映取排水区域温排水在潮流作用下的水力、热力特性,模拟区域需要保证涨落潮流场具有相对完整的态势,同时依据相关规程要求,还要包含1℃以上温升影响范围。模型试验一方面希望模拟范围尽可能大,另一方面变态率又不能太大,为此模型设计时需要权衡两者的矛盾。此外,为避免表面张力的影响,模型水深还应大于模拟理论中最小水深要求。综合上述因素,本研究模型水平比尺Lr=400、垂向比尺Hr=150、模型变态率ε=Lr/Hr=3.2。模拟范围为以厂址为中心、包括整个W型岸线在内的顺岸18km、离岸14km的海域,总面积约252km2。

4潮流模拟验证结果

采用海工模型自动生潮控潮系统实现潮流模拟。控潮方式为开边界给定流量过程、同步监测潮位的开环控制模式。模型验证资料选择2006年工程海域全潮水文测验数据,测点布置见图1。模拟区域包括1个潮位测站和12个测流站。实测大潮的模拟与实测潮位过程对比见图3,结果表明,潮位验证良好,高潮与低潮出现时刻相同、最高与最低潮位偏差不超过10cm。12个测流站模型验证结果显示,各测站模拟的流速与流向随潮变化过程与实测资料符合较好,潮流转潮时刻基本一致,涨落潮平均流速与实测值误差在10%以内,流向偏差小于15°,模型能够反映工程海域涨落潮流场的总体特性,可据此开展温排水模拟预报。厂址近岸区域D07以及外海主流区D08测流站验证结果如图4所示。

5温排水随潮输运特性

5.1取排水工程局部区域流态分析工程区域的水流流态便于掌握温排水的运动规律。核电厂采用厂区“南北两侧近岸明渠分散取水、中间明渠离岸集中排水”的取排水总体布局。物理模型试验经过多方案比选优化论证,提出最终取排水方案的排水明渠外延长度600m,一直延伸至7.0m等深线(图5)。试验时,采用在排水中加入高锰酸钾示踪剂以及在取排水区域投放示踪粒子的方法研究温排水随潮运动轨迹,发现取排水工程实施后外海主流区潮流依然呈往复运动,潮流场总体特性没有改变;排水出口位于涨落潮主流区,温排水受强潮作用可以较快地与外海新鲜客水进行交换;厂址近岸局部区域受取、排水明渠岸线影响流态有所改变,主要表现为排水明渠南北两侧靠近浅湾区域出现明显回流流态;涨潮时回流呈顺时针旋转,且北侧回流区范围更大;落潮时则基本相反。

5.2温升分布随潮特性高于环境水温的温排水以一定速度从排口排入海域后,其运动过程受到排水初始动量、温差浮力效应、环境潮流等因素的共同作用,表现为非恒定紊动浮力射流。排水近区是温排水水力、热力特性急剧变化的区域。在此区域,一方面,排水出流与周围环境水体发生强烈的卷吸、掺混,环境低温水不断掺入,射流流量沿程增加,并在横向和垂向上扩展;另一方面,温排水高于环境水温8.3℃,排水密度明显小于环境水体密度,温排水受到浮力作用后向水体表层运动,形成温差异重流。近区的水温分布表现为:垂向上具有明显的温度梯度;平面上水温沿程急剧下降,具有较大的温降梯度。近区高温升影响范围是热污染控制的重点区域,目前环境影响评价中绝大多数以4℃以上温升区作为监管混合区。本工程秉承差位式取排水布置理念,近岸取水、离岸深排。推荐取排水方案下,排水出口处于水深流急的外海主潮流通道,环境潮流与温排水的掺混稀释比较充分,有利于将热水高温升范围控制在较小区域。针对实测大潮开展温排水物理模型试验,水体表层全潮最大温升包络范围见图6a,排口前缘A点涨急与落急时刻垂向温升分布见图6b与图6c。试验结果表明:排水出流流速约0.2~0.3m/s,环境潮流较强,最大涨、落潮流速可达0.9~1.0m/s,排口近区温降较快,规划容量下温升大于4℃的混合区范围较小,全潮最大包络面积不超过4.5km2;排水区域存在比较明显的温度分层现象,排水出口前缘水体热水层厚度约2~3m,表底温差约3.0~4.0℃。随着温排水在潮流挟裹下远离排口,其水力、热力特性变化逐渐趋于平缓。温排水的出流初始动量与浮力效应消失殆尽,垂向层与层间的热量交换大为削弱,热水层厚度由于水体下掺沿程逐渐变薄,温排水的运动受控于环境潮流,对流扩散作用以及水面散热成为影响水温分布的主要因素。试验研究结果表明:温排水随潮输移扩散,涨潮时向西南方向输运,落潮时基本相反,热水带呈顺流窄带型分布,沿涨落潮主流方向扩展较远,而垂直于潮流方向相对较窄。在取水口附近水域,温差分层现象已不明显,表底温差减小至0.2℃以内。1℃温升全潮最大包络影响范围不超过35.6km2,且1℃温升线离岸大于200m,没有影响到岸边养殖区。

5.3电厂取水温升随潮变化规律本工程核电机组取水口分别位于厂址南北两侧近岸取水明渠根部,而排水则延伸至600m处的主潮流深水区。取水口与排水口离岸距离较远,位于温排水高温升影响带之外。这种取排水布置形式能够有效增加取水与排水之间的流程,避免热水短路现象,有利于降低取水温升。试验研究结果表明:温排水对南取水口的影响主要发生在涨潮至高平转落时段,对北取水口的影响则发生在落潮至低平转涨时段。涨潮时,热水随潮南下,远离北侧取水,不会对北侧取水产生直接影响,在此过程中南侧取水温升有所升高。当潮流较强、高温升热水带较窄时取水温升相对较低,而潮流较弱,温升带离岸扩展较远时,取水温升略高,温升峰值发生在高平之后2~3h。落潮时相反,热水北上,远离南侧取水,北侧取水温升增大,峰值出现在低平过后3h左右。从水体表层全潮最大温升分布图可以看出,2℃温升线尚未影响到取水明渠口门。提取一个完整潮周过程中南、北取水口逐时取水温升,统计最大值以及平均值,可以得到南取水口全潮最大与全潮平均取水温升分别为1.2℃与0.9℃,北取水口全潮最大与全潮平均取水温升分别为1.3℃与1.0℃,均满足设计要求。南、北两侧取水受温排水影响的程度较为接近,温升特征值相差不超过0.1℃。

6结语

差位式取排水布置是滨海核电工程最为常用的典型取排水布置形式。本文详细阐述了差位式取排水布置适用的潮流条件以及温升带分布形态。采用小变态全潮物理模型深入研究了某滨海核电厂的温排水随潮输运规律。研究结果表明,工程海区潮流呈现顺岸往复流特点,可利用差位式理论采用“近岸分散明渠取水、离岸集中明渠深排”的取排水布置。推荐方案下,温排水从排口流入环境海域后,随潮顺流方向扩展较远、离岸方向扩展较窄。排水出流位于水深流急的主潮流通道,环境潮流与温排水掺混稀释充分,温升混合区范围较小。同时,远取近排的布置形式也有利于降低温排水对电厂自身取水以及岸边养殖区的热影响。

上一篇:绿色生产技术范文 下一篇:生态资源环境问题范文