[科普中国]-海洋水文要素

发生在海洋中的许多自然现象和过程往往与海水的物理性质密切相关。人类要认识和开发海洋，首先必须对海洋进行全面深人地观测和调查，掌握其物理性质。

简介在海洋调查中，观测海洋水文要素更有其重要的意义。人类的生存活动与海洋水文的关系、海洋能源的利用、海洋航运、造船海洋工程、海洋渔业都迫切需要掌握海洋水文要素的变化规律。因此，海洋水文要素的观测就显得非常重要。

内容海洋水文要素主要包括海水温度、盐度、密度、海流、潮汐、潮流、波浪等。水文观测是指在江河、湖泊、海洋的某一点或断面上观测各种水文要素，并对观测资料进行分析和整理的工作。水文测量为水下地形测量、水深测量以及定位提供必要的海水物理、化学特性参数。如测定海水温度、盐度或密度可以计算声波在水中传播的速度；潮汐观测可为水下地形测量提供瞬时垂直基准；波浪改正可提高测深及定位精度。

应用利用海洋水文测量资料可以绘制不同海洋要素的海洋水文图，表示各要素水平分布和垂直分布的一般规律，显示其随时间变化的一般性规律和特点。各种水文图都在地理基础底图上加绘专题要素。专题要素采用多种表示方法。温度、盐度、密度、声速等要素常用等值线法表示其水平分布，用断面图表示其垂直分布。水色图一般用底色法表示。潮流、海流用动线法以不同颜色的矢符表示不同深层的流向，用矢符长短表示流速。

观测方法海水的温度、盐度可以利用温盐深计通过物理或化学方法测定，是间接计算海水中声速的三个主要参数。海水中声速的测定还可以通过声速剖面仪来测量。声速剖面仪通过在不同深度和一定距离内声波的传播时间，获得对应深度层的声速，从而形成声速剖面。图1为世界各大洋温度和盐度的分布图。图2为声速剖面仪和实测的声速剖面。

海水的流速流向是海床演变的两个动力要素。流速流向可通过ADCP（AcousticDoppler Current Profile）来测量。ADCP是利用海流与ADCP几个超声波声柱的Doppler效应来计算流速的，通过声柱的位置来计算流向的。根据作业方式不同，ADCP又可分为静置式和走航式两种。利用ADCP实测的流速和流向数据，可以绘制水域流场分布矢量图，如图3。

潮汐观测值一方面用于获取当地的潮位资料、分析潮汐变化特征，另一方面为水下地形测量提供垂直参考面。潮位观测通常可采用水尺验潮、超声波验潮、浮子式验潮、压力式验潮和GPS验潮等手段。图4为超声波验潮仪潮位测量原理示意图；图5为实测的不同类型的潮汐变化图。1

重要意义表征和反映海洋水文状态与现象的基本因素。影响海上军事活动的海洋水文要素主要有：海水的温度、盐度、密度、水色、透明度,海发光、海冰、海流、海浪、海洋潮汐、潮流，以及海洋跃层、内波、海洋锋、中尺度涡等。通常由海洋观测站，海洋浮标、潜标,飞机,雷达,海洋卫星和海洋调查船等进行定时或不定时观测获取。海洋水文要素对作战、训练、武器装备使用、国防科研试验和其他军事活动有重要影响。

本词条内容贡献者为:

李斌 - 副教授 - 西南大学