(海洋工程教材资料）02.海洋工程环境学.ppt

Environmental Mechanics of Ocean Engineering;海洋结构物与环境因素的相互作用 ;0.2 海洋环境因素分析;0.2 海洋环境因素分析; 大规模风系：纬度?30o—东信风(贸易风)； 纬度?30o~?60o—偏西风； 纬度?60o~ ?90o—极地东风。 中规模风系：季风, 台风 小规模风系：海陆风，山谷风，龙卷风 ; 中规模风系：; 热带气旋在我国又称台风，在美洲通常称飓风。它是发生在热带海洋上的具有很大破坏性的低压涡旋。按世界气象组织的标准可划分为四类：热带低压(中心最大风速10.8—17.1米／秒，相当于6—7级风)、热带风暴(中心最大风速17.2—24.4米／秒，相当于8—9级风)、强热带风暴(中心最大风速24.5—32.6米／秒，相当于10一11级风)、台风(中心最大风速＞32.7米／秒以上，相当于12级风以上)。影响我国海域的台风发源地主要有两个区域：一个在菲律宾以东、关岛以西洋面；另一个在南海中部海域。 全球每年平均大约有80个热带气旋发生，其中半数以上可以发展成台风，台风集中发生在西北太平洋、孟加拉湾、东北太平洋、西北大西洋、阿拉伯海、南印度洋、西南太平洋和澳大利亚西北海域等8个地区。西太平洋是全球热带气旋发生最多的地区，约占全球总数的三分之一。热带气旋的多发地带集中在5°～10°纬度带内，而南北半球纬度5°以内几乎没有热带气旋发生。;0.2 海洋环境因素分析;台风表现为强烈的气旋性环流，低层有强烈的流入，高层有强烈的流出，并有极强烈的上升运动。地面是气旋式辐合流场，气流从四周以螺旋曲线的形式流向台风中心区。台风天气表现为大风、暴雨、狂浪和风暴潮。;0.2 海洋环境因素分析;13;14; 中规模风系：; 世界上季风区域分布甚广．而东亚是世界最著名的季风区。因此季风也是中国海洋气候的主要特征。由于大陆和海洋热容量的不同，冬季在严寒的亚洲内陆形成高气压带，温暖的海洋形成低压区，所以冬季盛行偏北风。而夏季正好相反，高温的大陆内部形成低压区，凉爽的海洋上形成高压区，故盛行南风 ;冬季是我国季风最强的季节。冬季风起源地蒙古高原的偏北气流，其频率高，风力强劲。 寒潮是巨大的高压冷气团???侵，造成急剧降温，且伴有霜冻、大风现象的天气过程。主要集中于11月至次年2月。寒潮有效稳定的路径，它们主要发源于北极，途经西伯利亚，并在那里得到加强，然后进入我国。 夏季的季风，其气流来源，一是太平洋热带高压海洋气团，二是印度赤道海洋气团。前者主要控制东海，后者主要影响南海。;风速与风向：;蒲氏风级(Beaufort Wind Scale )：;风玫瑰图：;主要海流：黑潮，亲潮，阿留申海流，北太平洋海流， 北赤道流，赤道逆流，北太平洋黑潮，澳大利亚海流， 墨西哥湾海流，巴西海流。;10;10;10;0.2 海洋环境因素分析;10; 中国近海的洋流分为两大系统．一是外来的黑潮暖流、二是海域内生成的沿海流与季风漂流。黑潮暖流，源头在菲律宾以东样面，主干沿台湾以东进入东海，顺东海大陆坡向东北流去。在台东北，黑潮向北分出一支支流，流向浙江沿海，称为台湾暖流。黑潮主干流到日本九州以内，又发生—次大的分流，分出的西支沿九州西岸北上，称之为对马暖流。黑潮主干在九州以南转向太平洋，一直流到东经160度。与北太平洋大洋环流相接。黑潮主干流域的平均宽度不足100海里．其中主流宽度20海里。黑潮的流速随季节、区段和水深而变化，各分支的流速每秒变化在十几厘米到几十厘米。黑潮的流量可达4000-5000立方米／秒，其中在东海的流量约为3500立方米／秒。 ; 海洋潮汐是海水在天体引力作用下发生的周期性波动。太阳引力引起的称太阳潮, 月亮引力引起的称太阴潮。通常海面周期性的涨落称为潮汐。潮汐按其性质可分为3类：半日潮、全日潮和混合潮。 半日期是在—个太阳日内出现高潮和 低潮各两次、且相邻高潮及相邻低潮的 潮高均几乎相同、涨潮时和落潮时也几 乎相等。 全日潮是在半月内有连续1／2以上天数 ．在一个太阳日内只有—次高潮和低潮， 而在其余日子则是半日潮。 混合潮是不正规半日潮和不正规全日潮 的总称。不正规半日潮是指虽波动次数同 半日潮，但潮差不同，涨潮时和落潮时也 不等。不正规全日潮是指半个月内，全日 潮天数不超过7天，其余大多数日子为不正 规半日潮。 ;我国沿海潮汐类型较为复杂多样，渤海沿岸以不正规半日潮和正规半日潮为主、莱州湾、渤海湾、辽东湾为不正规半日潮；塘沽以南至大口树以西、龙圈至蓬莱属正规半日期。其他，秦皇岛以东和神仙沟附近届正规全日期。黄海沿岸基本上属于正规半日潮。