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1、水色、透明度觀測透明度定義透明度表示海水透明的程度(即光在海水中衰減程度)。用直徑為30cm的白色圓板(透明度板),在船上背陽一側(cè),垂直放入水中,直到剛剛看不見為止。透明度板“消失”的深度叫透明度。這一深度,是白色透明度板的反射、散射和透明度板以上水柱及周圍海水的散射光相平衡時的結(jié)果。所以,用透明度板觀測而得到的透明度是相對透明度。應用白色圓板測量透明度雖然簡便、直觀,但有不少缺點,如受海面反射光的影響,與觀測人眼睛的近視程度等有關。因為測量的結(jié)果缺乏客觀的代表性,而且透明度板只能測到垂直方向上的透明度,不能測出水平方向上的透明度,所以,
2、近年來國際上多采用儀器來觀測光能量在水中的衰減,以確定海水透明程度,并對透明度作出新的定義。透明度的新定義為:一準平行光束在水中傳播一定距離后,其光能流與原來光能流之比透明度觀測觀測透明度的透明度盤(圖1)是一塊漆成白色的木質(zhì)或金屬圓盤,直徑30cm,盤下懸掛有鉛錘(約5kg),盤上系有繩索,繩索上標有以米為單位的長度計號。繩索長度應報據(jù)海區(qū)透明度值大小而定,一般可取30~50m。觀測方法在主甲板的背陽光處,將透明度盤放入水中,沉到剛好看不見的深度,然后再慢慢地提到隱約可見時,讀取繩索在水面的標記數(shù)值(有波浪時應分別讀取繩索在波峰和波谷處
3、的標記數(shù)值)。讀到一位小數(shù),重復二到三次,取其平均值,即為觀測的透明度值,記入水溫觀測記錄表中。若傾角超過15°,則應進行深度訂正。當繩索傾角過大時,盤下的重錘應適當加重。透明度的觀測只在白天進行,觀測時間為:連續(xù)觀測站,每二小時觀測一次,大面觀測站,船到站觀測,觀測地點應選擇在背陽光的地方,觀測時必須避免船上排出的污水影響。2.注意事項(1)出海前應檢查透明度盤的繩索標記,新繩索使用前須經(jīng)縮水處理(將繩索放在水中浸泡后拉緊晾干),使用過程中需增加校正次數(shù)。(2)透明度盤應保持潔白,當油膝脫落或臟污時應重新油漆。(3)每航次觀測結(jié)束后,透
4、明度盤應用淡水沖洗,繩索須用淡水浸洗,晾干后保存。水色的成因海面的顏色主要取決于海面對光線的反射,因此,它與當時的天空狀況和海面狀況有關。而海水的顏色是由水分子及懸浮物質(zhì)的散射和反射出來的光線決定的,稱為水色,因此,水色和海色兩者應加以區(qū)別。海水是半透明的介質(zhì),太陽光線射達海面時,一部分被海面反射,反射能量的多少與太陽高度有關,太陽高度愈高,反射能量愈??;另一部分則經(jīng)折射而進入海水中,而后為海水的分子和懸浮物質(zhì)吸收和散射。由于各種光線在進入海水中后被吸收和散射的情況不同,因此就產(chǎn)生了各種水色。陽光進入海水,七種單色光線被海水逐漸吸收,但七
5、種光線所吸收的情況各不相同。有的容易被吸收,有的很難被吸收。各色光線波長不同,吸收率也不同。一般來說,波長長度與吸收率呈現(xiàn)正比例的關系紅光波長比其它的光的波長都長,所以紅光吸收率最大,通過海水后,能量消耗也最多。因此,紅光在海水的淺層就消失了。黃光、綠光、藍光、紫光的波長短,所以它的吸收率很小,可以在海水中傳入更深的深層。吸收與散射互為相反的兩種作用。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。散射能量還與懸浮物顆粒粒徑有關:顆粒粒徑越小,短波散射能量越大。這種現(xiàn)象稱為海水對光線的選擇吸收和散射。在大洋水中,懸浮物量少,
6、顆粒粒徑也小,藍光散射能量大,故海水的顏色多呈藍色。近岸海水,由于懸浮物增多,顆粒變大,黃光散射能量增大,所以水色多呈黃色、淺藍或綠色。水色觀測水色根據(jù)水色計目測確定。水色計(圖2)是由藍色、黃色、褐色三種溶液按一定比例配制的21種不同色級,分別密封在22支內(nèi)徑8mm、長100mm的無色玻璃內(nèi),置于敷有白色襯里的兩開盒中(盒的左邊為1至11號,右邊為11至21號)。其中1-2號是藍色;3-4號是天藍色;5-6是綠天藍色;13-14號是綠黃色;15-16號是黃色;17-18是褐黃色;19-20號是黃褐色觀測方法觀測透明度后,將透明度盤提到透
7、明度值一半的位置,根據(jù)透明度盤上所呈現(xiàn)的海水顏色,在水色計中找出與之最相似的色級號碼,并計入水溫觀測記錄表中。水色的觀測只在白天進行,觀測時間為:連續(xù)觀測站,每2h觀測一次,大面觀測站,船到站觀測,觀測地點應選擇在背陽光的地方,觀測時必須避免船上排出的污水影響。水溫、鹽度觀測海水的溫度是海洋物理性質(zhì)中最基本要素之一。海洋水團的劃分、海水不同層次的鋒面結(jié)構(gòu)、海流的性質(zhì)判別等都離不開海水溫度這一要素。水溫的分布與變化又影響并制約其它水文氣象要素的變化:海水密度的大小和溫度的高低相關,地球上水溫分布不均勻,導致海水發(fā)生水平方向與垂直方向的運動。
8、此外,海霧、氣溫、風等也直接或間接地與水溫有關。掌握水溫的分布變化規(guī)律對鞏固國防、國民經(jīng)濟建設有重要意義。如水面艦船的主機和冷卻系統(tǒng)需要根據(jù)海水溫度的高低來設計;濱海電廠的取水口、溫排水口的選