1. 海洋运动的主要动力
帆船航行的原理
帆船的动力来源﹕帆船的最大动力来源是“白努利效应”,也就是说当空气流经一类似机翼的弧面时,会产生一个向前向上的吸引力。因此,帆船才有可能朝某角度的逆风方向前进。而正顺风航行时,“白努利效应”消失,船只反而不能达到最高速。
帆船的航向限制与效益
但帆船的航向也不是完全没有限制,在正逆风左右各约45度角内,是无法产生有效益的前进力的。
但是太顺风也不是很好的,这时“白努利效应”消失,船速会再度慢下来,同时也进入不稳定状态。
而有逆风航行能力的船,若要往逆风方向前进,必须采取Z字形的路线才能到达目的地。
所以,不能张成有效弧形的帆,是没有逆风航行能力的。这些船只航行于大海上,往往要靠依照季节改变方向的贸易风,才能有去有回。像现代的帆船,都拥有良好的逆风航行能力。
2. 海洋动力要素
海水运动有三种主要形式:波浪、潮汐和洋流1、波浪 波浪按成因分类,风浪是最常见的一种波浪,受风力作用而产生。
风吹拂海面时,海水会不断起伏形成波浪,风力风速越大,波浪的规模、能量越大。
海啸--一种特殊性质的波浪,它规模巨大,破坏力相当强。
它可分为两类:一类是由海底地震,深海地震或火山爆发而引起的地震海啸;另一类是由风暴而产生的气象海啸,也叫风暴潮。掀起形成的滔天巨浪几十米高,可以吞没整个海岸地区,摧毁建筑、村镇,造成重大灾害。
海啸能以每小时800km以上速度横扫海面。
潮汐--在海岸边,能看到涨潮、落潮,海面上升、下降。
潮汐是海水在月球和太阳引力作用下发生的周期性涨落现象,涨潮时,海面上升,落潮时海面下降。
日、地月成直线 日月引力叠加,形成大潮(朔、望)日、地月成直角关系 日、月引力分散形成小潮(上弦月、下弦月) 海水受到引力较分散 一天中海水涨落两次?一天有两次涨潮和两次落潮?
地球每天自转一周,地球上各个地方在一天里面,向着月球时,形成涨潮、落潮,背着月球时也会形成涨潮落潮(例A、B)。潮汐的影响,潮水会淹没潮间带,使海底泥沙迁移。
潮间带:退潮时露出水面,涨潮时被潮水淹没的海岸地带。
由于航海和海岸 工程建设比如筑港要利用潮间带,因而要掌握潮汐和潮流的特性.潮汐现象还与地形有关系。
钱塘江大潮在浙江海岸一带,能与杭州湾地形有关,由于杭州湾地形是三角形海湾,外部开口大,内部狭窄,每当潮水涌入三角形海湾中,潮位堆高,潮差增大,海水在海湾中叠加暴涨。
第二个原因是气象条件:每年夏秋季节,夏季风(东南季风)盛行,在东南季风作用下形成的风浪,加剧了潮势。
第三个原因是天文因素:当日、地、月成一直线时(朔望月),潮差较大,所以有“八月十八观潮”之说。针对杭州湾受潮影响的特点,一方面我们选择好时机,可以观赏钱塘潮壮美景象;另一方面还要采取防御潮水入侵措施—修筑海堤。
洋流--海水常年大规模的定向流动,例墨西哥湾暖流(具有相对稳定的流速流向,非常大的规模)时间方向稳定。
在三种形式中,主要研究洋流,洋流是海水主要的运动形式,按照洋流形成原因,可以分为三类:
1、风海流 大气运动和近地面风带,是海洋水体运动的主要动力。
盛行风吹拂海面 ,推动海洋水随风漂流,并使上层海水带动下层海水,形成规模很大的洋流,叫做风海流。
2、密度流由于各海域海水的温度、盐度不同,引起海水密度的差异,导致海水的流动,叫做密度流。
密度流不只分布在直布罗陀海峡一处,再比如,(曼德海峡)红海与印度洋,红海与地中海,波罗的海与北海,地中海与黑海。
密度流分布规律:在封闭海区与开阔海洋之间的海峡,密度流的分布一般都很明显。
3、补偿流—海水的连续性,补偿流失由风力和密度差异所形成的洋流,使海水流出的海区海水减少,由于海水连续性要求,补偿流失,相邻海区的海水便会流来补充,这样形成的洋流叫做补偿流。
补偿流形成与风海流,密度流紧密联系。可分 垂直补偿流主要发生在沿岸地区,在海岸附近,海水受风力作用发生运动,受离岸风或迎岸风的影响。
受离岸风影响 由于离岸风吹送,表层海水离岸而去,导致邻近海区海水流速来补偿海水缺失,下层海水也上升到海面,来补偿流去的海水,形成上升流(低纬信风带大陆两岸)寒流。
当表层海水遇到海岸或岛屿阻挡时,海水聚集在水平方向上发生分流,在垂直方向上产生下降流。影响:上升流能把底层的营养盐类物质带到表层,使浮游生物大量生长,为鱼类提供饵料,因此,上升流海区往往形成重要的渔场,比如秘鲁渔场得益于秘鲁寒流(上升补偿流)。洋流的形成除了受上面这些因素影响外,还受到陆地形状和地转偏向力影响,陆地形状和地转偏向力会迫使洋流在运动过程中,洋流的流动方向发生改变。洋流形成是受多种因素综合作用的结果,这使洋流的分布很复杂,但也是有一定规律的。
3. 海洋运动的主要动力是什么
主要指海水运动过程中产生的潮汐能、波浪能、洋流能及海水因温差和盐度差而引起的温差能与盐差能等。
基本信息
中文名称
海洋动力
可利用功率
100亿千瓦
可再生功率
10亿千瓦左右
包括
潮汐能、波浪能、洋流能等
4. 海洋动力作用
盛行风是洋流的主要动力。
风力作用下,盛行风吹拂海面,推动海水随风向前运动,形成大规模洋流,此类洋流也叫做风海流。世界大洋表层洋流,大多属于风海流。
盛行风的吹拂,其他地转偏向力、海陆分布、海底地形、海水密度和温度、大陆边缘轮廓等,都是影响洋流运动方向的原因。
就是说,洋流的成因主要有大气运动和行星风系、密度差异、流体的连续性形成的补偿作用、陆地的形状和地球自转产生的地转偏向力。
5. 海洋运动的形式包括什么
洋流又称海流,海洋中除了由引潮力引起的潮汐运动外,海水沿一定途径的大规模流动。
引起海流运动的因素可以是风,也可以是热盐效应造成的海水密度分布的不均匀性。
前者表现为作用于海面的风应力,后者表现为海水中的水平气压强梯度力。
加上地转偏向力的作用,便造成海水既有水平流动,又有垂直流动。
其中盛行风是风海流的主要动力。由于海岸和海底的阻挡和摩擦作用,海流在近海岸和接近海底处的表现,和在开阔海洋上有很大的差别。
洋流是地球表面热环境的主要调节者。洋流可以分为暖流和寒流。若洋流的水温比到达海区的水温高,则称为暖流;若洋流的水温比到达海区的水温低,则称为寒流。
一般由低纬度流向高纬度的洋流为暖流,由高纬度流向低纬度的洋流为寒流。
海轮顺洋流航行可以节约燃料,加快速度。
暖寒流相遇,往往形成海雾,对海上航行不利。此外,洋流从北极地区携带冰山南下,给海上航运造成较大威胁。洋流又叫海流,是指大洋表层海水常年大规模的沿一定方向进行的较为稳定的流动。
洋流是地球表面热环境的主要调节者,巨大的洋流系统促进了地球高低纬度地区的能量交换。
洋流与所经流经区域之间,也通过能力交换改变其环境特征。
6. 海洋运动的尺度
大气的流动形成风。同样道理,海水流动形成海流。海水的流动有许多原因。海面上的风驱动海水造成的海水流动,叫风生海流,风生海流的速度一般在海洋表层最大。近海或港湾中每天规律性出现的, 方向相反的流动是由潮汐导致的潮流, 潮流速度在开阔大洋中一般比较小。还有一种海流由海水密度(温度和盐度)差异造成,称为密度流。 海流有暖流和寒流之分。从水温高处向水温低处流动叫暖流,反之叫寒流。大尺度的风生海流和温盐环流影响海水温度的分布,对全球气候区域的形成以及气候的变化起重要的作用。
7. 海洋运动的主要动力来源
瀚的大海,不仅蕴藏着丰富的矿产资源,更有真正意义上取之不尽,用之不竭的海洋能源。它既不同于海底所储存的煤、石油、天然气等海底能源资源,也不同于溶于水中的铀、镁、锂、重水等化学能源资源。它有自己独特的方式与形态,就是用潮汐、波浪、海流、温度差、盐度差等方式表达的动能、势能、热能、物理化学能等能源。直接地说就是潮汐能、波浪能、海水温差能、海流能及盐度差能等。这是一种“再生性能源”,永远不会枯竭,也不会造成任何污染。 潮汐能就是潮汐运动时产生的能量,是人类利用最早的海洋动力资源。中国在唐朝沿海地区就出现了利用潮汐来推磨的小作坊。后来,到了11-12世纪,法、英等国也出现了潮汐磨坊。到了二十世纪,潮汐能的魅力达到了高峰,人们开始懂得利用海水上涨下落的潮差能来发电。据估计,全世界的海洋潮汐能约有二十亿多千瓦,每年可发电12400万亿度。 今天,世界上第一个也是最大的潮汐发电厂就处于法国的英吉利海峡的朗斯河河口,年供电量达5.44亿度。一些专家断言,未来无污染的廉价能源是永恒的潮汐。而另一些专家则着眼于普遍存在的,浮泛在全球潮汐之上的波浪。 波浪能主要是由风的作用引起的海水沿水平方向周期性运动而产生的能量。 波浪能是巨大的,一个巨浪就可以把13吨重的岩石抛出20米高,一个波高5米,波长100米的海浪,在一米长的波峰片上就具有3120千瓦的能量,由此可以想象整个海洋的波浪所具有的能量该是多么惊人。据计算,全球海洋的波浪能达700亿千瓦,可供开发利用的为20-30亿千瓦。每年发电量可达9-万亿度。 除了潮汐与波浪能,海流可以作出贡献,由于海流遍布大洋,纵横交错,川流不息,所以它们蕴藏的能量也是可观的。例如世界上最大的暖流——墨西哥洋流,在流经北欧时为1厘米长海岸线上提供的热量大约相当于燃烧600吨煤的热量。据估算世界上可利用的海流能约为0.5亿千瓦。而且利用海流发电并不复杂。因此要海流做出贡献还是有利可图的事业,当然也是冒险的事业。 把温度的差异作为海洋能源的想法倒是很奇妙。这就是海洋温差能,又叫海洋热能。由于海水是一种热容量很大的物质,海洋的体积又如此之大,所以海水容纳的热量是巨大的。这些热能主要来自太阳辐射,另外还有地球内部向海水放出的热量;海水中放射性物质的放热;海流摩擦产生的热,以及其他天体的辐射能,但99.99%来自太阳辐射。因此,海水热能随着海域位置的不同而差别较大。海洋热能是电能的来源之一,可转换为电能的为20亿千瓦。但1881年法国科学家德尔松石首次大胆提出海水发电的设想竟被埋没了近半个世纪,直到1926年,他的学生克劳德才实现了老师的夙愿。 此外,在江河入海口,淡水与海水之间还存在着鲜为人知的盐度差能。全世界可利用的盐度差能约26亿千瓦,其能量甚至比温差能还要大。盐差能发电原理实际上是利用浓溶液扩散到稀溶液中释放出的能量。 由此可见,海洋中蕴藏着巨大的能量,只要海水不枯竭,其能量就生生不息。作为新能源,海洋能源已吸引了越来越多的人们的兴趣。
8. 海洋运动的主要动力是
鹦鹉螺号所使用的动力来源是电。电主要依靠的是利用海洋里的化学能或者温差等手段进行发电,并且通过取得海水中的电解质纳,制成纳电池,供给鹦鹉螺号所使用。
在小说中,鹦鹉螺被描述为一艘长70米、宽8米的细长梭形潜艇,具有卓越的导航性能,最高时速50海里。
这是一艘理想的潜艇,完全由电力驱动,从海水中提取钠,并将钠与汞混合,形成一种合金,取代原电池中的锌,锌被转化为电,储存在电池中。
食物全是鱼、海藻等,所以能量和船员的必需品都来自海洋。它根本不需要土地供应,可以无限期地在海上航行。
9. 海洋运动形式
1、鲨鱼
鲨鱼平时向前移动时是以优雅的S形摆动全身,其中以尾部摆动的弧度最大。流经胸鳍的水流便自然产生上升力量,保持身体不下沉。但是鲨鱼在高速行动下,身体则几乎不动,只有尾部摆动。在发动攻击或恐吓时会特别将背拱起、胸鳍朝下。
2、虾
虾是游泳的能手,能用腿做长距离游泳,它游泳时那些游泳足像木桨一样频频整齐地向后划水,身体就徐徐向前驱动了。受惊吓时,它的腹部敏捷地屈伸,尾部向下前方划水,能连续向后跃动,速度十分快捷。也有的虾不善于游泳,大龙虾多数时间在海底的沙石上爬行。
3、比目鱼
比目鱼的绝大多数是生活在海洋中的,但是也有一些种类能够生活在淡水中。欧洲比目鱼经常从海洋迁徙到河流捕食,在夏天可以沿着河流上溯到65千米处的内陆,当秋天到来时,它们会返回海洋产卵。
4、海龟
海龟,在龟类“家族”中堪称最大的,厚厚的背甲长达一米以上,体重可达150-180公斤。它在海里游行时,主要是靠前面两只脚同时划动,就像是船上的两只桨,借助水的力量一起一伏往前行。海龟主要吃海藻等植物性食物,有时也吃鱼、虾一类的动物性食物。
5、海胆
海胆大多生活于海底,喜欢栖息在海藻丰富的潮间带以下的海区礁林间或石缝中,以及坚硬沙泥质浅海地带,具有避光和昼伏夜出的特性。