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海水透明度

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海水透明度(seawater transparency)海水能見度的一種量度。通常以直徑30cm的白色圓盤垂直放入海水中的可見深度來表示。其影響因素有海水的顏色、水中的懸浮物質、浮游生物、海水的渦動、進入海水中的徑流,以及天空中的雲量等。大洋中懸浮物較少,透明度一般可達50~60米;近海懸浮物較多,約達10~30米;河口地區因水中含有大量泥沙,常縮小至1~2米。海水透明度與潛艇活動和水中武器使用關係密切。潛艇隱蔽行動,需潛至大於透明度的深度航行。 [1] 
中文名
海水透明度
外文名
Seawater transparency
描    述
海水光學性質
應    用
估算真光層的初級生產力
別    名
海水能見度深度

海水透明度簡介

海水透明度(seawater transparency)海水能見度的一種量度。 [2]  通常以直徑30cm的白色圓盤垂直放入海水中的可見深度來表示。其影響因素有海水的顏色、水中的懸浮物質、浮游生物、海水的渦動、進入海水中的徑流,以及天空中的雲量等。一般愈近大陸透明度愈低。 [3] 
透明度是表示水體透光的能力,但不是光線所能達到的絕對深度。它決定於光線強度和水中的懸浮物和浮游生物的多少。光線強,透明度大,反之則小。
世界上透明度最高的海是馬尾藻海,是大西洋中一個沒有岸的海,大致在北緯20°~35°、西經35°~70°之間,覆蓋大約500萬~600萬km2的水域。馬尾藻海最明顯的特徵是透明度大,是世界上公認的最清澈的海。一般來説,熱帶海域的海水透明度較高,達50m,而馬尾藻海的透明度達66m。

海水透明度海水透明度觀測

海水透明度應用透明度盤進行觀測。
透明度盤為直徑30cm,底部繫有重錘,下部繫有繩索的木質或金屬質白色圓盤。繩索上有以米為單位的長度標記。
透明度盤的繩索標記使用前應進行校正。標記必須清晰、完整。新繩索須事先進行縮水處理。透明度盤應保持潔白。當油漆脱落或髒污時應重新油漆。
觀測應在主甲板的背陽光處進行。觀測時將透明度盤鉛直放入水中,沉到剛好看不見的深度後,再慢慢提升到白色圓盤隱約可見時讀取繩索在水面的標記數值,即為該次觀測的透明度值。有波浪時,應分別讀取繩索在波峯和波谷處的數值標記,讀到一位小數,重複2~3次,取其平均值作為該次觀測的透明度值。

海水透明度影響因素

透明度受許多因素制約,比如水體的光學性質、透明度盤上表面的漫反射率、海面的太陽輻射及粗糙度、觀測者的主觀因素 [4]  等,觀測者的主觀因素在一次測量中往往不予考慮,因為測量透明度時,一般要求由同一個觀測者進行測量。因此,這裏指的制約因素主要是受水體本身光學性質,海面的太陽輻射和粗糙度,透明度盤的形狀,及上表面的漫反射率的影響。

海水透明度水體光學性質

水體光學性質是決定透明度的最主要因素,世界上不同海區透明度的變化就是由於其水體光學性質的變化引起的。海水透明度從最近德國科學家在南極海濱測到最潔淨大洋水體的79 m到沿岸混濁水體的幾十釐米,其透明度變化達70多米,這是由於不同水體所含的葉綠素、懸浮泥沙、黃色物質等旋光性物質的含量和成分不同,導致水體光學性質的差異,最終使透明度產生如此明顯的變化。

海水透明度水面太陽輻射

海面太陽輻射對海水透明度的影響主要是晴空和陰天對海水透明度的影響。由於一般測量海水透明度是在背陽一側進行,因此可以不考慮太陽閃爍的影響。

海水透明度海面粗糙度

海面粗糙度對透明度的影響也就是海面風速對透明度的影響。由於觀測者是在海面上方進行測量,因此,要受海面波動的影響。

海水透明度透明度盤上表面漫反射率

透明度上表面反射率的影響主要是對透明度盤固有對比度的影響。由於水體的反照比很小(R≈0.02),因此,降低透明度盤的反射率等於減小了透明度的固有對比度:ρ0-R
C0=(ρ0-R)/R
式中:ρ中為透明度盤上表面漫反射率,R 為透明度盤深度輻照度反照比。
參考資料
  • 1.    夏徵農主編;鄭中俠編著.大辭海 軍事卷:上海辭書出版社,2007.07:第322頁
  • 2.    高宗軍,馮建國主編.海洋水文學:中國水利水電出版社,2016.02:第18頁
  • 3.    方如康主編.環境學詞典:科學出版社,2003年08月第1版:第47頁
  • 4.    潘德爐,毛志華主編.海洋水色遙感機理及反演:海洋出版社,2012.12:第335頁