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1、1武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心(MSEC，WHUT)Meteorology & Oceanography for Mariners?研究与航海有关的气象与海洋学问题。?影响船舶航行的气象、海洋条件的形成和变 化规律?气象、海洋水文条件对航海和船舶驾驶的影 响和应用等?应用气象学、海洋学，尤其是海洋气象情报 和预报服务方面的成果，保障船舶安全经济 航行，避免和减少由于海上环境条件给航诲 所带来的不利影响和损失。?研究与航海有关的气象与海洋学问题。?影响船舶航行的气象、海洋条件的形成和变 化规律?气象、海洋水文条件对航海和船舶驾驶的影 响
2、和应用等?应用气象学、海洋学，尤其是海洋气象情报 和预报服务方面的成果，保障船舶安全经济 航行，避免和减少由于海上环境条件给航诲 所带来的不利影响和损失。武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心(MSEC，WHUT)History?远在独木舟航海时代，人类就注意到按气象 条件选择出航时间和航行海域。?至帆船时代，人们已能利用海上的风做为航 行的动力。?15世纪末，航海者开始掌握东北信风知识， 由于它有利于商业贸易船队的航行，又称贸 易风。?远在独木舟航海时代，人类就注意到按气象 条件选择出航时间和航行海域。?至帆船时代，人们已能利用海上的风做为航
3、 行的动力。?15世纪末，航海者开始掌握东北信风知识， 由于它有利于商业贸易船队的航行，又称贸 易风。2武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心(MSEC，WHUT)History?17世纪，航海中已开始使用实质上是测量气压变化 的晴雨计，以预测风暴的来临。?随着蒸汽机船舶的出现和发展，航海者不断总结航 海中的各种环境资料，至1805年，英国人蒲福根 据风对地面和海面物体影响程度，拟定风力海况等 级表，称为“蒲福风级表”。?从19纪开始，人们主要依靠航海实践中积累的资 料，开始编制用于大洋航行和局部海域使用的各种 航海气候图。这个时期，海上风和海
4、流图的出现， 有助于航海家们据此设计出适用于不同季节航行的 季节航路。?17世纪，航海中已开始使用实质上是测量气压变化 的晴雨计，以预测风暴的来临。?随着蒸汽机船舶的出现和发展，航海者不断总结航 海中的各种环境资料，至1805年，英国人蒲福根 据风对地面和海面物体影响程度，拟定风力海况等 级表，称为“蒲福风级表”。?从19纪开始，人们主要依靠航海实践中积累的资 料，开始编制用于大洋航行和局部海域使用的各种 航海气候图。这个时期，海上风和海流图的出现， 有助于航海家们据此设计出适用于不同季节航行的 季节航路。武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心
5、(MSEC，WHUT)History?1938年美国天气局出版了全球范围的海 洋气候图集。?但直到20世纪50年代，这种海洋气候图志 才较为系统和完善，并成为航海和航路设计 的主要依据。?此后，海上气象观测、气象情报传输、海洋 天气预报等，也都有了很大发展，海洋天气 分析图表和预报产品，开始通报到海上，使 其在航海上得以广泛应用。?1938年美国天气局出版了全球范围的海 洋气候图集。?但直到20世纪50年代，这种海洋气候图志 才较为系统和完善，并成为航海和航路设计 的主要依据。?此后，海上气象观测、气象情报传输、海洋 天气预报等，也都有了很大发展，海洋天气 分析图表和预报产品，开始通报到海上，
6、使 其在航海上得以广泛应用。3武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心(MSEC，WHUT)History?1938年美国天气局出版了全球范围的海 洋气候图集。?但直到20世纪50年代，这种海洋气候图志 才较为系统和完善，并成为航海和航路设计 的主要依据。?此后，海上气象观测、气象情报传输、海洋 天气预报等，也都有了很大发展，海洋天气 分析图表和预报产品，开始通报到海上，使 其在航海上得以广泛应用气象导航技 术、船舶最佳航线选择技术?1938年美国天气局出版了全球范围的海 洋气候图集。?但直到20世纪50年代，这种海洋气候图志 才较为系统和完善，
7、并成为航海和航路设计 的主要依据。?此后，海上气象观测、气象情报传输、海洋 天气预报等，也都有了很大发展，海洋天气 分析图表和预报产品，开始通报到海上，使 其在航海上得以广泛应用气象导航技 术、船舶最佳航线选择技术武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心(MSEC，WHUT)Related DisciplinesGeology Biology Oceanography Atmospheric Science HydrologySpheres that surround the earth4武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心武汉理工大学航
8、运学院水上交通安全环境研究中心(MSEC，WHUT)Atmospheric Science(大气科学 )? 是研究大气的各种现象及人类活动对它的影 响，这些现象的演变规律，以及如何利用这些 规律为人类服务的一门综合性学科。它的研究 对象，主要是覆盖整个地球的大气圈，此外， 也研究太阳系其它行星的大气。其研究领域已 经大大超出了通常所称的“气象学”的范围，即 大大扩充了传统气象学的研究内容，并与其它 学科之间有越来越多的相互渗透，因而从20世 纪60年代以来，已普遍采用“大气科学”之称 谓。? 是研究大气的各种现象及人类活动对它的影 响，这些现象的演变规律，以及如何利用这些 规律为人类服务的一门
9、综合性学科。它的研究 对象，主要是覆盖整个地球的大气圈，此外， 也研究太阳系其它行星的大气。其研究领域已 经大大超出了通常所称的“气象学”的范围，即 大大扩充了传统气象学的研究内容，并与其它 学科之间有越来越多的相互渗透，因而从20世 纪60年代以来，已普遍采用“大气科学”之称 谓。武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心(MSEC，WHUT)Atmospheric Science(大气科学 )? 大气科学也是一门既古老而又年青的学科。自 从人类文明的开始，就有了古代气象经验和知 识的积累，直到16世纪这段时间，属于大气科 学的萌芽时期。17世纪
10、至19世纪，是大气科学 在物理学基础上开始建立的时期。19世纪至20 世纪40年代，是大气科学主要分支学科的形成 时期。20世纪50年代以后，则迎来了新技术促 进大气科学迅速发展的新时期。? 大气科学也是一门既古老而又年青的学科。自 从人类文明的开始，就有了古代气象经验和知 识的积累，直到16世纪这段时间，属于大气科 学的萌芽时期。17世纪至19世纪，是大气科学 在物理学基础上开始建立的时期。19世纪至20 世纪40年代，是大气科学主要分支学科的形成 时期。20世纪50年代以后，则迎来了新技术促 进大气科学迅速发展的新时期。5武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心武汉理工大学航运学院水上
11、交通安全环境研究中心(MSEC，WHUT)Oceanography(海洋科学)Oceanography(海洋科学)? 海洋科学是研究地球上海洋的自然现象、性质及 其变化规律，以及和开发与利用海洋有关的知识 体系。它的研究对象，既有占地球表面近71的 海洋，其中包括海洋中的水以及溶解或悬浮于海 水中的物质，生存于海洋中的生物；也有海洋底 边界海洋沉积和海底岩石圈，以及海洋侧边 界河口、海岸带，还有海洋的上边界海 面上的大气边界层等等。它的研究内容，既有海 水的运动规律、海洋中的物理、化学、生物、地 质过程，及其相互作用的基础理论，也包括海洋 资源开发、利用以及有关海洋军事活动所迫切需 要的应用研
12、究。? 海洋科学是研究地球上海洋的自然现象、性质及 其变化规律，以及和开发与利用海洋有关的知识 体系。它的研究对象，既有占地球表面近71的 海洋，其中包括海洋中的水以及溶解或悬浮于海 水中的物质，生存于海洋中的生物；也有海洋底 边界海洋沉积和海底岩石圈，以及海洋侧边 界河口、海岸带，还有海洋的上边界海 面上的大气边界层等等。它的研究内容，既有海 水的运动规律、海洋中的物理、化学、生物、地 质过程，及其相互作用的基础理论，也包括海洋 资源开发、利用以及有关海洋军事活动所迫切需 要的应用研究。武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心(MSEC，WHU
13、T)大气概况? 包围地球的空气总体。它是地球上一切生命赖以生 存的重要物质条件之一。大气不仅随地球而转动， 而且相对于地壳，又有复杂的运动。大气是以氧、 氮为主的多成分混合气体，地表附近密度最大，接 近地表的干燥空气,在标准状况下每升重1.293克。 海平面平均气压约1013百帕。大气的密度和气压 均随高度的增加按指数律减小。大气总质量约 5.31018千克,约占地球总质量的百万分之一。大 气总质量的99.9集中在48公里以下，约在距地 表一个地球半径以外的高空，逐渐向星际空间过渡 （见图）。大气圈的上界是磁层顶。? 包围地球的空气总体。它是地球上一切生命赖以生 存的重要物质条件之一。大气不仅
14、随地球而转动， 而且相对于地壳，又有复杂的运动。大气是以氧、 氮为主的多成分混合气体，地表附近密度最大，接 近地表的干燥空气,在标准状况下每升重1.293克。 海平面平均气压约1013百帕。大气的密度和气压 均随高度的增加按指数律减小。大气总质量约 5.31018千克,约占地球总质量的百万分之一。大 气总质量的99.9集中在48公里以下，约在距地 表一个地球半径以外的高空，逐渐向星际空间过渡 （见图）。大气圈的上界是磁层顶。6武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心(MSEC，WHUT)大气的成分干洁空气? 通常把不包含水汽的纯净大气称为干洁大气
15、。根 据对地面及30千米以下低层大气的抽样分析，证 明了组成干洁大气的主要成份是氮、氧和氩。这 三种成份约占干洁大气总容积的99.9，还有少 量的二氧化碳、臭氧、各种氮氧化物以及其它一 些惰性气体，从地面到90千米高度，空气的主要 成分氮、氧、氖、还有微量的惰性气体，氖、 氢、氩及氦等之间大致保持固定的比例，基本上 不随时间、空间变化，称为常定成份。其它一些 气体在大气中所占的比例随时间、地点而变，称 为可变成份。? 通常把不包含水汽的纯净大气称为干洁大气。根 据对地面及30千米以下低层大气的抽样分析，证 明了组成干洁大气的主要成份是氮、氧和氩。这 三种成份约占干洁大气总容积的99.9，还有少
16、 量的二氧化碳、臭氧、各种氮氧化物以及其它一 些惰性气体，从地面到90千米高度，空气的主要 成分氮、氧、氖、还有微量的惰性气体，氖、 氢、氩及氦等之间大致保持固定的比例，基本上 不随时间、空间变化，称为常定成份。其它一些 气体在大气中所占的比例随时间、地点而变，称 为可变成份。武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心(MSEC，WHUT)大气的成分7武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心武汉理工大学航运学院水上交通安全环境研究中心(MSEC，WHUT)大气的成分干洁空气?干空气的密度是温度和气压的函数，在标准 情况下，它约为水密度的1800，其定压比 热约为水的14。平静的空气是热的不良导 体，它的导热率仅为水的2030分之一。但 当空气乱流混合作用强烈时，它的导热率会 增大几十万倍。?干空气的密度是温度和气压的函数，在标准 情况下，它约为水密度的1800，其定压比 热约为水的14。平静的空气是热的不良导 体，它的导热率仅为水
