海洋水文要素

在海洋調查中，觀測海洋水文要素更有其重要的意義。人類的生存活動與海洋水文的關係、海洋能源的利用、海洋航運、造船海洋工程、海洋漁業都迫切需要掌握海洋水文要素的變化規律。因此，海洋水文要素的觀測就顯得非常重要。

海洋水文要素主要包括海水溫度、鹽度、密度、海流、潮汐、潮流、波浪等。水文觀測是指在江河、湖泊、海洋的某一點或斷面上觀測各種水文要素，並對觀測資料進行分析和整理的工作。水文測量為水下地形測量、水深測量以及定位提供必要的海水物理、化學特性參數。如測定海水溫度、鹽度或密度可以計算聲波在水中傳播的速度；潮汐觀測可為水下地形測量提供瞬時垂直基準；波浪改正可提高測深及定位精度。

利用海洋水文測量資料可以繪製不同海洋要素的海洋水文圖，表示各要素水平分佈和垂直分佈的一般規律，顯示其隨時間變化的一般性規律和特點。各種水文圖都在地理基礎底圖上加繪專題要素。專題要素採用多種表示方法。溫度、鹽度、密度、聲速等要素常用等值線法表示其水平分佈，用斷面圖表示其垂直分佈。水色圖一般用底色法表示。潮流、海流用動線法以不同顏色的矢符表示不同深層的流向，用矢符長短表示流速。

海水的溫度、鹽度可以利用溫鹽深計通過物理或化學方法測定，是間接計算海水中聲速的三個主要參數。海水中聲速的測定還可以通過聲速剖面儀來測量。聲速剖面儀通過在不同深度和一定距離內聲波的傳播時間，獲得對應深度層的聲速，從而形成聲速剖面。圖1為世界各大洋溫度和鹽度的分布圖。圖2為聲速剖面儀和實測的聲速剖面。

海水的流速流向是海床演變的兩個動力要素。流速流向可通過ADCP（AcousticDoppler Current Profile）來測量。ADCP是利用海流與ADCP幾個超聲波聲柱的Doppler效應來計算流速的，通過聲柱的位置來計算流向的。根據作業方式不同，ADCP又可分為靜置式和走航式兩種。利用ADCP實測的流速和流向數據，可以繪製水域流場分佈矢量圖，如圖3。

潮汐觀測值一方面用於獲取當地的潮位資料、分析潮汐變化特徵，另一方面為水下地形測量提供垂直參考面。潮位觀測通常可採用水尺驗潮、超聲波驗潮、浮子式驗潮、壓力式驗潮和GPS驗潮等手段。圖4為超聲波驗潮儀潮位測量原理示意圖；圖5為實測的不同類型的潮汐變化圖。

表徵和反映海洋水文狀態與現象的基本因素。影響海上軍事活動的海洋水文要素主要有：海水的溫度、鹽度、密度、水色、透明度，海發光、海冰、海流、海浪、海洋潮汐、潮流，以及海洋躍層、內波、海洋鋒、中尺度渦等。通常由海洋觀測站，海洋浮標、潛標，飛機，雷達，海洋衛星和海洋調查船等進行定時或不定時觀測獲取。海洋水文要素對作戰、訓練、武器裝備使用、國防科研試驗和其他軍事活動有重要影響。