实验指导书



一、实验目的及要求

l适用范围

高等院校远洋船舶驾驶专业专科,无限海区3000总吨及以上船舶负责航行值班的高级船员。

l 实验目的

《海洋与气象》是远洋船舶驾驶专业的必修课程。通过实验教学,使学生初步掌握海上气象海况的观测及订正方法,熟练使用各种气象观测仪器,熟悉中、英版《潮汐表》组成和主要内容及其查阅方法,掌握用中、英版《潮汐表》进行主、附港潮汐推算和任意时潮汐的求算以及潮流表的查算方法。

l 对学生要求

学生应具备以下知识:

初等数学及部分高等数学的基础知识

物理学(运动学、动力学)的基础知识

航海学基础知识

l 对教师要求

教师应具备大学本科及以上学历,应具有海洋学、气象学知识和航海学有关知识。

l 实验设备

气象观测仪器

有关气象、潮汐、潮流的查算表册

l 实验指导书

实验一 海上气象海况的观测

一、实验目的:

通过本次实验,使学员能够掌握船上常用的气象仪器的使用方法、观测步骤和注意事项以及观测值的订正。

二、实验内容:

1、 风的观测

2、 云的观测

3、 天气现象的观测

4、 能见度的观测

5、 海浪的观测

6、 干、湿温度表的观测以及露点和相对湿度的查取

7、 气压的观测及其订正

三、实验步骤和方法:

1、 风的观测

①目测风

②仪器测风:用手持杯式测风仪、风向风速仪、船舶气象仪

③真风求法:作图法、真风计算盘法

2、 云的观测

①观测地点的选择

②参照云图观测云状,并用正确符号进行记录

③云量、低云高的观测,并正确记录

3、 天气现象的观测

①熟悉常见天气现象的符号

②正确观测并记录

4、 能见度的观测

①沿岸航行时能见度的观测方法

②大洋航行时能见度的观测方法

③用能见度等级正确记录

5、 海浪的观测

①浪向、浪级的观测和记录

②涌向、涌级的观测和记录

③海况等级的观测,并正确记录

6、 干、湿球温度表的观测以及露点和相对湿度的查取

①干、湿球温度表的观测步骤和注意事项

②用数字气象仪观测干、湿球温度

③查取露点和相对湿度

7、 气压的观测及其订正

①空盒气压表的放置

②读取气压数值

③海平面气压的订正

④气压计的使用

四、实验表格:

气象海况的观测

实验项目

实验仪器、表册

观测记录

备注

 

视风

真风

作图求真风:

风向

风速

风向

风速

       

 

云状

云量

   

天气现象

   

能见度

 

视程

等级

海平面气压订正:

气压读数:

刻度订正:

温度订正: ℃

×(α)

补充订正:

高度订正:(28m)

   

海浪

 

风浪

涌浪

海况

浪向

浪级

浪向

浪级

等级

         

干湿球温度

 

干球

湿球

露点

相对湿度

       

气压

 

附属温度

气压读数

海面气压

     

实验二:潮汐推算及潮流的查算

一、实验目的:

通过潮汐推算及潮流的查算的练习,使学员掌握中、英版《潮汐表》的组成和主要内容;熟练掌握利用中、英版《潮汐表》进行主、附港潮汐推算和任意时潮汐求算的方法;掌握潮流查算的方法。

二、实验内容:

1、 中、英版《潮汐表》的组成和主要内容

2、 分别利用中、英版《潮汐表》查取主港潮汐

3、 分别利用中、英版《潮汐表》查算附港潮汐

4、 任意时潮汐的求算以及“等腰梯形图卡”的使用

5、 利用潮流表查潮流

三、潮汐公式:

1、 利用中版《潮汐表》查算附港潮汐

附港高(低)潮时=主港高(低)潮时+高(低)潮时差

附港高(低)潮高=[主港高(低)潮高-(主港平均海面+主港季节改正数)]

×潮差比+(附港平均海面+附港季节改正数)

当主、附港季节改正数不大时,可不必进行平均海面的季节改正,而直接

用差比数栏中的改正值求附港的潮高,即:

附港高(低)潮高=主港高(低)潮高×潮差比+改正值

2、利用英版《潮汐表》查算附港潮汐

附港高(低)潮时=主港高(低)潮时+高(低)潮时差

附港潮高=主港潮高-主港平均海面季节改正+(经内插)潮高差+附港平均

海面季节改正

3、 利用潮信资料概算潮汐:

当地高(低)潮时=当地高(低)潮间隙+格林威治月上(下)中天时

大潮平均高潮高=大潮升

大潮平均低潮高=2×平均海面-大潮升

小潮平均高潮高=小潮升

小潮平均低潮高=2×平均海面-小潮升

4、 求任意时潮高和任意潮高的潮时:

任意时潮高=低潮潮高+1/2×潮差×[1-cos(180t/T)]

= 高潮潮高-1/2×潮差×[1-cos(180t/T)]

5、 潮流求算:

小潮日流速=1/2×大潮日流速

平均流速=1/2(大潮日流速+小潮日流速)

=3/4大潮日流速

=3/2小潮日流速

l 实验场地

气象实验室

二、实验项目及学时分配

序号

实验内容

学时

每组人数

备注

1

海上气象海况的观测

2

10

 

2

潮汐推算及潮流查算

4

10

 
 

合计

6

   

三、实验内容及要求

1、 海上气象海况的观测

内容:风的观测

云的观测

天气现象的观测

能见度的观测

海浪的观测

干、湿温度表的观测以及露点和相对湿度的查取

气压的观测及其订正

要求:初步掌握仪器的正确使用及各要素的计算和正确记录 。

2、 潮汐推算及潮流查算:

内容:中、英版《潮汐表》的组成和主要内容

利用中、英版《潮汐表》进行主、附港潮汐和任意时潮汐推算

用计算器进行潮汐推算

利用潮流表进行潮流查算

要求:熟练掌握快速进行潮汐推算及潮流查算的方法

四、实验教师的指导要点:

1、 海上气象海况的观测

演示各种船舶气象仪器的使用方法

讲解各种气象观测仪器的安置要求、观测时的注意事项、观测步骤

讲解掌握各种气象要素的观测值订正的方法和步骤

介绍各种气象要素的记录方法和注意事项

2、潮汐推算及潮流查算:

介绍中、英版《潮汐表》的组成和主要内容

利用《潮汐表》进行主、附港潮汐和任意时潮汐的推算

讲解潮流表的查算方法

五、考核与评估

1、 风的观测

熟练使用测风仪器测取风向、风速值(5分)

正确计算真风值(5分)

2、 云的观测

正确观测和记录云状、云量和云高(5分)

3、 天气现象的观测

正确观测和记录当前天气现象(5分)

4、 能见度的观测

正确观测和记录能见度(5分)

5、 海浪的观测

掌握海浪要素的观测方法(5分)

6、 干、湿温度表的观测以及露点和相对湿度的查取

正确使用干、湿温度表观测和查取露点及相对湿度,结果合理(5分)

7、 气压的观测及其订正

正确使用空盒气压表观测气压并计算海平面气压(5分)

8、分别利用中、英版《潮汐表》进行主、附港潮汐和任意时潮汐推算(40分)

9、用计算器推算潮汐(10分)

10、 利用潮流表查潮流(10分)

※以上十项考核评估得分累计得分达到60分及以上者为合格,否则为不合格。