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什么是水文学?

发表于 2022-3-4 10:37:07
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有大量关于世界上大多数可通航水体的信息,包括河流、湖泊、海洋和海洋等。这些准确的信息不是来自随机观察,而是水文学家的工作。水文学一词由两个词组成,来自古希腊语“ hydor”和“grapho”分别表示“水”和“写”。正式地,水文学是应用科学的一个分支,它测量和描述河流、湖泊、海洋、海洋和沿海地区等水体的物理特征。水文学进一步从表面到底部的特征来定义这些水体。通过他们的研究,水文测量员可以预测这些水体在不同季节和一段时间内的行为和变化。

水文学家做什么?
水文测量的工作原理是确定水面上各点的水平坐标并测量这些点的水深。这个过程被称为定位。然后,水文学家在比例图表上产生结果。其他方法包括引线、拉线测量、测深杆和单波束回声测深仪。美国等国家拥有先进的水文学技术。此类技术包括使用自主水下航行器 (AUV) 和无人驾驶水下航行器 (UUV) 来制作计算机辅助设计 (CAD) 图表。

水文学家更喜欢研究水体的主要和最有效的方法是使用多波束回声测深仪。这些仪器产生的水文数据包含有关水深、海底形状、海岸线形状、水下物理特征和潜在障碍物的信息。收集的其他信息包括水位、潮汐、洋流、盐度、温度、浅滩、珊瑚礁、岩石和沉船等。水文学家将多波束回声测深仪安装在测量船上,并在船舶经过水面时检查水下地板并记录数据。在收集的数据中,水文学家制作海图和水文模型。海图指导海洋导航员,而水文模型在许多领域都很有用。这些图表使用颜色范围来显示水深。有时,

水文学包括测量海岸和海洋中的自然和人造特征,如丘陵、山脉、塔楼和灯光等,以便船只可以安全移动和定位。内部水文学,通常称为水文学,侧重于河流、湖泊和饮用水源。来自内部水文学的数据对科学研究和水资源管理很有用。在溪流上,水文学侧重于水、流量和邻近土地的质量。在河流、溪流和浅水湖上进行水文测量通常涉及使用轻型测量设备,例如手持式或后置式设备。

水文学史
传统上,小船和轮船通过保持海岸线在视线范围内航行。1187 年磁罗盘的发明使航海者需要开发帮助他们航行穿过开阔水域的图表。最初,个别水手在航行时制作手写的航海图。这些图表依赖于地图投影上的磁方向。这些图表在他们随后在同一水域航行期间为他们提供了帮助。通常,他们将图表保密以获取军事或商业优势。当越洋运输和贸易增加时,一些机构委托进行水文调查,以确保他们的船只在海洋中安全。随着时间的推移,政府和区域合作伙伴也加入了调查,并委托进行更多的水文测量工作,以发挥其贸易和海军优势。

16 世纪中叶出现了水文学和水文学这一术语的第一次正式使用。1795 年,英国海军任命亚历山大·达尔林普尔为他们的第一位水文测量员,并委托他收集数据并将其分发给其他船长。次年,英国发布了其第一个水文目录,随后是 1800 年制作的布列塔尼基伯龙湾海图。他们进一步完善这些海图以达到专业标准并将其公之于众。1829 年,水文学家和海军少将弗朗西斯·博福特爵士开发了同名的 显示风速的博福特风力等级,后来引入了潮汐表。Beaufort 的工作对 1834 年制定第一本“水手须知”至关重要。1854 年,美国建立了第一个海军天文台和水文办公室。次年,英国推出了海图目录,其中包含世界上大多数水道​​的 1,981 张海图。英国每年生产和销售数千张这样的图表。

水文学的重要性
水文学为水船提供关键和有效的数据,以在水体中安全航行。此外,这些数据对于指导渔业和水下采矿等水资源开发也很重要。水文学还有助于国际社会划定海洋边界,从而避免可能的边界冲突。反过来,这种划界有助于海军防御单位的海岸带管理、海上防御和安全。

随着时间的推移,水文学家还继续提供有关海啸洪水和海风暴的重要数据。环保主义者和海洋研究人员还依靠水文学来获得有助于海洋科学和水环境保护和管理的准确信息。水文模型帮助政府和国际社会获得海洋地理空间数据以供参考和规划。实际上,水文学继续提供用于水下疏浚、锚定、铺设管道、布线和寻找泰坦尼克号等残骸的数据。值得注意的是,水文数据也有助于研究海洋生物及其行为。

水文学有助于实现安全的休闲划船、航行和海洋旅游,这些都是许多国民经济的重要支柱。水文学的整体重要性很难量化,因为水体对政府的经济利益具有广泛的性质,事实上,水体提供的所有经济投资都依赖于水文学来进行背景了解、管理和未来利用。

水文组织
联合国于 1970 年开始支持国际水文组织 (IHO) 的工作,并授权其指导国家和私人水文组织进行调查。IHO 总部位于摩纳哥,目前拥有 89 个成员国。IHO 确保所有通航水域都有正确的测量和喋喋不休。该机构还制定了水文和海图的规范和标准。一些 IHO 成员包括澳大利亚水文局、阿根廷海军水文局、加拿大水文局、中国海事局 (MSA)、古巴国家水文和大地测量局、埃及海军水文局 (ENHD)、法国海军水文和海洋局、日本水文和海洋局、荷兰水文局、挪威水文局、俄罗斯航海和海洋学部、英国水文办公室和美国国家海洋和大气管理局 (NOAA),其中设有海岸调查办公室/国家海洋服务局 (OCS/NOS) 等。大多数拥有海岸线的国家都有自己的水文机构。

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