­­­­­EGZAMIN Z OCEANOGRAFII FIZYCZNEJ
II LICENCJAT
30 styczeń 2013 godz. 11:30

…………………………………………
(imię nazwisko)

1. Ciepło właściwe wody morskiej to ilość ciepła potrzebna do podniesienia temperatury w 1 kg wody o 1 stopień K wynosi:

1. 1012 [J kg^-1 k^-1]

2. 2100 [J kg^-1 k^-1]

3. 4186 [J kg^-1 k^-1]

2. Ciepło właściwe wody morskiej jest 5 razy większa od ciepła właściwego innych cieczy dzięki (odrzuć odpowiedź błędną):

1. wiązaniom kowalencyjnym

2. wiązaniom wodorowym

3. zdolnościom łączenia cząstek w polimery

4. dużej sile Van der Walsa

3. Wskutek własności elektrycznych w wodzie morskiej łatwo rozpuszczają się sole, towarzyszy temu (odrzuć proces który nie występuję):

1. dysocjacja

2. asocjacja

3. agregacja

4. hybrydyzacja

4. Wymienione składniki: Na⁺ K⁺ Mg²⁺ Cl^- Br- SO^2-₄ HCO^-3

1. to grupa jonów rozpuszczonych soli nieorganicznych w wodzie morskiej

2. są istotnymi składnikami związków soli biogenicznych

3. decydują, że rozpuszczone związki organiczne określane są jako „substancje żółte”

4. podobnie jak gazy tłumią fale dźwiękowe w morzu

5. Melanoidy jako składniki wody morskiej należą do:

1. jonów

2. metali śladowych

3. substancji żółtych

4. zawiesin i gazów rozpuszczonych

6. Podstawowym parametrem wody morskiej jest jej gęstość ρ zależna od T S i P. Paradoksem jest, że mierzymy in situ T S P a nie ρ. Często zamiast ρ używa się objętości właściwej α. Związek jaki istnieje pomiędzy ρ lub α oraz T S P nazywamy:

1. równaniem stanu

2. anomalią termostatyczną

3. potencjałem chemicznym wody morskiej

4. odchyleniem objętości właściwej

7. Spośród wyrażeń ułóż równanie określające anomalię termosteryczną:

,

, ,

,

Odpowiedź:

Δ_S, T=− = δα_S+δα_T+δα_p

8. Które z wyrażeń nie opisuje gęstości umownej ? (1p)

9. Poniższe wyrażenia reprezentują następujące procesy termodynamiczne:

……………………………………

……………………………………

……………………………………

10. Gdy gęstość wody maleje z głębokością, układ jest:

1. stabilny

2. stabilizowany

3. neutralny

4. niestabilny

11. Pionowy rozkład gęstości względnie stabilny przy inwersji termicznej oznacza:

1. wzrost temperatury wraz z głębokością i wzrost zasolenia wraz z głębokością

2. wzrost temperatury wraz z głębokością i spadek zasolenia wraz z głębokością

3. wzrost temperatury wraz z głębokością i stały rozkład zasolenia

4. spadek temperatury wraz z głębokością i wzrost zasolenia wraz z głębokością

12. Zjawisko dyfuzyjnego przemieszczania się ciepła w górę oraz opadania soli w dół w rejonie piknokliny określamy jako:

1. zjawisko dyfuzji różnicowej ciepła i słone palce lub podwójnej dyfuzji

2. turbulentnej dyfuzji

3. pionowej dyfuzji pędu

4. dyfuzji stabilnej

13. W warunkach jednorodnej wody morskiej, ruch burzliwy pojawia się gdy jest przewaga sił bezwładności nad siłami wyporu - określ to stosownym kryterium

14. W warunkach uwarstwionej wody morskiej, ruch burzliwy pojawia się gdy jest przewaga sił bezwładności nad siłami wyporu - określ to stosownym kryterium

15. Dla opisu ruch burzliwego (turbulentnego) w morzu stosujemy dekompozycję Reynoldsa wyrażoną jako:

1. ruch chwilowy + ruch średni

2. ruch chwilowy + ruch pulsacyjny

3. ruch średni + ruch pulsacyjny

4. ruch chwilowy + ruch średni + ruch pulsacyjny

16. Wybierz, które z równań jest równaniem Naviera-Stokesa, a które równaniem Reynoldsa?

17. Równanie opisujące ruch w morzu na wirującej Ziemi to równanie:

1. Naviera-Stokesa

2. Reynoldsa

3. Eulera

4. Coriolisa

18. Wykorzystując hipotezę Boussinesqa, wybierz stosownie parametryzacje procesów prznoszenia pędu w ruchu burzliwym:

1. $- \ \rho u_{i}'u_{j}' = \rho K^{v}\frac{du_{i}}{dx_{j}}$

2. $- \ \rho\text{C\ }_{\text{pw}}\ {u^{'}}_{j}T^{'} = \rho\text{K\ }_{\text{ij}}^{Q}\ \frac{\partial T}{\partial x_{j}}$

3. $- \ {u'}_{j}C' = K_{\text{ij}}^{m}\frac{\partial C}{\partial x_{j}}$

19. Uzasadnij jaka jest różnica głębokości Ekmana w Basenie Bornholmskim i Gdańskim gdy w obu akwenach działa ten sam wiatr. Obydwa akweny leżą na tej samej szerokości geograficznej φ = 55°N, posiadają tę samą głębokość 100 m oraz jednakową długość 200 km?

20. Określ wektor (V i α) prądów wiatrowych na powierzchni Zatoki Gdańskiej (φ = 55°N) przy wietrze południowym (S) 10 ms^-1 zakładając, że H_E = 20 m (W poniższych formułach przyjęto oznaczenia standardowe, kąt w kierunku N wynosi 0°).

τ_x = ρ_ac_dW² • sinα ; τ_y = ρ_ac_dW² • cosα ;

$V_{0} = \frac{\pi\ \bullet \ \tau_{x}\ \bullet \ \sqrt{2}}{H_{E\ } \bullet \ f\ \bullet \ \rho}$ ; $V_{0} = \frac{\pi\ \bullet \ \tau_{y\ } \bullet \ \sqrt{2}}{H_{E}\ \bullet \ f\ \bullet \ \rho}$ ;

$$u_{E} = V_{0}\cos{\left( \frac{\pi}{4} + \frac{\text{πz}}{H_{E}} \right)\exp\left( \frac{\text{πz}}{H_{E}} \right)}$$

$$v_{E} = V_{0}\sin{\left( \frac{\pi}{4} + \frac{\text{πz}}{H_{E}} \right)\exp\left( \frac{\text{πz}}{H_{E}} \right)}$$

21. Przyjmując prąd dryfowy na powierzchni Vo = 1ms^-1 płynący w kierunku = 90 (E), określ wektor prądu jaki będzie na H_E - głębokości Ekmana, podaj (V i α).

22. Poniższy układ równań opisuje bilans sił: Coriolisa, grad ciśnienia, tarcia. Które człony opisują prądy Ekmana?

1. Coriolisa i tarcia

2. Coriolisa i grad ciśnienia

3. Coriolisa, grad ciśnienia i tarcia

4. jak w wariancie c oraz tarcie horyzontalne

23. Wybierz właściwe przyczyny powstawania spirali Ekmana:

1. działanie siły Coriolisa i przekazywanie pędu poprzez tarcie międzywarstwowe

2. działanie siły Coriolisa i wzrost głębokości

3. działanie siły Coriolisa i tarcia wiatru na powierzchni

4. działanie siły Coriolisa

24. Pompa Ekmana powoduje upwelling lokalny gdy:

1. wir jest antycyklonalny

2. wir jest cyklonalny

3. nie ma żadnych zawirowań

4. wiatr działa równoległe do brzegu

25. Wiatr równoleżnikowy z W wzdłuż brzegu przyległego do akwenu od S generuje downwelling, opisuje to równanie:

1. τ _x = −fV _E

2. − τ _x = fV _E

3. τ _y = fU _E

4. − τ_y = −fU _E

gdzie: f - parametr Coriolisa, U _E, V _E - transport Ekmana

odpowiednio wzduż osi x i y, τ _x, τ _y- naprężenia wiatrowe wzdłuż osi x i y

26. Prądy geostroficzne reprezentują bilans:

1. sił tarcia i sił Coriolisa

2. sił Coriolisa i gradientu ciśnienia

3. wirowości

4. tarcia powierzchniowego i przydennego

27. Która z wirowości wyraża wirowość potencjalną?

28. W jakim kierunku skręci prąd płynący z W na E gdy znajdzie się nad grzbietem atlantyckim na półkuli N, aby zachowany był bilans wirowości?

1. w kierunku bieguna N

2. w kierunku równika

3. zawróci na W

4. popłynie na E

29. W jakim kierunku skręci prąd płynący z W na E gdy znajdzie się nad rowem oceanicznym w Pacyfiku na półkuli S, aby zachowany był bilans wirowości?

1. w kierunku bieguna N

2. w kierunku równika

3. zawróci na W

4. popłynie na E

30. Wirowość względna dodatnia jest:

1. zgodna z ruchem wskazówek zegara

2. niezgodna z ruchem wskazówek zegara

3. zależna od wirowości planetarnej na półkuli N

4. identyczna jak wir antycyklonalny

31. Wirowość planetarna równa -2ω występuje na

1. biegunie N

2. biegunie S

3. równiku

4. na obu zwrotnikach

32. Który z eksperymentów Stommela wyjaśnił makro cyrkulacje oceaniczną:

1. na rozwiązaniu modelu hydrodynamicznego bez siły Coriolisa

2. na rozwiązaniu modelu hydrodynamicznego ze stałą siłą Coriolisa (tzw. f-plane)

3. na rozwiązaniu modelu hydrodynamicznego ze zmienną siłą Coriolisa (tzw. β-plane) gdy β=df/dφ

4. na rozwiązaniu modelu hydrodynamicznego z uwzględnieniem wszystkich rodzajów wirowości

33. Brak zachowania bilansu wirowości powoduje tzw. intensyfikacje zachodnią. Które z prądów są pod wpływem intensyfikacji?

1. Zatokowy, Kurosiwo, Brazylijski, E australijski

2. Północnoatlantycki, Północnopacyficzny, Północnorównikowy

3. Peruwiański, Benguelski, W australijski

4. Południowoatlantycki, Południowopacyficzny, Południoworównikowy

34. Zaznacz i nazwij prądy ciepłe Pacyfiku:

mapka

35. Zaznacz i nazwij prądy zimne w Atlantyku:

mapka

36. Zaznacz prądy wiru subtropikalnego N na Pacyfiku:

mapka

37. Zaznacz prądy wiru subtropikalnego S na Oceanie Indyjskim:

mapka

38. Zaznacz i nazwij prądy polarne:

mapka

39. Określ i zaznacz 5 mórz śródziemnych interkontynentalnych:

mapka

40. Według statycznej teorii pływów siła pływotwórcza Księżyca podnosi poziom morza na wysokość:

1. 0.25 m

2. 0.36 m

3. 0.54 m

4. 0.79 m

41. Zerowe wartości pływów występują w punktach amfidromiczny, a rzędne jednakowych amplitud opisują linie kotydalne.

42. „Dopasuj” rząd wielkości skoku pływowego do czterech odmiennych lokalizacji pływów:
a) brzegowej, a) 4-8 m
b) w ujści rzecznym, b) 2-4 cm
c) otwartym oceanie, c) 0,8-1,2 m
d) tzw. morzu bezodpływowym d) 10-15 m

43. Najwyższe skoki pływów występują podczas pływów:

1. syzygijnych

2. kwadraturowych

3. amfidromicznych

4. kotydalnych

44. Ile wynosi doba księżycowa?

1. 24 godz.

2. 23 godz. 56 min.

3. 24 godz. 50 min.

4. 27.5 dnia

45. Siła Coriolisa pojawia się w morzu wskutek:

1. obrotu układu inercjalnego

2. ruch rotacyjnego wokół układu inercjalnego

3. ruchu Ziemi wokół Słońca

4. ruchu rotacyjnego wokół wspólnego środka Ziemi i Księżyca

v = iu + jv + kw

wyznacz składowe siły Coriolisa

47. Cyrkulacja prądów powierzchniowych jest inicjowana w strefie

1. subtorpikalnej

2. międzyzwrotnikowej

3. polarnej

4. umiarkowanej półkuli S wolnej od barier kontynentalnych

48. Cyrkulacje termohalinową w skali oceanicznej inicjujuą masy wodne:

1. Głębokie Wody Północnoatlantyckie NADW i Antarktyczne Wody Przydenne AABW

2. Pośrednie Wody z Mórz subtropikalnych IMSW i Pośrednie Wody Subantarktyczne IMAAW

3. Centralne Wody Pacyfiku PCW i Centralne Wody Atlantyku ACW

4. Wody Centralne z rejonów niskich szerokości geograficznych i Wody Polarne z wysokich szerokości geograficznych

49. Źródłem wód pośrednich w oceanie są (zaznacz odpowiedź błędną):

1. wypływy z mórz o dodatnim bilansie wody tzw. estuariów pozytywnych

2. wypływy z mórz o ujemnym bilansie wody tzw. estuariów negatywnych

3. wypływy z mórz silnie zasolonych

4. wypływy z mórz subtropikalnych

50. Pionowa struktura współczesnego oceanu składa się z wód:

1. ……………………do głębokości…………………

2. ……………………do głębokości…………………

3. ……………………do głębokości…………………

4. ……………………do głębokości…………………

51. Morze Sargassowe (zaznacz odpowiedź błędną):

1. należy do Pacyfiku

2. jest morzem o głębokiej termoklinie

3. pokrywa wir subtropikalny N Atlantyku

4. jest morzem bezbrzeżnym

52. Podaj przykład morza, w który zasolenie wynosi:

1. S = 3.5 PSU

2. S = 35 PSU

3. S = 350 PSU

53. Podaj przybliżone głębokości termokliny w szerokościach:

1. równikowych 200m

2. zwrotnikowych 350m

3. umiarkowanych 400m

4. polarnych brak

54. Na rys. przedstawiony jest południkowy rozkład:

1. strumieni bilansu radiacyjnego (promieniowania krótko i długofalowego)

2. strumieni ciepła odczuwalnego

3. strumieni strat na parowanie

4. strumieni ciepła przenoszonego przez prądy

55. Ile soli zawiera kolumna wody o jednostkowej powierzchni [m²] i 10 m głębokości o S = 10 [PSU]

56. Ile ciepła zawiera kolumna wody jednostkowej powierzchni [1m²] i 10 m głębokości o T = 4ºC, S = 0 [PSU], =1000[kg m^-3]. C_pw przyjmij z zad.1

57. Podstawową cechą pionowego rozkładu temperatury wód w Bałtyku Właściwym jest:

1. stratyfikacja z termokliną sezonową

2. stratyfikacja z termokliną sezonową i stałą

3. jednorodny rozkład temperatury

4. odwrócony układ termiczny o niższych temperaturach na powierzchni i wyższych przy dnie

58. Horyzontalny układ zasolenia w Morzy Bałtyckim cechuje:

1. wzrost zasolenia od 3 PSU w cieśninach duńskich do 30 PSU w Botniku

2. spadek zasolenia od 30 PSU w cieśninach duńskich do 3 PSU w Botniku

3. od 7 PSU na powierzchni do 25 PSU przy dnie

4. jednorodny rozkład pionowy 10(?) PSU w Bałtyku SW do 3-5 PSU w Bałtyku NE

59. Gradient gęstości wody morskiej wyznacza:

1. termoklinę

2. haloklinę

3. piknoklinę

4. oksyklinę

60.Ile wynosi gętość umowna gdy ro_realne wynosi 1010.10 kg m^-3 ?

1. 6.5 kg m^-3

2. 10.10 kg m^-3

3. 23.23 kg m^-3

4. 27.99 kg m^-3

61. Podstawowe procesy termodynamiczne w wodzie morskiej to:

1. kontrakcja, ściśliwość, prądy

2. rozszerzalność cieplna, dyfuzja i przewodnictwo ciepła

3. rozszerzalność cieplna, kontrakcja, ściśliwość

4. nagrzewanie, zasalanie/rozcieńczanie, homogenizacja

62. Prędkość dźwięku maleje wskutek:

1. wzrostu temperatury

2. wzrostu zasolenia

3. wzrostu ciśnienia

4. spadku temperatury

63. Dobierz formuły stosowane dla wyliczeń strumienia dochodzącego do powierzchni morza (pozostałe skreśl):

H_so = C_s · sin h_o,

, H_e+q= H_β ⋅ W_q ⋅ P_q ⋅ T_c ⋅ T_g,

H_sa = H_e+q ⋅[1 - (1 - k)⋅N] ,

H_L= H_Lw + H_La,

,,

,

gdzie:
H_so- strumień promieniowania krótkofalowego na zewnętrznej granicy atmosfery, H_β- strumień związany ze zmianą odległości Ziemia – Słońce, H_e+q- strumień po uwzględnieniu pary wodnej i gazów w atmosferze, H_sa- strumień promieniowania krótkofalowego dochodzący do powierzchni morza, H_Lw- strumień promieniowania długofalowego wypromieniowany z powierzchni morza, H_La- zwrotny strumień promieniowania długofalowego z atmosfery, H_e- strumień strat na parowanie, H_wt- strumień ciepła odczuwalnego (tzw. wymiany turbulencyjnej)

64. Dobierz formuły określające bilans ciepła na powierzchni morza (pozostałe skreśl)

H_so = C_s · sin h_o,

, H_e+q= H_β ⋅ W_q ⋅ P_q ⋅ T_c ⋅ T_g,

H_sa = H_e+q ⋅[1 - (1 - k)⋅N] ,

H_L= H_Lw + H_La,

,,

,

65. W jakiej części Morza Bałtyckiego występuję współcześnie transgresja?

1. Botniku

2. cieśninach duńskich i Bałtyku południowym

3. Zatoce Fińskiej

4. Gotlandii Wschodniej i Zachodniej

66. Mając na uwadze wielkości geopotencjału bądź to, że geoida prawie pokrywa sia z poziomem morza, skrajne wielkości różnic poziomu współczesnych mórz wynoszą:

1. -1 m w tzw. Trójkącie Bermudzkim na Atlantyku do +1 m w Melanezji na Pacyfiku

2. -10 m w Morzu Arktycznym do +10 m Morzu Weddella (rejonie antarktycznym)

3. -107 m na Oceanie Indyjskim do 85.4 m w N Atlantyku

4. -100 m w Morzu Śródziemnym do +100 m w Morzu Koralowym (w rejonie Wielkiej Rafy)

67. Ciśnienie dynamiczne w ruchu falowym jest wyrażone jako:

1. ciśnienie słupa wody przy stanie spokoju

2. ciśnienie wynikające z wychylenia fali powierzchniowej

3. ciśnienie słupa wody według stanu spokoju z dodaną lub odjętą falą powierzchniową

(dopasuj formułę do określenia ciśnienia z przyjętych wyrażeń równania na ciśnienie w wodzie morskiej)
p = −ρgz p = −ρgξ p = −ρg(z−ξ)

68. Fale knoidalne należą do:

1. fal samotnych

2. wewnętrznych

3. regularnych fal powierzchniowych

4. fal grawitacyjno-rotacyjnych

69. Fale tsunami są niebezpieczne w strefie brzegowej z uwagi na:

1. występujące tam epicentrum sejsmiczne lub tektoniczne

2. refrakcję fali

3. gwałtowną transformację wysokości głębokowodnej fali samotnej na płytkiej wodzie

4. załamanie fali w obszarze poza istniejącą linią brzegową

70. Które z fal są zdeterminowane jedynie wpływem rotacji:

1. Kelvina

2. Sverdrupa

3. Poincare’

4. Rossoby

71.Jaka będzie prędkośc fazowa c fali opisanej równaiem jednowymiarowy?

1. $C = \sqrt{\text{gH}}$

2. $C = \left( \text{gH}\frac{\omega^{2}}{\omega^{2} - f^{2}} \right)^{\frac{1}{2}}$

3. $C = - \frac{\beta}{k_{x}^{2} + k_{y}^{2}}$

72. Wybierz właściwą lokalizację cywilizacji i odpowiedni okres historyczny:

1. Cywilizacje potamiczne - okres: 2700pne do 1200 pne, Delta Indusu, Delta Mekong

2. Cywilizacja talasoiczna - okres 1200pne do 300ne, Basen Morza Czerwonego

3. Cywilizacja oceaniczna - okres 300ne do 1800ne, cały obszar Ziemi poza akwenami okołobiegunowymi

Czas na wykonanie 2 godz.
Do uzyskania łącznie 100 punktów
Wynik pozytywny od 51 punktów

<51 ndst
51-60 dost
61-70 dost +
71-80 dobry
81-90 dobry +
91-100 b.dobry