物理海洋学期末复习资料_精品文档资料下载.pdf

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在铅直方向的热输运：

在水平方向的热输运3.水量平衡水量平衡=+P：

降水（precipitation）R：

陆地径流M：

融冰：

海流及混合使海域获得的水量E：

蒸发（evaporation）F：

结冰：

海流及混合使海域失去的水量第第四四章章1.运动方程运动方程：

=+1+2（）地心引力引潮力压强梯度力摩擦力科氏力惯性离心力2.局地直角坐标系运动方程表达式局地直角坐标系运动方程表达式（）3.运动学边界条件（运动学边界条件（）+自由海面有质量交换是的运动学边界条件和盐量边界条件（自由海面有质量交换是的运动学边界条件和盐量边界条件（）+动力学边界条件（忽略）动力学边界条件（忽略）+温度边界条件（温度边界条件（）4.时间平均的基本方程组即边界条件时间平均的基本方程组即边界条件（，知道如何推导），知道如何推导）5.铅直向平均的基本方程组即边界条件（铅直向平均的基本方程组即边界条件（）6几种常用的近似和假定（几种常用的近似和假定（）A静压假定静压假定：

任意点的压强等于海面大气压强与该点以上水柱重量之和。

Bf平面近似平面近似：

认为海水运动发生在科氏参量为一常数f0的平面上。

维度跨度不太大的海区的运动适用。

C平面近似平面近似：

对于大尺度运动而言，地球的曲率影响不能忽视；

同时局地直角坐标系远比球坐标系方便。

所以，地转参数f随纬度的变化可近似地用f随y轴的变化来代替。

=0+DBoussinesq近似近似:

在研究海水运动的闭合方程组中，由于海水密度变化微小，密度扰动值仅在铅直运动方程中阿基米德浮力项有意义，其他方程中的密度均以平均密度0代替。

第第五五章章1.梯度流、倾斜流的表达式（梯度流、倾斜流的表达式（）A海流是海洋中发生的一种有相对稳定速度的大规模的非周期性流动。

其发生的原因有两种：

a.受海面风力的作用（动力学）；

b.海面受热冷却不均匀、蒸发降水不均匀所产生的温度、盐度从而引起密度分布不均匀（热力学）。

B.梯度流（压强梯度力与科氏力平衡）0=1+0=10=1+u=1+=0v=1ux+y+wz=0usx+sy+wsz=0梯度流沿等密线流动，且流动方向的右手的密度小。

C.倾斜流倾斜流0=1+0=10=1+=0地转流场、密度场和压力场之间的关系2.深海漂流的物理特性（深海漂流的物理特性（）A无限深海漂流无限深海漂流（北半球）表面：

风应力与表面漂流成45，流在风的右侧；

Ekman深度D0处：

流与表面流方向相反，大小约等于表面流的4%；

从表面向下看，漂流随深度增加向右偏转；

整体水的输运与风应力垂直，且在其右方。

B有限深海漂流有限深海漂流（北半球）海深越浅，流速随深度增加而向右偏转的角度越小；

在水深很浅的海洋里，漂流从表面到海底几乎都沿着风向流动；

海深越深，漂流随深度增加所发生的变化越接近无限深海漂流的情形；

体积输运除了有x方向的（即风向的右方）的输运外，还有沿y方向（风向）的输运；

风应力的大小随深度增加而减少，且逐渐右偏。

3.风生大洋环流的几个理论成果（风生大洋环流的几个理论成果（）

（1）边界层技术）边界层技术：

作为整个大洋，其中的运动应该有个统一解。

这个统一解是一个衔接方法，它将边界层内的解与大洋内部区域的解，适当衔接起来，组成一个大洋环流解。

重要的问题是选择合适的、具有边界层厚度的长度尺度。

按这个尺度去简化边界层内的方程，使解相对容易求得并满足边界条件。

而当把边界层坐标系延长时，又能得到接近内部区域的解。

这样使边界层与内部区域衔接起来。

（2）Sverdrup理论理论A初始假定：

海面有定常的风力作用，产生定常的恒速流动。

又定常风应力分布不均匀，于是存在压强梯度力。

所形成的大洋中部流动是压强梯度力，Coriolis力和垂直湍流摩擦力三者的平衡。

用z轴向上的坐标系；

BSverdrup方程：

=+或=方程表示了Ekman漂流的流量散度和地转流流量散度正好取得平衡C质量输送的方向：

=0应有=0，只有东西向的质量输送。

0应有0，质量向北输送。

0应有2；

B.在北半球，流矢量随时间顺时针变化；

C.平均动能大于平均势能，波动的平均能量只沿着波的传播方向转移。

（3）Poincare波波A波振幅沿y方向呈余弦变化，等幅线与岸线平行；

B.入射角为90时，产生驻立Sverdrup波；

C左界Poincare波第一条节线到岸边的距离大于右界波Poincare波的第一条节线到岸边的距离。

（4）Kelvin波波A右界波；

B.左减波（波的传播方向的左边波动振幅逐渐减少）；

C.波峰线与岸线垂直，等振幅线与岸线平行。

第第八八章章1.的表达式及物理含义的表达式及物理含义2=00-浮频率物理含义：

反应海水层结程度，在跃层或其他区域会比较大。

2.内波频率的范围及其影响因素内波频率的范围及其影响因素浮频率N由海水稳定度分布决定。

当浮频率N为常量时，不同的波频率w的内波有不同的传播方向。

当从小N向大N传播时，波向与x轴的交角q由小变大，反之则由大变小。

（保持波频不变）（31）到达N=w的水层时，波向=0，波动不能在此层传播而被完全反射。

在下图中，内波以这种方式沿AB,AB的带状区域传播，这个区域称为内波导管。

在该区域外，波振幅向自由海面和海底衰减。

另外，内波的群速与相速垂直，从而内波能量的输送方向与波动传播方向垂直。

附期中考部分试题：

纯水和海水结冰纯水和海水结冰：

（1）、在交点以左海水的结冰情况与淡水类似，即在达到结冰点时表层海水结冰而下层仍然为液态；

（2）、在交点以右随着海水温度的下降，当表层海水达到结冰点时其密度大于下层海水，此时将发生上下层海水对流活动，因而下层较暖海水上升影响结冰，随着上升较暖的海水温度下降达到结冰点时同样其也将和下层较暖海水发生对流活动，因此随着对流活动的不断进行和温度的下降，海水结冰将是较深的海水近似乎同时进行。

底流与有限深海漂流的区别底流与有限深海漂流的区别：

（只写底流的）

（1）流动的螺线是左螺线

（2）除了像漂流那样受垂直湍流摩擦力和科氏力影响以外，底流要考虑压强梯度力。

（3）流速分两部分：

纯倾斜流的和倾斜流受底摩擦部分影响。

风生大洋环流圈风生大洋环流圈（）推导推导=初始假定：

用z轴向上的坐标系，描述运动的基本方程为：

（17）（18）（19）（20）边界条件：

海面：

很大深度：

计算质量运输分布：

（21）（22）（23）其中假定，引进符号：

（24）（25）（26）作并利用（23）式：

或（27）基本方程的尺度分析与简化（基本方程的尺度分析与简化（）