课程概述
; |, Q4 B, B. ~2 D) e! [+ J9 b; C5 N" i2 w
/ n6 B/ H" p1 w8 { 全面、系统反应物理海洋学的原理方法以及相关学科知识。首先，从海洋科学基础知识展开，通过物理海洋方程组阐述海水运动的基本规律；然后，介绍潮汐、地转流、埃克曼流与惯性流、风生大洋环流、深层环流、波浪、海洋中的大尺度波动和海洋内波等海洋中的关键物理过程；最后，以专题形式介绍海洋科学中的一些前沿介绍方向。
X' S0 D$ D9 j8 ?8 z2 S5 i% N' @ O9 V
; E, q2 \. C1 y: A3 f9 o( t) @
课程大纲
' B" c7 y6 r, j7 d! \% P% @/ k* I. T5 @
* u" w K3 h- {7 d" G0 v 01基础知识- p5 m- R7 b' {( X- I
* l) m5 _ D# b; n
% e7 w3 b) c% Z, s
1.1物理海洋学关键发展过程. B+ P& t, @: {5 U( U H
2 T* |8 t% U6 d# m! a2 f* n* y3 m" z& J/ J: }/ @
02物理海洋方程组: f. H* O# Y9 d2 U
8 ?/ r6 r! v; P! \0 W8 a) f' f' d( S. N* c# Z, h1 P2 v" d
2.1动量守恒和全导数# T6 f; f3 Y/ y+ i6 F2 @0 n7 f
2 y: b$ @3 h! ~* p T6 |- A0 f
* b( T" b/ R$ n6 s 2.2纳维-斯托克斯方程组的建立
6 n+ y+ V; I& Z# w# O5 ^. ]0 u4 \, u& [$ e
- l/ ^ X* [ G9 i3 F- P 2.3连续性方程
! n2 y, Y, p d& c4 \: q1 R6 U5 g' [0 L- f6 s$ w" p
4 k% e4 _# x' B; V8 U
2.4无中生有的科氏力. G; P& r6 Q6 s$ z) Y0 U
+ M8 N8 k8 C* o+ }% \; }0 c
- _* C* Q+ H" _ 2.5运动方程组的建立 y G! {% l: {; }$ C
' E( G) s; F+ I& z
9 V0 c( Y6 ^5 o) Y7 Y 2.6基本方程组的建立* M2 z$ i* S g; J9 m8 z2 t
$ C7 v+ g# ]5 N) _' j1 v9 b9 h7 c" _: F: p
2.7方程组的简化
, G# g% R0 Q( b8 H6 h! U% C8 {! _( @. {& N; m$ {; B
. w5 q& p& J, J% ~/ ^- e6 g 03潮汐
B( Z7 u5 @) B1 R# k5 s$ G; Q* D6 y
' r' G5 p8 x8 M
3.1潮汐现象和引潮力 d4 t/ B( m7 }& k7 k+ P$ [" p; }$ q- A
K& Y4 v1 H0 o) Y
5 Y( x6 u0 W- B I9 A( s 3.2引潮势
7 f% j/ e/ i7 c
2 ^; N% V* b! D* t) N
( m6 Q$ K6 Z% k! e) q+ j 3.3平衡潮理论
; M$ E( Q* N" q) f8 Z" ?0 U! K4 i* n# _; {7 o
4 w4 F5 F. g$ S6 L( R- E! g- y
3.4潮汐类型和潮汐研究的意义
5 t( x5 a$ Q% f$ Y/ r) ] W* z% C, p4 s7 V' Z' ]; M* j
9 E; t6 _$ g8 q5 E+ Y; S 04地转流7 ~% }6 V8 m) c% b" n. k
4 d% S3 [* R$ A
! ?" \" V, ?3 u% `: `1 B 4.1地转流基本概念
F" d; T4 Y# Z! Q! Z" e% a0 H) U; i
; |1 _6 |& p% M9 V9 H! M
4.2地转流方程组
& x+ X7 n, E3 j; d$ Z7 q! H/ z) ~9 D8 h
, R9 K) V1 m" D
4.3地转流场基本特征0 V' q% q- |0 }; O
/ O( f% @9 l* @4 C/ U
7 \5 g7 L; S) j' x" K8 Y 4.4热成风关系. a/ {1 |8 d1 q0 N3 I( j2 b
% t: @: c' [1 q; p
5 F$ ` c+ ]9 ^- Z 05惯性流与Ekman漂流理论% x5 d% b: S# c* @; ]7 A% i
- Y; F+ W* n, ]2 q" n! u& H0 K$ @
' b2 C3 A6 _% p6 ^( D9 }+ Y: T6 R
5.1惯性流理论/ g) h) a* B9 H8 u
" g! T! j! C! f8 O" W) Y0 [0 E4 f' L% T5 v; s/ _! g+ h3 k# i
5.2 Ekman漂流理论：Part I
, Y$ B# F9 G y! O: {* r: }' l* J" f; d8 ~9 }6 o9 ?+ R, Q: @* c
: |8 O/ J* z3 Q4 ], j/ ]
5.3 Ekman漂流理论：Part II j+ K6 C+ w* G
; h9 V" F$ c l8 P' h" u9 t3 H
* n) Y2 x0 R; A: B/ U9 y 5.4 Ekman输运
' _' ?7 Q5 a6 t( O1 y0 g1 K% A* O
T: u' B4 e( A+ O6 C# x% m+ e
06风生大洋环流: E% Y9 s3 {# u: b; @
9 u( N5 B0 \- m$ n1 y% D( S- [+ Y: T6 M A
6.1 Sverdrup理论3 n0 z9 v8 |$ h# Q$ Y" |
) r* Z: B! \) H$ l1 A
. \/ h- M8 {, Q3 [) i. r9 A
6.2 Stommel理论% r3 B6 N$ i) F; W. B- R
+ G' l" a0 @! E2 G u/ v, ~: U# g2 L* ]2 {/ m% ^
6.3 Munk理论9 h. _# N( p `( {- C& t
% S) Q$ V' M9 l3 J& z
% _0 Z3 U: ~: I$ b 07深层环流理论1 e+ u9 R# L8 s/ i4 g- ~
$ ]! a, }& }. C( j$ n7 O- @ o
( s& m/ L. D' ^
7.1深层环流定义
t/ g3 i/ q; x- J- Q: f Y0 M" T6 A' a7 T) o* S
5 U5 D5 o [0 F9 a 7.2深层环流理论
2 W. d/ y' L4 E% \) W
" {+ v8 o+ l: v' P% u& P% J2 V% O' H# {, B# D& B
7.3深层环流对气候的影响
# u1 K B5 h) b" G+ K" r# h# k ^, T! P7 I' k6 s+ @
1 }/ e; v9 B, u
08海浪) j" `: e& Z2 [* ~1 s
( `0 \/ @2 ~5 W' U. K3 ~5 h3 }! j6 }( c L8 O) t# ^( w
8.1波动现象
" F; C p" s/ T. d) b8 w( `" D7 S- |8 F3 n
8 o5 K2 m& s. w
8.2线性波理论
& _3 Z5 E: ^. d: p# k# z1 A( x4 X( p/ \ j# i% A; |/ s" C
& V7 J$ p3 h$ X5 k
8.3波浪的浅水变形、折射、反射、绕射和破碎
' S _- I q/ y4 A2 i
/ f6 {1 B. _6 ^% j+ a) V) M. ~/ R/ b! U( h: f$ Z5 |
8.4波浪的折射
- I" u& ]8 K" W% S; _- o0 ^& w5 e" O) T4 i
' i5 j; o; l. |
8.5随机波浪理论
) j9 ?+ r; P1 F) ?6 V1 s% ~* v2 G$ B" ?0 y& C1 A* v' d
8 E: L2 C6 @* N) A+ ] 09行星波动
" b1 ]+ G8 ^; N! }5 `- e) I4 W
, n' C% K' Y7 D" N& L7 ~
9 b' L0 ]1 N( }5 O- R" u( D. z: S 9.1浅水方程 }+ {. Q. b$ f$ J8 q
2 [ R$ G1 z' B/ T
K: d1 M) W I/ p3 _$ P( s 9.2 Poincare波
! n. p( o' @0 K2 ?( v; J9 Q; t) y- }9 w- h" W- P
4 s' o3 h; I2 x% I* C 9.3 Kelvin波
: X; O R& K1 R( v- ^5 \) \* v {; n& Q
r. {0 {2 P+ H% O 9.4 Rossby波
. x+ l+ z! A1 r; j- m/ ^! ^. Z& [; \: f) ]- J
3 L T, B5 E( I$ T3 C& }, C 10内波- O0 G" l5 p1 n
! c/ G C L' |
% s2 a& q; u0 W! X- z3 m- Z9 i 10.1内波基本概念6 c/ j7 ~" ?( P) ?& M7 l
1 |# J8 ` x1 e# \. x
5 R& p/ F! K/ U3 l' p- ]: a 10.2海洋层结
) n6 |# z) R5 d: N4 k6 y) f! C% }2 ~7 D9 F0 y
+ y! {" U2 l/ z8 s
10.3内波控制方程5 v2 P f( M7 P5 ]! |; L: k
" q6 e9 j' }* B3 \9 M+ K6 h6 x% s* P5 y' @5 L
11前沿专题5 F$ W/ H0 Z7 @: i4 O& a3 z; Q& T" f0 B
9 |3 H& t- u) X! F8 Q. D4 ?
9 M K9 u# s2 _1 ?" W
11.1赤道过程) o( N8 I7 X7 e; A
7 |' B3 I( j5 o$ K6 Z2 M# i* \3 r: j Y0 j. Y% A2 `
11.2海洋中尺度涡旋
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* N* N/ k; R1 w: D, e& T7 _* O+ o# }4 h0 j: {, Q
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