课程概述( q: `% P6 h9 o. t2 {
/ H8 u$ M6 ~) S1 w
8 S. \, s4 J! u/ P4 R7 F; h
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。
- P9 o; L: O) v2 |; d7 U; J, g: P0 M) ]
" |% S. E* g9 s8 ~
课程大纲
: e( ~; ~1 \; a/ L5 O/ N$ J t4 U. K) Z
: a2 S) e( C3 c) t6 [
01基础知识
1 }! v! `/ u9 B9 x: y) H5 O8 o+ Z2 m$ q0 q( N/ ? j
% R" t& R. ]; M7 t) } 1.1物理海洋学关键发展过程
7 B9 n1 j- _0 t1 ]! G5 y2 q, G! H: q# Y) V E
5 L: A) K$ ^4 {/ q
02物理海洋方程组
, K1 \' x1 ~# O; C- L, g& [, H ^! E+ @
. [2 r. N/ P4 A/ k 2.1动量守恒和全导数
! ?$ b4 C% s, N$ q/ z* S/ r0 ^
/ Y ~8 W! {* I1 Y$ h2 \* e2 g* {" I. E3 V8 n
2.2纳维-斯托克斯方程组的建立
# d2 u7 g! g1 F2 {, t; n0 N
) a* h7 v! z+ e" n* V7 h" B8 x1 Y( d: P. f7 w3 R7 H8 F
2.3连续性方程
3 Q% {) k* p+ J5 J' {! Z9 v/ w/ B- r
- J% @% |' q9 i: Z. E% n9 U0 N) i 2.4无中生有的科氏力
' _' d. }% }" l9 t# a
9 S0 K9 T/ J+ ~4 w- C+ o: m( p% Z( ~: |8 u) g; m1 l
2.5运动方程组的建立
9 W& w3 I& P- Y/ Q; ~5 S, z2 `3 b1 u1 l* s1 L2 l. _# x& b
5 E) ?( c, s. |1 b3 f 2.6基本方程组的建立
) Q, G7 ?+ x {# c
# ~. ?1 @0 k1 H, K4 ?* F# |0 H
7 C% m; K1 R0 v- [: } 2.7方程组的简化
C! u9 I' ^: [: l7 H
' g# o/ }& l! _, b% }) L3 T! e& z
03潮汐
0 D4 _5 x7 n1 ~- a6 c$ C8 [( f! ` `: T! Z# l- i
& H& ]5 z; I+ f) ^) O
3.1潮汐现象和引潮力
5 K4 N0 {4 C. s0 _+ z5 Z/ P5 e5 }2 r" U9 K* A9 S
" Z6 R8 Q( Q) t2 c+ m4 x
3.2引潮势
! r R' z; i; ]2 s' k6 d6 C2 H/ R, V& N( o0 K+ ?- M& Q$ s( G; P1 R5 @
" v) v1 w" L) v; o& e 3.3平衡潮理论
/ [1 G9 r2 u/ b" N5 D6 i# f! R3 d3 X' w# D+ ?
3 `: H. U" I0 A0 B4 K% G
3.4潮汐类型和潮汐研究的意义9 g( |! a2 W/ O) X2 D* D; d
6 b5 F) b) ]6 t) j( l0 n; L5 b! U
2 t* A G' y2 X! |2 F
04地转流) f; D6 D k$ J; T
* _# j }; W6 c! ^( W* v$ m7 x
7 p) m* k+ q4 v0 N( ^2 W: T 4.1地转流基本概念$ I6 B# l# M- j5 \! v- P5 C G6 `; ~
+ c+ G- n+ I: S
+ n8 r4 L9 C' x- y* h 4.2地转流方程组
: g; b- I$ y6 B1 T8 {+ u& z) @) v
. {6 k3 ]2 v" H5 o
( E4 }3 Y" X' |' N3 I% _4 \ 4.3地转流场基本特征' O2 s8 Z& r/ @- [7 z, c
0 C' X- d) n8 o$ ]7 Y: c+ S0 P
. \+ j2 q9 n/ f0 H' \" r 4.4热成风关系
! r a( e% E3 B( ?! _7 |7 ^5 ~9 s" c, j. U
* _9 L4 H0 V" w0 r* B+ u 05惯性流与Ekman漂流理论! W- [3 @: Z& d @
: Y6 }4 V8 h6 J! K$ V
: G" O' J3 a5 ]( B9 _( Q# O1 Q! q 5.1惯性流理论) J ^1 T. P6 |: D* T! b$ d
5 L. D5 C& B$ T' l2 ]
4 h+ u, a& L+ Z+ z
5.2 Ekman漂流理论：Part I
z: y C% G1 W/ L* s, [9 p8 `. G0 I2 r# n- O- a; q
4 E& ?, D+ M% w# L1 T: ] 5.3 Ekman漂流理论：Part II1 N# s2 ]3 T ?4 q e- d; p* R9 t
, ^" v7 u- n. S j- B6 ^
. F, t5 g8 k5 S
5.4 Ekman输运4 W" g" ~" [/ d3 e) A2 C
9 A* k w% R/ w, d V3 R8 A! I$ b6 S& E- o6 x% k0 \
06风生大洋环流4 g7 H4 o# l; {$ z# A- Z
0 c M* a, W* }4 q- w5 k
& a* S! m5 I. S7 G' L5 y) d 6.1 Sverdrup理论/ ?: x, m5 s" ^/ E' j/ Q5 `
0 A, p! Y' }: P5 D: V! A& g: N
# D8 R# T$ p \% M( ?
6.2 Stommel理论
; P1 d$ {: K- M7 w9 F
) S% m* l+ O9 Z/ ^& ~/ A, p8 Q6 B9 H+ W9 }+ |- ^% z4 b' [
6.3 Munk理论3 `9 X1 X' ]( ]# X4 h
8 q, k9 j! i9 x; _; C) J; E; E3 L: N( y- Y9 P# a
07深层环流理论* e0 ^# q% h5 R: r9 N; e
2 R/ Y4 R- k* f2 ^+ {9 g# n9 `) _! p
7.1深层环流定义
3 A8 W8 N6 Q8 X+ g$ {1 I2 ~6 y- \7 h& F# I
. R; _' q7 j" T3 ]! D$ u" G1 O7 V
7.2深层环流理论' ~& T4 D# L5 D# x
4 m* s9 E; |/ b3 z8 V( q6 i: ^
9 K1 N- Y7 p* X 7.3深层环流对气候的影响4 L F$ ?# R ?3 p8 T8 B' y6 f
& Z1 C. {* ?$ h; ~
! R ]3 i" H/ a6 Q% O 08海浪9 a( @0 y$ E4 ]: f
3 `+ ~# B3 w! r+ ~6 n
# N0 B8 r# J$ n/ A! S( v% C 8.1波动现象
! J+ R% d R# J6 D9 ^9 R) |$ j+ A( X$ G
1 I3 M! p {" h: m 8.2线性波理论/ O" p! x5 l9 S& C4 k$ W* N) I
4 N: t- j. z, s' A) A. ^- i; v. _$ h- d$ S( z
8.3波浪的浅水变形、折射、反射、绕射和破碎
# e9 \9 v8 ~3 S: r
2 _8 X( Z: ~0 R; A5 [1 Y2 T
% w, s4 X# M0 n5 r' A# ` 8.4波浪的折射
7 d3 `" \/ n$ P/ w1 j* l& c* o0 | {
$ K- H0 S3 F( e6 a/ M W- p4 t- W% F4 U8 q! H
8.5随机波浪理论5 O# O/ h- l+ ?- K; l, D
+ Q9 D( }& i/ ^" ~8 D5 Q. S8 j# r& B% G. J/ Z% [
09行星波动/ A$ [' a0 {! I6 g
4 w; c9 a( a3 u5 U2 n
+ r# N3 e& |) n+ e5 }5 P
9.1浅水方程( X3 C( [! E p
& t# F9 Z1 m( v+ W; I; \! P2 z+ R
) X! z- f2 }; q 9.2 Poincare波; r1 Y# F8 g+ ]9 c( F3 l. x9 L
5 w1 k: Q8 B3 \- J
; W y8 W6 e6 y6 d4 c 9.3 Kelvin波* A/ w% t' Y: g: [# O/ t2 s/ {$ B7 K
5 z4 m( \0 P5 j% c* }
3 c' @: o: `1 G4 J 9.4 Rossby波" C( x7 N4 A0 ]4 D! f0 @
' s6 i* Y7 w9 j% {0 `: c
% j& U; D- q1 s1 H m9 X
10内波
1 b9 q2 l% H' U j+ J
) ^8 m0 P2 x/ r0 j
& t3 \# @ I# z6 C 10.1内波基本概念
' k+ E* g( z8 s. ?7 J. o- h: Q4 {( N2 b1 m
6 L( x/ q* {5 Q0 U1 q
10.2海洋层结
. z, N# W" n- y1 F
) Y( u% ^( n. y* \& X% H+ z
, ~0 l7 V. ]9 l3 @" g 10.3内波控制方程
* F& X6 I3 s- y4 e; @9 Q, T, a( X0 z- p8 R3 ]4 i+ @" k$ O' }
6 v/ D; Q1 v$ o3 s, E; c8 z
11前沿专题
( e8 Z! h: L! A) c8 T" `5 H! I; j, Y0 A" s% I2 \8 A
8 [7 X1 p+ I: L. ?/ m7 \. t; q4 k
11.1赤道过程
( N! ]4 ?1 l! Z5 y, T% V+ B% d: s: J2 _ y4 W% ~
5 C4 P- A6 ]7 I
11.2海洋中尺度涡旋
3 A+ T: u! s; M" D/ J
. K% A3 d2 |! `3 F9 K" _% ~/ d+ ~* j. n
5 e- j+ h' c' K' E6 w/ {' S3 `$ `, g t- [# t# N
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