课程概述7 K& @" l8 [1 K
7 w% o" R6 E# _
7 P1 G+ P% Q2 ^; [: e
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。0 i( V3 T/ J/ V. R5 {
+ P F8 v& R- Z5 s* {; z
$ \3 X$ D4 U2 e; y2 M4 X
课程大纲
2 z2 ^# c5 {* C/ p& ~7 b" i2 c) A6 w8 C. q% F: D
) V* T$ b* i- d7 }9 { 01基础知识
& O0 v: k0 ^* b. w* J
. H+ J5 ^, }, f6 e4 t1 X& h( [7 `3 B+ ^4 D6 R
1.1物理海洋学关键发展过程% `+ ^3 ~$ a: G2 K, W; g: a L
! K* g8 Y1 h6 S2 y# b0 ^
" I& e" V. J4 P% i" [8 w0 a- W6 H 02物理海洋方程组7 K' h, m! o, E) ^2 r, g
: M- C4 t2 T/ b( {( Z2 k
! A! T( }) J; N" `4 w1 y" N
2.1动量守恒和全导数
: r6 u. H7 B5 U: Z9 {8 H# c
, G& u( ~, Q% @! _5 Q4 X F7 o
* ?$ A1 m8 p& ?$ z7 m7 _# C0 I 2.2纳维-斯托克斯方程组的建立' H% R6 u% Z5 A7 `0 v" G
8 k7 a& [# t# [" j% A+ f1 Q! f: Q k" }
2.3连续性方程
! G6 S" B8 t* Q5 N' a& v! M2 h4 o# J; L$ P$ z1 ?1 E4 V* H
/ r5 U v. C0 g2 ~
2.4无中生有的科氏力
; u* k# z* j1 M8 m$ @# K2 D5 g' r9 C- k
' w) _3 Q3 t8 w, H' z 2.5运动方程组的建立$ K) d- `; m: G% N% K; Q3 ]/ e
$ O) k5 s) a6 V) j3 a% e* |9 {1 D0 @
. B. i8 }4 P+ h9 u D$ y
2.6基本方程组的建立
# _/ q. e$ m% B1 k* e) L& z
. G: T5 _* Q! O& v% {; }% ?0 c1 D6 z$ r$ A3 x5 t5 l8 |
2.7方程组的简化
- r, S) S* z0 [9 E0 W- v6 ^" E0 S+ G0 d7 B0 t6 t
5 q# G4 U% \ ]/ x6 H7 j
03潮汐
% ? g0 k+ o. @* }8 A6 A$ Q8 I1 |3 u; H7 M
6 Q: ~% \( y, x T; o 3.1潮汐现象和引潮力
3 a, d+ r( k/ g" V' ^4 }1 ?4 i! } p* c3 y
: p; |5 H8 F5 [( r, b
3.2引潮势
. s) f9 z/ Y+ m; l: f% g) l" J
) ~- V0 Z: f/ G1 R0 c; B* N9 A3 U9 ?* W6 H% P: u) @" H
3.3平衡潮理论3 }: V9 }& v; z
1 q" Z4 p" E) z3 m
) S$ ]/ D; {- ^4 j# s 3.4潮汐类型和潮汐研究的意义
" ~ F7 @1 B, d" `- `5 s3 @
3 I6 C2 `9 l, ~% z9 C( }$ F
, W6 _. D0 d9 K: R" K/ Y' \ 04地转流9 P8 C, O5 i$ P- a. C
" T8 P9 k- D8 J6 l1 _
E+ `, B! c7 c& d3 T
4.1地转流基本概念
( h& `! b" L, \; ~; ^9 @2 |: H. M$ ], S! C' t9 G3 M
& @) @2 E1 Q' x0 Y$ _
4.2地转流方程组
3 q5 i! S/ x, s5 f' b) M/ V! ?" j3 x' E1 I7 k3 B
( I6 n8 U* m! q. m, { 4.3地转流场基本特征
5 \5 P, p1 f2 }1 Y: [+ h; ^
2 l n& v9 s5 X8 ?; M. n3 W3 T0 S7 h6 A, j; [, ~8 i
4.4热成风关系1 K/ {( [9 Y7 k4 }1 ~! P% P! K/ \
+ A6 X K* h$ W
1 N: Q: \3 `" I 05惯性流与Ekman漂流理论
: @$ X8 \/ \( d: e! i* G2 B- o/ G% J P" f& @/ }
, I8 b1 {% n+ s
5.1惯性流理论
) i0 J, t" z' G0 ^+ `
* \$ b$ U" Y$ n9 p9 i! Y7 D# v- `. a* @/ e* E' L
5.2 Ekman漂流理论：Part I7 g% Y8 p7 q7 c- _: f N9 Y
& u/ }3 P% b# j
+ }9 B# K4 ~) @. }( Z; ]; N
5.3 Ekman漂流理论：Part II( F P/ E' ~ `! {3 {; b8 E
/ }- K* O% e- c! @7 ^& r! y& ]4 v3 ]: z( T" P/ |9 H, \
5.4 Ekman输运
# x ^8 k# G: c B0 t5 Z( j) u/ H4 l1 j% m& ]! o
% ?3 {* ^- ^3 f8 E& ]+ \# S2 t 06风生大洋环流
% y/ ?3 f* k( [+ h( j) n% B
@) D0 N. b- X( ~; y e
. a: ~7 g+ s" g0 l0 D$ z Z# y6 {+ U) | 6.1 Sverdrup理论
; R8 w8 r5 R8 Y! y- P9 F. x1 _5 f" ]+ J u4 t- M, p7 n
- b4 D; \0 n) I7 F' b
6.2 Stommel理论2 X F' G/ S' B) q
: Q2 C2 r8 Q b5 ]
# n! W7 {1 C/ U
6.3 Munk理论2 f% G# n. s% A5 s% W% ~* s8 T2 {9 {; A
. d& m7 `6 u/ W/ J$ S% V/ T B
4 ^2 \4 A7 [% d# B6 B
07深层环流理论0 }) {, H7 b# Z! V4 R
; W7 L$ T. o% I
* e# S4 U x3 V- E; y$ f2 T 7.1深层环流定义+ K, Q* {4 K# ]- k1 r
' X5 c; X2 s, e. ?
' s6 c; q. U8 b0 m ?- G `' s
7.2深层环流理论
& y6 @4 @# t- m7 L/ B s, t1 o
7 @! s# s+ d# n+ a% M% u0 Z
7 B% O( ?' I+ j- e! Q; T 7.3深层环流对气候的影响
: h+ c2 O& U }& v/ M
7 i; j, V) O9 h2 U' ]" u" w K; b! s! |+ {/ M
08海浪
B( E/ D5 j2 f( j! g, x: R
0 t. ]! n# U6 |' l/ T* O& q8 L( b$ n0 T+ c
8.1波动现象
# W9 p0 T. C ^$ o3 {! v, T T: ?; E1 _2 b+ A( O- k
L/ M) r1 S* Y9 T: k4 t& m5 M
8.2线性波理论
7 ?) [8 t3 R2 d; ]7 V# S. H) E7 A
( T/ `, D: ~2 [2 l. x, _$ |, g+ b; K, V, s! A! i& m0 r
8.3波浪的浅水变形、折射、反射、绕射和破碎
6 J- l, e2 \& H' d6 Q7 b$ G. O y% F4 }' B8 o/ o
! J: v* [, g. z S 8.4波浪的折射
5 S _- }4 a r$ I( j9 \
0 x3 S& c7 f! G( d7 ^0 g2 @1 p- o+ I
; x5 @7 w$ @) ]/ D, L7 f8 ~; @- g 8.5随机波浪理论3 h T, T- ?" o
( g4 O: g* c. |& P8 }% F
5 U% ? n$ Z9 X2 u 09行星波动3 U5 _( b1 Y) l
7 i, H# a( G4 k+ X9 V' F; [% C$ W( g4 i& @9 T( H( z
9.1浅水方程
% Z6 B/ l5 u) M7 P. k+ J, B$ j) }$ j6 d; x
# k( p' X$ {: s% B- r9 w8 { 9.2 Poincare波
7 O) H. C0 x7 [9 }$ e
7 \( q% @: f G1 m* j9 c) Z% ?; q3 A9 R/ ~$ m0 q
9.3 Kelvin波
9 p$ N. Y: G& L# s% Q
( W( c8 ?! \. q- d- n8 r" B- j3 T9 b' s Q/ ]
9.4 Rossby波
6 I% Q8 x! C/ g$ v
! j/ x& H& x- B) p, ]0 \* h/ z) ~
10内波
) k) U# X' p8 L M
9 ^. Q6 E P: G0 g! }: A' @6 ], l* R) b: m; _ s
10.1内波基本概念
' @# X- H) J) k6 L3 |% U6 ]' J( e7 |: E6 c" L* M, R3 j
^; T$ h2 H' q8 T5 {
10.2海洋层结
! G6 d1 z9 |" k$ j, X4 Y/ f. n" V7 K5 A* t& v1 z1 N
& a3 v# A/ p- P0 d! t
10.3内波控制方程
: i0 N" H+ ], n$ g" B$ R& `4 E; R: x* h% M# X
# [/ d# r/ y& M. B* h8 F! o
11前沿专题& a- B0 [# H( M6 \, v8 \
2 t9 a3 I$ `! W* n& z" ^
3 d$ t, O4 O' v" u$ V" i2 s5 x; b
11.1赤道过程
! s( s( v3 o% h8 i8 L: J# K m5 `; ?6 |
5 X$ s+ e* |. y8 @6 D2 [+ J 11.2海洋中尺度涡旋
. k$ M& {& a- I% r: F+ G% j1 E8 e% O' n' c5 ^; b: E, `- F
$ N% ]" X: E; t2 j* G& T, }; K
4 |/ x F/ X2 ]2 X
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