课程概述
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) \/ R, P/ A6 u$ j
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。! u- w5 ]! o/ s ?) W
/ u$ F: Y( u& [' O# U
. B+ p0 Z0 P( @
课程大纲& \+ [/ z% Q$ c
( X0 K- n( b2 ~1 t& p' d( Z
0 C( N5 [, w5 U' z3 @; A. A0 J 01基础知识% m) b" }0 ^# r4 ?$ S
% M4 b/ L, o V6 @. _+ m
, a; {0 Y: H8 z# _7 ?8 M
1.1物理海洋学关键发展过程5 H# K; e: K' `8 C
1 C9 S3 E! y$ S2 B- A
* N, L2 l: b$ c5 D. _ 02物理海洋方程组) B( `6 h7 |8 F
! t/ [) z6 `) T% z S
8 C( j% I* v0 w/ T( M3 _4 Z4 G
2.1动量守恒和全导数9 ]- v7 G% y6 _ t
4 L" l5 K, P! _* K4 t
, X/ r+ |* {. B% e7 {# w 2.2纳维-斯托克斯方程组的建立( [8 q' b+ E% r9 H# j! Z
U. }% T+ @6 k6 z3 _) }1 S
! N) `3 [/ c3 i2 r8 A
2.3连续性方程% L3 I/ d3 e, f+ A1 J6 U
V7 x( v9 W# A# H4 J
9 S* I, g0 o. y) s. a9 l5 L
2.4无中生有的科氏力% e9 O3 w: W) U% I0 D
' i' ^9 s& a5 g$ x# l- W* F
O6 r+ I" U% i, n8 P3 W5 e" q 2.5运动方程组的建立
0 o% x5 m2 B" I% X/ [; F; k* X- J- I) F9 z; b* G4 T
. G2 X3 U3 a' e0 c 2.6基本方程组的建立
5 D% r' t7 U$ W; `+ y/ Q" g
! r {6 V/ J& c1 c! r0 M6 Z2 l S7 ]8 S: ]
2.7方程组的简化+ L9 T1 I3 i4 x* B- Z0 ]! X4 q
, T% P) j. V/ f( @
& \6 h% j1 z& m& c) c% p 03潮汐
: v* u' q, A" m k6 ^* U" k; P: x+ H" |) X- t' C
7 P; F: s u9 j; B) w6 E, O2 s 3.1潮汐现象和引潮力0 @$ r: N t4 S3 H8 i! o
* T; n: \3 N( k) N! {! e# E
d' q/ x R% Q3 v6 h% ^ 3.2引潮势
7 N% I3 h# x) B; Y: n5 E1 R0 @
' Q* @# q% d- L7 A! }$ y7 A* u! u- L/ g( y' W1 t2 A3 v
3.3平衡潮理论
. w, i( n. j# ]! P% }
7 j: w6 D0 [0 x* a: G# }( ?4 E5 ?* h, v7 L
3.4潮汐类型和潮汐研究的意义" j% C3 N, e- ^+ m
# ^3 G% w* r5 n1 i: p. h ^% ~4 [
5 ]. B- y) q, a$ H3 k 04地转流9 q1 }# l$ m w) D) F
& o1 t6 e$ m: \4 {! Z6 j
* F% \' Z I" Q( v- g) s 4.1地转流基本概念
- I! s" e9 {: H/ F. f, l) K9 H: y/ I$ \, n5 h: ~- T
, j+ f. v# B" C8 z3 T 4.2地转流方程组
, [4 w; s' ?; h R
4 q; |, f! x0 q7 o# N7 @. Y/ k
1 ^. Q& W* P5 a% }( Q( I2 M 4.3地转流场基本特征
6 c4 X& [/ x0 T& q
8 O. y# O, v: e6 q! ]+ J I1 N' x6 y2 n' D' f9 D. u$ a1 B# t+ V
4.4热成风关系
$ I/ g: d' |- h# E V+ {* G
% m0 j! Q/ J* D/ k \, \* ?* b5 I2 c, {6 D; O/ S
05惯性流与Ekman漂流理论
! W+ \& a' X; Z6 W
7 V+ p B y0 B/ b5 y2 I1 e2 j( h3 n. z
5.1惯性流理论* l4 u+ C+ C1 B/ I! w8 P
% g0 B: ]- r3 d, i( p
/ x- c) f1 G9 Q1 O- r' t 5.2 Ekman漂流理论：Part I
1 W3 S, Z8 W8 F3 T: n; ?
& ]9 \( ], g" e6 G- ^
% p+ f- r4 C) |% n) N4 T 5.3 Ekman漂流理论：Part II
) U; u. W7 i, x# Z+ l/ [4 a2 W+ t
% ]- N! N! o% L6 ]7 W2 ^0 a
/ U* M% g |! V3 \! z 5.4 Ekman输运4 g( L9 ~' c5 P- Q: w m0 B6 A
5 K2 x6 W# B7 T/ }
" T7 R5 m! Y, F
06风生大洋环流: y$ V$ q" l$ W- r8 i- {" b
% y$ T9 `) d5 ?
9 H4 z! H7 V, G
6.1 Sverdrup理论
7 \- e' j5 H3 N* h2 D" b! I2 ~+ @' T8 o2 {5 m: o
; E d$ s2 v4 Y/ O' e- a$ M7 Z( ~$ m! g
6.2 Stommel理论/ I4 ` ]; C' ?% @+ ~
" G8 F& W* N* f4 F1 {1 g
$ W; l w R' D4 e4 q$ s2 m0 L 6.3 Munk理论0 }$ d( _ h. u% N) e7 ]' P" f
8 t* D% W Q5 |- e: K" m# l. Q7 s; d z% F" v1 S; H, x
07深层环流理论
: s. }0 N6 u7 |+ F( K$ V2 E) p& @6 |# i. V) i
! g- w2 M2 I* q/ T8 d 7.1深层环流定义, @. J; I: e( Q$ u) y5 e, G
" R# g* |4 D% k1 `0 S, e: q- P
2 [/ c4 g* z7 f, u7 i6 \* c" ] 7.2深层环流理论
% a6 |4 `8 e$ a o# @* E
5 u' h( U8 p4 O: s+ W% P3 R" d3 u2 u, _. F0 ?* }: Y4 G
7.3深层环流对气候的影响
* ~. {$ Z0 C3 |% Y2 h" v# `* k# c8 {! a" `
5 k) n% `4 B6 J4 d" \
08海浪
0 z; |' t8 P& \: w1 T* d6 t( {% S
% l) @( g% U: j. z Q4 o5 F+ }
8.1波动现象6 P+ x, @ T; [, `; R S
/ D& [* n' E- J/ @* F
+ z/ j9 N* {/ e. [7 E9 n/ G. b
8.2线性波理论
- K' a4 S/ i9 \& |1 T- M L! d, C" T8 M* N8 {, X
$ Q; Y$ J/ o2 J. R5 I7 M
8.3波浪的浅水变形、折射、反射、绕射和破碎/ u* f! U3 z! z7 z8 Q
- G* u( t$ T' P! {, u4 }3 e- h' @' D/ \
8.4波浪的折射; l1 K t% D1 P. [1 F( u7 D
% B! b3 l1 [0 [5 M7 i
$ J! b0 s2 ]4 k8 P- P0 X) y7 D 8.5随机波浪理论* X0 L9 Y) K# H- a
! ?0 E5 q9 Q: B8 v+ {$ Q( i' r
4 ]3 q( I, N# m& b 09行星波动
# o: @! v, V7 l5 R! w5 `0 O* g/ L( {$ d: y' d. Q
# y$ P. x' R% J7 H0 E/ e) b: }
9.1浅水方程
1 h# Y0 d. `, ?; v& R
. j/ R+ d8 M) B: U1 {( h5 \8 `! H8 a! X5 b c2 k8 Z& c$ h4 d
9.2 Poincare波
" R5 ]' g( A. M. c/ Z+ K5 r7 H7 k; H1 s' J
: ]& \' ]! p+ h. _) z! @+ |9 a9 H3 X 9.3 Kelvin波. t8 A- U( V% y7 S( ~- s4 P
6 K* y6 p2 N& \5 T: W7 t2 n& _5 L% V6 C" e' Z" \
9.4 Rossby波
, M, f) e% m4 d G; \, E! m* k! m3 @2 w
& ~! R, }( @7 n$ [. A; F9 U8 G! w 10内波4 r2 A* m& p: }2 O- i/ `) [& @- @
6 R1 ^- |% Y9 v) o- b6 A
- Y: V6 o# w! ]' l8 D) Q/ _ 10.1内波基本概念6 t9 U3 u" x8 l6 O8 ]
9 _! K. ]- X- R+ i/ W% |
- Z$ [3 B3 A X* d 10.2海洋层结
0 }, w! H3 [8 W# y1 w; Z0 n3 N1 g# P# x: K
+ Y1 ^) D' i* W% X4 g7 i" F3 i
10.3内波控制方程
( H- ]6 c" M5 g- A/ r' \
* U. \ a! S6 l5 a/ m8 K# J, c: m+ Y5 k
11前沿专题 Z3 }; m$ n \ J
& W5 a9 s( P- q$ \# k+ ^: S$ J) g3 j7 R! T% ^! N6 u, E) F0 ?
11.1赤道过程
) {8 M" z% r$ E! K. k; X/ a0 U- ~; l6 r
1 ?! g* W7 m) L7 L2 j0 G 11.2海洋中尺度涡旋
. o8 [2 l+ U- e0 E% C2 T
0 j! o6 e: m6 Z4 G3 O1 n
! S2 K: Q J2 c4 R2 r
# m4 b2 B# U& B' _0 _* ~
# o) R# @- j. Z4 u 资料获取
4 T- ]6 D! Z9 e- _) L* l% y
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$ K9 W; G& A6 Y; |- \+ p4 H8 ^' Z* j0 M6 d
7 m3 ^, M0 J* |5 G F; I
- i6 g. u* m+ M% |# t t
. Z6 | `# l1 g
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