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1、物理海洋复习纲要.物理海洋学复习纲要（2012年12月）第四章基本方程1、作用于海水微团的真切力有哪些？答：地球引力g0Mr1p，摩擦力FV，天体引力（包含月a2()，压强梯度力r球引力KX0MLKX0SL2和太阳引力L2）LLL2、基本方程由哪几个守恒定律推导而来？有几种方程构成？dV1运动方程动量守恒gp2VFFTdtV 0连续方程质量守恒答：sVskDs盐量扩散方程盐量守恒tV热传导方程热量守恒t(s,p)海水状态方程3 界限条件出现的物理原由？答：海洋是有界限的，它与大气、海底和海岸线之间存在着不连续界面。而这类不连续界面鉴于连续性的海水运动基本方程组不可以应用，一定用界限条件来取代。
2、4、基本方程及界限条件为何要进行时间均匀？答：往常状况下，海水运动处于湍流状态。处于湍流运动状态的流体质点其运动轨道是无序的、/随机的。各质点之间存在着不连续的相对运动，这类运动被称为脉冲运动。这类运动剖析起来很困难，经过时间均匀，能够将海水运动中的脉动特色分别掉，进而更利于表现海水运动的整体规律。5、准静力近似、f平面近似、平面近似和Boussinesq近似的观点。答：1pg0pp0gdz，此中p0为海面气压，gdz准静力近似：静力方程zzz为z点以上单位底面积水柱的重量。随意点压强等于海面大气压强与该点以上水柱重量之和，这就是准静力近似又叫静压假定。f 平面近似：在大尺度运动中，为了理论上
3、研究方便，在不影响海水运动主要特色的状况下，经常取ff02sin，即以为海水运动发生在科氏力参量为常数f0的平面上，该平面叫做f平面，在该平面上研究海水运动称为f平面近似。平面近似：科氏参数f是纬度y的非线性函数，近似地将f表示为ff0y的线性函数，这类近似称为平面近似。Bounssinesq近似：在海水运动基本方程组中，近似以为海水是不行压缩的，以体积连续方程V0来买描绘海水的连续性。细小密度扰动仅在z方向的运动方程中对浮力。这类近似叫做Bounssinesq近似。项g存心义，其与方程中均以c取代第五章海流1 海流、地转流、惯性流的定义。答：海流：海水沿必定门路相对稳固的大规模流动。地转流：
4、大尺度海水在压强梯度力和Coriolis力均衡下的流动。这类流动基本上是近似水平的，也可近似以为是定常的。惯性流：风力保持的漂流流出风力强迫作用地区，变成自由流动。其运动的前支持度远小于1duv水平尺度，在不考虑摩擦力作用的状况向，fdt仅受Coriolis力作用。其表达式为1dvufdt2 梯度流的定义，表达式和特征。答：梯度流：非均匀密度场中大尺度海水在压强梯度力和科氏力均衡下的地转流称为梯度流。这种流动基本上是近水平的，可近似以为是定常的。1puyf其表达式为。1pvxf特色：a梯度流垂直重量为0，运动可视为水平b水平流速与压强梯度垂直，梯度流沿等压线方向流动，背梯度流高压在右c梯度流沿
5、等温线、等密度线、等盐度线方向流动，流动方向右侧温度高、密度小、盐度低。（密度与温度成反比，与盐度成正比）3 倾斜流的定义，表达式和特征。答：海水密度散布均匀，但海面倾斜,造成不均匀的水压力场,在这类压力作用时所产生的地转流称为倾斜流。ugfy其表达式为vgfx特色：a准水平b倾斜流沿等水位线流动，倾斜流右方为高水位c倾斜流从海面到海底的整个水柱有同样的速度；均匀海洋中的海面坡度可作为倾斜流大小的胸怀。4Ekman漂流和特色；Ekman螺线；Ekman层。Ekman漂流：无穷深海中，海底摩擦不起作用。同时，不考虑水平压强梯度力，方程组中为2u0fvAzz2(1)垂直湍流摩擦力与Coriolis
6、力相均衡。控制方程组0fu2v(2)，Z轴向下，Azz2uvw(3)xy0z风仅沿y方向作用，且为恒速即x0,yconstant，界限条件z0:Azu0,Azv,uv0。引进复数形式zy，zzWuiv，xiy，则运动方程可以合写成d2Wj2W0，其中dz22(1)i(2):j2if(1i)f(1i)2a2,asinAZ/，2u2v，两边AZ2AZ0fWiAzz2AZz2同乘i得：0ifWAZ2uAZ2viAZd2WifW。依据新方程d2Wj2W0，新边z2z2dz2dz2界条件：z0AZW，得出一般解WAejzBejz。用海底界限条件得出：zzW0W0。利用海面界限条件得出W/(jAZ)，带入
7、一般解表达式得：Wejzyie(1i)azWyijAZe(1i)az2iaAZ2aAZyazi(az)W4*。现引入漂流深度D02ae，且AZD0/a/sAZinA/Z，/则s*in式可写为yzi(z)WeD04D0，把速度表达式写成以下重量形式：2aAZzeD0zuyeD0cos(z),vysin(z)，获得无穷深海Ekman2aA4D02aA4D0ZZ漂流的速度表达式。yiEkman漂流特色：带入界限条件得，在海面z=0处的漂流为W0e4，其大小为2aAZW0yi4，方向为ecosisin(即与x轴成45)；在随意深度Z2aAZ44yzi(z)eD0e4D0处的漂流大小为WZ随深度呈指数递
8、减，方向为随深度增添2aAZ向右偏，偏转角度转由45不停减小。Ekman螺线（EkmanSpiral）：相应于Ekman漂流随深度的变化，漂流矢量端点的连线所构成的曲线为Ekman螺线。在北半球，漂流随深度向右偏；在南半球，漂流随深度向左偏。Ekman界限层（EkmanLayer）：在Ekman层中，漂流受切变应力的湍流摩擦的直接影响及地转倾向力的影响。其厚度D随纬度变化。D反比于纬度。Ekman层是在深海大洋中很薄的一个上层。5 有哪几种主要的起落流？沿岸起落流是如何产生的？赤道起落流是如何产生的？答：沿岸起落流、赤道起落流、南大洋起落流。沿岸起落流：当风沿岸近于平行地吹，致使的EKman质
9、量传输是指向离岸的。这样上层海水做离岸运动，依据海水质量连续，将迫使基层海水上涨赔偿。赤道起落流：赤道无风带处在5N邻近，故赤道处受南半球的东南信风带控制。在北半球，信风惹起的EKman质量输送向北，在南半球向南。故赤道处上层海水辐散，依据海水质量连续，基层海水会被迫抬升赔偿。6 两条有名的风生大洋环流的名称，地点和基本特色。答：黑潮：位于太平洋西部海疆，起源于北赤道，经菲律宾、中国台湾东部，进入东海，经琉球群岛沿日本列岛南部流去，结束于142E,35N。基本特色：最窄处150km，厚度最大3000m，强流达200cm/s，流量可达65106m3/s。湾流：佛罗里达流经佛罗里达海峡进入大西洋后
10、与安地列斯流集合处视为湾流的起点。服侍，它沿北美陆坡北上，约经1200km，到哈特拉斯角（35N邻近）又离岸向东，指导45W邻近的格兰德滩以南，海流都保持在比较狭小的水带，行程约2500km，此段称为湾流，亦称墨西哥湾暖流，是世界上第一大海洋暖流。基本特色：最窄处100-150公里，厚度最大达4000米，强流可达250厘米/秒，流量可大到150106m3/s7 热盐环流的重要性是什么？什么是热盐环流？答：因海水受热、冷却惹起的密度散布不均匀所产生的流动。海洋的基层以热盐环流为主。热盐环流不单只携带热量和盐分，还有其余成分如氧气、二氧化碳等。热盐环流所拥有的特色即，深层冷海水和表层暖海水的对照等确立了海水的层结。这类层结激烈
