物理海洋_3.doc

物理海洋1、1km=0.543海里(n mile)；1海里=1.852km 1纬度=111km；1经度=111cos km(:纬度) (曾留作业)大陆架的重要性：这些浅海能够耗散潮汐能，往往是生物高生产力区域，通常是相关国家的专属经济区。2、行星边界层 大气边界层：海表以上100m层内的大气受海表湍流托力和热通量的影响。厚度几十米Zi0。(2)海水的红外辐射QLW 海面辐射中红外光的电磁辐射能量，0。(3)感热QS 由于传导引起的通过海表的热能量，通常较小，可正可负。(4)潜热QL 海水蒸发时所带走的热通量，0.5L)L=g/2T2=1.56 T2, C=L/T=1.56T=1.25L1/2周期越长，波长越大的深水波，波速也越快。浅水波：即长波，水深小于波长的1/20(D0.05L)C=(gD) 1/2波速与周期和波长无关，只和水深有关。28、内波的特征(1)内波为斜压波，是由于密度的差别而引起的。在跃层附近，内波最强，可以引起跃层巨大起伏；表面波为正压波，它对跃层的影响只是整体铅直移动。(2)表面波的恢复力为重力，内波的恢复力为约化重力g=g(1-2/1)。内波克服重力所做的功仅为表面波的13%0；因为内波的振幅比表面波大。28、内波的特征(1)内波为斜压波，是由于密度的差别而引起的。在跃层附近，内波最强，可以引起跃层巨大起伏；表面波为正压波，它对跃层的影响只是整体铅直移动。(2)表面波的恢复力为重力，内波的恢复力为约化重力g=g(1-2/1)。内波克服重力所做的功仅为表面波的13%0；因为内波的振幅比表面波大。 (3)内波在铅直方向上存在复杂的振动结构，其对应的波致流场也是如此。表面波不具备这个特性。29、内波的分类(1)按周期长短来分短周期内波，内波周期显著小于12h，振幅在0.240m，典型振幅是几米，波长为1001000m之间长周期内波。周期大于12h。振幅为210m，波长约为30km,相速为22.5m/s(2)按层化情况分则有界面波。这种内波出现在两种密度截然不同的流体界面上。平面波。当流体的密度随深度线性增加的条件下，就会产生平面内波，其相速度和群速度几乎成直角。混合内波。当流体密度随深度连续变化，但并非线性递增时，就会产生混合内波，即上述两种内波的混合。30、 月球引潮力和太阳引潮力的计算(给出地球、月球和太阳的质量)F=-GMm/L3 (注意是L3)太阳引潮力大约是月球引潮力的二倍。31、风暴潮的三个阶段和特性先兆阶段在台风或飓风还远在海外或大洋的时候，沿岸的潮位有时会有2030cm波幅的缓慢波动，即先兆波。特征：(1)可上升也可下降。(2)并非必然呈现，因为台风是长波。(3)由台风产生的自由波，C=gh，深海中可达数百米每秒。主振阶段风暴逼近或过境时，水位急剧升高。特征：(1)潮高可达数百米。(2)一般为一天以内的时间尺度。(3)主要为潮灾阶段，风场的作用大于气场的作用。(4)在深海区主要是气压的呼吸作用引起海面升高。(5)在浅海区风作用海洋的水体运输引起海面显著升高，水深一米处是拐点。余振阶段主振以后，往后仍存在一系列振动。特征：(1)假潮和自由波。(2)假潮也叫边缘波，平行于海岸线。32、点乘与叉乘(曾留作业)点乘，也叫向量的内积、数量积。求下来的结果是一个数。 ab=|a|b|cos 在物理学中，已知力与位移求功，实际上就是求向量F与向量s的内积，即要用点乘。 叉乘，也叫向量的外积、向量积。求下来的结果是一个向量，记这个向量为c。 |c|=|ab|=|a|b|sin 向量c的方向与a,b所在的平面垂直，且方向要用“右手法则”判断（用右手的四指先表示向量a的方向，然后手指朝着手心的方向摆动到向量b的方向，大拇指所指的方向就是向量c的方向）。 因此 向量的外积不遵守乘法交换率，因为 向量a向量b=-向量b向量a 在物理学中，已知力与力臂求力矩，就是向量的外积，即叉乘。 在笛卡尔坐标系（三维向量）， 若a=(a1,b1,c1)，b=(a2,b2,c2)， 则 ab=a1a2+b1b2+c1c2 （i、j、k分别为空间中相互垂直的三条坐标轴的单位向量）。33、流函数(曾出作业题)(P131)流线方程：代入流函数的式子得即，为常数，即流函数是流线因为等高线与流函数之间成倍数关系，所以等高线就是流线；流动沿流线进行，及流动沿等高线进行；流函数的物理意义是两流函数数值只差为该两流线间的地转输运，所以等高线差值与地转输运成正比。34、关于潜水波的例题震源离岸300km，平均水深4km，海啸波多久到岸？解：海啸波波长很长对于整个海洋来说属于潜水波用潜水波波速公式35、主要分潮分潮符号(即假想天体符号)名称周期(平太阳时)相对振幅(取M2=100)半日分潮M2太阴主要半日分潮12.421100S2太阳主要半日分潮12.00046.5N2太阴椭率主要半日分潮12.65819.1K2太阴-太阳赤纬半日分潮11.96712.7全日分潮K1太阴-太阳赤纬全日分潮23.93454.4O1太阴主要全日分潮25.81941.5P1太阳主要全日分潮24.06619.3Q1太阴椭率主要全日分潮26.8687.936.大陆架的重要性。大陆架是大陆的自然延伸，原为海岸平原，后因海面上升之后，才沉溺于水下，成为浅海。这些浅海能够耗散潮汐能，往往是生物高生产力地区。通常是相关国家的专属经济区。37海流。海流是海洋中除了由引潮力引起的潮汐运动外，海水沿一定途径额大规模流动。引起海流运动的因素可以是风，也可以是热盐效应造成的海水密度分布的不均匀性。前者表现为作用在海面的风应力，后者表现为海水中的水平压强梯度力。加上地转偏向力的作用，便是海水既有水平流动，又有铅直流动。由于海岸和海底的阻挡和摩擦作用，海流在近海岸和接近海底处的表现与在开阔海洋上相比有很大的差别。海流对海洋中多种物理过程，化学过程，生物过程额地质过程，以及海洋上空的气候和大气的形成及变化，都有影响和制约的作用。38重力加速度。极地与赤道的差为0.052m/s2,在45度N地表与深度10000m的差仅为0.031m/s2.因此把g看成常量，为9.8m/s2.39海流产生的原因。一种是受海面风力的作用，这种原因是动力学的，所产生的的海流称为风声海流。在大洋区域，由于受盛行风系所产生的海流，具有独特的系统称之为风声环流。另一种是由于海面受热，冷热不均匀，蒸发降水不均匀，产生了温度和盐度的变化。从而使密度分布不均匀儿形成的海流。这种原因是热力学的所产生的海流称为热盐环流。39描述海水运动的方法。拉格朗日法和欧拉法。前者是跟踪水质点以描述它的时空变化，这种方法实现起来比较困难，但近代用漂流瓶以及中性浮子等追踪流迹，可近似地了解流的变化规律。通常用欧拉法来测量和描述海流，即在海洋中某些站点同时对海流进行观测，依测量结果，用矢量表示海流的速度大小和方向。绘制流线图流场中速度的分布。如果流场不随时间变化，那么流线也就代表了水质点的运动轨迹。4040海浪的运动特点。1.海浪的传播实际上是一种波形的传播，能量的传播，海水的质点是作椭圆运动的。2.海浪在深海以定常速度和振幅运动。进入浅海时，速度会减小，波高增加，在近海滩处会发生破碎。3.海底起伏可引起海浪的折射，海浪和障碍物引起的反射和绕射。41.厄尔尼诺。在太平洋沿岸的秘鲁和厄瓜多尔沿海，在圣诞节前后会发生海水异常回暖现象，当地人称之为厄尔尼诺现象。海洋对短暂风扰动额响应式厄尔尼诺发生的必要条件。41.海水表面热平衡与水平衡有何共同点。太阳辐射对热带海洋加热