物理海洋学-复习提纲-
发布时间：
物理海洋学 复习提纲
1、
海洋学的学科体系是怎样的？什么是物理海洋学，它的研究对象与方法是什么？
海洋学：是研究海洋的自然现象、性质及其变化规律，以及开发利用海洋的知识体系。是地球科学和地理学中的自然地理学的组成部分。
【基础学科】物理海洋学、海洋化学、海洋地质学、海洋生物学
【边缘学科】海洋环境学、海洋气象学、航海海洋学、渔场海洋学、军事海洋学、区域海洋学、海洋工程、海岸工程、海港工程、围海工程、深海采矿工程、海水养殖、海水淡化工程、海水综合利用工程、海洋能开发工程、海洋水下工程、海洋空间开发工程、海洋石油和天然气开采工程
物理海洋学：运用物理学的观点和方法，研究海洋中的力场、热盐结构、以及相关的各种机械运动的时空变化，并研究海洋中的物质、动量和能量的交换和转换的学科。
物理海洋学所研究的对象，是人类和其他生物赖以生存和生活的海洋中的物理环境。这种环境中的物理过程，与地球上的气候和天气的形成和变化、海洋生物的生存和生活、海洋中物质和热量的输送、海岸和海底的侵蚀和变化，以及海洋的交通运输和军事活动等，都有密切的关系。 研究方法：
➢ 观测与调查（现场和室内试验）: 卫星遥感、航拍，海洋调查船, 锚系、浮标，采样，样品分析，水槽试验，数值实验
➢ 理论化知识体系的建立: 从铅笔/纸张到超级计算机；从数据分析到理论; 从理论到模型
海里相当于多少公里？纬度中1分相当于多少海里？表示航行速度经常有单位“节”，一节相当于多少m/s？地球的自转角速度是多少？
1海里=1.852km；纬度中1分相当于1海里、纬度中1度相当于60海里，约111km； 1节（kt）=1海里/小时=1.852km/h（约等于0.5m/s）； 地球自转的角速度ω=2π/(24x3600s=7.27x10^-5 rad/s
世界海洋中根据其空间尺寸如何分类？什么是边缘海？什么是陆架浅海？ 洋(Ocean、海(Sea:边缘海，陆架浅海、海湾(Bay，Gulf，Embayment、海峡(Strait, Gullet、峡湾(Fjord、潮汐汊道(Tidal inlet、河口(Estury、潮滩(Tidal flat、沙滩(Sand beach 位于大陆边缘，以岛屿、群岛或半岛与大洋分隔，仅以海峡或水道与大洋相连的海域。
大陆架：它的范围自海岸线（一般取低潮线）起，向海洋方面延伸，直到海底坡度显著增加的大陆坡折处为止。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。
海洋中声音传播的速度与什么因素有关？何为海洋声道，其成因与特征分别是什么？ 海水的盐度、水深（压强）、海面和海底状况、海水的运动、海洋中包含的各种不均匀体如气泡和生物等
从声速最低的地方发射的声波，由于上下层的声速不同而发生折射，造成声波传播途径总是弯向声速最低的地方。大部分声波在海水中经过这样的往复弯曲折射，而不与海面和海底接触，故能量损失很小，这种现象称为声道现象。声速最低的地方称为声道轴。
海洋中光的传播与什么因素有关？光在水层中的衰减满足什么定律？光的传播对海洋生态系统有何影响？什么是真光层？
（1）海水中光的吸收：光能量在水中损失的过程就是吸收。吸收也存在不同的物理过程：有些光子是在它的能量变为热能时损失了，有些光子被吸收后由一种波长变为了另一种波长的光。
（2）海水中光的散射：散射时，光子没有消失，只是光子的前进方向发生了变化。也导致水中准直光束能量的衰减。海水中引起光散射的因素很多，主要有水分子和各种粒子，包括悬移质粒子、浮游植物及可溶有机物粒子等。
2、
3、
4、
5、
6、
7、
8、
9、
植物是海洋中生命的关键一环。植物需要光，光能够到达的海洋深度在一定程度了决定了大多数海洋生物的生存深度。
真光层，又名透光带，英文photic zone，指水层中有光线透过的部分。为海洋生物生态作用最活跃的水层。
风速的垂向分布如何？风应力如何计算？风的大小是如何分级的？ 垂向风速剖面：
风应力计算：
海洋的热平衡是怎样的？什么是位温？世界大洋的水温分布如何？受什么因素控制？ 热平衡：太阳短波辐射、海面有效回辐射、潜热（蒸发和凝结）、显热（对流） 位温：某一深度海水绝热上升到海面时温度，比现场温度低 空间：垂向（混合层、温跃层、深层海洋）；
表面（纬向带状分布，北半球大洋西部温度大于东部、南半球相反） 时间：日变化（变化小，正弦曲线）；年变化（热带变化小周期半年、温带变化大周期一年，近岸海域温差大，）
因素：太阳辐射、大洋流动、风
什么是上混合层？其季节性变化特征是什么，由何种因素控制？
上混合层：海洋要素（特别是位温）随深度分布趋于均匀的海洋边界层。
夏季：太阳辐射强、表面风弱，所以混合层最浅；冬季：海洋失去热量、表面风强，所以混合层最深。
世界大洋的盐度分布规律如何？为什么会形成这样的分布？
空间：就大洋表层盐度的多年平均而言，其经线方向分布与蒸发、降水之差(E—P有极为相似的变化规律基本上也具有纬线方向的带状分布特征，但从赤道向两极却呈马鞍形的双峰分布。即赤道海域，盐度较低；至副热带海域，盐度达最高值；从副热带向两极，盐度逐渐降低，这与极地海区结冰、融冰的影响有密切关系。
时间：由于蒸发、降水、结冰和融冰都有年周期变化，所以海洋表层盐度的年变化也有周期性。
极地海域：春季（大约4月）融冰，表层盐度最低，冬季季风强烈并且结冰排出盐分，近表层盐度最
10、
11、
高。
中纬度海域：夏季（7—9月）降水和径流最大，盐度值最低，冬季蒸发强降水少，盐度值最高。 热带海域：季节变化不明显。
什么是海水的状态方程？为什么在河口地区海水的密度主要由盐度变化决定？
海水状态方程是描述海水状态参数（温盐密）之间关系的方程式，也称为P-V-T性质。 河口区域海水盐度变化大，相比较于温度而言对密度的影响更大。
什么是连续方程？Boussinesq假定是什么？要什么条件才能满足？什么是静压假定，需要什么条件才能满足？
连续方程：
Boussinesq假定：流体的密度跟压强和温度有关,在低速流动中,流体压强变化不大,主要是由于温度的变化引起密度变化,因此忽略压强变化引起的密度变化,只考虑温度变化引起的密度变化叫做Boussinesq假设。
➢ 海洋中的速度要小于声速；
➢ 波浪或者扰动的相速度必须小于声速；
➢ 运动的垂直尺度必须小于C**2/g（g是常量）
静压假定：静压近似是指对水平尺度远大于铅直尺度的大尺度运动，垂向动量守恒方程可以简化为静压关系。（看书！）
海洋中的力有哪些？动量平衡方程（欧拉方程，Navier-Stokes）是怎样的？ 重力：引潮力、浮力、水平压强梯度力
摩擦力：风应力、底部切应力 惯性力（表观力、伪力） 欧拉方程：
12、
13、
什么是雷诺数？它表示怎样的物理意义？雷诺应力与湍流摩擦是什么关系？
水体紊动是由于流体运动的非线性作用产生的。这种非线性作用可以用动量方程中的非线性项来表达，组合成一个无量纲数
Re=ρvL/μ，ρ、μ为流体密度和运动粘性系数，v、L为流场的特征速度和特征长度 