物理海洋学复习2012
物理海洋--整理
....... 第四章 水团分析
第一节 水团的基本概念和术语 水团：是在一定的时期中形成于同一源地的、一定体积的水体，在同一水团内，主要海 洋学特征（温度、盐度等）在空间上具有相对的均一性，在时间上具有大体一致的变化 趋势，与其周围海水的物理、化学性质及其变化规律存在明显差异。 核心，边界，强度，形成和变性，运动和海流
可从纬向，经向，区域，垂向各个方面讨论。 大洋密度的时间变化 密度跃层（温度跃层）：春季形成，夏季强盛，秋冬衰亡。
第六节 海洋温度、盐度、密度的细微结构 双扩散对流：当高温高盐水和低温低盐水重叠且呈稳定层结时，若上下密度差异小，由 于分子热传导效应比盐度扩散效应强得多，则上层海水因失热较快而冷却下沉，下层则 因受热较快而增温上升，于是形成双扩散对流。 盐指：由于双扩散对流，而在界面上出现的簇状小长柱结构。 多层阶梯状结构：界面上下的水层，因升降盐指的搅拌而趋于均匀，逐渐形成多层阶梯 状结构。
小。 渗透压：渗透作用达到平衡状态时，膜两侧的压力之差。 粘度：相邻水层之间存在相对运动，由于分子不规则运动，产生动量传递，从而形成切 应力。
第一节 海洋热平衡分量
第三章 海洋表面热平衡和水平衡
穿过海表面热交换的四个过程：
来自太阳的短波辐射 ——太阳辐射能
大气与海洋之间的长波（红外光部分）辐射热交换 ——有效回辐射
混合层（从海面向下到几十米水层）， 风使该层海水充分混合，维持同温度
温跃层（混合层下温度骤变区），因季节 而异
位温：海水微团从海洋某一深处（压强为 p）绝热上升到海面（压强为一个标准大气压） 时所具有的温度。（为了便于大洋环流研究，需用某些保守量来标记水块，即其特性不 涉及能量交换，因此引入位温。） 第四节 盐度 绝对盐度：海水中溶解物质质量与海水质量的比值。 1978 年实用盐标：在 1 标准大气压下，15℃的环境温度下，海水样品与标准 KCL 溶液
物理海洋学考试复习课件讲课教案
热容：单位体积海水温度升高1℃时所吸收的热量，单位记作 （J/m3K）或（J/m3℃）。
比热容：单位质量海水的热容，单位记作（J/kgK）或 （J/kg℃）。
比热容（J/kg℃）×海水密度（kg/m3）= 热容（J/m3℃）
海水的热容和海水的密度（质量）成正比，海水的比热容只与 海水自身的性质有关。
✓ 辐射能量最大的波长与辐射体表面绝对温度成反比(恩维定律)， 故太阳最强波长l=2898μm·K/6100K=0.475μm，属短波辐 射，对应于可见光的青光波段。
✓ 到达海面的太阳辐射与大气透明度和天空中的云量、云状以及 太阳高度H(太阳光线与地球表面观测点的切线之间的夹角)有关。 到达海面的太阳辐射又有部分被反射到大气中去。
✓ 大气均温13.7℃，比海面温度低，海面长波辐射量值大于大 气回辐射，交换结果恒为海洋失去热量。
✓ 适合于西北太平洋及我国近海的计算公式：
蒸发耗热（潜热）Qe
✓ 蒸发和水汽凝结是可逆过程。蒸发使海水变成水汽进入大气，海 洋失去热量；水汽凝结又将热量释放出来，但这部分热量几乎全部 留在大气中。因此蒸发只能使海洋耗热。
✓ 蒸发所耗热量Qe的量级与（QS-Qb）相当， 但在低纬热带海区，则由于海面上湿度大，蒸发量显著低于亚热带海区，
✓ 感热交换Qh随纬度变化不大，且量值较小。 ✓ 23°N～18°S的热带海域热平衡余项Qt为正，即海水有净的热收入，温度升高；
向两极方向的中、高纬海域Qt皆为负，即海水有净的热量支出，温度降低。
✓ 采用位温的概念使得不 同深度的海水温度不再 受压力的影响，而具有 可比性；
✓ 除了海表面以外，海洋 的位温总是小于现场温 度。
热量传播的三种方式
✓ 传导：没有宏观相对位移 ✓ 对流：质点发生相对位移，仅发生在流体 ✓ 辐射：电磁波传递能量，无需介质
物理海洋学期末复习资料
代替。
第五章
1.梯度流、倾斜流的表达式（������������������������）
A．海流是海洋中发生的一种有相对稳定速度的大规模的非周期性流动。 其发生的原因有两种：a.受海面风力的作用（动力学）；b.海面受热冷却不均匀、蒸发降水不均匀所产生的温 度、盐度从而引起密度分布不均匀（热力学）。
M：融冰 ������������：海流及混合使海域失去的水量
第四章
1.运动方程：
���������⃗��� ������������
=
������
+
������������
−
1 ������
∇������
+
������
−
2������
×
���⃗ ���
−
������
×
(������
×
������)
A．建立了一个考虑海底摩擦效应，封闭的矩形大洋中的漂流模式，即考虑西边界区域；
B．结果指出 f 随维度变化，即β效应是产生海流西向强化的基本原因。
（4）Munk 理论
A．整个大洋环流呈现西部强化现象
①以纬度向为主
②都随着 x 增大而衰减
B．大洋西边界质量输运特点：
③在西边界区域有一强烈的北向流动，近岸处质量运输很大，随着离岸距
3.风生大洋环流的几个理论成果（������������������������）
（1）边界层技术：作为整个大洋，其中的运动应该有个统一解。这个统一解是一个衔接方法，它将边界层内的 解与大洋内部区域的解，适当衔接起来，组成一个大洋环流解。重要的问题是选择合适的、具有边界层厚度的长 度尺度。按这个尺度去简化边界层内的方程，使解相对容易求得并满足边界条件。而当把边界层坐标系延长时，
物理海洋学复习提纲
物理海洋学复习提纲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2、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/s3、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。
2012海洋生态学第8章-海洋生态系统的分解作用与生物地化循环
嫌氧微生物代谢类型的重要性 ：继续分解作用
底栖动物会通过摄食、消化和代谢加速有机物质的分解 大型动物还起着对有机碎屑的“粉碎者”的作用
大型底栖动物的生物扰动作用改变了沉积物环境的特征， 从而影响有机物质的分解过程。
第四节 碳循环和海洋生物泵
不同系统的碳库容量比较
Carbon pool (Pg,
6CO2＋6H2O＋能量 C6H12O6＋6O2
酶
厌氧呼吸
（二）有机物质的分解过程
包括可溶性物质的沥滤、微生物的降解和异养生物的消耗等 1. 沥滤阶段（leaching phase）：不需细菌 2. 分解阶段（decomposition phase）：有机物 3. 耐蚀阶段（refractory phase）：有机物，海洋腐殖土 特征和强度决定于分解者生物（主要是细菌和微型原生动 物）、被分解者的组分和理化环境条件三类变量。
温室气体的不断排放引起表层海水温度的升高和深层 海水溶解氧的减少。
高纬度低温海水的下沉这一物理过程，虽然可以携带从大 气中吸收的CO2进入深层，但是，在赤道上升流区，海水会 向大气释放CO2，从长时间尺度和全球尺度讲，这一物理过 程对CO2的收支是平衡的。
海洋生物泵的作用引起广泛关注。
（二）海洋生物泵的效率估计 当前人类活动释放到大气中的碳约为69×108 t／a。 全球海洋初级生产的固碳能力（即初级生产力）超过 200×108 tC／a。
1．海水中可溶性氮的化学形态 DIN：NH4+、NO3－、NO2－和N2
DON：氨基酸、尿素和肽类
2．无机氮化合物的相互转化
海水中氨离子如果没有被浮游植物吸收：
NH3―NH2OH― N2O2－2―NO2－―NO3－
物理海洋复习提纲
《物理海洋学》复习提纲 （2012年12月）第四章 基本方程1、作用于海水微团的真实力有哪些？答： 地球引力g*=02()M r a r μ-，压强梯度力1pρ∇-，摩擦力F V μρ=∆，天体引力（包括月球引力()02M LX LLK μ=-和太阳引力()02S LX LLK μ=-）2、基本方程由哪几个守恒定律推导而来？有几种方程组成？答：()()()()120(,,)T D dV g p V F F dt V sV s k s t V t s p θρθθκθρρθ⎧=-∇-Ω⨯++⎪⎪⎪∇⋅=⎪∂⎪+⋅∇=∆⎨∂⎪∂⎪+⋅∇=∆⎪∂⎪=⎪⎩——运动方程动量守恒——连续方程质量守恒——盐量扩散方程盐量守恒——热传导方程热量守恒——海水状态方程3 边界条件出现的物理原因？答：海洋是有边界的，它与大气、海底和海岸线之间存在着不连续界面。
而这种不连续界面基于连续性的海水运动基本方程组不能应用，必须用边界条件来代替。
4、基本方程及边界条件为什么要进行时间平均？答：通常情况下，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，这种运动被称为脉冲运动。
这种运动分析起来很困难，通过时间平均，可以将海水运动中的脉动特征分离掉，从而更利于体现海水运动的整体规律。
5、准静力近似、f 平面近似、β平面近似和Boussinesq 近似的概念。
答：准静力近似：静力方程10pg zρ∂--=∂0z p p gdz ζρ⇒=+⎰，其中0p 为海面气压，z gdz ζρ⎰为z 点以上单位底面积水柱的重量。
任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设。
f -平面近似：在大尺度运动中，为了理论上研究方便，在不影响海水运动主要特征的情况下，常常取02sin f f ωϕ==，即认为海水运动发生在科氏力参量为常数0f 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。
物理海洋学期末复习资料完.docx
1.inertial period （惯性周期P135）：It is one half the time required for the rotation of a local plane on Earth's surface2.geostrophic balance （地转平衡P151）:Within the ocean5 s interior away from the top and bottom Ekman layers, for horizontal distances exceeding a few tens of kilometers, and for times exceeding a few days, horizontal pressure gradients in the ocean almost exactly balance the Coriolis force resulting from horizontal currents. This balance is known as the geostrophic balance.3.pressure gradient （压力梯度）：In atmospheric sciences （meteorology, climatology and related fields）, the pressure gradient （typically of air, more generally of any fluid） is a physical quantity that describes which direction and at what rate the pressure changes the most rapidly around a particular location. The pressure gradient is a dimensional quantity expressed in units of pressure per unit length. The SI unit is pascal per metre （Pa/m）.4.mixed layer （混合层P81）:Wind blowing on the ocean stirs the upper layers leading to a thin mixed layer at the sea surface having constant temperature and salinity from the surface down to a depth where the values differ from those at the surface. The magnitude of the difference is arbitrary, but typically the temperature at the bottom of the layer must be no more than 0.02-0.1° colder than at the surface./ The oceanic or limnological mixed layer is a layer in which active turbulence has homogenized some range of depth5.Physical Oceanography（物理海洋学P8）:Physical Oceanography is the study of physical properties and dynamics of the ocean. The primary interests are the interaction of the ocean with the atmosphere, the oceanic heat budget, water mass formation, currents, and coastal dynamics. Physical Oceanography is considered by many to be a subdiscipline of geophysics.6.The Ekman numbeT（埃克曼数P139）is a dimensionless number used in describing geophysical phenomena in the oceans and atmosphere. It characterises the ratio of viscous forces in a fluid to the fictitious forces arising from planetary rotation. It is named after the Swedish oceanographer Vagn Walfrid Ekman.7.thermocline （温跃层P82）：Below the mixed layer, water temperature decreases rapidly with depth except at high latitudes. The range of depths where the rate of change, the gradient of temperature, is large is called the8.double diffusion （双扩散P130-131）：Here's what happens. Heat diffuses across the interface faster than salt, leading to a thin, cold, salty layer between the two initial layers. The cold salty layer is more dense than the cold, less-salty layer below, and the water in the layer sinks. Because the layer is thin, the fluid sinks in fingers l-5cm in diameter and 10s of centimeters long, not much different in size and shape from our fingers. This is salt fingering. Because two constituents diffuse across the interface, the process is called double diffusion.pl319.salinity（盐度）:（P73-75）At the simplest level, salinity is the total amount of dissolved material ingrams in one kilogram of sea water. Thus salinity is a dimensionless quantity. It has no units.10.Reynolds number （雷诺数P116）:In fluid mechanics, the Reynolds number （Re） is a dimensionless number that gives a measure of the ratio of inertial forces to viscous forces and consequently quantifies the relative importance of these two types of forces for given flow conditions.11.Coriolis Force （科氏力P133-134）Is the dominant pseudo-force influencing motion in a coor-dinate system fixed to the earth.12.Potential Temperature（位温P85）Potential temperature 0 is defined as the temperature of a parcel of water at the sea surface after it has been raised adiabatically from some depth in the ocean.13.青藏高原对气候的意义及附近海洋的影响（P42-43）Maps of surface winds change somewhat with the seasons. The largest changes are in the Indian Ocean and the western Pacific Ocean.Both regions are strongly influenced by the Asian monsoon. In winter, the cold air mass over Siberia creates a region of high pressure at the surface, and cold air blows southeastward across Japan and on across the hot Kuroshio, extracting heat from the ocean. In summer, the thermal low over Tibet draws warm, moist air from the Indian Ocean leading to the rainy season over India.14.科氏力推导泄宪绿佩向力媛?绝对速度V.和加速度（花/次），附录地转偏向力推导牛顿第二定律——+ 2QxP + QxQx^ =dt.I ^=-2QxF-QxQx J R + （^F ）/w其中，-20xU称为地转偏向力-Q X Q X A 为离心力，与地心引力合成有效重力。
海洋物理知识点总结
海洋物理知识点总结海洋物理是研究海洋中的各种物理现象和规律的学科，它包括海洋水文学、海洋声学、海洋地球物理、海洋气象和海洋生物物理等多个分支。
海洋物理学是一个非常重要的学科，它对于揭示地球的气候变化、海洋环境变化以及海洋资源的开发利用具有重要意义。
本文将从海洋水文学、海洋声学、海洋地球物理、海洋气象和海洋生物物理等方面来总结海洋物理的一些知识点。
一、海洋水文学1. 海洋水文学是研究海洋水体的水文特性的科学，它主要研究海洋水体的温度、盐度、密度、温盐结构、海洋环流和海洋混合等问题。
海洋水文学研究的内容非常广泛，其中有一些知识点是非常重要的：(1) 海洋水体的温度分布：海洋中的水温分布受到太阳辐射、地球自转以及地形等因素的影响，其中海水温度垂直分布是由海水密度垂直分布所决定的。
(2) 海洋水体的盐度分布：海水的盐度主要由海水蒸发、降水和冰的形成及融化等因素所决定，海水的盐度分布对海洋环流有重要影响。
(3) 海水的密度分布：海水密度受到温度和盐度的影响，密度不同的海水在重力作用下产生不同的垂直运动。
(4) 海洋环流：海洋表面的风和地转作用产生的洋流对海洋物理过程有着非常重要的影响，它们决定了海水垂直和水平混合的强度。
2. 海洋水文学的研究方法主要有采样观测、水声观测和卫星遥感等方法，这些方法可以对海洋水文学进行多角度的观测和研究，对于揭示海洋环境的变化和海洋资源的分布有着非常重要的意义。
二、海洋声学1. 海洋声学是研究海洋中声波传播特性以及利用声波进行海洋观测和通信的科学，它主要研究海洋声速、声传播特性、声反射和吸收等问题。
海洋声学的研究是非常重要的，它对于海洋环境监测、海底地形测绘以及海洋生物研究等具有非常重要的意义。
2. 海洋声速是海洋声学研究的一个重要内容，海洋中的声速受到温度、盐度和压力等因素的影响，海洋水体中不同层次的声速分布对海洋声波传播有着重要的影响。
3. 海洋声学的研究方法主要包括声学探测、声学散射和声学遥感等方法，它们可以对海洋中的声波进行观测和研究，得到海洋环境中的声速分布、海底地形和海底生物等信息。
物理海洋学期中考试复习要点
Lecture0 地球、大气和海洋概述1.海洋在水循环中起着关键作用。
海洋持有地球上的97%的水；78%的全球降水发生在海洋之上，它是86%的全球蒸发源。
2.Why Study Ocean?✧超过62%的人口居住在离海岸线100km范围内，并且这部分人口增长率最快✧超过50%的海岸线处于危险之中✧海洋提供了人类大量的食物及矿产资源✧人类活动产生大量的有毒或未经处理的污水及生活垃圾，对海洋造成严重污染，从而威胁海洋生态系统✧海洋调节全球气候，海洋状态的变化将给人类难以预料的后果3.反常膨胀：水在4 C时密度最大，由水分子结构决定。
因此水在密度最大时仍然为液态。
水的特殊性质对海洋环流形成，以及对海洋所有生命的生存极其重要。
(A)秋季的冷却空气(4C)导致湖水表面冷却，表层比底层暖水密度更大，此处显示为15摄氏度。
这造成对流翻转和混合湖水。
(B)在持续冷却和对流的情况下，湖水达到最高密度的均匀温度，约为4C。
(C)随着冬季的临近和气温的进一步降低，湖面出现冷却，但这种水的密度低于底层的4C水。
地面结冰，而底层水保持在4C。
Lecture1 IPO概况1.物理海洋学是海洋流体运动的研究。
其目标是了解所有时间和空间尺度上的过程，以模拟这些过程，并在可能时进行预测。
2.地球是70.8%的水覆盖。
在85-90°N和55-60°S之间没有土地。
在纬度为45-70°N时，陆地比水多。
在纬度为70-90°S的只有陆地（南极洲）。
珠峰8844.43米+3.5米冰盖。
陆地平均海拔840m，海洋平均深度3800m，平均海水覆盖3000m。
太平洋占地球表面51%。
3.Pacific: 179 x106 km2, 46%; 15,000 kmAtlantic: 106x106 km2, 23%; 5,000 kmIndian: 75 x106 km2, 20%; 5,000 km4.地球半径为6371公里。
物理海洋学考试复习课件
热量传播的三种方式
传导：没有宏观相对位移 对流：质点发生相对位移，仅发生在流体 辐射：电磁波传递能量，无需介质
传导 对流
辐射
热平衡方程
式中
Q Qs Qb Qe Qh Qv
Qs 为到达海面的太阳短波辐射 Qb 为大气与海洋之间的长波辐射热交换
辐射 传导
Qe 为海水蒸发热损耗或凝结热收入（潜热）
结冰与融冰：是海洋水平衡中的可逆过程。海冰被 海水冲击到陆地上使海洋失去水量，相反，陆地冻结冰 的融化会使海洋水量增加。若陆地冻结冰全部融化流入 海洋，将使全球海平面上升66m。 结冰与融冰量目前基本平衡，但个别海域的季节不平 衡情况仍存在。如南极大陆冰川以1m/d速度向海洋推进， 断裂入海后形成巨大冰山；北极海域格陵兰岛也是冰山 发源地，这些冰山终将融化，对局部海域水平衡影响不 容忽视。
蒸发耗热（潜热）Qe
蒸发和水汽凝结是可逆过程。蒸发使海水变成水汽进入大气，海 洋失去热量；水汽凝结又将热量释放出来，但这部分热量几乎全部 留在大气中。因此蒸发只能使海洋耗热。 世界大洋因蒸发而耗去的热量，可占入射到地球上的总辐射量的 23%。 海洋蒸发耗热的计算公式：
蒸发速率的空间分布：赤道小（空气相对湿度大，风速小）；高 纬海区小（气温低，大气容纳的水汽量小）；亚热带和信风带海区 大（空气干燥，气温高，风速大）；大西洋湾流和太平洋黑潮区出 现极值（暖流、冬季偏北风）。 蒸发速率的时间分布：冬季大于夏季（水温高于气温，风速大）。
水平衡方程
式中：P-降水、R-陆地径流、M-融冰、E-蒸发、F-结冰、Ui和Uo分别 为海流混合使海洋获得和失去的水量，q-研究海域在某时段内水量交 换之盈余(q＞0)或亏损(q＜0)。
物理海洋学课后题
1、物理海洋学的研究手段有哪些答：理论分析数值模型数据处理和分析试验和观测理论分析：主要是运用流体动力学和热力学的原理，对一些理想化的或经过简化的问题，通过解析求解，进行模式化的研究数值模型：对于比较复杂的问题，则借助于电子计算机进行数值模拟求解数据处理和分析：由于海洋中的物理现象和过程，具有随机性，故常应用概率统计和随机过程的理论，对现场观测的数据进行分析和处理。
试验和观测：以遥感、遥测、遥控、自动化和电子计算机技术等为基础的海洋探测系统2、物理海洋学的研究内容有哪些答：物理海洋学是运用物理学的观点和方法研究海洋中的海水宏观运动（包括：海洋环流、海洋波动和海洋潮汐）；海气相互运动；海洋湍流3、物理海洋学与其它海洋分支学科的联系是怎样的答：随着现代科学技术的发展，一个以遥感、遥测、遥控、自动化和电子计算机技术等为基础的海洋探测系统，迅速发展起来。
包括从空间对海洋表面的遥感技术、水下的海底声学遥感技术、海洋浮标技术、深水观测技术等，初步形成了海洋立体探测研究系统。
第二章4、位温和现场温度的区别答：现场温度是实际测得某一地点的温度位温是指：某深度(压力为P)的海水微团，绝热上升到海面(压力为大气压P0)时所具有的温度称为该深度海水的位温，记为θ。
5、海水的声学和光学特性各有哪些答：海水的光学特性：海水对光的选择性吸收（长波优先）海水的散射（分子散射、粒子散射）海水对光的衰减：吸收＋散射6、海水的绝热变化过程答：海水的压缩性导致其微团在铅直位移时，深度变化→压力变化→V变化。
绝热下沉时，P增大→V缩小，外力对海水微团作功→内能增加→T升高；反之，绝热上升时，V膨胀→消耗内能→T降低。
上述过程中海水微团内的温度变化称为绝热变化7、海水的热学性质答：海水的热力学参数：海水的热容、比热容、绝热温度、位温、热膨胀及压缩性、热导率与比蒸发潜热等，是海水的固有性质，是温度、盐度、压力的函数。
海水的热性质与纯水的热性质多有差异，这是造成海洋中诸多特异的原因之一。
2012年海洋基础知识整理
2012年海洋基础知识整理第一部分：海洋科学基本知识（一）海洋科学1.[掌握]：海洋科学研究的对象海洋科学研究的对象是世界海洋及与之密切相关联的大气圈、岩石圈、生物圈。
海洋科学研究海洋的自然现象、性质及其变化规律，以及与开发利用海洋有关的知识体系。
地球科学的组成部分与物理学、化学、生物学、地质学以及大气科学、水文科学等密切相关。
海洋包括海水、溶解和悬浮于其中的物质、生活于其中的生物、海底沉积和海底岩石圈，以及海面上的大气边界层和河口海岸带。
地球的海和洋，总面积约3.6亿平方千米，约占地表总面积的71％，相当于陆地面积的2.5倍；平均深度约3800米，最大深度11034米；容积约13.7亿立方千米，容纳的水量超过地球总水量的97％。
[了解]：海洋科学的分支及海洋科学研究的特点海洋科学的分支：海洋科学体系包括基础性科学、应用与技术研究、管理与开发的研究。
基础性科学包括物理海洋学、化学海洋学、生物海洋学、海洋地质学、环境海洋学、海气相互作用以及区域海洋学等。
应用与技术研究有卫星海洋学、渔场海洋学、军事海洋学、海洋声学、光学与遥感探测技术、海洋生物技术、海洋环境预报以及工程环境海洋学等。
管理与开发研究有海洋资源、海洋环境功能区别、海洋法学、海洋监测与环境评价、海洋污染治理、海域管理等。
海洋科学研究的特点：1、明显地依赖于直接的观测；2、信息论、控制论、系统论等方法在海洋科学研究中越来越显示其作用；3、学科分支细化与相互交叉、渗透并重，而综合与整体化研究的趋势日趋明显。
（二）地球运动和结构2.[熟悉]：科氏力（地球自转偏向力）的作用；科氏力与地球自转产生的惯性离心力差别科氏力（地球自转偏向力）的作用：地球上只有相对地球运动的物体，才会受到科氏力（地球自转偏向力）的作用。
该力不改变物体运动的速率，只能改变(水平运动)物体运动的方向。
在北半球总是使运动物体向右偏、南半球向左偏。
地球自转产生的惯性离心力：在地球上的物体，都会受到由于地球自转产生的惯性离心力，在不同的纬度惯性离心力的大小不同。
物理海洋(知识点)
内容1.知识点：潮汐现象是海洋中普遍存在的自然现象，是海水在天体（主要是月球和太阳）引潮力作用下所产生的周期性运动，习惯上把海面的升降称为潮汐，而海水在水平方向的周期性流动称为潮流。
2.知识点：通常把由北赤道流和南赤道流跨过赤道的部分组成的、沿南美北岸的流动称为圭亚那流和小安的列斯流，经尤卡坦海峡进入墨西哥湾以后称为佛罗里达流，佛罗里达流经佛罗里达海峡进入大西洋后与安的列斯流汇合处视为湾流的起点。
此后它沿北美陆坡北上，到35°N附近，离岸向东，直到45°W附近的格兰德滩以南，海流都保持在比较狭窄的水带内，此段称之为湾流。
湾流是世界海洋中流速最大、影响深度最深的最强大的暖流。
3.知识点：水色三要素为总悬浮物、叶绿素和黄色物质。
4.知识点：当月相为新月、满月时，月球、太阳和地球在一条直线上，两天体产生的天体引潮力方向相同，使潮汐增强，潮差出现极大值，称为天文大潮或朔望潮；当月相为上、下弦月时，月球和太阳引潮力方向接近正交，几乎没有叠加效应，故潮差达极小值，称为小潮或方照潮。
5.知识点：海水的比热容是1千克海水温度升高1℃所吸收的热量。
海水比热容较大，是空气的4倍。
由于海水密度远大于空气密度，1立方米海水温度变化1℃的热量，能使大约3100立方米大气产生1℃的变化，因此海洋水温较气温变化缓慢滞后，其日变化幅度远小于气温的日变化。
6.知识点：地球表面上平均温度最高的纬向带状称之为热赤道，平均在7°N左右。
7.知识点：同10题。
8.知识点：太平洋和大西洋上层南北副热带海区均存在一反气旋式水平环流，在亚北极海域存在一气旋式水平环流。
在副热带流环中，在大洋的西边界处出现海流流幅变窄，流层加厚和流速增大的现象，称之为西向强化。
该处的海流称之为西边界流，是海洋中的强流区。
北半球的西向强化现象比南半球更为显著，即北半球的西边界流强于南半球。
黑潮和湾流分别是北太平洋和北大西洋中的西边界流，也是两大洋中最强的洋流。
物理海洋复习提纲
《物理海洋学》复习提纲 （2012年12月）第四章 基本方程1、作用于海水微团的真实力有哪些？答：地球引力g *= 02()M r a r μ- ，压强梯度力1p ρ∇-，摩擦力F V μρ=∆，天体引力（包括月球引力()02M LX LLK μ=- 和太阳引力()02S L X LLK μ=-）2、基本方程由哪几个守恒定律推导而来？有几种方程组成？答：()()()()120(,,)T D dV g p V F F dt V s V s k s t V t s p θρθθκθρρθ⎧=-∇-Ω⨯++⎪⎪⎪∇⋅=⎪∂⎪+⋅∇=∆⎨∂⎪∂⎪+⋅∇=∆⎪∂⎪=⎪⎩——运动方程动量守恒——连续方程质量守恒——盐量扩散方程盐量守恒——热传导方程热量守恒——海水状态方程3 边界条件出现的物理原因？答：海洋是有边界的，它与大气、海底和海岸线之间存在着不连续界面。
而这种不连续界面基于连续性的海水运动基本方程组不能应用，必须用边界条件来代替。
4、基本方程及边界条件为什么要进行时间平均？答：通常情况下，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，这种运动被称为脉冲运动。
这种运动分析起来很困难，通过时间平均，可以将海水运动中的脉动特征分离掉，从而更利于体现海水运动的整体规律。
5、准静力近似、f 平面近似、β平面近似和Boussinesq 近似的概念。
答：准静力近似：静力方程10pg zρ∂--=∂0z p p gdz ζρ⇒=+⎰，其中0p 为海面气压，z gdz ζρ⎰为z 点以上单位底面积水柱的重量。
任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设。
f -平面近似：在大尺度运动中，为了理论上研究方便，在不影响海水运动主要特征的情况下，常常取02sin f f ωϕ==，即认为海水运动发生在科氏力参量为常数0f 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。
物理海洋考试
物理海洋考试1. 河口滞流点和最大浑浊带成因的动力机制在咸淡水密度梯度的作用下，河底某处往往出现涨落潮流相抵以后净流流速接近与零的滞流点，在滞流点以上泥沙向下游运移，在滞流点以下泥沙向上运移，而在滞流点附近悬沙汇聚，形成高含沙量区，即最大浑浊带。
2. Ekman 大洋漂流理论理想化的无边界、无限深和密度均匀的海洋，因海面受稳定的风长时间吹刮，出现铅直湍流而产生的水平湍流摩擦力，与地转偏向力平衡时出现的海流。
海面风力对海水的搅拌混合，使风的动量通过海面传给表面的海水后，因海水的粘滞性，依次传给下层的海水，使后者也流动起来。
由于地转偏向力的作用，在北（南）半球，埃克曼漂流的表面流速，偏于风向右（左）方45°。
表层以下的海水随着深度的增加，流向不断右（左）偏，流速也不断减小，直至某深度处流向和表面流向完全相反时，流速便约为表面流速的4％。
此深度称为摩擦影响深度。
从海面至此深度处的水层称为埃克曼层，摩擦影响深度又称为埃克曼层深度。
埃克曼漂流的流速矢端在空间所构成的曲线称为埃克曼螺旋，其在水平面上的投影便称为埃克曼螺线。
、3. 用平衡潮理论，说明潮汐膨胀，潮汐日滞后和日不等现象平衡潮理论：海面在月球引潮力的作用下离开原来的平衡位置作相应的上升或下降，直到在重力和引潮力的共同作用下，达到新的平衡位置为止。
因此海面便产生形变，也就是说，考虑引潮力后的海面变成了椭球形，称之为潮汐椭球，并且它的长轴恒指向月球。
由于地球的自转，地球的表面相对于椭球形的海面运动，这就造成了地球表面上的固定点发生周期性的涨落而形成潮汐。
潮汐膨胀：沿着与地球和月球垂直的中线（过地心），作用于每个质点上的引力恰好提供了所需的惯性离心力。
在靠近月球的一边，引力大于离心力，它导致海洋朝月球方向堆积。
在背离月球方向一面，引力不足以提供离心力来保持质点做圆周运动，质点趋向于背离月球运动。
这个过程导致了地球两侧的潮汐膨胀。
潮汐日不等：当月球赤纬不为0时，除赤道仍为正规半日潮外，其他一些地区的海面虽然在一个太阴日内也可出现两次高潮和两次低潮，但两次高潮的高度不相等，两次涨潮时也不等，形成日不等现象。
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第2章 复习要点
1、水的特性？
第2章 复习要点
2、海水的组成
80多种化学元素
三类：常量元素（>100毫克）、微量元素（1-100毫克）和 痕量元素（<100毫克）
第1章 复习要点
3、海洋与周围环境是如何进行相互作用的？ ✦1）海面
海水与大气的交界面，是海洋与外界沟通的窗口 通过海面，接收太阳的辐射能 同时进行物质、动量和能量的交换
✦2）海底
海洋与岩石圈的交界面 同样进行物质、动量和能量的交换－海底热流
第1章 复习要点
3、海洋与周围环境是如何进行相互作用的？ ✦3）沿岸带
其他力
第3章 复习要点
2、层流海水运动有哪些基本方 程组？
或者：描述海水的动力-热力学 方程有哪些？涉及哪些海洋物理 参量？
海水运动方层（3个）、海水连续方程（质量连续或体积连 续）、盐量扩散方程、海水热传导方程、海水热膨胀方程
第3章 复习要点
4、何为海水的质量守恒？海水的
质量连续方程和体积连续方程有何
6、海水的热性质
基本概念： 热容？比热容？ 体积热膨胀系量（热膨胀率）？位温？
根据海水的热膨胀系量和压缩系量分析海水运动速度小于空 气的主要原因？
热膨胀系量小－－当海水温度升高时， 单位体积海水的体 积的增量小...... 压缩系量小－－压强升高1pa时，单位体积海水的体积的 增量小......
根据海水的热性质解释海水温度变化缓慢的原因？饱和蒸汽 压大，物质越容易挥发；海水的饱和蒸汽压小，蒸发损失的 水量、热量减小，水温变化不大。
第1章 复习要点
1、研究海洋的物理性质有何意义？ ✦海洋为人类提供食物与资源
1)、海洋含有丰富的食物资源－－粮仓 2)、海洋物产丰富－能源库
✦海洋与全球气候密切 ✦与人类社会经济发展关系密切
第1章 复习要点
2、述海洋空间分布的主要特点？ ✦1）广漠与有限； ✦2）通达与阻隔； ✦3）深厚与浅薄;
联系？
∫∫∫ τ
∂ρ
∂t
dτ
=
− ∫∫ σ
ρVndσ
考虑海水不可压缩
dρ = 0
dt
若取一由闭合曲面σ所围成的固定几何 空间，其体积为τ。在单位时间内在该 空间内海水质量的增加量等于 在同一 单位时间内通过闭合曲面σ进入该固定
空间的海水量
∇iV
=
∂u ∂x
+
∂v ∂y
第2章 复习要点
6、海水的热性质
第2章 复习要点
7、海水的密度
基本概念： 密度？比容？ 位密？比容偏差？热比容偏差？
第2章 复习要点
8、海水的状态方程
什么叫做海水的状态方程？为什么要研究海水状态方程？如 何表示海水的状态方程？有哪些描述海水状态的方程？
第2章 复习要点
9、水色、透明度
水色是指海水的颜色，是由水质点及海水中的悬浮质点所散 射的光线来决定的。 海水透明度是表示海水能见程度的一个量度，即光线在水中 传播一定距离后，其光能强度与原来光能强度之比。另一种 表示海水透明度方法是以直径30cm的白圆盘投入海水中可 见深度来表示。
物理海洋学复习
内容
第1章 概述 第2章 海水的温度、盐度及密度 第3章 海水运动方程 第4章 地转流 第5章 其他海流：风海流 第6章 海洋潮汐 第7章 赤道海洋物理过程
第1章 复习要点
§ 1.1 研究海洋的意义 § 1.2 历史背景：人类对海洋认识的过程 § 1.3 物理背景：海洋空间特点 § 1.4 物理海洋学的相关概念
第2章 复习要点
3、海水常量成分恒定性原理：
定义： 海水的总含盐量或盐度是可变的，但常量成分浓度 之间的比值几乎保持恒定。“海水常量成分恒定性原理”又 称为“主要成分恒比关系原理”、“海水组成的恒定性原 理”
成因： 混合作用、 体积巨大
意义：研究海水的物理化学性质、指导海水养殖
第2章 复习要点
4、海水的盐度、氯度
海洋和陆地的过渡带，可视为海洋的侧边界 常有物质经此输入海洋、海洋能量也在此耗散 岸线的变化对海流的影响
第1章 复习要点
4、洋与海有什么区别？ ✦洋：是海洋的中心部分，是海洋的主体，一般是指面积
广大、盐度大致一定，具有独立洋流和潮汐的水域。✦海：指位Biblioteka 大洋边缘，面积和深度较小，盐度常有变
化，几乎没有独立的洋流和潮汐，受大陆影响较大的水域
第1章 复习要点
5、物理海洋学？
✦物理海洋学：海洋学的一个分支学科，主要研究海洋内
部及临近大气的各种物理性质，以及牵涉海洋所发生的各 种物理现象。主要的研究内容包括海流、潮汐、波浪、海 水循环、海水及海底沉积物的物理性质，海水与大气间的 关系等，部分研究内容与气象学关系密切。
6、海流、潮汐
第2章 复习要点
第3章 复习要点
§3.1.1 坐标系 §3.1.2 海水受力 §3.1.3 海水运动方程 §3.1.4 海水连续方程 §3.1.5 盐量扩散方程 §3.1.6 海水热传导方程 §3.1.7 海水热膨胀方程 §3.1.8 海水运动基本方程组
第3章 复习要点
1、海水的受力主要包括哪些 力？
第3章 复习要点
1、海水的受力主要包括哪些 力？
地心引力
第3章 复习要点
1、海水的受力主要包括哪些 力？
地心引力 惯性离心力
第3章 复习要点
1、海水的受力主要包括哪些 力？
地心引力 惯性离心力 天体引潮力
第3章 复习要点
1、海水的受力主要包括哪些 力？
地心引力 惯性离心力 天体引潮力 压强梯度力
第3章 复习要点
1、海水的受力主要包括哪些 力？
地心引力 惯性离心力 天体引潮力 压强梯度力
摩擦力
第3章 复习要点
1、海水的受力主要包括哪些 力？
地心引力 惯性离心力 天体引潮力 压强梯度力
摩擦力 科力奥利力
第3章 复习要点
1、海水的受力主要包括哪些 力？
地心引力 惯性离心力 天体引潮力 压强梯度力
摩擦力 科力奥利力
盐度定义：简单定义？首次正式定义？ 各类定义的优点与不足？
影响海洋盐度空间和时间分布不均的主要原因？ 试分析为什么大西洋的盐度高于太平洋？ 氯度定义
第2章 复习要点
5、海水的温度
海水温度的主要影响因素？ 太阳辐射过程、大气与海水之间 的热交换和蒸发等因素
海洋层结？混合层？温跃层？
第2章 复习要点