物理海洋学试卷2答案

南京信息工程大学期末考试试卷（答案）

2007 － 2008 学年 第 1 学期 物理海洋学 课程试卷( B 卷)

本试卷共 1 页；考试时间 120分钟；任课教师 王坚红、陈耀登 ；出卷时间2007 年12 月

系 专业 年级 班 学号 姓名 得分

一、简答题 (每小题 4 分，共32分)

1、解释什么是内波

答：海洋内波是发生在密度层化的海水内部的一种波动，其最大振幅出现在海洋内部。波动频率介于惯性频率和浮性频率之间。主要控制力是重力，浮力和地转科氏惯性力。所以内波也称为内重力波或内惯性重力波。

2、什么是梯度流？

答：非均匀密度场中大尺度海水在压强梯度力和 Coriolis 力平衡下的地转流。这种流动基本上是近水平的，可近似认为是定常的。

3、有哪四种潮汐类型，如何判断？

答：（1）半日潮 ; 特征值小于0.25.

(2) 混合的不正规半日潮; 特征值0.25-1.5

(3) 混合的不正规全日潮; 特征值1.5-30，

(4)

特征值= ;全日分潮成分与半日分潮成分之比.

(H： 分潮振幅；K1 太阴太阳合成全日分潮；O1 太阴全日分潮；

M2 太阴半日潮；S2 太阳半日潮 ）

4、海洋下层以什么环流为主，它主要携带的成分是什么？

答：海洋的下层以热盐环流为主。热盐环流不仅只携带热量和盐份，还含有其它成份，如氧气，二氧化碳等。这使得它的重要性不仅仅在它的流动。

5、

答：N 为浮频率，显示了密度层化环境，密度随深度的变化的不均匀，造成了浮力。

6、解释波浪折射和绕射概念。

答：由于深度的变化而引起的波向变化的现象，称为波动的折射。

波动在传播过程中，绕过障碍物传播到掩护区域内的现象称为波动的绕射。

7、什么是潮汐调和分析？

答：根据一定时间长度的潮汐实测资料，利用某种数学方法，计算出主要分潮的调和常数（振幅和相位），再从调和常数出发，进行潮汐预报。

8.简述能谱的含义。

答： 能谱表征频率区间内所有正弦波动能量之和的平均值的大小。能谱描述了不同频率波动所对应的能量分布情形，描述了海浪的内部结构。

二、问答题（共48分）

1、（8分）说明内波与表面波的区别。

答：内波和表面波都是界面波，它们没有本质的差别。表面波也是一种界面波，是发生在密度很小的空气和密度很大的海水之间界面上的波动，也是一种内波。

自

2、（8分）潮成内波生成的三个必要条件是什么？

答：海洋中的潮汐和潮流运动为潮成内波提供了能源。

海底地形的剧烈变化处是潮成内波的扰动激发源。

稳定层化的海水是潮成内波的载体，活动空间。

能源，激发源和载体是潮成内波生成的三个必要条件。

3、（8分）写出下列方程组的名称并说明各项的意义

答：第一个方程是水平运动方程在纬向的分量方程。

第二个方程是连续方程。

水

压强梯度力 天体引潮力是震荡强迫项

散度水平分量

4、（8分）说明海峡中潮波系统由那些波动组成，形成何种特征？

答：海峡中的潮波系统包括：沿正负x（海峡）方向传播的Kelvin 波、一系列的

5、（8分）利用狭长矩形浅水等深封闭海域风暴潮潮位公式：

答：狭长矩形浅水等深封闭海域中

（1）风暴潮水位为线性分布，迎风岸的风暴潮潮位最高（x=L），背风岸风潮潮位最低（x=0），在中点处水位为0；

（2）风暴潮潮位于水深成反比，与风应力成正比。

6、（8分）说明下列方程组的名称及方程组中各方程的含义。

答：该方程组为海水层流运动基本方程组。方程中按顺序分别为：运动方程，体积连续方程，盐量扩散方程、热传导方程，海水状态方程。

四、概念分析解释（20分）

1、(10分）利用线性波表面位移的表达式和合

，推导波数守恒方程。

答：根据线性波表面位移的表达式

得线性波表面位移位相函数为：

那么，波数和频率分别为：

则波数和频率满足方

程：

根据线性波表面位移的表达式：

得线性波表面位移位相函数为： 那么，波数和频率分别为：

则波数和频率满足方程：

可以得成立，称为波数守恒方程。

说明陆架自由波Kelvin 波是如何构成如图所示的海峡中的潮波分布特征的。

答：实线是同潮时线，虚线是等振幅线，原点是无潮点。

线减弱。这样两波汇合，在海峡中线形成了无潮点。潮波绕无潮点旋转传播。 附件1 错误！文档中没有指定样式的文字。-1

2 （10分）根据图示指出同潮时线、等振幅线及无潮点， 当两个Kelvin 波沿海峡两岸相向传播，它们是右界波，左减波，即波振幅沿传播方向左减---向海峡中