海洋物理学
海洋物理学是以物理学的理论、技术和方法,研究海洋中的物理现象及其变化规律,并研究海洋水体与大气圈、岩圈和生物圈的相互作用的科学。它是海洋科学的一个重要分支,与大气科学、海洋化学、海洋地质学、海洋生物学有密切的关系,在海洋运输、资源开发、环境保护、军事活动、海岸设施和海底工程等方面有重要的应用。
目录
基本内容
海洋物理学的主要研究海水各类运动和海洋与大气及岩圈的相互作用的规律,为海况和天气的监测及预报提供依据;研究海洋中的声、光、电现象和过程,以掌握其变化和机制;研究海洋探测的各种物理学方法。
物理海洋学是现代海洋物理学中最早发展起来的一个分支学科,其研究内容最为广泛。物理海洋学主要研究发生在海洋中的流体动力学和热力学过程,其中包括海洋中的热量平衡和水量平衡,海水的温度、盐度和密度等海洋水文状态参数的分布和变化,海洋中各种类型和各种时空尺度的海水运动(如海流、海浪、潮汐、内波、风暴潮、海水层结的细微结构和湍流等)及其相互作用的规律等等。
潮汐理论
1687年,英国I.牛顿根据他发现的万有引力定律,用引潮力解释了潮汐的成因。1740年,瑞士D.伯努利建立了平衡潮学说。1775年,法国P.-S.拉普拉斯建立了潮汐动力学理论,给出了考虑地转偏向力影响的潮汐动力学方程组及在特定条件下的特解。1845年,英国G.B.艾里提出了潮汐的长渠波动理论,并对其进行了较深入的研究。1872~1879年,英国W.汤姆孙(开尔文)设计了潮汐分析和预报的机械装置。1878~1891年,英国G.H.达尔文研究了地球潮汐,并提出了海洋潮汐分析和预报的调和分析方法[1]。
波浪理论
1802年,捷克F.J.von格尔斯特纳发表了深水表面波的理论。1839年,英国G.格林建立了小振幅波理论,并导出了以波长表示的相速公式。1847年,英国G.G.斯托克斯建立了有限振幅波理论和小振幅内波理论;后来在1876年又提出了与波动能量传播有关的群速公式[2]。