第五章 海洋环流

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1、第五章海洋环流一．综述1海流：海水大规模相对稳定的流动大洋环流：一般是指海域中的海流形成首尾相接相对独立的环流系统或体系2分类：按成因分：风生流（由风驱动引起的海流），热盐环流（海水的温盐变化引起的海流）即密度流按受力分：地转流，惯性流（指引起潮流的外力停止后，在惯性力作用下仍沿一定方向流动的水流）按发生区域：洋流，陆架流，赤道流，东西边界流等按运动分量：上升流，下降流按海流温度与周围海水温度差异分：暖流，寒流二．海流的描述方法及其运动规律1描述方法：拉格朗日法——追踪法欧拉方法——定点法2方向描述：向北

2、定义为0°，向东为90°参考习题-05-06第1学期海洋学期末考判断题43运动规律：遵循牛顿运动定律和质量守恒定律，边界条件和初始条件。三．作用在海水上的力参考习题-05-06第1学期海洋学期末考判断题7简答题3引起海水运动的力：重力、压强梯度力、风应力、引潮力等海水运动后所派生出来的力：科氏力、摩擦力等1.重力：地心引力与地球自转产生的惯性离心力的合力。海平面：静态的海洋，重力处处与海面垂直，此时的海面称为海平面重力势：从一水平面逆重力方向移动物体到另一高度所做的功。在海洋学中，两个等势面之间的位势差常

3、以位势米(gpm)为单位表示从上等势面向下计算的位势差称位势深度。，从下等势面向上计算的位势差称位势高度。等势面：位势相等的面叫等势面。处处与重力垂直的面称水平面。2.压强梯度力：水体所受静压力的合力。方向与等压面垂直，指向压力减小的方向。等压面：压强相等的面。把海面视为海压为零的等压面正压场：等压面与等势面平行的压力场斜压场：等压面相对等势面发生倾斜的压力场内压场：由海洋中密度差异所形成的斜压状态，称为内压场外压场：由于海洋外部原因，例如海面上的风、降水、江河径流等因子引起海面倾斜所产生的压力场参考习题

4、-05-06第1学期海洋学期末考填空题23.切应力：切应力是当两层流体作相对运动时，由于分子粘滞性，在其界面上产生的一种切向作用力。海面上的风与海水之间的切应力，称为海面风应力4.科氏力：由于地球自转运动而作用于地球上运动质点的偏向力（又称地转偏向力）科氏力的基本性质：只有当物体相对地球运动时才会产生；如果人们沿物体运动的方向看，在北半球它垂直指向物体运动的右方，在南半球恰恰相反，即指向左方；科氏力只能改变物体的运动方向，而不能改变物体运动的速率，既不做功。参考习题-05-06第1学期海洋学期末考判断题7

5、参考习题-05-06第1学期海洋学期末考简答题55．引潮力及其它：引潮力是日、月等天体对地球的引力以及它们之间作相对运动时所产生的其它的力共同合成的一种力。它能引起海面的升降与海水在水平方向上的周期性流动。四．地转流定义：水平压强梯度力与科氏力取得平衡时的定常流动，称为地转流。参考习题-05-06第1学期海洋学期末考填空题10特点：1.地转流流速大小与等压面和等势面的夹角的正切成正比，与科氏参量成正比2.沿两面的交线流动，北半球流向偏在压强梯度力水平分力右方90°3.在北半球，面向流去的方向，右面等压面高

6、，左面低。即为绕高值中心的流动方向为顺时针，绕低值中心的流动方向为反时针4.内压场引起的等压面倾斜主要体现在海洋的上层，随密度增加而减小。外压面引起的等压面倾斜则直达海底。参考习题-07-08第二学期海洋学期末考判断题1.五．风海流一．艾克曼无限深海漂流理论1.假定条件：在北半球稳定风场长时间作用在无限广阔、无限深海的海面上，海水密度均匀，海面(等压面)是水平的；不考虑科氏力随纬度的变化；只考虑由铅直湍流导致的水平湍切应力，且假定铅直湍流粘滞系数Kz为常量。2定义：海水切应力与科氏力平衡时的海流趋向稳定流

7、动参考习题-07-08第二学期海洋学期末考简答题53.特点1）表层流速最大，流向偏向风向右方45°（实际小于45°）。南半球相反2）随深度增加，流速逐渐减小，流向逐渐右偏3）至摩擦深度，流速是表面流速的4.3%，流向与表面流向相反4）在北半球海水的体积运输方向与风矢量垂直，且指向右方。在南半球则相反。参考习题-05-06第1学期海洋学期末考选择题2二．浅海风海流水深越浅，从上层到下层的流速矢量越是趋近风矢量的方向；浅海风海流的体积运输，在x与y方向上都存在，其运输方向偏离风矢量的角度小于90°，且水深越浅

8、，偏角越小。三．上升流与下降流与岸平行的风能导致岸边海水最大的辐聚或辐散，从而引起表层海水的下沉或下层海水的涌升。而与岸垂直的风则不能。（与特点中的4联系）六．世界大洋环流与水团结构一．风生大洋环流洋流西向强化：大洋西岸流线密集、流速大；而大洋东岸，流线稀疏、流速小。这种现象被称为洋流西向强化。参考习题-05-06第1学期海洋学期末考判断题1.二．热盐环流由风驱动形成的风生环流，主要表现在大洋的上层。由温、盐变化引起的环流常被