《物理海洋学》第9章风海流.pptx

海水的运动方程

牛顿第二运动定律;压强单位：数值上

1dz(米)====1dp(分巴）

数值上数值上 1dz(米)=====100hPa=====10-2MPa(兆帕斯卡);质量连续方程;地转流

在不考虑海水的湍应力和其它影响海水流动的因素，水平压强梯度力与科氏力取得平衡的定常运动就称为地转流;流速与tgβ成正比，β越大，流速越大。

北半球，地转流的流向指向等压面下倾方向右方90°。当观测者顺流而立时，右侧等压面高，左侧低，即等压面自左下方向右上方倾斜，南半球与之相反。;b)密度不均匀;地转流(geostrophicflow)动力计算;计算步骤

(1)划分计算的层次

(2)假设一个适当的零面，求出ΔhP-PN

(3)根据ΔhP-PN符号判断等压面下倾方向，再据南北半球判断流向

(4)求Vp

(5)作图;六、风海流;;(一)埃克曼无限深海漂流理论

1.基本假定

????(1)海区无限宽广；(2)水深无限大；(3)海水密度均匀；(4)海水运动达到定常；(5)海面（等压面）是水平的；(6)不考虑科氏力随纬度的变化；(7)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。

????在上述假定条件下，均匀且恒定的风在整个海区作用了很长的时间，因此所产生的海流称为深海漂流;;2.运动方程及其解

????(1)坐标系

????采用右旋直角坐标系，OXY面与平均海平面重叠，设风只沿Y轴方向吹;(3)边界条件

海面边界条件：

无限深处：???????;(4)求解;3.结论;流速与流向随深度变化如下图所示。联结各层流矢量端点上的线，称为埃克曼螺旋线。;4.讨论;因此，有了某纬度?处的风速W，便可计算出V0与Ｄ的值，进而求得粘滞系数Kz的量值。;(二)浅海风海流;其中;结论：;但由于D与W有关，因此即使h固定，海区随风速的大小可当作浅海处理，也可作深海处理，计算时应先判断;(5)计算风海流的一般步骤

1)先判断深、浅海风海流

2)当h/D≥2，当作深海风海流计算，

3)根据南、北半球判断流向

4)作图;(三)风海流的体积运输;2浅海风海流的体积运输量;;(四)风海流的副效应;;2上升流

上升流与渔场的关系

50%的渔场位于上升流区

上升流的特点

a.流速很小，量级为10-5m/s(1m/天)

b.低温高盐特征;南半球某支风生海流表层流向向东，问在该洋表面上理应吹什么方向的风？并以羽状箭号表示。;;表层海水的辐散与辐聚与风应力的水平涡度的关系为：;;Upwellingisespeciallyintenseintheeasternboundarycurrent.

AratheranomalousexampleistheSomalicurrentinthewesternIndianOcean.;seasurfacetemperaturesarerelativelylowinregionsofupwelling;30°N;;Asthesurfacewatermovesawayfromtheequatoronbothsides,itisreplacedbycolder,nutrientrichwaterfromdeeperlayers.;ProvidedbyNASAsSeaWiFSProjectandORBIMAGE;;七、世界大洋环流;;;在一個理想海洋中，風生海流

理論上應有的環流型態。摘自

Stowe,K.(1995)ExploringOcean

Science,2thed.。;;（一）大洋环流的成因(CauseofCirculation);;位涡守恒：若海底平坦，则有;;(3).Munk理论：

???1950,考虑均质大洋边界侧向摩擦力作用，将北太平洋为三角形，得到与实测海流相似的结果。

;2、热盐环流(ThermohalineCirculation)

;;世界大洋的表层环流;(二).大洋上层环流的分布(DistributionofSeaSurfaceCirculation)