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浙江海洋学院物理海洋学(Introduction To Physical Oceanography)电子图书(共17章)
资料类别
   化工建筑软件图书
课程(专业)
  物理海洋学
关键词
  物理海洋学|Physical Oceanography
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  2020-12-12 18:04:00
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发布人   kj008
 内容简介:     浙江海洋学院物理海洋学(Introduction To Physical Oceanography)电子图书,共17章,内容包含发现之旅、历史背景、物理设置、大气影响等,全英文版。
   Contents
   Preface vii
   1 A Voyage of Discovery 1
   1.1 Physics of the ocean . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
   1.2 Goals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
   1.3 Organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
   1.4 The Big Picture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
   1.5 Further Reading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
   2 The Historical Setting 7
   2.1 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
   2.2 Eras of Oceanographic Exploration . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
   2.3 Milestones in the Understanding of the Ocean . . . . . . . . . . . 12
   2.4 Evolution of some Theoretical Ideas . . . . . . . . . . . . . . . . 15
   2.5 The Role of Observations in Oceanography . . . . . . . . . . . . 16
   2.6 Important Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
   3 The Physical Setting 21
   3.1 Ocean and Seas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
   3.2 Dimensions of the ocean . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
   3.3 Sea-Floor Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
   3.4 Measuring the Depth of the Ocean . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
   3.5 Sea Floor Charts and Data Sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
   3.6 Sound in the Ocean . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
   3.7 Important Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
   4 Atmospheric Influences 39
   4.1 The Earth in Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
   4.2 Atmospheric Wind Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
   4.3 The Planetary Boundary Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
   4.4 Measurement of Wind . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
   4.5 Calculations of Wind . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
   4.6 Wind Stress . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
   4.7 Important Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
   5 The Oceanic Heat Budget 51
   5.1 The Oceanic Heat Budget . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
   5.2 Heat-Budget Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
   5.3 Direct Calculation of Fluxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
   5.4 Indirect Calculation of Fluxes: Bulk Formulas . . . . . . . . . . . 58
   5.5 Global Data Sets for Fluxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
   5.6 Geographic Distribution of Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
   5.7 Meridional Heat Transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
   5.8 Variations in Solar Constant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
   5.9 Important Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
   6 Temperature, Salinity, and Density 73
   6.1 Definition of Salinity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
   6.2 Definition of Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
   6.3 Geographical Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
   6.4 The Oceanic Mixed Layer and Thermocline . . . . . . . . . . . . 81
   6.5 Density . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
   6.6 Measurement of Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
   6.7 Measurement of Conductivity or Salinity . . . . . . . . . . . . . . 93
   6.8 Measurement of Pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
   6.9 Temperature and Salinity With Depth . . . . . . . . . . . . . . . 95
   6.10 Light in the Ocean and Absorption of Light . . . . . . . . . . . . 97
   6.11 Important Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
   7 The Equations of Motion 103
   7.1 Dominant Forces for Ocean Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . 103
   7.2 Coordinate System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
   7.3 Types of Flow in the ocean . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
   7.4 Conservation of Mass and Salt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
   7.5 The Total Derivative (D/Dt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
   7.6 Momentum Equation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
   7.7 Conservation of Mass: The Continuity Equation . . . . . . . . . 111
   7.8 Solutions to the Equations of Motion . . . . . . . . . . . . . . . . 113
   7.9 Important Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
   8 Equations of Motion With Viscosity 115
   8.1 The Influence of Viscosity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
   8.2 Turbulence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
   8.3 Calculation of Reynolds Stress: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
   8.4 Mixing in the Ocean . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
   8.5 Stability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
   8.6 Important Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
   9 Response of the Upper Ocean to Winds 133
   9.1 Inertial Motion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
   9.2 Ekman Layer at the Sea Surface . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
   9.3 Ekman Mass Transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
   9.4 Application of Ekman Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
   9.5 Langmuir Circulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
   9.6 Important Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
   10 Geostrophic Currents 151
   10.1 Hydrostatic Equilibrium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
   10.2 Geostrophic Equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
   10.3 Surface Geostrophic Currents From Altimetry . . . . . . . . . . . 155
   10.4 Geostrophic Currents From Hydrography . . . . . . . . . . . . . 158
   10.5 An Example Using Hydrographic Data . . . . . . . . . . . . . . . 164
   10.6 Comments on Geostrophic Currents . . . . . . . . . . . . . . . . 164
   10.7 Currents From Hydrographic Sections . . . . . . . . . . . . . . . 171
   10.8 Lagrangian Measurements of Currents . . . . . . . . . . . . . . . 172
   10.9 Eulerian Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
   10.10Important Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
   11 Wind Driven Ocean Circulation 183
   11.1 Sverdrup’s Theory of the Oceanic Circulation . . . . . . . . . . . 183
   11.2 Western Boundary Currents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
   11.3 Munk’s Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
   11.4 Observed Surface Circulation in the Atlantic . . . . . . . . . . . 192
   11.5 Important Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
   12 Vorticity in the Ocean 199
   12.1 Definitions of Vorticity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
   12.2 Conservation of Vorticity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
   12.3 Influence of Vorticity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
   12.4 Vorticity and Ekman Pumping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
   12.5 Important Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
   13 Deep Circulation in the Ocean 211
   13.1 Defining the Deep Circulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
   13.2 Importance of the Deep Circulation . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
   13.3 Theory for the Deep Circulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
   13.4 Observations of the Deep Circulation . . . . . . . . . . . . . . . . 222
   13.5 Antarctic Circumpolar Current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
   13.6 Important Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
   14 Equatorial Processes 235
   14.1 Equatorial Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
   14.2 El Ni˜no . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
   14.3 El Ni˜no Teleconnections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
   14.4 Observing El Ni˜no . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
   14.5 Forecasting El Ni˜no . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
   14.6 Important Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
   15 Numerical Models 255
   15.1 Introduction–Some Words of Caution . . . . . . . . . . . . . . . . 255
   15.2 Numerical Models in Oceanography . . . . . . . . . . . . . . . . 257
   15.3 Global Ocean Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
   15.4 Coastal Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
   15.5 Assimilation Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
   15.6 Coupled Ocean and Atmosphere Models . . . . . . . . . . . . . . 269
   15.7 Important Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
   16 Ocean Waves 273
   16.1 Linear Theory of Ocean Surface Waves . . . . . . . . . . . . . . . 273
   16.2 Nonlinear waves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
   16.3 Waves and the Concept of a Wave Spectrum . . . . . . . . . . . 278
   16.4 Ocean-Wave Spectra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
   16.5 Wave Forecasting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288
   16.6 Measurement of Waves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
   16.7 Important Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292
   17 Coastal Processes and Tides 293
   17.1 Shoaling Waves and Coastal Processes . . . . . . . . . . . . . . . 293
   17.2 Tsunamis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
   17.3 Storm Surges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
   17.4 Theory of Ocean Tides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
   17.5 Tidal Prediction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
   17.6 Important Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
   References 313

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