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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）
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资料类别
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化工建筑软件图书 |
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课程(专业)
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物理海洋学 |
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关键词
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物理海洋学|Physical Oceanography |
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适用年级
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大学 |
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身份要求
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普通会员 |
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金 币
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6 （金币如何获得？） |
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文件格式
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ppt |
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文件大小
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9446K |
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发布时间
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2020-12-12 18:04:00 |
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预览文件
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无 |
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下载次数
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0 |
| 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
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