物理海洋學原理

海洋物理學是以物理學的理論、技術和方法，研究海洋中的物理現象及其變化規律，並研究海洋水體與大氣圈、岩圈和生物圈的相互作用的科學。它是海洋科學的一個重要分支，與大氣科學、海洋化學、海洋地質學、海洋生物學有密切的關係，在海洋運輸、資源開發、環境保護、軍事活動、海岸設施和海底工程等方面有重要的套用。

基本介紹

• 中文名：物理海洋學原理
• 學科：物理
• 領域：海洋學
• 目的：研究海洋中的物理現象

發展簡史

海洋物理學作為海洋科學的一個獨立分支學科，始於19世紀末葉，但其下屬一些分支的發展歷史，卻可追溯到自然地理學和海洋學的萌芽時代。海洋物理學發展史，可概括為三個階段：海洋考察；早期的理論研究和觀測儀器的研製；現代海洋學。早在公元前三世紀，希臘學者畢塞亞斯在北海考察中，就初步進行了潮汐和地磁偏角的觀測，但是專門的海洋考察則始自19世紀。其中較著名的有“閃電”號(1868)、“豪豬”號(1869～1870)等的海洋考察。特別是英國“挑戰者”號(1872～1876)具有劃時代意義的環球海洋考察。19世紀末至20世紀初，德國“羚羊”號對世界大洋的考察，法國“勞動者”號和“法寶”號對北大西洋的考察，美國“企業”號的環球考察，都涉及到海洋物理學的內容。這些考察，從實踐上為海洋物理學的早期發展奠定了基礎。以後陸續出現許多專門的海洋考察活動，內容更加廣泛和深入，例如德國“流星”號的南大西洋考察，美國“卡內基”號的地磁觀測，瑞典“信天翁”號對三大洋赤道無風帶的深海考察等，都從不同的方面促進了海洋物理學的發展。從17世紀到19世紀末葉，一些傑出的物理學家和數學家曾對海洋中的某些物理現象進行過研究，為海洋物理學中一些分支的形成和發展奠定了理論基礎。

基本內容

海洋物理學的主要研究海水各類運動和海洋與大氣及岩圈的相互作用的規律，為海況和天氣的監測及預報提供依據；研究海洋中的聲、光、電現象和過程，以掌握其變化和機制；研究海洋探測的各種物理學方法，從而實現有計畫地在海上進行現場的專題觀測和實驗。通過這三方面的研究，形成了海洋物理學中一系列的分支學科，其中主要的有物理海洋學、海洋氣象學、海洋聲學、海洋光學、海洋電磁學和河口海岸帶動力學等等。
物理海洋學是現代海洋物理學中最早發展起來的一個分支學科，其研究內容最為廣泛。物理海洋學主要研究發生在海洋中的流體動力學和熱力學過程，其中包括海洋中的熱量平衡和水量平衡，海水的溫度、鹽度和密度等海洋水文狀態參數的分布和變化，海洋中各種類型和各種時空尺度的海水運動(如海流、海浪、潮汐、內波、風暴潮、海水層結的細微結構和湍流等)及其相互作用的規律等等。
海洋氣象學是物理海洋學和氣象學密切結合的一個邊緣學科，它主要研究發生在誨洋和大氣邊界層中的熱量、動量和物質交換過程，海洋與大氣的大。中尺度相互作用和中、長期的海況及氣候變遷規律，海上天氣過程和現象，特別是危險性天氣過程的預報。

研究內容

①各種時-空尺度的海水運動規律。

②海洋物理要素場的形成機制及其頻率-波數譜的結構，特別是大洋中尺度渦、海洋內波、海水層結的細微結構和海洋湍流等。

③水團和環流結構，如大洋環流、赤道潛流、上升流、下降流等。

④近岸海區和陸架區的水文規律。

⑤聲波、光輻射、無線電波、電磁場在海洋中的傳播規律和技術套用。

⑥為海上生產服務的套用課題。