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。
海洋聲學是研究聲波在海洋水層、沉積層和海底岩層中的傳播規律,及在海洋探測和海洋開發中的應用的學科,其主要研究內容包括海洋中聲的傳播和聲速分布、聲吸收和聲散射、海洋中的自然噪聲、誨洋水層中的聲學探測。海底聲學特性和海底聲學勘探等等。
海洋電磁學主要研究海洋的電磁特性,海洋中的天然電磁場和電磁波的運動形態及傳播規律,電磁彼在海洋探測和通信及海洋開發中的應用。
海洋光學的研究內容,在基礎研究方麵主要是海洋輻射傳遞過程的研究,以及海麵光輻射、水中能見度、海水光學傳遞函數、激光與海水相互作用等研究;在應用研究方麵主要是遙感、激光、水中照相工程等海洋探測方法和技術的研究。
河口海岸帶動力學主要研究河口地帶和海岸地帶中海水的各種運動規律,河口海岸帶地形地貌的變化及產生這些變化的動力因素。這些研究對海岸防護、港口建築等都有密切的關係。
此外,隨著現代海洋資源開發和近岸海區海洋學研究的進一步發展,在海洋物理學的研究領域中,正在形成一些帶有區域性的派生學科,如陸架物理海洋學等等。
海洋物理學的發展,在很大程度上取決於觀測技術和觀測方法。現代海洋物理學的觀測技術,將朝著自動化、遙感化的方向發展。人們將廣泛利用人造衛星進行全球性海洋物理方麵的觀測,並建立國際間的計算機網絡,以儲存、交換和處理海洋觀測數據。這些將促進海洋物理學的進一步發展。
海洋開發將是未來海洋科學的發展方向。在海洋農牧化、捕撈、海洋石油勘探、海洋能源利用等開發活動中,將不斷對海洋物理學提出更高的要求。
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、岩石圈和生物圈的相互作用的科學。海洋科學的重要分支,物理學的一部分。與大氣科學、海洋化學、海洋地質學、海洋生物學有密切關係。
此外,隨著現代海洋資源開發和近岸海區海洋學研究的進一步發展,在海洋物理學的研究領域中,正在形成一些帶有區域性的派生學科,如陸架物理海洋學等等。
海洋物理學的研究內容十分廣泛,而當前的研究課題可以大致歸納為如下幾個方麵:研究各種時-空尺度的海水運動及其相互關係,特別是大、中尺度的海洋-大氣相互作用及其時-空變異,從而建立相應的熱力學-流體力學模型,以提高氣象預報與海況預報的準確率。
研究各種海洋物理要素場的形成機製及其頻率-波數譜的結構,特別是海洋中的中尺度渦、內波、海水層結的細微結構和海洋湍流等。
研究全球大洋和各分區的水團和環流結構。
研究全球大洋各分區,特別是近岸海區和陸架區的水文物理特征。
研究聲波、光輻射、無線電波、電磁場在海洋中的傳播規律和聲、光、電技術探測海洋(包括通信)的方法和技術。
研究與海洋資源開發、環境保護、航海、漁業和海洋工程等有直接關係的海洋物理學問題,為人類的海上生產實踐服務。
主要理論
潮汐理論
(見海洋潮汐)。
潮汐
1687年,英國I.牛頓根據他發現的萬有引力定律,用引潮力解釋了潮汐的成因。1740年,瑞士D.伯努利建
潮汐立
了平衡潮學說。1775年,法國P.-S.拉普拉斯建立了潮汐動力學理論,給出了考慮地轉偏向力影響的潮汐動力學方程組及在特定條件下的特解。1845年,英國G.B.艾裡提出了潮汐的長渠波動理論,並對其進行了較深入的研究。1872~1879年,英國W.湯姆孫(開爾文)設計了潮汐分析和預報的機械裝置。1878~1891年,英國G.H.達爾文研究了地球潮汐,並提出了海洋潮汐分析和預報的調和分析方法。
波浪理論
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(見海浪)。
1802年,捷克F.J.von格爾斯特納發表了深水表麵波的理論。1839年,英國G.格林建立了小振幅波理論,並導出了以波長表示的相速公式。1847年,英國G.G.斯托克斯建立了有限振幅波理論和小振幅內波理論;後來在1876年又提出了與波動能量傳播有關的群速公式。
環流定理
(見大洋環流)。
大洋環流
1898年,挪威V.皮耶克尼斯推廣了理想斜壓流體的環流定理,發表了適用於旋轉地球上的環流定理。
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