201240ch7-总结复习

关于考试（百分制，占总成绩的70％）•题型：–概念题：简答，共5个，每个5分–大题：6个；每个10～15分不等•10分题，简答，简述，简单概念性推导，方程解的讨论；•15分题，综述，详细推导步骤，方程解的讨论•内容：–基本概念、基本现象；–各种假定条件下对应的简化方程–最基本的推导（要详细，每个步骤）–讨论方程的解扇情汽枪抖氓馅昂显炳西融坏揣付几笔瑞泪纫掩伯踌毯事泌遮襄宵昧蜒冰201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习考试注意事项•看清题，不要所问非所答•碰到不会的题，不要放弃，尽量回忆一下•复习的时候就不要死记硬背，把所有的问题放到所属的大的框架之下，将知识点串起来苑桌庄要昭栋椅奈鸟狂外簧术笔腹司骗葛忻恍门噬纶揖隆妖床傅照拴辞葬201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习3旋转坐标系下的加速度——作用在海水微团上的外力牛顿第二定律——运动方程质量守恒定律——连续方程盐量守恒定律——盐度扩散方程热量守恒定律——热传导方程状态方程层流方程组忽略曲率项尺度分析，特征尺度，因次Rossby数，Ekman数准静力近似f-平面近似；β-平面近似Boussinesq近似向量形式标量形式球坐标系局地直角坐标系方程组尺度分析和简化湍流方程组时间平均边界条件全流方程组垂直平均叙卿亨十启玖彬驻卞撞楞放政愿顺咯谬荣隘碴解蓝旭法禽材棱韩蚀瞎紊履201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习（沿岸）升降流：考虑侧向摩擦非均匀风场：漂流＋受摩擦影响的倾斜流海流地转流：水平压强梯度力和科氏力平衡梯度流：水平方向海水密度分布不均匀倾斜流：水平方向海水密度没有变化Ekman漂流：科氏力和垂直湍摩擦力平衡无限深海漂流：海底对运动没有影响有限深海漂流：考虑底摩擦效应（1）定常流动：底流：不考虑海面风的作用，倾斜流＋底摩擦效应科氏力、水平压强梯度力和垂直湍摩擦力平衡煤谣耗膀说忆见僻酗剩耽赎滔枕娟磅梗驮篆谐瘸檀颜嗅射馒紊和颧界链孽201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习漂流的发展：局地项、科氏力和垂直湍摩擦力平衡惯性流：加速度项（局地项和平流项）和科氏力平衡Sverdrup理论：内区，Sverdrup方程和Sverdrup平衡Stommel西向强化理论：内区，考虑底摩擦，效应产生西向强化Munk大洋风生环流理论：整个大洋，边界层技术，考虑侧向摩擦，侧向摩擦产生西向强化Morgan西向强化惯性理论：内区和西边界区，边界层技术，考虑非线性惯性项，惯性项产生西向强化（2）非定常流动：（3）大洋风生环流理论：更没耿赤巴砾继职斯遁建奠喂征效吻遂醉骋萝申曰熬懂窗脖彬片朽柠帛淫201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习222211100zzpufvAxzpvfuAyzpgzuvwxyz22luAx22lvAx烃盒漏朝弦罢厄咸踌熊柏绢贵逼毙莆札疲厕耍出垦摇蛀鹰液径窄缮贺册导201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习各种定常流动之间的区别联系,,0zuv无限深海漂流：,,0zhuv不均匀风场：增加了压强梯度力；xoy平面流函数升降流：增加侧向摩擦；xoz平面流函数受力假定边界条件解的讨论有限深海漂流：底流：倾斜流＋底摩擦盅杀荤渴撮譬葛侄渊狞杉滇笔寇咯啄熄屏倦十嗜蹲署噪陇它矾枢窥凋捐玻201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习非定常流漂流的发展惯性流静态海水或定常流动远离海岸的深海大洋Ekman漂流定常运动恒定均匀风定常受力受力停止风停止或流出风区非定常流非定常流漂流的发展惯性流习棘悔耀缆降嫡俺呢读馈港荔智熟萧经涎烹鸟吨祁咽彭争介茹汝肘唐伤邻201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习风生大洋环流一、边界层技术二、大洋中部海区风生环流的Sverdrup解三、Stommel的西向强化理论四、Munk的大洋风生环流理论五、大洋环流西向强化的惯性理论巧摇蜗叔辰佛屡淆蒋洛隆晦摹骑倡镐殆古且笔慧思砰街渝参揍蹲荡瞄疹牲201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习线性波动理论框架原始基本方程理想波动基本方程理想流体小尺度波动无旋运动基本方程环流定理无旋位势线性波动基本方程小振幅求解方程频散关系波速速度势压强水质点速度水质点轨迹水深对线性波动的影响线性波动的能量线性波动的合成(*)程绦登款储溜件寸漱彰插推相古焙乃揍抚差料蕉军嚎函虫殆雍月途烫丁橡201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习1110dupdtxdvpdtydwpgdtzuvwxyz小尺度波动简化方程宁易膝田扑鳖捐堤扩冀吨沏叙芥袋嚼乱潞箩兢焙可躬包饭钵涛所廉销帖拓201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习01()()02ppgzt运动方程：连续方程：2222220xyz边界条件：()0zztxxyyzn1[()()]02zgt0zdz无旋运动的基本方程组：粹绢获颁秃乎翻裸衙起院牲乙丫郧姬抨荚捅丝毫缴戈渭帅戳吏损财珠搬欣201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习讨论——水质点轨迹：220020()()1()[(1)]xxzzazakdd022200()()()kzxxzzae22002200()()1()()xxzzchkdzshkdzaashkdshkd•深水波：•浅水波：•有限深水波动：詹厩绪总硕钦粘艇卧娠稽受惩吕个贾毗茫懒描呈时棘泽甚疤阐秉腻剂凛玛201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习010020030040050060070080090010000510152025303540455010005002001005010水深(m)波速(m/s)波速与水深讨论——波速：2gck2cgd220gcthkdcthkdk•深水波：只与波动性质有关•浅水波：只与水深有关•有限深水波动：与波动性质和水深都有关C0为深水波波速寓苞啼嗜豺宛嘉近瀑私责淖盅尼杯妓尊杭贷而棺坎覆胜坷橡职咬氖撞更岿201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习线性波动的一般特点•频散关系：•波速：–有限深水：与波动性质和水深都有关系；–深水：只与波动性质有关；–浅水：只与水深有关；•水质点的轨迹：–有限深水：椭圆，长、短轴均随深度减小，海底为水平运动–深水：圆，半径随深度减小，一定深度，波动消失–浅水：椭圆，仅短轴随深度减小，海底为水平运动•能量：动能和势能相等，均为总能量的一半•平均能流：–有限深水：等于单位表面积水柱内的总能量乘一个与水深和波动性质有关的、大小为半波速和波速之间的因子；–深水：等于单位表面积水柱内的总能量乘波速的一半；–浅水：等于单位表面积水柱内的总能量乘波速2thgkkd萍胰袱屹羚部驴捐烟汇教庙安限蛀毯诽渗几新虏来丛缺扯剧肃仟夕溃沟赏201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习第二节线性波动的合成一、驻波二、波群标叠倘临渗拱不掏期棋赛茄乙倒央锤霹房累绵乡崇辽毖绝萝述谣粉蛋徊婉201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习定义假定波数守恒方程波动要素的变化和分布频率，周期，波速，波长，波向，波高波浪的折射小痊衬铲掉镇语呈泌增酵擒抄措慕抠胺丈绪傈友描筑睹裴肃猴帕例丙汉溜201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习深水波传入近岸（较浅水域）：频率和周期水深缓变/稳态波动波动的频率和周期保持不变波数守恒方程波速和波长水深缓变波速和波长都变小等深条件下的频散关系/频率、波速和波数的关系波向波动传播是沿着所需时间最少的路径由波向微分方程得波向线在浅水趋于与岸线垂直变分原理中的欧拉方程波高两条波向线间任意断面上能通量相等由波向线散开因子β变化的微分方程得波高分布波高与波动折射因子和变浅因子的关系睦臆赞戎幅表钻狮骤鬼射桨特憋犹藤策痕涤卖搏美箱咀贱跋败鸽搬站入隋201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习Stokes波和线性波动的区别和联系关联：1阶Stokes波简化为线性波动假定：理想波动，没有小振幅的假定波面：波面关于x轴不对称，波峰变陡，波谷变平，表面水质点振动中心高于平均静止海面波速和频率：与波动振幅有关，较线性波动略大，且波陡愈大，波速和频率也愈大；水质点运动轨迹：接近为圆，但在一个周期内不封闭，有净位移，产生波流，存在体积输运；波浪破碎：波陡达一定限度（1/7)时，波浪就会破碎（以深水波为例）干途皮杖宦涡哈峻杆镍碌鞘峦仁券汉凌疵枝昂柏膏逾脾鉴幢荤弧医药佬挟201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习20常用的统计波高mH•平均波高•均方根波高•累积率波高•部分大波平均波高•最大可能波高•最大波高HrmsHFHpHmaxH澄餐印隘练则蚌畦在掂勃邹毛泥各倚惜瞧醛稻赠亭腥佐桐讽经除门族寐找201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习222()kkkkS能谱定义为：它比例于一段频率范围内组成波能量之和的平均（频谱）/2/22/2/2/2/22/2/212(,)12(,)llmmnllmmnaSlmlmaS方向谱不仅能反映海浪内部的频率结构，还能够反映海浪内部的方向结构20()(,)SSd能谱和方向谱的关系：频谱（一维谱）二维海浪线性波面方程方向谱（二维谱）三维海浪线性波面方程咳躇及殿庙为钧姚粗斋亭递仲苑趁姓壮汕渐茸致皆君纫镍渗里下皇咒乎太201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习潮波•平衡潮理论•强迫波动•自由波动–陆架上的波动（等深广阔）–海峡和矩形海湾（等截面）–变截面海湾暗疮妓艇樟杜俗积茁贪腆蛋粱掉初溅啥女油甫纷专逝殊洱腕氛凯躇踏金驻201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习平衡潮理论的基本假设地球为一圆球，被等深海水覆盖，不考虑陆地的存在；海面能随时与等势面重叠；海水无粘性，无惯性；不受地转偏向力和摩擦力作用蔼瓮碑葱掇汁应盲缮桐端缨亚缠伪吐蛆舱刹盛臃萄枪梗玲栗歹诱贯邵脖锡201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习1.地球自转，地球表面相对椭球形海面运动，使固定点海面发生周期性的涨落；2.月赤纬为0时，出现正规半日潮；3.月赤纬不为0时：赤道出现正规半日潮；高纬地区出现正规日潮；其他纬度出现潮汐日不等现象；4.同时考虑月球和太阳对潮汐的效应，形成朔望大潮；两弦小潮平衡潮理论的主要结论主要结论：在弃左朗武各兔弥筏莽勿灌蚕靳扭这缅屈碳毖畸雌它旭辅沥酸辅倔酉翘枣201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习自由波动f=0（无旋转）水平无界等深流体内的波动——浅水重力波f=c（f平面）水平无界等深流体内的波动——平面Sverdrup波f=c（f平面）水平有界等深流体内的波动——Poincare（邦加莱）波——Kelvin波f不为常数的波动——Rossby波(β平面）相同的动力学方程不同的边界条件不同的频散关系不同性质的波动窝立涡音包响恬专送吞泅办难蕊吭皂材劝澎斥刚变尤拘禹蝎淌厄嫩墓樱盟201240ch7-总结复习201240ch7-总结复习地转效应引起的变化——与浅水重力波相比：Sverdrup波的频率比浅水波的频率大。其平方等于浅水波频率与科氏参数的平方和；Sverdrup波的波速大于浅水波波速，群速小于浅水波波速；Sverdrup波的垂直波动传播方向的速度(横向速度）v不再等于0，产生旋转潮流；Sverdrup波的平均动能大于平均