海洋动力学

研究海洋力场及其引起的各种机械运动的学科

海洋动力学（marine dynamics），研究海洋力场及其引起的各种机械运动的学科。海洋力场包括大气界面层的力场、海洋水体的力场和海底岩层的力场。在大气界面层中，主要是海-气相互作用所引起的海洋气象和物质迁移；海底岩层的力场，主要是因海底扩张、火山爆发、壳层塌陷或断裂等引起的动力学效应；海洋水体的力场引起的各种运动过程，是海洋动力学中的基本内容。

简介

海洋力场包括大气界面层的力场、海洋水体的力场和海底岩层的力场。在大气界面层中，主要是海-气相互作用所引起的海洋气象和物质迁移；海底岩层的力场，主要是因海底扩张、火山爆发、壳层塌陷或断裂等引起的动力学效应；海洋水体的力场引起的各种运动过程，是海洋动力学中的基本内容。

动力过程

海洋水体的动力学过程大体如下：①海洋潮汐。天体引潮力所引起。最显著的是月球和太阳的引潮力。由于月球、太阳和地球3者的相对位置有规律地不断变化，引潮力时强时弱，故潮汐变化有大有小，而且有规律地变化。通常农历每月的朔（初一）和望（十五或十六）出现大潮，上弦（初八或初九）和下弦（廿二或廿三）出现小潮。②海流。主要指风和热盐效应引起的、沿一定途径的大规模海水流动，包括大洋环流、浅海海流等。③海浪。常指由风产生的海水波浪，包括风浪、涌浪和海洋近岸波等。④海洋湍流。海洋水体中不稳定的紊乱流动。以上过程的动力学计算方法，都建立在经典的牛顿力学基础上。海洋动力学非常复杂，已有的力学模型还有待于深化认识。

显著特征

就海洋形状和范围来说，全球海洋的物理特征是由使大陆漂移的构造力决定的，这种构造力创造海洋地壳的同时也使其不断被消耗。构造运动是由地球上地幔内部热量驱动的对流引起，其传输深度被认为能达到1000km，地幔对流造成大陆(岩石圈)板块的缓慢漂移(平均每年大约几厘米)，它们就好像浮在地球的上地幔顶端一样，对流还引起大洋中脊处海洋地壳的形成以及由于俯冲造成的大洋海沟处海洋地壳的消耗，此外，地幔热点还会引起群岛的形成，如夏威夷群岛，因此，俯冲板块边缘的海沟比如西太平洋的马里亚纳海沟是全球海洋中最深的点。大洋中脊、群岛、淹没的平顶海山以及海底山等是深海区域中的最浅特征，它们在海洋动力学中扮演着重要角色。尤其是点缀着西太平洋的成千上万的海底山，在潮汐混合和海洋环流的其他方而起着非常重要的作用，大洋中脊和其他许多地形特征对于流域环流很重要，因此必不可少地要将它们包含在数值模型中，而深海沟所起的作用却是很微小的，由于考虑效率和经济的缘故，大多数海洋环流模型限制了模型的深度(假的海底)，粗略地等于深海的海底深度，约5000m。

与大气的比较

海洋中的流体运动与大气中的流体运动具有很多相似性，同时也有很多差异，差异性主要体现在驱动机制和运动规模方面，在此不可能列出其所有的相似性和差异性以及各自产生的原因。

海洋和大气的主要差异是它们的驱动方式的差异，大气的热量主要来自对流层下方，也有一些热量来自对流层顶及其上方。几乎全部的太阳辐射(除了某些波长)穿过大气包络后给大地和海洋供热，产生的热量反过来又传输到大气层，此外，有一部分热量穿越大气气柱后辐射到太空而造成热损失，陆地物体和海洋的辐射热量的不同产生了大规模的大气环流，这一环流(类似于海洋环流)主要是水平方向的。在狭窄区域，垂直方向的运动穿越很远的距离，这只存在于局部区域，比如热带耦合带(ITCZ)和积雨云区域，由于水蒸汽的冷凝和液态水的蒸发所产生的热源和下沉对大气动力学具有深远影响，由此产生的云层变化对大气辐射平衡(以及上层海洋的热量供应)具有决定性作用。海洋中缺乏类似的机制。相反，海洋的表面受大气风和通量驱动，太阳辐射仅限于海洋表面的浅层，同时间必然只在海洋表面出现热损失。

另一主要差异是时间尺度和长度尺度上的差异，海洋具有较长的记忆功能，然而在大气中，除j'化学成分的滞留时间长达数年的平流层外，很少有直接的记忆，大气气柱中朝射平衡的变化(云和气溶胶引起)、水蒸汽和云层的阶段性转换、伴随的潜在热量吸收和释放等引起大气环流的变化，而在海洋中。海洋的变化主要是受海洋表面应力的驱动。Rossby波的生成、传播和耗散过程产生缓慢的内部调整，在海洋中的传播则更加缓慢，在海洋中，由于密度变化很小，布辛涅斯克近似是相当足够的。在大气中，即使将与高度有关的绝热扩散考虑在内，密度变化依然很大，非弹性近似等将声波过滤而将密度变化保留的方法通常对大部分气柱的处理是很有用的。

全国各地天气预报查询

上海市

云南省

云南省

云南省

云南省

云南省