Санкт-Петербург, 2010. – 274 с.
Излагаются современные представления об основных физических
процессах, протекающих в Мировом океане, дается их теоретическое
объяснение и рассматриваются методы расчета различных
гидрологических характеристик.
Основное внимание уделяется изложению общих вопросов термодинамики океана, океанской турбулентности и закономерностям изменения его температуры и солености, образования и разрушения морского льда, его физико-механическим свойствам. Рассмотрены электромагнитные явления в океане, распространение в нем света и звука.
Книга предназначена в качестве учебника для студентов вузов, специализирующихся в области океанологии. Предисловие.
Введение.
Задачи дисциплины и метод изучения.
Связь физики океана с другими науками.
Строение воды как физического тела.
Дополнительная литература.
Основы термостатики океана.
Основные определения термостатики морской воды.
Уравнение состояния морской воды.
Теплофизические характеристики морской воды.
Адиабатический процесс.
Критерии вертикальной плотностной стратификации океана.
Дополнительная литература.
Вопросы для самопроверки .
Основные законы изменения термодинамических характеристик океана.
Уравнение движения морской воды.
Уравнения неразрывности и диффузии соли.
Уравнения изменения энергии океана как термодинамической системы.
Уравнения изменения энтропии и теплопроводности.
Общая система уравнений термодинамики океана.
Дополнительная литература.
Вопросы для самопроверки .
Основные свойства и описание океанической турбулентности.
Определение турбулентности.
Осреднение уравнений термодинамики.
Коэффициенты турбулентного обмена субстанциями.
Уравнение баланса энергии турбулентности.
Спектральная плотность турбулентных характеристик.
Мезомасштабная и крупномасштабная турбулентность.
Принцип вероятностного описания океанической мелкомасштабной турбулентности.
Дополнительная литература.
Вопросы для самопроверки .
Закономерности термохалинных процессов.
Анализ порядков величин слагаемых уравнений теплопроводности и диффузии соли.
Уравнения теплового и солевого балансов.
Закономерности тепло- и влагообмена океана с атмосферой.
Изменение температуры и солености верхнего слоя океана за счет теплообмена и влагообмена с атмосферой.
Влияние неоднородности турбулентного перемешивания на вертикальные профили температуры и солености воды.
Свободная и вынужденная конвекция в океане.
Изменение температуры и солености морских течений.
Дополнительная литература.
Вопросы для самопроверки .
Физические свойства морского льда.
Образование и рост кристаллов льда.
Фазовый состав морского льда.
Теплофизические характеристики морского льда.
Общие закономерности роста и таяния морского льда.
Механические свойства морского льда.
Поведение льда под нагрузкой.
Дополнительная литература.
Вопросы для самопроверки .
Электромагнитные явления в океане.
Макроскопические электромагнитные свойства морской воды и льда.
Уравнения, описывающие электромагнитное поле океана.
Магнитное поле Земли.
Электромагнитное поле океана динамической природы, обусловленное поверхностными волнами.
Генерация электромагнитного поля течениями.
Теория теллурических токов в океане.
Дополнительная литература.
Оптика океана.
Основные определения.
Поглощение света в морской воде.
Рассеяние света в морской воде.
Ослабление света морской водой.
Флюоресценция морской воды.
Освещенность океана.
Яркость светового поля.
Уравнение переноса света в океане.
Видимость подводных объектов.
Цвет океана.
Дополнительная литература.
Вопросы для самопроверки.
Акустика океана.
Основные определения.
Уравнения распространения акустических волн.
Энергетические характеристики акустической волны.
Прохождение звука через границу сред разной плотности.
Рефракция акустического луча.
Изменение интенсивности звука с расстоянием.
Отражение и рассеяние акустических волн.
Акустические шумы.
Дополнительная литература.
Вопросы для самопроверки.
Основное внимание уделяется изложению общих вопросов термодинамики океана, океанской турбулентности и закономерностям изменения его температуры и солености, образования и разрушения морского льда, его физико-механическим свойствам. Рассмотрены электромагнитные явления в океане, распространение в нем света и звука.
Книга предназначена в качестве учебника для студентов вузов, специализирующихся в области океанологии. Предисловие.
Введение.
Задачи дисциплины и метод изучения.
Связь физики океана с другими науками.
Строение воды как физического тела.
Дополнительная литература.
Основы термостатики океана.
Основные определения термостатики морской воды.
Уравнение состояния морской воды.
Теплофизические характеристики морской воды.
Адиабатический процесс.
Критерии вертикальной плотностной стратификации океана.
Дополнительная литература.
Вопросы для самопроверки .
Основные законы изменения термодинамических характеристик океана.
Уравнение движения морской воды.
Уравнения неразрывности и диффузии соли.
Уравнения изменения энергии океана как термодинамической системы.
Уравнения изменения энтропии и теплопроводности.
Общая система уравнений термодинамики океана.
Дополнительная литература.
Вопросы для самопроверки .
Основные свойства и описание океанической турбулентности.
Определение турбулентности.
Осреднение уравнений термодинамики.
Коэффициенты турбулентного обмена субстанциями.
Уравнение баланса энергии турбулентности.
Спектральная плотность турбулентных характеристик.
Мезомасштабная и крупномасштабная турбулентность.
Принцип вероятностного описания океанической мелкомасштабной турбулентности.
Дополнительная литература.
Вопросы для самопроверки .
Закономерности термохалинных процессов.
Анализ порядков величин слагаемых уравнений теплопроводности и диффузии соли.
Уравнения теплового и солевого балансов.
Закономерности тепло- и влагообмена океана с атмосферой.
Изменение температуры и солености верхнего слоя океана за счет теплообмена и влагообмена с атмосферой.
Влияние неоднородности турбулентного перемешивания на вертикальные профили температуры и солености воды.
Свободная и вынужденная конвекция в океане.
Изменение температуры и солености морских течений.
Дополнительная литература.
Вопросы для самопроверки .
Физические свойства морского льда.
Образование и рост кристаллов льда.
Фазовый состав морского льда.
Теплофизические характеристики морского льда.
Общие закономерности роста и таяния морского льда.
Механические свойства морского льда.
Поведение льда под нагрузкой.
Дополнительная литература.
Вопросы для самопроверки .
Электромагнитные явления в океане.
Макроскопические электромагнитные свойства морской воды и льда.
Уравнения, описывающие электромагнитное поле океана.
Магнитное поле Земли.
Электромагнитное поле океана динамической природы, обусловленное поверхностными волнами.
Генерация электромагнитного поля течениями.
Теория теллурических токов в океане.
Дополнительная литература.
Оптика океана.
Основные определения.
Поглощение света в морской воде.
Рассеяние света в морской воде.
Ослабление света морской водой.
Флюоресценция морской воды.
Освещенность океана.
Яркость светового поля.
Уравнение переноса света в океане.
Видимость подводных объектов.
Цвет океана.
Дополнительная литература.
Вопросы для самопроверки.
Акустика океана.
Основные определения.
Уравнения распространения акустических волн.
Энергетические характеристики акустической волны.
Прохождение звука через границу сред разной плотности.
Рефракция акустического луча.
Изменение интенсивности звука с расстоянием.
Отражение и рассеяние акустических волн.
Акустические шумы.
Дополнительная литература.
Вопросы для самопроверки.