第五章 物理海洋方程:有了物理量,分布,及分布变化。那么变化的规律是什么?只有了解了规律才能有效预测。海水运动方程,实际上就是牛顿第二运动定律在海洋中(动量方程)的具体应用。再描述动量方程的过程就是我们分析海水受力的过程。作用在海水上的力有多种,归结起来可分为两大类: 一是引起海水运动的力,诸如重力、压强梯度力、风应力、引潮力等;二是由于海水运动后所派生出来的力,如地转偏向力(科氏力)、摩擦力等。5.1地转:科氏力是这些力中我们最陌生的。它其实是由于坐标系不同,在旋转坐标系中由旋转而派生出的虚拟力。它改变运动物体的方向,不改变大小。北半球使得运动的物体右偏,南半球反之。可是参数可以衡量科氏力大小,它随纬度变化,赤道地区不受力,随纬度增加受力增加。科氏力在纬度上的变化叫贝塔效应,该效应是Lee Rossby波的恢复力。均质正压旋转流体,准定常和缓慢的运动下其速度将独立于旋转轴的方向,即运动将趋于两维化。
5.2基本方程:根据牛顿第二定律,我们给出海水的运动方程,方程左边就是加速度,右边是海水受到的各种力。也就是地球流体力学里的Navier-Stokes方程,我们一般成为NS方程。有了运动方程,还需要连续方程和边界条件,才能完整描述动力过程并且对方程组进行求解。连续方程所谓连续方程实质上是物理学中的质量守恒定律在流体中的应用。即流体在运动过程中,它的总质量既不会自行产生,也不会自行消失。由此导出连续方程。
[单选题]以下力哪个力是由于海水运动后所派生出来的力?
压强梯度力
科氏力
风应力
重力
答案:科氏力
[单选题]科氏力使物体在北半球()偏,南半球()偏。
左,右
右,右
左,左
右,左[单选题]科氏力是虚拟的力,只改变(),不改变()。
方向,物体的性质
物体的性质,大小
方向,大小
大小,方向[单选题]海洋中与重力相互平衡的力是()。
浮力
压强梯度力
风应力
摩擦力[单选题]科氏力的公式为f=2Ω()。
cosφ
sinφ
cotφ
tanφ[多选题]引起海水运动的力有哪些()。
地转偏向力
摩擦力
风应力
压强梯度力[多选题]运动方程表示为海水加速度=()+()+重力+()。
压力
科氏力
应力
压强梯度力[多选题]海洋方程基本遵循哪些守恒?
质量守恒
动量守恒
能量守恒
角动量守恒[判断题]科氏力不是虚拟的力。

[判断题]研究海水运动时,必须引进由于地球自转所产生的惯性力,这个力称为地转偏向力或科氏力。

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