海洋物理学的相关介绍

海洋物理学是以物理学的理论、技术和方法，研究海洋中的物理现象及其变化规律，并研究海洋水体与大气圈、岩圈和生物圈的相互作用的科学。它是海洋科学的一个重要分支，与大气科学、海洋化学、海洋地质学、海洋生物学有密切的关系，在海洋运输、资源开发、环境保护、军事活动、海岸设施和海底工程等方面有重要的应用。

（见海洋潮汐）。1687年，英国I.牛顿根据他发现的万有引力定律，用引潮力解释了潮汐的成因。1740年，瑞士D.伯努利建立了平衡潮学说。1775年,法国P.-S.拉普拉斯建立了潮汐动力学理论，给出了考虑地转偏向力影响的潮汐动力学方程组及在特定条件下的特解。1845年，英国G.B.艾里提出了潮汐的长渠波动理论,并对其进行了较深入的研究。1872～1879年,英国W.汤姆孙（开尔文）设计了潮汐分析和预报的机械装置。1878～1891年,英国G.H.达尔文研究了地球潮汐,并提出了海洋潮汐分析和预报的调和分析方法。 （见海浪）。1802年,捷克F.J.von格尔斯特纳发表了深水表面波的理论。1839年，英国G.格林建立了小振幅波理论，并导出了以波长表示的相速公式。1847年，英国G.G.斯托克斯建立了有限振幅波理论和小振幅内波理论；后来在1876年又提出了与波动能量传播有关的群速公式。 （见大洋环流）。1898年，挪威V.皮耶克尼斯推广了理想斜压流体的环流定理，发表了适用于旋转地球上的环流定理。④ 海水状态方程。1857年，英国W.汤姆孙（开尔文）首先导出了深海海水的绝热温度梯度公式。 （见海洋电磁学）在海洋电磁理论方面。1831年，英国法拉第发现了电磁感应现象，并于1832年指出，在地磁场中流动的海水，就像在磁场中运动的金属导体一样，也会产生感应电动势；1851年，英国渥拉斯顿在横过英吉利海峡的海底电缆上，检测到与潮汐周期相同的电位变化，证实了法拉第的预言。

海洋物理学的主要研究内容是：①研究海水各类运动和海洋与大气及岩圈的相互作用的规律，为海况和天气的监测及预报提供依据；
②研究海洋中的声、光、电现象和过程,以掌握其变化和机制;
③进行为上述两项研究所必需的海洋观测，并研究海洋探测的各种物理学方法，从而实现有计划地在海上进行现场的专题观测和实验。通过这三方面的研究，形成了海洋物理学中一系列的分支学科。
其中主要的有物理海洋学、海洋气象学、海洋声学、海洋光学、海洋电磁学和河口海岸带动力学等等。
①各种时-空尺度的海水运动规律。
②海洋物理要素场的形成机制及其频率-波数谱的结构，特别是大洋中尺度涡、海洋内波、海水层结的细微结构和海洋湍流等。
③水团和环流结构，如大洋环流、赤道潜流、上升流、下降流等。
④近岸海区和陆架区的水文规律。
⑤声波、光辐射、无线电波、电磁场在海洋中的传播规律和技术应用。
⑥为海上生产服务的应用课题。 为了开发海洋和利用海洋，使海洋更好地为人类服务，在海洋物理学的发展方面，下面几点将是人们努力的主要方向：
① 观测技术和观测方法的改进。海洋物理学的发展，在很大程度上取决于观测技术和观测方法。现代海洋物理学的观测技术，将朝着自动化、遥感化的方向发展。人们将广泛利用人造卫星进行全球性海洋物理方面的观测，并建立国际间的计算机网络，以储存、交换和处理海洋观测数据。这些将促进海洋物理学的进一步发展。
② 进一步研究海洋中物理现象的规律。海洋中发生的许多物理现象和过程，有一些已得到初步的研究。因为这些现象与人类生活环境密切相关，所以有必要进一步去探索其规律。例如,深入了解大尺度海-气相互作用，将使人们能较准确地进行气候预报，甚至可能控制局部地区的气候。
③ 进一步为海洋资源开发服务。海洋开发将是未来海洋科学的发展方向。在海洋农牧化、捕捞、海洋石油勘探、海洋能源利用等开发活动中，将不断对海洋物理学提出更高的要求。海洋物理学今后的发展，也将在很大程度上取决于海洋开发的需要。 北京大学
河海大学
厦门大学
中国海洋大学
中山大学
广东海洋大学