地球流体动力学课程介绍与要求

 课程名称    (中) 地球流体动力学         (英)Geophysical Fluid Dynamics       课程代码   NA26013
学分/学时 3/48       讨论时数 0(学时)        实验时数 0(学时)
开课时间 春       面向专业    物理海洋学
开课教师
姓名 张召儒,     职称     特别副研究员

课程类别 硕士生学位课

梯队人员
姓名(职称)   周朦(教授)        钟贻森(讲师)
预修课程 物理海洋学

 

课程内容简介:

中文简介:
本课程旨在使学生深入认识和理解地球流体、特别是中尺度到大尺度海洋运动的原理与规律。课程的主要内容包括在地转与层结影响下海洋中的流动(地转流,风生环流,热盐环流)与波动(正压波,内波)现象,能量的转化以及相关现象/过程的动力学机制。本课程将培养学生通过物理分析与数学推导相结合的方式来独立开展海洋动力学研究的能力。

英文简介:
The objective of this course is to help students gain a deep understanding of the principles and dynamics of geophysical fluids, and the focus is on meso- to large-scale motions. The main content involves dynamics of flows (geostrophic flow, wind-driven circulation and thermohaline circulation) and waves (barotropic waves, internal waves) under the effects of earth rotation and stratification, and the energy conversion in the dynamical processes. Through the learning process, students will develop the ability to conduct independent dynamical research of the ocean by combing physical analyses and mathematical derivations.

 

教学内容安排与学习大纲:   本课程共48学时,上课时间为12周,期中每周4节课,每次课2学时。
第一次:海水运动基本方程,地转流,艾克曼流
第二次:浅水方程,浅水波-开尔文波
第三次:浅水波-罗斯贝波
第四次:层结的基本概念
第五次:层化模型-两层模型
第六次:层化模型-能量守恒
第七次:垂直模态与特征值问题
第八次:内波基本理论
第九次:内波的结构与能量
第十次:层结不稳定性
第十一次:湍封闭模型
第十二次:热成风理论
第十三次:地转调整
第十四次:准地转动力学-基本理论
第十五次:准地转动力学-能量
第十六次:准地转动力学-波动
第十七次:正压与斜压不稳定
第十八次:锋面,急流与涡旋
第十九次:西边界流
第二十次:热盐环流-潜沉
第二十一次:热盐环流-通风温跃层理论
第二十二次:近海海洋正压动力学
第二十三次:近海海洋斜压动力学
第二十四次:低纬度海洋动力学-ENSO


课程考核要求:

满分100分,其中平时课堂讨论、作业占40%,期中考试成绩占30%,期末考试成绩占30%。

参考文献:
Benoit Cushman-Roison: 《Introduction to Geophysical Fluid Dynamics》,第二版
Adrian E. Gill: 《Atmosphere-Ocean Dynamics》
Joseph Pedlosky: 《Geophysical Fluid Dynamics》,第二版
 

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