Theory and Applications of Ocean Surface Waves pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Mei, Chiang C./ Stiassnie, Michael/ Yue, Dick K. P.

出品人:

頁數:1071

译者:

出版時間:

價格:128

裝幀:HRD

isbn號碼:9789812388933

叢書系列:

圖書標籤:

• 海洋波浪
• 海洋學
• 水波力學
• 波動理論
• 海洋工程
• 海岸工程
• 數值模擬
• 物理海洋學
• 大氣科學
• 海洋環境

好的，這是一份關於一本名為《海洋錶麵波的理論與應用》的圖書的詳細簡介，其內容專注於海洋科學、流體力學、地球物理學等相關領域，但不包含特定書名中提及的“海洋錶麵波”的直接論述： --- 圖書簡介：深海動力學與地球係統相互作用 聚焦：極端環境下的流體運動、物質傳輸與地質過程 本書深入探討瞭在極端海洋環境下，流體動力學、物質輸運機製以及地球係統各圈層之間的復雜相互作用。它旨在為海洋學傢、地球物理學傢、環境工程師以及從事深海探測和資源開發的研究人員提供一個嚴謹的理論框架和實用的分析工具。全書結構嚴謹，內容覆蓋麵廣，從基礎的流體力學原理齣發，逐步擴展到復雜的地球物理過程模擬。 第一部分：基礎流體力學與湍流理論的海洋應用 本部分奠定瞭理解海洋中復雜流體現象的數學和物理基礎。重點闡述瞭納維-斯托剋斯方程在海洋尺度下的簡化與近似，特彆是針對大尺度環流和中尺度渦鏇的描述。 1.1 經典流體力學基礎迴顧：詳細迴顧瞭連續介質力學中的基本概念，包括物質導數、應力張量、粘性耗散等。特彆強調瞭科裏奧利力和離心力在鏇轉坐標係中對流體運動的顯著影響。 1.2 海洋邊界層理論：深入分析瞭海氣界麵和海底界麵的動力學過程。著重講解瞭湍流的産生、結構和能量級串。內容包括經典普朗特混閤長度模型、二階矩模型（如$k-epsilon$模型）在海洋混閤層動力學中的應用。討論瞭邊界層內垂直動量和熱量輸運的機製，這對理解海洋熱力學平衡至關重要。 1.3 內部波與重力波：區彆於海錶波，本章聚焦於海洋內部因密度層結（浮力頻率）引發的波動現象。討論瞭內部重力波的生成機製（如地形抬升、斜壓不穩定），它們的傳播特性，以及這些波在海洋能量垂直傳輸中的作用。涉及瞭布裏淵-瓦塞爾曼（Brunt-Väisälä frequency）的概念及其在分層海洋中的重要性。 第二部分：海洋環流、物質輸運與地球化學耦閤 這部分內容轉嚮宏觀尺度，探討瞭驅動全球海洋運動的力量以及物質（熱量、鹽度、碳、營養鹽）在海洋中的輸運過程。 2.1 大尺度海洋環流動力學：詳盡分析瞭風應力和熱鹽梯度（大洋溫鹽環流，THC）如何驅動全球海洋環流。重點解析瞭斯托剋斯輸運、西邊界流的形成（如墨西哥灣流、黑潮），以及地轉平衡在海洋動力學中的核心地位。運用瞭Rossby波理論來解釋大尺度渦鏇的傳播和耗散。 2.2 物質輸運與被動示蹤劑模型：探討瞭在有流體運動和擴散背景下，溶解物質（如二氧化碳、氧氣、營養鹽）的輸運方程。介紹瞭拉格朗日和歐拉方法在模擬物質擴散和對流中的差異與優勢。特彆關注瞭深海中的化學物質下沉（生物泵效率）和再礦化過程，這些過程直接影響著海洋碳循環的長期穩定性。 2.3 海底地形與渦鏇動力學：研究瞭復雜海底地形（如海山、洋中脊）對中尺度渦鏇和底層流的影響。討論瞭地形誘發的斜壓不穩定性和地形梯度流的形成，這些局部過程對深海熱量和物質再分配有不可忽視的作用。 第三部分：海洋與大氣及冰凍圈的相互作用 本書的第三部分將海洋置於更廣闊的地球係統背景下，分析其與其他圈層間的耦閤反饋機製。 3.1 海氣界麵通量與氣候反饋：深入分析瞭海氣界麵上的動量、感熱和潛熱通量。重點討論瞭海錶溫度（SST）異常如何通過大氣環流變化（如ENSO、PDO）反饋影響區域乃至全球氣候係統。闡述瞭海洋熱容量在氣候係統中的緩衝作用。 3.2 極地海洋學與冰海相互作用：關注瞭海冰的形成、融化動力學及其對海洋分層結構的影響。討論瞭海冰下的湍流混閤，以及冰下和冰緣區域的物質交換過程。分析瞭冰蓋融化對區域鹽度、密度結構及深層水形成的潛在衝擊。 3.3 冰川與海洋的熱力學耦閤：探討瞭冰架下方海水的流動（冰下流）以及冰架融化速率對海平麵變化的影響。從熱力學角度分析瞭暖層海水侵蝕冰架底部的機製，這涉及流體動力學、傳熱學和相變過程的復雜耦閤。 第四部分：深海探測、傳感器技術與數據同化 最後一部分將理論與工程實踐相結閤，介紹瞭現代海洋科學研究的工具和方法。 4.1 現場觀測技術與數據獲取：詳細介紹用於測量海洋物理參數（溫度、鹽度、流速）的先進技術，包括CTD、ADCP、Argo浮標網絡、衛星高度計和遙感技術。強調瞭不同尺度觀測數據的互補性。 4.2 數值模擬與模型驗證：係統介紹瞭海洋環流模型（如ROMS、MITgcm）的結構、網格選擇和邊界條件設置。討論瞭模型性能的評估方法，包括同化曆史觀測數據以提高預報準確性的數據同化技術（如四維變分同化）。 4.3 地球物理流體現象的數值穩定性：分析瞭在求解高雷諾數流動問題時，數值格式（如有限差分、有限體積）的選擇對結果穩定性和物理準確性的影響，特彆是處理強梯度區域時的技巧。 本書內容深度兼顧瞭基礎原理的嚴格性和前沿研究的創新性，是海洋動力學研究領域不可或缺的參考性著作。通過對這些核心問題的係統闡述，讀者將能夠全麵掌握理解復雜海洋環境的理論工具箱。 ---

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