Новая редакция классического учебника. К сожалению шестая глава не целиком. Только для ознакомления. Бумажный вариант можно всегда приобрести в киосках Гидромета по адресам - Малоохтинский пр. 98 (1-й корп)-на набережной и пр. Металлистов, д. 3 (2-й корп).
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.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ................................................................................ 3
Введение......................... .............................................................. 5
1. Задачи дисциплины и метод изучения. ........................ 5
2. Связь физики океана с другими науками.................... 7
3. Строение воды как физического тела........................... 9
Дополнительная литература......................................... 16
Глава 1. Основы термостатики океана..... .............. ................ 17
1.1. Основные определения термостатики морской воды... 17
1.2. Уравнение состояния морской воды............................ 23
1.3. Теплофизические характеристики морской воды....... 27
1.4. Адиабатический процесс............................................. 33
1.5. Критерии вертикальной плотностной стратификации океана.............37
Дополнительная литература ...................................... 40
Вопросы для самопроверки......................................... 40
Глава 2. Основные законы изменения термодинамических характеристик океана ........................ ...... .................... 41
2.1. Уравнение движения морской воды............................. 41
2.2. Уравнения неразрывности и диффузии соли................ 46
2.3. Уравнения изменения энергии океана как термодинамической системы........................................ 48
2.4. Уравнения изменения энтропии и теплопроводности.. 52
2.5. Общая система уравнений термодинамики океана...... 56
Дополнительная литература ........................................ 58
Вопросы для самопроверки.......................................... 58
Глава 3. Основные свойства и описание океанической турбулентности .......................................................... ... 59
3.1. Определение турбулентности........................................ 59
3.2. Осреднение уравнений термодинамики............ .......... 63
3.3. Коэффициенты турбулентного обмена субстанциями.. 68
3.4. Уравнение баланса энергии турбулентности.................. 74
3.5. Спектральная плотность турбулентных характеристик. 79
3.6. Мезомасштабная и крупномасштабная турбулентность 90
3.7. Принцип вероятностного описания океанической мелкомасштабной турбулентности............................. 93
Дополнительная литература............................................ 97
Вопросы для самопроверки............................................. 98
Глава 4. Закономерности термохалинных процессов................. 99
4.1. Анализ порядков величин слагаемых уравнений теплопроводности и диффузии соли.................................. 99
4.2. Уравнения теплового и солевого балансов........................ 105
4.3. Закономерности тепло- и влагообмена океана с атмосферой......................................................................... 111
4.4. Изменение температуры и солености верхнего слоя океана за счет теплообмена и влагообмена с атмосферой 121
4.5. Влияние неоднородности турбулентного перемешивания на вертикальные профили температуры и солености воды.................................................................................... 129
4.6. Свободная и вынужденная конвекция в океане................. 132
4.7. Изменение температуры и солености морских течений..... 146
Дополнительная литература ............................................ 152
Вопросы для самопроверки................................................ 153
Глава 5. Физические свойства морского льда.............................. 154
5.1. Образование и рост кристаллов льда................................. 154
5.2. Фазовый состав морского льда.......................................... 159
5.3. Теплофизические характеристики морского льда............. 164
5.4. Общие закономерности роста и таяния морского льда..... 170
5.5. Механические свойства морского льда............................. 180
5.6. Поведение льда под нагрузкой.......................................... 186
Дополнительная литература ............................................. 191
Вопросы для самопроверки............................................... 191
Глава 6. Электромагнитные явления в океане........................... 192
6.1. Макроскопические электромагнитные свойства морской воды и льда......................................................... 192
6.2. Уравнения, описывающие электромагнитное поле океана................................................................................ 199
6.3. Магнитное поле Земли..................................................... 201
6.4. Электромагнитное поле океана динамической природы, обусловленное поверхностными волнами......................... 203
6.5. Генерация электромагнитного поля течениями................ 210
6.6. Теория теллурических токов в океане.............................. 216
Дополнительная литература............................................. 221
Вопросы для самопроверки.............................................. 222
Глава 7. Оптика океана................................................................ 223
7.1. Основные определения.................................................... 223
7.2. Поглощение света в морской воде................................... 225
7.3. Рассеяние света в морской воде....................................... 228
7.4. Ослабление света морской водой.................................... 234
7.5. Флюоресценция морской воды........................................ 236
7.6. Освещенность океана....................................................... 240
7.7. Яркость светового поля.................................................... 247
7.8. Уравнение переноса света в океане................................. 249
7.9. Видимость подводных объектов......................................253
7.10 Цвет океана....................................................................... 257
Дополнительная литература.............................................261
Вопросы для самопроверки .............................................. 261
Глава 8. Акустика океана .............................................................. 262
8.1. Основные определения...................................................... 262
8.2. Уравнения распространения акустических волн............... 266
8.3. Энергетические характеристики акустической волны...... 270
8.4. Прохождение звука через границу сред разной плотности........................................................................... 273
8.5. Рефракция акустического луча......................................... 276
8.6. Изменение интенсивности звука с расстоянием.............. 281
8.7. 8.8. Отражение и рассеяние акустических волн.....................287
Акустические шумы......................................................... 291
Дополнительная литература............................................. 296
Вопросы для самопроверки. ........ .................................. 296
Предметный указатель.................................................................... 298