內容簡介
本書主要根據J.Pedlosky教授著的《Geophysical Fluid Dyuamics》一書及有關文獻編譯。 書中採用物理推理和數學推導相結合的方法，系統地總結了海洋與大氣大尺度運動動力學的理論基礎。對旋轉參考系中的運動方程、位勢渦度和地轉運動等概念，以及作為研究準地轉運動理論框架的無粘淺水理論、粘性運動理論和大洋環流的均質模式作了充分的討論。詳細論述了羅斯貝波、慣性邊界流、斜壓與正壓不穩定、波動傳播與波動相互作用等理論。推導了球面上中緯度準地轉位渦方程，並討論了它對海洋與大氣運動的套用。 本書可供海洋、氣象、地球物理、流體力學等方面的科學工作者、高等院校教師、研究生和高年級大學生在學習和工作中參考。 本書還編譯了有關數學基礎和奇異攝動理論簡介， 以助讀者理解書中內容。
目錄
第一章預備知識...........................................................................(1)
1.1地球物理流體力學.......................................................................(1)
1.2羅斯貝數...................................................................(1)
1.3密度層結.......................................................................(5)
1.4非旋轉坐標系中的運動方程..............................................................(6)
1.5旋轉坐標系...........................................................(9)
1.6旋轉坐標系中的運動方程..............................................................(11)
1.7科氏加速度與羅斯貝數.......................................................(13)
1.8包辛內斯克近似* ..................................................................(14)
第二章基礎知識...........................................................................(19)
2.1渦度............................................................(19)
2.2環流...............................................................................(22)
2.3凱爾文定理..................................................................(25)
2.4渦度方程.......................................................................(26)
2.5位勢渦度（位渦）.........................................................(28)
2.6熱成風.................................................................(31)
2.7泰勒-普勞德曼定理.............................................................(33)
2.8地轉運動.....................................................................(34)
2.9地轉近似和靜力近似的結果.........................................(38)
2.10地轉退化...............................................................................(41)
2.11地轉適應過程* ....................................................(41)
2.12大氣和海洋中擾動的分類與特徵* ...........................................(46)
第三章無粘淺水理論.........................................................................(60)
3.1引言.....................................................................................(60)
3.2淺水模式...........................................................................(60)
3.3淺水方程.................................................................(61)
3.4位渦守恆：淺水理論.......................................................(64)
3.5積分關係..............................................................(66)
3.6小振幅運動...........................................................................(67)
3.7線性地轉運動......................................................................(69)
3.8等深流體層中的乎面波...............................................................(70)
3.9邦加萊波和凱爾文波.................................................................(73)
3.10羅斯貝波................................................................(78)
3.11羅斯貝波的動力學診斷...............................................................(80)
3.12淺水理論的準地轉尺度分析..........................................................(81)
3.13定常的準地轉運動.............................................................(87)
3.14慣性邊界流.................................................................. (87)
3.15準地轉羅斯貝波.............................................................(91)
3.16羅斯貝波的機制.....................................................................(94)
3.17β平面...............................................................................(96)
3.18緯向流中的羅斯貝波...............................................................(97)
3.19群速度....................................................................(99)
3.20多時間尺度方法......................................................................(105)
3.21羅斯貝波中的能量和能通量.......................................................(106)
3.22能量傳播圖.................................................................(108)
3.23反射過程和輻射條件................................................................(109)
3.24初始擾動產生的羅斯貝波............................................................(112)
3.25閉區域中的準地轉標準波型...............................................(123)
3.26共振相互作用..........................................................................(130)
3.27能量和擬能........................................................................(138)
附錄
第四章摩擦和粘性流.........................................................................(141)
4.1引言...............................................................................(141)
4.2湍流雷諾應力................................................................(142)
4.3艾克曼層....................................................................(145)
4.4近於無摩擦的流動之性質.............................................................(151)
4.5邊界層理論...........................................................................(156)
4.6有摩擦時的準地轉動力學...........................................................(165)
4.7旋轉減弱..............................................................................(168)
4.8定常運動...................................................................................(169)
4.9斜面上的艾克曼層................................................................(170)
4.10有由面上的艾克曼層................................................................(176)
4.11有摩擦和地形的準地轉位渦方程.................................................(181)
4.12羅斯貝波的衰減..................................................................(183)
4.13側邊界摩擦層.......................................................................(185)
