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第一章　引论1

第二章 与物理海洋学有关的海水性质6

2.1 引言6

2.2 密度7

2.2.1　密度、温度和盐度的测量8

2.2.2　相对密度、σ？和比容10

2.2.3　作为温度、盐度和压强的函数的密度和比容12

目录13

书中采用的主要符号一览表13

第三章　海洋学中所用的基本物理定律以及海洋中力和运动的分类15

3.1　基本定律15

3.2 力和运动的分类17

第四章　体积连续方程20

4.1　体积连续性的概念20

4.2　体积连续方程的导出22

4.3　连续方程的应用27

第五章　稳定性与双扩散32

5.1　静力稳定性32

5.1.1　静力稳定性判据（E）34

5.1.2　稳定性的数值37

5.1.3　浮力频率（N）41

5.2　双扩散42

5.3　动力学不稳定性44

6.1　运动方程的形式46

第六章　海洋学中的运动方程46

6.2　方程的求解和边界条件48

6.3　运动方程中各项的导出51

6.3.1 压力项51

6.3.2 从固连于空间的坐标系到固连于旋转地球上的坐标系的变换52

6.3.3　万有引力与重力54

6.3.4　科氏力项55

6.3.5　科氏力项——直观的推导56

6.3.6　其他加速度58

6.4 坐标系59

7.1　运动方程中的非线性项61

7.1.1　对于瞬时速度的摩擦项61

第七章　运动方程中非线性项的作用和各项的量级61

7.1.2　非线性项引起的困难63

7.1.3　尺度分析和雷诺数64

7.1.4 雷诺应力66

7.2　平均流动方程67

7.2.1　雷诺应力和涡动粘性系数71

7.3 运动方程的尺度分析；罗斯贝数，埃克曼数76

7.4 动力学稳定性83

7.4.1　密度变化对动力学稳定性的影响85

7.5 旋转效应87

第八章　无摩擦时的海流：地转流89

8.1 流体静力学平衡89

8.2 惯性流动90

8.3 重力位势93

8.3.1 等重力势面和等压面95

8.4 地转方程96

8.4.1　为什么考虑地转方程？98

8.4.2　计算相对速度的地转方法100

8.4.3　计算地转流速度剖面的一个实例106

8.4.4　推导地转方程的另一种方法110

8.4.5 “热成风”方程115

8.5　绝对速度的导出118

8.6　等压面与水平面之间的关系120

8.7 等压面、等密度面和海流之间的关系123

8.8　关于地转方程的说明132

8.9 β旋螺135

8.10　应用地转方法得到强海流速度的合理性139

第九章　有摩擦时的海流；风生环流142

9.1　风生环流——引言142

9.2　Nansen的定性论证144

9.3　包含摩擦项的运动方程145

9.4 含摩擦力项的运动方程的埃克曼解150

9.4.1　关于Ekman所用的观测结果的讨论155

9.4.2　质量输送与上升流——边界效应157

9.4.3　远离边界处的上升流与下降流160

9.4.4　底部摩擦和浅水效应162

9.4.5　埃克曼理论的局限性165

9.5 Sverdrup的风生环流解167

9.5.2　斯维尔德鲁普方程的应用171

9.5.1　方程中各项的量级171

9.6　斯维尔德鲁普方程的一般形式——辐聚与辐散178

9.7 质量输送流函数185

9.8 西向强化——Stommel的贡献187

9.9　行星风场和曳力系数CD190

9.10 蒙克解195

9.10.1　对蒙克解的几点评注200

9.11 涡度203

9.11.1　相对涡度——ζ203

9.11.2　行星涡度——f204

9.11.3　绝对涡度——（ζ+f）205

9.11.4　位势涡度——（ζ+f）/D208

9.12 用位势涡度守恒来解释海流的西向强化210

9.13　赤道流系213

9.13.1　赤道表面流213

9.13.2　赤道潜流213

9.14　边界层方法214

9.14.1 用边界层方法求蒙克方程的解217

9.14.2　Stommel的简单惯性理论；罗斯贝变形半径221

第十章　热盐效应226

10.1　深层环流226

10.2 盐度守恒和温度（热）守恒的方程230

10.3　平均盐度和平均温度的方程233

10.3.1　雷诺通量和涡动扩散系数234

10.4　温跃层和热盐环流235

10.5　海洋的混合层238

第十一章　数值模式243

11.1 引言243

11.2　数值方法246

11.3　海洋环流数值模拟的一般方法250

11.4 某些大洋模式的描述254

11.4.1 O'Brien（1971）的北太平洋二维风生环流模式254

11.4.2 Cox的印度洋模式（1970）257

11.4.3 Holland和Hirschmann（1972）的大西洋模式262

11.5　世界大洋环流的两个模式270

11.6　具有中尺度涡的模型275

11.7 关于数值模式解的说明282

第十二章 波287

12.1 引言287

12.2　波的一般特性290

12.3　小振幅波292

12.3.1　单一波（单频率波）292

12.3.2　波群；群速度；弥散296

12.3.3　观测点与波生成区之间距离的估计300

12.3.4 水质点的轨道运动和波压强301

12.3.5　波能和波动量304

12.4　有限振幅效应305

12.5 浅水波的折射和破碎；波的绕射306

12.5.1　折射306

12.5.2　波的破碎308

12.5.3　绕射310

12.6　波的测量311

12.6.1　测量方法311

12.6.2　真实的波314

12.7　风浪的成长；波的实际分析和预报315

12.7.1　概述315

12.7.2　风浪的成长——物理过程316

12.7.3　风浪的成长——经验关系式320

12.8 海啸或地震海浪325

12.9 内波327

12.9.1　两层海水中的界面波327

12.9.2　密度随深度连续变化时的内波331

12.9.3 内波的正规型态337

12.9.4 内波的成因339

12.10　旋转效应340

12.10.1　引言340

12.10.2　受旋转影响的重力波、斯维尔德鲁普波和波因卡瑞（Poincarè）波341

12.10.3　开尔文波343

12.10.4　行星波或罗斯贝波345

12.10.5　地形效应348

第十三章　潮汐350

13.1 引言350

13.2　引潮力350

13.2.1 引潮力的起源350

13.2.2 引潮力的调和分量357

13.3 海洋对引潮力的响应——潮汐理论358

13.3.1　潮汐的平衡潮理论358

13.3.2　潮汐的动力学理论360

13.4　潮汐分析和预报的实用方法361

13.4.1　调和分析——经典方法361

13.4.2　傅里叶分析——响应方法364

13.5　潮汐的测量365

13.6　典型海区中的潮汐367

13.6.1　近岸潮汐367

13.6.2　河口潮汐369

13.6.3　海湾中的潮汐——共振372

13.6.4　外海的潮汐377

13.7 潮流381

13.8 内潮383

13.9 潮汐摩擦和月球运动386

13.10　风暴潮387

13.11　结论388

第十四章　某些目前活跃的领域和未来的工作389

附录1 数学与某些基础流体力学原理的简单介绍396

A.1.1 引言396

A.1.2　标量和矢量396

A.1.3　微商397

A.1.3.1　全微商398

A.1.3.2　全微商——物理图像400

A.1.4　积分402

A.1.5 场404

A.1.6　流体流动的描述404

A.1.7　辐聚与辐散406

A.1.8 流体静压强或海水压强408

A.1.9　斜坡效应410

A.1.10　压缩性412

A.1.11　状态方程413

A.1.12　向心力和离心力415

附录2　物理海洋学中采用的单位416

A.2.1　引言416

A.2.2　基本单位416

A.2.3　导出单位和临时单位417

A.2.4　动力海洋学中采用的单位和某些数值419

附录3　根据盐度、温度和压强估计比容和密度时，所需的各种查算表或公式的出处423

A.3.1 查表法423

A.3.2 海水的国际状态方程（1980）427

文献目录430

B.1 引言430

B.2　推荐读物430

B.2.1 教科书430

B.2.2　期刊437

B.3 资料出处438

B.3.1 用氯度定义的盐度；克努森-埃克曼状态方程438

B.3.2　实用盐标（1978）和国际状态方程（1980）439

B.4 期刊文献440