50 第四章 海水运动的基本方程 §4—1海水受力分析 一、受力分类： 1.引起海水运动的力 重力、压强梯度力、风应力、引潮力等； 2.海水运动派生出来的力 科氏力，摩擦力等。 二、重力和压力(地势梯度力和压强梯度力) 1.地势 逆重力方向移动单位质量物体到某一高度所做的功 ≈ g z 或 d ≈ g dz 2. 地势梯度力 d /dz=g 方向：垂直向下 等势面：联结重力势相等的面叫等势面 3.压强梯度力 G:单位质量海水所受静压力的合力 等压面： 海洋中压力处处相等的面称为等压面 两等压面之间的距离： dzdpg 两等压面间的密度越大，则其距离越小 G的方向：与等压面垂直；永远指向压力减小的方向。 G值的量级 dzdpdz11dpG P 压强梯度力 海水水体 dz g 重力(地势梯度力) p+dp 5 1 相当于无摩擦时，物体在lcm:1km斜面上所受的力. 正压场：等压面与等势面平行的压力场称为正压场 斜压场：等压面相对等势面发生倾斜的压力场称为斜压场。 (a) 正压场 (b) 斜压场 内压场: 仅由ρ 分布决定的压力场. t( 温度)低 t(温度)高 s(盐度)高 s(盐度)低 (密度)大 (密度)小 外压场: 由海面上的风、降水、江河径流等原因所产生的压力场 总压场: 外压场迭加在内压场之上 5 2 海洋上部: 斜压场 某深度以下：正压场 海洋上部 海洋下部 G的一般表达式 Gdpdnn 1 或 Gp 1 kzjyix 分量形式: Gpxx 1 ;Gpyy 1 ; Gpzz 1 三.科氏力 1. 地球表面的线速度差 平均角速率ω ＝7.292×10 5 rad/s； 5 3 曾母暗沙(4°N)： 462m/s； 漠河(53°25′)： 276m/s； 北极： 0 m/s 2. 傅科摆 1851 年傅科在 67m 长的钢丝下挂一个 28kg 的铁球组成一个单摆，他利用摆平面的转动成功地证明地球在自转。 傅科摆摆动周期为 傅科摆 北极 西 东 南极 54 Tf 2s i n ω: rad/s ； 北京天文馆： 9.6°/h，约 230°/d 南北两极: 360°/d TE 2 TE:地球自转周期， 86164s,称为一个恒星日 也就是地球相对某一无限远的恒星自转的周期。 3. 科氏力的解析表达式 （1）考虑特定情况：沿地球表面东西方向运动的水质点 水质点静止：它受到离心加速度是 V2/r；V/r=ω ， ω 是地球的角速度ω =224h或57.2910/ s。 r是地球表...
