南京信息工程大學碩士研究生招生入學考試

考試大綱

科目代碼：815

科目名稱：物理海洋學

第一部分  目標與基本要求

一、            課程目標

物理海洋學主要介紹海洋物理特征和海洋動力學理論。重點是海洋動力系統包括海流、海浪、海潮、內波、深層環流以及海洋渦旋以及其他一些物理過程等系統的動力學描述。以數學物理的方式討論海洋動力系統的結構特征、熱動力配置、演變規律、發展機制、影響作用等。

本課程旨在使學生系統地掌握物理海洋學的基本概念和主要理論,了解概念和理論的發展過程與趨勢、應用領域與方法。通過本課程的學習要求學生掌握海洋動力系統的基本特征和運動變化的基本規律，學會對海洋動力系統進行研究和分析的基本思路和方法。為系統性地學習后續課程打下必要基礎。

二、            基本要求

要求學生掌握基本概念、基本理論和基本方法，理解海洋動力系統及其演變過程的物理特征；理解海洋動力學理論的意義。掌握基本運算的方法并應用于對海洋動力系統的定性定量描述。 培養學生專業分析思路, 提高綜合分析及解決問題的能力。

第二部分 內容與考核目標

第一章 基礎知識

（1）了解海洋的物理環境以及大氣對海洋的影響；

（2）了解世界大洋熱量、水量平衡和溫、鹽、密度場；世界大洋的水團和環流；

（3）了解海水的物理性質；

第二章 物理海洋方程組

（1）掌握Navier-Stokes方程的推導

（2）掌握運動方程的其他外力的表達形式和推導過程；

（3）熟悉熱鹽守恒的概念和方程推導，掌握海水狀態方程；

（4）掌握尺度分析方法及其物理意義。

（5）熟悉時間平均的基本方程和邊界條件；

第三章 潮汐

（1）掌握潮汐要素和潮汐的基本類型；

（2）掌握引潮力和引潮勢的推導過程，掌握平衡潮理論，會用平衡潮理論解釋潮汐不等現象；

（3）掌握潮汐調和分析預報的基本方法

（4）熟悉潮汐觀測的手段，了解我國近海潮汐的分布特征。

第四章 地轉流

（1）掌握水靜力平衡方程的推導；

（2）掌握地轉方程組的推導；

（3）熟悉海流的拉格朗日測量；海流的歐拉測量。

（4）掌握如何利用高度計和溫鹽資料計算地轉流。

第五章 艾克曼流與慣性流

（1）    掌握?？寺挠^測和應用，理解?？寺鼣档母拍?；

（2）    掌握海表埃克曼流的推導和分布特征。

（3）    掌握埃克曼質量輸運及其應用，沿岸上升流、?？寺槲男纬?；

（4）    熟悉海底艾克曼流；

（5）    掌握慣性流的推導及其分布特征。

第六章 風生大洋環流

（1）掌握Sverdrup風生環流理論，掌握Sverdrup方程的推導及其物理意義。

（2）掌握西邊界流理論推導和應用。

（3）掌握位勢渦度守恒的推導過程和物理意義。

第七章 深層環流理論

（1）熟悉深層環流結構。

（2）理解深層環流突變對氣候的影響。

（3）理解翻轉環流與深層西邊界流的物理意義。

第八章 波浪理論

（1）    掌握波浪的運動學特征，掌握波浪運動控制方程和定解條件；

（2）    掌握線性波控制方程的推導過程，理解線性波的運動特性和分布特征；

（3）    掌握波浪在傳播變形過程中的變化；了解非線性波理論；

（4）    掌握隨機波浪理論，了解常見的波浪譜；

（5）    了解波浪的觀測和極端災害性波動。

第九章 海洋中的大尺度波動

（1）掌握線性波動理論。

（2）掌握Poincare波推導過程并掌握波動特征。

（3）掌握Kelvin波推導過程并掌握波動特征。

（4）掌握Rossby波推導過程并掌握波動特征。

（5）會推導地形Rossby波理論。

第十章 海洋內波

（1）掌握內波現象基本概念和內波生成的基本原理。

（2）掌握小振幅內波的一般特性；界面波與內波；兩層流體中的界面波；

（3）理解考慮地轉效應的界面波，潮成內波；

（4）了解內波對自由海面的影響及其估計；

第十一章 一些前沿研究課題

（1）會描述赤道海域的溫度場的水平及垂向分布特征。

（2）了解述赤道海域的主要流系。

（3）熟悉極地海水溫度、鹽度、密度的分布；了解南極、北極的概況；熟悉海冰的物理性質及其變化過程；

第三部分  有關說明與實施要求

1、基本要求：

本課程對各考核點的能力要求一般分為三個層次用相關詞語描述:

較低要求——了解

一般要求——理解、熟悉、會

較高要求——掌握、應用

一般來說，對概念、原理、理論知識等,可用“了解”、“理解”、“掌握”等詞表述；對應用方面，可用“會”、“應用”、“掌握”等詞。

2、命題說明：

（1）本課程的命題考試是根據本大綱規定的考試內容來確定的，根據本大綱規定的各種比例（每種比例規定可有3分以內的浮動幅度來組配試卷，適當掌握試題的內容、覆蓋面、能力層次和難易度）。

（2）各章考題所占分數大致如下：

第一章  基礎知識 5%

第二章  物理海洋方程組 15%

第三章  潮汐8%

第四章  地轉流 12%

第五章  艾克曼流與慣性流 11%

第六章  風生大洋環流 10%

第七章  深層環流理論 8%

第八章  波浪理論 10%

第九章  海洋中的大尺度波動 8%

第十章  海洋內波 8%

第十一章一些前沿研究課題 5%

（3）其難易度分為易、較易、較難、難四級，在試卷中四種難易度；試題難易度分數比例2：3：3：2。

（4）試卷中對不同能力層次要求的試題所占的比例大致是：“了解”占10%，“理解”（熟悉、能、會）占40%，“掌握”包括應用占50%.

（5）試題主要題型有: 問答題、公式推導題、綜合題包括應用題在內等多種題型.

（6）試題主要測驗考生對本學科的基本理論、基本知識和基本技能掌握的程度，以及運用所學理論分析、解決問題的能力。試題要有一定的區分度，難易度要適當。一般應使本學科優秀考生能取得及格以上成績。

（7）題型舉例

l  問答題：

什么是Sverdrup平衡？

l  公式推導題

請基于下面的內波垂向本征方程，推導內波的頻散關系式，并討論內波波動解存在的條件。

l  綜合題：

說明內波與表面波的區別。

3、參考書目:

l  物理海洋學導論，科學出版社，董昌明 主編，2019年

l  物理海洋學，山東教育出版社，侍茂崇 主編，2004 1版

l  物理海洋學，青島海洋大學出版社，葉安樂等編著，1992年

l  Introduction to Physical Oceanography, Robert H. Stewart，2004；

4、其他規定：考試方式為閉卷筆試，總分150分，考試時間為180分鐘。