地轉(zhuǎn)流的教學(xué)與研究

劉浩 胡松

摘 要：本文首先介紹了地轉(zhuǎn)流的概念，接著重點(diǎn)討論了地轉(zhuǎn)流產(chǎn)生的動力機(jī)制以及地轉(zhuǎn)流的水文特征，并結(jié)合地轉(zhuǎn)流的教學(xué)實(shí)踐以及在科研中的應(yīng)用，進(jìn)一步闡述了地轉(zhuǎn)流教學(xué)的重要知識點(diǎn)，并為學(xué)生如何學(xué)好這部分內(nèi)容提出了一些意見和建議。

關(guān)鍵詞：地轉(zhuǎn)流;教學(xué);科氏力;水平壓強(qiáng)梯度力

一、地轉(zhuǎn)流的概念

海流是指在海水所受到的合外力處于平衡狀態(tài)下，海水所發(fā)生的大規(guī)模的穩(wěn)定運(yùn)動。不同形式的合外力相平衡會產(chǎn)生不同的海流，而地轉(zhuǎn)流則是由海面高度或海水密度變化所引起的水平壓強(qiáng)梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力（科氏力）相平衡的產(chǎn)物。由于忽略了海水本身的湍流摩擦力，因此嚴(yán)格意義上講，地轉(zhuǎn)流是一種理想狀態(tài)下的海流形式，適用于水深較深的開放大洋。地轉(zhuǎn)流的教學(xué)內(nèi)容是物理海洋學(xué)專業(yè)學(xué)生必須掌握的重要知識點(diǎn)。

二、水平壓強(qiáng)梯度力與地轉(zhuǎn)偏向力相平衡產(chǎn)生地轉(zhuǎn)流

地球流體力學(xué)的知識告訴我們，科氏力是一種被動力，只有當(dāng)海水相對地球發(fā)生運(yùn)動時才會產(chǎn)生。科氏力的大小等于科氏參數(shù)與海水運(yùn)動速度的乘積，其中科氏參數(shù)又等于2倍的地球自轉(zhuǎn)角速度（7.29×10-5 s-1）與地理緯度的正弦函數(shù)的乘積。由此可知，沿著赤道運(yùn)動的海水所受到的科氏力最小，為0;海水越往極地方向運(yùn)動所受到的科氏力也就越大。由于科氏力是被動力，它只會改變海水運(yùn)動的方向，不能改變海水運(yùn)動速度的大小。……