海洋环流的特征
1.科氏力和科氏参数
局地旋转角速度
2.大尺度运动和Rossby数
| 大气过程 | 长度尺度（km） | 水平速度尺度（m/s） | 时间尺度 |
|---|---|---|---|
| 海陆风 | 5~50 | 1~10 | 12 h |
| 天气过程 | 100~5000 | 1~50 | 天~周 |
| 盛行风 | 全球尺度 | 5~50 | 季~年 |
| 气候 | 全球尺度 | 1~50 | 十年以上 |
| 海洋过程 | 长度尺度（km） | 水平速度尺度（m/s） | 时间尺度 |
|---|---|---|---|
| 内波 | 1~20 | 0.05~0.5 | 分~小时 |
| 上升流 | 1~10 | 0.1~1 | 天 |
| 大涡和锋面 | 0.1~1 | 5~50 | 天~周 |
| 主要流 | 10~1000 | 0.1~2 | 周~季 |
| 大尺度环流 | 海盆尺度 | 0.01~0.1 | 十年以上 |
运动空间尺度特点
- 范围大，基本100km以上
时间尺度特点
- 时间尺度长，一般1个月以上
物理意义：流体相对运动的时间尺度远大于地球自转周期，运动过程自转效应能够感觉到。
Rossby数定义：
\[\xi = \frac{U}{fL}
\]
3.正压海洋和斜压海洋
正压海洋等密度面和等压面平行，可以将密度看作常数，即
\[\triangledown\rho \times \triangledown p = 0
\]
斜压海洋中等密度面不平行于等压面，密度（温度）不是常数
\[\triangledown\rho \times \triangledown p \ne 0
\]
4.地转运动
基本运动方程为
\[\begin{eqnarray}
\begin{aligned}
& \frac{du}{dt} -fv = - \frac{1}{\rho}\frac{\partial p}{\partial x} + F_x
& \frac{dv}{dt} +fu = - \frac{1}{\rho}\frac{\partial p}{\partial y} + F_y
\end{aligned}
\end{eqnarray}\]
实际海洋中摩擦力等外力很小，相对于科氏力和压力可以忽略，这样运动称之为地转运动。
定常条件下地转运动方程
\[\begin{eqnarray}
\begin{aligned}
& fv = \frac{1}{\rho}\frac{\partial p}{\partial x}
& fu = - \frac{1}{\rho}\frac{\partial p}{\partial y}
\end{aligned}
\end{eqnarray}\]
运动特点：流动垂直于压强梯度，即平行于等压线。在北半球，高压在右手方向。
\[\begin{equation}
\vec{v} = \vec{k} \times \frac{1}{\rho f}\triangledown p
\end{equation}\]
运动状态下的压力\(p\)可以表示为静压\(p_0\)和动压\(p'\)之和
\[\begin{equation}
p(x,y,z,t) = p_0(z) + p'(x,y,z,t)
\end{equation}\]
Reference:
"海洋环流的特征总结" (April 8, 2012), [Online] Available: http://wenku.baidu.com/view/9dc366ee172ded630b1cb60f.html (April 8, 2012)
