Физика моря

Книга посвящена изложению ряда основных процессов физики моря. Рассматриваются современные представления об основных физических процессах, протекающих в Мировом океане и представляющихся наиболее актуальными в настоящее время, дается их теоретическое объяснение, рассматриваются методы расчета различных гидрологических характеристик.
Круг вопросов, освещенных в книге, охватывает изучение различных видов волн. В издании приведены сведения об известных типах аномальных волн и основных механизмах их образования; об основных видах загрязнений океана, их источниках, объемах поступления и механизмах распространения; о структуре поверхностных волн, распространяющихся в вязкой среде. Приведены физико-математические модели, привлекаемые к описанию упомянутых явлений. Рассмотрены связи основных гидрофизических и биологических процессов в океане и загрязнений океана. Даны решения модельных задач об отражении и прохождении поверхностных волн через область конвекции Марангони.
Соответствует актуальным требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования.
Для аспирантов и студентов, изучающих курсы «Гидродинамика», «Океанология», «Экологическая физика», «Основы геофизики и экологии», «Современные геофизические исследования океана», студентов и аспирантов физических, механико-математических и гидрометеорологических факультетов университетов, специалистов, работающих в области физики океана и атмосферы, а также всех интересующихся вопросами физики моря.

Содержание
Предисловие
Введение. Основные уравнения термогидродинамики океана
Глава 1. Поверхностные волны
1.1. Постановка проблемы и ее математическая модель
1.2. Линейное приближение модели
1.3. Линейные гармонические волны
1.4. Перенос волнами энергии и импульса
1.5. Слабонелинейные волны
1.6. Течение Стокса
Глава 2. Волны на поверхности раздела
2.1. Постановка проблемы на основе линейной математической модели
2.2. Гармонические волны на поверхности раздела и явление «мертвой» воды
2.3. Энергетические характеристики волн
Глава 3. Волны на течении
3.1. Модель задачи волн на течении
3.2. Дисперсионное уравнение волн на течении
3.3. Частные решения проблемы
Глава 4. Поверхностные загрязнения
4.1. Поверхностно-активные вещества в океане
4.2. Нефть в океане
4.3. Влияние поверхностно-активных веществ на волны в океане
4.4. Основные уравнения и динамические граничные условия в присутствии поверхностно-активных веществ
4.5. Дисперсионное уравнение и особенности волнового движения при наличии поверхностно-активных веществ
4.6. Особенности волнового движения при наличии поверхностно-активных веществ
Глава 5. Экспериментальные исследования воздействия поверхносто-активных веществ на волны
5.1. Методы экспериментальных исследований
5.2. Эксперименты по исследованию воздействия поверхностно-активных веществ на регулярные волны
5.3. Эксперименты по исследованию воздействия поверхностно-активных веществ на ветровые волны
Глава 6. Ветровое воздействие на поверхность моря
6.1. Гипотеза Кельвина и ее математическая модель
6.2. Альтернативные механизмы генерации волн ветром
Глава 7. Волны в стратифицированной жидкости
7.1. Модель стратификации и физического процесса
7.2. Дисперсионные свойства и специфические свойства внутренних гравитационных волн
7.3. Перенос энергии внутренними гравитационными волнами
7.4. Отражение внутренних гравитационных волн от твердых поверхностей
7.5. Генерация внутренних гравитационных волн компактными источниками в вязкой жидкости
7.6. Проблема взаимодействия поверхностных и внутренних гравитационных волн
Глава 8. Звуковые волны в морской среде
8.1. Модель линейной акустики
8.2. Дисперсионное уравнение и проблема затухания звуковых волн в вязкой среде
8.3. Акустический потенциал
8.4. Энергетические соотношения звуковых явлений
8.5. Явление рефракции звука и подводный звуковой канал
Глава 9. Тепловые явления в море
9.1. Приближенная модель тепломассопереноса
9.2. Модель устойчивой стратификации морской среды
9.3. Возникновение конвективных явлений
9.4. Проблема конвективной неустойчивости морской среды
9.5. Критерии конвекции от локализованных источников
9.6. Характерные картины свободной конвекции в гравитационном поле
Глава 10. Взаимодействие гравитационно-капиллярных волн с областями приповерхностной конвекции
10.1. Одномерное приближение
10.2. Взаимодействие волн с локализованными областями конвекции
10.3. Постановка задачи о рассеянии поверхностных волн
10.4. Приближение невязкой жидкости
Глава 11. Процессы в морях с учетом вращения Земли
11.1. Течения, порожденные силой Кориолиса
11.2. Приливы и отливы
Глава 12. Аномальные волны
12.1. Понятие аномальной волны
12.2. История наблюдения аномальных волн
12.3. Исследование аномальных волн
12.4. Фокусировка за счет дисперсионного сжатия волновых пакетов
12.5. Фокусировка за счет течения
12.6. Фокусировка за счет неустойчивости Бенджамена-Фейра
12.7. Фокусировка за счет нелинейного взаимодействия волн
12.8. Фокусировка за счет топографии
12.9. Фокусировка в штормовых зонах
12.10. Численное моделирование
Глава 13. Практическое применение методик гидрофизических измерений параметров течений, волн, состава воды и метеорологических параметров
13.1. Используемый прибор - многопараметрический зонд
13.2. Расчет концентрации растворенного вещества на основе данных об электропроводности раствора (пробы воды)
13.3. Методика натурных измерений
13.4. Результаты натурных измерений
Приложение. Методы теории возмущений
Рекомендуемая литература