一曲线的最高点称为波峰，曲线的最低点称为波谷，相邻两波峰（或波谷）之间的水平距离称为波长（λ），相邻两波峰（或者波谷）通过某固定点所经历的时间称为周期（T），显然，波形传播的速度C=λ／T。从波峰到波谷之间的铅直距离称为波高（H），波高的一半a=H/2称为振幅，是指水质点离开其平衡位置的向上（或向下）的最大铅直位移。波高与波长之比称为波陡，以δ=H／λ表示。在直角坐标系中取海面为xoy平面，设波动沿x方向传播，波峰在y方向将形成一条线，该线称为波锋线，与波锋线垂直指向波浪传播方向的线称为波向线。 二、
界面内波
内波的一种最简单的形式是发生在两层密度不同的海水界面处的波动，称为界面内波。 两层的密度为ρ1、ρ2（ρ2＞ρ1），上层与下层的厚度分别为h1与h2。理论上可求得界面上存在正弦波，其波速为
式中“cth”为双曲余切函数。 1、界面短波
式（6-25）中，当λ比h1、h2短得多时，即界面在无限深海的中部时，则简化为
2、界面长波
式（6-25）中当波长比h1、h2大得多时，则简化为
其中
1221。取ρ1=０，h2记为h，显然式（6-25）、（6-26）、（6-27）
1
由此可知，表面波和界面内波公式之区别仅为后者含有系数（ρ2-ρ1）/（ρ2+ρ1）1/2。在海洋中两层流体的密度相差是很小的，因此该系数也很小，即使在温跃层处也不大，约为1/20。可见具有相同波长的界面波与表面波之速度比约为1/20，即界面波的传播速度比表面波慢得多。
3、界面内波的振幅
若以相同的能量激发表面波与界面波，界面波的振幅则约为表面波的30倍。
这是由于在密度层结稳定的海洋中，密度铅直方向的变化很小，即使在强跃层处其相对变化也不很大。因此，即使海水微团受到某种能量不大的扰动，也会偏离其平衡位置并在恢复力的作用下发生振幅相当大的振动。
4、界面内波中的水质点运动
界面内波引起上下两层海水方向相反的水平运动，从而在界面处形成强烈的流速剪切。由于在同一层中波峰与波谷处流向相反，导致了水质点运动的辐聚与辐散，在峰前谷后形成辐散区，在谷前峰后形成辐聚区。此时若上层海水较薄，在海面处则会呈现出由它们引起的条状分布图案。当天气晴朗，微风吹拂海面时，抑或海面上漂浮着油斑或碎物时，辐散区呈光滑明亮条带，而辐聚区则呈现粗糙暗淡状态的条纹。图6-8给出了这种运动的流线、海水运动的方向及明暗条带的位置。
三、地球大气的铅直分层
最常用的分层方法是按大气的温度结构分层，即根据铅直温度梯度的方向，把大气分成对流层、平流层、中层和热成层。
四、海洋对大气运动和气候变化具有不可忽视的影响。 （一）海洋对大气系统热力平衡的影响
海洋吸收约70%的太阳入射辐射，其绝大部分（85%左右）被贮存在海洋表层（混合层）中。这些被贮存的能量将以潜热、长波辐射和感热交换的形式输送给大气，驱动大气的运动。因此，海洋热状况的变化以及海面蒸发的强弱都将对大气运动的能量产生重要影响，从而引起气候的变化。
（二）海洋对水汽循环的影响
大气中的水汽含量及其变化既是气候变化的表征之一，又会对气候产生重要影响。大气中水汽量的绝大部分（86%）由海洋供给，尤其低纬度海洋，是大气中水汽的主要源地。因此，
2
不同的海洋状况通过蒸发和凝结过程将会对气候及其变化产生影响。 （三）海洋对大气运动的调谐作用
因海洋的热力学和动力学惯性使然，海洋的运动和变化具有明显的缓慢性和持续性。海洋的这一特征一方面使海洋有较强的“记忆”能力，可以把大气环流的变化通过海气相互作用将信息贮存于海洋中，然后再对大气运动产生作用；另一方面，海洋的热惯性使得海洋状况的变化有滞后效应，例如海洋对太阳辐射季节变化的响应要比陆地落后1个月左右；通过海气耦合作用还可以使较高频率的大气变化（扰动）减频，导致大气中较高频变化转化成为较低频的变化。
（四）海洋对温室效应的缓解作用
海洋，尤其是海洋环流，不仅减小了低纬大气的增热，使高纬大气加热，降水量亦发生相应的改变，而且由于海洋环流对热量的向极输送所引起的大气环流的变化，还使得大气对某些因素变化的敏感性降低。例如大气中CO2含量增加的气候（温室）效应就因海洋的存在而被减弱。 五、
海洋—大气相互作用的基本特征
一、海洋对大气的热力作用
大气和海洋运动的原动力都来自太阳辐射能，但是,由于海水反射率比较小，吸收到的太阳短波辐射能较多，而且海面上空湿度一般较大，海洋上空的净长波辐射损失又不大。因此，海洋就有比较大的净辐射收入；热带地区海洋面积最大，因此热带海洋在热量贮存方面具有更重要的地位。因为热带海洋可得到最多的能量，所以在海洋上，尤其在热带海洋上，有较大的辐射平衡值。这样一来，通过热力强迫,在驱动地球大气系统的运动方面，海洋，特别是热带海洋，就成了极为重要的能量源地。 二、大气对海洋的风应力强迫
大气对海洋的影响是风应力的动力作用。 三、海洋混合层
无论从海气相互作用来讲，还是就海洋动力过程而言，海洋上混合层（UML,简称海洋混合层）都是十分重要的。因为海气相互作用正是通过大气和海洋混合层间热量、动量和质量的直接交换而奏效的。对于长期天气和气候的变化问题，都需要知道大气底部边界的情况，尤其是海面温度及海表热量平衡，这就需要知道海洋混合层的情况。海洋混合层的辐合、辐散过程通过Ekman抽吸效应会影响深层海洋环流；而深层海洋对大气运动（气候）的影响，又要通过改变混合层的状况来实现；另外，太阳辐射能也是通过影响混合层而成为驱动整个
3
海洋运动的重要原动力。因此，对于气候和大尺度大气环流变化来讲，海洋混合层是十分重要的。在研究海气相互作用及设计海气耦合模式的时候都必须考虑海洋混合层，有时,为简单起见，甚至可以用海洋混合层代表整层海洋的作用，于是就把这样的模式简称为“混合层”模式。
六、海洋生物垂直分层
根据海洋生物的生活习性、运动能力及所处海洋水层环境（pelagic environment）和底层环境（benthic environment）的不同，可将其分为
浮游生物 这个生态类群的生物缺乏发达的运动器官,没有或仅有微弱的游动能力,悬浮在水层中常随水流移动；绝大多数个体很小,须在显微镜下才能看清其结构,但种类繁多、数量很大、分布又很广,几乎世界各海域都有。
游泳生物 该类群生物在水层中能克服水流阻力,自由游动,它们具有发达的运动器官,是海洋生物的一个重要生态类群。这类生物是由鱼类、哺乳动物、头足类和甲壳动物的一些种类, 以及爬行类和鸟类的少数种类组成的
底栖生物海洋底栖生物是栖息在潮间带、浅海及深海海底的生物,它是海洋生物中种类最多的一个生态类群, 包括了大多数海洋动物门类、大型海藻和海洋种子植物。
4
第七章:
一、潮汐要素
纵坐标是潮位高度，横坐标是时间。涨潮时潮位不断增高，达到一定的高度以后，
潮位短时间内不涨也不退，称之为平潮，平潮的中间时刻称为高潮时。平潮的持续时间各地有所不同，可从几分钟到几十分钟不等。平潮过后，潮位开始下降。当潮位退到最低的时候，与平潮情况类似，也发生潮位不退不涨的现象，叫做停潮，其中间时刻为低潮时。停潮过后潮位又开始上涨，如此周而复始地运动着。从低潮时到高潮时的时间间隔叫做涨潮时，从高潮时到低潮时的时间间隔则称为落潮时。一般来说，涨潮时和落潮时在许多地方并不是一样长。海面上涨到最高位置时的高度叫做高潮高，下降到最低位置时的高度叫低潮高，相邻的高潮高与低潮高之差叫潮差。
二、潮汐的类型
１. 正规半日潮：在一个太阴日（约24时50分）内，有两次高潮和两次低潮，从高潮到低
潮和从低潮到高潮的潮差几乎相等，这类潮汐就叫做正规半日潮。
２.不正规半日潮：在一个朔望月中的大多数日子里，每个太阴日内一般可有两次高潮和两
次低潮；但有少数日子（当月赤纬较大的时候），第二次高潮很小，半日潮特征就不显著，这类潮汐就叫做不正规半日潮。
3.正规日潮：在一个太阴日内只有一次高潮和一次低潮，象这样的一种潮汐就叫正规日潮，
或称正规全日潮。
４.不正规日潮：这类潮汐在一个朔望月中的大多数日子里具有日潮型的特征，但有少数日
子（当月赤纬接近零的时候）则具有半日潮的特征。
三、潮汐静力理论
5
由于考虑引潮力后的等势面为一椭球面，根据这一分布特点，可以导出一个研究海水在引潮力作用下产生潮汐过程的理论，即潮汐静力理论（或称平衡潮理论）。这一理论假定：（1）地球为一个圆球，其表面完全被等深的海水所覆盖，不考虑陆地的存在；（2）海水没有粘性，也没有惯性，海面能随时与等势面重叠；（3） 海水不受地转偏向力和摩擦力的作用。在这些假定下，海面在月球引潮力的作用下离开原来的平衡位置作相应的上升或下降，直到在重力和引潮力的共同作用下，达到新的平衡位置为止。因此海面便产生形变，也就是说，考虑引潮力后的海面变成了椭球形，称之为潮汐椭球，并且它的长轴恒指向月球。由于地球的自转，地球的表面相对于椭球形的海面运动，这就造成了地球表面上的固定点发生周期性的涨落而形成潮汐，这就是平衡潮理论的基本思想。
四、分潮
由于月球和太阳的位置在不断地改变，它们相对于地球的距离也在不断地改变，而且它们在各自的轨道上围绕各自的公共质心运动，因此月球和太阳相对于地球的运动是十分复杂的。它们的运动又具有诸多的周期，而且在同一类周期里还参差不齐。人们为了计算太阳、月球的引潮力所引起的海洋潮汐，就把具有复杂周期的潮汐看作是许多周期长短各异的潮汐叠加而成的，而且假设与每一个这样周期的潮汐都对应有一个天体，即“假想天体”。例如，人们假设有一个理想的月球（称之为Ｍ2）， 它的周期和月球的周期相同，但Ｍ2是位于赤道平面上的， 并且它对地球公转的轨道是一个圆，地球就位于这个圆的圆心，因此，它每时每刻的运动速度和到地球的距离都是相同的。这样一来，我们可以假定真正天体对潮汐所引起的每一种变化，都不是天体本身的作用，而是由一个或几个假想天体所产生的，这些假想天体对海水所引起的潮汐称为“分潮”。
五、风暴潮
风暴潮（storm surges）是来自海上的一种巨大的自然界的灾害现象， 系指由于强烈的大气扰动—如强风和气压骤变所招致的海面异常升高的现象。
6
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容