海岸和海洋过程
在开阔海洋与陆地交汇处,潮汐、波浪和洋流与浅水和沉积物相互作用,塑造海岸线,混合河口,并驱动全球大陆架海域的生产力动态。
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Definition
海岸和海洋过程是指海岸海洋和大陆架的物理和动力学现象——潮汐、波浪、洋流、混合和泥沙输运——它们在海洋与陆地和海床相互作用的区域发生作用。
Scope
本领域涵盖潮汐和潮流的产生与传播、塑造和侵蚀海岸的地貌学和泥沙输运、河口的混合与环流,以及风驱动的上升流和大陆架环流,重点关注浅水和沿海环境。
Sub-topics
Core questions
- 潮汐在传播到浅水沿海地区时是如何产生和变化的?
- 哪些过程会随着时间推移输运泥沙并塑造海岸线?
- 河流、潮汐和密度如何结合起来使河口环流和混合?
- 风驱动的上升流如何使一些海岸成为海洋中生产力最高的区域?
Key theories
- 浅海潮汐动力学
- 天文强迫产生潮汐波,这些潮汐波受海岸线和地球自转的限制,形成旋转潮汐系统和强劲洋流,其潮差在浅海陆架和河口中被放大。
- 波浪驱动的泥沙输运
- 破碎波及其产生的洋流会调动和移动沿岸及跨岸的泥沙,不断重塑海滩、沙坝和海岸地貌。
Clinical relevance
海岸和海洋过程控制着海岸侵蚀和洪水、港口和海岸防御工程的设计、污染物和营养物质在河口和陆架海域的扩散,以及上升流渔业的生产力,使其成为管理人口稠密和经济至关重要的海岸的核心。
History
潮汐动力学理论由拉普拉斯提出,并于19世纪由乔治·达尔文完善;20世纪的海岸科学增加了对近岸泥沙输运(因曼)和河口环流(普里查德)的定量理解,将海岸海洋学确立为一个独特且应用丰富的领域。
Key figures
- George Darwin
- Douglas Inman
- Donald Pritchard
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Seminal works
- pinet2019
- masselink2011
Frequently asked questions
- 为什么有些地方的潮汐比其他地方大?
- 潮差取决于沿海盆地的形状和深度;在漏斗状海湾和浅海陆架中,潮汐波被放大并产生共振,从而产生非常大的潮汐,而开阔海岸和封闭海域的潮汐通常较小。
- 为什么海岸上升流区域如此高产?
- 某些海岸沿线的风将地表水推向近海,将富含营养的深层水带到阳光充足的表层,促进了强烈的浮游植物生长,从而支持了世界上一些最丰富的渔业。