Гидрофи́зика — наука, раздел гидрологии и раздел геофизики изучающая физические свойства и процессы, происходящие в водной оболочке Земли, гидросфере.
К вопросам, изучаемым гидрофизикой, относятся: молекулярное строение воды во всех трёх её состояниях (жидком, твёрдом, газообразном); физические свойства воды, снега, льда: тепловые (теплопроводность, теплоёмкость), радиационные, электрические, радиоактивные, акустические, механические (упругость, вязкость и др.); процессы, происходящие в водотоках и водоёмах — динамические (течения, волны, приливы и отливы), термические (нагревание и охлаждение водоёмов, испарение и конденсация, образование и таяние льда и снега), распространение, поглощение и рассеяние света в толще воды, снега и льда.
Гидрофизика подразделяется на физику моря и физику вод суши. Последняя исследует реки, озёра, водохранилища, подземные воды и другие водные объекты на материках применительно к задачам гидрологии суши, а также термические и динамические процессы изменения запасов влаги в речных бассейнах.
В физике моря изучаются процессы, происходящие в морях и океанах: динамика морских течений, приливных, поверхностных и внутренних волн, взаимодействие моря с атмосферой, термика, акустика, оптика моря и др.
В физике вод суши развитие получили вопросы турбулентного движения воды, перенос турбулентными потоками наносов и взаимодействия потока и русла. Эта совокупность вопросов выделилась в особую дисциплину — динамику руслового потока.
Довольно широко разработана термика пресных водоёмов — закономерности образования и роста поверхностного и внутриводного льда, тепловой баланс водоёмов и снежного покрова и т. п.
Методы исследований Гидрофизические исследования базируются на интеграции натурных, экспериментальных и теоретических методов: Натурные и контактные измерения: сбор данных с помощью научно-исследовательских судов, заякоренных и дрейфующих буев, автономных зондов-профилографов (таких как батитермографы) и акустических профилометров ADCP, измеряющих скорость течений по сдвигу частоты отражённого ультразвука. Дистанционные аэрокосмические методы: спутниковая альтиметрия для мониторинга высоты уровня моря, радиолокация для определения параметров ветра над поверхностью воды, а также инфракрасная термометрия. Лабораторное физическое моделирование: эксперименты в гидравлических лотках и гидродинамических бассейнах для анализа турбулентности и переноса речных наносов в масштабе. Математическое и численное моделирование: численное решение уравнений термодинамики и гидродинамики (включая уравнения Навье — Стокса в неинерциальных системах отсчёта) для прогнозирования морских течений, волнения, штормовых нагонов и циркуляции озёр.
Научные центры Координацией гидрофизических исследований занимаются специализированные академические учреждения: Государственный гидрологический институт (ГГИ, Санкт-Петербург) — исторически ведущий центр исследований физики вод суши; Институт океанологии имени П. П. Ширшова РАН (ИО РАН, Москва) — крупнейший центр физической океанологии; Морской гидрофизический институт РАН (МГИ, Севастополь); Кафедра физики моря и вод суши физического факультета МГУ.
Примечания
Литература Великанов М. А. Гидрология суши. 5 изд., Л., 1964. Лебедев А. Ф. Почвенные и грунтовые воды. 4 изд., М.-Л., 1936. Монин А. С., Каменкович В. М., Корт В. Г. Изменчивость Мирового океана, Л., 1974.
Шулейкин В. В.. Физика моря. 4 изд., М., 1968.
Категория:Гидрология *