本书共有9章，包括海洋学和海洋气象学的物理性质、海水特性、流体力学、海洋腐蚀、海洋电磁学、信号处理和控制理论。这些主题是海洋工程课程的核心部分，旨在提供对海洋环境和工程基本概念的理解。这些包括海上和沿海结构物；海上平台的设计、开发和操作；各种形式的海洋可再生能源；船舶和休闲娱乐活动的其他应用；以及适应可持续的沿海社区和沿海管理等。本书适用于从事海洋装备研究和设计的工程技术人员，对于从事海洋科学研究的科技工作者也有非常重要的参考作用。

第1章 物理海洋学要素
1.1 大气过程
1.2 海洋结构
1.3 海洋过程
1.4 表面重力波
1.4.1 表面重力波
1.4.2 定义
1.4.3 波浪的生成与演化
1.5 海洋风力过程
1.5.1 摩擦效应
1.5.2 地球自转效应
1.5.3 海洋飓风风力响应
1.5.4 地球自转效应下风生上层海洋响应
1.5.5 风生洋流：洋盆尺度
1.5.6 墨西哥湾流环流
1.6 深海洋流
1.7 沿海洋流
1.8 海洋表面潮汐
1.9 海洋内波和潮汐
参考文献
第2章 海洋气象极端和操作条件
2.1 量化海洋气象环境
2.2 WWC过程概述
2.2.1 风
2.2.2 波浪
2.2.3 洋流
2.3 测量
2.3.1 历史风暴数据库
2.3.2 卫星数据库
2.3.3 现场测量
2.3.4 移动测量
2.4 建模
2.4.1 风
2.4.2 波浪
2.4.3 洋流、风暴潮和潮汐
2.5 联合事件
2.5.1 基于响应的分析
2.5.2 载荷工况
2.5.3 环境等值线
2.5.4 逆形式
2.6 操作衡准
2.6.1 概率分布
2.6.2 持久性
2.6.3 洋流
2.7 极限衡准
2.7.1 风险和可靠性
2.7.2 历史方法
2.7.3 合成风暴建模
2.7.4 建模与测量
2.7.5 物理限制考虑
2.7.6 季节性
2.7.7 方向性
2.7.8 长期和短期分布合并
2.7.9 巨浪
2.7.10 非常罕见的事件
2.7.11 量化不确定性
2.7.12 平稳性
2.8 结论
参考文献
第3章 海浪力学
3.1 海洋表面波
3.2 波浪理论
3.2.1 潜流公式
3.3 小波幅重力波特性
3.3.1 线性色散关系
3.3.2 相速度
3.3.3 群速度
3.3.4 水波调幅
3.3.5 平均波浪能密度
3.3.6 波浪能的传播
3.3.7 水质子轨迹
3.3.8 波浪的时空演变
3.3.9 波浪的浅水作用和折射
3.3.10 结束语
3.4 弱非线性深水波浪理论
3.4.1 弱非线性深水波的特性
3.4.2 弱非线性深水波的演化
3.5 浅水波理论
3.5.1 弱非线性浅水波的性质
3.5.2 弱非线性浅水波的演化
3.6 近陆地波浪的演变
3.7 完全非线性波的计算方法
3.8 作用于固定和浮式结构的波浪力
3.8.1 入射波浪力：弗劳德克雷洛夫力
3.8.2 作用于静止波体上的Morison力
3.8.3 物体上的波浪绕射
3.8.4 作用于振荡体上的波浪辐射力
3.9 结束语
参考文献
第4章 海水的物理特性
4.1 静水压力
4.2 温度
4.3 盐度
4.4 密度
4.5 温盐关系
4.6 比热
4.7 海水结冰和海冰
4.8 热膨胀系数
4.9 声速
4.10 声环境噪声
4.11 光传输
参考文献
第5章 海洋腐蚀原理
5.1 海水的化学和物理组成
5.2 海洋环境中使用的材料
5.3 钢的海洋腐蚀
5.4 钢材长期腐蚀模型
5.5 对钢材腐蚀的其他影响
5.6 钢材的点蚀
5.7 一些其他的重要材料
5.7.1 不锈钢
5.7.2 铝
5.7.3 铜镍合金
5.7.4 钢筋混凝土
5.8 结论
参考文献
第6章 流体力学
6.1 量纲分析、基本判断和模型试验
6.1.1 作用于球体的阻力
6.1.2 无量纲群的物理意义
6.1.3 相似性
6.1.4 表面摩擦阻力
6.1.5 从模型试验估算船舶的阻力
6.1.6 水翼的升力和阻力
6.1.7 螺旋桨
6.1.8 空气阻力和风阻力
6.1.9 海上水面船舶的水动力特性
6.2 流体静力学
6.2.1 表面上压力
6.2.2 静稳性
6.3 流体力学
6.3.1 流体运动学
6.3.2 Navier—Stokes方程
6.3.3 理想流体的流动
6.3.4 粘性流体的流动
参考文献
第7章 海洋电磁学
7.1 海洋环境中的电磁学
7.2 电磁场理论
7.3 平面波传播
7.4 平面波在淡水表面的反射和透射
7.5 海水平面波入射
7.6 无界海洋中的磁偶极子和电偶极子
7.7 有界海洋中的磁偶极子和电偶极子
7.8 光学波长下海洋中的电磁传播
参考文献
第8章 数字信号处理
8.1 离散时间系统
8.1.1 离散时间信号和数字系统
8.1.2 信号采样
8.1.3 使用离散时间信号重构模拟信号
8.1.4 Z变换
8.1.5 离散时间LTI系统
8.1.6 连续时间系统映射
8.2 数字滤波器
8.2.1 重要的FIR滤波器结构
8.2.2 重要的IIR滤波器结构
8.3 快速傅里叶变换
8.3.1 积分变换的回顾
8.3.2 离散傅里叶变换
8.4 波形分析
8.4.1 波形和随机信号的定义
8.4.2 信号功率和功率谱密度
8.4.3 通过线性时不变系统的波形传播
8.5 最佳信号估计
8.5.1 系统辨识
8.5.2 有限时间窗口上的离散Wiener—Hopf方程
8.5.3 信号估计和Wiener滤波器
8.6 结束语
参考文献
第9章 控制理