Общая система уравнений переноса. С учетом солености океана, характеризуемой плотностью солености (), рассчитанной на единицу массы жидкости, неоднородности температурного поля и наличия объемного источника энергии, обусловленного неоднородностью потока солнечной энергии на участки поверхности Земли, система уравнений переноса может быть записана в виде

Здесь и - плотность источника солености и вектор ее диффузии; с - удельная теплоемкость океанической среды. При исследо­вании крупномасштабных течений в океане членами, содержащими , можно пренебречь как в уравнениях количества движения, так и в уравнении энергии. Остальные обозначения - те же, что и в § 3.1, лишь ось z направлена вниз.

Изучение динамики загрязнения водного бассейна требует учета турбулентного перемешивания. Наличие примесей может приводить к появлению антисимметричных (||||) и моментных (||||) напряжений. В этом случае наша основная система должна быть дополнена уравнением для плотности внутреннего момента (М):

Плотность внутреннего момента характеризует вращательное движение элементарных частиц, а векторный источник h и моментные напряжения обусловлены пространственно и поверхностно распределенными парами. Если тензор напряжений симметри­чен,. Если к тому же в жидкости отсутствуют объемно и поверхностно распределенные пары, то плотность внутреннего момента М сохраняется вдоль траектории жидкой частицы.

Расширенная система не замкнута. К ней, помимо задания напряжений, , моментных напряжений и потока теплоты Q, следует добавить соотношение

где - параметры, характеризующие состав смеси газов. Для параметров имеют место уравнения релаксации, часто называемые уравнениями кинетики:

Эти уравнения должны быть заданы специалистами той области, в которой предполагается использовать методологию законов сохранения. Существуют случаи равновесных состояний, т. е. таких, которые могут сохраняться бесконечно долго. Для равновесных процессов

В этом случае получается зависимость

которую часто называют уравнением состояния, являющегося с позиций классической термодинамики следствием уравнений

- условия равновесности процессов,

- термического уравнения состояния,

- калорического уравнения состояния.

В рамках принятого нами определения законов сохранения ими являются также релаксационные уравнения и уравнения состояния.