發(fā)布時間：2020-04-23 22:36

【摘要】：內孤立波是南海北部重要的動力過程，其周期短、振幅大、流速強，對海洋內部垂向混合、物質輸運和聲傳播有重要影響。它由天文潮流經呂宋海峽突變地形時產生，向南海內部傳播，經過深水區(qū)，最終在陸架區(qū)破碎消失，傳播距離超過600千米。呂宋海峽處的混合天文潮流、獨特地形和復雜海洋背景場使內孤立波研究存在很多亟待解決的科學問題，其生成、傳播機制及變化特征尚不確定。本文基于連續(xù)兩年的潛標觀測數(shù)據(jù)，結合數(shù)值模擬和衛(wèi)星觀測結果，對南海內孤立波的空間演變過程和時間變化規(guī)律開展了較為系統(tǒng)的研究，并對其生成過程和機制進行了探討。 基于沿內孤立波傳播路徑的同步觀測，研究了其傳播演變過程。結果表明，在由呂宋海峽向南海的傳播過程中，A波開始顯現(xiàn)的位置一般為呂宋海峽西側；而B波的顯現(xiàn)位置可以分為陸坡區(qū)附近和呂宋海峽西側兩種情形。在傳播過程中，通常情況下內孤立波的流速逐漸變強、振幅逐漸增大、波型逐漸變陡；但本文發(fā)現(xiàn)，當強西向背景流存在時，內孤立波的強度出現(xiàn)了減弱。內孤立波的傳播速度受很多因素的影響，分析發(fā)現(xiàn)它們的重要性依次為：水深變化〉強背景流〉層結變化2內孤立波振幅。南海內孤立波經常表現(xiàn)為波列的形式，即數(shù)個孤立子按照振幅由大到小依次出現(xiàn)，在傳播過程中它們的出現(xiàn)時間間隔逐漸增大。 根據(jù)觀測期間內孤立波的到達時間和強度，利用生成源地附近的潛標觀測結果，分析了其發(fā)生規(guī)律和時間變化特征。南海內孤立波在農歷初一至初八、十五至二十二較為活躍；夏季的出現(xiàn)頻率最高為1.19次/天、冬季最低為0.64次/天；由于地轉作用的存在，內孤立波的發(fā)生主要對應于源地半日天文潮較強的時期。但本文也發(fā)現(xiàn)，全日潮顯著地調制了內孤立波的生成：當源地半日潮和全日潮均較強時，A波較強、B波相對較弱；當源地半日潮較強、全日潮較弱時，A波和B波均較強。連續(xù)兩年的現(xiàn)場觀測表明，內孤立波的發(fā)生次數(shù)和強度在冬季均較弱，同時存在著明顯的年變化。 基于潛標觀測結果，結合數(shù)值模式，探討了內孤立波的生成過程和機制。結果表明，當源地半日潮和全日潮均較強時，A波產生于東向潮流最大時刻，是由海山西側處的上升波動背部分裂演變得到，，為內潮釋放機制；B波產生于西向潮流最大時刻，由內潮在傳播過程中變陡形成的，為內潮生成機制。當源地半日潮較強而全日潮較弱時，A波和B波均產生于東向潮流最大時刻，均由海山西側處的上升波動背部分裂演變得到。單變量數(shù)值試驗結果顯示，隨著源地附近的溫躍層強度增加，內孤立波的振幅變大、波型變窄、分裂更為充分；而當混合層深度加深時，內孤立波的強度略有增加。對觀測到的一個深水區(qū)第二模態(tài)內孤立波進行了分析，發(fā)現(xiàn)當其經過時，上層水體向上運動、下層水體向下運動，數(shù)值模擬結果進一步表明，其是由大振幅第一模態(tài)內孤立波經過呂宋海峽西側海山時形成的。
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：P731.2

【參考文獻】

相關期刊論文 前9條

1 胡濤;馬力;張云鵬;;海南島南部海區(qū)非線性內波特征分析[J];海洋湖沼通報;2008年02期

2 柯自明;尹寶樹;徐振華;侯一筠;;南海文昌海域內孤立波特征觀測研究[J];海洋與湖沼;2009年03期

3 石新剛;范植松;司宗尚;;南海東北部深水海域大振幅內孤立波SAR遙感仿真研究[J];海洋與湖沼;2011年06期

4 蔡樹群,甘子鈞,龍小敏;南海北部孤立子內波的一些特征和演[J];科學通報;2001年15期

5 方文東,施平,龍小敏,毛慶文;南海北部孤立內波的現(xiàn)場觀測[J];科學通報;2005年13期

6 呂海濱;何宜軍;申輝;;基于X波段雷達獲取東沙群島附近內波的傳播速度[J];海洋科學;2012年11期

7 袁叔堯,鄧九仔;南海北部內孤立波數(shù)學模型[J];熱帶海洋;1999年03期

8 蔡樹群,龍小敏,甘子鈞;孤立子內波對小直徑圓柱形樁柱的作用力初探[J];水動力學研究與進展(A輯);2002年04期

9 李群;陳旭;徐肇廷;孫麗;;南海東北部陸架波折處潮—地作用激發(fā)非線性內波的數(shù)值模擬[J];水動力學研究與進展A輯;2009年06期

相關博士學位論文 前1條

1 康健;光學遙感影像中耀斑區(qū)內孤立波信息提取模型[D];中國海洋大學;2009年

本文編號：2638228