海洋內(nèi)波是發(fā)生在具有穩(wěn)定密度分層結構的海洋內(nèi)部的波動。海洋內(nèi)波具有波幅大、周期長、波速慢等特點,蘊含著巨大的能量,對于海洋環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)、海洋中營養(yǎng)物質(zhì)垂向交換、海洋地質(zhì)沉積等都有重要影響。自然海洋環(huán)境中,海洋內(nèi)波的誘發(fā)源很復雜,因而海洋內(nèi)波具有較強的隨機性,因此對于如何利用人工擾動的方式來誘發(fā)海洋內(nèi)波,成為了海洋內(nèi)波化害為利過程中的關鍵,對該項內(nèi)容開展研究具有重要意義。為了探索最高效、最可行、最經(jīng)濟的人工擾動形式,本文針對人工擾動誘發(fā)海洋內(nèi)波進行了物理模型實驗研究,主要內(nèi)容如下:（1）在總結國內(nèi)外學者對海洋內(nèi)波的理論分析、實驗研究和數(shù)值模擬研究成果的基礎上,分析了海洋內(nèi)波的產(chǎn)生機理與傳播特性,并結合南海海域的密度躍層分布和海底地形環(huán)境,分析了在南海海域利用人工誘發(fā)海洋內(nèi)波可行性。（2）建立了一種新型的海洋內(nèi)波實驗裝置,以模擬在海洋背景剪切流環(huán)境下人工擾動誘發(fā)內(nèi)波的產(chǎn)生、傳播與演變過程;并形成了一套利用光學手段來高精度地量測實驗室分層流體的界面內(nèi)波的方法。（3）提出了5種不同形式的人工擾動方式,并對浮體擾動、薄膜擾動、平板打擊、氣囊塌陷、楔體下滑等擾動方式進行了對比實驗。通過改變擾動結... 

【文章來源】：天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 海洋內(nèi)波的研究概況
        1.2.1 國內(nèi)外研究進展
        1.2.2 內(nèi)波的理論研究現(xiàn)狀
        1.2.3 內(nèi)波的實驗研究現(xiàn)狀
        1.2.4 海洋內(nèi)波的探測
    1.3 本文的研究內(nèi)容
第2章 海洋內(nèi)波的產(chǎn)生與傳播規(guī)律
    2.1 內(nèi)波基礎理論
        2.1.1 內(nèi)波基本概念
        2.1.2 內(nèi)波基本方程
    2.2 海洋內(nèi)波的產(chǎn)生機制
        2.2.1 海洋躍層的時空特性
        2.2.2 海洋內(nèi)波的誘發(fā)源
    2.3 海洋內(nèi)波的傳播特性
        2.3.1 海洋內(nèi)波的三維傳播特性
        2.3.2 背景剪切流場中的內(nèi)波
        2.3.3 海洋內(nèi)波的特殊傳播現(xiàn)象
    2.4 本章小結
第3章 人工擾動誘發(fā)海洋內(nèi)波實驗模型
    3.1 人工擾動誘發(fā)內(nèi)波水槽
        3.1.1 水槽模型結構與參數(shù)
        3.1.2 實驗基本假定
    3.2 實驗室密度穩(wěn)定分層水體環(huán)境
        3.2.1 內(nèi)波實驗水槽分層水體制備
        3.2.2 實驗模型密度剖面與浮頻率剖面
    3.3 人工擾動方法
        3.3.1 貫穿式擾動
        3.3.2 非貫穿擾動
    3.4 人工誘發(fā)內(nèi)波的記錄與分析方法
        3.4.1 波形攝錄與處理
        3.4.2 波形表達
        3.4.3 內(nèi)波特征參數(shù)
    3.5 本章小結
第4章 人工擾動誘發(fā)海洋內(nèi)波特性分析
    4.1 浮體擾動誘發(fā)內(nèi)波
        4.1.1 浮體擾動躍層
        4.1.2 浮體擾動誘發(fā)內(nèi)波波形
        4.1.3 浮體擾動內(nèi)波參數(shù)分析
    4.2 薄膜擾動誘發(fā)內(nèi)波
        4.2.1 薄膜擾動躍層
        4.2.2 薄膜擾動誘發(fā)內(nèi)波波形
        4.2.3 薄膜擾動內(nèi)波參數(shù)分析
    4.3 非貫穿擾動誘發(fā)內(nèi)波
        4.3.1 平板打擊
        4.3.2 氣囊塌陷
        4.3.3 楔體下滑
    4.4 人工擾動誘發(fā)海洋內(nèi)波特性分析
        4.4.1 人工內(nèi)波特征參數(shù)分析
        4.4.2 人工擾動內(nèi)波效果分析
    4.5 利用人工擾動誘發(fā)海洋內(nèi)波的結構設計
        4.5.1 筒狀氣囊
        4.5.2 柔性薄膜
        4.5.3 流致推板
    4.6 本章小結
第5章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]海洋環(huán)境對UUV作戰(zhàn)使用影響研究[J]. 何青海,丁文強,吳文龍.  艦船科學技術. 2016(13)
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博士論文
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碩士論文
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[2]內(nèi)波射線的傳播與內(nèi)孤立波過周期地形能量損耗的實驗研究[D]. 馬永星.中國海洋大學 2014
[3]海洋內(nèi)波與海浪的數(shù)值模擬[D]. 辜俊波.上海交通大學 2012
[4]南海海洋溫度躍層統(tǒng)計分析[D]. 周燕遐.中國海洋大學 2002



本文編號：3207012