發(fā)布時間：2021-09-18 09:19

　　基于布放在南海東北部陸坡海域的5套潛標觀測到的內(nèi)孤立波波列數(shù)據(jù)和孤立波擾動KdV（PKdV）理論,研究內(nèi)孤立波在趨淺陸架上的傳播特征。得出如下結(jié)果:1)觀測到的內(nèi)孤立波屬于C型內(nèi)孤立波,即平均重現(xiàn)周期為（23.41±0.31） h。2)內(nèi)孤立波在西傳爬坡過程中,其振幅表現(xiàn)為先增大后減小再增大,與該海域溫躍層深度的變化趨勢一致;由觀測數(shù)據(jù)和理論計算得到的孤立波振幅增長率（SAGR）數(shù)值接近,表明該海域的內(nèi)孤立波的振幅變化可以采用由孤立波PKdV方程導(dǎo)出的趨淺溫躍層理論來描述。3)隨著水深變淺,內(nèi)孤立波傳播方向向北偏移,傳播速度減小,即在A,B和D站位,傳播方向分別為279°,296°和301°,偏轉(zhuǎn)角度達22°;傳播速度分別為2.36,2.23和1.47 m/s,減小38%。 

【文章來源】：海洋科學進展. 2020,38(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：15 頁

【部分圖文】：

2018-07-28—31南海東北部內(nèi)孤立波傳播

潛標觀測于2018-07-21—12-21進行,作業(yè)海區(qū)為南海北部東沙環(huán)礁以西陸坡海域,5套潛標的布放位置及水深分布如圖1所示。可見5個潛標站位構(gòu)成2條斷面:A-B-D斷面和A-C-E斷面。每條斷面對應(yīng)的海底地形如圖2所示。潛標的測量系統(tǒng)主要由4種儀器組成:美國SeaBird公司生產(chǎn)的型號為SBE56的溫度傳感器(Temperature logger,T)、美國SeaBird公司生產(chǎn)的型號為SBE37 SM的溫鹽深測量儀(Conductivity Temperature Depth,CTD)、美國TRDI公司生產(chǎn)的型號為WHLR-75和WHS-300的聲學多普勒流速儀(Acoustic Doppler Current Pro?ler,ADCP)。每個站位的潛標布放前,均進行了CTD剖面觀測,以確認站位的具體水深和參考溫鹽剖面。各站位的潛標設(shè)計如表1所示,其中:1)海流剖面觀測設(shè)計。A,B,C三個站位分別在水深492,337和580 m 處各安裝1臺75k(朝上)和300k ADCP(朝下);D,E站位水深較淺,分別在水深306和226 m處各安裝1臺75k ADCP(朝上)。所有ADCP的觀測層厚均為8 m,采樣間隔均為3 min,測流精度為(1%ν±0.5) cm/s(其中ν為流速值)。2)溫鹽剖面觀測設(shè)計。A,B,C,D四個站位在水深50～250 m每間隔50 m安裝1個CTD,每間隔10 m安裝1個T(在有CTD處則不再安裝)。在水深250 m以深,A站位在水深250～500 m每間隔50 m安裝一個CTD,在水深500～900 m每間隔100 m安裝1個CTD;B站在水深250～450 m每間隔50 m安裝1個CTD;C站位在水深250～500 m每間隔50 m安裝1個CTD。E站在水深50～200 m每間隔50 m安裝1個CTD,每間隔10 m安裝1個T(在有CTD處則不再安裝)。每個潛標站位ADCP所在水深處安裝1個CTD。CTD和T的采樣率均為30 s,測溫精度為0.002 ℃。在數(shù)據(jù)處理過程中,T的水深由其所在潛標上下CTD的水深觀測值插值得出。圖2 潛標觀測斷面海底地形圖[12]

在5個月共153 d的觀測時間中,平均每個潛標站位觀測到近300個內(nèi)孤立波,A波、B波和C波在整個觀測期間都有發(fā)生,本文選取了其中一個典型的內(nèi)孤立波傳播演變事件(圖3)進行分析。圖3所示為5個潛標站位A,B,C,D和E在2018-07-28—31的2-維(z-t)溫度剖面。依據(jù)Ramp等[8]和Chen等[10]的研究,確認圖中由上層高溫水垂直下壓形成的尖脈沖即為內(nèi)孤立波信號。從圖3可以看出:內(nèi)孤立波信號于2018-07-28,29和30逐天首先出現(xiàn)在A站,然后沿陸坡等深線的垂向方向傳播,依次經(jīng)過B,C,D和E站。從A站起,5 h左右到達B站,再經(jīng)過6 h左右到達C站,之后2.5 h左右到達D站,最后經(jīng)過4.5 h傳至E站。在各站位測得的內(nèi)孤立波平均重現(xiàn)周期為(23.41±0.31) h(每天提前十幾分鐘至1 h在各站位重現(xiàn)),即具有C型內(nèi)孤立波的典型特征。在沿趨淺陸坡傳播過程中,內(nèi)孤立波的時間寬度變短,在A,B,C三個站為(35.0±8.7) min,而在D,E兩個站縮短為(28.0±5.5) min。由圖3所示的孤立波2-維(Z-t)溫度剖面,采用以下公式測算內(nèi)孤立波最大振幅[13]:

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Progress in research of submesoscale processes in the South China Sea[J]. Quanan Zheng,Lingling Xie,Xuejun Xiong,Xiaomin Hu,Liang Chen.  Acta Oceanologica Sinica. 2020(01)
[2]A new type of internal solitary waves with a re-appearance period of 23 h observed in the South China Sea[J]. CHEN Liang,ZHENG Quanan,XIONG Xuejun,YUAN Yeli,XIE Huarong.  Acta Oceanologica Sinica. 2018(09)
[3]南海孤立內(nèi)波對海上安裝作業(yè)的影響及預(yù)防[J]. 原慶東,冒家友,馮麗梅,范志鋒.  石油工程建設(shè). 2013(06)
[4]南海北部孤立子內(nèi)波的研究進展[J]. 蔡樹群,甘子鈞.  地球科學進展. 2001(02)

碩士論文
[1]南海內(nèi)孤立波的生成、演變及對樁柱的作用[D]. 孫麗.中國海洋大學 2006



本文編號：3399881