【摘 要】
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本文利用一套布放在南海北部东沙以西陆坡海域的一套潜标观测数据,结合该海域地形数据,对该海域的内孤立波的特征进行统计分析。首次利用相同尺度地形与背景流共振机制生成内波的波解,设置数值实验分波长、分模态对地形与背景流共振机制生成的内孤立波的流速和传播特征进行分析。潜标观测期间,观测海域内波的周期多为20-30min,内波平均振幅在20-40米区间内的个数最多,其次是40-60米区间。内波最大振幅和最大
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本文利用一套布放在南海北部东沙以西陆坡海域的一套潜标观测数据,结合该海域地形数据,对该海域的内孤立波的特征进行统计分析。首次利用相同尺度地形与背景流共振机制生成内波的波解,设置数值实验分波长、分模态对地形与背景流共振机制生成的内孤立波的流速和传播特征进行分析。潜标观测期间,观测海域内波的周期多为20-30min,内波平均振幅在20-40米区间内的个数最多,其次是40-60米区间。内波最大振幅和最大周期均出现秋季,最大振幅出现在9月份,振幅接近100m;最大周期为69min,出现在11月。夏秋季节内波振幅较大,内波发生频次较高。观测期间海流的最值出现时间与内波发生时刻基本吻合,说明内波的发生会使海流明显增大,从而出现最值。内波发生前的背景流以西南向为主,流速较小,尤其是中下层,流速不超过40cm/s。内波发生时,观测流速受内波的影响,上层流速由西南向为主转为以西向为主,流速大于50cm/s的比例高达34.44%。中层开始出现转向,到底层其流速方向与上层流速方向总体上相反,呈东南向(21.14%)或东向(14.86%),流速比上层稍小。数值实验中四个波长的第一模态内孤立波都是下凹型内孤立波,它们的传播速度与最大振幅都比较接近,水平流向结构都是上层西北向,下层东南向。垂向流速上,波长4.3km、3.3km和2.4km内波的垂向结构更明显,波长6.6km内波波峰后上升流不明显。用共振机制模拟出的垂向结构都与背景浮力频率的垂向结构一致,与观测的纬向流速垂向剖面结构基本一致。最大纬向流速出现的位置与观测基本符合,分别相差5m、0m、12m和15m。第二模态内孤立波计算流速的垂直剖面与背景浮力频率的结构不同,具有两个拐点,有第二模态流速特征,与观测流速具有一定的相似性,且流速最大值出现位置接近,但是在65m水深流速变化比较缓和,没有体现处其变化特征。无论是第一模态还是第二模态,用共振机制计算出的内孤立波传播速度都偏小,比用Kd V方程计算出的传播速度小0.13m/s-0.45m/s。数值实验结果表明,地形与背景流共振机制能够将南海北部东沙群岛西侧陆坡海域的部分内孤立波的特征刻画出来,尤其是第一模态的内孤立波,但对第二模态内波的计算不准确。
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