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吕宋海峡是联接南海与西北太平洋的最主要通道,影响着南海的动力过程和热力结构。吕宋海峡西侧潮流以不规则全日潮为主,半日潮也很明显。潮流主要为旋转潮流,并含有往复潮流的特征。吕宋海峡也是孤立内波生成的重要源地,南海北部每年都会观测到出大量的孤立内波。在全球海洋中,近惯性能量占了海洋内波中的主要部分。相关研究表明,海表风场突变以瞬时扰动的形式可以成为风生近惯性振荡的激发机制。从“三大近似”开始,近惯性振荡现象得到了越来越多的认识。海洋深层存在近惯性振荡,但对其研究直到最近才开始蓬勃发展,这主要得力于最新提出的近似方法,这一方法将海洋深层环流与近惯性振荡结合在一起。
本文基于吕宋海峡西侧一个4000m深水潜标观测,从观测到的次表层和深层的近惯性能量双峰现象出发,经过数据质量控制后,运用滤波、调和分析、功率谱分析、旋转谱分析等方法,结合ERA风场,在次表层解释了近惯性振荡能量下传的风生机制,在海洋深层确认近惯性振荡峰值的真实性。在吕宋海峡西侧,观测期间有数次台风过境,其激发的风生近惯性振荡被清楚的观测到,而且也观测到非台风造成的近惯性振荡;其传播符合风生近惯性振荡特征。而深层激发的近惯性振荡机理仍然不清楚,我们的研究提出它可能是底地形与潮流相互作用激发的近惯性振荡近似水平传播到测点所造成的。测点处吕宋海峡西侧的全日潮分量正压部分总是沿东北-西南走向,但各主要分潮随深度和时间不断变化。全日潮的内潮部分较强,且随时间和深度变化剧烈;半日潮内潮部分较弱,且随时间和深度变化不明显。春季的01潮较强,而冬季K1潮较强;夏季内潮较弱。测点处观测到大量的孤立内波。这些孤立内波的源地都是吕宋海峡,且可能在兰屿海脊处所激发。孤立内波在发生时,波前会存在能量的聚集。2010年11月25日-2011年9月4日测量期间共有105个孤立内波经过测点,测点处冬季的孤立内波数量并不少于春夏季。两个相邻孤立内波间的时间间隔约为24.6-24.7小时,并不存在a型波和b型波的区别。在数次潜标观测中,潜标都出现了明显的日周期的上下位移,在2011年吕宋海峡西侧潜标最大位移超过250m。这主要由海洋上层强流与绳索拉力共同作用产生。去除上层温盐链有助于减少位移的幅度,需要开发针对性的计算方法以及优化观测参数采样以消去该误差。