双层流体中内波越过截顶浅滩时散射效应的解析模拟

摘要

内波是发生在稳定层化流体中的一种波动，由于温度和盐度的变化，海水的密度分层是海洋的重要特征，而海面压力场变化、海底不平地形、潮汐作用以及海底地震等各种扰动激发的内波是发生在分层海洋内部的普遍现象。分层流体中的这种内波模态的水波有时会对海洋和海岸结构物的水动力特性产生很大的影响，而且还会产生一些与单层流体不同的水动力学现象。海洋内波在整个海洋动力学的研究中占有十分重要的地位，是物理海洋学的一个重要分支。因此，海洋内波的研究一直为海洋学家所关注本文讨论了内波越过理想截顶浅滩反射效应的级数形式解析解,通过引入变量替换,构造了内波越过水下浅滩时长波方程的解析解,在线性长波范围内,本文的模型不仅保证了解在整个浅滩上的收敛性,而且对浅滩的浸没深度没有任何限制,基于该解析解,分析了上下层流体的相对密度比、厚度比以及浅滩的大小和浸没度对波浪散射效应的影响.