南海北部非线性内波的特征研究及生成模拟

摘要

海洋内波由于其对海洋资源、海洋军事和工程的重要性而成为海洋学中的前沿课题。文中基于SAR遥感数据,结合KDV方程和Bragg散射机制反演内波波速、半振幅宽度、深度和振幅等动力学参数。对南海北部的非线性内波进行案例研究,由吕宋海峡传来的内波遇到东沙岛发生破裂,一部分继续向西传播,另一部分向西北沿等深线垂直方向传播。波向作为一个重要指标可以有效反映内波传播变化特征,文中以方向谱模型计算同一潮周期内内波传播的方向变化,并验证了180°方向模糊问题是可以解决的。同时内波传播将次表层海水和叶绿素从下层抬升,叶绿素浓度最高值达到0.35 mg/m-3,随着内波传播在0.08-0.35 mg/m-3范围内波动并逐渐趋于背景浓度值。研究使用海底地形与潮流数值合成的OTIS（Oregon State University Tidal Inversion Software）模型对南海北部大陆架区域的内波进行生成模拟,结果表明：当暖水流经吕宋海峡进入南海北部,body forcing〉1.5 m-2/s-2的海域能够激发内波的生成,其中兰屿岛和恒春半岛等海底山脊起到了关键作用。