内波垂向结构的分段求解方法

摘要

为了掌握海洋内波的特性,针对内波垂向结构的数值解法进行了严谨的分析推导,提出了分段求解方法.将数理方程中的Sturm Liouville本征值问题应用到内波方程,可获得标准化的两种方法,进而探讨了这两种方法的统一性及实用性.计算结果表明,对半日潮的低频情况内波可存在于整个水深,而对周期为20分钟的较高频情况则内波只存在于垂向的有限范围内,在上下两层,其垂向速度的衰减很快.该方法应用于实际海洋中,可以获得一般情况下内波函数的广义Fourier级数,从理论上可以证明解函数的完备性.