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1.
本文主要利用地震海洋学方法研究地中海直布罗陀海峡附近内孤立波的结构特征，此处内孤立波为第一模态下沉型，为中幅度和大幅度内孤立波，垂向振幅最大可达74.5 m，振幅随深度增加呈增大趋势，传播速度随振幅增大而增大，可以确定"真"最大振幅位置位于密跃层附近.由于类多普勒效应和孤立波与测量船之间存在夹角的原因，从地震剖面上得到的为视半高宽参数，需要进行校正后才能得到比较真实的半高宽参数，校正后半高宽最高可达到1721.8 m，但是校正后的半高宽与理论结果有些差距，这可能与内孤立波的发育稳定程度有关.随着内孤立波包不断向东运动，整体波宽变大，垂向速度变小.本文将地震海洋学方法拓展应用于地中海区域内孤立波分析，进一步证明了利用地震海洋学方法研究海水运动的可行性. 相似文献
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以往利用地震海洋学方法发现的内孤立波大多是第一模态内孤立波,本文利用地震海洋学方法首次在中美洲太平洋沿岸海域发现了第二模态内孤立波群.通过叠前偏移观察该第二模态内孤立波群细结构的变化,发现位于陆坡上的第二模态内孤立波ISW4在大约50 s的采集过程中,出现反射同相轴分叉、合并以及密跃层中心深度变化.利用共偏移距道集叠前偏移剖面计算的这些第二模态内孤立波视相速度在0.5 m·s^-1左右,其视传播方向都是沿地震测线从SW到NE(44°N方向,0°指向北).通过对视相速度误差相对较小的三个第二模态内孤立波(ISW1、ISW3和ISW5)的视相速度进行分析,发现总体上第二模态内孤立波视相速度随着水深的增加而增加,另外一般情况下具有较大最大振幅的第二模态内孤立波的视相速度较大. 相似文献
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以往通过地震海洋学方法发现的大多是第一模态内孤立波，本文在台湾岛以南恒春海脊处捕捉到了两个大振幅凸型第二模态内孤立波.利用叠前偏移剖面得到内孤立波的视相速度约为0.7 m·s-1,其视传播方向沿地震测线从S到N,总体上满足较大最大振幅的波视相速度也较大的规律.地震海洋学剖面得到的振幅曲线观测值和理论方程计算出的第二模态内波振幅垂向变化理论值之间具有较好的一致性.通过叠前偏移剖面观察该内孤立波细结构的变化，发现在采集过程中，出现反射同相轴后翼变陡、分叉、合并的现象.由于密跃层中心偏离水层中心以及背景剪切流的影响，两个内孤立波尾部发育了高频内波，使得能量耗散增强.此外，第二模态内孤立波的生成和传播特征受到水体层结、黑潮、背景剪切流以及海底地形等多个因素的影响. 相似文献
4.
本文基于对南海东北部东沙海域近期采集的多道反射地震资料进行重新处理获得新的地震海洋学数据,分析了该海域内孤立波/内孤立波包、沙丘上方和陡坎附近特殊反射结构特征,从而提供了新的海水层与海底相互作用依据.研究结果表明,除之前已发表文章中地震海洋学资料显示存在的第一模态内孤立波/波包和沙丘上方常见的反射样式-披毛状发射外,地震海洋学资料上还发现了第二模态内孤立波、陡坎上方的上抬型波动反射结构样式.在新的地震海洋学数据中,第一模态内孤立波振幅均小于50 m,宽度上都小于5 km,单个内孤立波的最大振幅约为45 m.内孤立波包的内孤立波振幅都相对较小,均小于40 m,并且与之前不同的是,彼此之间振幅相差不大,没有明显的排列规律.此次地震海洋学数据记录到的第二模态内孤立波,形态较为完整,上层和下层反射的振幅相差不大,在30 m左右;中间层大约在水深130 m位置处,垂向结构的整体大小大于200 m.沙丘上方反射结构普遍存在弱反射层,可能是湍流边界层,并且存在特殊反射样式-披毛状反射.但并不是沙丘上方都存在披毛状反射样式,本文分析它出现在地震海洋学资料上可能是受测线与沙丘走向之间夹角的影响.陡坎区域的水层反射结构则表现为上抬型波动,并常常伴随着同相轴连续性的变化.该波动的大小及反射同相轴的连续性可能取决于陡坎的高度/坡度及水层动力的强度,新数据中出现的一个上抬型波动,高度达20~30 m,它的附近水层还存在一个形态不完整的内孤立波.陡坎附近的水层反射也常常出现弱反射带和小的波动. 相似文献
5.
以往利用地震海洋学方法发现的内孤立波大多在东沙岛附近,本文在南海海盆东北部首次利用地震海洋学方法发现了海盆中的内孤立波.通过叠前偏移观察该内孤立波细结构的变化,发现内孤立波波形在采集时间段内整体较稳定,内孤立波浅层反射相对深层变化较大.通过改进前人的方法,利用共偏移距道集叠前偏移剖面计算内孤立波视相速度.该方法比直接使用共偏移距道集拟合的共中心点-炮点对曲线线性更好,其计算的内孤立波视相速度为0.82m·s~(-1),内孤立波视传播方向为从NW向SE(172°N方向,0°指向北). 相似文献
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基于地震海洋学数据，通过叠合波形结构与混合参数空间分布，可以较好地分析内孤立波浅化过程与能量耗散、混合增强的关系.在东沙海域的一条地震剖面上，我们观测到了上陆坡深水区(500～1000 m)、浅水区(300～400 m)两个内孤立波波包，有着明显不同的波形特征.浅水区的内孤立波包的3个内孤立波波形复杂，在波核内部呈现杂乱反射特征，可能是含圈闭涡核的内孤立波，估算的耗散率、扩散率分别达O(10-5)W·kg-1、O(10-2.5)m2·s-1.该内孤立波包前方，则存在一个第二模态内孤立波.深水区内孤立波包虽然波形相对简单，但诱导的湍流混合强度也较强，形成了内孤立波发育区、陆坡上方厚度达200 m的高耗散率、扩散率区带.在东沙海域上陆坡的深水区、浅水区，内孤立波持续耗散能量，增强了湍流混合. 相似文献
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利用地震海洋学方法在南海北部陆架和上陆坡区域发现了15个雾状层.这些雾状层的延伸长度从几千米到几十千米，厚度十几米到一百米，其顶界所处水深在135 m至715.5 m范围之间.雾状层在地震海洋学剖面上表现为强反射特征.不同于其他传统声学或光学方法，地震海洋学方法分辨率高，且能在短时间内对整个水体进行成像，可以记录到雾状层的时空变化特征，实现对雾状层的"四维"观测.南海北部上陆坡区域是内孤立波浅化、能量耗散集中的区域，在此过程中内孤立波会导致较大的波致流速，侵蚀海底使得表面沉积物再悬浮，进入水体，形成和维持雾状层的存在. 相似文献
8.
由于多种海水运动同时存在以及地形的影响，海水层结构非常复杂，解释海水层地震相，分析海水运动过程是地震海洋学研究的新方向.本文提出结合流体动力学数值模拟与反射地震正演分析海水层地震相的方法.首先，对地形和流体建模，得到特定条件下流体运动状态；然后用反射地震正演将模拟获得的海水层温盐剖面转换为反射地震数据；进一步和实际测量得到的地震海洋学剖面进行对比，分析地形、海水运动对海水层地震相的影响.以内孤立波浅化过程为例，通过流体动力学数值模拟，获得其浅化过程中出现的下沉型、分裂、转换型三个阶段的海水层剖面；对温盐剖面进行反射地震正演，分析浅化不同阶段海水层反射几何形态、反射结构等特征.这种新方法有望解释复杂地震海洋学图像，深化海底地形对海水运动影响的认识. 相似文献
9.
通过对向上传播的重力波波包在中层大气中的非线性传播过程进行数值模拟,讨论中层大气中重力波的饱和机制.数值模拟结果表明,向上传播的重力波波包的扰动振幅在接近波包的本征水平相速度之前随高度单调增长,而当波振幅接近本征水平相速度时,在对流不稳定区域出现等位温面的翻转,同时波振幅的增长达到饱和（波振幅随高度不发生变化）.小尺度对流在等位温面的翻转和波饱和发生后产生,随后波包开始破碎,这些非线性过程的最终结果产生湍流.表明导致重力波饱和的关键因素是等位温面的翻转而不是诸如波破碎、湍流、波-流相互作用等其他的一些物理过程. 相似文献
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Substantial temperature drops in the Dongsha Atoll with diurnal period have been reported and considered to be the result
of an internal solitary wave (ISW). The cold water event occurs daily with duration of a few hours, a time scale much longer
than that of the ISW. To further understand the physical process, a detailed numerical simulation on the interaction of the
Dongsha Atoll and the ISW is carried out using the Princeton Ocean Model. Internal solitary waves are found to merge, become
asymmetric, and break in the shoaling process. Then, a violent tidal bore forms and runs up the slope as a bolus, bringing
up cold deep water to the shallows. The simulated temperature variation and flow field in November are very similar to the
largest temperature drop in the field measurement where the flow field is dominated by the ISW. In the merging process, three
ISWs become one longer wave lengthening the time scale of the cooling process compared with that of a single ISW. The step
around the atoll also contributes substantially by increasing the exposure time of the local ecosystem to the cold deep water.
The same calculation in the absence of the step yields a much shorter time for the cold water cycle. 相似文献
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基于多波束测深和高分辨率多道反射地震数据，以及遥感资料研究南海北部东沙海域深水沙丘，总结底形形态分布特征，分析其水动力成因.按照空间分布形态将沙丘分为平行沙丘、波状沙丘和网状沙丘，本文首次发现水下网状沙丘，重点讨论网状沙丘的特征分布和形成机制.网状沙丘发育在东沙环礁东北部水深约352~420 m之间，研究发现其延伸方向共有三个走向：NS、NE-SW和EW，前两个方向为西向传播的内波所致，而最后一个则很有可能是由洋盆西向传播的内波遇到东沙环礁后形成衍射，向北传播的内波引起了向南的近海底底流，冲刷海底底层，剥蚀出足够的沉积物颗粒，从而形成EW走向的水下沙丘.值得一提的是，在多边形网状沙丘的上方，反射地震剖面揭示水层中发育与下方沙丘相当波长的高频震荡内波，并且在遥感资料上也发现相关的衍射和内波干涉区域，而内波干涉很有可能导致高频震荡，从而形成网状沙丘.本研究丰富了水下沙丘形态类型，探讨了新型水下沙丘的形成机制，在陆坡底沙运动及工程应用中具有重要的价值. 相似文献
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There are few studies on the variation of Froude number versus depth during the passage of internal solitary waves (ISWs). In this paper, according to the limited observational data of the ISWs near the Dongsha Islands in the northern South China Sea (SCS), it is found that, during the passage of an ISW, the local Froude number near the main thermocline gets maximum and the flow is supercritical, with the Froude number decreasing gradually upward and downward, whilst before and after the passage of the ISW, the local Froude number is less than 1 and the flow is subcritical in the entire water column. Since the observational current data are only available in the upper ocean, a two-dimensional continuously stratified nonlinear model is employed here to study the variation of Froude number versus depth during the passage of an ISW. The modeled ISW induced current field agrees well with that observed during the passage of the observational ISW. It is found that, even during the passage of the ISW, although the Froude number is larger than 1 in the upper layer, it is less than 1 in the lower layer, and the duration when the Froude number is larger than 1 also changes with depth. Thus, it is suggested that, once the Froude number near the main thermocline is larger than 1, the passage of ISWs could be identified. Moreover, it would be better to choose a sampling interval of no more than 1/4 passage period of the ISW during an in-situ observation of ISWs. 相似文献
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A combined numerical and experimental study of the propagation of an internal solitary wave (ISW) over a corrugated bed is
presented, in which the amplitude and the wavelength of the corrugated bed, together with the wave amplitude and wave speed
of the ISW, have been varied parametrically. Both ISWs of elevation and depression have been considered. The wave-induced
currents over the corrugated bed cause flow separation at the apex of the corrugations and a sequence of lee vortices forms
as a result. These vortices develop fully after the main wave has passed over the topographic feature, resulting in deformation
of the overlying pycnocline and, in some instances, significant vertical mixing. It is found that the intensity of the vortex
formation is dependent on both the amplitude and wavelength of the bottom topography. In the case of an ISW of depression,
the generation of vertically (upward)-propagating vortices is seen to result in entrainment of fluid from a bottom boundary
jet (Carr and Davies, Phys Fluids 18:016601, 2006), while, in the elevation case, a second mechanism is present to induce significant turbulent mixing in the water column.
It occurs when the bottom corrugations reach into, or are very near, the pycnocline at rest. Large waves of elevation that
are stable on approach to the corrugations exhibit evidence of a spatio-temporally developing shear instability as they interact
with the bottom corrugation. The shear instability takes the form of billows that have a vertical extent that can reach 50%
of the wave amplitude. 相似文献
15.
通过对南海北部与西部大量反射地震剖面海水层部分进行再处理,与以往地震海洋学主要关注海水层内部的反射结构不同,本文重点对海底附近水体的各种复杂反射地震特征进行分类、分析与总结.与传统对海底边界层的定义不同,我们将海底边界附近的水体称之为海底边界层.本文利用传统地震相分析方法,分析海底边界层各种复杂反射地震结构的几何形态、内部反射结构、连续性、振幅以及视频率特征,结合过去相关的地震海洋学研究成果、海底边界层理论与其它各种海底附近作用/过程,不仅对中尺度涡旋、内孤立波和背风波在地震剖面上的反射地震特征进行了归类与分析,并推断最新发现的一些反射地震特征可能揭示的各种海洋作用/过程,例如不同的地震相特征可能反映了海底湍流边界层,海底沉积物再悬浮,天然气渗漏羽状流和麻坑内部异常上升流相关海底界面作用过程.结果分析表明,地震海洋学方法不仅能够对海洋内波、涡旋等物理海洋现象进行研究,同时也能够对海底附近各种复杂海洋作用/过程进行成像,从而拓展了地震海洋学的研究领域,一定程度上也能为过去不能有效对海底边界面发生的各种冷泉热液活动、生物和沉积等作用过程进行现场观测提供新的探测方法和研究视角. 相似文献
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地震海洋学是通过传统反射地震勘探方法研究物理海洋学的一种新方法.相对于传统的接触式温盐深测量方法,该方法具有较高的横向分辨率和能快速对整个海水剖面成像等优点,是一种非常有前途的新方法.本文将详细阐述反射地震方法在探测海洋锋温盐细结构、刻画水团边界、海洋内波、黑潮等方面的研究进展.目前海水层温度差异主要通过叠加剖面的反射轴振幅计算得到,但是叠加剖面并没有做真振幅处理.为了解决计算过程中的误差,最后提出在地震海洋学仲利用真振幅偏移结果可以使计算更加合理的设想. 相似文献