| 相同尺度地形与背景流共振生成内孤立波机制 |
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| 引用本文： | 吴 凡,杨永增,熊学军,陈 亮,宫庆龙.相同尺度地形与背景流共振生成内孤立波机制[J].海洋科学进展,2022,40(2):197-208. |
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| 作者姓名： | 吴 凡 杨永增 熊学军 陈 亮 宫庆龙 |
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| 作者单位： | 自然资源部 第一海洋研究所,山东 青岛 266061;青岛海洋科学与技术试点国家实验室 区域海洋动力学与数值模拟功能实验室,山东 青岛 266061,中国海洋大学 海洋与大气学院,山东 青岛 266100 |
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| 基金项目： | 国家科技重大专项———南海北部内波流监测、预报、预警系统研究及应用(2016ZX05057015);海洋工程装备科研项目———500米水深油田生产装备 TLP自主研发-内波流预警方案研究及内波流监测系统研制(CCL2015SKGF0008);国家自然科学基金项目———黄海暖流的多时相特征及其发生机制研究(41376038);国家自然科学基金委员会-山东省人民政府联合资助海洋科学研究中心项目(U1606405);国家海洋局全球变化与海气相互作用专项子课题———黑潮结构时空变化特征对中国近海环流的影响分析(GASI-03-01-01-02);国家海洋局全球变化与海气相互作用专项子课题———黑潮不稳定性及多核结构(GASI-IPOVAI01-05);国家重大科学研究计划———太平洋印度洋对全球变暖的响应及其对气候变化的调控作用之热带太平洋印度洋海洋观测(2012CB955601);海洋公益性行业科研专项———常用海底声纳测量仪器计量检测关键技术研究与示范应用(200905024);国家自然科学基金青年基金项目———东海黑潮三维结构及季节变化研究(40406009);国家重大科学仪器设备开发专项———自容式声学多普勒流速剖面仪开发(2012YQ12003908);国家海洋局全球变化与海气相互作用专项子课题———东印度洋南部水体综合调查夏季航次(GASI-02-IND-STSsum) |
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| 摘 要： | 为研究内孤立波的地形和背景流共振机制,用地形和背景流共振机制计算了3个潜标观测的内孤立波(不同模态、不同波长)的流速和传播速度,并与观测到的内孤立波进行比较。潜标观测的第一模态内孤立波(波长分别为6.4和3.3km)都是下凹型内孤立波,2个内孤立波的传播速度约为1.4m/s、最大振幅约为48m,水平流向结构都是上层西北向、下层东南向,波长3.3km 的内孤立波波峰前后有更明显的下降流和上升流。用共振机制计算出的第一模态和第二模态纬向流速的垂向结构与观测相同,最大纬向流速出现的深度与观测一致,分别相差5和12m。用共振机制计算出的内孤立波传播速度与用 KdV 方程计算的传播速度相当,共振机制计算波速为0.66~1.21m/s,KdV 方程计算波速为0.79~1.40m/s。
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| 关 键 词： | 地形傅里叶级数展开 背景流 共振 内孤立波 |
Mechanism of Internal Solitary Waves Generated by the Resonance of Same-scale Terrain and Background Current |
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| WU Fan,YANG Yong-zeng,XIONG Xue-jun,CHEN Liang,GONG Qing-long.Mechanism of Internal Solitary Waves Generated by the Resonance of Same-scale Terrain and Background Current[J].Advances in Marine Science,2022,40(2):197-208. |
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| Authors: | WU Fan YANG Yong-zeng XIONG Xue-jun CHEN Liang GONG Qing-long |
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| Abstract: | he velocity and propagation characteristics of three internal solitary waves observed by mooring system are analyzed and compared with numerical experiments to study the resonance mechanism of terrain and background current. The mode-1 internal solitary waves ( with wavelengths of 6.4 km and 3.3 km) are all concave internal solitary waves and have similar propagation speed and maximum amplitude. For horizontal flow direction structure, the flow in upper layer is northwestward while that in lower layer is southeastward. The downward and upward flow before and after the crest of internal solitary wave with wavelength of 3.3 km are more obvious. The vertical structure of zonal velocity of mode-1 and mode-2 internal solitary waves calculated based on resonance mechanism is basically consistent with the observation, and the depth of the maximum zonal velocity is comparable to the observed, the differences are 5 m and 12 m, respectively. The propagation speed of internal solitary wave calculated based on resonance mechanism is in the same order as calculated by the KdV equation, which are 0.66-1.21 m/s and 0.79-1.40 m/s, respectively. |
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| Keywords: | Fourier series expansion of terrain background flow resonance interna lsolitary wave |
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