探索南海南海北部内潮与非线性内波：观测与数值模拟

论文导读：为第一模态，而K1和O1潮则接近于第二模态；在主温跃层附近，它们的短轴与长轴之比与比值f/ω接近。2.南海北部非线性内波背景环境及运动学参数的地理特点及其季节变化以遥感图像的统计浅析表明，南海北部内波呈现显著的季节变化。基于海洋再浅析资料探讨了南海北部的层化特点和非线性内波运动学参数的地理分布特点和季节变化。南
摘要：基于水文观测和数值模拟探讨了南海北部内潮和非线性内波现象，主要内容有：吕宋海峡的测流观测与线性内波配极联系的比较；南海北部非线性内波背景环境及运动学参数的地理特点及其季节变化；中尺度涡旋对内孤立波传播影响的数值模拟；南海北部陆坡区内孤立波极性转换的数值模拟和吕宋海峡双屋脊上内波产生的数值模拟。1.吕宋海峡内潮的观测浅析鉴于吕宋海峡观测流的稀少，开展了该海域的海流锚定观测。运用统计和经验正交函数浅析策略探讨了观测流特点。谱浅析和能量计算均显示全日潮和半日潮为主要的能量频带，近惯性频率峰值仅出现在斜压分量。在66m以浅，显著分潮和近惯性频率分量都基本符合线性内波能量一致性联系式E+(ω)/E-(ω)=(ω-f)~2/(ω+f)~2；在其它观测深度，并非所有的主要分潮都满足上面陈述的联系。正压潮和内潮均为混合潮，潮日不等现象显著。全日分潮平行与垂直于陆架方向的分量几乎相等；而半日分潮垂直于陆架方向分量远大于平行于陆架方向分量；M2和S2潮垂向结构主要体现为第一模态，而K1和O1潮则接近于第二模态；在主温跃层附近，它们的短轴与长轴之比与比值f/ω接近。2.南海北部非线性内波背景环境及运动学参数的地理特点及其季节变化以遥感图像的统计浅析表明，南海北部内波呈现显著的季节变化。基于海洋再浅析资料探讨了南海北部的层化特点和非线性内波运动学参数的地理分布特点和季节变化。南海北部季节性密度跃层以2月开始出现，最大浮力频率约在20m；它在6-7月达到最强，自8月开始减弱，在10月消退。在8-11月出现另一较深的密度跃层，最大浮力频率约在80m，冬季大致在120m。季节性密度跃层在4-9月十分显著，在8-10月出现双跃层现象，而在冬季仅出现较弱的第二密度跃层。在1-3月和10-12月深水区最大浮力频率值要大于浅水区，而在5-9月情况则相反。浮力频率最大值所在深度随季节变化显著，冬季最深；6-7月则最浅。线性内波相速度、频散系数和幅度放大因子的空间分布主要取决于地形变化；平方（立方）非线性系数与地形联系较小，随季节变化较大，它们主要取决于局地海洋环境特点。浅析了变系数扩展KdV方程中出现的系数特点，解释了为何在夏季南海北部最容易观测到大振幅内孤立波和在吕宋海峡以东海域难以观测到孤立波的理由。3.中尺度涡旋对内孤立波传播影响的数值模拟内波和中尺度涡都是海洋中出现的普遍现象，中尺度涡对内波论文导读：日潮，吕宋海峡两个海脊都是超临界地形，潮程参数小于1，处于内潮生成区，由此潮流与地形相互作用促使内潮生成，内潮波束向上和向下辐射逐渐演变成内潮涌，再由于非线性加陡和频散效应裂变成孤立子波。关键词：南海北部论文内潮论文非线性内波论文观测论文数值模拟论文本论文由www.7ctime.com
的传播具有怎样的影响呢？运用准地转模型假定得到中尺度涡旋场，变系数扩展KdV方程用于模拟内孤立波通过中尺度涡的形变。计算结果表明，中尺度涡旋修改了线性内波的垂直模态结构，而且气旋涡和反气旋涡对内波传播的背景环境具有不同的影响。仅考虑第一模态垂直结构背景场，则中尺度涡对小振幅内孤立波的传播几乎不有着影响。但是，对高模态的垂直结构背景场，对内孤立波的传播的影响十分显著。在观测中，通常在不同位置观测到的内孤立形各异,探讨结果表明除了地形影响因素外，中尺度涡背景场对内孤立波的传播和形变也是一个重要的影响因素，且不同的中尺度涡对内孤立波具有不同的影响。4.南海北部陆坡区内孤立波极性转换的数值模拟卫星图像经常观测到南海北部陆坡区内波的极性转换现象，采取数值模拟探讨了南海北部陆坡区内孤立波极性转换的物理历程。深水区的下降型内孤立波在向陆坡传播历程中，受地形变浅的影响，波形尾部加陡，并在尾部分裂出孤立子列，逐渐出现上凸型的内孤立波；随着水深越来越浅，上凸型内孤立波幅度也逐渐增大，且头波与后面波列的距离也逐渐增大，体现了内波的频散特性。5.吕宋海峡双屋脊上内波产生的数值模拟卫星图像观测表明吕宋海峡是南海北部内波产生的重要源区，数值模拟吕宋海峡双屋脊上内波的产生，表明在表层难以追踪到内波信号，这与以卫星图像观测到的内波信号也主要出现在120.5°E以西海域相一致。落潮阶段在吕宋海脊的西侧形成涌潮；当落潮流减弱并开始转向时，首先在涌潮前锋裂变出孤立子，当潮流转向和涨潮流加强时，更多的孤立子裂变出来。在吕宋海脊东侧，无论是涨潮还是落潮均有着一个上升型波，但未发现有孤立子以东侧的上升型波裂变出来。对于全日潮和半日潮，吕宋海峡两个海脊都是超临界地形，潮程参数小于1，处于内潮生成区，由此潮流与地形相互作用促使内潮生成，内潮波束向上和向下辐射逐渐演变成内潮涌，再由于非线性加陡和频散效应裂变成孤立子波。关键词：南海北部论文内潮论文非线性内波论文观测论文数值模拟论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要6-8
Abstract8-13
前言13-23
0.1 海洋内波13-14
0.2 海洋内波的探讨作用14-15
0.3 南论文导读：峡双屋脊内波产生的三维数值模拟132-1415.4.1模型的配置132-1345.4.2模拟结果浅析与讨论134-1415.5小结141-143第六章结论与展望143-148

6.1本论文的主要结论1上一页1234下一页

海北部内波探讨进展15-21
0.4 本论文的主要探讨工作21-23
第一章 海洋内波论述的回顾23-32

1.1 引言23

1.2 制约方程组23-26

1.2.1 f 平面近似和传统近似24

1.2.2 Boussinesq 近似24-25

1.2.3 静力近似25-26

1.3 线性内波方程26-28

1.4 非线性内波28-29

1.4.1 Korteweg-de Vries 方程28-29

1.4.2 Korteweg-de Vries 方程的修改29

1.5 内波的生成机制29-32

第二章 吕宋海峡内潮的观测浅析探讨32-53

2.1 引言32

2.2 现场观测及数据处理32-33

2.3 结果浅析33-51

2.3.1 观测流概述33-34

2.3.2 谱浅析34-37

2.3.3 经验正交分解37-40

2.3.4 潮频带信号浅析40-47

2.3.5 内波配极联系浅析47-51

2.4 小结51-53

第三章 南海北部非线性内波背景环境及运动学参数的地理特点及其季节变化53-74

3.1 引言53

3.2 数据及策略53-60

3.3 非线性内波传播模型60-63

3.4 eKdV 方程系数的地理分布及其季节变化63-72

3.5 小结72-74

第四章 中尺度涡旋对内孤立波传播影响的数值模拟74-116

4.1 引言74

4.2 中尺度涡74-82

4.

2.1 涡旋的配置75-80

4.

2.2 涡旋场中线性内波模态结构80-82

4.3 孤立波通过中尺度涡的演变82-114
4.

3.1 孤立波经中尺度涡中心剖面 M 传播83-99

4.

3.2 孤立波经中尺度涡外侧剖面 R 传播99-106

4.

3.3 孤立波经中尺度涡外侧剖面 L 传播106-114

4.4 小结114-116
第五章 南海北部内波的全非线性非静力数值模拟116-143

5.1 引言116

5.2 数值方式介绍116-121

5.

2.1 制约方程组116-118

5.

2.2 无结构化网格及求解策略118-121

5.3 陆架坡折处内孤立波极性转换的数值模拟121-132
5.

3.1 模型配置123-124

5.

3.2 模拟结果浅析与讨论124-132

5.4 吕宋海峡双屋脊内波产生的三维数值模拟132-141
5.

4.1 模型的配置132-134

5.

4.2 模拟结果浅析与讨论134-141

5.5 小结141-143
第六章 结论与展望143-148
6.1 本论文的主要结论1论文导读：43-1466.2本论文的革新点1466.3有着的不足及进一步的考虑146-148参考文献148-156个人简历156发表的学术论文156-157致谢157上一页1234
43-146

6.2 本论文的革新点146

6.3 有着的不足及进一步的考虑146-148

参考文献148-156
个人简历156
发表的学术论文156-157
致谢157