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南海北部内孤立波非线性陡斜的数值研究
  • ISSN号:1672-5174
  • 期刊名称:《中国海洋大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:P731.24[天文地球—海洋科学]
  • 作者机构:[1]中国海洋大学海洋环境学院,山东青岛266100
  • 相关基金:山东省超级计算科技专项项目“全球大洋中尺度涡旋预报和南中国海内孤立波预报系统研发”;国家自然科学基金项目“南海内波的生成、传播及其三维性项目(41276008)资助 致谢:在研究过程中,国家超级计算济南中心提供了千万亿次“神威蓝光”计算机系统,李德磊先生在前期工作中给予了有益的讨论,在此一并表示感谢.
中文摘要:

现场观测和卫星遥感SAR图片均表明,台湾岛东北海域存在大量复杂的、无规则的内孤立波(列).本文采用完全非线性非静力平衡的MITgcm模式,分别采用M2和K1分潮驱动,对该海域内孤立波的生成过程及其机制进行了二维数值模拟研究.研究揭示,该海域的内孤立波主要源于附近2个海槛处的潮地相互作用.正压潮流流经海脊时会激发内孤立波,潮流由退潮转换为涨潮时激发西向传播的内孤立波,由涨潮转换为退潮时则激发东向传播的内孤立波.通过对潮汐偏移及地形弗鲁德数的分析表明,内孤立波的产生机制是混合山后波机制.在海槛西侧,内孤立波在涨潮时向西传播,在落潮时受背景潮流的限制,西传速度明显减慢,甚至停滞;在海槛东侧,存在东传的第二模态内孤立波,并最终在向深海传播过程中逐渐消亡.本文设计了6个敏感性试验,以考察不同因子对内孤立波的生成和传播过程的影响.不同分潮驱动的数值实验表明,此区域的内孤立波主要是由半日分潮M2引起的,由于靠近全日分潮的临界纬度,单独的K1分潮不激发内孤立波.其他敏感性实验显示,海水层化对内孤立波的生成和传播有较大影响;科氏力对内孤立波的传播速度有一定的影响.

英文摘要:

Rank-ordered packets of nonlinear internal solitary waves (ISWs) in the northeast of Taiwan are often observed in the SAR images and they are quite complicated.A 2-D fully nonlinear non-hydrostatic model,MITgcm,with M2 tidal forcing and a simplified topography is applied to investigate the generation process and mechanism of the ISWs there.Tidal-topography interaction plays an important role in the generation and the propagate process of the ISWs in this region.Modeling results show that the internal waves are generated when the barotropic current flows over two sills.Analysis of tidal excursion and the topographic Froude number,which govern the generation process indicates that the generation of internal waves in this area is subject to mixed lee wave mechanism.On the left side that close to the continental,ISWs are generated when the tidal flow on the sill-top changes from ebb to flood tides,which move westward in the ebb tides while they are trapped in the flood tides.On the right side that away from the continental,second mode ISWs are generated and develop into a series of ISWs with the amplitude declining during its propagating to the deep ocean.Sensitive numerical experiments with different influencing factors are taken to investigate the generation and propagation mechanisms of the ISWs.It is revealed that the internal solitary waves in this area are excited by semi-diurnal M2 tide,while the K1 tidal alone can not generate ISWs with large amplitude as the study region is close to its critical latitude.The results also show that the stratification and Coriolis force have influences on the generation and propagation of ISWs while the effect of horizontal model resolution are negligible to low mode ISWs.

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期刊信息
  • 《中国海洋大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:中国海洋大学
  • 主编:管华诗
  • 地址:青岛市松岭路238号
  • 邮编:266100
  • 邮箱:xbzrb@ouc.edu.cn
  • 电话:0532-82032256
  • 国际标准刊号:ISSN:1672-5174
  • 国内统一刊号:ISSN:37-1414/P
  • 邮发代号:24-31
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),德国数学文摘,美国剑桥科学文摘,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:11624