南海北部内潮与近惯性内波观测研究
海洋内波是发生在海洋内部的一种典型的波动现象。依照内波频率或波长等的不同，内波可划分为小尺度高频随机内波、中/小尺度内孤立波、内潮波、近惯性内波等。海洋内波不但是传播能量的有效载体，也是驱动海洋湍流混合的动力源泉，并对海洋工程设施、水声通讯和潜艇水下航行等具有重大影响。 南海是西太平洋最大的边缘海。在季风和吕宋海峡突变海底地形与正压潮相互作用联合影响下，使得南海北部蕴含着非常活跃的内潮与近惯性内波。因此，阐明南海北部内潮与近惯性内波的时空分布特征，探明其传播与演变规律及其对深海混合的贡献，无疑对开展南海深海环流和南海资源开发具有重要的科学意义与应用价值。本研究工作基于多年的南海潜标网连续观测数据，对南海内潮与近惯性内波的时间变化规律和空间分布特征进行了系统的分析，刻画了南海北部内潮与近惯性内波能量的传播路径，探究吕宋海峡源地正压潮对南海北部内潮的影响，量化了它们对深海混合的贡献，同时，探讨了中尺度涡对近惯性内波能量传播的调制作用。取得系列研究成果: 南海北部全日内潮呈现出冬夏强、春秋弱，而半日内潮春秋强、冬夏弱的变化特征，其变化特征主要是受吕宋海峡源地正压潮的影响。模态分解方法指出:内潮从吕宋海峡向南海西北部陆坡陆架传播过程中，全日内潮高模态能量所占总能量的比例逐渐增加，而半日内潮则略有减小。内潮能量的传播路径:全日内潮能量主要向西南方向传播，半日内潮能量主要向西北方向传播。半日内潮向海洋深层的垂向能量输入强于全日内潮，且均在冬季尤其是十二月份最强。 南海北部近惯性内波呈现出秋季最强的季节变化特征，且能量主要集中分布在海洋上层约200米以浅海域。近惯性内波向海洋深层的垂向能量输入在三、四月份出现明显增强，此时恰好存在一个较强的中尺度暖涡。基于潜标观测资料分析，初步发现在中尺度暖涡存在的情况下，近惯性内波能量明显增强且能量传播深度明显加深，最大深度可达1300米。由此说明中尺度暖涡有利于近惯性内波能量向深海传播，对深海混合过程存在潜在影响。
海洋观测;内潮波;近惯性内波;空间分布;季节变化
中国海洋大学
博士
物理海洋学
田纪伟
2015
中文
P714.1
122
2016-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）