南海内孤立波的生成、演变及对桩柱的作用
海洋内孤立波是一种特殊的内波，它能够在海洋中长距离传播而保持波形基本不变。内孤立波的研究对海洋声学，海洋资源的开发，海洋生态环境的保护，海洋军事和海洋工程等方面都有重要的影响。我国南海尤其是南海北部是内孤立波的活跃区，这里内孤立波的强度和水平空间尺度通常都很大，波峰线长可达200km以上，振幅高达100m以上，是世界上强内孤立波发生区之一。因此对南海内孤立波的研究具有重要的理论和实际意义。
本文主要对南海内孤立波的三个热点问题进行初步的研究。
首先，介绍了南海内孤立波的时空分布特征以及其传播演化特征。南海内孤立波主要分布在南海东北部海域，具有明显的季节变化特征；波从深水区向西北陆架陆坡方向传播，经过东沙岛时，有一断开和重新汇合的变化过程。南海内波源，一直是研究的热点问题。本文在(方欣华、杜涛，2005)的基础上，进一步探讨南海内波源，认为吕宋海峡西侧的长波峰线的内孤立波可能由不同源区生成的波汇聚而成。同时介绍了最新观测资料的结果，认为除目前普遍接受的热点源区之外，恒春海脊亦可能是南海大振幅孤立波的源。
其次，鉴于目前国内关于南海北部内孤立波的研究主要是基于观测基础上的初步分析结果，很少有数值研究，而且仅有的数值研究主要是一维的数值模式，本文采用水平弱二维的KP方程，首次对南海北部吕宋海峡西侧和东沙岛附近的内孤立波现象进行了定性的初步研究，模拟结果与卫星MODIS图片相比较，基本特征一致。KP方程在模拟波的水平二维特征方面具有很好的优势。
最后，由于南海北部石油资源丰富，石油平台较多，内孤立波对石油平台桩柱的影响不容忽视。但是，大振幅内孤立波对桩柱作用力的定量的理论分析研究尚很有限。本文根据实测流速资料采用Morison公式初步计算与分析了海洋内孤立波对桩柱的作用力和力矩，认为内孤立波对桩柱的作用力和力矩是不能忽视的。在设计海上石油平台时，应充分重视内孤立波这一环境因素。
内孤立波;内波源;KP方程;Morison公式
中国海洋大学
硕士
物理海洋
杜涛
2006
中文
P731.2
57
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）