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吕宋海峡M_2内潮生成与传播数值模拟研究

作　者: 李欢
导　师: 吴德星；陈学恩
学　校: 中国海洋大学
专　业: 物理海洋学
关键词: M2内潮 HAMSOM 内潮能量通量吕宋海峡
分类号: P731.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

内潮(Internal Tide)作为一种重要的海洋现象,是一种潮致内波。吕宋海峡连接着西北太平洋与南海,内部有吕宋岛弧以及恒春海脊两处海脊,地形变化剧烈,当M2正压潮流在此会与地形相互作用激发出强烈的内潮,是研究内潮生成与传播的理想海域。本文在z坐标三维原始方程组海洋数值模式HAMSOM中引入了内潮粘性项,并对模式进行了适当的参数化修正,利用其对吕宋海峡M2内潮的生成与传播过程进行了数值研究。研究结果表明：(1)在250m以浅,吕宋海峡产生的M2内潮振幅于温跃层处最大,岛坡附近的内潮明显强于别处,且最大振幅可达到40m左右；(2)M2内潮的生成源主要集中在伊特巴亚岛西北、巴丹岛西南以及巴布延群岛西北的岛坡；(3)海峡产生的M2内潮向东西两个方向传播。M2内潮能通量在巴丹岛西侧斜向下传递,与岛坡上部分超临界地形的反射作用密不可分,能通量在恒春海脊附近因为地形的作用发生反射返回海面,内潮波在海脊背面形成了高的模态,不同模态的波动之间产生了相消干涉,并且在能通量传播过程中高模态有向低模态转化的趋势。西向内潮能量分为两支进入南海,产生于巴布延群岛西北的能量分支直接向西南折转进入南海海盆,而产生于伊特巴亚岛和巴丹岛岛坡附近的主要能量则以束状向南海陆架传播,在到达118°E后部分能量折向西南的海盆,其余的能量则沿西北方向传入中国近岸,陆架陆坡地形起着重要的耗散作用。海区最大的能量产生于伊特巴亚岛西北,向东北传入太平洋。在122°E以东,能量主要以束状向东南传入太平洋。为深入分析陆架陆坡对内潮能量的耗散作用,文中设计了地形对比性数值实验。结果显示,南海的陆架陆坡地形为内潮能量建立了一种耗散机制,同时结合z坐标模式对海底地形的刻画能力,论述了引入内潮粘性项的必要性和合理性。为了进一步验证吕宋海峡区域M2内潮的传播规律,本文利用T/P卫星高度计资料提取了吕宋海峡及临近海域第一斜压模M2内潮信号,并计算了内潮能通量。从第一斜压模M2内潮能通量的传播情况来看,其结果与模式结果对应较好,为模式结果提供了一个很好的参照。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
1 前言  9-20
  1.1 内波简介  9-12
  1.2 南海简介  12-16
  1.3 南海内潮研究现状  16-19
  1.4 本文需要解决的问题以及文章结构  19-20
2 数值模式  20-25
  2.1 HAMSOM简介  20
  2.2 并行HAMSOM的发展  20-21
  2.3 模式配置及参数化方案  21-25
3 模式结果分析  25-53
  3.1 正压潮模拟  25-32
  3.2 M_2内潮模拟  32-42
  3.3 M_2内潮能通量  42-53
4 利用T/P卫星高度计数据计算M_2内潮能通量  53-62
  4.1 T/P卫星高度计数据介绍  53-54
  4.2 M_2内潮能通量  54-61
  4.3 本章小结  61-62
5. 结论和展望  62-65
  5.1 本文主要结论  62-63
  5.2 本文工作展望  63-65
参考文献  65-71
附录  71-93
致谢  93-94
个人简历  94
发表的学术论文  94

吕宋海峡M_2内潮生成与传播数值模拟研究

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