《三維內孤立波時空演變的觀測研究》是依託中國海洋大學，由王彩霞擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：三維內孤立波時空演變的觀測研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王彩霞
- 依託單位：中國海洋大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
非線性內孤立波的定量研究將會加深對波破碎混合、能量傳遞以及對背景流場的影響等的理解，加速促進這些領域的科研發展。由於傳統觀測方法的局限性，到目前為止，對內孤立波及其相互作用的定量研究還遠遠不足。本項目旨在使用申請人針對內孤立波精確測量的需求所研發的突破傳統的觀測手段來解決觀測難的問題。本方法結合水面內波傾斜圖片與水下觀測，對嶗山灣內波的三維演化進行定量觀測研究，主要包括：內孤立波傳播演化的測量，重點測量內孤立波的各波要素；內孤立波淺化的測量研究，重點測量內孤立波從深水傳播到淺水過程中各要素的變化特徵；內孤立波的波-波相互作用，重點測量相互作用前後及相互作用過程中內孤立波的三維時空演變；利用觀測數據對理論進行研究與驗證，加深對理論的理解並拓寬它們在非線性內波研究中的套用範圍。通過本項目的研究將實現對三維內孤立波時空演變的精準定量的觀測與研究。
結題摘要
內波是在密度穩定層化的流體中廣泛存在的一種現象，對沿岸生態具有重要影響。鄭全安等(1989)通過海洋航空遙感試驗獲得了黃海西部嶗山灣附近海域機載側視雷達的內波圖像，但由於缺乏水文觀測資料，僅僅根據頻散關係做了簡單的分析。本項目主要對嶗山灣海域夏季長時間定點連續觀測獲得的溫鹽深儀（CTD）、溫度鏈（T-chain）以及聲學都卜勒流速剖面儀（ADCP）數據進行處理，分析躍層的變化特徵以及觀測到的內波信號。該海區的鹽度垂向分布差別不大，密度躍層主要由溫度控制，由於所選擇的觀測地點離岸邊較近，水深約為10 m，因此該海區的溫度垂向分布受太陽輻射、潮汐以及風的影響較大，呈現出明顯半日潮周期變化，由於獨特的層結結構，在漲潮過程中的一個小時內，相繼觀測到了上凸型和下凹型內波波列。在連續層結模式假設下,同時考慮剪下流的作用，運用veKdV方程模擬了上凸型內波向下凹型內波轉化的過程，並且和最近的一些理論做了對比。在內波向近岸傳播過程中，地形往往被認為是引起極性轉化的主要因素，而本課題觀測到的潮汐變化引起的內波的極性轉化在海洋觀測中是非常罕見的。
