內波是指海洋中的自然波,它沿著不同密度的水域分界面,有像表面波一樣的傳播的波動過程。它的產生與主躍層的溫度波動有關,主要是由於溫度的突變而形成。主躍層在強烈的風、潮汐、海流等驅動之下,產生溫度波動,就形成在海洋介質內部的一種波動過程,稱為內波。
基本介紹
- 中文名：內波
- 外文名：Internal Wave
- 兩個條件：流體密度穩定分層；擾動源
- 解釋：發生在流體內部的波動
概念,界面內波,與表面波區別,破壞作用,
概念
內波是一種水下波，通常發生在分層介質中，是在海洋內部密度不均勻水層間發生的一種波動。只要海水密度穩定分層，並有擾動源存在，內波就會產生。由於內波的能量比相應的表面波小得多，只需小小的擾動就能引起內波的形成，且這種擾動是普遍存在的。因此，內波像海面波浪一樣廣泛發育於各大洋中，只是其波長、振幅、周期、傳播速度及存在深度有很大的變化。由於內波的存在，在界面上下水質點運動的方向相反，在界面處發生最大速度剪下，可形成速度可高達1. 5m/s以上的內波流，猶如銳利的剪刀，破壞力極大。
界面內波
為方便起見，通常用產生於兩層密度不同的流體來簡要描述內波的各種過程。這種內波又稱為界面內波。表面波浪是界面內波的一種極端情況。正如海面與空氣之間密度不一樣，加上風力的擾動作用，就會出現海面上的狂濤巨浪。在深層當海水因溫度、鹽度的變化，出現密度分層後，經大氣壓力變化、地震影響以及船舶運動等外力擾動，就可能在海水內部引發起內波。
與表面波區別
內波與表面波雖然都是液體波動，但它們又各不相同。空氣與水的密度相差近千倍，在海面形成的波浪，它的波動最大值在海面，隨著深度增加而減少，到達一定深度就消失了。
內波的振幅，一般要比表面波高大得多，從幾十米甚至達到上百米；內波的波長，一般有幾百米，甚至萬米以上。這主要是由於海水密度和空氣密度的差異不同引起的。因為同樣的外力，使海水內部產生的波動，要比海面上大很多。這種現象用阿基米德原理是不難解釋的，猶如在水中抬起重物，比由海面抬到空氣中要省力很多。
破壞作用
內波雖不像海面波浪那樣洶湧澎湃，但它隱匿水中，暗中作祟，常使人們防範不及，故有“水下魔鬼”之稱。內波的破壞力，主要是產生內波的躍層上下，會形成兩支流向正相反的內波流。這種內波流可高達1．5米/秒，猶如剪刀一般，破壞力極大。加拿大戴維斯海峽深水區的一座石油鑽探平台，就曾遭內波襲擊而不得不中斷作業，為此，美國英特俄辛公司為其安裝了內波預警系統，以保障其安全作業。內波峰高谷深，垂直作用也很大。1963年4月10日，美國“長尾鯊”號核潛艇，在大西洋距波士頓港口350公里處突然沉沒，艇上160人無一生還，事後經過對沉入海底，變成碎片的殘核分析判斷，下沉的原因是潛艇在水中航渡時，遇到了強烈的內波，將其拖拽至海底，承受不了超極限的壓力而破碎，這就是強大內波垂直力作用的後果。
內波沉積的研究意義
由於內潮汐和內波沉積是以前人們尚未認識到的一種新的沉積類型，因此開展內潮汐相內波沉積的研究，對發展沉積學理論、豐富沉積相和沉積環境的研究內容具有重要的理論意義，對古地理、古環境、古氣候和古大地構造等相關學科的研究也有重要意義。而且對沉積礦產尤其是油氣的勘探有重要的實際意義，因為內潮汐和內波沉積是潛在的良好的油氣儲層。與濁積岩和等深積岩相似，砂級的內潮汐、內波沉積與深水細粒沉積互層，具有良好的生儲蓋組合條件。而又由於深水潮汐和波浪的反覆淘洗，使其沉積物的結構成熟度較濁積岩高得多，原生和後生孔隙發育，儲集性能遠比濁積岩好，為深水沉積中頗具勘探前景的潛在油氣儲層。因此研究內潮汐和內波沉積具有重要的實際意義。
