《南海內波與地轉流場之間相互關係研究》是依託清華大學，由李強擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：南海內波與地轉流場之間相互關係研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：李強
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
地轉運動和潮致內波為海洋中的兩個主要現象。以南海為例，潮汐和呂宋海峽複雜地形相互作用激發內潮，內潮向西傳播至南海內部，在非線性作用下破碎生成大振幅內孤立波。同時, 太平洋西邊界流黑潮流經呂宋海峽東部，黑潮主軸擺動或中尺度渦運動，引起溫越層起伏和海流入侵，其中黑潮入侵在冬季最為明顯。前期研究揭示南海內潮和內孤立波的特徵與呂宋海峽黑潮流系的變化有關。因此本項目擬以呂宋海峽為實例，首先從理論上探討背景地轉運動對內潮和內孤立波產生以及演變的機製作用，然後通過三維海洋模式，驗證上述理論結論, 量化溫越層傾斜和背景流場對內波生成的作用；另一方面，衛星在南海捕捉到了大量內波圖像，擬利用遙感圖片上內波的統計規律反演黑潮特徵，進而推斷與之相關的太平洋環流和中尺度渦旋的變化特徵。黑潮在呂宋海峽特殊的地理位置和動力學特徵為解決內波產生和地轉運動相互關係問題提供了天然的實驗場所。
結題摘要
呂宋海峽處複雜地形與潮汐相互作用產生內潮，內潮傳播至南海內部在非線性、非靜力和旋轉的共同控制下破碎產生內孤立波，是全球最大的內波之一。同時，以地轉為主的黑潮和中尺度渦旋也是南海的主要動力學現象。這兩者有著比較接近的空間尺度，背景地轉流場對內波生成、傳播規律影響的研究是本項目的主要研究內容。通過構建南海內波的三維非線性數值模式，研究了三維內波在南海的生成、傳播、演變規律，並初步達到了業務化套用的效果。通過構建地轉背景下內波生成傳播方程，研究並揭示了內波在溫躍層傾斜條件下的生成、傳播機制。結合三維模式，發展了各種複雜南海動力環境背景下內波生成傳播的分析模型，分析了黑潮和中尺度渦旋對內波生成和傳播的影響。利用蒐集到的南海內波歷史數據，分析了南海非線性內波的長期變化規律及其影響機制。通過本項目的研究，揭示了由於地轉運動造成的溫躍層傾斜對南海非線性內波生成和傳播的影響，對今後研究內波造成的混合打下了基礎，並且本研究具有一定的普適性，研究成果可以推廣至其他相關海區。
