海洋内波的产生与分布-海洋科学.PDF

研究综述 ∞∂∞•≥ 海洋内波的产生与分布 ΤΗΕ ΓΕΝΕΡΑΤΙΟΝ ΑΝ∆ ∆ΙΣΤΡΙΒΥΤΙΟΝ ΟΦ ΟΧΕΑΝΙΝΤΕΡΝΑΛ ΩΑςΕΣ 杜 涛 吴 巍 方欣华 青岛海洋大学物理海洋实验室 物理海洋研究所! 海洋内波是指在海水稳定层化的海洋中产生 海洋内波的生成源 的 最大振幅出现在海洋内部的波动 由于是产生于 ! ∀ 海洋内部 内波的恢复力主要是约化重力 这是它不 对海洋内波生成源的研究一直是一个倍受关注 的课题 大量的研究和探讨积累了丰富的成果 尽管 同于表面波的一个重要特征 此外 还有许多其他不 ∀ ∀ 同特征 例如 内潮波的振幅远大于表面潮波的振幅 海洋高频随机内波和低频内潮波的产生都需要海水 但速度却要小得多 内波的群速度方向与其相速度方 稳定层化这一先决条件但它们的生成机制一般说来 向几乎垂直内波不仅在水平方向和时间上存在着固 并不完全相同∀下面是关于高频随机内波和低频内潮 有结构而且在垂直方向上也存在着特定的结构等∀ 波的一些得到普遍认同的主要生成源∀ 方欣华 王景明! 年对内波在时间和空间尺度分 高频随机内波的生成源 布特征上的一些典型值做了介绍∀ 海洋高频随机内波的生成源既可以位于海洋的 上 下边界也可以位于海洋内部 对应于不同生成源 尽管海洋内波的频率范围相当广泛 但已有的多 ! 数研究工作主要集中在两个方面一是对高频随机内 其生成机制一般也不相同∀这里简要介绍的主要是 年代以前的研究成果 需要指出的是 下面的生成 波的研究 它在本世纪 年代随着温深仪和大量快 ∀ 速密集取样的海洋调查仪器的相继使用开始较快地 源不仅可以产生高频内波也可以产生其他频率的内 发展起来 年代 和 在其他研究者大 波∀ ∀ ∏ 量工作的基础上提出了在世界各大洋普遍适用的大 位于海洋上边界的内波源 海洋上边 洋内波谱模型标志着对高频随机内波的研究进入了 界扰动源产生的内波与大气的影响有着密切的关 鼎盛时期 此后主要是寻找实际情况与该模型的偏 系∀大气中的风在海洋表面产生一个移动的压力场 / 0∀ 离及其原因 研究模型普适性的动力机制等 另一个 当压力场的对流速度及其在同一方向上的波数与某 ∀ 方面则是对低频内潮波以及相关的大振幅孤立波研 一内波的波数和频率满足共振条件时此内波即被激 发起来 文献 介绍了考虑大气压力随机特性的内 究 它所需的基础理论早在 世纪就已提出 如 ∀ ≈ ∀ 年 ≥提出的关于两层海水中的自由波理论和 波生成共振理论∀风会在海洋表面产生一个移动的应 年建