南海陆坡区第一模态内孤立波能量与能通量特征研究

作     者：高健男 陈亮 熊学军 荣林泰 GAO Jiannan;CHEN Liang;XIONG Xuejun;RONG Lintai

作者机构：山东科技大学海洋科学与工程学院山东青岛266590 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 自然资源部海洋环境科学与数值模拟重点实验室山东青岛266061 浙江大学海洋学院浙江舟山316021 

出 版 物：《海洋科学进展》 (Advances in Marine Science)

年 卷 期：2025年第43卷第1期

页      面：47-61页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0707[理学-海洋科学] 

基　　金：山东省重点研发计划项目(2024SFGC0201) 国家科技重大专项(2016ZX05057015) 海洋工程装备科研项目(内波流预警方案研究及内波流监测系统研制) 国家自然科学基金项目(42306033) 山东省自然科学基金项目(ZR2023QD013) 

主　　题：内孤立波 陆坡区 能量特征分析 能通量特征分析 

摘      要：对于南海北部内孤立波能量及通量特征的研究,受限于观测数据的缺乏,前人的工作主要针对南海东北部的深水区内孤立波,而对陆坡浅水区内孤立波能量特征研究较少,本文基于南海北部东沙群岛西侧陆坡区潜标观测资料,从结构特征和统计特征两方面对该海域第一模态内孤立波能量与能通量进行分析研究。结果表明:①研究区第一模态内孤立波能量主要分布于海洋上层,垂向空间分布上动能集中于0~100 m深度,在海表面达到最大,而势能更集中于水体50~150 m深度,在海表面为0;动势能比随振幅增大而增大,当振幅小于60 m时,动能与势能数值相似,统计拟合比值约为0.98,当振幅大于60 m时,大部分内孤立波动能大于势能,统计拟合比值约为1.60;观测期间内9月总能量最大,12月平均能量最大。②研究区第一模态内孤立波能通量主要分布于海洋上层且为负值,其中非线性平流项要远小于速度压强项,其统计拟合比值约为0.34;观测期间内8月总能通量最大,12月平均能通量最大。③与海盆区及东沙群岛东侧陆坡区的2套历史潜标观测结果对比可得,内孤立波从海盆区到陆坡区的传播过程中存在极大能量损耗,该海区内孤立波统计拟合动势能比大于东沙群岛东侧陆坡区,这可能由于东侧陆坡区地形更为陡峭使得波形易于陡化,导致动能向势能转化。观测区内孤立波非线性程度总体要小于东侧陆坡区,但比海盆区更强,且该海区存在较强的局地能量耗散。