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渤海南部次重力波混合的初步研究

李晓青  
【摘要】: 介绍了海洋次重力波研究的历史及现状。次重力波是低频重力波,频率为0.005到0.05Hz,其在近岸海域的能量很强,而在深海的能量一般很弱。它的能量与涌浪的能量有很强的相关性,与水深及海岸带的环境也有关。次重力波可分为强迫波模式和自由波模式两部分。强迫次重力波的形成机制为海浪的波-波非线性相互作用,它仅依赖于海浪和水深的大小。次重力波总能量是强迫波部分的3到1500倍,自由的、非耦合部分的次重力波往往控制着整个次重力波运动。但在涌浪大时或者在很浅的海域强迫次重力波也起着重要作用。自由次重力波又可分为边缘波模式和泄漏波模式。边缘波在近岸海域斜向入射并折射,陷于近岸海域。泄漏波垂直于海岸。 依据观测资料并使用湍流的k -ε模型,分别计算了渤海南部的次重力波和潮流产生的湍流动能耗散率ε并进行分析比较。次重力波产生的湍流混合占据支配地位,其湍流动能耗散率ε要比潮流产生的ε约大2个量级。在4个不同的潮汐时段湍流动能耗散率ε的量值大小和铅直分布均有明显的差异。就铅直平均而言,在高潮时段和低潮时段的湍流动能耗散率比涨潮时段和落潮时段的湍流动能耗散率约大1个量级以上,并且在低潮时段的湍流动能耗散率为最大。


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