二模态内孤立波的数值模拟实验

发布时间：2020-11-20 03:29

　　 二模态内孤立波是指在海洋内部，具有反向垂向位移且各有一个极值点的内孤立波。在夏季南海陆坡陆架上，大部分的二模态内孤立波跟随在一模态内孤立波之后，这一事实说明两者很可能存在着某种联系。据此，Liu假设陆架上二模态内孤立波的能源是深水一模态内孤立波，当深水一模态内孤立波传播到陆架坡折处，与背景环境相互作用发生模态分解过程，从而产生二模态内孤立波，并提出了二模态内孤立波生成的模态分解理论。基于这个理论，本文利用南海北部的一些观测资料进行了大量数值实验。在陆架坡折处，当海洋上层出现一个季节性温跃层时，垂向浮力频率分布可以近似成一个三层结构。数值实验发现：1.在三层的层化水体中，当上混合层厚度取临界值，上层厚度越大于中间层厚度，二模态内孤立波越有可能产生。2.浅水处的总水深，有临界值存在，在这个值附近最有利于二模态ISW的产生。在南海北部，满足上述两个条件时，深水一模态ISW才会最大可能地产生二模态ISW。二模态内孤立波在海洋中很少被观测到，一是由于它们所具有的能量较小，二是由于环境中的频散效应可能较大，再加上湍摩擦耗散，因此即使它们产生了，由于存活时间比较短也很难在海洋中被观测到。
【学位单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2012
【中图分类】：P733
【文章目录】：
摘要
Abstract
前言
    1 海洋内波
    2 二模态内孤立波的研究意义
    3 二模态内孤立波的研究现状
        3.1 一模态内孤立波
        3.2 世界海洋中的二模态内孤立波
        3.3 二模态内孤立波的生成
    4 本文的工作
第一章 模态分解理论
    1 KDV 方程
    2 模态分解方程
第二章 数值实验
    1 实验设置
    2 个例分析
        2.1 参数设置
        2.2 特征函数求解
        2.3 模态分解
    3 浅水各参数对二模态 ISW 生成的影响
        3.1 参考实验
1对二模态 ISW 产生的影响'>        3.2 z₁对二模态 ISW 产生的影响
1对二模态 ISW 产生的影响'>        3.3 N₁对二模态 ISW 产生的影响
2对二模态 ISW 生成的影响'>        3.4 z₂对二模态 ISW 生成的影响
2对二模态 ISW 生成的影响'>        3.5 N₂对二模态 ISW 生成的影响
        3.6 H 对二模态 ISW 生成的影响
3对二模态 ISW 生成的影响'>        3.7 N₃对二模态 ISW 生成的影响
        3.8 小结
    4 深水处浮力频率对二模态 ISW 的影响
第三章 海洋中的二模态内孤立波
    1. 二模态内孤立波的波型
    2.二模态内孤立波的传播
第四章 讨论和结论
致谢
参考文献

【参考文献】

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本文编号：2890875