内潮致拉格朗日余流的数值研究

发布时间：2021-06-16 12:22

　　利用MITgcm数值模式,研究了单海脊地形下的内潮致拉格朗日余流,发现余流结构与内潮结构相对应,从海脊附近沿波射线分布,向东、西两方向流动。与欧拉余流相比,拉格朗日余流在海脊附近呈现辐散的特征,欧拉余流则表现为辐聚的特征。改变地形、正压潮流速等参数,拉格朗日余流结构随之变化。当海脊变宽时,余流随波射线的消失而变得很小且混乱;当海脊变高时,海脊附近逐渐产生向海底方向的流动,与海面反射的余流形成平行的射线,余流整体增强,海脊附近的余流在向外流动过程中增幅减小;当正压潮流速增大时,余流结构基本不变,但在高窄海脊地形下海脊附近的平行射线会逐渐合为一支从海脊顶部产生的流动。 

【文章来源】：中国海洋大学学报(自然科学版). 2020,50(10)北大核心CSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

基准算例温度垂向分布时间序列

基准算例瞬时水平斜压流速分布(第7天)

内潮致拉格朗日余流与斜压流相比,平均值之比为0.003,但是余流最大值为2.76× 10-2 cm/s,比平均值大一个量级,其与最大斜压流的比值为0.011,在实际海洋中,以南海为例,若斜压流速为0.1 m/s的量级[34],则余流较大处可达1 mm/s,一个周期内质点的净位移也有十几至几十米,对于物质输运的作用不可小觑。计算相同条件下的正压潮致拉格朗日余流(见图3(b)),发现除了在海脊附近的一些流动外,整场的拉格朗日余流非常小,内潮致拉格朗日余流与正压潮致余流水平分量的平均值之比为23.70,因此模拟所得拉格朗日余流确实是由内潮非线性效应产生的。殷鹏等[35]在正压潮和内潮情况下分别进行了粒子追踪,也发现内潮会引起更强的输运效应。

【参考文献】：
期刊论文
[1]全南海内潮生成与传播的数值模拟研究[J]. 陈默,陈学恩,张洪欣,龚延昆,张哲恩.  中国海洋大学学报(自然科学版). 2018(02)
[2]南海北部潮汐与内潮作用下粒子追踪研究[J]. 殷鹏,毛献忠,李强.  海洋预报. 2016(02)
[3]南海北部东沙岛附近的内潮和余流特征[J]. 司广成,侯一筠.  海洋与湖沼. 2012(01)
[4]北极海冰数值预报的初步研究——基于海冰—海洋耦合模式MITgcm的模拟试验[J]. 杨清华,刘骥平,张占海,吴辉碇,李群,邢建勇.  大气科学. 2011(03)
[5]A THREE-DIMENSIONAL WEAKLY NONLINEAR DYNAMICS ON TIDE-INDUCED LAGRANGIAN RESIDUAL CURRENT AND MASS-TRANSPORT[J]. 冯士筰.  Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 1986(02)

博士论文
[1]内潮生成机制以及吕宋海峡周边海域内潮的季节变化研究[D]. 邬丽丹.中国海洋大学 2013
[2]一般非线性河口和近海中的环流与长期输运问题的研究及其初步应用[D]. 鞠莲.中国海洋大学 2007



本文编号：3233067