往复潮流过地形生成内波的实验研究

发布时间：2021-06-24 06:10

　　内波普遍存在于密度层结稳定的全球海洋中，在全球各近海陆架区经常可以看到，海洋内波生成与内波混合是海洋中普遍存在的现象。正压潮流经过海底地形变化剧烈的地方，尤其是经过陡峭的海底山脊时会产生明显的内潮，所以海底山脊地形对于内潮的产生具有重要的意义。此外，正压潮流经过海底地形产生内潮的过程中同时伴随着能量的传递与转化。定量计算内潮能量传输对于海洋中大、中、小尺度运动之间能量的传递有重要意义。根据正压潮频率与浮性频率N的比值ω/N和地形与水平方向夹角的正弦值sinα之间的关系，分为超临界、临界和亚临界三种情形。本文中将分别就线性分层和非线性分层两种密度层结情形下的超临界、临界和亚临界三种情形的内潮实验进行对比分析。在真实海洋中，正压潮流在海底地形激发生成内潮后，在某一些特定环境下，内潮会激发产生内孤立波，内孤立波在近海经常可以观测到。相比一般的内波，内孤立波的振幅比较大、传播速度较快而周期比较短。内孤立波的出现形式一般有两种，一种是单个的内孤立波；另一种是一组内孤立波波列，内孤立波对海上的交通运输以及海上工程建筑（如输油、气管道，电缆和石油平台等）有着巨大的影响和威胁。因此，研究内孤立波对人类... 

【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

震荡地形装置图

a b图 2-3 相机拍摄的 PIV 图像，a 内孤立波来之前的图像；b 内孤立波经过时的图像（Dalziel 等人，2007）2.2.2 合成纹影技术本实验采用合成纹影（Dalziel et al., 2000，2007）测量密度扰动场ρ′。合成纹影技术的关键原理是内波运动引起密度场的起伏使得流体折射率发生变化，从而光线发生偏折、弯曲，见图 2-4。当光线经过密度分布不均匀的介质时，因为折射率不同，偏折位移也不同。因此经过不同密度的流体时会发生不同程度的偏折，这样通过相机拍摄的点阵图像上会有图像变化。假定水体静止时拍摄一幅图像作为背景图像，流动发生后拍摄一系列的实验图像作为实验图像，利用 Digiflow 软件对这两类图像进行相关分

相机拍摄的 PIV 图像，a 内孤立波来之前的图像；b 内孤立波经过像（Dalziel 等人，2007）合成纹影技术实验采用合成纹影（Dalziel et al., 2000，2007）测量密度扰动场ρ′。的关键原理是内波运动引起密度场的起伏使得流体折射率发生变化生偏折、弯曲，见图 2-4。光线经过密度分布不均匀的介质时，因为折射率不同，偏折位移也过不同密度的流体时会发生不同程度的偏折，这样通过相机拍摄的有图像变化。假定水体静止时拍摄一幅图像作为背景图像，流动发列的实验图像作为实验图像，利用 Digiflow 软件对这两类图像进行可得到流动引起的折射率变化信息，进而得到扰动密度场。

【参考文献】：
期刊论文
[1]近海陆架区内潮观测研究进展[J]. 郭朴,方文东,于红兵.  地球科学进展. 2006(06)
[2]小型内波实验水槽及其供水、造波与量测系统[J]. 徐肇廷,王景明.  青岛海洋大学学报. 1988(03)

硕士论文
[1]南海内孤立波的生成、演变及对桩柱的作用[D]. 孙丽.中国海洋大学 2006



本文编号：3246536