南海东北部C型内孤立波的观测与分析
发布时间：2021-09-18 09:19
基于布放在南海东北部陆坡海域的5套潜标观测到的内孤立波波列数据和孤立波扰动KdV（PKdV）理论,研究内孤立波在趋浅陆架上的传播特征。得出如下结果:1)观测到的内孤立波属于C型内孤立波,即平均重现周期为（23.41±0.31） h。2)内孤立波在西传爬坡过程中,其振幅表现为先增大后减小再增大,与该海域温跃层深度的变化趋势一致;由观测数据和理论计算得到的孤立波振幅增长率（SAGR）数值接近,表明该海域的内孤立波的振幅变化可以采用由孤立波PKdV方程导出的趋浅温跃层理论来描述。3)随着水深变浅,内孤立波传播方向向北偏移,传播速度减小,即在A,B和D站位,传播方向分别为279°,296°和301°,偏转角度达22°;传播速度分别为2.36,2.23和1.47 m/s,减小38%。
【文章来源】：海洋科学进展. 2020,38(02)北大核心CSCD
【文章页数】：15 页
【部分图文】：
2018-07-28—31南海东北部内孤立波传播
潜标观测于2018-07-21—12-21进行,作业海区为南海北部东沙环礁以西陆坡海域,5套潜标的布放位置及水深分布如图1所示。可见5个潜标站位构成2条断面:A-B-D断面和A-C-E断面。每条断面对应的海底地形如图2所示。潜标的测量系统主要由4种仪器组成:美国SeaBird公司生产的型号为SBE56的温度传感器(Temperature logger,T)、美国SeaBird公司生产的型号为SBE37 SM的温盐深测量仪(Conductivity Temperature Depth,CTD)、美国TRDI公司生产的型号为WHLR-75和WHS-300的声学多普勒流速仪(Acoustic Doppler Current Pro?ler,ADCP)。每个站位的潜标布放前,均进行了CTD剖面观测,以确认站位的具体水深和参考温盐剖面。各站位的潜标设计如表1所示,其中:1)海流剖面观测设计。A,B,C三个站位分别在水深492,337和580 m 处各安装1台75k(朝上)和300k ADCP(朝下);D,E站位水深较浅,分别在水深306和226 m处各安装1台75k ADCP(朝上)。所有ADCP的观测层厚均为8 m,采样间隔均为3 min,测流精度为(1%ν±0.5) cm/s(其中ν为流速值)。2)温盐剖面观测设计。A,B,C,D四个站位在水深50～250 m每间隔50 m安装1个CTD,每间隔10 m安装1个T(在有CTD处则不再安装)。在水深250 m以深,A站位在水深250～500 m每间隔50 m安装一个CTD,在水深500～900 m每间隔100 m安装1个CTD;B站在水深250～450 m每间隔50 m安装1个CTD;C站位在水深250～500 m每间隔50 m安装1个CTD。E站在水深50～200 m每间隔50 m安装1个CTD,每间隔10 m安装1个T(在有CTD处则不再安装)。每个潜标站位ADCP所在水深处安装1个CTD。CTD和T的采样率均为30 s,测温精度为0.002 ℃。在数据处理过程中,T的水深由其所在潜标上下CTD的水深观测值插值得出。图2 潜标观测断面海底地形图[12]
在5个月共153 d的观测时间中,平均每个潜标站位观测到近300个内孤立波,A波、B波和C波在整个观测期间都有发生,本文选取了其中一个典型的内孤立波传播演变事件(图3)进行分析。图3所示为5个潜标站位A,B,C,D和E在2018-07-28—31的2-维(z-t)温度剖面。依据Ramp等[8]和Chen等[10]的研究,确认图中由上层高温水垂直下压形成的尖脉冲即为内孤立波信号。从图3可以看出:内孤立波信号于2018-07-28,29和30逐天首先出现在A站,然后沿陆坡等深线的垂向方向传播,依次经过B,C,D和E站。从A站起,5 h左右到达B站,再经过6 h左右到达C站,之后2.5 h左右到达D站,最后经过4.5 h传至E站。在各站位测得的内孤立波平均重现周期为(23.41±0.31) h(每天提前十几分钟至1 h在各站位重现),即具有C型内孤立波的典型特征。在沿趋浅陆坡传播过程中,内孤立波的时间宽度变短,在A,B,C三个站为(35.0±8.7) min,而在D,E两个站缩短为(28.0±5.5) min。由图3所示的孤立波2-维(Z-t)温度剖面,采用以下公式测算内孤立波最大振幅[13]:
【参考文献】：
期刊论文
[1]Progress in research of submesoscale processes in the South China Sea[J]. Quanan Zheng,Lingling Xie,Xuejun Xiong,Xiaomin Hu,Liang Chen. Acta Oceanologica Sinica. 2020(01)
[2]A new type of internal solitary waves with a re-appearance period of 23 h observed in the South China Sea[J]. CHEN Liang,ZHENG Quanan,XIONG Xuejun,YUAN Yeli,XIE Huarong. Acta Oceanologica Sinica. 2018(09)
[3]南海孤立内波对海上安装作业的影响及预防[J]. 原庆东,冒家友,冯丽梅,范志锋. 石油工程建设. 2013(06)
[4]南海北部孤立子内波的研究进展[J]. 蔡树群,甘子钧. 地球科学进展. 2001(02)
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：3399881
【文章来源】：海洋科学进展. 2020,38(02)北大核心CSCD
【文章页数】：15 页
【部分图文】：
2018-07-28—31南海东北部内孤立波传播
潜标观测于2018-07-21—12-21进行,作业海区为南海北部东沙环礁以西陆坡海域,5套潜标的布放位置及水深分布如图1所示。可见5个潜标站位构成2条断面:A-B-D断面和A-C-E断面。每条断面对应的海底地形如图2所示。潜标的测量系统主要由4种仪器组成:美国SeaBird公司生产的型号为SBE56的温度传感器(Temperature logger,T)、美国SeaBird公司生产的型号为SBE37 SM的温盐深测量仪(Conductivity Temperature Depth,CTD)、美国TRDI公司生产的型号为WHLR-75和WHS-300的声学多普勒流速仪(Acoustic Doppler Current Pro?ler,ADCP)。每个站位的潜标布放前,均进行了CTD剖面观测,以确认站位的具体水深和参考温盐剖面。各站位的潜标设计如表1所示,其中:1)海流剖面观测设计。A,B,C三个站位分别在水深492,337和580 m 处各安装1台75k(朝上)和300k ADCP(朝下);D,E站位水深较浅,分别在水深306和226 m处各安装1台75k ADCP(朝上)。所有ADCP的观测层厚均为8 m,采样间隔均为3 min,测流精度为(1%ν±0.5) cm/s(其中ν为流速值)。2)温盐剖面观测设计。A,B,C,D四个站位在水深50～250 m每间隔50 m安装1个CTD,每间隔10 m安装1个T(在有CTD处则不再安装)。在水深250 m以深,A站位在水深250～500 m每间隔50 m安装一个CTD,在水深500～900 m每间隔100 m安装1个CTD;B站在水深250～450 m每间隔50 m安装1个CTD;C站位在水深250～500 m每间隔50 m安装1个CTD。E站在水深50～200 m每间隔50 m安装1个CTD,每间隔10 m安装1个T(在有CTD处则不再安装)。每个潜标站位ADCP所在水深处安装1个CTD。CTD和T的采样率均为30 s,测温精度为0.002 ℃。在数据处理过程中,T的水深由其所在潜标上下CTD的水深观测值插值得出。图2 潜标观测断面海底地形图[12]
在5个月共153 d的观测时间中,平均每个潜标站位观测到近300个内孤立波,A波、B波和C波在整个观测期间都有发生,本文选取了其中一个典型的内孤立波传播演变事件(图3)进行分析。图3所示为5个潜标站位A,B,C,D和E在2018-07-28—31的2-维(z-t)温度剖面。依据Ramp等[8]和Chen等[10]的研究,确认图中由上层高温水垂直下压形成的尖脉冲即为内孤立波信号。从图3可以看出:内孤立波信号于2018-07-28,29和30逐天首先出现在A站,然后沿陆坡等深线的垂向方向传播,依次经过B,C,D和E站。从A站起,5 h左右到达B站,再经过6 h左右到达C站,之后2.5 h左右到达D站,最后经过4.5 h传至E站。在各站位测得的内孤立波平均重现周期为(23.41±0.31) h(每天提前十几分钟至1 h在各站位重现),即具有C型内孤立波的典型特征。在沿趋浅陆坡传播过程中,内孤立波的时间宽度变短,在A,B,C三个站为(35.0±8.7) min,而在D,E两个站缩短为(28.0±5.5) min。由图3所示的孤立波2-维(Z-t)温度剖面,采用以下公式测算内孤立波最大振幅[13]:
【参考文献】：
期刊论文
[1]Progress in research of submesoscale processes in the South China Sea[J]. Quanan Zheng,Lingling Xie,Xuejun Xiong,Xiaomin Hu,Liang Chen. Acta Oceanologica Sinica. 2020(01)
[2]A new type of internal solitary waves with a re-appearance period of 23 h observed in the South China Sea[J]. CHEN Liang,ZHENG Quanan,XIONG Xuejun,YUAN Yeli,XIE Huarong. Acta Oceanologica Sinica. 2018(09)
[3]南海孤立内波对海上安装作业的影响及预防[J]. 原庆东,冒家友,冯丽梅,范志锋. 石油工程建设. 2013(06)
[4]南海北部孤立子内波的研究进展[J]. 蔡树群,甘子钧. 地球科学进展. 2001(02)
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：3399881
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/3399881.html
