科研人员揭示海洋内波产生机制和转变规律
2017/7/10 中科院之声

     近日获悉，中国科学院南海海洋研究所研究员蔡树群团队围绕不同海域内孤立波的产生机制问题开展研究，揭示了内孤立波不同产生机制之间的转变规律与联系，并阐明了陆架坡折处潮-地相互作用时内波波束传播方向的自然选择过程。相关研究成果发表在 Journal of Geophysical Research: Oceans 和Physics of Fluids 等物理海洋和流体力学国际期刊上。

     我国南海北部和加拿大奈特湾是内孤立波频发的两个典型海域。虽然对南海北部内孤立波的产生机制已有较多研究，但奈特湾内孤立波的产生机制一直以来却存在着争议，并且这两个海区的密度层化结构、底地形、正压潮流等条件不同，它们的内孤立波产生机制之间是否存在某种关联？不同产生机制之间如何联系与转变？

     围绕上述科学问题，陈植武等科研人员从能量学角度对不同机制产生内孤立波的贡献进行了量化，提出“上游响应”机制占绝对优地位的观点，内孤立波不同产生机制之间的相互转变规律与联系如图1所示。该成果发表在 Journal of Geophysical Research: Oceans 上，并被主编推选为本期的亮点文章。

     针对陆架坡折处潮-地相互作用产生内潮波束的源点和传播方向等问题，陈植武等利用直接数值模拟方法，阐明了在地形几何约束条件下内潮波束的自然选择过程，即内波频散关系决定了内波束只能往四个方向传播(形成所谓的“ X 图案”)(图2)，而这四个方向中的任何一个，只要满足地形几何约束，便一定能够存在。该自然选择过程不仅适用于内波束的产生过程，同样也适用于内波束的反射过程。该成果发表在 AIP (American Institute of Physics)，并受邀接受 AIP 新闻办公室采访，新闻报道被国外多家新闻媒体转载。

     上述成果得到了国家自然科学重点基金项目、中科院先导专项和国家基金委创新群体项目等的联合资助。

    

     图1. 内孤立波不同产生机制之间的联系与转变(蓝色方框代表南海北部的情况，红色方框代表奈特湾的情况)

    

     图2. 超临界(a)，临界(b)，和次临界(c)陆架坡上内潮波束的起源位置(黑色和粉红色圆点)与传播方向

     来源：中国科学院南海海洋研究所

    

    

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