南海内波非线性耦合机制及其混合研究

海洋内波活动直接影响着油田的安全开发、潜艇的安全行驶及海洋物理环境和生态环境，因此对海洋内波的研究能够对潜艇航海安全保障、海洋资源开发提供可靠的水文动力参数。在中国南海，由于内波活动频繁，近年来，国内外许多学者对该海域的内波进行了大量的观测及数值模拟。但这些研究大多都仅限于内波的产生机制，对于内波之间的非线性耦合机制及其它们引起的海洋混合的研究仍然非常缺乏。本项目拟研究南海内波之间的非线性耦合机制（如参数化次（超）谐波不稳定等）所引发的内波能量的相互传递，并分析大振幅孤立内波、中尺度涡对这种能量传递的调制作用，进一步通过观测研究由内波之间不同非线性相互耦合机制所引起的海洋混合空间分布特征，来揭示内波非线性动力演变特征并建立起内波混合参数化模型，为模式预测研究提供可靠的参数化依据。

我们基本上完成了本项计划研究的核心内容. 我们深化研究了南海北部的参数化次调和不稳定机制, 首次发现了一个新的PSI波-波相互作用机制, 能量可以从半日潮向全日潮及惯性震荡进行传递,并符合强非线性耦合,这种强非线性作用伴随着强能量耗散. 另外, 在强孤立子区, 研究了强非线性作用对能量的重新分配规律, 能量在内波范围内能量传递规律符合标度值-2.3, 为声学反演提供了参数化模式.此外, 对中尺度涡的产生和耗散率进行了研究, 其中,在复杂地形区域,耗散率数倍于背景场中的中尺度涡产生和耗散率. 进一步研究了南海ROSSBY波的最大能量耗散尺度随纬度的变化. 对南海及吕宋海峡的湍流微结构进行了研究, 观察了内波耗散的特点.开发了多点流体温度测量系统, 为进一步观测热扩散系数奠定了基础.