南海北部内波模态-能量转换与海洋混合过程研究

Internal waves (IWS) play important role in energy cascade among large scale,mesco-scale and small scale processes in ocean. They are thought to provide a subsantial protion of the power available to mix the abyssal ocean.The South Chian Sea(SCS) is excellent field for studing on frontier science problems of internal wave physical process because of its special environment.This proposal will combine data analysis,field observation,theory model and numerical simulation to investigate IWS's generation ,modal-energy conversion and induced ocean mixing process when barotropic tides interact with topography in the northern SCS and Luzon Strait.We will illustrate the mechinism of IWS's generation and local breaking via interactions between barotropic tides and continent slop and double ridges,wave-wave interaction and modal-energy conversion. The rules are looked forward to be find. The interaction between he remote IWS originated from the Luzon Strait and local IWS produced at continent slop in the northern SCS also will be studied.All investigations will be of service to parameterize large-scale ocean model and effction of IWS imposing on other subject.

内波是海洋里大、中、小尺度间能量级串的一个重要环节，是维系深海稳定层化状态的关键因素之一。南海的独特环境是开展海洋内波物理过程前沿科学问题研究的绝佳试验场。本项目拟采用资料分析、现场观测、理论模型和数值模拟方法，进行南海北部陆坡区和吕宋海峡正压潮流与海底地形相互作用导致内波的产生、内波模态-能量转换与海洋混合过程的研究；阐明正压潮流与陆坡和双海脊地形作用生成内波和局地破碎的机制，内波的波-波相互作用和模态-能量转换过程，解释其规律;也将考虑经由吕宋海峡远程传播的内波与南海北部陆坡局地生成的内波之间的相互作用和模态-能量转换过程。本项目的研究工作将为大尺度海洋环流模型参数化和内波动力过程对其他学科的影响奠定基础和提供研究思路。

内波是海洋里连接大、中、小尺度间能量级串的一个重要通道之一，本项目采用资料分析结合内波理论开展了南海北部内波运动学参数特征研究，阐释了南海北部内波空间分布的物理机制, 提出内孤立波是南海北部沉积物再悬浮和海底侵蚀的一个重要驱动力；采用数值模型开展了正压潮与地形相互作用内波生成、参数化次谐波不稳定现象的识别研究，解释了吕宋海峡内波生成机制；基于现场观测资料分析了台风期间近惯性内波的加强，水体生物的昼夜迁徙现象，大洋深海内波不同频段能量以及波波相互作用；采用Thorp方法以及基于内波理论的估算海洋混合系数的细尺度方法与应用的研究。项目开展了海上观测研究，获得一些宝贵数据资料，提出了一种新的计算锚碇仪器深度的计算方法和海上观测锚碇定位的几何算法。发表研究论文9篇，获得发明专利2项，计算机软件登记1项。