开阔海域海啸诱导磁场的时空分布特征分析

Tsunamis induced by submarine mass failures or earthquakes become a great concern especially after the Sumatra earthquake on the 26th December 2004. Global tsunami warning system has not been setup yet. To improve the anti-disaster abilities of the human beings, more in-depth knowledge and approach on tsunami detection are necessary. Taking the motion of weak conductivity sea water into account, the tsunami will result in weak current and induce weak magnetic field due to the interaction of sea water current and earth magnetic field. To improve the accuracy on predicting the velocity field of tsunami wave, more realistic weak dispersive model is to be setup in present work. The wave motion of a few minutes in period will be focused. To detecting the tsunami info from magnetic field with kinematic dynamo problem, the induced magnetic field by varies tsunami waves will be investigated, including their magnitude, phase and spatial distribution. The output of present research is also valuable for detecting sea water motions at other different scales.

2004印度洋海啸后各国对海啸危害日益重视，建立覆盖全球海洋的海啸预警系统正在逐步实施进程中,采用多种形式互补的海啸观测方法对提高海啸监测能力和预警具有重要意义。本项目以海啸过程中具有弱电解质特性的海水运动为对象，研究开阔海域大规模海水运动过程形成微弱电流切割地磁场所诱导的磁场分布和变化规律。为提高不同类型海啸波动场的预报精度，本研究将建立更接近实际海啸过程的弱色散波列数学模型，研究海啸波传播的弱色散性及波动场特征，预报海啸过程中周期为分钟量级的波动频谱分布规律。以通过电磁场变化监测海啸特征为目标，运用弱色散波列速度场和运动学发电理论分析，开展不同类型海啸传播过程中海水运动所诱导磁场特征的研究，探索不同强度海啸传播过程诱导磁场强度幅值、相位等频谱特征和空间分布规律。此研究为非常规海啸探测和预报以及海洋中其它波浪运动磁测量奠定理论基础。

2004 印度洋海啸后各国对海啸危害日益重视，建立覆盖全球海洋的海啸预警系统正在逐步实施进程中，在印度洋和南中国海等区域采用多种形式互补的海啸观测方法对提高海啸监测能力和预警具有重要意义。本项目以海啸过程中具有弱电解质特性的海水运动为对象，通过理论分析和数值模拟研究了开阔海域大规模海水运动过程形成微弱电流切割地磁场所诱导的磁场分布和变化规律。为提高不同类型海啸波动场的预报精度，本研究建立了更接近实际海啸过程的弱色散波列数学模型，研究了海啸波传播的弱色散性及波动场特征，给出了海啸过程中周期为分钟量级的波动频谱分布规律。以通过电磁场变化监测海啸特征为目标，运用弱色散波列速度场和运动学发电理论分析，开展了不同类型海啸传播过程中海水运动所诱导磁场特征的研究，探索不同类型、周期海啸传播过程诱导磁场强度幅值、相位等频谱特征和空间分布规律，建立了单色波和孤立波诱导磁场的理论解，得到了典型代表性海啸的长波诱导磁场计算模型。研究了2004年印度洋海啸和2010年智利海啸过程海水诱导磁场时空分布特征，并与现场观测资料吻合。此研究为非常规海啸探测和预报以及海洋中其它波浪运动磁测量奠定理论基础。