南海东北部深水海域大振幅内孤立波的数值模拟

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文档主要内容

文档类型：学术论文
适用人群：海洋科学、物理海洋学、遥感技术领域的研究人员及研究生

该论文聚焦南海东北部深水海域大振幅内孤立波的数值模拟，并同步开展其SAR（合成孔径雷达）特征模拟研究。研究基于连续分层海洋模型，采用广义K-dV（GK-dV）方程描述内孤立波的传播过程，为理解该海域复杂内波动力学提供了系统方法。

在非线性内波特征值求解方面，论文指出背景剪切流与海洋分层必须纳入考量，但传统求解存在困难。为此，作者在Thompson-Haskell计算方法基础上，提出一种适用于连续分层海洋模型的数值求解方案，完美解决了非线性内波特征值问题，并直接应用于后续内孤立波模拟。

模拟工作选取南海东北部深海盆地与陆坡区域，设置两种背景流条件：其一由环流与涨潮流组成，其二由环流与落潮流组成。重点考察正压潮汐流对内波模态结构函数φ(z)、GK-dV方程的非线性系数α与色散系数β、长内波相速度c，以及内孤立波振幅与波形的影响。结果表明：正压潮汐流对φ(z)和β影响微弱，但对α和c影响显著；且α在浅海受潮汐流影响程度大于深海，而c的响应规律则相反。

该研究为南海深水区大振幅内孤立波的生成、传播及遥感探测提供了关键理论支撑，尤其揭示了潮汐流对非线性内波特征的调控机制，对提升SAR图像解译精度、优化内波预警模型具有直接参考价值。论文提出的特征值数值解法亦可推广至其他分层海洋内波问题，是海洋内波动力学领域的重要技术贡献。