Mechanisms of horizontal circulation induced by breaking of internal Kelvin waves over a slope

内开尔文波在斜坡上破裂引起的水平环流机制

• 批准号: 19560524
• 负责人: NAKAYAMA Keisuke
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Kitami Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19560524/
• 关键词: 成層場; 砕波; コリオリ; 物質輸送; 水平循環; 内部ケルビン波; 残差流; 内部波; コリオリカ; コリオリ力

In general, stratification appears in an enclosed bay, such as Tokyo Bay, due to fresh water input from rivers and solar radiation during summer. When external force is given in a stratified flow field, larger amplitude internal waves are induced compared to water surface waves. The internal waves are likely to be deformed and to become internal Kelvin waves due to the Coriolis effect, which break over a slope in a shallow water region. However, the influence of internal Kelvin waves has not been revealed in the previous studies. Therefore, this study aims to clarify the influence of internal Kelvin waves on a stratified flow field by using laboratory experiments and numerical analysis. As a result, flow toward the breaking zone is induced by the breaking of internal Kelvin waves, which does not occur without the Coriolis effect. The flow toward the breaking zone is also found to drive cyclonic horizontal circulation.

一般来说，分层出现在封闭的海湾，如东京湾，由于淡水输入的河流和夏季的太阳辐射。在分层流场中施加外力时，产生的内波振幅比水面波大。由于科里奥利效应，内波很可能变形并成为内开尔文波，在浅水区的斜坡上破裂。然而，内部开尔文波的影响在以往的研究中并没有被揭示出来。因此，本研究旨在通过室内实验和数值分析来阐明内开尔文波对分层流场的影响。因此，内部开尔文波的破裂会引起向破裂区流动，而没有科里奥利效应就不会发生这种情况。流向破碎带的气流也驱动气旋式水平环流。

项目成果

塩水遡上へ与えるストークスドリフトの影響評価

斯托克斯漂移对盐水入侵影响的评估

• 发表时间: 2010
• 期刊: 海岸工学論文集 第57巻(accepted)
• 作者: 中山恵介;丸谷靖幸;新谷哲也;柿沼太郎;中内勲;米元光明
• 通讯作者: 米元光明

変分原理を用いた河床波上の流れの再現とその適用性

利用变分原理再现河床波浪流量及其适用性

• 发表时间: 2009
• 期刊: 水工学論文集 53
• 作者: 中山恵介;堀松大志;柿沼太郎;菅原庸平;丸谷靖幸;〓目淑範
• 通讯作者: 〓目淑範

斜面上での内部波の砕波機構と残差流

边坡内波及余流破碎机理

• 发表时间: 2007
• 期刊: 海岸工学論文集 第54巻
• 作者: 中山恵介;古川恵太;宮澤功;山敷庸亮
• 通讯作者: 山敷庸亮

渦度を考慮した非線形波動方程式による表面波及び内部波の数値解析

使用考虑涡度的非线性波动方程对表面波和内波进行数值分析

• 发表时间: 2007
• 期刊: 海岸工学論文集 第54巻
• 作者: 柿沼太郎;中山恵介
• 通讯作者: 中山恵介

コリオリを考慮した斜面上での内部波の砕波について

考虑科里奥利力的斜坡内波破碎

• 发表时间: 2010
• 作者: 福岡将太;中山恵介;新谷哲也;角谷和成
• 通讯作者: 角谷和成