南海西北部海域内孤立波的局地生成机理及演变规律研究

南海北部内孤立波的研究大都集中在东北部海域,而受现场资料所限，南海西北部目前内孤立波的特征和机理尚未有明确的科学认识。我们基于南海西北部高精度资料的初步分析表明，该海域也存在大振幅内孤立波，其主要的生成机制是内潮非线性衍生，由此，我们对内潮和内孤立波的特征进行了深入的分析。在内潮方面，我们发现南海西北部的内潮表现出与南海东北部海域不同的结构特征，比如半日内潮表现出多模态结构，其中第二模态的半日内潮占主导地位，而全日内潮以第一模态为主；在内孤立波方面，我们基于现场资料首次对南海台风条件下内孤立波的响应过程进行研究，发现台风可以使当地水体的层化结构及背景流场产生急剧的变化，从而对内孤立波的特性产生明显的影响，其影响主要可以分为两个过程：台风过境期间的直接强迫过程和台风离开之后以近惯性内波为主的影响过程；通过理论分析发现：包含二阶非线性项的修正KdV方程可以较好的模拟大振幅下凹型内孤立波的波形和波宽-振幅关系等特征,但是当大振幅上凸型内波过境时，内孤立波使上混合层变浅，此时一阶非线性更为重要，所以一阶KdV理论更适合上凸型内孤立波的模拟。