南海北部陆架陆坡区内波与混合研究

本文利用2004年春秋两季在南海北部陆架陆坡区的两个航次的温盐流及微尺度断面观测资料以及2000年8月到11月在南海北部陆坡的2个半月的锚系ADCP定点观测资料,揭示和解释南海北部陆架陆坡海区内波以及内波混合的时空分布特征。 2004年南海春季断面观测资料分析结果表明,南海北部陆架陆坡的海洋内波振幅达到10米到20米。微尺度观测结果表明湍耗散率和混合率存在着显著的空间变化。湍耗散率和混合率垂向分布在温跃层和近底部较大而在水体的中部较小;水平分布上在浅海陆架海区较强,平均耗散率和混合率可分别达到5×10-7Wkg-1和2×10-3m2s-1,相当于大洋内区平均值的100倍,陆坡测站的湍耗散率和混合率明显的减小,平均比陆架海区小一个量级。上混合层和底边界层以外的耗散率分布与Richardson数的分布一致,表明剪切不稳定机制在当地湍流混合中占主导作用。 2004年南海秋季断面观测资料分析结果表明,由于大风过境,各个测站的流动中除了显著的半日和全日周期运动外还有很强的近惯性运动。半日与全日内潮以及斜压近惯性运动在温跃层处较强,温跃层以下流速振幅显著减弱:初始位向的垂向分布表明内潮的能量由海底向上传播,而近惯性延动的能量来自海面。较强内潮在陆坡区超临界地形上生成,并沿波射线方向传播,导致半日潮和全日潮的能量密度在陆坡区温跃层上较强。最大值达到0.04m2s-2,为大洋背景场能量密度的10～15倍。内潮和近惯性运动能通量在陆架海区较弱,陆坡站的半日、全日和近惯性运动的能通量主要集中在温跃层以上。沿观测断面方向,水平能通量净收入、底部生成能通量、波流相互作用、湍动能生成率四项基本保持平衡。 2000年的南海北部陆坡区潜标定点资料分析结果表明,观测点的流动在大部分时刻以第一模态的含能占主,第一模的水平动能所占的比例能达到总的水平动能的70%～80%,但在某些些时刻高模态尤其是第二第三模态含能明显的增加,第一模态含能不足40%。这种高模态含能增加的时刻基本存在一个10至15天的周期。