陆架斜坡对内孤立波的动力响应特性试验研究
2021-04-29李逸冰刘乐军高珊张毅熊学军
海洋学报 2021年3期
李逸冰,刘乐军*,高珊,张毅,熊学军
(1.自然资源部第一海洋研究所 海洋工程环境研究中心,山东 青岛 266061;2.中国海洋大学 海洋环境与工程学院,山东青岛 266100)
1 引言
内孤立波是一种振幅大、周期短的非线性内波,常存在于斜压内潮大的近海大陆架、大陆坡海区[1]。内孤立波在陆坡和陆架坡折发生浅化、变形或破碎,并在近海底区域产生强烈的紊动混合和能量耗散[2-3]。这些过程伴随着强烈的海流脉动,会对海洋能量传送、物质搬运、生物地球化学循环以及海洋工程与军事安全等产生极为重要的影响。内孤立波浅化破碎造成的沉积物质运移也被认为是海底地貌塑造,如沙波、沉积物波、海底沟槽等发育的重要因素[4-5]。内波在海底产生的强烈扰动和强剪切力也能导致海底失稳[6],引发海底滑坡[7],进而对海底资源开采、输运等工程设施的安全产生威胁。
最近几年,研究者通过现场观测、实验室物理模拟和数值模拟等方法,研究内孤立波与沉积物间的动力作用,如内孤立波浅化过程中底部边界的变化[8],内孤立波对沉积物的再悬浮的作用[9-15]以及内波入射到不同类型海底发生的动力及能量转化过程[16]。而在众多内孤立波对海底沉积物的动力作用研究中,研究者主要集中在内孤立波破碎引起的强烈紊动和剪切力对海底沉积物的动力作用,探讨不同破碎形式和动力过程对沉积物的作用过程[17-21]。
然而,对于内孤立波从浅化到破碎前的阶段,海底沉积物所产生的动力响应过程研究较少。……
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