内波的近年研究现状简单综述
内波、内潮汐沉积研究现状与进展
内波、内潮汐沉积研究现状与进展
何幼斌;罗顺社;高振中
【期刊名称】《石油天然气学报》
【年(卷),期】2004(026)001
【摘要】内波、内潮汐沉积是近10多年来沉积学研究的一个新领域.简要介绍了海洋学方面有关内波、内潮汐的认识、观测和研究,回顾了内波、内潮汐沉积的研究历程,重点介绍了已发现的内波、内潮汐沉积的特征、沉积层序、微相类型、沉积模式以及深海大型沉积物波的内波成因机理,阐述了内波、内潮汐沉积的研究意义,最后指出了当前该研究领域中存在的问题.
【总页数】6页(P5-10)
【作者】何幼斌;罗顺社;高振中
【作者单位】长江大学地球科学学院,湖北荆州 434023;长江大学地球科学学院,湖北荆州 434023;长江大学地球科学学院,湖北荆州 434023
【正文语种】中文
【中图分类】TE121.3
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水下运动物体产生内波的研究进展
水下运动物体产生内波的研究进展梁建军;杜涛;黄韦艮;曾侃;贺明霞【摘要】Internal waves generated by submerged moving bodies are oneof significant content of the study of internal wave dynamics and have important military application value. Two types of internal waves were classified: Lee waves and wake internal waves, according to the way how submerged moving bodies disturb surrounding stratified fluids. This paper synthesizes the generation mechanism of Lee waves, followed by a separate summarization of theoretical, laboratory and numerical studies of Lee waves, and then gives a sum up of the research results that were obtained by the three aspects of studies. And, the research works of wake collapse internal waves and wake random internal waves in each developing stage are expounded. Al-so, a conclusion of the research results of the two kinds of wake internal waves is provided, respectively. Fi-nally, some problems that deserve more attention and corresponding research approaches are proposed with the goal of advancing the study process of this subject.%水下运动物体产生内波是内波动力学研究的一项重要内容，具有重要的军事应用价值。
海洋内波的遥感与数值模拟研究
海洋内波的遥感与数值模拟研究现场与遥感观测都表明,海洋内波广泛分布于世界各个海区,它是潮汐能耗散和海洋内部混合的主要机制之一。
深入开展对内波的研究,了解内波的传播演变及消衰过程对于促进海洋声学、海洋沉积学、军事海洋学等相关学科的发展以及海洋生产、海底开采、海上交通等有具有十分重要的意义。
遥感技术的发展为海洋内波的研究提供了丰富的观测资料,打破了过去研究内波只能依赖于现场调查资料的限制。
但是,海洋内波遥感资料与常规资料不同,无法直接获得内波的波形等动力学参数,因此,研究如何从卫星遥感资料中提取海洋内波信息成为内波遥感需要解决的关键问题。
过去的研究中,内波参数的提取大多是基于内波的水平一维传播模型,在覆盖范围为数万平方公里的卫星遥感图像上,仅能提取非常有限的海洋内波信息,无法实现海洋内波水平二维信息的提取,造成内波遥感资料的极大浪费。
要改善这种状况,需要建立描述内波传播的水平二维传播模型,这也是本文最大的挑战之一。
本文从这一问题入手,开展了对内波传播模型的研究,推导了包含地球旋转和海水粘性效应的内波水平二维传播模型。
讨论了地球旋转、海水粘性、海底摩擦对内波传播的影响。
首次研究了科氏力水平分量对内波传播的影响。
研究发现,科氏力垂直分量的存在使得内波波面发生倾斜,但对内波速度没有明显影响;科氏力水平分量抑制内波的非线性效应,使得内波变缓,振幅减小。
海水粘性与海底摩擦都有抑制内波非线性的作用,使得内波非线性裂变减少,振幅降低,耗散内波的能量;在内波的传播过程中,湍粘性的作用不可忽略。
海底地形和海洋水深的变化影响内波的传播,地形的变化使得内波的传播方向发生折射;水深越浅,地形效应越明显;内波在传播到陆架海区后,水深的变浅使得波峰线有向平行于等深线方向传播的趋势。
本文建立的内波水平二维传播模型能够成功的模拟海洋内波的水平二维传播特征。
以本文建立的内波动力学传播模型为基础,结合内波遥感成像机理,建立了水平二维内波场的合成孔径雷达成像仿真流程;根据实测卫星遥感图像分析了南海西北部海域内波的空间分布特征,反演了该海域的混合层厚度,并提出了应用。
内波研究的国内外发展现状
内波研究的国内外发展现状
蒋国荣;汪晓娇;张军;张韧
【期刊名称】《海洋预报》
【年(卷),期】2005(022)0z1
【摘要】海洋内波与海洋水声学、海洋生物学、物理海洋学和军事海洋学等学科有着密切的联系,因而受到各国政府和海洋学家的普遍关注.本文基于近二十年来国外与国内在海洋内波方面的研究成果,首先从各个角度介绍了内潮波与内孤立波方面的国内外发展状况;其次介绍了有关赤道大洋内波方面的研究成果;最后对今后内波研究的发展方向做了展望.
【总页数】7页(P176-182)
【作者】蒋国荣;汪晓娇;张军;张韧
【作者单位】解放军理工大学气象学院海洋与空间环境系,江苏,南京,211101;解放军理工大学气象学院海洋与空间环境系,江苏,南京,211101;解放军理工大学气象学院海洋与空间环境系,江苏,南京,211101;解放军理工大学气象学院海洋与空间环境系,江苏,南京,211101
【正文语种】中文
【中图分类】P731
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内波形成与沉积作用
内波形成与沉积作用随着油气勘探向半深海、深海进发，地质工作对于半深海、深海沉积要求越来越高。
20世纪50年代初兴起的浊流理论改变了对深水沉积的认识，并在一定程度上指導了深水油气的勘探。
随着勘探手段的发展和地质认识的深入，不仅对浊流理论本身，特别是鲍马序列产生了新的认识，而且发现了大型深海沉积物波这种难以用现有的浊流理论、等深流理论解释的地质现象。
内波理论的发展为解释这一地质现象提供了契机，也为深海砂体的预测提供了新的理论指导。
标签：内波内潮汐大型沉积物波指向构造1 内波及内潮汐概念内波是一种水下波，发生于存在物理性质差异的分界面上，如海洋内部密度不均形成的分界面。
由于海洋各处都存在着由于水温、盐度等造成的海水密度不均，故内波的发育象表面波一样广泛，只是发育在水下，不易为人所察觉。
2 内波研究历史及方法2.1 内波研究历程早在1893~1896年F.Nansen就发现了内波，并且提出观测船航速减慢是因为在船航行过程中，遇到海水密度差异界面并在界面上激发了一种上下振动的波动消耗了船的能量，这种波动就称为内波。
20世纪60~70年代，C·加勒特和W·蒙克提出了大洋内波谱模型。
Lonsdale等（1972）、Klein（1975）及Mullins（1982）先后发现并研究了深海的内潮汐沉积。
经研究后认为内波只有在两种情况可以形成有效的跨陆架运移：一种是陆棚坡折处内潮汐作用强烈，另一种是潮下流向下海岸运动强烈。
作者认为内波引起的非线性流和不对称流动只有在特殊情况下才能加强到可以形成沉积物波：①内波波幅与温跃层（密度差异界面）下部的水层深度相当；②温跃层上部和下部的水层厚度相近；③温跃层与海床相交。
当内波作用加强并将温跃层下部的冷水和营养物质搬运到近滨，藻类将大量繁殖，甚至可能在远离海滩的地方形成有害藻华。
2.2 内波研究方法内波发生在海洋内部，给研究工作带来难度，不能用测量表面波的方法进行观测。
南中国海内波特征及其引起的声场起伏.pdf
图!
"#$"%& ’((! 实验海域及主要实验设备布放图
（ +）实验海域及设备； （0） 海水温度剖面； （ 2） 海水盐度剖面； （3） 声速剖面； （ 1）浮力频率剖面
’ 研究思路和方法
本文主要做了两方面的工作 ! 其一，是对内波 活动规律的研究 ! 其二，是对内波引起声传播起伏 的研究 !
由实验所得的大量温度和海流数据可以直接观 察内波活动的情况 ! 除了观察内波的时空分布、幅 度、特征宽度等特征量以外，还可以利用温度链的 空间分布计算得到孤子内波的传播速度 ! 由水文数 据处理可以计算得到内波各简正波模态的空间分布
摘要
浅海内波场与声场相互作用是 7IB79Q D""! 南中国海实验的主要内容之一 * 文中对这次实
验所得到的海洋环境和声场数据进行了处理，分析了内波的基本特征及其对声传播的影响 * 给出 了孤子内波的传播速度、方向、幅度等主要特征物理量 * 结果表明：该海域存在孤子内波现象， 幅度最大可达 !F" &* 内波受到半日潮、全日潮和子午潮的调制 * 内波主要由低阶模态控制 * 分析 了内波对不同频率、沿不同路径传播的声信号的总能量、峰值能量以及延迟时间的影响 * 关键词
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给出了比较丰富的实验数据，检验了一些重要的理 论模型 ! 但是，此次实验侧重于对垂直于大陆架方 向的声传播的研究，对平行于大陆架方向的声传播
［"］ 的研究不充分 !
及水声数据进行处理，研究内波的特征参数以及内 波引起声场起伏的规律 !
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实验简介
指向此处 !
日 6789 观测到的流的水平速度按照垂直等深线 （方 向角为 #)/(） 和平行等深线 （方向角为 //(） 进行分解， 见图版 （:（ ）;） 6 ! 在大多数情况下，平行等深线方向 ! 的流速比垂直等深线方向的流速小得多，因此可以判 定不同孤子内波的传播方向大致相同 ! 但是，也有一 些时候，这两个流速的大小可以比拟，这说明孤子内 波的传播方向不尽相同，孤子内波的激发源地也可能 不尽相同 ! 对同步合成孔径雷达图象的分析表明，实 验海域南方的东沙群岛海域在 * 月 #< 日就激发出明
水下波动-内波
1 内波的发现及其研究价值内波是指发生在密度稳定层结流体中、最大振幅出现在流体内部的波动，是一种普遍存在的自然现象。
但是，鉴于在水体内部才能产生内波，在水面上通常很难被观测到。
内波现象是由一个叫N a nse n在北极探险过程中最早发现的，Na nse n发觉船只在进入一片上层冰发生融化的淡水区域时行驶突然变的十分困难。
1904年，E k m a n 用内波增阻效应解释了这种现象，认为船只停滞不前是由于咸淡水面之间产生的内波做功[1]。
人们最早开始注意海洋内波的威力源自于石油公司的海上钻井作业。
19世纪70年代，经过长达4个月的观测，在安得曼海域发现有些流速甚至达到了1.8 m /s，此后人们发现这是由于该海域有孤立子内波的通过。
因此，人们决定不在轻视这隐藏在水下这“轩然大波”的威力[2]。
对海洋结构有影响的内波，波长可以是几百米甚至百公里，温跃层处，内波振幅可以达到百米量级，所诱导的内波流场的最大流速可以达到2 m /s甚至以上[3]。
内波被称为水下声道的背景噪声源，它对海洋中声音的传播具有重要影响，海洋中传播的声信号起伏现象都是由于内波所致。
移动中的潜艇会产生内波使其踪迹暴露，增大了能量损失，因而对船舶辐射噪声识别影响巨大[4]。
内波在其生成、传播、衰减过程中将能量向深海区传递[5]。
在深海区，内波破碎对海水混合有重要作用，是其主要方式。
此外，内孤立波会导致水下强烈波动，这种波动会严重影响到水中武器的发射等等[6]。
因此，对内波进行研究不仅仅具有重要学术价值，而且还具有很强的研究意义。
2 内波的观测海洋内波的观测比表面波的观测困难的多。
这是由于海洋内波发生海洋的内层，采用直接测量的方式是不可行的，为了获得其变化特征需要对海水的密度、温度、盐度等进行间接测量。
内波的观测手段的不断更新在很大程度上促进着其理论的不断发展内波现场观测以定点观测为主，早期的观测仪器主要有N a nso n瓶、温深仪，到了20世纪70年代出现了热敏电阻温度计、海流计，80年代出现了X B T（抛弃式温探仪）、C T D（温盐深仪）和Aa n d er a a 海流计，而现在常用的主要有海流计、温度链和A D C P 等。
试析海洋内波的产生与分布
试析海洋内波的产生与分布摘要对于海洋内波来说，主要是指出现在海水稳定层化的海洋内部中，具有较为显著的波动性，由于产生在海洋内部，内波的恢复力主要是约化重力，这与表面波有着较为显著的区别。
同时，内波在水平方向、时间以及垂直方向等方面，具有明显的固有结构。
众所周知，海洋内波有着较为广泛的频率范围，然而大多数研究工作主要集中在高频随机内波、低频内潮波等方面。
在经济社会不断发展过程中，卫星海洋遥感技术得到了广泛应用，浅海大振幅内潮波备受关注。
本文主要以海洋内波的产生与分布为论点，希望为相关行业人士提供些许帮助。
关键词海洋内波；产生；分布现阶段，在海洋内波研究领域中，海洋内波的生成和分布的研究是至关重要的，已经成为相关专业人士共同关注的话题之一。
基于海洋内波的生成机制进行分析，高频随机内波、内潮波以及惯性内波等是内波的重要构成内容，目前诸多专业人士和学者对其生成院源进行了深入分析，更好地理解和掌握海洋内波。
1 海洋内波的生成源1.1 高频随机内波（1）海洋上边界在大气作用的影响下，与海洋上边界扰动产生的内波之间的关系是尤其紧密的。
大气中的风在海洋表面产生了压力场，并且具有一定的移动性，如果压力场的对流速度、某一内波的波数等与共振条件相符时，可以有效激发内波，然而由于实际气压谱和风应力谱的严重缺失，这一应用的研究很难继续推进。
比如在发生台风时，极容易造成海上石油平台的破损，但是由于实测当场气压的严重缺失，很难充分了解到相关内波所产生的影响和影响程度。
此外，在风生海洋表面波场中，如果表面波呈现出平行的趋势，可以为激发内波提供极大的帮助。
上述内波的生成，与共振相互作用机制、通过造成海水垂直运动产生内波等机制是息息相关的。
（2）海洋內部在破碎和斜压变动的影响下，极容易造成海洋内部大尺度环流和中尺度涡的衰减，进而有助于内波的激发，尽管如此，还是很难充分了解内波在这一过程中的生成机制。
造成内波产生的来源，主要包括内波中的共振相互作用、层化Ekman 边界层的变动性等。
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内波的近年研究现状简单综述
发表时间：2018-09-04T14:38:54.113Z 来源：《防护工程》2018年第9期作者：戴英璞
[导读] 如对非刚盖近似在海洋内波的垂直结构中的影响，剪切背景流所导致的短波长海洋内波的失稳问题，单一海脊地形对海洋内波生成与传播影响的分析，3层模型的内波传播方程与参数反演，但依然存在众多难点需要克服。
戴英璞
上海海事大学海洋科学与工程学院上海市 201306
摘要：本文对内波的概念、特性、传播机理及目前国内的研究现状等进行简单综述，现如今我国学者对内波的研究日益深入，已取得丰硕的成果，如对非刚盖近似在海洋内波的垂直结构中的影响，剪切背景流所导致的短波长海洋内波的失稳问题，单一海脊地形对海洋内波生成与传播影响的分析，3层模型的内波传播方程与参数反演，但依然存在众多难点需要克服。
关键词：内波；特性；传播机理；研究现状；
1 引言
当今世界随着科技的不断发展，人类探索的步伐早已从地表走入太空。
但人口日益扩张带来的资源需求始终无法满足,人类又将目光从陆域和浅海投向深海，开发和利用海洋资源成为扩大人类生存空间的必然选择。
随着对海洋区域的开发,内波这一重要的水动力因素是必须要考虑到的。
2 内波的特性以及传播机理
内波是一种水下波，通常发生在分层介质中，是在海洋内部密度不均匀水层间发生的一种波动。
只要海水密度稳定分层，并有扰动源存在，内波就会产生。
内波具有很强的随机性，其波长和周期分布在很宽的范围内，常见的波长为几十米至几十千米，周期为几分钟至几十小时，振幅一般为几米至几十米。
内波虽不像海面波浪那样汹涌澎湃，但它隐匿水中，常使人们防范不及，故有“水下魔鬼”之称。
3 国内内波的研究现状
在海洋内波的研究中，为了使问题简化常常使用刚盖近似条件，孙宝楠等[1]从二维线性控制方程出发，对非刚盖近似在海洋内波的垂直结构中的影响进行了研究。
分别得到了0 阶和 1 阶近似二维内波频散关系，并对两种情况下的波函数进行了对比分析。
初步结果表明，二者的差别很小，因而目前通常使用的零阶频散关系能够很好的描述内波的特征。
邓冰等[2]采用求解特征值的方法，探讨了剪切背景流所导致的短波长海洋内波的失稳问题，并给出了其流场结构和传播情况。
按照失稳内波波阵面的法向与背景流流向夹角的不同，海洋内波不稳定可分为横波不稳定（夹角为0°），对称不稳定（夹角为90°）和斜交不稳定（任意夹角）3种情况，此时不稳定内波的流场呈现多种形态。
对最不稳定流场而言，对称不稳定的流场形态呈现单圈环流的倾斜对流形态，而横波不稳定和斜交不稳定的流场形态则有猫眼结构出现。
对于横波不稳定和斜交不稳定内波，最不稳定内波与次不稳定内波两者的流场分布几乎互为镜像。
相应于短波长内波，横波不稳定和斜交不稳定的内波均为高频内波，对称不稳定内波不传播，而仅在原地增长。
相同参数下垂直方向结构最简单的对称不稳定内波其增长率最大。
高国兴等[3]基于不可压缩原始 N-S方程, 在非静压近似条件下, 通过建立适应于非线性海洋内波研究的非静压海洋动力学模型, 并将其应用于正压潮驱动下的内孤立波生成和传播的数值模拟研究。
根据模拟结果, 研究了一类单海脊地形拓扑结构变化对内孤立波生成和传播的影响; 分析并讨论了地形拓扑结构参数变化与生成的内孤立波传播至特定位置的抵达时间、强度等特征参数之间的变化关系; 提出内孤立波生成之前在海脊一侧形成“L-下陷”结构的观点, 并揭示了与该观点相合的能量“积聚”和“释放”机制。
王晶等[4]根据流体力学基本方程组，利用摄动展开、多重尺度变换等方法，推得 3 层海洋分层模式下的非线性薛定谔( NLS) 方程，发展了描述内波传播的新模型; 利用该方程与 SAＲ遥感探测机理相结合，得到反演内波振幅的关系，并选取中国南海东沙岛附近和英国马林陆架外缘海域，进行内波参数反演研究。
结果表明，该模型反演的内波振幅与实测值更接近，验证了理论模型的适用性。
4 展望
海洋内孤立波特征参数明显受其他因素制约, 也说明对内波生成与传播规律性的认识还有较大的难度, 这也是将来对内波研究的重点所在。
海洋中跃层的存在是较普遍的情况；故而讨论海洋存在跃层时剪切背景流下的内波失稳问题更有实际意义，有待后续的研究。
参考文献：
[1] 孙宝楠, 戴德君, 连展. 非刚盖近似对海洋内波垂直结构的影响[C].上海：《水动力学研究与进展》杂志社,2014:101-107
[2] 邓冰, 张宇飞, 朱娟, 张铭. 海洋剪切流下失稳内波流场及传播的理论分析[J]. 海洋预报, 2016, 33(3): 1-8.
[3] 高国兴, 刘翠华, 祝传刚, 江禅志, 王晓彤. 单一海脊地形对海洋内波生成与传播影响的分析[J]. 热带海洋学报, 2015, 34(3): 23-29.
[4] 王晶，郭凯，孙美玲，孟俊敏. 3 层模型的内波传播方程与参数反演[J]. 遥感学报, 2015, 19(2): 188-194.。