2.5.海洋内波(Internal waves)
嗯这是个番外,还有我们不是小黑子
![[滑稽]](/static/emoticons/u6ed1u7a3d.png)
我们当然知道海水的其中一种运动形式是波动,但这仅限于海-气界面上。至于海水内部呢?事实上对于一个均匀层化的海域来说,两层不同密度的海水团间也可以产生波浪,这便是内波。联想前面在朗缪尔环流中讲过的,我们来科学地定义一下内波:在均匀层化的海水中,海表下方受到干扰时,不同水层之间传播的重力波。
内波的起源很简单,就是海洋的层化状态被破坏了。而能破坏层化状态的东西有很多,所以内波只是符合上面所述特征的一大类波。内波的恢复力和频率变化很复杂,在这里先不作研究。总之,内波的恢复力很弱,致使其周期和振幅较大,这对船只航行有很大的影响。
内波按照频率范围可以分为三种:近惯性内波、内潮和内孤立波。在这里我们主要来看近惯性内波。
近惯性内波的频率接近科氏参数f,周期接近f对应的周期,往往由海上风激发,它是上层强混合的重要机制,对维持海洋层结、物质和能量运输有着重要意义。然而,因为缺少连续全水深观测,人们对其内部传播特征和对深层混合的作用尚未有明确认识,因而之前介绍朗缪尔环流的配图里有“Form of bottom part not well known”的说法。
内潮由潮汐激发,周期与潮汐周期相同。正压潮流经过剧烈变化的海底地形时也可以激发出内潮,这时的内潮也叫作斜压潮。内孤立波是一个单峰孤立行波,是内波中频率最大的。对于实际连续层化的海洋,内潮成分会逐渐向内孤立波转变。
关于内波就先讲这么多,主要是讲其与朗缪尔环流的配合。如果你感兴趣,不妨去关注它的相速度、群速度等动力学特征。
相信你对下面这张图的认识应该比较深了——


