中美洲海域第二模态内孤立波的地震海洋学研究

范文豪， 宋海斌， 龚屹， 张锟， 孙绍箐

海洋地质国家重点实验室， 同济大学海洋与地球科学学院， 上海 200092

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在密度分层的海洋中出现的内孤立波可以分为第一模态内孤立波和第二模态模态内孤立波.第一模态内孤立波具有单一的波峰或波谷波形，而第二模态内孤立波波峰和波谷波形同时成对存在.第二模态内孤立波可以分为凸型(convex waves)和凹型(concave waves)两种(Yang et al., 2010).凸型第二模态内孤立波具有上层等密度面向上发生位移，下层等密度面向下发生位移的特征.随着现场观测仪器的进步，海洋中发育的第二模态内孤立波在过去20年间逐渐被观测到，如新泽西陆架(New Jersey shelf)(Shroyer et al., 2010)，南海(Yang et al., 2009; Liu et al., 2013; Ramp et al., 2015)，乔治滩(Georges Bank)(Bogucki et al., 2005)，印度洋的马斯卡林海岭(Mascarene Ridge in Indian Ocean)(Da Silva et al., 2011)和澳大利亚西北陆架(Australian North West Shelf)(Rayson et al., 2019).

以往学者通过模拟实验发现第二模态内孤立波的相速度随着第二模态内孤立波振幅的增大而增大(Maxworthy, 1983; Stamp and Jacka, 1995; Terez and Knio, 1998; Salloum et al., 2012).Chen等(2014)通过模拟发现第二模态内孤立波相速度随着密跃层深度的增大单调增大，随密跃层厚度增大先增大后缓慢减小，随跨密跃层密度梯度的增大而增大.Kurkina等(2017)基于GDEM(Generalized Digital Environmental Model)获得了南海夏季第二模态内孤立波相速度的空间分布，发现南海第二模态内孤立波相速度很大程度由海水深度决定，且二者之间呈幂指数关系(以500m为界，分两段幂指数关系).Deepwell等(2019)在模拟第二模态内孤立波时，发现第二模态内孤立波的相速度随着第二模态内孤立波振幅的增大而增大，但二者之间具有较强的二次拟合关系.他们推测这种二次拟合关系是由……