内波
- 班达海内孤立波卫星观测和数值模拟研究
波动被统称为海洋内波（internal waves）。1909 年首次发现海洋内波[1]，他们通过现场观测注意到海水的温度剖面会在几小时内急剧变化，并把对这一事件的解释称作是“令人困惑的波”，还对其意义进行了定性。于我们而言，海洋学中有待解决的最重要的课题之一是如何最好地理解这种波的性质、起源和速度。以前对海洋内波的研究主要集中在两大能量来源：来自海面上的风输入，还有正压潮流与陡峭地形的相互作用[2]。但是近期观测到，当地转流经过小规模地形[3]或出现地转
科海故事博览 2023年20期2023-08-06
- 拖曳体内波尾迹水下/水面波流特征试验研究
产生湍流、旋涡和内波等尾迹，其中内波尾迹可绵延数公里，存活时间长。水下航行体内波可能会传播到水面，其水面尾迹可以被遥感探测。为实现利用内波表面效应探测水下运动潜体，既要研究潜体运动产生内波的水下特征，又要研究潜体内波的水面波流特征。目前，针对水下航行体内波尾迹产生机理以及水下内波尾迹特征已经有不少研究[1-5]，关注较多的是内波的转捩特性以及波形特征。在分层流体中，描述运动物体生成内波的一个重要参数是内傅氏数，即Fri=U/ND（U和D分别为运动物体的移动
船舶力学 2023年1期2023-02-04
- 南海内波研究前沿与热点
本文主题关键词“内波”系指发生在层结海洋内部、以约化重力为恢复力的亚中尺度波动，其特征尺度为：波锋线水平尺度O（10～200）km，波长尺度O（0.5～5.0）km，时间尺度O（ 3×102～8.64×104）s，速度尺度O（0.5）m/s，以波长为水平长度尺度，20°N 为特征纬度时，罗斯贝数则为2～10。内波广泛分布于全球海洋，尤以陆架浅海和边缘海最集中[1-2]。内波研究的意义概括为3 方面：①物理海洋学研究。内波的时间尺度处于亚中尺度过程最底端，是
海洋科学进展 2022年4期2022-11-03
- 基于X波段海洋雷达的南海西北部内波参数特征研究
雷达的南海西北部内波参数特征研究温静涵1, 何宜军1, 2, 陈忠彪1(1. 南京信息工程大学 海洋科学学院, 江苏 南京 210044; 2. 国家卫星海洋应用中心 空间海洋遥感与应用研究重点实验室, 北京 100081)中国南海是内波频发海域, 卫星遥感在内波参数特征的统计分析中得到了广泛应用, 但是卫星轨道的重复访问时间长, 不能连续观测内波参数的变化特征。X波段海洋雷达具有高时间和空间分辨率, 可以长期连续观测内波的变化, 本文提出了利用X波段海洋
海洋科学 2022年9期2022-10-29
- 大陆坡内波环境中声传播模态耦合及强度起伏特征*
90)大陆坡海域内波普遍存在,其陆坡地形和内波过程都会引起显著的声场起伏.已有研究工作主要关注内波或大陆坡单扰动因子对模态耦合和强度起伏的影响,少见将内波和海底地形起伏同时作为影响因子进行研究.文章考虑孤立子内波和海底地形对声传播的双重影响,首先构建海洋波导模型,然后基于简正波理论数值对比分析各波导模型条件下模态的耦合规律,进而研究声场强度起伏特性及其物理机理.研究结果表明,当声波朝向或远离内波中心传播时,模态耦合在内波与大陆坡的共同作用下出现耦合增强或衰
物理学报 2022年20期2022-10-27
- 安达曼海内波在线监测预警系统设计
00131）海洋内波是一种重力波，发生于密度层结稳定的海水内部，其振幅可达数百米，波高和波长明显大于海面波浪，其活动隐匿于水中，传播能量大，破坏性强，素有“水下魔鬼”之称。海水稳定的密度分层以及扰动源是内波产生两个必要条件，从扰动源所致成因上可将内波分为三类：由正压潮与地形相互作用所产生的潮成内波，由风的惯性振荡所引起的惯性内波，由水下运动物体或局部扰动源所形成的源致内波。内波在传播过程中引起海面强烈辐聚和突发性强流，能够转移大尺度运动能量，在海洋生态方面
电子技术与软件工程 2022年13期2022-09-09
- 内波吸引子几何形成条件及其对声场的影响
李春欣, 谢少荣内波吸引子几何形成条件及其对声场的影响金晨凯1, 李孝伟2, 张 丹2, 李春欣2, 谢少荣2(1.上海大学 上海市应用数学与力学研究所, 上海, 200072; 2.上海大学 海洋智能无人系统装备教育部工程研究中心, 上海, 200072)特定海洋环境会产生内波吸引子现象, 从而诱导等温面的波动, 形成特殊的声速梯度场。对内波吸引子产生条件进行研究, 对开发新型水下航行器的通信和隐蔽方式具有积极意义。地形条件是引发内波吸引子形成的要素之一
水下无人系统学报 2022年1期2022-03-16
- 分层流体中自航和拖曳模型生成内波特性实验
海洋内部波动，即内波。这一内波在传播演化过程中有可能会引起海洋表面的辐聚辐散效应，进而改变合成孔径雷达（SAR）的后向散射特性，并在SAR 影像中留下其踪迹[1]。因此，对水下航行体内波的研究，既具有学术意义，还具有潜在的军事应用价值，但其中的关键还是水下航行体内波生成机理及其表现特征问题[2]。一般研究中，将潜艇简化为球体或细长回转体，采用拖曳的方法进行研究。结果表明，在密度分层流体中拖曳物体产生的内波可分为两类[3-5]：一类是由运动物体排水效应诱发产
船舶力学 2022年2期2022-03-03
- 分层流中潜艇共振激发内孤波的传播
程。孤立波理论在内波研究中的应用始于20世纪60年代，1966年，Benjamin[1]首先导出了浅水界面波单向传播的KdV 方程，这一方程对小振幅内波的传播误差较小；针对在深海中传播的内波，Benjamin（1967）[2]和Ono（1975）[3]给出了在无限深流体中界面波传播的Benjamin-Ono 方程，简称BO 方程；Joseph（1975）[4]推导了一个有限深度的内波传播方程。以上模型均属于一维内孤波传播模型。Kubota（1978）[5]
船舶力学 2022年1期2022-02-10
- 浅海内波环境下声场时间相关特性∗
应用有重要意义。内波的分布范围相当广泛，在世界各大洋和边缘海域都有内波存在［1]。内波在海洋中的传播会引起水声信道特征随时间的变化，从而导致声信号的时间相关性变差。内波引起声场时间相关性的相关研究也是当今的热点问题。Yoo 等［2]利用SWARM95 实验水文环境，数值仿真了存在内波时的匹配场时间相关。Huang等［3]在ASIAEX2001东中国海实验水文环境下，仿真了内波对声场时间相关的影响，对比实验结果解释了引起时间相关下降的原因是同时存在线性内波和
应用声学 2021年5期2021-09-22
- 内波与死水，连潜艇都怕的海浪
七君海洋中内波的产生这种可怕的现象，就是在岸上和水面上的人很难觉察的内波（intemal wave）。内波就是水下的一种重力波，内波产生的必要条件是分层的液体，当不同液层的界面被扰动时就会产生内波。我们用油和水就可以模拟内波，你可以看到，当油和水的界面上有波浪涌动时，这种波浪在油面上几乎不会引起什么变化。在海洋中，更热、盐度更低的海水位于上层，上下层之间的密度差使海水分层，为内波创造了初始条件，当潮流遇到海底高山等阻碍时内波就会涌现。实际上世界各地的大陆架
电脑报 2021年20期2021-08-10
- 海洋内波遥感探测中的数学问题
10022)海洋内波在各大洋和边缘海广泛存在。内孤立波是一种具有孤立子形态的内波,遥感图像所观测到的内波绝大多数是内孤立波,内孤立波具有振幅大、较强的剪切流、在陆架区广泛分布、传播距离远等特点,是内波研究的热点。近年来,随着遥感技术的进步,特别是国产自主遥感卫星的大量发射,内波遥感监测能力有了极大的提高,对遥感技术用于海洋内波探测也提出了更高的要求。然而,遥感观测海洋内波基本上是一种间接手段,往往涉及多个物理过程。因此,利用遥感技术开展海洋内波的研究需经历
内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版) 2021年4期2021-08-10
- 分层流水槽箱内垂荡板式内波造波模拟研究
影响因素中，海洋内波的影响逐渐显现。比如，随着水下无人系统的发展，对于采用了浮力调节装置的无人潜航器，当其遭遇内波时，所处液体密度将发生变化，其浮力调节应能作出应对，避免意外跌入压力极限外的水深。因此，海洋内波的研究已成为该领域的关注重点和热点。内波的实验室研究，是内波研究的重要手段[1]，内波水槽的建设成为重点发展对象。内波水槽技术除了分层水体的制造以外，内波的制造方法也是内波水槽的核心技术。国内外有关内波的造波方法主要有重力塌崩式造波、活塞式造波、双板
数字海洋与水下攻防 2021年2期2021-05-08
- 利用FY-4A 气象卫星观测海洋内波
266061)内波是一种常见的海洋现象, 在全球海洋中广泛分布[1-3], 内波能够长时间、远距离传播, 对内波的研究一直是海洋科学的热点[4]。卫星遥感是海洋内波的重要观测手段, 遥感手段能够实现对全球海洋的大范围观测, 相较于实测手段, 遥感观测能够直观成像, 成本较低, 可获取的数据量更多, 目前星载雷达和光学传感器都能够实现海洋内波的观测[5]。利用多源遥感图像既可以研究内波的时空分布特征[6-8], 也可以进行内波参数反演[9-10]。海洋内波
海洋科学 2021年2期2021-03-11
- 内波的相似律及其实验室量化模拟关系
验研究是最重要的内波研究手段，包括海洋实测和实验室模拟。由于海洋实测耗费巨大、周期长，因此，有关内波的大量研究是在分层流实验室中开展的。为了试验的方便或分析的方便，实验室中往往对实际分层环境做了大量的简化和近似。分层形式采用跃变分层或线性分层，以方便与理论分析结果比较，分层的密度差值或密度梯度比实际海洋的大了若干倍，以获得更强的内波信号方便观察和测量[1～2]。然而，一直以来,人们对能否在实验室的条件下模拟海洋中大尺度大范围传播的内波心存疑虑。在研究内波的
船舶力学 2021年1期2021-01-29
- 利用声场简正波幅度起伏反演内波传播速度
近30年来，浅海内波与声场相互作用研究得到了国内外研究者的广泛重视，成为海洋声学的研究热点之一。内波与声场相互作用研究大致可分为2个方面，首先是内波对声传播影响研究，大量的研究工作都集中于此，当声传播路径与内波波阵面近似垂直时，内波能够引起声场简正波耦合、接收信号能量起伏、多途时延起伏、声场退相关等[1-2]；而当声传播路径与内波波阵面近似平行时，非线性内波会引起声场显著的三维效应，如声线的水平折射、聚焦和发散效应等[3-5]。另一方面是逆问题研究，即利用
哈尔滨工程大学学报 2020年10期2020-12-15
- 非线性内波引起的浅海混响强度异常震荡
](如非线性孤子内波)等。文献[5]通过仿真计算首次给出了孤子内波会导致类似目标回波的强杂波干扰。并从射线理论角度，分析了声波入射到孤子内波后产生强折射，从而以更大的入射角与海底发生散射，散射强度增大，因此孤子内波可能会产生10 dB左右的杂波干扰。文献[4]发现杂波干扰过后的平均混响强度会比产生杂波前的平均混响强度略高，而其机理并未给出。另外，浅海信道中可能产生杂波的机制繁杂，如何确定某个杂波是水体起伏引起的也是亟需解决的问题。浅海信道具有典型的时变空变
哈尔滨工程大学学报 2020年10期2020-12-15
- 内波环境下的时频匹配场定位方法
他的波如表面波和内波、潮、流、环知识的利用有待进一步开发。Bucker[1]提出匹配场处理的概念，并证明了声场在空间复杂度足够的情况下可以用来进行声源定位。Fizell等[2]进行匹配场被动定位演示实验，证明了匹配场的实际应用价值。但是，伴随着匹配的往往是失配问题。从匹配场的提出到如今，一直限制匹配场技术迈向实际应用的就是海洋环境的不确实性，这些不确实性会引起拷贝向量的不确实性，最终导致失配[3]。常见的失配包括：环境失配、统计失配与系统失配[4]。本文的
哈尔滨工程大学学报 2020年10期2020-12-15
- 基于数据驱动的非线性内波对水下潜体运动影响仿真分析
66199)海洋内波是在濒海海域广泛存在的海洋现象,能够引起海水次表层出现较强的波动。据文献报道,在南海海域已有超过百米量级内孤立波(以下提及的内波或非线性内波均指此类)垂向振幅,以及流速达到 3 m/s 的海洋内波实测记录[1]。由于这种内波引起的海洋水体波动现象多出现于海洋次表层,具有隐蔽性,诱导的流场剪切和海水密度变化较强,具有突变性,并且，其发生区域也有一定的随机性,因而，其存在对于水下特定深度活动的潜体(潜艇或水下潜航器)具有较大威胁[2-6]。
指挥控制与仿真 2020年6期2020-12-08
- 基于MODIS 和VIIRS 遥感图像的苏禄- 苏拉威西海内孤立波特征研究*
立波(以下简称“内波”)是稳定层化的海水受扰动后形成的一种发生于海洋内部的波动， 在全球广泛分布(Jackson， 2007)。海洋内波对海洋混合等影响较大， 能将富含营养的深层海水带到表层， 促进浮游生物的繁 殖 (Wang， 2016； Villamañaet al， 2017)。大振幅的内波传播过程中产生的强大剪切力对石油平台等海上作业平台有着巨大的威胁(Lüet al， 2016)。在南海的陆丰油田， 半潜钻井船“南海Ⅵ”和锚定游轮“Ayer Bi
海洋与湖沼 2020年5期2020-10-14
- 基于MODIS 遥感影像的安达曼海内波特征参数分布及生成周期研究
1)1 引言海洋内波是指在密度稳定层化的海洋中产生、最大振幅出现在海洋内部的波动[1]。其波峰线长度可达几百千米，周期一般为几分钟至几十个小时，目前实测到的最大振幅为240m[2]。内波的生成与传播，受各种海洋因素的影响，如潮汐、海底地形与海水温、盐度等。安达曼海被认为是世界上观测到内波最多的海域之一[3–4]，其具有稳定的海水层结以及特殊的海底地形构造，当受到外界扰动时，内波这种特殊的海洋现象便频繁发生。因此对安达曼海内波的研究极其重要，可减少或避免因海
海洋学报 2020年9期2020-10-09
- 孤立内波对动力定位船舶作业的影响和应对措施
言中国南海是孤立内波十分活跃的海区，在该海区内作业的动力定位船舶易受孤立内波的影响，存在极大的安全隐患。对此，本文介绍南海孤立内波的基本特点及其对动力定位船舶作业的影响，结合多年应对内波流作业的经验总结出应对措施，供动力定位船舶和项目施工人员参考。1 南海北部孤立内波基本特征1.1 孤立内波的含义孤立内波是发生在层化海洋内部的一种高能量非线性波动，孤立内波产生之后可携带巨大的能量，并将其传播至很远的地方（见图1）。孤立内波在层化海洋内部传播过程中会产生很强
船舶与海洋工程 2020年4期2020-09-12
- 内波的生成、传播、遥感观测及其与海洋结构物相互作用研究进展
100041)内波属于重力波，是发生在密度稳定层化海水内部的一种波动。内波一般比表面波浪具有更大的波高和波长，其波长甚至可以达数千米[1]。内波对海洋结构物有重要的影响，是海洋工程结构设计中必须考虑的环境因素。它能引起等密度面的大振幅波动，使潜艇大幅度上升或下沉，甚至失去控制。内波蕴含巨大能量，严重影响海上石油钻井平台的结构安全。近年来，海洋内波作为热点研究课题，随着数值模拟技术的快速发展以及现场观测资料的大量获取，对内波生成机制、深浅水中内波传播、内波
海洋工程 2020年4期2020-08-14
- 潜航体激发海洋内波概述
员发现了基于海洋内波现象的水动力学特征，这种特征可以进行非声学探测；海洋内波的水动力学特征有多种表现形式，而潜航体在分层流体中激发内波又是其中重要的一个分支。1 海洋内波概述海洋内波是发生在海洋内部的一种常见波动，在1893～1896 年间，“弗雷姆”号观测船在北极海附近探险时，F.Nansen 发现当船在冰刚融化的淡水表面海域中行进时，船的速度会变慢；经研究后，他认为产生这种现象的原因是冰融化后的淡水覆盖在密度较大的海水之上，产生密度分层界面，当船运动时
舰船科学技术 2020年4期2020-05-18
- 南中国海海域存在孤立子内波条件下的声场统计特性∗
秦继兴0 引言内波是海洋环境中普遍存在的一种动力学现象，可导致海水声速剖面随时间和空间变化，进而引起水下声信号的散射，并造成声能量的起伏和声场时间相关半径下降等现象[1−5]。文献[2]通过大陆架海域实验验证了孤立子内波对声波的共振散射作用，数据分析发现声传播损失(Transmission loss,TL)和频率响应的异常，指出在某些频率下孤立子内波可导致20 dB 以上的声信号衰减。文献[3]分析了中美联合远黄海实验中内波条件下的数据，通过与理论模拟结
应用声学 2020年6期2020-03-03
- 浅海孤子内波对水平纵向相关性的影响∗
引言近年来，孤子内波、涡旋、海洋锋面等海水介质的不均匀性对声场的影响受到广泛的关注。我国具有广阔的海岸线，在我国南中国海大陆架海域常有孤子内波的观测报告出现，当孤子内波在声波传播路径上出现时，由于内波在水平方向上引起大范围的声速剖面起伏，从而引起声传播的起伏。有时这种起伏是相当可观的，可以在几十公里的距离上增加数十分贝的额外传播损失。孤子内波作为影响声场的主要因素之一，一直是近年来水声研究的热点之一，人们对孤子内波展开了大量的工作。1991年，Zhou 等
应用声学 2019年5期2019-11-30
- 孤子内波环境下三维声传播建模*
种适用于存在孤子内波水平变化波导的高效三维水下声场计算模型.该模型忽略反向散射,一般情况下由于孤子内波的反向散射非常弱,所以该模型能够提供精确的三维声场结果.同时,相对于双向三维耦合简正波模型,该模型在计算效率上能够至少提高一个数量级.除了孤子内波环境之外,本模型还适用于存在小尺度海脊等反向散射比较弱的一般水平变化波导环境.本文用该模型计算由KdV方程得到的孤子内波问题,并用双向三维耦合简正波模型作为标准模型来验证本模型的计算精度.计算结果表明本模型在反向
物理学报 2019年20期2019-10-25
- 孤立子内波存在下的声传播仿真研究
的波动被称作海洋内波，孤立子内波通常是指其中的非线性大振幅波动.孤立子内波一般是由强度比较大的流通过海底陡坡、海脊等形成的，其形状且和波速在相互碰撞后只有微弱的变化或者保持不变[1-5].孤立子内波又叫做非线性内波[2]，通常具有非线性、大振幅、短周期的特点，经常以3种方式出现，分别为单个孤立波、多个孤立波形成波包、多个波包形成波群，其特征宽度从几百米到几千米、周期为10到30分钟.孤立子内波最常以波群方式传播，其中多个波包间距离可达到几十至一百千米，特征
云南民族大学学报（自然科学版） 2019年4期2019-07-31
- 跃温层厚度对内波破坏水体分层特性的影响
层水体中诱导产生内波，并且内波破坏水温分层具有低耗能、高效率的显著优点[6-7]，但在张垚臻等[8]的实验研究中发现，曝气产生的水体循环所需能量大且对水体混合贡献相对较小，仅有较少曝气能量转化为内波波能，导致破坏分层能耗依然较大，很有必要进一步研究新的内波诱导方式.目前的内波研究主要集中在大水域里自然形成内波的观测分析[9]，其次是在实验室采用两层或连续分层模型进行内波试验或模拟[10].大型水体中跃温层厚度约为物理模型水体中的100倍，水体分层结构的巨大
西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2019年2期2019-06-13
- 利用GF-1和MODIS准同步光学遥感图像反演内波参数的研究❋
光学遥感图像反演内波参数的研究❋梅 源1， 张旭东1， 孙丽娜2， 孟俊敏2， 王 晶1❋ ❋(1.中国海洋大学信息科学与工程学院，山东 青岛 266100； 2.国家海洋局第一海洋研究所，山东 青岛 266061)高分一号(GF-1)光学遥感卫星的发射为海洋内波的研究提供了精细的观测资料，利用其图像高空间分辨率的优势，结合高时间分辨率的中分辨率成像光谱仪(MODIS)的匹配数据，能够对南中国海东沙岛附近的内波开展特征参量的反演。本文处理了GF-1和MOD
中国海洋大学学报（自然科学版） 2018年2期2018-12-22
- 拖曳体激发内波时空特性实验及其理论模型∗
体及其尾迹产生的内波问题一直是国内外水动力学及海洋遥感探潜反潜等方面的研究者所感兴趣的[1].从拖曳体产生内波相关速度的角度[2],可以将密度分层流体中拖曳体产生的内波分为两大类:一类是体积效应内波,它是由物体本身排水体积及其尾部跟随拖曳体做定常运动的分离泡共同产生的;另一类是尾迹效应内波,它是由物体尾部湍流尾迹或脱落涡以及混合区的重力塌陷等产生的.对拖曳体激发内波而言,体积效应内波与尾迹效应内波的转换或占优问题与Froude数Fr=U/(DNmax)密切
物理学报 2018年3期2018-03-26
- 分层水环境人工诱导内波的强化混合效果
层水环境人工诱导内波的强化混合效果孙 昕*,张垚臻,陈笑涵,任广林(西安建筑科技大学环境与市政工程学院,陕西西安 710055)针对目前国内外缺乏对内波和水流上涌对水体混合的相对强弱关系研究的现状,采用近似计算的方法,提出了一种区分内波和水流上涌对水体混合所做贡献的新方法,定量计算了内波和水流上涌对水体混合的贡献率.在温度梯度、跃温层厚度、曝气器出水口位置均相同的条件下,当曝气强度从62.5L/(h×m3)增加到125L/(h×m3)时,内波对水体混合的贡
中国环境科学 2017年8期2017-10-13
- 拖曳球体尾流效应内波表现特征及其产生机理研究
拖曳球体尾流效应内波表现特征及其产生机理研究姚志崇，赵 峰，张 军，洪方文（中国船舶科学研究中心 深海载人装备国家重点实验室，江苏 无锡 214082）采用PIV技术对分层流体中拖曳球体尾流及内波的流场进行了测量，捕捉到了清晰的尾流效应内波的流场图像。尾流效应内波不规则，有一定的随机性，迟于模型出现，呈“V”字形，波长较短，且不随内傅氏数明显变化，与体效应内波特征差异明显。通过对尾流激发内波过程的分析，发现尾流效应内波与尾涡结构紧密相关，试验测量的内波波长
船舶力学 2017年1期2017-05-04
- 南海北部非线性内波的特征研究及生成模拟
）南海北部非线性内波的特征研究及生成模拟董卉子，许惠平（同济大学海洋地质国家重点实验室，上海200092）海洋内波由于其对海洋资源、海洋军事和工程的重要性而成为海洋学中的前沿课题。文中基于SAR遥感数据，结合KDV方程和Bragg散射机制反演内波波速、半振幅宽度、深度和振幅等动力学参数。对南海北部的非线性内波进行案例研究，由吕宋海峡传来的内波遇到东沙岛发生破裂，一部分继续向西传播，另一部分向西北沿等深线垂直方向传播。波向作为一个重要指标可以有效反映内波传播
海洋技术学报 2016年2期2016-10-25
- 周期性内波对横置圆柱体作用的试验研究❋
)研究简报周期性内波对横置圆柱体作用的试验研究❋郭海燕， 吴凯锋， 王飞, 马东， 王新超(中国海洋大学工程学院，山东 青岛 266100)摘要：本文对分层流体中周期性内波与水下横向放置圆柱体模型的相互作用进行了试验研究。采用摇板法进行了内波造波试验，通过染色试验配合CCD系统得到周期性内波的相关波要素；利用测力系统对圆柱体模型在内波作用下的受力进行测量分析，得到了横置圆柱体模型上垂向力随周期性内波作用及水深的变化规律，同时对圆柱体模型垂向力和水平力进行了
中国海洋大学学报（自然科学版） 2016年5期2016-06-16
- 曝气诱导内波破坏水库水温分层的机理
055）曝气诱导内波破坏水库水温分层的机理孙 昕*，李 丹，李选龙，解 岳（西安建筑科技大学环境与市政工程学院，陕西 西安 710055）采用自行设计的分层水库物理模型，在温度梯度分别为0.18～0.60℃/cm条件下，分析了曝气诱导内波破坏模型水库有限水体水温分层的过程，探究了跃温层下潜速度与内波特征参数的关系，揭示了内波破坏水温分层的机理.实验结果表明：分层水体完全混合之前，曝气诱导的内波一直存在于跃温层内部；内波波幅在跃温层中部较大、边缘较小.破坏分
中国环境科学 2015年6期2015-11-19
- 南海内波流对深水钻井的影响及对策
58067）南海内波流对深水钻井的影响及对策胡伟杰1刘正礼2陈彬2 （1.中国海洋石油总公司，北京100010；2.中海石油深圳分公司，广东深圳518067）针对深水钻井过程中遭遇内波流后可能产生的平台位移、隔水管损毁等问题，分析了南中国海内波流的规律特征，并基于内波流对钻井平台、隔水管及水下井口安全造成的影响，通过多普勒声波测速仪及电导率温深仪，建立内波流早期预警系统，结合现场作业，制定了钻井平台应对内波流的技术方案，对南中国海内波流后续调查研究工作提出
石油钻采工艺 2015年1期2015-09-15
- 内波参数对半潜式钻井平台漂移量的影响
圳 58067）内波参数对半潜式钻井平台漂移量的影响张浩1陈国明1郑纯亮1寇贝贝2 （1.中国石油大学（华东），山东青岛266580；2.中海石油（中国）有限公司深圳分公司，广东深圳518067）基于KdV理论和莫里森方程，对内波作用力进行理论计算。获得平台在内波作用下的运动时程曲线，发现在内波作用下，平台产生沿内波入射方向的最大漂移量和反向漂移，并在内波过境后不断振荡最终回到平衡位置。针对内波上层流体厚度、最大流速、入射角度和水深等4个因素对平台漂移量的
石油钻采工艺 2015年1期2015-09-15
- 内波内潮汐研究综述
30100）1 内波、内潮汐的概念一般来说，我们在沉积学中讨论的内波指的是密度不一样的两个水层界面上的各个周期的水下波[1]。它的周期有的不足1分钟，有的可保持好几天，有的甚至更长，在这些水下波中，如果具有半日潮或日潮周期，就称作内潮汐。在绝大多数的海洋和湖泊中，我们都能发现内波[2]。其属性有着非常大的变动，如周期、振幅、深度、传播速度等。有的振幅可能高达百米，而有的则只有几厘米，一般情况下振幅较大的内波存在于深水区域，而在水深较浅的区域内振幅偏小，波长
山东工业技术 2015年1期2015-03-16
- 中国海南岛东部海域内波特性观测分析❋
国海南岛东部海域内波特性观测分析❋杨 刚， 陈 标， 张本涛， 李惟羽(海军潜艇学院, 山东 青岛 266071)在海南岛东部海域内波生成区和传播区，采用CTD与温度链实测数据，结合潮流资料，从发生周期、时间与振幅等方面分析了海南岛东部海域内波的特性，发现此处内波与潮汐间存在较强的对应关系，周期表现为不规则全日潮周期，内波多发于高潮时后1～4h内，占总发生次数的75%。2009年观测得到的内波周期范围主要集中在10～29min之间，约占总数的70%，振幅主
中国海洋大学学报（自然科学版） 2015年9期2015-03-15
- 海洋内波对海面电磁散射特性的影响分析
00854)海洋内波对海面电磁散射特性的影响分析魏仪文*①②郭立新①②殷红成③①(西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室 西安 710071)②(西安电子科技大学物理与光电工程学院 西安 710071)③(电磁散射重点实验室 北京 100854)海洋内波通常在海面之下传播，并通过波流相互作用影响海洋表面毛细波的分布，在合成孔径雷达(SAR)图像中表现为亮暗相间的纹理。该文首先基于Korteweg-de Vries(KdV)方程，建立内波传播
雷达学报 2015年3期2015-03-08
- 孤子内波模拟及其声场影响研究
14061）孤子内波模拟及其声场影响研究邵云生（海军驻上海地区航天系统军事代表室，上海，214061）相对理想的孤子内波模型和局部性特征的实测数据，使得孤子内波影响声传播的研究相对滞后。通过美国麻省理工学院开发的MΙTgcm海洋模式，结合物理海洋和海洋声学领域的相关理论，对孤子内波进行了模拟和分析，并基于此进行了内波对声场的影响研究。相比传统方法，该方法能够得到更为合理和全面的孤子内波数据，为声场方面研究奠定基础。孤子内波；MΙTgcm；声场起伏1 引言由
声学与电子工程 2015年4期2015-01-09
- 分层流体中拖曳球体尾流及辐射内波试验研究
扰动分层流体产生内波。按照内波的生成机理可以将内波分为体效应内波和尾流效应内波两大类。体效应内波由运动物体本身扰动分层流体直接激发而产生，与水下运动物体相对位置稳定，也可以称之为稳态内波；尾流效应内波由尾流湍流场扰动分层流体，使分层流体产生混合，产生坍塌激发内波，与水下运动物体相对位置不稳定，具有随机性，也可以称之为非稳态内波[1-2]。关于内波的产生机理已有较多的学者开展过研究[2-6]，还对体效应内波向尾流效应内波的转捩特性进行了研究，研究表明球体转捩
船舶力学 2014年11期2014-12-12
- 利用温度链对南海内波振幅的观测*
66100）海洋内波是发生在稳定密度层化海洋内部、振动频率介于浮性频率和惯性频率之间的一种波动现象，其最大振幅出现在海洋内部，对自由海面影响较小［1］。在非线性和频散作用相平衡的情况下，常以内孤立波（Internal Solitary Wave）形式传播［2］。目前，内波的波长、波向等信息容易从SAR图像中获得［3］，而内波振幅信息一直是内波参数反演的难点。Small等［4］用KdV方程从SAR图像估计内波的相速度和振幅；Li等［5］在两层线性模式假定下，
中国海洋大学学报（自然科学版） 2014年7期2014-12-02
- 超低频雷达反演海洋内波波长和振幅＊
低频雷达探测海洋内波是海洋内波探测的一个全新的方法，该方法直接探测海洋内波界面处的扰动，并可反演出海洋内波波长和振幅。超低频电磁波具有稳定的传播特性，抗干扰能力强，传播衰减小［1～3］。海洋内波是界面波［4］，会使海水的温度和盐度分布发生扰动，改变海水电导率的分布，机载超低频雷达发射频率小于100Hz的电磁脉冲，部分电磁波穿透海面在某个电导率的海水中传播，当传播到扰动界面，由于该界面处海水电导率发生了改变，电磁信号发生反射，部分反射信号再次穿透海表面返回到
舰船电子工程 2014年2期2014-11-23
- 背景流中海洋内波垂向结构的计算和分析＊
11101）海洋内波在海洋中非常常见，是发生在密度稳定层化海水中的一种波动，其最大振幅出现在海洋内部，是重要的海洋中尺度现象。海洋内波的存在，使得海水运动以及水文要素的分布与变化更加复杂。由于内波发生机制的复杂性以及时空特征的随机性，内波成为海洋学研究中的难点。鉴于海洋内波在海洋学和军事上的意义，目前已经成为研究的活跃领域。对海洋内波垂向结构的研究不但有重要的理论意义，而且有广泛的应用价值。国内外许多学者对内波垂向结构问题作过分析与计算，如Fligel［1
海洋科学进展 2014年2期2014-10-08
- 基于柱Kadomtsev-Petviashvili模型的海洋内孤立波非线性相互作用传播特征仿真模拟研究
1)在考虑到海洋内波的二维效应时，含有横向微扰的二维模型可以较好地模拟海洋内波的传播，因此为更好地描述海洋内波这一复杂非线性现象的传播特性，利用二维柱Kadomtsev-Petviashvili模型研究了海洋内波非线性相互作用的传播特征。首先，利用解析法获得该二维模型的双抛物线型孤子解，同时模拟研究了南海东沙群岛的海洋内波的弹性碰撞及随时间变化的传播特性；其次，基于不同的海域背景参数分析研究了上升型和下降型抛物线海洋内波弹性碰撞引起的海洋表层流速的变化。经
河北科技大学学报 2014年6期2014-08-28
- SAR极化特征图像与σ0图像的海洋内波可视性对比
与σ0图像的海洋内波可视性对比李鲁靖1，孟俊敏*2，张 晰2，孙丽娜2（1.哈尔滨工业大学电子与信息工程学院，黑龙江哈尔滨 150000；2.国家海洋局第一海洋研究所，山东青岛 266061）利用ALOS PALSAR全极化SAR内波图像，对比分析了SAR海洋内波在11种极化特征与后向散射系数（σ0）图像中的可视性。在提取的SAR极化特征图像中，Lambda值的内波特征最为明显，极化熵和极化角次之。与σ0图像相比，Lambda值的内波可视性优于同极化的σ0
海洋学研究 2014年2期2014-04-07
- DP船海管铺设应对内波流方案浅析
P船海管铺设应对内波流方案浅析孙庆辉 樊继垚 周杨 李翔 （海洋石油工程股份有限公司天津市塘沽区 300452）当海水密度上下分布不均匀时，尤其是在海水出现跃层，两层海水的相对密度值大于0.1%时，在外力扰动下，就会在两层海水界面上产生内波。内波流对于海洋工程中DP船海管铺设工作的影响极为严重，流速较大的内波流常导致海管断裂事故的发生。本文以荔湾3-1深水海管项目为依据，介绍了DP铺管船在应对南海内波流现象时采取的应急措施，分析研究该方法在进一步应用中的可
化工管理 2014年8期2014-04-02
- 基于实测资料海洋内孤立波诊断模型设计
66071)海洋内波是发生在海洋内部的重力惯性波，具有水下魔鬼之称。长期以来，对海洋内波的研究一直是海洋科技工作者努力钻研的前沿课题。海洋内波是重要的海洋中尺度现象，由于内波发生机制的复杂性以及时间空间特征的随机性而成为海洋领域研究的难点。海洋内波的研究不仅在整个海洋动力学的理论研究中占有重要的地位，而且对海洋环境与资源开发和保护、军事应用及推动其他相关学科的深入研究和发展都具有重要的价值。我国近海区域是海洋内波的多发区。海洋内波对潜艇、声纳、鱼雷等水下武
装备环境工程 2014年3期2014-03-30
- 基于实测资料的内波振幅修正参数＊
66100）海洋内波是发生在稳定密度层化海洋内部、振动频率介于浮性频率和惯性频率之间的1种波动现象，其最大振幅出现在海洋内部，对自由海面影响较小［1］。在非线性和频散作用相平衡的情况下，常以内孤立波（Internal Solitary Wave）形式传播［2］。目前，内波的波长、波向等信息可以从SAR图像中获得［3］，而内波振幅信息一直是内波参数反演的难点。Small等［4］用KdV方程从SAR图像估计内波的相速度和振幅；Li［5］等在两层线性模式假定下，
中国海洋大学学报（自然科学版） 2013年1期2013-10-16
- 基于IDL的海洋内波波面三维可视化的设计与实现
266071)内波是海洋中常见的中、小尺度物理海洋现象,它对生产活动及军事活动都存在较大影响。区别于海洋表面波浪, 海洋内波是指发生在密度稳定层化的海水内部的一种重力波, 其垂向振幅远大于海面上的重力表面波[1]。因此, 精确反映(刻画)海洋内波存在海域内海洋要素的时空分布不均匀性, 既要考虑水体场的三维变化特征又要体现其水平面上的波动特性。目前, 在表达和展示海洋水体中内波三维空间波动特性方面的研究较少, 鲜见海洋内波三维可视化产品开发案例。文献[2]
海洋科学 2013年7期2013-10-13
- 合成孔径雷达图像海洋内波探测研究综述
1)1 引言海洋内波是一种较为普遍存在的海洋现象，其发生机制的复杂性及其时空上的随机性，使得内波探测成为海洋领域的前沿性研究课题。合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)具有全天时、全天候、远距离、大范围、高分辨率等优势，能够探测内波等诸多海洋现象。自上世纪70年代以来，多种波段、极化的机载SAR和星载SAR获取了大量的内波图像，提供了广域的2维信息，对现场测量以及光学等观测手段形成了有力补充，为内波探测提供了丰富的数据来源
雷达学报 2013年4期2013-10-03
- 关于深水环境下内波、内潮汐沉积分类的探讨
提要：深水环境下内波、内潮汐沉积从在地层记录中被发现已过去20年，在这20多年里虽然积累了不少资料，但至今未对内波、内潮汐沉积进行细分。本文以地层记录中已发现的内波、内潮汐沉积为基础，结合内波、内潮汐的破碎过程和海洋物理学中内波的研究现状，对深水内波、内潮汐沉积的分类进行了探索。将其分为3个层次下的9种类型，分别为：正压内潮汐沉积、斜压内潮汐沉积、正压短周期内波沉积、斜压短周期内波沉积、等深流叠加内波沉积、低密度浊流叠加内波沉积、长周期内波叠加沉积、驻波沉
地质论评 2013年6期2013-04-15
- 基于X波段雷达获取东沙群岛附近内波的传播速度
10044)海洋内波是很重要的一种海洋中尺度现象, 在层化海洋中的陆架上被频繁地发现。海洋学家一直以来大多用卫星影像来研究海洋内波。许多不同的卫星影像被用来研究南海的非线性内波的空间分布特征[1-3]。东沙群岛附近的大振幅非线性内波可能是从吕宋海峡传来。此外, 大振幅非线性内波可以损害水下油气钻井平台[4]。对于东沙群岛附近非线性内波的传播速度, Bole等[5]发现在东沙群岛附近内波传播速度介于 0.5～1.5 m/s之间, 有时最大超过 3 m/s;R
海洋科学 2012年11期2012-10-13
- 海洋内波的红外探测＊
1）1 引言海洋内波是海洋中一种重要的动力现象，也是海水运动的一种重要形式，它是海水混合、形成表面细微结构的激励机制。海洋内波具有很强的随机性，其振幅、波长和周期分布在很宽的范围内，一般为几米至几十米，近百米到几十公里，几分钟到几十小时。目前内波的遥感观测主要有可见光遥感、高度计遥感和SAR遥感。相对传统的接触式温盐深观测方法来说，遥感探测具有空间覆盖范围广，分辨率高，资料获取费用相对较低的优点。相对SAR遥感探测内波技术的成熟，红外遥感探测内波才刚刚起步
舰船电子工程 2012年10期2012-06-07
- 半潜式海洋平台的周期内波载荷分析
共同作用下形成了内波，这种现象广泛存在于海洋内部。随着人们海上生产活动的频繁化，不断发现有海洋结构物在内波经过时受到巨大的破坏。此外，海洋内波还严重威胁着船舶锚链系统和立管设施。因此，海洋结构物的内波载荷研究对于保证海上生产活动的顺利进行具有重要意义。目前，对海洋结构物内波载荷的研究主要是针对单根小直径桩柱[1-3]。以往的研究成果局限于一些简单构件，尚未结合复杂海洋结构物实际模型来解释内波经过时平台被推移的力学机制。以代表海水密度强跃层分层的两层内波理论
船海工程 2012年4期2012-01-22
- 基于Korteweg–de Vries方程解析解的海洋内波模拟研究
方程解析解的海洋内波模拟研究李娟1,2，顾行发1,2，余涛1,2，孙源1,2，郭丁1,2，徐京萍1,2，董文1,2（1.中国科学院遥感应用研究所 遥感科学国家重点实验室，北京100101；2.国家航天局 航天遥感论证中心, 北京100101）主要是利用非线性发展方程丰富的解析解，基于含有散射项和微扰项的Korteweg-de Vries方程对台湾东北部东海海域内波的传播特性进行研究，并着重分析海洋内波在SAR图像上的信号特征，进而讨论耗散项和微扰项对海洋内
海洋通报 2011年1期2011-09-25