南海北部内潮的多模态结构和非平稳性
摘要
基于南海西北部陆架2005年三个月的温流观测和北部陆坡2008-2009年获得的9个月的海流观测数据分析,发现全日内潮和半日内潮存在不同的模态结构,并且具有明显的非平稳性,其时空结构存在季节性变化规律:陆架和陆坡海域的内波均以全日内潮为主,并且全日内潮表现出明显的季节性规律:夏季最强,冬季最弱,该季节性规律与水体跃层的强弱密切相关;与之相反,该海域较弱的半日内潮没有明显的季节性变化规律.通过调和分析计算发现研究海域的内潮具有与天文潮显著不同的平稳特性,正压潮汐通常以平稳性信号与主,但研究海域的全日内潮能量中平稳性分量占40%,而半日内潮平稳性能量只占总能量的25%,内潮的非平稳性主要是因黑潮、中尺度涡等多尺度过程和地形影响产生。进一步分析发现该海域全日内潮以第一模态为主,而半日内潮呈现多模态结构,多模态的半日内潮易受背景层化结构和剪切流的影响而呈现出非平稳和间歇性,以致其在传播到运离源区的海域后季节性也不在明显,多模态结构的内潮虽然比全日内潮的能量弱,但且因其较小尺度而同样具有强的剪切和混合效应,因此对局地海域的层化结构和环流起重要作用。