弱潮海湾中斜压效应对浪致流的影响
编号:1046
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更新:2024-04-11 11:25:03 浏览:923次
口头报告
摘要
本文以渤海莱州湾为例,采用具有三维辐射应力形式的浪流耦合数值模型,研究了斜压效应,即斜压梯度力与水体层化,对浪致流中垂向剪切流和垂向均匀流的影响。浪流耦合的表面应力方案遵循Mellor(2019)的方法。在8 m∙s−1的海面风作用下,海表面形阻和海表面摩擦具有相同的量级。水体层化显著增强了浪致垂向剪切流的两层结构,而斜压梯度力的影响较小。水体层化和斜压梯度力对浪致垂向均匀流的流向影响有限,但它们可以通过促进水体上层环流来增强总环流。在形阻占优势的水体上层中,形阻垂向散度(FDD)和湍流应力(TSD)之间的竞争对浪致流的结构起到关键作用。水体层化显著降低了垂向涡粘度,抑制了与速度垂向剪切相关的TSD的增长,从而促进了FDD对上层离岸流的驱动作用。同样,垂向涡粘度的降低也抑制了TSD旋度的增长,促进了FDD旋度对总环流的驱动作用。此外,低垂向涡粘度加强了地转效应,从而增强了侧向环流。斜压转矩有助于减小涡度的垂向变化,并抑制了TSD旋度的增长,间接提高了FDD 旋度在驱动上层环流中的效果。水体层化受到大小潮的调控,导致浪致流的强度以及其垂向剪切流的同步变化。在小潮期间,潮汐驱动较弱而水体层化较强,浪致剪切流、水平环流和侧向环流会增强。
关键词
浪致流,水体层化,斜压梯度力,形阻,大小潮
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