南海內潮三維數值同化模擬

海洋內潮是關系到海洋中能量收支和平衡的一個重要物理過程，它不僅在整個海洋動力環境研究中占有重要地位，而且對海洋環境與資源的開發和保護、推動其它相關學科的深入研究和發展也具有重要的影響。近年來，已有學者開始高度計資料提取大洋內潮和表面潮的數值同化研究，并取得了許多成果。但截止目前，所有潮波數值同化模式大都是對TOPEX/Poseidon高度計資料提取的表面潮位進行同化，利用T/P高度計資料對內潮進行數值同化研究仍然處于起步階段。 本文利用T/P衛星高度計資料對南海內潮進行三維數值同化研究：首先對T/P衛星高度計資料進行分析，利用調和分析方法從南海T/P衛星高度計資料中提取主要分潮調和常數；基于內潮的特征，把內潮在海面響應的信息分離出來；然后把提取的表面潮數據利用伴隨同化技術與二維非線性潮波模型有機結合，對南海正壓潮進行數值同化研究；在此基礎上，建立南海三維內潮數值同化模式，對南海內潮特征進行研究。 基于POM模式建立了南海三維(正壓潮、內潮)潮波數值同化模式，對內區模擬的結果有很大的改進，計算與觀測符合較好，所繪制的同潮圖比較可靠。本文在大納土納群島的西南部給出了一個M2反時針方向旋轉的無潮點，一個S2順時針方向旋轉的無潮點。 內潮數值同化結果顯示在呂宋海峽、臺灣島西南和東北及東沙等海域內潮響應顯著。該海域正壓潮向內潮的能量轉換率約為14GW，其中呂宋海峽8.5GW、臺灣海峽約2.1GW、臺灣島東北約2.0GW、東沙海域約0.2GW。M2分潮的內潮能通量在呂宋海峽可達6kW/m，在東沙可達100W/m。呂宋海峽M2內潮響應強烈是由于其地形和M2潮波的特征所決定的；臺灣島東北海域內潮響應強烈主要是受黑潮鋒和地形的影響。