热带海洋学报

作者：刘杰, 闫桐, 经志友

单位：1.热带海洋环境国家重点实验室, 中国科学院南海海洋研究所, 广东 广州 510301；2.中国科学院大学, 北京 100049

关键词：连续台风,近惯性内波,模态分解,南海,

基金：国家重点研发计划项目(2023YFC3008003); 国家重点研发计划项目(2023YFC3008001); 国家自然科学基金项目(42149907); 国家自然科学基金项目(42349907); 国家自然科学基金项目(42349584); 中国科学院南海海洋研究所自主部署项目(SCSIO202201); 中国科学院南海海洋研究所自主部署项目(SCSIO202204); 中国科学院南海海洋研究所自主部署项目(SCSIO202209); 中国科学院南海海洋研究所自主部署项目(SCSIO2023Q

文章基于2020年10—11月南海西沙潜标观测资料, 详细研究了三个连续台风激发近惯性内波(near-inertial waves, NIWs)的特征, 分析了不同台风引起NIWs的特征参数、衰减时间尺度、垂向结构, 以及背景涡度和流场对NIWs频率的调制作用。观测期间, 台风Saudel、Molave和Vamco激发NIWs垂向波长分别为109m、133m和117m, 垂向群速度分别为29m·d-1、26m·d-1和18m·d-1, 衰减时间尺度分别为3d、7d和15d。分析表明, 层结效应对垂向群速度变化影响显著, 同时Vamco事件中的长时间衰减尺度应为远场传来的EOF(empirical orthogonal function)第2模态NIWs所致。动力模态分解(dynamical mode decomposition, DMD)和EOF分析整体结果一致, 第1模态贡献均显著占优, 且海洋上层NIWs垂向分布结构相近。 在100m以浅、100~150m和150~350m层内, 近惯性动能(near-inertial kinetic energy, NIKE)分别主要分布于DMD的第1、第3和第2模态中。观测的NIWs频率均表现出蓝移特征, 台风Saudel与Molave事件中的蓝移是背景流场的多普勒频移效应和背景涡度的共同作用, Vamco期间气旋式涡旋带来的显著正背景涡度则是蓝移的主要原因。研究结果对深入理解强风致NIWs的结构、传播、衰减与能量分布等特征及其产生机理有裨益, 并且为NIWs在数值模式中的模拟和合理刻画提供了参考。

来源：2025年第1期

《热带海洋学报》期刊编辑部

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