內(nèi)孤立波傳播演化特性研究.pdf

1、內(nèi)孤立波是一種常見(jiàn)的海洋動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象，其最大振幅發(fā)生在密度分層海水的內(nèi)部。在內(nèi)孤立波傳播過(guò)程中，能夠引起等密度面巨大的上下起伏，進(jìn)而導(dǎo)致具有很強(qiáng)垂向剪切的往復(fù)水平流。內(nèi)孤立波誘導(dǎo)流場(chǎng)的這種特性，不僅是影響海洋生態(tài)過(guò)程的一個(gè)重要環(huán)節(jié),也是影響海洋生產(chǎn)力的關(guān)鍵物理過(guò)程之一,而且對(duì)海上油氣平臺(tái)及輸油管道等會(huì)造成嚴(yán)重威脅。因此，對(duì)內(nèi)孤立波，尤其是內(nèi)孤立波在地形上的傳播演化問(wèn)題的研究，不僅具有重要的學(xué)術(shù)意義，而且具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。
　　

2、本文在全面總結(jié)了內(nèi)孤立波的研究與發(fā)展的基礎(chǔ)上針對(duì)內(nèi)孤立波在地形上的傳播演化問(wèn)題主要做了如下工作：
　　在第二章中，本文首先采用層平均方法，從歐拉方程出發(fā)，建立了一個(gè)考慮地形變化的內(nèi)波完全非線性理論模型；在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)得到了一個(gè)弱色散、強(qiáng)非線性的一方程理論模型，該方程于弱非線性地形，并進(jìn)一步推導(dǎo)得到了該方程的動(dòng)量守恒形式，將其稱為meKdV模型，進(jìn)而給出了其定態(tài)解形式；針對(duì)這一模型以及變系數(shù)KdV、eKdV模型，提出了一種高效穩(wěn)定

3、的有限體積/有限差分混合算法。
　　在第三章中，本文首先通過(guò)數(shù)值模擬方法，對(duì)內(nèi)孤立波的三類傳播演化模型進(jìn)行了適用性分析，結(jié)果表明，三類非線性傳播演化方程，只適合于相應(yīng)內(nèi)孤立波定態(tài)解初始波的定態(tài)傳播，而對(duì)其他定態(tài)解初始波將發(fā)生波形變形、分裂等非線性現(xiàn)象；在此基礎(chǔ)上，定量地給出了三類非線性傳播演化方程的適用性條件,為采用何種非線性方程來(lái)研究實(shí)際海洋中內(nèi)孤立波的傳播演化問(wèn)題提供了理論依據(jù)；基于得出的適用性條件，本文計(jì)算了不同工況的內(nèi)孤立